КЛИМАТИЧЕСКИЙ ШКАФ
CLIMATE CABINET

Настоящее изобретение относится к климатическому шкафу, включающему в себя, по меньшей мере, один имеющий дверь корпус и внутреннее пространство (камеру), которое может закрываться, по меньшей мере, одной дверью, с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Климатические шкафы известны из уровня техники в различных исполнениях и используются в научных лабораториях или на промышленном объекте для моделирования биологических, химических и/или физических воздействий окружающей среды, как например температуры, давления воздуха и/или влажности воздуха. Климатический шкаф включает в себя внутренне пространство и корпус, причем внутреннее пространство (камера) расположено в корпусе, и во внутреннем пространстве моделируются биологические, химические и/или физические воздействия окружающей среды.
Двери климатических шкафов не только делают возможным физический доступ к внутреннему пространству, но и должны также в качестве стенки иметь термическую изоляцию, для того чтобы термически отделять внутреннее пространство от окружающей среды. Как правило, климатически шкафы могут устанавливать температуры между -10°C и 100°C, однако существуют также климатически шкафы для высокотемпературного диапазона, которые могут на длительное время устанавливать температуры до 350°C во внутреннем пространстве. Двери должны при этом с одной стороны иметь достаточную изоляцию и помимо этого закрывать дверной стык настолько плотно, что наряду с теплообменом с окружающей средой также предотвращен обмен вещества. Для этого в двери или на корпусе должно предусматриваться уплотнение.
В качестве недостатка известных из уровня техники дверей было обнаружено то, что конструкция двери климатического шкафа сложна и ресурсоемка.
Исходя из этого, настоящее изобретение ставит перед собой задачу предоставить климатический шкаф с улучшенной дверью, которая целесообразным образом улучшает известные из уровня техники двери, упрощает процесс изготовления и благодаря улучшенным процессам способствует сокращению расходов.
Эти задачи решаются с помощью климатического шкафа с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления данного изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Соответствующий изобретению климатический шкаф с признаками пункта 1 формулы изобретения включает в себя, по меньшей мере, один имеющий дверь корпус с внутренним пространством (внутренней камерой), которое может закрываться, по меньшей мере, одной дверью. Упомянутая по меньшей мере одна дверь имеет внутреннюю стенку и внешнюю стенку, причем внутренняя стенка образованна из цельного и пригодного к гибке основного тела, которое имеет окруженный боковыми областями многоугольный стенной участок. От боковых областей в каждом случае выступает язычок со свободным концом, причем каждый язычок на первой кромке с целью образования ванны загнут от стенного участка, предпочтительно на 90°, в первый участок от стенного участка. Для того чтобы образовать уплотнительный приемный элемент, в который может вставляться уплотнение для закрытия (замыкания) дверного стыка между дверью и корпусом, предусмотрена вторая кромка, которая по направлению к свободному концу язычка загибает обратно второй участок от первого участка на обращенной от стенного участка стороне первого участка.
Изобретение основано на идее изготавливать внутреннюю стенку из одной единственной заготовки - предпочтительно при помощи гибки -, причем отдельные кромки внутренней стенки формуются в основном теле при помощи способа изготовления с числовым программным управлением (ЧПУ). Предоставляется как ванна для приема одного или нескольких термоизоляционных слоев на стороне, обращенной к внешней стороне, так и уплотнительный приемный элемент для дверного уплотнения на стороне, обращенной к внутренней стороне. Вследствие этого может существенно сокращаться количество использованных конструктивных элементов для изготовления двери климатического шкафа, этапы изготовления могут в высокой степени автоматизироваться, вследствие чего может увеличиваться надежность процесса, и может достигаться экономия расходов.
Под боковыми областями многоугольного стенного участка понимаются области, которые образованы вдоль прямой линии соединения между углами стенного участка.
В одном предпочтительном усовершенствовании данного изобретения многоугольный стенной участок выполнен четырехугольным и имеет тем самым четыре угла и четыре боковые области. Предпочтительно две соседние боковые области образуют угол в 90°.
