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Die
Erfindung betrifft ein Paneel für
eine Lüftungs-
und/oder Klimaanlage mit einem ersten Schalenelement, das vorzugsweise
unter Weglassung von Verbindungselementen mit einem zweiten Schalenelement
verbunden ist, wobei das erste Schalenelement über einen Flansch verfügt, an dem
das zweite Schalenelement zumindest partiell fixierbar ist und das
zweite Schalenelement ferner einen Stehfalz zur formschlüssigen Fixierung
des zweiten Schalenelementes an dem Flansch des ersten Schalenelementes
aufweist.
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Eine
derartige Lösung
ist bereits aus der
DE 94
02 986 U1 bekannt. Bei der in der genannten Druckschrift
offenbarten Lösung
wird der Flansch des ersten Schalenelementes zwischen zwei Schenkeln des
als Stehfalz ausgebildeten Randbereiches des zweiten Schalenelementes
eingesetzt. Wie die Erfinder erkannt haben, ist diese formschlüssige Verbindung
von Stehfalz und Flansch fertigungstechnisch sehr aufwendig und
weist zudem den Nachteil auf, dass aufgrund der Eigenelastizität des zu
einem Stehfalz umgeformten Randbereiches des zweiten Schalenelementes
eine Anlage an dem Flansch des ersten Schalenelementes nicht zuverlässig gewährleistet
werden kann. Hierfür
müssen
vielmehr zusätzliche
Maßnahmen
getroffen werden, so dass der gewünschte Formschluss zwischen
dem Stehfalz und dem Flansch entsteht. Nach der Offenbarung der Druckschrift
wird an den Stehfalz des zweiten Schalenelementes ein weiteres Paneel
angesetzt. Erst durch diese Bauteilverbindung mit einem weiteren Paneel
wird der Formschluss zwischen dem Stehfalz und dem zwischen seinen
Schenkeln aufgenommenen Flansch gewährleistet.
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Darüber hinaus
ist aus der
EP 0 127
545 A2 eine weitere Lösung
zur Verbindung zweier Schalenelemente bekannt, bei der die Randbereiche
der Schalenelemente derart geformt sind, dass sie ineinander einsetzbar
sind. Die somit geschaffene Verbindung stellt ebenfalls einen Formschluss
zwischen den Schalenelementen dar.
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Ferner
geht aus der
US 5,018,327 eine
Lösung
hervor, bei der zwei Schalenelemente durch eine kraftschlüssige Verbindung
aneinander fixiert werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Paneel für eine Lüftungs-
und/oder Klimaanlage zu schaffen, die aus zwei Schalenelementen
hergestellt werden kann und eine zuverlässige Verbindung der beiden
Schalenelemente ermöglicht,
ohne dass hierzu Verbindungselemente wie Schrauben, Niete oder Ähnliche
zum Einsatz kommen müssen.
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Diese
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 16
gelöst.
Besondere Ausbildungen der Erfindung sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfinder schlagen zur Lösung
der Aufgabenstellung zunächst
vor, ein Paneel für
eine Lüftungs-
und/oder Klimaanlage, die ein erstes Schalenelement aufweist, das
vorzugsweise unter Weglassung von Verbindungselementen mit einem
zweiten Schalenelement verbunden ist, wobei das erste Schalenelement über einen
Flansch verfügt,
an dem das zweite Schalenelement zumindest partiell fixierbar ist
und das zweite Schalenelement einen Stehfalz zur formschlüssigen Fixierung
des zweiten Schalenelementes an dem Flansch des ersten Schalenelementes
aufweist, dahingehend weiterzuentwickeln, dass der Formschluss zwischen
einem stirnseitigen Ende des Stehfalzes und dem Flansch des ersten Schalenelementes
gebildet ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Art einer
formschlüssigen
Verbindung wird eine Klemmverbindung zwischen den Schalenelementen
geschaffen, die ohne Gewalteinwirkung nicht wieder lösbar ist. Schrauben,
Niete oder andere Befestigungselemente sind für die erfindungsgemäße Ausführungsform nicht
mehr erforderlich.
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Damit
wurde insgesamt ein sehr stabiles Paneel geschaffen, welches durch
die Verwendung zweier Schalenelemente insbesondere beim Einsatz für Lüftungs-
und/oder Klimaanlagen auch Isolierungseigenschaften aufweist. Die
Blechstärken
der Schalenelemente können
im Vergleich mit bekannten Lösungen
reduziert werden. Dennoch lassen sich damit Paneele schaffen, die
eine höhere
Festigkeit und Stabilität
gegen unerwünschte
Verwindungen aufweisen. Der reduzierte fertigungstechnische Aufwand und
die Möglichkeiten
der Materialeinsparung reduzieren die Kosten für die Herstellung derartiger
erfindungsgemäßer Paneele
entscheidend.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass der Stehfalz zumindest eine der Seitenwände des zweiten Schalenelementes
bildet. Vorzugsweise bildet der Stehfalz den äußeren Randbereich des zweiten Schalenelementes.
