DE2244157A1 - Flaechenheizung fuer bauteile - Google Patents

Description

• Flächenheizung für Bauteile Die Erfindung betrifft eine Flächenheizung für Bauteile, die zumindest eine Schicht aus einer formbaren, erhärtenden lasse, vorzugsweise Beton, Mörtel od.dgl. aufweisen bzw0 aus einer solchen Masse bestehen.
• Ziel der Erfindung ist es, mit möglichst einfachen Mitteln eine solide und dauerhafte Flächenheizung der oben bezeichneten Gattung zu schaffen, die sich durch außerordentliche Einfachheit sowohl in der Herstellung als auch in der Verwendung auszeichnet und infolgedessen einen optimal so geringen Aufwand an Arbeit und Kosten verursacht, daß sie auch bei großflächigen Bauteilen, wie beispielsweise Wänden, Decken, Fußböden, aber auch bei Verkehrsflächen Anwendung finden kann, um auf verhältnismäßig preiswerte Weise solche Bauteile z.B.
• von Frostschäden zu bewahren, Schneeanhäufungen bzw. Eisbildung zu bekämpfen oder auch von solchen Bauteilen begrenste Räume zu heizen bzw. zumindest frostfrei zu erhalten.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine solche Plächenheizung konstruktiv derart im bauteil selbst, vorteilhaft abgeschirmt, unterzubringen, daß sie völlig unsichtbar bleibt, bei hoher Lebensdauer keinerlei Martung bedarf und gegen Beschädigungen jeder Art weitgehend gesehützt und unempfindlich ist.
• Schließlich ist es auch noch ein Ziel der Erfindung, diese Flächenheizung so zu gestalten, daß der Bauteil selbst oder dessen Bestandteile als Wärmespeichermasse herangezogen werden können, um solcherart bei Aufheizung dieses Bauteiles mit billigen Nachtstrom eine Wärmewirkung den ganzen Tag hindurch sicherzustellen.
• Es sind bereits in vielerlei Varianten sogenannte Heisfolien und Heizmatten bekanntgeworden, die aus einen elektrisch leitenden Material bestehen oder solches Material enthalten.
• das infolge seines elektrischen Widerstandes erwärmt werden kann, beispielsweise mit einem leitenden Überzug versehene Glasfäden oder -fasern, oder auch Folien aus einem itt einen pulverförmigen metallischen FUller versetzten tunststoff usw.
• Solche Folien sind als Matten, Bahnen oder Bander im Handel erhältlich und besitzen an zwei einander gegenüber= liegenden Rändern parallel zueinander verlaufende Stromleiter; der ueber diese Leiter zugeführte Strom fließt zwischen den Leitern durch das Material der Folie oder Matte und erwärmt dabei dieses flächig verteilte Material bis zu einer Jeweils gewünschten Grenztemperatur; dabei kann Man das Material so wählen, daß seine Stromaufnahmefähigkeit mit zunehmender Temperatur zwangslaufig geringer wird und dadurch ein thermo= statischer Effekt eintritt, man kann aber auch die Stromzufuhr wie sonst ueblich mittels eines Thermostaten, s.B. eines Raumthermostaten, regeln, um das Üerschreiten eines Tempe= raturgrenzwertes zu verhindern. Man hat solche Folien oder Matten auch schon zur Beheizung von Wänden oder Decken von Wohnräumen usw. verwendet und hiesu an den Wänden und Decken nachtrlglich beispielsweise als Verkleidung oder hinter einer Verkleidung befestigt; bei einer solchen nachträglichen Verlegung bilden dies Folien oder Matten selbstverständlich keinen Bestandteil der Bauteile selbst, sondern sind von dessen Gestaltung und Beschaffenheit völlig unabhängig.
