EP3762660A1 - Kanalbauteil für luftverteilungssysteme - Google Patents

Kanalbauteil für luftverteilungssysteme

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Publication number
EP3762660A1
EP3762660A1 EP19717142.4A EP19717142A EP3762660A1 EP 3762660 A1 EP3762660 A1 EP 3762660A1 EP 19717142 A EP19717142 A EP 19717142A EP 3762660 A1 EP3762660 A1 EP 3762660A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
elements
frame
component
duct component
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19717142.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriel PISTORIUS
Michael Wind
Thomas Doll
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zehnder Group International AG
Ruch Novaplast GmbH
Original Assignee
Zehnder Group International AG
Ruch Novaplast GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zehnder Group International AG, Ruch Novaplast GmbH filed Critical Zehnder Group International AG
Publication of EP3762660A1 publication Critical patent/EP3762660A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0263—Insulation for air ducts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0209—Ducting arrangements characterised by their connecting means, e.g. flanges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0245—Manufacturing or assembly of air ducts; Methods therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0272—Modules for easy installation or transport

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a
  • Channel system by assembling channel components according to the invention of a plurality of channel elements and frame elements.
  • a living room ventilation in the building consists of a
  • Ventilation device and an air distribution system together, preferably in
  • Air handling unit independently controlled.
  • Many ventilation systems included as well
  • Functional units such as sensors or temperature sensors, for example, to measure the temperature of the intake air to avoid possible icing.
  • Modern home ventilation systems also operate energy-efficient: a powerful heat exchanger removes up to 98 percent of the heat contained in the exhaust air and uses them to heat the incoming fresh air, which significantly lower energy requirements and a reduction in C02 emissions, which in turn relieves the burden on the environment.
  • Dedusting can also be found in other areas such as industrial buildings, large buildings or vehicles such as automobiles or
  • Airplanes for the air conditioning of passenger cabins are Airplanes for the air conditioning of passenger cabins.
  • channel systems which are made of galvanized sheet steel, aluminum or PVC and consist of cutable pipes or channels and can be connected, for example, with corner or elbow pieces. These have the disadvantage that the channel system often still has to be subsequently isolated in order to avoid freezing or condensation. Also have components of the aforementioned materials
  • channel systems have already been developed from foamed components with advantageous properties such as low weight, good insulation, impact absorption, load capacity and durability.
  • foamed components with advantageous properties such as low weight, good insulation, impact absorption, load capacity and durability.
  • rigid foams made of polyurethane, but also tubular elements made of plastic or foam particles, for example, EPP (expanded polypropylene) or EPS (expanded polystyrene) were used.
  • EPP expanded polypropylene
  • EPS expanded polystyrene
  • the invention has for its object to provide a channel component of a few differing items to be able to produce a modular and flexibly adaptable channel system for different applications, the advantageous properties such as light weight, Insulation, soundproofing, high tightness and a rigid, tight and easy to disassemble and mount the components together, but it offers the ability to integrate any channel functionalizations.
  • Channel component of a plastic particle foam comprises a plurality of channel elements which are plugged together and latched at least partially form a cavity.
  • the plastic particle foam is an insulating layer with integrated heat or cold insulation and consists of plastic or
  • a channel component according to the invention consists of at least one
  • injection-molded frame member positioned at the open channel end and consisting of at least two separate parts and having a geometry to connect, seal and stabilize channel members.
  • the equipped with a seal frame elements are on the
  • channel elements placed and pressed air-tight, which fix themselves sealing by means of undercuts.
  • the frame elements can be connected to each other, for example by means of a simple dovetail attachment.
  • channel components with special functional elements in the channel system, which are equipped, for example, with fastening or mounting elements,
  • This modular solution has the advantage that a duct system can be universally adapted to a wide variety of different environmental conditions.
  • the necessary individual parts can be standardized and thus manufactured inexpensively, because you need fewer tools and can produce in higher quantities.
  • the items can be stacked to save space and thus have a low transport volume, which also saves on transport costs.
  • the lightweight components produced are stable, low-weight articles which, when combined with injection-molded plastic elements, can be sealingly joined together and joined together, with increased stability being achieved. In addition, you can
  • the channel members may be varied in height and width by interconnecting more or less uniform channel or frame members, thereby scaling the cross-section of the respective generated channel. They offer the possibility of various interfaces, for example to pipes, channels or
  • the channel lengths are flexible depending on the requirements and structural conditions and using the frame elements also stable over long lengths.