Каждый язычок свободно выступает от соответствующей боковой области и имеет предпочтительно постоянную длину, которая соответствует длине соответствующей боковой области. Каждая длина измеряется параллельно первой кромке, соответственно, параллельно соответствующей боковой области. Ширина соответствующего язычка, измеренная перпендикулярно первой кромке, соответствует предпочтительно по меньшей мере двойной глубине двери. Все язычки могут иметь одинаковую ширину, в то время как длина задается формой двери. Соответственно язычки могут быть выполнены прямоугольными (т.е. в форме параллелепипеда).
Согласно одному дальнейшему предпочтительному осуществлению настоящего изобретения вторая кромка загнута таким образом, что второй участок расположен приблизительно параллельно первому участку и таким образом перпендикулярно стенному участку. Оба участка образуют стабильную ванну, в которой может удерживаться по меньшей мере один наполнитель или изоляционный слой. Кроме того, это расположение первого участка и второго участка придает жесткость двери.
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию настоящего изобретения предусмотрена третья кромка и четвертая кромка. Третья кромка отгибает по направлению к свободному концу язычка третий участок от второго участка, а четвертая кромка отгибает по направлению к свободному концу язычка четвертый участок от третьего участка.
Предпочтительно, если расстояние между первой кромкой и второй кромкой больше, чем расстояние между второй кромкой и третьей кромкой, вследствие чего третья кромка расположена на стороне стенного участка, на которой расположена также вторая кромка.
Кроме того, оказалось предпочтительным, если уплотнительный приемный элемент является в поперечном сечении U-образным, и уплотнительный приемный элемент образован частично из упомянутого первого участка, из упомянутого третьего участка и из упомянутого четвертого участка.
Третья кромка отгибает предпочтительно третий участок от второго участка таким образом, что образовано дно для уплотнительного приемного элемента, ориентированное примерно параллельно стенному участку.
Далее предпочтительно, если четвертый участок расположен примерно параллельно первому участку и/или второму участку, вследствие чего поперечное сечение уплотнительного приемного элемента является примерно прямоугольным.
Одно предпочтительное усовершенствование настоящего изобретения предусматривает, что предусмотрена пятая кромка, которая по направлению к свободному концу язычка образует концевой участок, который расположен параллельно стенному участку, предпочтительно на одной прямой со стенным участком. Концевой участок сконфигурирован для того, чтобы прилегать к внешней стенке или перекрывать (внахлест) внешнюю стенку, и образует переход между внутренней стенкой и внешней стенкой.
Кроме того, предпочтительно, если первое расстояние между первой кромкой и второй кромкой меньше, чем сумма из второго расстояния между второй кромкой и третьей кромкой и из четвертого расстояния между четвертой кромкой и пятой кромкой, причем расстояния измеряются в каждом случае параллельно первому участку. Благодаря этим величинам расстояний обеспечено в смонтированном состоянии двери то, что не образуется двойная посадка, и наполнитель удерживается с геометрическим замыканием в ванне между внутренней стенкой и внешней стенкой.
Согласно одному дальнейшему варианту осуществления настоящего изобретения, в уплотнительном приемном элементе предусмотрены крепежные средства, причем крепежные средства предпочтительным образом сконфигурированы для того, чтобы устанавливать соединение между внутренней стенкой и внешней стенкой. В частности, является предпочтительным, если крепежные средства расположены на третьем участке, то есть в дне уплотнительного приемного элемента, и включают в себя далее предпочтительно винты. Как только уплотнение вставлено в уплотнительный приемный элемент, крепежные средства перекрываются уплотнением и больше не видны. Уплотнение предотвращает также проникновение загрязнений в уплотнительный приемный элемент и к крепежным средствам.
Далее оказалось предпочтительным, если первый участок и второй участок соединены друг с другом соединительными средствами. В частности, предпочтительно, если соединительные средства расположены на первом участке между первой кромкой и второй кромкой и в каждом случае на расстоянии от этих кромок, причем предпочтительно расстояние до первой кромки меньше, чем расстояние до второй кромки, вследствие чего должно предотвращаться разгибание уплотнительного приемного элемента. Предпочтительно соединительные средства образованы из заклепок или точек точечной сварки, однако могут также использоваться другие соединительные средства.