• Die vorliegende Erfindung bedient sich solcher an sich bekannter Heizfolien zur Erreichung der eingangs genannten Ziele und sieht dabei - z Unterschied gegenüber den bisherigen Verwendungsweisen solcher Folien - erfindungsgemäß vor, daß in die formbare, erhärtende Masse des Bauteiles elektrisch leitende und durch elektrischen Widerstand er= wärmbare Heizfolien oder -matten mit einem Abstand von der zu beheizenden Außenseite des Bauteiles, vorzugsweise parallel zu dieser Außenseite verlaufend. eingebettet sind.
• Mit dieser Einbettung der Folien oder Matten in den Bauteil selbst erreicht man, daß diese Reizfolien bestens geschützt und einwandfrei untergebracht mit dem Bauteil innig verein@gt verden und bleiben und man gewinnt darüber hinaus mit verhältnismäßig einfachen und billigen Mitteln auch eine vorteilhafte Wärmespeicherung durch den Bauteil selbst, der Ja zumeist aus mineralischem oder keramischem Material besteht. Sofern die Folie aus einem zugfesten Material, z.B. in Form eines Gespinstes, eines Faserfilzes, eines Fadengebildes, bzw. aus einen Paser- oder Fadengewebe, wie etwa Glas-, Schlacke- oder Kunststoff-Fasern oder -Fden, besteht, kann sie auch sehr vorteilhaft zur Armierung oder zur Verbesserung der Haftung von formbaren, erhärtenden Massen der Bauteile benutzt werden, demnach etwa als eine flächige Bewehrung solcher Bauteile oder als Putzträger.
• In jedem Falle erübrigen sich zeit-, kosten- und mühe= aufwendige Arbeiten zur Installation und Wartung der Heiz= folien, ebenso wie komplizierte Befestigungsorgane zu deren Anbringung @@ Bauteil.
• In einfachster Weise kann die Einbindung der Folie in die formbare erhärtende Masse dadurch gewährleistet werden, daß die Heizfolien Perforationen aufweisen. So kann etwa die Heii£olie mit offenen Ausnehmungen versehen sein, wobei die erhärtende Masse diese Ausnehmungen durchzetzt und solcher= art die Folie im Material des Bauteiles verankert. Diese Ausnehmungen können kreisförmig, polyonal oder oval gestaltet sein und sollen naturgemäß bloß so groß sein, daß sie den Stromfluß innerhalb der Folie in ausreichendem Maße zulassen.
• Von Vorteil mag es deshalb sein, diese Ausnehmungen länglich, s.B. schlitzförmig. auszubilden, wobei sie mit ihrer Längs= richtung vorzugsweise in Richtung des elektrischen Strom= flusses verlaufen und ihn deshalb nur optimal gering beein= trächtigen.
• Besteht die Heizfolie aus einem Strang-, Faden- oder Fasergebilde, z.B. einem Gespinst oder Gewebe, dann vermögen die Maschen eine solchen Gebildes die zur Verankerung der Heizfolie dienenden Ausnehmungen zu verkörpern.
• Die Verankerung der Folie in der formbaren Masse kann aber an andersartig ersielt werden. etwa dadurch, daß die Perforationen der Heizfolie durch Stifte, Bolzen od.dgl.
• hergestellt und durchsetzt sind, welche sowohl nach der einen als auch nach der andere Seite der Folie ausragend ia der formbaren, erhärtenden Masse des Bauteiles verankert sind.
• Schließlt@h wäre es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Heisfolie zur Verbesserung des Verbundes mit der um= hüllenden formbaren Masse des Bauteiles an ihrer Oberfläche, z.B. durch eine Aufrauhung, Verzahnung, durch Rillen, Rippen od.dgl. zu profilieren, oder mit einer ihren Verbund alt der umhüllenden Masse begünstigenden Oberflächenbeschichtung, z.B. einem Kleber, zu versehen oder auch die Heizfolie selbst, z.B. als Kleber, ein Mittel zur Bindung der beidseitigen Masse-Schichten des Bauteiles bilden zu lassen.