  • FIGS. 1-8 are merely exemplary representations of the channel components according to the invention and in no way limit the general idea of the invention. Show it:
  • Figure 1 A perspective view of a channel component according to the invention in the assembled state
  • Figure 2 A perspective view of a channel component according to the invention in only partially assembled state
  • FIG. 3 a perspective view of a further embodiment of a channel component according to the invention in the assembled state
  • Figure 4 Possible items of a frame member according to the invention and two embodiments of a frame member in the perspective view;
  • Figure 5 possible items of a channel component according to the invention in the perspective view
  • Figure 6 A first embodiment of a modular channel system under
  • Figure 7 A second embodiment of a modular channel system under
  • Figure 8 A perspective view of one with functional elements
  • FIG. 1 shows a perspective view of a channel component (1) in FIG. 1
  • the channel component (1) consists of two wide
  • Channel elements (2) and two narrow channel elements (3) which are respectively opposite and which are interconnected by four rounded Kanaleckopathy (4) and form a Flohlraum having two open ends.
  • the frame members (20) mounted on the open ends are formed by two long frame part pieces (21) and two short frame part pieces (22) extending respectively opposite and which are interconnected by four rounded compassioneck consortiume (23).
  • the channel elements (2, 3) are already included here as an example
  • FIG. 2 shows the component parts of the channel component (1) of FIG. 1 which can be joined together.
  • the connecting devices (11) on the side surfaces (10) of the channel elements (2, 3) and the channel corner elements (4) can be seen.
  • the channel and Kanaleckieri (2, 3, 4) form an insulating layer (13), which preferably consists of plastic particle foam and a the
  • Insulation layer thickness of which have distanced outer surface (14). Between the outer surface (14) and the inner surface (15) of the insulating layer (13) and the channel or Kanaleckelements (2, 3, 4) extend side surfaces (10). These have connecting devices (1 1), with each of which an immediately adjacent channel or Kanalaleckelement (2, 3, 4) can be engaged and connected airtight. This is, for example, a tongue and groove latching. In each case on a side surface (10) of each channel or Kanaleckelements (2, 3, 4) is arranged a groove and on the opposite side surface a corresponding spring. But there are also other geometries as connection devices conceivable.
  • the frame elements (20) are shown in the assembled state. It is easy to see that one side has a receiving space
  • Can channel component (1) can be connected, for example in the form of a simple dovetail attachment.
  • This frame element connection geometry is shown in this frame element connection geometry.
  • a seal (26) is embedded, which can either be injection molded in one piece or glued or otherwise applied after the injection molding of the frame sections such as.
  • FIG. 2 shows a channel component (1) which is to be equipped with two narrow and two wide sides.
  • the two narrow sides are already composed of two narrow channel elements (3), to each of which two Kanaleckopathy (4) have been attached. It is also conceivable to manufacture the narrow sides with Kanaleckmaschinen from one piece.
  • Frame elements (20) are each made up of two long frame part pieces (21), two short frame part pieces (22) and four frame corner pieces (23) and can be connected to two narrow sides with the two wide channel elements (2) on the open ends of the then resulting channel put on and sealed with this.
  • FIG. 3 shows a variant of a channel component (1) with two wide channel elements (2) arranged next to one another and two narrow sides.
  • the frame member (20) four instead of two long frame sections (21) were introduced accordingly.
  • the channel cross section is about twice as large as in the case of
  • Channel component (1) according to FIG. 1. It would also be possible to line up further channel elements (2, 3) and to construct the frame element (20) correspondingly with further frame section pieces (21, 22). Thus, the adaptation of the channel component (1) in fleas and width is variably possible.
  • the injection-molded frame element (20) ensures the necessary stability and tightness.
  • Frame corner piece (23) connects and is injected in one piece.
  • Figure 5 shows a bow channel element (8) to achieve a channel deflection of 90 °, which can be separated by cutting into smaller angles if necessary.
  • the shown wide channel elements (2) are made in a short (2a) and a long (2b) design.
  • wide channel elements which are equipped with an outlet in a short version (5a) and a long version (5b).
  • narrow channel elements are depicted with channel corner elements which are each composed of two channel corner elements (4) with a narrow channel element (3) arranged therebetween, but can also be produced in one piece. Shown here are again a short (3a, 4a) and a long version (3b, 4b).
  • FIG. An example of a modular construction of a channel system can be seen in FIG.
  • each one frame element (20) of a channel member (1) with the frame member (20) of an adjacent channel member (1) is connected.
  • channel elements with outlet ports 5, 5a, 5b, 7, 7a, 7b
  • arc channel elements (8) may be used. The stability of this modular structure is obtained with only three
  • the channel system according to the example in FIG. 7 shows channel components (1) which were each assembled with four wide channel elements (2) and thus form a floo space almost twice as large.
  • short and long channel components (1) were assembled and used.