Wird das Paneel zum Beispiel in einer in der Draufsicht kreisrunden
Geometrie hergestellt, so weist das zweite Schalenelement lediglich eine
Seitenwand auf, welche in diesem Spezialfall den Umfang des kreisrunden
Paneels oder zumindest einen wesentlichen Teil desselben bildet.
Sofern das Paneel jedoch eine hiervon abweichende, wie beispielsweise
eine polygonale Geometrie, aufweist, ist es im Sinne der Erfindung
von Vorteil, dass mehrere der Seitenwände des Paneels durch einen
Stehfalz gebildet werden. Somit kann eine sichere Fixierung des
ersten Schalenelementes an dem zweiten Schalenelement gewährleistet
werden.
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Um
eine möglichst
gleichmäßige Verbindung der
beiden Schalenelemente zu gewährleisten,
ist es darüber
hinaus von Vorteil, wenn der Stehfalz an dem zweiten Schalenelement
vollständig
umlaufend angeordnet ist. Somit bildet der Stehfalz den gesamten äußeren Randbereich
des zweiten Schalenelementes aus. Das erste Schalenelement kann
bei einer derartigen Ausführung
lückenlos
in das zweite Schalenelement eingesetzt werden.
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Die
Erfinder haben darüber
hinaus erkannt, dass es von besonderem Vorteil ist, wenn der Stehfalz über eine
einfache oder mehrfache Falzung verfügt. Je mehr Falzungen der Stehfalz
aufweist, umso größer ist
der Überdeckungsbereich
zwischen dem Flansch des ersten Schalenelementes und der Stirnseite
des Stehfalzes des zweiten Schalenelementes. Somit lässt sich
die zwischen den beiden Schalenelementen geschaffene Verbindung
gezielt in ihren Eigenschaften beeinflussen.
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Da
die stirnseitige Anlagefläche
des Stehfalzes mit dem Flansch des ersten Schalenelementes eine
formschlüssige
Verbindung bildet, wird das erste Schalenelement in das zweite Schalenelement
eingesetzt. Dabei kann die dem ersten Schalenelement innewohnende
Eigenspannung zusätzlich
genutzt werden, um eine sichere und zuverlässige Bauteilverbindung zu
schaffen. Folglich wird das erste Schalenelement bevorzugt unter
einer Eigenspannung in das zweite Schalenelement eingesetzt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schlagen die Erfinder
vor, zwischen dem ersten Schalenelement und dem zweiten Schalenelement
einen Zwischenraum vorzusehen. Dieser Zwischenraum kann in unterschiedlicher
Weise genutzt werden. So ist es entsprechend einer Ausgestaltung
dieses Gedankens möglich,
dass der Zwischenraum eine thermische Entkoppelung zwischen den
Schalenelementen bildet. Die Erfinder haben insbesondere erkannt,
dass es von Vorteil ist, in den Zwischenraum ein die thermische
Entkoppelung bildendes Medium einzubringen. Die thermische Entkoppelung
kann somit im einfachsten Fall dadurch realisiert werden, dass der
Zwischenraum mit Luft oder einem Gas befüllt wird. Ferner besteht ein
weiterer Vorschlag darin, ein Bindemittel oder ein für die thermische
Entkoppelung geeignetes Klebemittel in dem Zwischenraum vorzusehen.
Bei Verwendung eines Binde- oder Klebemittels stellt sich der zusätzliche
Vorteil ein, dass die Schalenelemente hierdurch eine dauerhaft feste
und unlösbare
Verbindung aufweisen. Die Schalenelemente sind in diesem Fall stoffschlüssig miteinander
verbunden.
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Da
Luft thermisch als Isolator wirkt, kann es darüber hinaus sinnvoll sein, als
Binde- oder Klebemittel für
den Zwischenraum ein Schaum bildendes Binde- oder Klebemittel einzusetzen.
