DE19638715C2 - Process for welding plastic pipelines together and mat-like heat exchangers produced by the process for cooling and / or heating purposes - Google Patents
Process for welding plastic pipelines together and mat-like heat exchangers produced by the process for cooling and / or heating purposesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammen schweissen 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 je weils mit einer Vor- bzw. Rücklaufverteilleitung verbunden sind.The present invention relates to a method for together welding of plastic pipelines. Further concerns the Invention a mat-like manufactured by the method Heat exchanger for cooling and / or heating purposes, consisting of a Plurality of heat exchange lines from a cooling or Heating medium can be flowed through, which heat exchange lines each because are connected to a supply or return distribution line.
Derartige Wärmetauscher werden insbesondere zur Kühlung von Räu men, 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 darüberhinaus auch zu Heizzwecken ein setzbar.Such heat exchangers are used in particular for cooling rooms instead of conventional air conditioning systems. Man speaks of chilled ceilings in that a so-called. Mat is attached by water-carrying plastic tubes. The cooling water is due to the large number of plastic tubes spread over a large area. This mat can be invisible, for example under ceiling elements. This Heat exchange mats are also used for heating purposes settable.
Bei der Herstellung derartiger Wärmetauscher sind die vielen, annähernd parallel zueinander verlaufenden, flexiblen Kunst stoff-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.In the manufacture of such heat exchangers, the many almost parallel, flexible art fabric tubes with approx. 2 mm inner diameter, each on their one end with a flow distribution pipe and at the other Connect the end with a return distribution line.
Nach einem bekannten Herstellungsverfahren wird die Verbindung zwischen den Kunststoff-Röhrchen und der Vorlauf- bzw. Rücklauf- Verteilleitung folgendermasser 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 Spritzwerk zeuge kaum grösser als 30-50 cm sein können, da ansonsten un verhältnismässig hohe Kosten entstehen. Das bedeutet, dass auf diese Weise nur kleine Matten herstellbar sind. Werden grössere Matten gewünscht, dann müssen mehrere kleine Matten zur entspre chenden grossen Matte zusammengeschweisst werden.According to a known manufacturing process, the connection between the plastic tubes and the flow or return Distribution line manufactured as follows: After the tubes have been summarized in their final arrangement, the respective Sprayed on distribution line. The main disadvantage of this The process lies in the fact that the necessary injection unit can hardly be bigger than 30-50 cm, otherwise un relatively high costs arise. That means that on only small mats can be produced in this way. Become bigger Mats required, then several small mats have to correspond large mat to be welded together.
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 Be reich der Schweissverbindung durch den schmelzenden Kunststoff unweigerlich verringert, wenn nicht gar verstopft wird. Ein der art hergestellter Wärmetauscher wird also in seiner Funktion eingeschränkt sein und kann schlimmstenfalls völlig unbrauchbar sein.The second manufacturing option is welding Plastic tubes to the distribution lines. This is one Tube inner diameter of only 2 mm is not without problems feasible, since the small tube cross-section in the loading rich in welded joints due to the melting plastic inevitably diminished, if not clogged at all. One of the Art manufactured heat exchanger is in its function be restricted and, in the worst case, can be completely unusable his.
Um diesem Nachteil zu begegnen, wurde ein Verfahren zur Herstel lung von Matten aus Kunststoff-Röhrchen vorgeschlagen, bei dem zuerst die Verteilleitung extrudiert und in den noch weichen Kunststoff Öffnungen für den Anschluss der Röhrchen eingebracht werden. Die Kunststoff-Röhrchen werden dann in diese Öffnungen eingeführt, wobei durch Druckeinwirkung eine Verschmelzung der Röhrchenenden mit der Verteilleitung erfolgt. Um beim Schweiss vorgang ein Verstopfen oder Deformieren der Röhrchenenden zu verhindern, wird während dem Verfahren ein bewegbarer Stössel in das Verteilrohr eingeführt, der eine Mehrzahl von Dornen auf weist, welche jeweils in die Röhrchenenden einzugreifen bestimmt sind. Es versteht sich von selbst, dass das Einführen des Stös sels und das Ein- und Ausschieben der Dornen in die Röhrchen enden relativ umständlich und für die kontinuierliche Fertigung der Wärmetauscher-Matten ungünstig ist.In order to counter this disadvantage, a method of manufacturing has been developed development of mats made of plastic tubes proposed first extruded the distribution line and into the still soft Plastic openings for connecting the tubes become. The plastic tubes are then placed in these openings introduced, whereby a fusion of the Tube ends with the distribution line. To sweat clogging or deforming the tube ends prevent, a movable plunger is in during the procedure the manifold is inserted which has a plurality of thorns on it points, which determined to intervene in the tube ends are. It goes without saying that the insertion of the push sels and pushing the thorns in and out of the tubes ends relatively cumbersome and for continuous production the heat exchanger mat is unfavorable.