  • the frame elements repeatedly with only three different
  • Frame part pieces (21, 22, 23) can be assembled. fork are produced with channel elements with outlet openings (5, 5a, 5b) or with narrow sides with corner elements and outlet opening (7, 7a, 7b) or with arc channel elements (8).
  • FIG. 8 shows a channel element (2) into which various functional elements have preferably been integrally integrated with the PVSG process (PVSG - particle foam composite injection molding). For example, an opening for a ventilation flap (27) can be seen and the screw connection with a fastening angle piece with one of the Anschraubbefest Trentsus (12) or a cable gland (28).
  • PVSG PVSG - particle foam composite injection molding

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kanalbauteil aus einem Kunststoff-Partikelschaum, insbesondere für Luftverteilungs- oder Lüftungssysteme, das mehrere Kanalelemente umfasst, die luftdicht miteinander verbunden werden und eine Isolationsschicht bilden, die zumindest teilweise einen Hohlraum umschließt. Mit Hilfe von spritzgegossenen Rahmenelementen, die mit den einen Hohlraum umschließenden Kanalelementen an deren offenen Enden verbunden werden können, wird das Kanalbauteil stabilisiert. Die Rahmenelemente werden aus wenigen Einzelteilen zusammengesetzt und sind zusätzlich mit Verbindungsgeometrien ausgestattet, die es erlauben, Kanalbauteile luftdicht miteinander zu verbinden, um ein flexibel anpassbares Kanalsystem zu erzeugen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines luftdichten Kanalsystems durch Zusammenbau von erfindungsgemäßen Kanalbauteilen aus Kanalelementen und Rahmenelementen.

Description

Kanalbauteil für Luftverteilungssysteme
Die Erfindung betrifft ein Kanalbauteil aus einem Kunststoff-Partikelschaum, insbesondere für Luftverteilungs- oder Lüftungssysteme, das mehrere Kanalelemente umfasst, die luftdicht miteinander verbunden und mit Hilfe von spritzgegossenen Rahmenelementen modular zusammengestellt werden können, um eine flexible Anpassung an vorgegebene Umgebungsbedingungen zu ermöglichen.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines
Kanalsystems durch Zusammenbau von erfindungsgemäßen Kanalbauteilen aus mehreren Kanalelementen und Rahmenelementen.
Moderne Bauprojekte werden bereits heute mit Wohnraumlüftungssystemen ausgestattet. Darüberhinaus müssen bis 2020 Neubauten eine klimaneutrale Bilanz aufweisen, was ohne Wohnraumlüftung kaum zu schaffen ist. Aber auch
Bestandsbauten werden nachgerüstet, um ein angenehmes Wohnklima zu schaffen. Die kontrollierte Be- und Entlüftung erfordert eine hohe energetische Dämmung, um die Raumluftfeuchtigkeit möglichst effektiv und sicher zu regulieren. Zum anderen gilt es als Komfortmerkmal für eine wertige Ausstattung der Wohnung beziehungsweise der Immobilie. Eine Wohnraumlüftung im Gebäude setzt sich aus einem
Lüftungsgerät und einem Luftverteilsystem zusammen, das vorzugsweise im
Fußboden oder den Wänden verborgen ist. Der Luftaustausch wird vom
Lüftungsgerät selbstständig geregelt. Viele Lüftungssysteme enthalten auch
Funktionseinheiten wie Sensoren oder Temperaturfühler, um beispielsweise die Temperatur der Ansaugluft zu messen, um mögliche Vereisungen zu vermeiden.
Moderne Wohnungslüftungs-Systeme arbeiten zudem auch energieeffizient: ein leistungsstarker Wärmetauscher entzieht bis zu 98 Prozent der in der Abluft enthaltenen Wärme und nutzt sie zur Erwärmung der einströmenden Frischluft, was zu einem deutlich geringeren Energiebedarf sowie einer Senkung von C02- Emissionen führt, die wiederum die Umwelt entlastet.
Luftverteilungssysteme oder Lüftungssysteme zur Be- und Entlüftung oder
Entstaubung finden sich aber auch in anderen Bereichen wie bei Industriebauten, in Großbauten oder bei Fahrzeugen wie beispielsweise in Automobilen oder
Flugzeugen zur Klimatisierung der Passagierkabinen.
Für die obigen Anwendungen sind Kanalsysteme bekannt, die aus verzinktem Stahlblech, Aluminium oder PVC hergestellt sind und aus zuschneidbaren Rohren oder Kanälen bestehen und beispielsweise mit Eck- oder Bogenstücken verbunden werden können. Diese haben den Nachteil, dass das Kanalsystem häufig noch nachträglich isoliert werden muss, um das Einfrieren oder Kondensatbildung zu vermeiden. Auch weisen Bauteile aus den vorgenannten Materialien ein
verhältnismäßig hohes Gewicht auf, was zu erhöhten Transportkosten führt.
