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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flächenförmigen elektrisch beheizbaren Belag zu schaffen, der es gestattet, in wirtschaftlicher Weise grosse Flächen zu beheizen. Derartige Beläge sollen nicht nur zur Beheizung von Räumen, Vorrichtungen und maschinellen Einrichtungen dienen, sondern auch zur Eis- und Schneefreihaltung von Dächern und wichtigen Verkehrsflächen, wie verkehrsreichen Strassenkreuzungen, Parkplätzen, Garageeinfahrten, Brücken, Passübergängen usw. Ein für diese Zwecke beheizbarer Belag muss nicht nur widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchungen und Korrosion sein, sondern er muss auch nach seiner Verlegung über lange Zeiten seine Funktion störungsfrei erfüllen. Vor allem muss eine einwandfreie und dauerhafte Isolierung des im Belag eingebauten Heizleiters gegen seine Umgebung gewährleistet sein.
Es ist bereits bekannt, flächenförmige, elektrisch beheizbare Beläge als Gewebe auszubilden, die beidseitig in Isolierstoffmasse eingebettet sind. Man hat z. B. schon daran gedacht, Gewebe herzustellen, bei denen für den Schuss Asbestfasern und für die Kette Drähte verwendet werden, wobei natürlich eine gegenseitige Berührung der einzelnen Drahtabschnitte vermieden werden muss. Damit kommt man aber zwangsläufig zu einem gitterartigen Aufbau des Heizleitergewebes.
Heizleiterbeläge dieser Art haben aber den Nachteil, dass es sehr umständlich ist, sie für ein Heizungssystem einzusetzen. Der Widerstand dieser Beläge hängt nämlich direkt von der Länge des für den Schuss verwendeten Drahtes ab. Deshalb haben grössere Heizbeläge grundsätzlich einen grösseren Widerstand als kleinere.
Infolgedessen ist bei vorgegebener Spannung die Stromaufnahme und damit die Heizleistung bei grösseren Heizbelägen geringer als bei kleineren Belägen. Das führt natürlich zu unerwünschten Heizeffekten.
Dieser Nachteil wurde durch Flächenheizleiter überwunden, die aus einer Isolierstoff-Folie oder einem Glasfasergewebe bestehen und die durch eine Dispersion aus Kunststoff und Kohlenstoff leitend gemacht worden sind. Es können dann die Heizbeläge in Form von Bahnen hergestellt werden, denen durch seitlich angeordnete Kupferbänder der Heizstrom zugeführt wird. Bei vorgegebener Spannung ist in diesem Fall die aufgenommene Heizleistung der Länge und damit auch der Fläche der Heizleiterbeläge proportional. Es erwies sich aber als nachteilig, dass bei diesen Heizbelägen die Abbindung des Heizleiters mit der Einbettmasse oft nur mangelhaft war, so dass der Heizleiter eine Trennschicht zwischen den beiden Seiten der Isolierstoffeinbettung bildete. Die Festigkeit derartiger Beläge war deshalb oft unzureichend.
Durch die Verwendung von flächenförmigen Heizleitern mit Perforierungen konnte diese Unzulänglichkeit nur teilweise beseitigt werden.
Die Erfindung betrifft einen flächenförmigen, elektrisch beheizbaren Belag mit in einer Isolierstoffmasse eingebettetem Heizleitergewebe, das aus einem Glasfasergewebe besteht, das durch eine Dispersion aus Kunststoff und Kohlenstoff leitend gemacht ist. Der elektrisch beheizbare Belag soll vorzugsweise zur Beheizung von Verkehrsflächen dienen. Die Erfindung, die die oben beschriebenen Mängel überwindet, besteht darin, dass das Gewebe gitterartig ausgebildet ist, wobei der Abstand der einander gegenüberliegenden Gitterstege grösser ist als ihre Dicke.
Zunächst schien keine Veranlassung zu bestehen, die auf Glasfasergewebe aufgebauten Heizleiter gitterartig auszubilden. Erst die der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis führte zu dieser Massnahme. Es gelingt nämlich, die Heizleiter infolge ihrer gitterartigen Ausbildung einwandfrei in die Isolierstoffmasse einzubetten, weil sich die Isolierstoffschichten zu beiden Seiten des Heizleiters durch die Lücken im Gitter einwandfrei miteinander verbinden können. Durch die erfindungsgemässe gitterartige Ausbildung der Heizleiter können diese auch stets nachgeben, wodurch die Gefahr vermieden wird, dass die Heizleiter durch starke mechanische Beanspruchungen beim Verlegen oder im Betrieb beschädigt werden.
Der Aufbau eines erfindungsgemässen, elektrisch beheizbaren Belages wird an Hand der Fig. 1 der Zeichnungen beispielsweise erläutert.
Die Basis für den Heizleiter bildet das gitterartig ausgebildete Glasfasergewebe --1--, das oberflächlich durch eine Dispersion aus Kunststoff und Kohlenstoff (Graphit und/oder Russ) leitend gemacht wurde. Für die Stromzuführung zum bahnenartigen Heizleitergewebe sind zwei bandförmige Kupferfolien--2--vorgesehen, von denen in den Zeichnungen nur eine dargestellt ist. Die elektrische Verbindung der Kupferfolie mit dem Heizleitergewebe wird am besten durch Aufnähen vorgenommen. Um dies zu ermöglichen weist der Teil--3-- des Glasfasergewebes --1--, auf den die Kupferfolie --2-- aufgenäht ist, eine verdichtete Webekante auf.
