專利名稱：塑料毛細(xì)管墊及其制造方法和制造設(shè)備的制作方法
塑料毛細(xì)管墊及其制造方法和制造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
為了制造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且機(jī)械耐久的焊接連接，毛細(xì)管的端部能夠才莫 制成基本上錐形外輪廓。顯而易見，也可以模制諸如曲線形的其他輪廓。[19在上述設(shè)備的有利的實(shí)施形式中，沖模具有擠壓表面，通過該擠壓 表面能夠?qū)⒑附訁^(qū)壓到待焊接區(qū)。所以，在沖模模制過渡區(qū)域的外輪廓 期間，所述沖模同時(shí)輔助焊接。擠壓表面能夠形成在造型表面旁邊或者 由造型表面形成。[20此外，加熱裝置具有至少一個(gè)能設(shè)置在分叉開口中散熱的散熱器， 通過該散熱器排放熱量。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，散熱器冷卻集合管的分叉開 口區(qū)域并且因此防止分叉開口由于熱膨脹導(dǎo)致的橫截面的變化。[21為了在集合管和散熱器之間實(shí)現(xiàn)良好的熱交換，散熱器構(gòu)成為銷 形，基本上與所述分叉開口互補(bǔ)。此外，插入的具有額定直徑的銷能夠 防止分叉開口的直徑減小。減小的直徑導(dǎo)致較小的流通量并且導(dǎo)致在毛 細(xì)管墊工作時(shí)的加熱或者冷卻效率減小。[22所述散熱器由塑料制成，特別由特氟綸(Teflon)制成。特氟綸是 特別合適的材料，因?yàn)樗哂辛己玫膶?dǎo)熱性并且直到大約350。C也是穩(wěn) 定的。[23I在上述毛細(xì)管墊的有利的進(jìn)一步改進(jìn)中，在過渡區(qū)域中模制有基本上錐形的外輪廓，從而集合管和毛細(xì)管之間的連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但耐久。[24在上述的毛細(xì)管墊中，所述分叉開口的直徑比所述毛細(xì)管的除過渡 區(qū)域之外的直徑更大。所以能夠克服DE 197 25 326 C2的方法的限制， 其中分叉開口的直徑必須小于或者等于毛細(xì)管的直徑。


[25下面參照附圖示例性地描述本發(fā)明。不同的特征能夠互相獨(dú)立地組 合，如其在上面在各個(gè)有利的實(shí)施方式中已經(jīng)說明的那樣。其中[26圖1是根據(jù)本發(fā)明的毛細(xì)管墊的示例性實(shí)施形式的示意圖；[271圖2是圖1中的毛細(xì)管墊的集合管和毛細(xì)管之間的連接的示意性剖 視圖；28圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于帶有根據(jù)圖2的管連接的毛細(xì)管墊的制造 設(shè)備；29]圖4是圖3中的設(shè)備在第二裝配位置。
具體實(shí)施方式
[30首先參照?qǐng)Dl描述根據(jù)本發(fā)明的毛細(xì)管墊1的整個(gè)結(jié)構(gòu)。pi毛細(xì)管墊l包括兩個(gè)集合管2，它們通過多個(gè)平行的毛細(xì)管3連接。 集合管2在端部上分別具有連接接頭4，通過所述連接接頭能夠?qū)⒓?管連接于加熱流體回路和冷卻流體回路。在毛細(xì)管墊l工作時(shí)，加熱流 體或者冷卻流體流入到兩個(gè)集合管2中的一個(gè)中。加熱流體或冷卻流體 從上述集合管2通過毛細(xì)管3流向另 一個(gè)集合管2。加熱流體或冷卻流 體從第二集合管2流回到加熱流體回路和冷卻流體回路中。毛細(xì)管墊1 例如安裝在室內(nèi)空間的通風(fēng)天花板中。當(dāng)加熱流體或冷卻流體流經(jīng)毛細(xì) 管3時(shí)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)通風(fēng)天花板的溫度并因此調(diào)節(jié)室內(nèi)空間的溫度。