Um diese Nachteile zu überwinden, wurden bereits Kanalsysteme aus geschäumten Bauteilen entwickelt mit vorteilhaften Eigenschaften wie geringem Gewicht, gute Isolierung, Stoß-Absorption, Belastbarkeit und Haltbarkeit. Insbesondere wurden Hartschäume aus Polyurethan, aber auch Rohrelemente aus Kunststoff- oder Schaumstoffpartikeln beispielsweise aus EPP (expandiertes Polypropylen) oder aus EPS (expandiertes Polystyrol) eingesetzt. Diese zusammensteckbaren Bauteile haben regelmäßig den Nachteil, dass sie sehr labil sind und eine geringe
Zugbelastbarkeit besitzen. Auch das Abdichten sowie das Erreichen der Dichtigkeit über lange Dichtflächen sind aufwändig. Die Bestrebungen zur Standardisierung solcher Bauteile zur kosteneffizienten Herstellung führen weiterhin dazu, dass es häufig schwierig ist, alle gewünschten oder notwendigen Kanalfunktionalisierungen mit den vorhandenen Bauteilen abzubilden, um eine durchgängige Dichtigkeit zu erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kanalbauteil aus wenigen sich unterscheidenden Einzelteilen bereitzustellen, um daraus ein modulares und flexibel anpassbares Kanalsystem für unterschiedliche Anwendungsbereiche erzeugen zu können, das vorteilhafte Eigenschaften wie beispielsweise geringes Gewicht, Isolierung, Schalldämmung, hohe Dichtigkeit und eine steife, dichte und einfach de- und montierbare Verbindung der Bauteile untereinander aufweist, dabei aber die Möglichkeit bietet, jegliche Kanalfunktionalisierungen zu integrieren.
Diese Aufgabe wird durch die Ausgestaltung eines Kanalbauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass ein erfindungsgemäßes
Kanalbauteil aus einem Kunststoff-Partikelschaum mehrere Kanalelemente umfasst, die zusammen gesteckt und verrastet zumindest bereichsweise einen Hohlraum bilden. Der Kunststoff-Partikelschaum stellt dabei eine Isolationsschicht mit integrierter Wärme- bzw. Kälteisolation dar und besteht aus Kunststoff- oder
Schaumstoffpartikeln beispielsweise aus EPP (expandiertes Polypropylen) oder aus EPS (expandiertes Polystyrol). Die Form der Kanalelemente ist so gewählt, dass mit einer geringen Anzahl an unterschiedlichen Formen eine Vielzahl an Kombinationen ermöglicht wird. Die Kanalelemente sind an deren Seitenflächen mit mindestens einer Verbindungsvorrichtung mit miteinander in Eingriff zu bringenden Verrastungs- elementen ausgestattet. Diese Verbindungsvorrichtungen erlauben es,
Kanalelemente einfach zusammenzustecken und luftdicht zu verrasten. Zusätzlich besteht ein erfindungsgemäßes Kanalbauteil aus mindestens einem
spritzgegossenen Rahmenelement, das am geöffneten Kanalende positioniert ist und das aus mindestens zwei Einzelteilen besteht und eine Geometrie aufweist, um Kanalbauteile miteinander zu verbinden, diese abzudichten und zu stabilisieren. Die mit einer Dichtung ausgestatteten Rahmenelemente werden auf die
zusammengesteckten Kanalelemente aufgesetzt und luftdicht aufgepresst, wobei diese sich selbst dichtend mittels Hinterschnitten fixieren. Die Rahmenelemente können mitteinander verbunden werden beispielsweise mittels einer einfachen Schwalbenschwanz-Befestigung. Außerdem ist es möglich, in das Kanalsystem Kanalbauteile mit speziellen Funktionselementen einfach zu integrieren, die beispielsweise ausgestattet sind mit Befestigungs- oder Montageelementen,
Sensoren, Temperaturfühlern, Luftklappen, Wartungsklappen,
Mehrfachrohrverteilern, Adaptern oder Abschlusselementen, die in den Kunststoff- Partikelschaum insbesondere durch PVSG - Partikelschaum-VerbundSpritzgießen® eingebracht werden. Mit diesem Verfahren verschmelzen die Materialgrenzflächen des Partikelschaums und des Spritzgusselements zu einer unlösbaren und luftdichten Verbindung. Die in der Form standardisierten Kanalbauteile können mit solchen Funktionselementen ausgestattet werden. In den Kanal können auch weitere Schalldämpfungselemente oder Filter eingebracht werden.
