Die Erfindung bezieht sich auf ein Anschluss- und Verbindungsmodul insbesondere für Heizungsanlagen.

Bei Heizungsanlagen müssen mehrere Komponenten miteinander verbunden werden. Hierbei sind insbesondere die Montagefreundlichkeit, Dichtheit sowie die Herstellkosten von Relevanz.

Gemäß dem Stand der Technik werden Komponenten häufig über Kupfer- oder Messingleitungen miteinander verbunden und mittels Schraubverbindungen befestigt. Häufig erfolgt die Befestigung auch mittels Splinten oder Klammern. Anschluss- und Verbindungsmodule werden meist aus Blechverbindungen hergestellt.

Die US 4 756 475 A zeigt ein Verbindungsmodul mit einer metallenen Grundplatte. Aus der EP 244 915 A2 und DE 196 23 807 A1 sind Verbindungsmodule aus Kunststoff bekannt, bei denen die Modulteile - mit oder ohne Zwischenlage eines Lotes - von außen erwärmt, bis eine Verschmelzung stattfindet.

Die DE 196 51 085 A1 offenbart einen Liegenstand gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Anschluss- und Verbindungsmodul zum Anschluss und zur Verbindung von fluidführenden Komponenten mit integrierten Strömungswegen zu schaffen, welches sich einerseits durch einfachen Aufbau und große Dichtheit auszeichnet und andererseits typische Nachteile des Reibschweißens vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Es werden Materialanhäufungen an Anschlussstutzen durch Ausnehmungen in Federn vermieden werden. Der unabhängige Verfahrensanspruch 6 schützt wesentliche Verfahrensparameter des Reibschweißens beim Reibschweißen von Anschluss- und Verbindungsmodulen zur Herstellung des Gegenstandes nach Anspruch 1.

Das Anschluss- und Verbindungsmodul ist aus Kunststoff hergestellt und besteht aus mindestens zwei Modulteilen, welche miteinander durch Reibschweißung stoff- und formschlüssig verbunden werden. Die Modulteile können beispielsweise im Spritzgießverfahren hergestellt werden und bilden zusammengefügt das Anschluss- und Verbindungsmodul. Die Modulteile verfügen über umlaufende Nuten und Federn an den sich berührenden Flächen. Diese Nut/Federsysteme werden beim Reibschweißen miteinander verschmolzen und bilden somit eine innige Verbindung.

Die Erfindung ermöglicht es zudem die Strömungswege derart voneinander zu separieren, dass in den einzelnen Strömungswegen unterschiedliche Druckniveaus herrschen können. Die daraus resultierenden Kräfte werden durch das erfindungsgemäße Kunststoffmodul aufgenommen. In dem Anschluss- und Verbindungsmodul strömen unterschiedliche Medien. Hierdurch ist es möglich, dass beispielsweise sowohl Trinkwasser als auch Heizungswasser in demselben Anschluss- und Verbindungsmodul geführt wird. Die Modulteile verfügen über Versteifungsrippen und / oder Verbindungsrippen, welche zur Festigkeit des Anschluss- und Verbindungsmoduls beitragen.

Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 werden die integrierten Strömungswege durch entsprechende Konturen in den Modulteilen durch den Verbund der Modulteile gebildet. Typischerweise werden zwei Modulteile miteinander verbunden, wobei jedes Modulteil eine halbkreisförmige Rinne enthält. Nach der Verbindung der beiden Modulteile wird somit eine kreisrunde Röhre innerhalb des Anschluss- und Verbindungsmoduls gebildet.

Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 3 sind Anschlussstutzen zum Anschluss von fluidführenden Komponenten integrierter Bestandteil der Modulteile.

Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 4 besteht das Anschluss- und Verbindungsmodul vorwiegend aus Strömungswegen, Anschlussstutzen und Versteifungsrippen. Dies hat zur Folge, dass die Materialanhäufung auf das Notwendigste begrenzt wird und das Anschluss- und Verbindungsmodul einerseits leicht, andererseits jedoch auch steif ist.

Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 5 sind die Anschlussstutzen zum Anschluss von fluidführenden Komponenten an einer oder auch mehreren Seiten des Anschluss- und Verbindungsmoduls angeordnet.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren im Detail erläutert.

Hierbei zeigen

• Fig. 1 eine seitliche Ansicht eines zusammengesetzten Anschluss- und Verbindungsmoduls,
• Fig. 2 dasselbe Anschluss- und Verbindungsmodul, jedoch mit auseinander liegenden Modulteilen,
• Fig. 3 das eine Modulteil von der äußeren, nicht fluidführenden Seite,
• Fig. 4 dasselbe Modulteil von der inneren, fluidführenden Seite,
• Fig. 5 das korrespondierende Modulteil von der äußeren, nicht fluidführenden Seite und
• Fig. 6 das gleiche Modulteil von der inneren, fluidführenden Seite.