[32集合管2和毛細(xì)管3都由導(dǎo)熱的、耐腐蝕的且可焊接的塑料制成。 每個(gè)毛細(xì)管3的軸向端部與集合管2液密地焊接。在下面例如參照?qǐng)D2 描述集合管2和毛細(xì)管3之間的管連接5。33如圖2所示，集合管2的壁在毛細(xì)管3的區(qū)域中具有分叉開口 6。 分叉開口 6基本上沿徑向形成并且具有基本上恒定的直徑Dl。分叉開 口 6連接集合管2的內(nèi)部和毛細(xì)管3的內(nèi)部。[34毛細(xì)管3從集合管2基本上徑向向外形成并且具有沿該方向前后排 列的焊接區(qū)19、過渡區(qū)域7和未變形的墊區(qū)域20。[35]在圖2中所示的實(shí)施形式中，毛細(xì)管3的墊區(qū)域20的內(nèi)直徑D2小 于分叉開口 6的直徑D1。墊區(qū)域20的外直徑D3遠(yuǎn)小于集合管2的外 直徑D6。在毛細(xì)管3端部的過渡區(qū)域7中，毛細(xì)管3的外直徑從外直 徑D3連續(xù)地增大到外直徑D4。在過渡區(qū)域7中，毛細(xì)管3具有基本上 呈錐形的外輪廓和內(nèi)輪廊。在過渡區(qū)域7端部處的焊接區(qū)19的內(nèi)直徑 D5比分叉開口 6的直徑Dl更大。毛細(xì)管3在焊接區(qū)19中通過環(huán)形連 接表面8與集合管2材料配合地焊接。環(huán)形連接表面8的端側(cè)位于直徑 D4和D5之間。[36通過錐形構(gòu)成的過渡區(qū)域7，毛細(xì)管3特別穩(wěn)定地與集合管2連接， 因?yàn)檩喞獦?gòu)成為平的并且沒有切口。外輪廓以流暢的過渡從焊接區(qū)19 通過過渡區(qū)域7直到塾區(qū)域20。所以避免了切口效應(yīng)引起的邊緣，使得 根據(jù)本發(fā)明的連接具有高機(jī)械負(fù)載能力。該連接能夠承受機(jī)械的影響， 例如毛細(xì)管3相對(duì)于集合管2的相當(dāng)?shù)膹澢?。此外，連接表面8通過錐 形輪廓相對(duì)于直徑D2和D3之間的環(huán)形表面增大。37下面參照?qǐng)D3和4描述圖2中所示的管連接5的制造。38]管連接5例如借助于制造設(shè)備17制造。制造設(shè)備17包括加熱裝置 14、輸送裝置25和沖模15。39]為了制造管連接5，首先通過加熱裝置14的第一加熱元件11從外 圍在長(zhǎng)度L上加熱待連接的還未變形毛細(xì)管3的端側(cè)10。因?yàn)榧訜嵩?件11沒有突入到毛細(xì)管3的內(nèi)部并且沒有較強(qiáng)地加熱內(nèi)部，所以毛細(xì) 管3的塑料材料在外圍比在內(nèi)圍更快地熔化。因此可以看出，熔化的材 料從內(nèi)向外流動(dòng)并且因此在加熱的過渡區(qū)域7中的內(nèi)直徑和外直徑都增 大。同時(shí)在過渡區(qū)域7中毛細(xì)管壁的朝向毛細(xì)管3的端部逐漸變厚 (Verdickmig )。當(dāng)加熱元件11加熱了毛細(xì)管越長(zhǎng)，那么在加熱區(qū)域中的毛細(xì)管壁的變厚就越大。[40同時(shí)集合管2的環(huán)繞分叉開口 6的環(huán)形待焊接區(qū)21由加熱裝置14 的第二加熱元件12加熱。在這種情況下，第二加熱元件12與位于集合 管2的外圍的待焊接區(qū)21接觸。在加熱集合管2期間，具有直徑基本 上等于分叉開口 6的直徑D1的銷狀散熱器13插入到分叉開口 16中。 銷狀的散熱器13由塑料制成，優(yōu)選地由特氟綸制成。特氟綸具有良好 的導(dǎo)熱性并且直到大約350'C是穩(wěn)定的。散熱器13在集合管2的加熱期 間冷卻分叉開口 6的內(nèi)周表面并且因此防止由熱膨脹導(dǎo)致的直徑Dl變 化。[411在圖3和4的示例性實(shí)施形式中，根據(jù)本發(fā)明的加熱裝置14包括 第一加熱元件ll、第二加熱元件12和散熱器13。[42在毛細(xì)管3和集合管2被加熱之后，去除加熱裝置14。接著，通過 輸送裝置25將集合管2和毛細(xì)管3接合到一起。