Diese verdichtete Webekante kann ohne weiteres dann hergestellt werden, wenn die für den Schuss des Glasfasergewebes verwendeten Fäden wesentlich dicker, etwa doppelt so dick, wie die Fäden gewählt werden, die als Kette dienen.
Die Herstellung eines erfindungsgemässen Belages kann in einfacher Weise dadurch vorgenommen werden, dass die bereits mit den Kupferbändern ausgestatteten Heizleiter beidseitig mit Kunststoffolien warm umpresst werden. Für die Kunststoffolien kommen Werkstoffe in Frage, die ein hohes Isolationsvermögen und eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Geeignet sind beispielsweise Folien aus Polyester, die an ihrer dem Heizleiter zugekehrten Fläche mit einer siegelbaren Kunststoffschicht, z. B. aus Polyäthylen, beschichtet sind. Beim Warmpressen entsteht dann eine einwandfreie Verbindung zwischen den beiden zu beiden Seiten des Heizleiters angeordneten Schichten. Die Breite der Kunststoffolien wird zweckmässig so gewählt, dass sie über den Rand des Heizleitergewebes ein wesentliches Stück hinausragen.
Es ergibt sich dann der Isolierstoffrand--4--.
Der erfindungsgemässe Belag wird normalerweise in Form von Bahnen hergestellt, die in vorgefertigtem
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vorgesehen, die mit Hilfe einer Spezialzange durch die Isolation mit dem Heizleiter elektrisch verbunden werden kann. Die Schnittkante und die metallischen Teile der Flachklemme müssen anschliessend mit einem Isolierband abgedeckt werden. Geeignet hiezu sind Isolierbänder aus selbstvulkanisierenden Isolierstoffen.
Die Verwendung eines erfindungsgemässen Belages zur Beheizung einer Verkehrsfläche ist in Fig. 2 beispielsweise schematisch dargestellt. Auf die Auflagefläche --7--, die beispielsweise aus Asphalt, Beton oder
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verbunden werden kann. Geeignete Werkstoffe für diese Klebeschicht sind Zweikomponentenharze auf Polyurethan- oder Eopoxydbasis. Anschliessend werden die Heizbeläge aufgewalzt und elektrisch mit dem Stromnetz verbunden. Im dargestellten Fall ist der gitterartig ausgebildete Heizbelag zu erkennen, über dem noch die Polyäthylenschicht-9-und die Polyesterschicht-10-angeordnet sind.
Danach wird die Deckschicht die ebenfalls aus Polyurethan- oder Epoxydharzen bestehen kann, aufgebracht. Um die Strassendecke gegen Fehlerspannungen elektrisch zu sichern, wird auf die Deckschicht - -11-- das Metallgitter --12-- aufgelegt, das mit dem geerdeten Nulleiter des Stromzuführungskabels verbunden wird. über dem Erdungsgitter wird schliesslich die eigentliche Verschleissschicht der Verkehrsfläche angeordnet. Sie kann beispielsweise aus Beton, Asphalt oder verschleissfesten Kunststoffen bestehen. In dem in Fig. 2 dargestellten Fall ist als Verschleissschicht eine Schicht --13-- aus gefülltem Polyurethan vorgesehen, in die zur Erhöhung der Abriebfestigkeit Korundsplitt--14--eingestreut ist.
Es ist zweckmässig, für die beheizbaren Beläge andersfarbige Isolierstoffe zu verwenden als für die Deckschicht--11--und die Verschleissschicht--13--. Auf diese Weise wird es nämlich ermöglicht, bei einer Abnutzung der Verkehrsfläche zu erkennen, ob der Abrieb bereits bis zum Heizbelag vorgedrungen ist. Auch Reparaturarbeiten werden bei andersfarbigem Heizbelag erleichtert.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Für die neuen Heizbeläge können Heizleiter der verschiedensten Art verwendet werden, sofern sie nur gitterartig ausgebildet sind. Auch die verschiedensten Isolierstoffe können für den Belag verwendet werden, wenn sie das notwendige Isolationsvermögen sowie die erforderliche Korrosionsbeständigkeit und die erforderlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften aufweisen. Die erfindungsgemässen Beläge sind nicht nur zur Beheizung von Verkehrsflächen geeignet, sondern können für Beheizungszwecke aller Art verwendet werden, z. B. zur Beheizung von Wohnräumen sowie von Vorrichtungen und Maschinen.
Soweit Verkehrsflächen beheizt werden, können die erfindungsgemässen Beläge in Zusammenhang mit den verschiedenartigsten Unterlagen und den für Verkehrsflächen üblichen Verschleissschichten verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flächenförmiger elektrisch heizbarer Belag mit in einer Isolierstoffmasse eingebettetem Heizleitergewebe, das aus einem Glasfasergewebe besteht, das durch eine Dispersion aus Kunststoff und Kohlenstoff leitend gemacht ist, insbesondere zur Beheizung von Verkehrsflächen, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gewebe gitterartig ausgebildet ist, wobei der Abstand der einander gegenüberstehenden Gitterstege grösser ist als ihre Dicke.