Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenschweissen von Kunststoff-Rohrleitungen. Weiter betrifft die Erfindung einen nach dem Verfahren hergestellten, mattenartigen Wärmetauscher für Kühl- und/oder Heizzwecke, bestehend aus einer Mehrzahl von Wärmetausch-Leitungen, die von einem Kühl- oder Heizmedium durchströmbar sind, welche Wärmetausch-Leitungen jeweils mit einer Vor- bzw. Rücklaufverteilleitung verbunden sind.
Derartige Wärmetauscher werden insbesondere zur Kühlung von Räumen, anstelle von konventionellen Klimaanlagen, eingesetzt. Man spricht dabei von Kühldecken, indem an der Raumdecke eine sog. Matte von wasserführenden Kunststoffröhrchen angebracht wird. Durch die Vielzahl der Kunststoffröhrchen wird das Kühlwasser auf eine grosse Fläche verteilt. Diese Matte kann unsichtbar, beispielsweise unter Deckenelementen, angebracht werden. Diese Wärmetausch-Matten sind darüber hinaus auch zu Heizzwecken einsetzbar.
Bei der Herstellung derartiger Wärmetauscher sind die vielen, annähernd parallel zueinander verlaufenden, flexiblen Kunststoff-Röhrchen mit ca. 2 mm Innendurchmesser, jeweils an ihrem einen Ende mit einer Vorlauf-Verteilleitung und an ihrem anderen Ende mit einer Rücklauf-Verteilleitung zu verbinden.
Nach einem bekannten Herstellungsverfahren wird die Verbindung zwischen den Kunststoff-Röhrchen und der Vorlauf- bzw. Rücklauf-Verteilleitung folgendermassen hergestellt: Nachdem die Röhrchen in ihrer Endanordnung zusammengefasst wurden, wird die jeweilige Verteilleitung angespritzt. Der entscheidende Nachteil an diesem Verfahren liegt darin, dass die hierzu notwendigen Spritzwerkzeuge kaum grösser als 30-50 cm sein können, da ansonsten unverhältnismässig hohe Kosten entstehen. Das bedeutet, dass auf diese Weise nur kleine Matten herstellbar sind. Werden grössere Matten gewünscht, dann müssen mehrere kleine Matten zur entsprechenden grossen Matte zusammengeschweisst werden.
Die zweite Herstellungsmöglichkeit ist das Anschweissen der Kunststoffröhrchen an die Verteilleitungen. Dies ist bei einem Röhrchen-Innendurchmesser vom nur 2 mm jedoch nicht problemlos durchführbar, da dabei der kleine Röhrchen-Querschnitt im Bereich der Schweissverbindung durch den schmelzenden Kunststoff unweigerlich verringert, wenn nicht gar verstopft wird. Ein derart hergestellter Wärmetauscher wird also in seiner Funktion eingeschränkt sein und kann schlimmstenfalls völlig unbrauchbar sein.
Um diesem Nachteil zu begegnen, wurde ein Verfahren zur Herstellung von Matten aus Kunststoff-Röhrchen vorgeschlagen, bei dem zuerst die Verteilleitung extrudiert und in den noch weichen Kunststoff-\ffnungen für den Anschluss der Röhrchen eingebracht werden. Die Kunststoff-Röhrchen werden dann in diese \ffnungen eingeführt, wobei durch Druckeinwirkung eine Verschmelzung der Röhrchenenden mit der Verteilleitung erfolgt. Um beim Schweissvorgang ein Verstopfen oder Deformieren der Röhrchenenden zu verhindern, wird während dem Verfahren ein bewegbarer Stössel in das Verteilrohr eingeführt, der eine Mehrzahl von Dornen aufweist, welche jeweils in die Röhrchenenden einzugreifen bestimmt sind.
Es versteht sich von selbst, dass das Einführen des Stössels und das Ein- und Ausschieben der Dornen in die Röhrchenenden relativ umständlich und für die kontinuierliche Fertigung der Wärmetauscher-Matten ungünstig ist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Zusammenschweissen von Kunststoff-Rohrleitungen anzugeben, bei dem insbesondere Kunststoff-Röhrchen kleinen Durchmessers an eine mit \ffnungen versehene Verteilleitung angeschweisst werden können, ohne dass eine Querschnittsverengung oder -verstopfung eintreten kann und ohne dass beim Schweissvorgang Werkzeuge in das Innere der Verteilleitung zu schieben sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein nach diesem Verfahren hergestellter, mattenartiger Wärmetauscher für Kühl- und/oder Heizzwecke entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine erste Variante der Verbindung Wärmetausch-Leitung/Verteilleitung eines mattenartigen Wärmetauschers;
Fig. 2 zeigt eine zweite Variante derselben Verbindungsstelle;
Fig. 3 zeigt eine dritte Variante derselben Verbindungsstelle;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des mattenartigen Wärmetauschers.
Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststoff-Rohrverbindung wird anhand einer der Verbindungsstellen eines mattenartigen Wärmetauschers für Kühl- und/oder Heizzwecke erläutert. Dieser besteht aus einer Mehrzahl von Wärmetausch-Leitungen 1, von denen jeweils ein mit einer Verteilleitung, d.h. einer Vor- bzw. Rücklaufleitung, zu verbindendes Ende 2 zu sehen ist. Von der Verteilleitung 3 ist einfachheitshalber nur eine Wand zu sehen, in der bereits eine \ffnung 4 vorhanden ist. Die Wärmetausch-Leitung 1 soll derart mit der Verteilleitung 3 verbunden werden, dass das Kühl- oder Heizmedium, z.B. Wasser, ungehindert durch die \ffnung 4 von der Verteilleitung 3 in die Wärmetausch-Leitung 1 oder umgekehrt strömen kann.
Der wesentlichste Teil der Verbindungsstelle ist ein Verbindungselement 5. An sich handelt es sich dabei um eine mit einer ringflanschartigen Ausformung 6 versehenen Muffe, die mit dem Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 zu verbinden ist. Der Zweck der ringflanschartigen Ausformung 6 ist nicht in erster Linie der, eine grössere Auflagefläche, bzw. Kontaktfläche, zwischen dem Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 und der Wand der Verteilleitung 3 zu schaffen. Vielmehr geht es darum, eine den Bereich des Rohrquerschnitts 7 des Wärmetausch-Leitungs-Endes 2, bzw. des dieses Ende verlängernden Verbindungselementes 5, und die Verteilleitungs-\ffnung 4 umgebende, ringförmige Ausnehmung 8 zu schaffen. Diese wird von einem Ringsteg 9 gebildet, der den besagten Rohrquerschnitts- bzw. \ffnungsbereich koaxial mit Abstand umgibt.
Diese Ausnehmung 8 dient dazu, das beim Zusammenschweissen der Kunststoffteile anfallende Schmelzbad, d.h. den Materialaustrieb an schmelzendem Kunststoff, aufzufangen. Der Materialaustrieb findet im Verbindungsbereich zwischen der Stirnfläche 10 des Ringstegs 9 und der entsprechenden Gegenfläche 11 der Aussenwand der Verteilleitung 3 statt, wenn die beiden Teile gemäss Pfeil 12 zusammengefügt bzw. zusammengeschweisst werden.
Wie es sich bei praktischen Versuchen gezeigt hat, kann durch die vorbeschriebene Ausbildung des Verbindungsbereichs bzw. der Fügeflächen, überraschenderweise sogar die Vibrationsschweisstechnik angewendet werden. Das Vibrationsschweissen beruht auf dem Prinzip der Reibungserwärmung der Fügeflächen. Die Teile werden dabei unter einem bestimmten Druck und Schwingungsweg gegeneinander bewegt. Das Vibrationsschweissen ist eine sehr wirtschafliche Methode, sie eignet sich üblicherweise jedoch nur zum Verschweissen grösserer Flächen mit grossen Giesstoleranzen, wo ein grosser Materialaustrieb keine Rolle spielt.
Ein Anschweissen des Wärmetausch-Leitungs-Endes 2, sprich eines Röhrchenendes mit 2 mm Innenquerschnitt, an die Verteilleitungs-\ffnung 4 wäre daher mit dem Vibrationsschweissen normalerweise völlig unmöglich, da der geringe Röhrchenquerschnitt durch den dabei entstehenden Materialaustrieb unweigerlich zugeschweisst würde. Beim erfindungsgemässen Verbindungselement 5 jedoch sammelt sich der Materialaustrieb sicher und problemlos in der dafür vorgesehenen ringförmigen Ausnehmung 8. Eine weitere Ausbreitung des Materialaustriebs in Richtung auf die freizuhaltende Querschnittsöffnung findet, wie sich gezeigt hat, nicht statt.
