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Die
Erfindung betrifft eine Dämmplatte
mit Heizfunktion, insbesondere zur Verwendung als Unterlage für Paneele
wie Fußbodenlaminatpaneele
sowie ein mit diesen Dämmplatten
realisiertes Flächenheizungssystem,
das insbesondere auch in Verbindung mit Fußbodenpaneelen verwendet werden kann.
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Auf
dem Gebiet sind beispielsweise Laminatpaneele bekannt, welche auf
ihrer Unterseite ein Dämmmaterial
zur Trittschalldämmung
und eine Heizfolie zur Beheizung des zusammengelegten Fußbodens
aufweisen. Die Paneele mit integrierter Heizfunktion sind rechteckförmig ausgebildet,
wobei an den Stirnseiten jeweils zwei Stecker vorhanden sind, mit
welchen eine Paneele elektrisch an die stirnseitig benachbarte Paneele
angeschlossen wird. Die Paneele weisen an ihren Stirn- bzw. Längsseiten
mechanische Schnapp- bzw. Rastverbindungselemente auf, so dass der
Bodenbelag leimlos verlegbar ist. Dadurch, dass die elektrische
Verbindung der Paneele untereinander an den Stirnseiten durch Zusammenstecken
der Steckverbinder erfolgt, ergeben sich bestimmte Sachzwänge im Hinblick
auf die mechanischen Verbindungselemente der Paneele. Vorwiegend
werden die elektrischen Verbinder benachbarter Paneele zusammengefügt und nachfolgend die
mechanische Verbindung an den Stirnseiten der vorher elektrisch
verbundenen Paneele eingestellt. Damit ergibt sich zwangsläufig, dass
die Paneele mechanisch an der Stirnseite durch ein relatives Verschieben
der Paneele entlang ihrer Längskanten stirnseitig
mit ihrer jeweils benachbarten Paneele gekoppelt werden. Insofern
sind die Möglichkeiten
des mechanischen Verbindens der Paneele mit Heizfunktion aufgrund
der gleichzeitig notwendigen elektrischen Kopplung im Stand der
Technik beschränkt.
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In
der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 202 18 331 U1 ist ein beheiztes Bodenpaneel
offenbart, bei welchem eine elektrische Widerstandsheizfolie auf
die Unterlage der Paneele aufkaschiert ist. Die elektrische Kontaktierung
benachbarter Paneele kann entweder an ihren Stirnseiten oder an
ihren Längsseiten
erfolgen. Zur elektrischen Verbindung benachbarter Paneele weisen
diese elektrisch wirksame Taschen bzw. Steckteile auf, welche nach dem
elektrischen Buchse-Stecker-Prinzip arbeiten.
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Ferner
ist eine Heizungsanordnung bekannt, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 198 49 432 A1 beschrieben
ist. Diese weist eine Flächenheizung
mit einer Beschichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Wellen
auf, wobei mittels eines Oberwellengenerators ein Schwingungsspektrum
im Bereich von monopolaren Eigenfrequenzen erzeugt werden sollen.
Einzelne Heizelemente werden als Flächenheizelemente verwendet
und elektrisch miteinander verschaltet an den Oberwellengenerator angeschlossen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizung für Hartböden wie
einen aus Paneele zusammengesetzten Fußboden oder einen Parkettboden
bereitzustellen, die einfach zu installieren ist und insbesondere
die möglichen
mechanischen Verbindungen zwischen den Einzelelementen des Fußbodens
weniger beschränkt,
als dies bei bekannten Systemen der Fall ist.
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Diese
Aufgabe wird auf überraschend
einfacher Weise schon mit einer Dämmplatte mit Heizfunktion nach
Anspruch 1 sowie einem Flächenheizungssystem
mit den Merkmalen nach Anspruch 18 gelöst.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildete
Dämmplatte
mit Heizfunktion weist zumindest eine Lage aus einem dämmfähigen Material
auf, auf der eine als Widerstandsheizung ausgebildete Heizfolieneinrichtung
angebracht ist, wobei die Heizfolieneinrichtung entlang deren Längskanten
zwei zueinander beabstandet verlaufende Leiterstreifen aufweist,
an deren Enden jeweils ein elektrischer Kontaktabschnitt vorgesehen
ist, welcher zum elektrischen Verbinden von benachbart angebrachten
Dämmplatten
dient. Im Unterschied zum oben beschriebenen Stand der Technik lehrt
die Erfindung insofern Dämmplatte
mit integrierter Heizfunktion und Fußbodenelemente, wie beispielsweise
eine Paneele, nicht miteinander zu verbinden, sondern getrennt voneinander
zu verlegen.
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Die
angegebene erfindungsgemäße Aufgabe
wird ferner gelöst
durch ein Flächenheizungssystem
mit mehreren, solchen nebeneinander angeordneten und elektrisch
zu verschaltenden Dämmplatten,
insbesondere zur Verwendung als Unterlage für Paneele wie Fußbodenlaminatpaneele,
und mit Verbindungselementen zum elektrischen Verbinden von zwei
benachbart angeordneten Dämmplatten
sowie einer Stromversorgung, welche an die elektrisch verschalteten
Dämmplatten
anschließbar
ist, wobei ein elektrisches Verbindungselement zwei leitend verbundene
Koppelabschnitte aufweist, die jeweils zum Verbinden mit einer elektrischen
Anschlusseinrichtung ausgebildet sind, welche auf zwei benachbart angeordnete
und elektrisch zu verschaltende Dämmplatten angeordnet sind.