Aus der EP 0 140 069 A2 ist ein Verfahren zum dichten Verbinden von Rohrenden in Rohrböden bekannt. Hier werden aber nicht zwei Rohrleitungen miteinander verbunden. Vielmehr wird jeweils das Ende einer Rohrleitung in ein Loch des Rohrbodens eingesteckt und mit der Lochwandung verbunden. Zur sicheren Verankerung im Rohrboden wird das Rohrende von der anderen Rohrbodenseite her mittels einer konisch ausgebildeten Sonotrode verschweisst. Die sich dabei ergebende Materialverdrängung bildet auf der freien Rohrbodenseite einen das Loch umgebenden Wulst. Dieser Wulst stellt in einem Rohrboden allerdings kein Problem dar und kann allenfalls auch weggeschliffen werden. Ein derartiges Verfahren ist für das Zusammenschweissen von zwei Kunststoff-Röhrchen aus den zuvor beschriebenen Gründen nicht geeignet. Und würde man dies doch irgendwie bewerkstelligen können, dann würde der beim Schweissen anfallende Materialaustrieb in schädlicher Weise in den Querschnitt des zweiten Kunststoff-Rohres gedrückt. Das Pro blem wäre bestenfalls vom einen Röhrchen in das andere verlagert worden.EP 0 140 069 A2 describes a method for the tight connection of Pipe ends known in tube sheets. But there won't be two here Pipelines connected to each other. Rather, it will End of a pipe inserted into a hole in the tube sheet and connected to the hole wall. For secure anchoring in the The bottom of the tube becomes the tube end from the other side of the tube welded by means of a conical sonotrode. The resulting material displacement forms on the free Tube bulge a bead surrounding the hole. This bead is not a problem in a tube sheet and can if necessary, also be ground away. Such a process is for welding two plastic tubes together not suitable for the reasons described above. And you would could somehow accomplish this, then the would Welding material expulsion in a harmful way pressed the cross section of the second plastic tube. The pro At best, blem would be shifted from one tube to the other been.
Das Ausbilden von als Schweissgratspeicher dienenden Rinnen, wie dies aus der DE 42 44 017 A1 beim Zusammenschweissen von grösse ren, dickwandigen Kunststoffteilen bekannt ist, kann bei den hier zu verbindenden, dünnwandigen Kunststoff-Röhrchen nicht in betracht gezogen werden.The formation of gutters serving as welding ridge storage, such as this from DE 42 44 017 A1 when welding size together Ren, thick-walled plastic parts is known, can not to be connected here, thin-walled plastic tubes be considered.
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 Öffnungen versehene Verteilleitung angeschweisst werden können, ohne dass eine Querschnittsveren gung oder -verstopfung eintreten kann und ohne dass beim Schweissvorgang Werkzeuge in das Innere der Verteilleitung zu schieben sind.The present invention therefore has as its object Process for welding plastic pipelines specify, in particular in the small plastic tube Diameter to a distribution line provided with openings can be welded on without a cross-sectional vere or blockage can occur and without Welding process tools into the interior of the distribution line are pushing.
Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ein nach diesem Verfahren her gestellter, mattenartiger Wärmetauscher für Kühl- und/oder Heiz zwecke entspricht den Merkmalen des Patentan spruchs 15.The method according to the invention corresponds to Features of claim 1. A ago by this method provided, mat-like heat exchanger for cooling and / or heating purpose corresponds to the features of the patent Proverbs 15
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben.Exemplary embodiments of the Subject of the invention described in more detail.
Fig. 1 zeigt eine erste Variante der Verbindung Wärme tausch-Leitung/Verteilleitung eines mattenarti gen Wärmetauschers; Fig. 1 shows a first variant of the connection heat exchange line / distribution line of a mat-like heat exchanger;
Fig. 2 zeigt eine zweite Variante derselben Verbindungs stelle; Fig. 2 shows a second variant of the same connection point;
Fig. 3 zeigt eine dritte Variante derselben Verbindungs stelle; Fig. 3 shows a third variant of the same connection point;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht des mattenartigen Wärmetau schers. Fig. 4 shows a view of the mat-like Wärmetau clipper.
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 Öffnung 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 Öffnung 4 von der Verteilleitung 3 in die Wärmetausch-Lei tung 1 oder umgekehrt strömen kann. 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 , of which one end 2 can be seen in each case to be connected to a distribution line, ie a forward or return line. 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 should be connected to the distribution line 3 such that the cooling or heating medium, for. B. water, can flow freely through the opening 4 from the distribution line 3 in the heat exchange Lei device 1 or vice versa.