Was die Verbindung zwischen dem Wärmetausch-Leitungs-Ende 2 und dem Verbindungselement 5 betrifft, so gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zwei Beispiele sind aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Die Teile sind jeweils nicht in der fertig verschweissten Lage, sondern im Begriff des Zusammenfügens dargestellt.
Gemäss der ersten Variante nach Fig. 1 wird die Wärmetausch-Leitung 1 an der Innenwand 13 des muffenartigen Teils des Verbindungselements 5 angeschweisst. Zu diesem Zweck ist an dieser Innenwand 13 eine Schweisskante 14 ausgebildet. Die Schweisskante 14 ist eine Querschnittsverjüngung des Innenquerschnitts des Verbindungselements 5, dabei wird dieser Querschnitt von einem Mass, welches das knappe Einschieben der Wärmetausch-Leitung 1 ermöglicht, auf ein annähernd dem Innenquerschnitt der Wärmetausch-Leitung 1 entsprechendes Mass verringert. Zum Verschweissen wird das Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 an die Schweisskante gedrückt und in dieser Lage angeschweisst. Damit hierbei keine Lufteinschlüsse entstehen können, ist die Schweisskante 14 nicht als Stufe, sondern als Abschrägung ausgeformt.
Nach der Verschweissung entsteht, wie gestrichelt angedeutet, ein annähernd gleichmässiger Übergang von der Innenwand der Wärmetausch-Leitung 1 zur Innenwand 13 des Verbindungselements 5.
Anders sieht es dagegen in der Variante nach Fig. 2 aus. Hier wird das Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 so weit in das Verbindungselement 5 geschoben, bis es über dessen anderes Ende, d.h. dem flanschartigen Bereich, herausragt. Die Innenwand des Verbindungselements 5 wird also vollständig durch die knapp hineinpassende Wärmetausch-Leitung 1 bedeckt. Wie gestrichelt angedeutet, wird zur Verschweissung das Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 in den Bereich der ringförmigen Ausnehmung 8 hinein ausgeweitet und umgebördelt. Selbstverständlich ist dabei die Ausnehmung 8 so gross bemessen, dass sie danach immer noch ihre zuvor beschriebene Funktion des Schmelzbadauffangens erfüllen kann. An der Innenwand des Verbindungselements 5 kann eine schweisskantenartige Querschnittsaufweitung 15, allerdings in gegenüber der Variante nach Fig. 1 umgekehrter Ausrichtung, vorgesehen werden.
Bei beiden beschriebenen Varianten, erfolgt die Verschweissung zwischen dem Wärmetausch-Leitungs-Ende 2 und dem Verbindungselement 5 vorzugsweise durch Ultraschallschweissen. Beim Ultraschallschweissen werden Ultraschallschwingungen in extrem schnelle mechanische Schwingungen umgewandelt. Die dabei entstehenden hohen Temperaturen bringen das Kunststoffmaterial zum Schmelzen und ermöglichen eine hochwertige Schweissverbindung. Für den Schweissvorgang wird eine in den Rohrquerschnitt 7 des Wärmetausch-Leitungs-Endes 2 einführbare Sonotrode verwendet. Insbesondere in der Variante nach Fig. 2 ist die Sonotrode vorzugsweise annähernd als abgestufter Zylinder ausgebildet.
Sie weist dabei ein erstes Teil auf, das bis in den Rohrquerschnitt 7 einführbar ist und diesem Innenquerschnitt angepasst ist, während ein zweites Teil das umgebördelte Ende 2 der Wärmetausch-Leitung 1 abdeckt und daher annähernd den Innenquerschnitt der vom Ringsteg 9 begrenzten Ausnehmung 8 aufweist.
Die dritte Variante nach Fig. 3 entspricht, was die Verbindung Wärmetausch-Leitung/Verbindungselement betrifft, derjenigen nach Fig. 2. Der Unterschied liegt in der dem Schmelzbadauffangen dienenden, ringförmigen Ausnehmung. Die Ausnehmung 16 ist hier nämlich nicht am Verbindungselement 5, sondern an der Wand der Verteilleitung 3 ausgebildet. Dies kann entweder durch eine als Senkstufe ausgeformte Wanddickenverringerung oder, wie dargestellt, durch Ausformung eines ringförmigen Steges 17 erfolgen, der die \ffnung 4 mit Abstand koaxial umgibt.