Dieses Schaum bildende Binde- oder Klebemittel kann beispielsweise
Polyurethan (PU) sein. Polyurethan verbindet mehrere Eigenschaften
miteinander. Zum einen stellt es ein Klebmittel dar, zum anderen
ist es auch ein Bindemittel und verfügt infolge seiner aufschäumenden
Wirkung über
Lufteinschlüsse,
die eine thermische Isolierung darstellen. Während der Schaumbildung dehnt
sich das Polyurethan in seinem Volumen erheblich aus. Durch die
Einbringung des Polyurethans in den Zwischenraum kann damit eine
Erhöhung
der Spannung zwischen den Schalenelementen erreicht werden, so dass
die Fixierung der Schalenelemente aneinander mit dieser Lösung entscheidend
verbessert wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung stellt
ein Paneel, wie es insbesondere für eine Lüftungs- und/oder Klimaanlage
zum Einsatz kommen kann, dar. Da für diesen Einsatzzweck eine
thermische Isolierung von besonderer Bedeutung ist, wird eine Weiterbildung
der Erfindung darin gesehen, dass zwischen den ineinander gefügten Schalenelementen ein
Isoliermaterial aufnehmender Hohlraum gebildet ist. Dieser Hohlraum,
der beispielsweise durch die Formgebung des ersten Schalenelementes
entstehen kann, nimmt das Isoliermaterial auf, welches eine entscheidende
Verbesserung der Wärmeübergangseigenschaften
des erfindungsgemäßen Paneels
im Sinne einer optimierten Isolierung darstellt.
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Die
Strömungsverhältnisse
innerhalb einer Lüftungs-
und/oder Klimaanlage sind beispielsweise von entscheidender Bedeutung
für die
Geräuschbildung
und stellen damit letztlich ein entscheidendes Qualitätskriterium
für derartige
Anlagen dar. Folglich schlagen die Erfinder gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass zumindest das erste Schalenelement wenigstens
eine ebene Außenoberfläche aufweist.
Vorzugsweise verfügen
natürlich
beide oder sämtliche
Außenseiten
der Schalenelemente über
eine ebene Außenoberfläche. Durch
die Gestaltung der Außenoberfläche als
ebene Außenoberfläche können turbulente
Strömungen
innerhalb der Lüftungs-
und/oder Klimaanlage vermieden werden. Damit senkt sich auch der
innerhalb der Anlage entstehende Geräuschpegel.
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Darüberhinaus
verringert sich auch der Energieverbrauch der Lüftungs- und/oder Klimaanlage. Durch
das Vermeiden von turbulenten Strömungen entsteht weniger Druckverlust
und dadurch ist weniger Energie für den Ventilator notwendig.
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Durch
die Gestaltung der Außenoberfläche als
ebene Außenoberfläche entsteht
eine glatte Oberfläche,
wodurch Schmutzablagerungen verringert werden. Die Lüftungs-
und/oder Klimaanlage enthält
demzufolge weniger Keime.
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Zur
Erleichterung der Verbindung der beiden Schalenelemente ist es von
Vorteil, wenn in den Randbereich des ersten Schalenelementes eine
muldenartige Vertiefung eingebracht ist. Diese die Montage vereinfachende
muldenartige Vertiefung kann beim Einsatz des Paneels in einer Lüftungs-
und/oder Klimaanlage später
durch geeignete Materialien ausgefüllt werden.
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Eine
weitere Lösung
besteht jedoch auch darin, dass das erste Schalenelement einen Überstand aufweist,
der senkrecht zu der Außenoberfläche des ersten
Schalenelementes betrachtet die muldenartige Vertiefung überspannt.
Somit trägt
dieser Überstand
dazu bei, dass das Schalenelement insgesamt eine möglichst
ebene Außenoberfläche aufweist,
so dass das Paneel ohne zusätzliche
Maßnahmen
eine optimierte Strömung
innerhalb der Lüftungs- und/oder
Klimaanlage gewährleistet.
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Eine
Lüftungs-
und/oder Klimaanlage, die mit den erfindungsgemäßen Paneelen ausgestattet ist, ist
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere miteinander verbundene Paneele
einen Kanal dieser Lüftungs-
und/oder Klimaanlage bilden.
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Zur
Verbindung der einzelnen Paneele untereinander ist es von Vorteil,
wenn an den Übergängen der
Paneele Kantenprofile oder Verbindungsprofile angeordnet sind.
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Mit
den erfindungsgemäßen Paneelen
und damit ausgestatteten Lüftungs-
und/oder Klimaanlagen lassen sich insgesamt Systeme schaffen, die hervorragende
thermische Isoliereigenschaften aufweisen und strömungsoptimiert
sind. Die Herstellung der hierzu geeigneten erfindungsgemäßen Paneele ist
gegenüber
bekannten Lösungen
erheblich vereinfacht. Ferner kann wertvolles Material eingespart werden.