• Die Bauteile, innerhalb derer solche Heizfolien nach der erfindungsgemäßen Lehre untergebracht werden können, sind sehr mannigfach. Im einfachsten Fall kann die Heizfolie in eine@ Abstand unterhalb zumindest einer Außenseite eines völlig monolithischen, z.B. homogen aus Beton bestehenden, Bauteiles eingebettet sein. Man kann aber auch einen schon vorhandenen, vorgefertigten Bauteil mit einer Beschichtung, z.B. einem Mörtel, aus erhärtendem Material vers@hen und die Heizfolie dabei in dieser Beschichtung einbetten. Ferner mag es manchmal auch wünschenswert sein, die Folie unterhalb einer 2.1. aus Fliesen, Kacheln od.dgl. gebildete Ver= kleidungsschicht eines Bauteiles anzuordnen und dabei in der zur Bindung dieser Verkleidungsschicht benutzten erhärten= den Masse einzubetten.
• Insbesondere bei der Pflasterung von Verkehrsflächen oder bei Fußbodenbelägen kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal die Heizfolie als Zwischenschicht in aus erhärtendem Material, z.B. Beton, hergestellten Einzelelementen, z.B. Formsteinen, eingebettet sein, um im Verband solcher Einzelelemente eine sich Xr die gesamte Fläche dieses Verbandes erstreckende Einlage zu bilden. Dabei steht die Möglichkeit offen, die HeisSolien der Einzelelemente ohne Verbindung miteinander zu belassen und einzelne StromanschlUsse £r einzelne Formsteins oder Belagplatten oder für Scharen solcher Formsteins vorzusehen, man kann aber auch die Heizfolien an den Rändern der Einzelelemente austragen lassen und sodann miteinander verbinden, um zumindest bereichsweise eine durch= gehende Einlage aus Heizfolien innerhalb des aus Einzel= elementen bestehenden Verbandes zu bilden, wobei ein solcher Bereich dann mittels randseitig angeordneter Leiter mit Strom versorgt wird.
• Einige Aus£tirUngsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungsfiguren veranschaulicht. Die Fig. 1 bis 6 zeigen Schnitte durch verschiedenerlei erfindungsgemäß ausgestattete Bauteile, die Fig. 7 und 8 sind Draufsichten auf Heizfolien erfindungsgemäßer Bauteile und die Fig.9 und 10 sind Längsschnitte durch solche Folien.
• Gemäß Fig.1 ist in einem aus Beton bestehenden, massiven, homogenen und monolithischen Bauteil 1, der als Mauer, als Fußboden oder Decke, aber auch als Verkehrsfläche ausgebildet und angeordnet sein kann, eine Heizfolie 2 eingebettet. Die Einbettung kann im Zuge der Herstellung des Bauteiles 1 erfolgen, wobei darauf zu achten sein wird, daß der oberhalb der Folie befindliche Beton mit dem Beton der Unterseite einen innigen Verbund eingeht, und zwar durch die in der Folie 2 angeordneten Ausnehmungen 3 hindurch. Dieser Verbund wird dadurch erzielt, daß man den Beton der Oberschicht auf den noch frischen, nicht abgebundenen Beton der Unter= schicht aufbringt; zusätzlich könnten aber innerhalb der Ausnehmungen auch noch gesonderte Verbindungsorgane, Stäbchen, Krallenplatten oddgl. angeordnet werden.
• Die Fig.2 zeigt beispielsweise eine aus Hohlformsteinen 4 bestehende Mauer im Schnitt. In der an einer Seite des Mauerwerkes angeordneten Putzmörtel-Schicht 4' ist die Heizfolie 2, die wieder mit Ausnehmungen 3 verschen ist, eingebettet.
• Wie aus der Fig.3 entnehmbar ist, kann oberhalb einer solchen Putzmörtelschicht 4' noch eine z.B. aus Kacheln, Fliesen 5 od.dgl. bestehende Wandverkleidung angeordnet sein, mit welcher die Abstrahlung der Wärme verlängert und vergleichmäßigt wird und die Speicherfähigkeit der Mauer verbessert werden kann.