Es sei hier schliesslich noch erwähnt, dass es im Rahmen der Erfindung auch denkbar wäre, das Verbindungselement 5 am Wärmetausch-Leitungs-Ende 2 anzuspritzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer Kunststoff-Rohrverbindung, hier zwischen einer Wärmetausch-Leitung 1 und der Verteilleitung 3, beinhaltet im Wesentlichen folgende Schritte:
- In die Wand der Verteilleitung 3 wird eine \ffnung 4 eingebracht, z.B. durch Bohren.
- Es wird ein Verbindungselement 5 mit einer ringflanschartigen Ausformung 6 hergestellt. Anmerkung: Das Verbindungselement 5 kann dabei entweder direkt an der Wärmetausch-Leitung 1 ausgebildet, an dieser angespritzt oder zunächst als separates Teil hergestellt werden.
- Entweder im Bereich der ringflanschartigen Ausformung 6 des Verbindungselements 5 oder im die \ffnung 4 umgebenden Bereich der Wand der Verteilleitung 3 wird eine ringförmige Ausnehmung 8 oder 16 ausgebildet.
- Sofern das Verbindungselement 5 als separates Teil hergestellt wurde, werden das abgelängte Ende 2 der Wärmetausch- Leitung 1 und das Verbindungselement 5 miteinander verbunden, vorzugsweise durch Ultraschallschweissen.
- Das Verbindungselement 5 und die Verteilleitung 3 werden miteinander verschweisst,
vorzugsweise durch Vibrationsschweissen, wobei der entstehende Materialaustrieb in der ringförmigen Ausnehmung 8 oder 16 aufgefangen wird.
Durch dieses Verfahren wird eine kontinuierliche, automatisierte Herstellung von Kunststoff-Rohrverbindungen ermöglicht. Insbesondere können mattenartige Wärmetauscher, die eine Vielzahl von Wärmetausch-Leitungen aufweisen, die jeweils mit einer Vor- bzw. Rücklaufverteilleitung zu verbinden sind, in einem beachtlichen Arbeitstempo und in hervorragender Qualität in Serie gefertigt werden.
Im mattenartigen Wärmetauscher nach Fig. 4 ist eine Mehrzahl von U-förmig gebogenen Wärmetausch-Leitungen 1 zu sehen, deren beiden Enden 2 jeweils mittels Verbindungselementen 5 mit einer Verteilleitung 3 verbunden sind. In diesem Beispiel sind Vorlauf und Rücklauf in einem Doppelkammerrohr zusammengefasst, sodass in der Zeichnung nur eine Verteilleitung 3 zu sehen ist. Selbstverständlich sind auch zwei getrennt angeordnete Vor- bzw. Rücklaufleitungen denkbar, die an zwei entgegengesetzten Seiten des mattenartigen Wärmetauschers verlaufen.
Herstellungstechnisch ist es in jedem Fall von Vorteil, wenn die Verteilleitung 3 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet wird, sodass das Anschweissen der Verbindungselemente 5 an einer ebenen Fläche erfolgen kann. Möglich ist es aber auch, bei entsprechend gebogener Ausbildung der Kontaktfläche der Verbindungselemente 5, diese an eine Verteilleitung 3 mit kreisrundem Querschnitt anzuschweissen. Die Biegung der Kontaktfläche, d.h. der ringflanschartigen Ausformung 6, muss dabei dem Biegungsradius der Rohroberfläche der Verteilleitung 3 entsprechen.
The present invention relates to a method for welding plastic pipelines. The invention further relates to a mat-like heat exchanger for cooling and / or heating purposes produced by the method, comprising a plurality of heat exchange lines through which a cooling or heating medium can flow, which heat exchange lines each have a preliminary or Return distribution line are connected.
Such heat exchangers are used in particular for cooling rooms, instead of conventional air conditioning systems. One speaks of chilled ceilings in that a mat of water-carrying plastic tubes is attached to the ceiling. Due to the large number of plastic tubes, the cooling water is distributed over a large area. This mat can be attached invisibly, for example under ceiling elements. These heat exchange mats can also be used for heating purposes.
In the manufacture of such heat exchangers, the many flexible plastic tubes with an internal diameter of approximately 2 mm running approximately parallel to one another are to be connected at one end to a flow distribution line and at the other end to a return distribution line.
According to a known manufacturing process, the connection between the plastic tubes and the flow or return distribution line is established as follows: After the tubes have been combined in their end arrangement, the respective distribution line is injection molded. The decisive disadvantage of this method is that the injection molds required for this can hardly be larger than 30-50 cm, since otherwise there are disproportionately high costs. This means that only small mats can be produced in this way. If larger mats are required, then several small mats must be welded together to form the corresponding large mat.