輸送裝置25具有用于 集合管2的第一夾具18和用于毛細(xì)管3的第二夾具19'。夾具18、 19， 能夠相對(duì)互相移動(dòng)，以便毛細(xì)管3的焊接區(qū)19相對(duì)于集合管2的待焊 接區(qū)21運(yùn)動(dòng)。[43當(dāng)毛細(xì)管3接觸集合管2時(shí)，輸送裝置25停止。接著，包圍毛細(xì) 管3的沖模15沿輸送方向朝集合管2的方向移動(dòng)，如圖4所示。因此 沖模15的擠壓面24將毛細(xì)管3的焊接區(qū)18的連接表面8壓靠在集合 管2上，使得毛細(xì)管3與集合管2焊接。同時(shí)通過沖模15的壓力以及 造型表面16的沿Z方向的力，在過渡區(qū)域7中模制上述的錐形輪廓。 為了輔助在過渡區(qū)域7中的模制，附加地通過夾具19'沿與輸送方向Z 相反的方向拉動(dòng)毛細(xì)管3的墊區(qū)域20離開集合管2，而沖模15將毛細(xì) 管3壓靠于集合管2。所以，毛細(xì)管3的還熱的可變形的過渡區(qū)域7更 好地獲得了沖模15的造型表面16的形狀。[44可替代地，為了焊接，首先通過輸送裝置25將毛細(xì)管3移動(dòng)到集 合管2的附近。接著，沖模15朝集合管2的方向運(yùn)動(dòng)，使得它將毛細(xì) 管3的連接表面8壓靠于集合管2并且焊接于集合管2。通過沖模15 的運(yùn)動(dòng)同時(shí)能夠模制出過渡區(qū)域7的錐形外輪廓。[45沖模具有直徑為D7的沖?？?2,直徑D7略微大于毛細(xì)管的直徑 D3。在朝向集合管2的一側(cè)，沖?？?2具有構(gòu)成造型表面16的斜面 23。在圖3和4中的實(shí)施形式中，斜面23形成為例如45。的角。朝向 斜面23的過渡部?jī)?yōu)選地倒圓，以避免管連接處的邊緣?？商娲兀?型表面16具有諸如弧形的其他形狀。[46I如上所述，在加熱時(shí)增大毛細(xì)管3管壁的直徑。通過這種增厚，形 成為錐形的過渡區(qū)域7具有如毛細(xì)管3的未變形墊區(qū)域20 —樣的厚度。 所以避免毛細(xì)管3在過渡區(qū)7中的損害。通過在過渡區(qū)域7中形成錐形 外輪廓，獲得塑料材料的聚合物鏈，使得在管2、 3之間的連接特別穩(wěn) 定。由于錐形過渡區(qū)域7橋接在分叉開口 6和毛細(xì)管3的內(nèi)直徑D2之 間的直徑差，所以分叉開口 6的直徑D1比墊區(qū)域20的直徑D2更大是 可以的。
權(quán)利要求
1.一種用于制造塑料毛細(xì)管墊(1)的方法，在所述方法中將毛細(xì)管(3)的軸向端部的焊接區(qū)(19)徑向地焊接在集合管(2)上，其中首先加熱毛細(xì)管(3)的焊接區(qū)(19)以及鄰近于所述焊接區(qū)(19)的過渡區(qū)域(7)，同時(shí)增大所述過渡區(qū)域(7)的外直徑(D4)并且接著將所述焊接區(qū)(19)壓于所述集合管(2)上，其特征在于，在互相擠壓過程中在所述過渡區(qū)域(7)中模制預(yù)定的外輪廓。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在焊接前加熱在集合管(2) 上的環(huán)繞分叉開口 (6)形成的待焊接區(qū)(21)，其特征在于，在加熱待 焊接區(qū)(21)期間熱量通過設(shè)置在所述分叉開口 (6)中的散熱器(13) 排放。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過在所述過渡區(qū) 域(7)中模制所述外輪廓，將所述焊接區(qū)(19)壓到所述集合管(2) 上。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在焊接期 間通過沖模(15)將所述焊接區(qū)(19)壓到集合管(2)上并且同時(shí)在 所述過渡區(qū)域(7)中模制所述預(yù)定的外輪廓。