Diese modulare Lösung bringt den Vorteil, dass ein Kanalsystem angepasst auf eine große Vielzahl von unterschiedlichen Umgebungsbedingungen universell aufgebaut werden kann. Die notwendigen Einzelteile können standardisiert und damit kostengünstig hergestellt werden, da man weniger Werkzeuge benötigt und in höheren Stückzahlen produzieren kann. Die Einzelteile können platzsparend gestapelt werden und haben dadurch ein geringes Transportvolumen, was zusätzlich Transportkosten spart. Bei den hergestellten Leichtbauteilen handelt es sich um stabile Artikel mit geringem Gewicht, die durch die Kombination mit spritzgegossenen Kunststoffelementen dichtend aneinandergereiht und miteinander verbunden werden können, wobei eine erhöhte Stabilität erreicht wird. Außerdem können
Funktionselemente einfach integriert und nachhaltig dichte und wartungsfreundliche Sensor- oder Kabeldurchführungen erreicht werden.
Die Kanalbauteile können in Höhe und Breite variiert werden, indem mehr oder weniger gleichförmige Kanal- bzw. Rahmenelemente miteinander verbunden werden, wodurch der Querschnitt des jeweils erzeugten Kanals skalierbar ist. Sie bieten die Möglichkeit diverser Schnittstellen beispielsweise zu Rohren, Kanälen oder
Mehrfachrohrverteilern. Die verwendeten Materialien sind hygienisch und einfach zu reinigen und bieten eine hohe Resistenz gegen Chemikalien und Lösungsmittel. Außerdem entsprechen diese der Brandschutzklassifikation bis HF1 , unter
Verwendung von Sondermaterial sogar bis UL94-V0.
Die Kanallängen sind je nach Anforderung und baulichen Gegebenheiten flexibel anpassbar und unter Verwendung der Rahmenelemente auch über große Längen stabil.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren 1 - 8 näher erläutert. Diese Figuren sind jedoch lediglich beispielhafte Darstellungen der erfindungsgemäßen Kanalbauteile und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken in keiner Weise ein. Es zeigen:
Figur 1 : Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kanalbauteils im zusammengebauten Zustand;
Figur 2: Eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kanalbauteils im nur teilweise zusammengebauten Zustand;
Figur 3: Eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kanalbauteils im zusammengebauten Zustand;
Figur 4: Mögliche Einzelteile eines erfindungsgemäßen Rahmenelements und zwei Ausführungsformen eines Rahmenelements in der perspektivischen Darstellung;
Figur 5: Mögliche Einzelteile eines erfindungsgemäßen Kanalbauteils in der perspektivischen Darstellung;
Figur 6: Eine erste Ausführungsform eines modularen Kanalsystems unter
Verbindung von erfindungsgemäßen Kanalbauteilen in perspektivischer Darstellung;
Figur 7: Eine zweite Ausführungsform eines modularen Kanalsystems unter
Verbindung von erfindungsgemäßen Kanalbauteilen in perspektivischer Darstellung;
Figur 8: Eine perspektivische Darstellung eines mit Funktionselementen
ausgestatteten Kanalelements.
Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kanalbauteils (1 ) im
zusammengefügten Zustand mit zwei auf seinen jeweils offenen Enden befestigten Rahmenelementen (20). Das Kanalbauteil (1 ) besteht aus zwei breiten
Kanalelementen (2) und zwei schmalen Kanalelementen (3), die sich jeweils gegenüberliegen und die durch vier abgerundete Kanaleckelemente (4) miteinander verbunden sind und einen Flohlraum bilden, der zwei offene Enden aufweist. Die auf den offenen Enden befestigten Rahmenelemente (20) sind gebildet von zwei langen Rahmenteilstücken (21 ) und zwei kurzen Rahmenteilstücken (22), die sich jeweils gegenüberliegen und die durch vier abgerundete Rahmeneckstücke (23) miteinander verbunden sind. Die Kanalelemente (2, 3) sind hier als Beispiel bereits mit
Anschraubbefestigungspunkten (12) ausgestattet.