Также в ванне может быть расположен наполнитель, который изготовлен предпочтительно из пластикового жесткого пенопласта. Таким жестким пенопластом может быть, например, пенополиуретан (PUR) или пенополиизоцианурат (PIR), который известен высоким термическим сопротивлением. Наполнитель может быть изготовлен из предварительно изготовленных пластин, которые далее в ванне могут быть закреплены при помощи термостойкого клея. Наполнитель может быть изготовлен также из нескольких слоев и/или из различных материалов, для того чтобы для соответствующего температурного диапазона климатического шкафа обеспечивать наилучшим образом адаптированную изоляцию и термостойкость. Альтернативно, ванна может запениваться в смонтированном состоянии двери, причем одновременно может реализовываться чрезвычайно прочное клеевое соединение между внутренней стенкой и внешней стенкой.
Согласно одному дальнейшему предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения внутренняя стенка и/или внешняя стенка изготовлены или изготовлена из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь хорошо зарекомендовала себя для стенок симуляционных шкафов, так как этот материал обладает устойчивой как термически, химически, так и механически поверхностью.
Предпочтительно внешняя стенка и внутренняя стенка создаются посредством гибки отформованного соответствующим образом основного тела, причем основное тело может предоставляться в виде отштампованного элемента посредством штамповки.
Далее со ссылкой на приложенные чертежи подробно разъясняется соответствующий изобретению пример осуществления изобретения.
Показано:
фиг.1 - изображение в перспективе двери климатического шкафа с внешней стенкой и внутренней стенкой;
фиг.2 - увеличенное изображение с частичным разрезом двери климатического шкафа согласно фиг.1;
фиг.3 - увеличенное изображение в разрезе внутренней стенки двери согласно фиг.1 и 2, причем внутренняя стенка образует посредством нескольких кромок ванну и уплотнительный приемный элемент для уплотнения; и
фиг.4 - увеличенное изображение в перспективе внутренней стенки согласно фиг.3.
Далее одинаковые или функционально идентичные элементы обозначаются одинаковыми ссылочными позициями. Для наглядности, на отдельных фигурах не все одинаковые или функционально идентичные элементы снабжены ссылочными цифрами.
На фиг.1 показана дверь 10 не изображенного полностью климатического шкафа 1, которой может закрываться (не изображенное) внутреннее пространство (не изображенного) корпуса климатического шкафа 1. Дверь 10 имеет внутреннюю сторону 8 и внешнюю сторону 9, причем внутренняя сторона 8 обращена к внутреннему пространству, а внешняя сторона 9 – к окружающей среде.
Дверь 10 имеет внутреннюю стенку 11 и внешнюю стенку 12, которая может изготавливаться предпочтительно в каждом случае из пластинчатого и изгибаемого основного тела. Пластинчатое и изгибаемое основное тело может быть изготовлено из листа нержавеющей стали и иметь - как далее будет описываться подробно - несколько кромок 21, 22, 23, 24, 25, 61, 62, которые могут быть изготовлены гибкой, в частности гибкой с ЧПУ.
Внешняя стенка 12 образует по существу расположенную на внешней стороне 9 двери 10 стенку и имеет прямоугольный фронтальный участок 50, на сторонах которого в каждом случае расположены первый рамный участок 51 и второй рамный участок 52, которые образуют раму 53 для приема внутренней стенки 11.
Первый рамный участок 51 выступает, будучи отогнут вокруг первой кромки 61, перпендикулярно от фронтального участка 50 в направлении внутренней стороны 8 и образует боковую стенку двери 10. Второй рамный участок 52 выполнен параллельно фронтальному участку 50 и отогнут за счет второй кромки 62 от первого рамного участка 51 и соединен им с фронтальным участком 50. Первая кромка 61 и вторая кромка 62 ориентированы параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга.
В угловых областях внешней стенки 12 расположены друг на друге два соседних вторых рамных участка 52, которые для придания жесткости конструкции могут быть соединены друг с другом, в частности заклепками 55, см. фиг.2.
