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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Heizkörper für Bauzwecke, bestehend aus einem starren Grundkörper aus Kunststoff, insbesondere in Platten- oder Gitterform, in den Heizelemente, insbesondere Heizdrähte eingelegt und vom Kunststoff bis auf die Anschlussstellen allseitig umgeben sind. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Heizkörpers.
Heizkörper der oben beschriebenen Art sind bekannt. Sie werden in vom Material des Grundkörpers abweichendes Baumaterial, z. B. Beton, Asphalt usw. eingebettet und dienen zur Beheizung von Fussböden, Balkonen, Terrassen, Ziergärten, Dächern usw. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass in den meisten Fällen das Material des Kunststoffgrundkörpers des Heizkörpers vom Material des Baumaterials, in welches dieser Heizkörper eingebettet ist, hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten abweicht und es daher infolge der unterschiedlichen Wärmedehnungen des Heizkörpers bzw. des Einbettungsbaumateriales zu Rissen oder Sprüngen in letzterem kommt, welche nicht nur ein unschönes Aussehen bewirken, sondern auch einen Zugang für Feuchtigkeit (Regenwasser od.
dgl.) bilden, was weitere Schäden zur Folge haben kann, gegebenenfalls auch Frostschäden, wenn der Heizkörper ausgeschaltet ist.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, einen Heizkörper der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass dieser Nachteil vermieden ist. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass an Begrenzungsflächen des Kunststoffgrundkörpers eine Wärmedehnschicht aus einem zusammendrückbaren, vorzugsweise elastischen, Material flächig anhaftet. Diese zusammendrückbare bzw. elastische Schicht nimmt im eingebauten Zustand des Heizkörpers die unterschiedlichen Wärmedehnungen des Heizkörpers bzw. des Baumateriales auf, wodurch vermieden wird, dass das Material der den Heizkörper umgebenden Einbettung Zugspannungen unterworfen wird, die zu Rissen oder Sprüngen führen können.
Besonders vorteilhaft ist hiebei, dass infolge des Anhaftens der Wärmedehnschicht am Kunststoffgrundkörper die Wärmedehnschicht nicht vergessen werden kann, da ihr Einbau zwangsweise zusammen mit dem Heizkörper erfolgt.
Es ist bekannt, für medizinische Zwecke Graphit in Gummi oder gummiähnliche Kunststoffe einzumischen und den auf diese Weise elektrisch leitend gemachten Gummi oder Kunststoff in die Form von Bändern zu bringen und mit einer elektrisch isolierenden Gummischicht zu umgeben. Derartige Heizleiter sind für Heizkissen und Heizbandagen verwendbar, jedoch für grossflächige Heizungen zur Temperierung von Boden-, Wand- oder Dachflächen ungeeignet, da sie eine relativ geringe Lebensdauer aufweisen, teuer in der Herstellung sind und vor allem die leitende Schicht auf die Dauer nicht genügend gegen Berührung gesichert ist.
Weiterhin ist es bekannt, einen aus Glasfaser verstärktem Polyesterharz bestehenden Kunststoffgrundkörper, in den die Heizwiderstände eingebettet sind, auf eine Hartschaumplatte aufzulegen. Eine solche Hartschaumplatte ist aber kaum zusammendrückbar und kann daher keine wirksame Wärmedehnschicht bilden.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Wärmedehnschicht mittels eines Bindemittels am Kunststoffgrundkörper angeklebt. Eine solche Wärmedehnschicht ist im wesentlichen untrennbar mit dem Heizkörper verbunden, so dass sie nicht unbeabsichtigt vom Heizkörper abgestreift werden kann. Es kann daher weder auf die Anordnung dieser die unterschiedlichen Wärmedehnungen aufnehmenden Schicht vergessen werden, noch durch sinnwidrige Anordnung einer solchen Schicht deren Funktion in Frage gestellt werden. Um zu vermeiden, dass bei der Lagerung bzw. beim Transport des Heizkörpers aufeinander gestapelte Heizkörper aneinander ankleben, ist das Material der Wärmedehnschicht selbst nicht klebrig und besteht erfindungsgemäss aus Korkgranulat, kleinen Gummiteilchen oder zusammendrückbarem Kunststoff, z. B. geblähtem Styropor, Polyurethanschaum od. dgl.