Figur 2 zeigt in der Explosionsansicht die zusammensteckbaren Einzelteile des Kanalbauteils (1 ) der Figur 1. Hier sind die Verbindungsvorrichtungen (1 1 ) auf den Seitenflächen (10) der Kanalelemente (2, 3) und der Kanaleckelemente (4), erkennbar. Die Kanal- und Kanaleckelemente (2, 3, 4) bilden eine Isolationsschicht (13), die vorzugsweise aus Kunststoff-Partikelschaum besteht und eine dem
Kanalhohlraum zugewandte Innenfläche (15) sowie eine in einer
Isolationsschichtstärke davon distanzierte Außenfläche (14) aufweisen. Zwischen der Außenfläche (14) und der Innenfläche (15) der Isolationsschicht (13) bzw. des Kanal oder Kanaleckelements (2, 3, 4) erstrecken sich Seitenflächen (10). Diese weisen Verbindungsvorrichtungen (1 1 ) auf, mit denen jeweils ein unmittelbar benachbart angeordnetes Kanal- oder Kanaleckelement (2, 3, 4) in Eingriff gebracht und luftdicht verbunden werden kann. Hier handelt es sich beispielsweise um eine Nut-Feder- Verrastung. Jeweils auf einer Seitenfläche (10) jedes Kanal- oder Kanaleckelements (2, 3, 4) ist eine Nut angeordnet und auf der entgegengesetzten Seitenfläche eine entsprechende Feder. Es sind aber auch andere Geometrien als Verbindungs vorrichtungen denkbar. Die Rahmenelemente (20) sind im zusammengesetzten Zustand abgebildet. Gut erkennbar ist, dass deren eine Seite einen Aufnahmeraum
(24) bildet, in den die zusammengesteckten Kanal- und Kanaleckelemente (2, 3, 4) eingeführt werden können, um das Rahmenelement (20) luftdicht aufzupressen. Mittels Flinterschnitten werden diese dabei selbst dichtend fixiert. Die den Kanal- und Kanaleckelementen (2, 3, 4) gegenüberliegende Seite des Rahmenelements (20) ist mit einer Rahmenelement-Verbindungsgeometrie (25) ausgeführt, die ermöglicht, dass dieses mit einem Rahmenelement (20) eines daran angeschlossenen
Kanalbauteils (1 ) verbunden werden kann, beispielsweise in Form einer einfachen Schwalbenschwanz-Befestigung. In diese Rahmenelement-Verbindungsgeometrie
(25) ist eine Dichtung (26) eingebettet, die entweder einstückig spritzgegossen werden kann oder nach dem Spritzgießen der Rahmenteilstücke auf diese aufgeklebt oder anderweitig aufgetragen wird wie bspw. als PUR-Dichtungsraupe im
Flochdruckverfahren. Die Figur 2 zeigt ein Kanalbauteil (1 ), das mit zwei schmalen und zwei breiten Seiten ausgestattet werden soll. Die beiden Schmalseiten sind bereits zusammengesetzt aus jeweils zwei schmalen Kanalelementen (3), an denen jeweils zwei Kanaleckelemente (4) befestigt wurden. Es ist auch denkbar, die Schmalseiten mit Kanaleckelementen aus einem Stück zu fertigen. Die
Rahmenelemente (20) sind aus jeweils zwei langen Rahmenteilstücken (21 ), zwei kurzen Rahmenteilstücken (22) und vier Rahmeneckstücken (23) verbunden und können nach Verbindung zu zwei Schmalseiten mit den zwei breiten Kanalelementen (2) auf die offenen Enden des dann entstehenden Kanals aufgesetzt und mit diesem dichtend verbunden werden.
Figur 3 zeigt eine Variante eines Kanalbauteils (1 ) mit jeweils zwei nebeneinander angeordneten breiten Kanalelementen (2) sowie zwei schmalen Seiten. In das Rahmenelement (20) wurden entsprechend vier statt zwei lange Rahmenteilstücke (21 ) eingebracht. Der Kanalquerschnitt ist hier etwa doppelt so groß wie beim
Kanalbauteil (1 ) gemäß Figur 1. Es wäre auch möglich, weitere Kanalelemente (2, 3) aneinanderzureihen und das Rahmenelement (20) entsprechend mit weiteren Rahmenteilstücken (21 , 22) aufzubauen. So ist die Anpassung des Kanalbauteils (1 ) in Flöhe und Breite variabel möglich. Das spritzgegossene Rahmenelement (20) sorgt dabei für die notwendige Stabilität und Dichtigkeit.