Оба рамных участка 51, 52 и фронтальный участок 50 образуют U-образный в поперечном сечении карман, в котором может располагаться термоизоляционный материал.
Внутренняя стенка 11 имеет со ссылкой на фиг.3 и 4 множество кромок 21, 22, 23, 24 и 25, которые могут образовываться гибкой с ЧПУ. Сначала для изготовления внутренней стенки 11 предоставляется в распоряжение пластинчатое и пригодное для гибки основное тело. Основное тело может быть выполнено X-образным или крестообразным и иметь прямоугольный (в форме параллелепипеда) стенной участок 30, который окружен четырьмя боковыми областями. Каждая боковая область расположена по определению между двумя соседними углами прямоугольного стенного участка 30. В каждом углу две соседние боковые области образуют прямой угол.
От стенного участка 30 на каждой боковой области свободно выступает язычок 20. Каждый язычок 20 распространяется предпочтительно полностью по соответствующей боковой области, отчего длина боковой области по существу соответствует длине язычка 20. Язычок 20 имеет свободный конец 36, который расположен параллельно и на расстоянии от боковой области. Соответственно язычок 20 является также по существу прямоугольным.
Из фиг.3 видно, что внутренняя стенка 11 образует ванну 15 и уплотнительное гнездо 40, причем в ванне 15 может быть расположен (не изображенный) наполнитель. Наполнитель может быть изготовлен из термоизоляционного материала с высоким термическим сопротивлением, соответственно, с низкой теплопроводностью λ, предпочтительно λ < 0,05 Вт/мК. Такой наполнитель может быть изготовлен, например, из PUR-материала или PIR-материала.
Ванна 15 образована на обращенной к внешней стороне 9 стороне внутренней стенки 11 за счет первой кромки 21, вследствие чего язычок 20 загнут приблизительно под прямым углом в направлении внешней стороны 9. Первая кромка 21 может загибаться с радиусом изгиба. На обращенной от стенного участка 30 стороне первой кромки 21 образован первый участок 31 язычка 20. Первая кромка 21 выполнена на боковой области стенного участка 30.
На первом расстоянии A1 от первой кромки 21 расположена вторая кромка 22, которая проходит параллельно и на расстоянии от первой кромки 21. Вокруг второй кромки 22 язычок 20 загнут обратно на обращенной от стенного участка 30 стороне первого участка 21, то есть язычок 20 на второй кромке 22 отформован назад на 180°. Вторая кромка 22 задает глубину ванны 15.
Для того чтобы облегчать острокромочную гибку второй кромки 22, перед формованием второй кромки 22 может быть выполнена или сформирована перфорация 27 в язычке 20. Перфорация 27 показана в частности на фиг.3 и 4 и видно, что между выемками образованы узкие соединительные перемычки. Выемки могут создаваться при предоставлении основного тела.
Далее из фиг.3 видно, что язычок 20 имеет третью кромку 23, четвертую кромку 24 и пятую кромку 25.
Третья кромка 23 выполняется для образования третьего участка 33 на обращенной от первой кромки 21 стороне второй кромки 22 и параллельно первой кромке 21 и параллельно второй кромке 22 на втором расстоянии A2 от второй кромки 22. На третьей кромке 23 язычок 20 загнут на 90° с радиусом изгиба, вследствие чего третий участок 33 расположен приблизительно параллельно стенному участку 30 и образует дно 42 уплотнительного приемного элемента 40.
Четвертая кромка 24 расположена на обращенной от второй кромки 22 стороне третьей кромки 23 и равным образом параллельно второй кромке 22 и третьей кромке 23 на третьем расстоянии A3. Язычок загнут вокруг четвертой кромки 24 также примерно на 90° и может изгибаться с радиусом изгиба.
Далее увеличенное изображение согласно фиг.3 показывает, что уплотнительный приемный элемент 40 в отдельных областях образован первым участком 31, третьим участком 33 и четвертым участком 34 и имеет по существу U-образное поперечное сечение.