Diese Wärmedehnungsschichtteilchen decken die mit dem klebrigen Bindemittel versehenen Stellen des Kunststoffgrundkörpers zur Gänze ab, so dass keine ungewollten Verklebungen entstehen können.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist von zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Heizkörpers nur eine mit der Schicht versehen. Bei einer Tafel in Quaderform sind die Schichten also nur an der Unterseite des Quaders sowie an zwei einander benachbarten Seitenflächen des Quaders vorgesehen. Dies reicht aus, um die Wärmedehnungen in den drei Hauptrichtungen des Quaders aufzunehmen, wenn nur die Stärke der Schicht bzw. ihre Zusammendrückbarkeit genügend gross ist. Um eine ungewollte Wärmeisolation zu vermeiden, sollte insbesondere die Oberseite des Heizkörpers von der Wärmedehnschicht freigelassen sein, wenn die gewünschte Wärmeflussrichtung von unten nach oben ist, was in den meisten Anwendungsfällen zutrifft.
In den andern Fällen ist jene Seite des Heizkörpers unbeschichtet zu lassen, welche nach jener Richtung zeigt, in die der Wärmefluss bevorzugt erfolgen soll.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Heizkörpers besteht im wesentlichen darin, dass der Heizkörper an seiner zu beschichtenden Oberfläche mit einem klebrigen Bindemittel bestrichen oder in ein solches eingetaucht wird und anschliessend das Material der Wärmedehnschicht mit diesem Bindemittel in Berührung gebracht wird. Es wäre durchaus möglich, hiebei die Wärmedehnschicht in Streifenoder Folienform auf die entsprechenden Oberflächenteile des Heizkörpers aufzukleben, jedoch ist es gemäss einer Weiterbildung der Erfindung günstiger, wenn der mit dem Bindemittel bestrichene Heizkörper in feinteiliges, insbesondere pulver- oder granulatförmiges Material der Wärmedehnschicht eingetaucht wird. Dadurch wird in besonders einfacher Weise eine flächige Beschichtung des Heizkörpers an den gewünschten Stellen erzielt.
Da an den nicht zu beschichtenden Oberflächenteilen des Heizkörpers der Bindemittelanstrich fehlt, haftet das Material
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der Wärmedehnschicht an diesen Oberflächenteilen nicht und fällt beim Herausnehmen des Heizkörpers aus dem Wärmedehnungsschichtpulver bzw. -granulat wieder von diesen Oberflächenteilen ab.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt im Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 einen in eine Einbettung eingelegten elektrischen Heizkörper, während Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 11-11 nach der Fig. 1 ist. Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab ein Detail im Schnitt ähnlich Fig. 2.
Der Heizkörper-l-nach den Fig. 1 und 2 ist gitterartig ausgebildet, so dass das Material der Einbettung-2--, z. B. Beton, durch die Öffnungen --3-- des Gitters hindurchgreift. Der Heizkörper besteht aus einem gitterförmigen Grundkörper --4-- aus Kunststoff, z. B. glasfaserverstärktem Polyester oder Epoxydharz, in welchem elektrische Heizdrähte --5-- eingebettet sind. An einer Ecke des Heizkörpers - sind die Heizdrähte in Form eines Anschlusskabels --6-- aus dem Grundköper-4herausgeführt.
Am Grundkörper--4--, der vom Material der Einbettung--2--allseits umschlossen wird, haftet an seiner Unterfläche sowie an den in Fig. 1 links und oben liegenden Seitenflächen jeweils eine Wärmedehnschicht --7-- aus einem zusammendrückbaren, vorzugsweise elastischen Material, deren Stärke der Deutlichkeit halber in den Fig. l und 2 stark übertrieben dargestellt ist. Diese Schicht nimmt die verschiedenen Wärmedehnungen des Heizkörpers und des Baumateriales--2--der Einbettung auf. Gegebenenfalls kann der Grundkörper--4-- auch mit Ausnahme seiner Deckfläche an allen Seiten mit einer solchen Schicht versehen sein.
Die Wärmedehnschicht --7-- ist mittels eines klebrigen Bindemittels, z. B. eines Lackes oder eines Kunststoffklebers, am Grundkörper --4-- befestigt. Fig. 3 zeigt, dass der Grundkörper --4-- aus einer glasfaserverstärkten Kunststoffschale--4'--besteht, in die die Heizdrähte --5-- eingelegt sind und die mit einer an der Schale--4'--anhaftenden Kunststoffmasse--8--ausgegossen ist. Die Lage der Heizdrähte
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das feinteilige Material der Schicht--7--, z. B. Korkgranulat, Gummischnitzel oder-kügelchen, geblähtes Styroporgranulat, Polyurethanschaumstoffteilchen usw. festhaftet.
Dies kann in besonders einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass der mit dem Bindemittelanstrich --10-- verschene Grundkörper --4-- vor seiner Verlegung in das feinteilige Material der Schicht --7-- eingetaucht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Heizkörper für Bauzwecke, bestehend aus einem starren Grundkörper aus Kunststoff,
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