Der wesentlichste Teil der Verbindungsstelle ist ein Verbin dungselement 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 Ver teilleitungs-Öffnung 4 umgebende, ringförmige Ausnehmung 8 zu schaffen. Diese wird von einem Ringsteg 9 gebildet, der den be sagten Rohrquerschnitts- bzw. Öffnungsbereich koaxial mit Ab stand umgibt. Diese Ausnehmung 8 dient dazu, das beim Zusammen schweissen 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 Gegen fläche 11 der Aussenwand der Verteilleitung 3 statt, wenn die beiden Teile gemäss Pfeil 12 zusammengefügt, bzw. zusammenge schweisst werden.The most important part of the connection point is a connec tion element 5th It 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 matter of creating a region of the pipe cross section 7 of the heat exchange line end 2 , or of the connecting element 5 which extends this end, and the part line opening 4 surrounding annular recess 8 . This is formed by an annular web 9 , which surrounds the said pipe cross-section or opening area coaxially with from stood. This recess 8 is used to collect the molten pool produced when the plastic parts are welded together, ie the material expulsion of melting plastic. The material expulsion takes place in the connection area between the end face 10 of the annular web 9 and the corresponding counter surface 11 of the outer wall of the distribution line 3 when the two parts are joined or welded together according to arrow 12 .
Wie es sich bei praktischen Versuchen gezeigt hat, kann durch die vorbeschriebene Ausbildung des Verbindungsbereichs, bzw. der Fügeflächen, überraschenderweise sogar die Vibrationsschweiss technik 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 wirtschaftliche Methode, sie eignet sich üblicherweise jedoch nur zum Verschweissen grösserer Flächen, mit grossen Giesstoleran zen, wo ein grosser Materialaustrieb keine Rolle spielt. Ein An schweissen des Wärmetausch-Leitungs-Endes 2, sprich eines Röhr chenendes mit 2 mm Innenquerschnitt, an die Verteilleitungs-Öff nung 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, sam melt sich der Materialaustrieb sicher und problemlos in der da für vorgesehenen ringförmigen Ausnehmung 8. Eine weitere Aus breitung des Materialaustriebs in Richtung auf die freizuhalten de Querschnittsöffnung findet, wie sich gezeigt hat, nicht statt.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 amount of material is not important. A welding of 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 due to the resulting material expulsion. In the connecting element 5 according to the invention, however, the material expulsion melts safely and easily in the annular recess 8 provided there . A further expansion of the material expulsion in the direction of the cross-sectional opening to be kept free, as has been shown, does not take place.
Was die Verbindung zwischen dem Wärmetausch-Leitungs-Ende 2 und dem Verbindungselement 5 betrifft, so gibt es verschiedene Mög lichkeiten. Zwei Beispiele sind aus den Fig. 1 und 2 ersicht lich. Die Teile sind jeweils nicht in der fertig verschweissten Lage, sondern im Begriff des Zusammenfügens dargestellt.As for the connection between the heat exchange line end 2 and the connecting element 5 , there are various possibilities. Two examples are ersicht Lich from Figs. 1 and 2. The parts are not shown in the fully welded position, but rather in the term of assembly.
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 Innenquer schnitts des Verbindungselements 5, dabei wird dieser Quer schnitt von einem Mass, welches das knappe Einschieben der Wärmetausch-Leitung 1 ermöglicht, auf ein annähernd dem Innen querschnitt der Wärmetausch-Leitung 1 entsprechendes Mass ver ringert. Zum Verschweissen wird das Ende 2 der Wärmetausch-Lei tung 1 an die Schweisskante gedrückt und in dieser Lage ange schweisst. 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 In nenwand der Wärmetausch-Leitung 1 zur Innenwand 13 des Verbin dungselements 5.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 is reduced from a measure which enables the short insertion of the heat exchange line 1 to an approximately the inner cross-section of the heat exchange line 1 corresponding mass. 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 as a bevel. After the welding, as indicated by dashed lines, there is an approximately even transition from the inner wall of the heat exchange line 1 to the inner wall 13 of the connecting element 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 Ver bindungselement 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, vor gesehen werden. 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 projects beyond its other end, ie 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. On the inner wall of the connecting element 5 , a weld-like cross-sectional widening 15 can be seen , however, in the opposite direction to the variant according to FIG. 1.
Bei beiden beschriebenen Varianten, erfolgt die Verschweissung zwischen dem Wärmetausch-Leitungs-Ende 2 und dem Verbindungsele ment 5 vorzugsweise durch Ultraschallschweissen. Beim Ultra schallschweissen werden Ultraschallschwingungen in extrem schnelle mechanische Schwingungen umgewandelt. Die dabei ent stehenden 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 vor zugsweise 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, wäh rend ein zweites Teil das umgebördelte Ende 2 der Wärmetausch- Leitung 1 abdeckt und daher annäherd den Innenquerschnitt der vom Ringsteg 9 begrenzten Ausnehmung 8 aufweist.In both variants described, the welding between the heat exchange line end 2 and the Verbindungsele element 5 is preferably carried out by ultrasonic welding. With ultrasonic welding, ultrasonic vibrations are converted 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 .