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在焊接期間以及在模 制所述外輪廓期間，將所述沖模(15)沿輸送方向(Z)壓靠在所述集 合管(2)上。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在模制所 述外輪廓期間，沿與輸送方向(Z)相反的方向拉動(dòng)所述毛細(xì)管(3)的 鄰近于過渡區(qū)域(7)的墊區(qū)域(20)離開集合管。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述過 渡區(qū)域(7)中模制基本上錐形的外輪廓。
8. —種用于制造塑料毛細(xì)管墊(1)的設(shè)備(17)，包括至少一個(gè) 加熱裝置(14 ),通過所述加熱裝置能加熱毛細(xì)管(3 )端部的焊接區(qū)(19 )和過渡區(qū)域(7 )以及集合管(2 )的環(huán)繞分叉開口 ( 6 )的待焊接區(qū)(21); 以及輸送裝置(18)，通過所述輸送裝置能將所述焊接區(qū)(19)向所述 待焊接區(qū)(21)移動(dòng)，其特征在于，具有至少一個(gè)造型表面(16)的沖 模(15)，通過所述造型表面能在所述過渡區(qū)域(7)中模制預(yù)定外輪廓。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述沖模(15)具有擠 壓表面(24)，通過所述擠壓表面(24)能將所述焊接區(qū)(19)壓靠于 所述待焊接區(qū)(21)。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置(14) 具有至少一個(gè)能設(shè)置在所述分叉開口 (6)中的散熱器(13)，通過所述 散熱器排放熱量。
11. 如權(quán)利要求IO所述的設(shè)備，其特征在于，所述散熱器(13)構(gòu) 成為銷形，基本上與所述分叉開口互補(bǔ)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于，所述散熱器(13) 由塑料制成，特別由特氟綸制成。
13. —種塑料毛細(xì)管墊(1),包括至少一個(gè)集合管(2)，其具有 至少一個(gè)分叉開口 (6);和至少一個(gè)毛細(xì)管(3)，其環(huán)繞所述分叉開口(6)與所述集合管焊接并且通入所述集合管(2)中；其中所述毛細(xì)管 (3)端部的過渡區(qū)域(7)的外直徑(D4)朝所述集合管(2)增大， 其特征在于，在所述過渡區(qū)域(7)中模制有預(yù)定的外輪廓。
14. 如權(quán)利要求13所述的毛細(xì)管墊(1)，其特征在于，在所述過渡 區(qū)域(7)中模制有基本上錐形的外輪廓。
15. 如權(quán)利要求13或14所述的毛細(xì)管墊(1)，其特征在于，所述 分叉開口 (6)的直徑(D,)比所述毛細(xì)管(3)的除過渡區(qū)域(7)之 外的直徑(D2)更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造塑料毛細(xì)管墊(1)的方法，在所述方法中將毛細(xì)管(3)軸向端部的焊接區(qū)(19)徑向地焊接于集合管(2)，其中首先加熱毛細(xì)管(3)的焊接區(qū)(19)和鄰近于焊接區(qū)(19)的過渡區(qū)域(7)，同時(shí)增大過渡區(qū)域(7)的外直徑(D₄)并且接著將所述焊接區(qū)(19)壓到所述集合管(2)。為了改進(jìn)毛細(xì)管墊的機(jī)械負(fù)載性能，本發(fā)明提出，在互相擠壓過程中在所述過渡區(qū)域(7)中模制預(yù)定外輪廓。
文檔編號(hào)B29C69/00GK101219577SQ20071030203
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者約瑟夫·克萊默, 阿耳布萊切特·鮑克, 雷納德·索布柴克 申請(qǐng)人:貝卡加熱和冷卻墊有限責(zé)任公司