Aus Figuren 4 und 5 sind die wenigen Einzelteile erkennbar, die ausreichen, um ein sehr variables modulares Kanalsystem zu fertigen, dass jeweils mit nur drei unterschiedlichen Rahmenteilen (21 , 22, 23) stabilisiert und dichtend verbunden werden kann. In Figur 4 sind die drei unterschiedlichen Rahmenteile gezeigt mit einem langen Rahmenteilstück (21 ), einem kurzen Rahmenteilstück (22) und einem Rahmeneckstück (23), das insbesondere eine abgerundete Ecke bildet. Zwei mögliche Zusammenstellungen der montierten Rahmenteilstücke sind abgebildet, die sich in der Anzahl der verwendeten langen Rahmenteilstücke (21 ) unterscheiden, und jeweils einen rechteckigen Kanalquerschnitt bilden. Es ist natürlich auch denkbar, quadratische Kanalquerschnitte zu erzeugen, indem man nur jeweils lange oder kurze Rahmenteilstücke (21 , 22) mit Rahmeneckstücken (23) kombiniert. Auch wäre es denkbar, ein Rahmenelement (20) nur aus zwei Einzelteilen herzustellen, wobei diese eine Form aufweisen, die ein Rahmenteilstück (21 , 22) und ein
Rahmeneckstück (23) verbindet und einstückig gespritzt wird. Figur 5 zeigt ein Bogen-Kanalelement (8), um eine Kanalumlenkung von 90° zu erreichen, das bei Bedarf durch Schneiden auch in kleinere Winkel getrennt werden kann. Die gezeigten breiten Kanalelemente (2) sind in einer kurzen (2a) und einer langen (2b) Ausführung gefertigt. Weiterhin gibt es breite Kanalelemente, die mit einem Auslass ausgestattet sind in einer kurzen Ausführung (5a) und einer langen Ausführung (5b). Zusätzlich sind schmale Kanalelemente mit Kanaleckelementen abgebildet, die jeweils aus zwei Kanaleckelementen (4) mit einem dazwischen angeordneten schmalen Kanalelement (3) zusammengesetzt sind, aber auch einstückig hergestellt werden können. Abgebildet sind hier wiederum eine kurze (3a, 4a) und eine lange Ausführung (3b, 4b). Außerdem sind solche Schmalseiten mit Eckelementen und Auslassöffnungen in kurzer Ausführung (7a) und langer
Ausführung (7b) abgebildet. Die Auslassöffnungen sind so dimensioniert, dass diese mit Rahmenelementen ausgestattet werden können.
Ein Beispiel für einen modularen Aufbau eines Kanalsystems ist in Figur 6 zu sehen. Hier ist gut erkennbar wie jeweils ein Rahmenelement (20) eines Kanalbauteils (1 ) mit dem Rahmenelement (20) eines benachbarten Kanalbauteils (1 ) verbunden ist. Um Kanal-Richtungswechsel zu erreichen, können entweder Kanalelemente mit Auslassöffnungen (5, 5a, 5b, 7, 7a, 7b) oder Bogen-Kanalelemente (8) verwendet werden. Die Stabilität dieses modularen Aufbaus erhält man mit nur drei
unterschiedlichen Teilstücken, die die Rahmenelemente (20) bilden, nämlich den Rahmeneckstücken (23), den langen Rahmenteilstücken (21 ) und den kurzen Rahmenteilstücken (22), aus denen alle notwendigen Kombinationen
zusammengestellt werden können. Angedeutet ist, dass in den Kanal auch weitere Schalldämpfungselemente, Filter oder andere Funktionselemente eingebracht werden können. Die breite Seite der Kanalbauteile (1 ) besteht hier nur jeweils aus einem breiten Kanalelement (3). Das Kanalsystem ist mit möglichen
Kanalabschlusselementen (9) ausgestattet.
Dagegen zeigt das Kanalsystem gemäß Beispiel in Figur 7 Kanalbauteile (1 ), die jeweils mit vier breiten Kanalelementen (2) zusammengesetzt wurden und somit einen fast doppelt so großen Flohlraum bilden. Hier wurden außerdem kurze und lange Kanalbauteile (1 ) zusammengestellt und verwendet. Gut erkennbar ist auch hier, dass die Rahmenelemente immer wieder mit nur drei verschiedenen
Rahmenteilstücken (21 , 22, 23) zusammengesetzt werden können. Abzweigungen werden mit Kanalelementen mit Auslassöffnungen (5, 5a, 5b) oder mit Schmalseiten mit Eckelementen und Auslassöffnung (7, 7a, 7b) oder mit Bogen-Kanalelementen (8) erzeugt.
Figur 8 zeigt ein Kanalelement (2), in das verschiedene Funktionselemente vorzugsweise mit dem PVSG-Verfahren (PVSG - Partikelschaum- VerbundSpritzgießen®) stoffschlüssig integriert wurden. Beispielsweise ist eine Öffnung für eine Lüftungsklappe (27) zu erkennen sowie die Verschraubung mit einem Befestigungswinkelstück mit einem der Anschraubbefestigungspunkte (12) oder eine Kabelverschraubung (28).