Die Festigkeitseigenschaften der Paneele wurden infolge der speziellen
Verbindungsart der erfindungsgemäßen Lösung entscheidend
verbessert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen und der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen. Dabei weisen gleiche Bauteile dieselben Bezugsziffern
auf. Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Paneele
für eine
Lüftungs-
und/oder Klimaanlage stellen keine Einschränkung auf diese Varianten dar,
sondern dienen lediglich dem Verständnis der Funktionsweise der
Erfindung.
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Es
zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht eines Paneels als Einzelteil;
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2:
ein Paneel als Einzelteil gemäß 1 in
einer Draufsicht;
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3:
die Ansicht des Paneels in Richtung des Pfeils A aus 2;
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4:
die ausschnittsweise vergrößerte Darstellung
des Teilbereiches IV aus 3;
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5:
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Paneels;
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6:
das in 5 gezeigte Paneel in einer Draufsicht;
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7:
den Schnittverlauf VII-VII aus 6;
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8:
eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung
des Teilbereiches VIII aus 7;
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9–11:
verschiedene Teilzusammenbauten erfindungsgemäßer Paneele als Bestandteile von
Lüftungs-
und/oder Klimaanlagen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Das
in der 1 gezeigte und insgesamt mit 13 bezeichnete
Paneel entspricht einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung
und weist ein erstes Schalenelement 1 sowie ein zweites
Schalenelement 2 auf. Das erste Schalenelement 1 ist
dabei in das zweite Schalenelement 2 eingesetzt. Ein am
zweiten Schalenelement umlaufender Stehfalz 4 bildet den äußeren Randbereich
des zweiten Schalenelementes 2. Zwischen dem ersten Schalenelement 1 und dem
zweiten Schalenelement 2 ist eine muldenartige Vertiefung 12 ausgebildet.
Diese ist parallel zum Stehfalz 4 ebenfalls umlaufend ausgeführt.
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Die 2 zeigt
die bereits in 1 erläuterte Darstellung eines Paneels 13,
jedoch in einer Draufsicht. Hierbei ist der Einblick in die muldenartige
Vertiefung 12 gegeben. Darüber hinaus wird erkennbar, wie
das erste Schalenelement 1 in das zweite Schalenelement
eingesetzt ist.
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In
der 3 wird die Ansicht entsprechend dem Pfeil A aus 2 gezeigt.
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Die 4 stellt
vergrößert und
im Ausschnitt den in 3 gekennzeichneten Teilbereich
IV dar. Daraus wird ersichtlich, dass das zweite Schalenelement 2 einen
Rand aufweist, der durch den Stehfalz 4 gebildet wird.
Der Stehfalz 4 verfügt
nach der Ausführungsform
in 4 über
eine doppelte Falzung. An seiner offenen Unterseite innerhalb des
zweiten Schalenelementes 2 weist der Stehfalz 4 eine
Stirnseite 5 auf. Diese Stirnseite 5 befindet
sich in unmittelbarem formschlüssigem
Kontakt zu einem Flansch 3, der an dem ersten Schalenelement 1 angeformt ist.
Im Bereich der Verbindung zwischen dem ersten Schalenelement 1 und
dem zweiten Schalenelement 2 bildet das erste Schalenelement 1 eine
muldenartige Vertiefung 12 aus. Das erste Schalenelement 1 verfügt ferner über einen
Hohlraum 9, in den Isoliermaterial 8 eingebracht
ist. Dieses Isoliermaterial verbessert die thermischen Eigenschaften
des Paneels. Darüber
hinaus verfügt
das hier ausschnittsweise gezeigte Paneel über einen Zwischenraum 6.
Dieser Zwischenraum 6 ist unterhalb des Flansches 3 ausgebildet
und wird mit einem Binde- oder Klebemittel 7 befüllt. Durch
das Binde- oder Klebemittel, welches vorzugsweise ein aufschäumender
Polyurethanschaum ist, kann einerseits erreicht werden, dass der Flansch 3 in
verstärktem
Maße gegen
die Stirnseite 5 des Stehfalzes 4 gepresst wird,
womit die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schalenelement
wesentlich verbessert werden kann. Andererseits fixiert das Binde-
oder Klebemittel 7 den Flansch 3 des ersten Schalenelementes 1 stoffschlüssig an
dem zweiten Schalenelement 2.
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In
der 5 ist eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Paneels 13 gezeigt. Dieses
besteht ebenfalls aus einem ersten Schalenelement 1 und
einem zweiten Schalenelement 2, die über die erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung
miteinander gekoppelt sind. Das Paneel 13 verfügt hierbei
im Randbereich des ersten Schalenelementes 1 über mehrere
an seinem Umfang verteilt angeordnete Aussparungen 20.