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 dar gestellt, durch Ausformung eines ringförmigen Steges 17 erfol gen, der die Öffnung 4 mit Abstand koaxial umgibt.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 either by a shaped as a lowering wall thickness reduction or, as is shown, by forming an annular web 17 gene gene, which surrounds the opening 4 at a distance coaxially.
Es sei hier schliesslich noch erwähnt, dass es im Rahmen der Erfindung auch denkbar wäre, das Verbindungselement 5 am Wärme tausch-Leitungs-Ende 2 anzuspritzen.It should be mentioned here, finally, that it would also be possible in the context of the invention to inject 5 on the heat-exchange line end 2 the connecting element.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung einer Kunst
stoff-Rohrverbindung, hier zwischen einer Wärmetausch-Leitung 1
und der Verteilleitung 3, beinhaltet im wesentlichen folgende
Schritte:
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:
- - In die Wand der Verteilleitung 3 wird eine Öffnung 4 einge bracht, z. B. durch Bohren.- In the wall of the distribution line 3 , an opening 4 is introduced, for. B. by drilling.
- - Es wird ein Verbindungselement 5 mit einer ringflanschar tigen Ausformung 6 hergestellt. Anmerkung: Das Verbindungs element 5 kann dabei entweder direkt an der Wärmetausch- Leitung 1 ausgebildet, an dieser angespritzt oder zunächst als separates Teil hergestellt werden.- A connecting element 5 is produced with a ring-shaped formation 6 . Note: The connecting element 5 can either be formed directly on the heat exchange line 1 , molded on this or first manufactured as a separate part.
- - Entweder im Bereich der ringflanschartigen Ausformung 6 des Verbindungselements 5 oder im die Öffnung 4 umgebenden Be reich der Wand der Verteilleitung 3 wird eine ringförmige Ausnehmung 8 oder 16 ausgebildet.- Either in the region of the annular flange-shaped formation 6 of the connecting element 5 or in the opening 4 surrounding the area of the wall of the distribution line 3 , an annular recess 8 or 16 is formed.
- - Sofern das Verbindungselement 5 als separates Teil herge stellt wurde, werden das abgelängte Ende 2 der Wärmetausch- Leitung 1 und das Verbindungselement 5 miteinander verbun den, vorzugsweise durch Ultraschallschweissen.- 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.
- - Das Verbindungselement 5 und die Verteilleitung 3 werden miteinander verschweisst, vorzugsweise durch Vibrations schweissen, wobei der entstehende Materialaustrieb in der ringförmigen Ausnehmung 8 oder 16 aufgefangen wird.- The connecting element 5 and the distribution line 3 are welded together, preferably by vibration welding, with the material expulsion being generated being caught in the annular recess 8 or 16 .
Durch dieses Verfahren wird eine kontinuierliche, automatisierte Herstellung von Kunststoff-Rohrverbindungen ermöglicht. Insbe sondere 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.This process creates a continuous, automated Allows production of plastic pipe connections. In particular special can be mat-like heat exchangers that have a variety of Have heat exchange lines, each with a preliminary or Return distribution line are to be connected in a considerable Working speed and in excellent quality in series production become.
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 Vor lauf und Rücklauf in einem Doppelkammerrohr zusammengefasst, so dass 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.In the mat-like heat exchanger according to Fig. 4, can be seen lines heat exchanger 1 comprises a plurality of U-shaped, both ends of which 2 are each connected by means of connecting elements 5 with a distribution line. 3 In this example, before run and return are combined in a double chamber tube, 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.
Herstellungstechnisch ist es in jedem Fall von Vorteil, wenn die Verteilleitung 3 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet wird, so dass das Anschweissen der Verbindungselemente 5 an ei ner ebenen Fläche erfolgen kann. Möglich ist es aber auch, bei entprechend gebogener Ausbildung der Kontaktfläche der Verbin dungselemente 5, diese an eine Verteilleitung 3 mit kreisrundem Querschnitt anzuschweissen. Die Biegung der Kontaktfläche, d. h. der ringflanschartigen Ausformung 6, muss dabei dem Biegungs radius der Rohroberfläche der Verteilleitung 3 entsprechen.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 to a flat surface. But it is also possible, with a correspondingly curved design of the contact surface of the connec tion elements 5 , to be welded to a distribution line 3 with a circular cross section. The bend of the contact surface, ie the ring flange-like formation 6 , must correspond to the radius of the bend of the pipe surface of the distribution line 3 .
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