The second manufacturing option is to weld the plastic tubes to the distribution lines. With a tube inside diameter of only 2 mm, however, this cannot be carried out without problems, since the small tube cross-section in the area of the welded connection is inevitably reduced, if not blocked, by the melting plastic. A heat exchanger manufactured in this way will therefore be restricted in its function and, in the worst case, can be completely unusable.
In order to counter this disadvantage, a method for producing mats from plastic tubes has been proposed, in which the distribution line is first extruded and introduced into the still soft plastic openings for connecting the tubes. The plastic tubes are then inserted into these openings, the ends of the tubes fusing with the distribution line as a result of pressure. In order to prevent the tube ends from becoming clogged or deformed during the welding process, a movable plunger is introduced into the distribution tube during the process, said plunger having a plurality of mandrels which are each intended to engage in the tube ends.
It goes without saying that the insertion of the tappet and the insertion and removal of the mandrels into the tube ends is relatively cumbersome and unfavorable for the continuous production of the heat exchanger mats.
The present invention therefore has as its object to provide a method for welding plastic pipelines, in which in particular plastic tubes of small diameter can be welded to a distribution line provided with openings, without a cross-sectional constriction or blockage occurring and without tools must be pushed into the interior of the distribution line during the welding process.
The method according to the invention corresponds to the characterizing features of patent claim 1. A mat-like heat exchanger for cooling and / or heating purposes produced according to this method corresponds to the characterizing features of patent claim 15.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 shows a first variant of the connection heat exchange line / distribution line of a mat-like heat exchanger;
Fig. 2 shows a second variant of the same connection point;
Fig. 3 shows a third variant of the same connection point;
Fig. 4 shows a view of the mat-like heat exchanger.
The method for producing a plastic pipe connection is explained using one of the connection points of a mat-like heat exchanger for cooling and / or heating purposes. This consists of a plurality of heat exchange lines 1, each of which with a distribution line, i.e. a supply or return line, the end 2 to be connected can be seen. For the sake of simplicity, only one wall of the distribution line 3 can be seen, in which an opening 4 is already present. The heat exchange line 1 is to be connected to the distribution line 3 in such a way that the cooling or heating medium, e.g. Water can flow freely through the opening 4 from the distribution line 3 into the heat exchange line 1 or vice versa.
The most important part of the connection point is a connection element 5. This is a sleeve provided with an annular flange-like formation 6, which is to be connected to the end 2 of the heat exchange line 1. The purpose of the ring flange-like formation 6 is not primarily to create a larger contact surface or contact surface between the end 2 of the heat exchange line 1 and the wall of the distribution line 3. Rather, it is a question of creating an annular recess 8 surrounding the area of the tube cross section 7 of the heat exchange line end 2, or of the connecting element 5 that extends this end, and the distribution line opening 4. This is formed by an annular web 9, which coaxially surrounds said pipe cross-section or opening area.
This recess 8 is used to ensure that the molten pool obtained when the plastic parts are welded together, i.e. the material expulsion of melting plastic to catch. The material expulsion takes place in the connection area between the end face 10 of the ring web 9 and the corresponding counter face 11 of the outer wall of the distribution line 3 when the two parts are joined or welded together according to arrow 12.
As has been shown in practical tests, surprisingly even the vibration welding technique can be used due to the above-described formation of the connection area or the joining surfaces. Vibration welding is based on the principle of frictional heating of the joining surfaces. The parts are moved against each other under a certain pressure and vibration path. Vibration welding is a very economical method, but it is usually only suitable for welding larger areas with large casting tolerances, where a large material expulsion is not important.
Welding the heat exchange line end 2, i.e. a tube end with a 2 mm internal cross-section, to the distribution line opening 4 would therefore normally be completely impossible with the vibration welding, since the small tube cross-section would inevitably be welded up by the material expulsion produced. In the connecting element 5 according to the invention, however, the material expulsion collects safely and without problems in the annular recess 8 provided therefor. As has been shown, there is no further spreading of the material expulsion in the direction of the cross-sectional opening to be kept free.
As far as the connection between the heat exchange line end 2 and the connecting element 5 is concerned, there are various possibilities. Two examples are shown in FIGS. 1 and 2. The parts are not shown in the fully welded position, but rather in the term of assembly.