• In der Fig.4 ist eine Verkehrsfläche. beispielsweise ein Gehsteig, ein Sportplatz od.dgl., dargestellt. Der aus Steinlag bestehende Unterbau 6, der auf dem Boden 7 aufa gebracht ist, trlgt eine Betonschicht 8, in der die Heizfolie 2 mit dem Ausnehmungen 3 eingebettet ist. Auf dieser Beton= schicht 8 kann noch ein Trittbelag 9, beispielsweise au Asphalt, Bitumen od.dgl., angeordnet werden, ohne dadurch die Wirkung der Heizfolie ru beeinträchtigen.
• Die Fig. 5 und 6 lehren, daß die Erfindung mit Vorteil auch tEr Formstein-Pflasterungen anwendbar ist. Solche in einer Sandbettung 11 verlegten Beton-Formsteine 10 können die Heizfolien 2 in einer zur Trittfläche parallelen Ebene eingebettet aufweisen, und zwar entweder einzeln an eine Stromquelle angeschlossen (Fig.5) oder auch scharenweise oder , wie dies die Fig.6 zeigt, in den Fugen des Formstein= verbandes, z.B. durch Schweißung oder Klebung zu einer durchgehenden Einlage verbunden.
• Fig.7 zeigt in Draufsicht eine Heizfolie 2 mit kreisförmigen Ausnehmungen 3; im Bereich zweier einander gegen= überliegender Ränder dieser Folie verlaufen die der Strom= zufuhr dienenden Leiter 12.
• Dasselbe gilt PUr das in Fig.8 dargestellte Au@führungs= beispiel einer Heizfolie, bei der die Ausnehmungen 3' längliche Form aufweisen und zich mit ihrer Längsrichtung vorteilhaft in Richtung des Stromflusses, also von einem Leiter 12 zum anderen hin erstrecken.
• Die Fig. 9 und 10 zeigen andersartige Mösglichkeiten für eine Verankerung der Heisfolien 2 im umhüllenden Matreial des Bauteiles, und zwar kann die Folie 2 gemäß Fig.9 durch Stifte, Bolzen od.dgl. 13 perforiert sein, welche die Folie durchsetzen und nach beiden Seiten hin in die umhüllende Masse ausragen. Anderseits kann eine Heizfolie 2', wie dies die Fig.lo zeigt, auch vermittels schwalbenschwanzförmig profilierter Rippen bzw. Nuten in der umhülenden Masse derart verankert verden, daß sie die Masse-Schichten als Binder zusammenhält.
• Wie schon eingangs erwähnt. besteht darüber hinaus auch die Möglichkeit, den Verbund der Folie mit der umhülenden Masse durch OberflächenUbor:Uge der Folie, z.B. durch Kleber, oder auch durch Ausbildung der Folie selbst als Kleber zu gewährleisten. Als einfachste und sicherste Lösung ergibt sich aber doch die Anordnung von Ausnehmungen in der Folie daß der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 8 oder durch Maschenbildung einer aus Fasern, Faden oder Strängen bestehenden Matte; solche Ausnehmungen lassen eine unmittel= bare Verbindung des Betons, Mörtels od.dgl. Masse durch die Ausnehmungen hindurch ru und erweisen sich somit als besonders wirksam.
• Selbstverständlich ist die Erfindung noch im zahlreichen weiteren Varianten ausführbar ohne von deren Grundgedanken abzuweichen.
• Die Tiefe der Einbettung der Folie ist im Rahmen der Erfindung ebenso frei wählbar, wie etwa deren Dicke und deren sonstige strukturelle oder materielle Eigenschaft@ Selbstverständlich ist die Erfindung auch durchaus nicht au, die Anwendung bei ebenen Bauteilen beschränkt, vielmehr können die flexiblen Folien zu jedweder gewunschten Fora gestaltet omd in solchen, beispielsw@ise runden Formen innerhalb gleichartig gestalter Bauteile eingebettet werden.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e :