На пятом расстоянии A5 на обращенной от третьей кромки 23 стороне четвертой кромки 24 расположена пятая кромка 25 параллельно кромкам 21, 22, 23 и 24. Благодаря пятой кромке 25 на свободном конце 36 язычка 20 образуется концевой участок 35, который - как видно из фиг.1 и 2 - перекрывает в смонтированном состоянии двери 10 второй рамный участок 52 внешней стенки 12. Пятая кромка 25 может быть также снабжена радиусом изгиба.
В по существу U-образный уплотнительный элемент 40 может вставляться (не изображенное) уплотнение. Для того чтобы предотвращать разгибание уплотнительного приемного элемента 40 и таким образом выпадение уплотнения, могут предусматриваться соединительные средства, посредством которых первый участок 31 и второй участок 32 соединены друг с другом.
В изображенном примере осуществления, между первой кромкой 21 и второй кромкой 22 на первом участке 31, а также на втором участке 32 между второй кромкой 22 и третьей кромкой 23 в каждом случае предусмотрено сквозное отверстие 28, которые после формования второй кромки 22 ориентированы соосно друг с другом. В эти сквозные отверстия 28 могут вставляться, например, заклепки 29 в качестве соединительных средств.
Первое расстояние A1, то есть расстояние между первой кромкой 21 и второй кромкой 22, больше, чем второе расстояние A2 между второй кромкой 22 и третьей кромкой 23.
Третье расстояние A3 задается шириной (не изображенного) уплотнения и имеет такую величину, что уплотнение может удерживаться в уплотнительном приемном элементе 40 с зажатием.
Четвертое расстояние A4 определяет глубину уплотнительного приемного элемента 40 и снова задается уплотнением. Сумма второго расстояния A2 и четвертого расстояния A4 может иметь такую величину, что эта сумма приблизительно соответствует первому расстоянию A1. В изображенном примере осуществления концевой участок 35 не лежит в смонтированном состоянии двери 10 на втором рамном участке, а выступает на внутренней стороне 8. В этом предпочтительном осуществлении справедливо следующее: A4+A2 > A1.
Для изготовления двери 10 сначала предоставляются пластинчатые и пригодные для гибки основные тела, предпочтительно посредством штамповки. Затем внутренняя стенка 11 и внешняя стенка 12 формуются предпочтительно посредством гибки с ЧПУ в вышеописанные формы.
После указанного формования сначала наполнитель вводится в ванну 15 и может там закрепляться при помощи клея. Альтернативно или дополнительно наполнитель в ванне 15 может образовываться посредством запенивания пластиковым жестким пенопластом. Также наполнитель может вставляться в ванну 15 свободно.
Затем образованный таким образом конструктивный узел может вставляться в образованную внешней стенкой 12 раму 53 до тех пор, пока вторая кромка 22 не стане прилегать к фронтальному участку 50 внешней стенки 12, и пока ванна 15 не станет закрываться фронтальным участком 50 внешней стенки 12. Наполнитель ванны 15 таким образом полностью окружается.
Внутренняя стенка 11 и внешняя стенка 12 могут соединяться друг с другом крепежными средствами 45. Для этого в дне 42 уплотнительного приемного элемента 40 могут быть выполнены или сформированы отверстия 46, в которые могут вводиться в качестве крепежных средств, например, (не изображенные) винты, которые могут входить в зацепление с соответствующей ответной резьбой на обращенной к внутренней стенке 11 стороне внешней стенки 12. Как только уплотнение вставлено в уплотнительный приемный элемент 40, крепежные средства перекрыты и больше не видны.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 климатический шкаф
8 внутренняя сторона
9 внешняя сторона
10 дверь
11 внутренняя стенка
12 внешняя стенка
15 ванна
16 наполнитель
20 язычок
21 первая кромка
22 вторая кромка
23 третья кромка
24 четвертая кромка
25 пятая кромка
27 перфорация
28 сквозное отверстие
29 заклепка
30 стенной участок
31 первый участок
32 второй участок
33 третий участок
34 четвертый участок
35 концевой участок
36 свободный конец язычка 20
40 уплотнительный приемный элемент
42 дно
45 крепежные средства
46 отверстие
50 фронтальный участок
51 первый рамный участок
52 второй рамный участок
53 рама для приема внутренней стенки 11
61 первая кромка
62 вторая кромка