Figur 1 zeigt ein Anschluss- und Verbindungsmodul 1 mit den beiden Modulteilen 2, 3. Das Modulteil 3 verfügt über Anschlussstutzen 5. Figur 2 zeigt dasselbe Anschluss- und Verbindungsmodul im ursprünglichen Zustand, in dem die Modulteile 2, 3 nicht miteinander verbunden sind.

Figur 3 zeigt das eine Modulteil 3 von der äußeren nicht fluidführenden Seite. Die Strömungswege 4 sind als äußere Schale zu sehen und verfügen auf Grund von Versteifungsrippen 6 und Verbindungsrippen 11 über eine große Festigkeit. Die Versteifungsrippen 6 sind auf der Außenseite der Strömungswege 4 angebracht, während die Verbindungsrippen 11 im freien Raum Zwischenräume überbrücken und somit zur Stabilität des Anschluss- und Verbindungsmoduls 1 beitragen. Die Strömungswege 4 beginnen bzw. enden mit Anschlussstutzen 5. Zwischen den unterschiedlichen Strömungswegen 4 befinden Verbindungsrippen 11. Figur 4 zeigt dasselbe Modulteil 3 von der inneren, fluidführenden Seite. Am Rande der Strömungswege 4 befinden sich die Federn 7, welche in die Nuten 10 des korrespondierenden Modulteils 2 eingreifen. Um Materialanhäufungen zu vermeiden, sind an großen Anschlussstutzen 5 Ausnehmungen 8 in das Modulteil 3 eingebracht. Ferner verfügt das Modulteil 3 über Aufnehmungen 9, z. B. für Muttern für Verschraubungen.

Figur 5 zeigt das korrespondierende Modulteil 2 von der äußeren, nicht wasserführenden Seite mit den Strömungswegen 4, Rippen 6 und Aufnehmungen 9.

Figur 6 zeigt dasselbe Modulteil 2 von der inneren, fluidführenden Seite. Zwischen den Strömungswegen 4 befinden sich Nuten 10, in welche die Federn 7 des Modulteils 3 eingreifen.

Die Modulteile 2, 3 sind im Spritzgießverfahren hergestellte Teile aus Thermoplasten. Besonders vorteilhaft ist es, Polyamid zu verwenden. Die Modulteile 2, 3 werden derart zusammengefügt, dass die Federn 7 des Modulteils 3 in die Nuten 10 des Modulteils 2 eingreifen. Anschließend werden die Teile miteinander reibverschweißt. Typischerweise beträgt hierbei die Frequenz etwa 140 Hz, die Amplitude ungefähr 1,8 mm.

Typischerweise sind im Ausgangszustand Nuten und Federn derartig gestaltet, dass die Modulteile 2, 3 nicht plan aufeinander anliegen, sondern dass vielmehr eine Materialüberlappung der Nuten 10 und Federn 7 vorhanden ist. Beim Reibschweißen schmilzt die Oberfläche der Nuten 10 und Federn 7, wodurch es zu einer innigen Materialverbindung kommt. Nach dem Abschmelzen der Materialüberlappung liegen die Modulteile 2, 3 aufeinander plan auf. Durch die Schmelze findet ein Stoffschluss statt, so dass die Modulteile 2, 3 dichte fluidführende Strömungswege 4 schaffen. Nach dem Reibschweißen bildet das Anschluss- und Verbindungsmodul 1 aus den beiden Modulteilen 2, 3 eine dichte Einheit.

An das Anschluss- und Verbindungsmodul 1 können nun mehrere Komponenten angeschlossen werden. Üblicherweise werden diese Komponenten an den Anschlussstutzen 5 angeschlossen, wobei ein Dichtungselement - in der Regel ein O-Ring - zur Abdichtung der Komponente mit dem Anschluss- und Verbindungsmodul 1 verwendet wird. Die Verbindung wird dann mittels Klammern, Splinten oder Schraubverbindungen gesichert. An den Anschlussstutzen 5 werden einerseits Komponenten derartig angeschlossen, dass die Strömungswege 4 durchflossen werden, andererseits werden auch Sensoren zur Aufnahme beispielsweise von Drücken und Temperaturen an die Strömungswege 4 angeschlossen.

Dadurch, dass die Strömungswege durch das Reibschweißen eine sehr hohe Dichtheit aufweisen, können in ein und demselben Anschluss- und Verbindungsmodul 1 mehrere unterschiedliche Medien durch die Strömungswege 4 strömen. Somit können sowohl heizwasser- als auch trinkwasserführende Komponenten an das Anschluss- und Verbindungsmodul 1 angeschlossen werden.