   1. Flächenheizung für Bauteile, wie Wände, Decken, Fuß= böden, Verkehrsflächen usw., die suiindest eine Schicht aus einer formbaren erhärtenden Masse, vorzugsweise Beton, Mörtel od.dgl., aufweisen oder aus einer solchen Masse bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß in diese Masse elektrisch leitende und durch elektrischen Widerstand erwärmbare Heizfolien mit einem Abstand von der zu beheizenden Außenseite des Bauteiles, vorzugsweise parallel zu dieser Außenseite verlaufend, eingebettet sind.

   2. Flächenheizung nach Anspruch 1, dadurh gekennzeichnet, daß die Heizfolien (2) Ferforationen (3,3') aufweisen.

   3. Flächenheizung nach Anspruh 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfolien (2) mit offenen Ausnehmungen (3,3') vers@hen sind, wobei die erhärtende Masse (1,4',8,10) die Ausnehmungen durchsetzt.

   4. Flächenheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3,3') kreisförmig, polygonal oder oval gestaltet sind.

   5. Flächenheizung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Ausnehmungen (3') länglich, z.B. schlitz= förmig gestaltet sind, wobei sie itt ihrer Längsrichtung vorzugsweise in Richtung des elektrischen Stromflusses verlaufen (Fig.8).

   6. Flächenheizung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationen durch Stifte (13), Bolzen od.dgl.

   hergestellt und durchsetzt sind, welche sowohl nach der einen als auch nach der anderen Seite der Folie (2) ausragend diese Folie in der Masse verankern.

   70 Flächenheizung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfolie (2') zur Verbesserung des Verbundes mit der umhullenden Masse an ihrer Oberfläche, z.B. durch Aufrauhung, durch Rillen, Rippen, Verzahnungen od.dgl. profiliert ist.(Fig.10).

   8. Flächenheizung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfolie (2) mit einer ihren Verbund mit der umhüllenden Masse begünstigenden Oberflächenbeschichtung, z.B. einem Kleber, versehen ist.

   9. Flächenheizung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfolie selbst, z.B. als Kleber, ein Mittel zur Bindung der beidseitig befindlichen Masse-Schichten bildet.

   10. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfolie in einem Abstand unterhalb zuminde@t einer Außenseite eines monolithischen, s.B homogen aus Beton bestehenden, Bauteiles (i) einge= bettet ist (Fig.l).

   11. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) in einer aus erhärtendem Material, z.B. Mörtel, bestehenden Beschichtung (4' ) eines. vorgefertigten Bauteilen eingebettet ist (Fig.2,3).

   12. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) unterhalb einer s.B. au kacheln, Fliesen (5) od.dgl., gebildeten Verkleidungsschicht eines vorzugsweise vorgefertigten Bauteiles angeordnet und in der zur Bindung und Befestigung dieser Verkleidungsschicht benlutzten erhärtenden Masse (4') eingebettet ist (Fig.3).

   13. Flächenheizung nach einem der vorhergehenden Ansprüche@ dadurch gekennseichnet, daß die Folie als Zwischenschicht in aus erhärtendem Material, s.B. Beton hergestellten Einzelelementen, z.B. Formsteinen (10), Belagplat@en od.dgl., eingebettet ist, um im Verband dieser vorzugsweise auP einer Bettung (11) verlegten Einzelelemente eine sich über die gesamte Flache des Verbandes erstreckende Einlage zu bilden (Fig.5,6).

   14. Flächenheizung nach Anspruch 13, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Heizfolien (2) der Einzelemente (10) ohne Verbindung miteinander einzelne Stromanschlüsse auf= weisen (Fig.5).

   15. Flächenheizung nach Anspruch 13, dadurch gekenn= zeichnet, daß an den Rinden ausragende Heisfolien (2) benachbarter Einzelelemente (10) leitend miteinander verbunden sind, um zumindest bereichsweise eine durch= gehende Einlage des aus den Einzelelementen bestehenden Verbandes zu verkörpern.(Fig.6).