Claims

Patentansprüche
1. Kanalbauteil (1 ) aus einem Kunststoff-Partikelschaum, insbesondere für
Luftverteilungs- oder Lüftungssysteme, umfassend mehrere Kanalelemente (2, 3, 4, 5, 7, 8), welche zumindest bereichsweise einen Hohlraum umschließen, bestehend aus einer Isolationsschicht (13) mit einer dem Hohlraum zugewandten Innenfläche (15) sowie einer in einer Isolationsschichtstärke davon distanzierten Außenfläche (14), wobei sich zwischen der Außenfläche (14) und der Innenfläche (15) der Isolationsschicht (13) Seitenflächen (10) erstrecken, die zumindest eine Verbindungsvorrichtung (1 1 ) mit miteinander in Eingriff zu bringenden
Verrastungselementen jeweils an einem der unmittelbar benachbart
angeordneten Kanalelemente (2, 3, 4, 5, 7, 8) im Bereich ihrer einander zugewandten Seitenflächen (10) aufweisen und durchgängig sich zwischen der Außenfläche (14) und der Innenfläche (15) der Isolationsschicht (13) erstreckend ausgebildet sind, um zusammen gesteckt und verrastet ein luftdichtes
Kanalteilstück zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Kanalbauteil (1 ) an mindestens einem geöffneten Kanalende mit einem Rahmenelement (20) ausgestattet ist, das aus mindestens zwei Einzelteilen besteht und eine
Geometrie aufweist, um Kanalbauteile (1 ) luftdicht miteinander zu verbinden.
2. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Rahmenelement (20) im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
3. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Rahmenelement (20) aus langen und/oder kurzen Rahmenteilstücken (21 , 22) und vier Rahmeneckstücken (23) zusammengesetzt wird.
4. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Rahmenelement (20) auf einer Seite mit dem geöffneten Ende eines Kanalbauteils (1 ), insbesondere durch Aufpressen und mittels Hinterschnitten selbstdichtend verbunden werden kann.
5. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Rahmenelement auf der dem Kanalbauteil (1 ) entgegengesetzten Seite
Verbindungsmittel aufweist, die mit einem weiteren Rahmenelement
formschlüssig miteinander verbunden werden können.
6. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem
Kanalbauteil (1 ) entgegengesetzte Seite des Rahmenelements (20) eine
Schwalbenschwanzgeometrie und eine Dichtung (26) aufweist zur luftdichten Verbindung mit einem weiteren Rahmenelement (20).
7. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieses modular aus einer Anzahl von Kanal- und Kanaleckelementen (2, 3, 4, 5, 7, 8) und
Rahmenelementen (20) aufgebaut ist
8. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieses im
Querschnitt skalierbar ist durch Anreihung und Verbindung von Kanal- und
Kanaleckelementen (2, 3, 4) und Rahmenelementen.
9. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kanalelement (5) ausgebildet ist, das eine Öffnung aufweist, um einen Auslass zu bilden.
10. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kanalelement an einer Schmalseite (7) ausgebildet ist, das eine Öffnung aufweist, um einen Auslass zu bilden.
1 1. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit
Bogen-Kanalelementen (8) bogenförmig gebildet ist.
12. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kanalelement (2, 3) mit mindestens einem in stoffschlüssiger Weise mit dem Partikelschaum verbundenen vorgefertigten Befestigungs-, Montage- oder Funktionselement (28) ausgestattet ist.
13. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorgefertigte Befestigungs-, Montage- oder Funktionselement (28) zusätzlich in formschlüssiger Weise mit dem Kanalelement (2, 3) verbunden ist.
14. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Kanalelemente (2, 3) mit Anschraubbefestigungspunkten (12) ausgestattet sind.
15. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kanalelement (2, 3) mit Adapter- oder Verteilerelementen oder einer
Serviceöffnung (27) ausgestattet ist.
16. Kanalbauteil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dieses aus wenigen kombinierbaren Gleichteilen in Höhe und Breite individuell
zusammengesetzt werden kann, um komplexe Kanalsysteme zu erzeugen.
17. Verfahren zum Zusammenbau eines Kanalbauteils (1 ) aus mehreren
Kanalelementen (2, 3, 4, 5, 7, 8) und Rahmenelementen (20), bei dem an den Kanalelementen (2, 3, 4, 5, 7, 8) ausgebildete Verbindungsvorrichtungen (1 1 ) miteinander in Eingriff gebracht und luftdicht verschlossen werden, wobei eine kanalförmige Isolationsschicht (13) um einen Hohlraum ausgebildet wird, die zwei geöffnete Enden aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beide geöffnete Enden mit einem aus mehren Einzelteilen zusammengesetzten Rahmenelement (20) luftdicht verbunden werden, wobei diese Rahmenelemente (20) wiederum mit entsprechend zusammengebauten Kanalbauteilen (1 ) verbunden werden, um ein Kanalsystem zu erzeugen.
EP19717142.4A 2018-03-07 2019-03-04 Kanalbauteil für luftverteilungssysteme Withdrawn EP3762660A1 (de)

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