According to the first variant according to FIG. 1, the heat exchange line 1 is welded to the inner wall 13 of the sleeve-like part of the connecting element 5. For this purpose, a welding edge 14 is formed on this inner wall 13. The welding edge 14 is a cross-sectional taper of the inner cross-section of the connecting element 5, this cross-section being reduced from a dimension that enables the heat exchange line 1 to be pushed in tightly to a dimension that approximately corresponds to the inner cross-section of the heat exchange line 1. For welding, the end 2 of the heat exchange line 1 is pressed against the welding edge and welded in this position. So that no air pockets can occur here, the welding edge 14 is not designed as a step, but rather as a bevel.
After the welding, as indicated by dashed lines, there is an approximately uniform transition from the inner wall of the heat exchange line 1 to the inner wall 13 of the connecting element 5.
The situation is different in the variant according to FIG. 2. Here, the end 2 of the heat exchange line 1 is pushed into the connecting element 5 until it is over the other end, i.e. the flange-like area. The inner wall of the connecting element 5 is thus completely covered by the heat exchange line 1, which fits just inside. As indicated by dashed lines, the end 2 of the heat exchange line 1 is expanded and flanged into the area of the annular recess 8 for welding. Of course, the recess 8 is dimensioned so large that it can then still perform its previously described function of collecting the melt pool. A weld-like cross-sectional widening 15 can be provided on the inner wall of the connecting element 5, but in the opposite direction to the variant according to FIG. 1.
In both variants described, the welding between the heat exchange line end 2 and the connecting element 5 is preferably carried out by ultrasonic welding. Ultrasonic welding converts ultrasonic vibrations into extremely fast mechanical vibrations. The resulting high temperatures melt the plastic material and enable a high-quality welded joint. A sonotrode which can be inserted into the tube cross section 7 of the heat exchange line end 2 is used for the welding process. In particular in the variant according to FIG. 2, the sonotrode is preferably approximately designed as a stepped cylinder.
It has a first part that can be inserted into the pipe cross section 7 and is adapted to this inner cross section, while a second part covers the flanged end 2 of the heat exchange line 1 and therefore has approximately the inner cross section of the recess 8 delimited by the annular web 9.
The third variant according to FIG. 3 corresponds to that according to FIG. 2 as far as the connection of heat exchange line / connecting element is concerned. The difference lies in the annular recess serving to catch the melt pool. The recess 16 is here not formed on the connecting element 5, but on the wall of the distribution line 3. This can be done either by reducing the wall thickness as a countersink or, as shown, by shaping an annular web 17 which coaxially surrounds the opening 4 at a distance.
Finally, it should also be mentioned here that it would also be conceivable within the scope of the invention to inject the connecting element 5 onto the heat exchange line end 2.
The method according to the invention for producing a plastic pipe connection, here between a heat exchange line 1 and the distribution line 3, essentially comprises the following steps:
- An opening 4 is made in the wall of the distribution line 3, e.g. by drilling.
- A connecting element 5 with an annular flange-like formation 6 is produced. Note: The connecting element 5 can either be formed directly on the heat exchange line 1, molded onto it, or can initially be produced as a separate part.
An annular recess 8 or 16 is formed either in the area of the annular flange-like formation 6 of the connecting element 5 or in the area of the wall of the distribution line 3 surrounding the opening 4.
- If the connecting element 5 was produced as a separate part, the cut end 2 of the heat exchange line 1 and the connecting element 5 are connected to one another, preferably by ultrasonic welding.
- The connecting element 5 and the distribution line 3 are welded together,
preferably by vibration welding, the resulting material expulsion being caught in the annular recess 8 or 16.
This process enables a continuous, automated production of plastic pipe connections. In particular, mat-like heat exchangers, which have a large number of heat exchange lines, each of which is to be connected to a feed or return distribution line, can be mass-produced at a remarkable pace and in outstanding quality.
4 shows a plurality of U-shaped heat exchange lines 1, the two ends 2 of which are each connected to a distribution line 3 by means of connecting elements 5. In this example, the flow and return are combined in a double chamber pipe, so that only one distribution line 3 can be seen in the drawing. Of course, two separately arranged supply and return lines are also conceivable, which run on two opposite sides of the mat-like heat exchanger.
In terms of production technology, it is in any case advantageous if the distribution line 3 is formed with a rectangular cross section, so that the connection elements 5 can be welded onto a flat surface. However, it is also possible, with a correspondingly curved design of the contact surface of the connecting elements 5, to weld them to a distribution line 3 with a circular cross section. The bend of the contact surface, i.e. the ring flange-like shape 6 must correspond to the radius of curvature of the pipe surface of the distribution line 3.