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Die 6 zeigt
das Paneel 13 aus 5 in einer
Draufsicht. Auch hieraus sind die Aussparungen 20, welche über den
Umfang des Paneels 13 verteilt angeordnet sind, zu entnehmen.
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In
der 7 ist der Schnittverlauf VII-VII aus 6 dargestellt.
Dabei ist das erste Schalenelement 1 mit dem zweiten Schalenelement 2 in
der zuvor bereits beschriebenen Weise verbunden. Die Aussparungen 20 sind
der 7 nicht entnehmbar. Jedoch weist das Paneel 13 der 7 in
seinem Randbereich in der hier gezeigten Darstellung jeweils einen Überstand 11 auf,
auf den nachfolgend noch näher
eingegangen wird.
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Die 8 zeigt
ausschnittsweise vergrößert das
Detail VIII aus 7. Auch hier sind das erste Schalenelement 1 und
das zweite Schalenelement 2 in erfindungsgemäßer Weise
miteinander verbunden. Das zweite Schalenelement 2 verfügt über einen Rand,
der durch den Stehfalz 4 gebildet ist. Der Stehfalz 4 weist
hierbei nur eine einfache Falzung auf. Im bodennahen Bereich des
zweiten Schalenelementes 2 verfügt der Stehfalz 4 über eine
Stirnseite 5, unter die der Flansch 3 des ersten
Schalenelementes 1 greift. Somit besteht zwischen dem Stehfalz 4 und dem
Flansch 3 des ersten Schalenelementes eine formschlüssige Verbindung.
Oberhalb des Stehfalzes 4 ist an dem ersten Schalenelement 1 ein Überstand 11 ausgebildet,
der die muldenartige Vertiefung 12 des ersten Schalenelementes 1 überdeckt.
Dieser Überstand
wird lediglich durch die zuvor beschriebenen Aussparungen 20 unterbrochen.
Innerhalb des ersten Schalenelementes 1 ist ein Hohlraum 9 ausgebildet,
der ein Isoliermaterial 8 aufnimmt. Der Flansch 3 des
ersten Schalenelementes 1 ist darüber hinaus durch ein Binde-
oder Klebemittel 7 mit dem Boden des zweiten Schalenelementes 2 stoffschlüssig verbunden.
Das Binde- oder Klebemittel 7 ist dabei in den Zwischenraum 6,
der zwischen dem ersten Schalenelement 1 und dem zweiten
Schalenelement 2 vorhanden ist, eingebracht. Von Bedeutung
ist noch, dass die Innen- sowie die Außenoberflächen der Paneele als ebene Flächen gestaltet
sind, um damit eine Optimierung der Strömung zu erreichen. Das erste
Schalenelement 1 weist deshalb zumindest eine ebene Außenoberfläche 10 auf.
Gleiches gilt auch für
das zweite Schalenelement 2.
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In
den 9–11 sind
verschiedene Bauformen und Zusammenbauzustände von Lüftungs- oder Klimaanlagen-Bestandteilen dargestellt. Diese
Lüftungs-
oder Klimaanlagen weisen Paneele 13, 14, 15 und 16 auf,
die jeweils baugleich ausgeführt
sind. Zur Verbindung der Paneele dienen Verbindungsprofile 19.
Um die offenen Kanten und Randbereiche der miteinander kontaktierenden
Paneele 13–16 zu überbrücken und
abzudecken, werden Kantenprofile 18 eingesetzt. Diese können mittels
einfacher, an sich bekannter Schnappverbindungen oder anderer Befestigungsarten
an den Ecken der miteinander verbundenen Paneele 13–16 befestigt
werden. Die Paneele 13–16 sind
in den 9-11 quaderförmig angeordnet und bilden
in ihrem Inneren einen Kanal 17, der als Lüftungskanal für eine Klimaanlage
zum Einsatz kommen kann.
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Es
versteht sich auch, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung eine
mechanische Umkehr der Funktionen der einzelnen mechanischen Elemente
der Erfindung zu bewirken.
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- 1
- Erstes
Schalenelement
- 2
- Zweites
Schalenelement
- 3
- Flansch
- 4
- Stehfalz
- 5
- Stirnseite
- 6
- Zwischenraum
- 7
- Binde-
oder Klebemittel
- 8
- Isoliermaterial
- 9
- Hohlraum
- 10
- Außenoberfläche
- 11
- Überstand
- 12
- Muldenartige
Vertiefung
- 13
- Paneel
- 14
- Paneel
- 15
- Paneel
- 16
- Paneel
- 17
- Kanal
- 18
- Kantenprofil
- 19
- Verbindungsprofil
- 20
- Aussparung