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Insbesondere
bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Flächenheizungssystems als Unterlage
für Fußbodenpaneele
wird die mechanische Kopplung zwischen den Paneelen bzw. das Verlegeverfahren
der Paneele nicht beschränkt.
Insofern ist es nun auch möglich,
einen Paneelfußboden
zu beheizen, bei welchem benachbarte Paneele an den Stirnseiten
durch Einschieben entlang der Stirnkanten verbunden werden, was
bei den bekannten Heizungsanordnungen des Standes der Technik nicht möglich ist.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildete
Dämmplatte
kann rechteckförmig
sein, wobei es im Rahmen der Erfindung liegt, mehr als zwei Leiterstreifen
mit dazwischen angeordnetem Leitwiderstandsmaterial an der Dämmplatte
vorzusehen, letztlich wird sich dadurch jedoch der Herstellungsaufwand.
Dabei können
im verlegten Zustand der Dämmplatten
die Leiterstreifen an einer Dämmplatte
entweder mit dem Betriebspotential oder mit einem Bezugspotential verbunden
sein.
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Als
Dämmmaterial
für die
Dämmlage
kann beispielsweise Holzfaser, Gummi und/oder Schaumstoff, wie ein
extrudierter Polystyrolschaum vorgesehen sein.
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Um
großflächig an
einer Dämmplatte
eine Heizfunktion bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass zwischen
den Leiterstreifen ein leitfähiges
Material mit einem spezifischen Flächenwiderstand angeordnet ist,
der größer als
der Flächenwiderstand des
Leiterstreifens ist. Hierdurch wird erreicht, dass eine gleichmäßige Heizspannung über die
gesamte Erstreckung der Heizeinrichtung vorliegt und insofern eine
homogene Wärmeerzeugung über im Wesentlichen
die gesamte Erstreckung der Heizfolie realisiert ist. Der Heizstrom
fließt
dabei zwischen den beiden Leiterstreifen einer Dämmplatte. Somit fällt die
Heizspannung zwischen den beiden Leiterstreifen der jeweiligen Dämmplatte
ab, während
das elektrisch Potential auf einem Streifen einer Platte im Wesentlichen
konstant ist. Je nach elektrischen Gegebenheiten, insbesondere in
Abhängigkeit
des spezifischen Widerstandes des leitfähigen Materials kann es auch zweckmäßig sein,
wenn das leitfähige
Material zwischen den Leiterstreifen einer Dämmplatte nicht homogen, sondern
beispielsweise streifenförmig
angeordnet ist, so dass zwischen den Leiterstreifen beabstandete
Streifen dieses Materials vorliegen. In der Regel werden sich diese
Streifen senkrecht zu den Leiterstreifen erstrecken. Das leitfähige Widerstandsmaterial
mit einem spezifischen Flächenwiderstand größer als
der des Leiterstreifens kann bei spielsweise Graphit, Kohlefaser
oder auch ein anderes geeignetes leitfähiges Material umfassen. Darüber hinaus sind
auch leitfähige
Verbundmaterialien einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
das leitfähige
Material mit einem einfachen Aufbringverfahren, wie einem Siebdruckverfahren
auf eine geeignete Unterlage aufbringbar ist. Ein solches leitfähige Material kann
beispielsweise eine graphitbasierte Stoffmischung sein.
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Die
verwendeten Leiterstreifen an der Dämmplatte können aus verschiedenen, gut
leitenden Materialien bestehen, beispielsweise können sie Metall oder einen
leitfähigen
Kunststoff umfassen. Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung einer
Metallfolie, wie einer Kupferfolie, als Leiterstreifen erwiesen.
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Um
zueinander benachbart gelegte Dämmplatten
elektrisch miteinander zu verbinden, kann vorgesehen sein, dass
an einem elektrischen Kontaktabschnitt eines Leiterstreifens eine
elektrische Anschlusseinrichtung angebracht ist. Zur Erzielung einer
mechanischen und einer elektrischen Befestigung der Anschlusseinrichtung
an dem Leiterstreifen kann vorgesehen sein, dass sich Teile der
Anschlusseinrichtung durch den Leiterstreifen hindurch erstrecken.
Eine solche Anschlusseinrichtung kann beispielsweise ein Stanzelement
aus einem leitfähigen Material
wie Metall oder beispielsweise auch eine Leiterfolie umfassen.
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Die
elektrische Anschlusseinrichtung umfasst vorzugsweise einen Befestigungsabschnitt
zur Befestigung an dem Kontaktabschnitt eines Leiterstreifens und
einen Koppelabschnitt zum elektrischen Koppeln der Anschlusseinrichtung
mit einem Verbindungselement. Dieses Verbindungselement kann ein
Einzelteil sein und beispielsweise als manuell mit der Anschlusseinrichtung
verbindbares Steckteil ausgebildet sein.
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Zur
Bereitstellung einer Befestigung der elektrischen Anschlusseinrichtung
an einem Leiterstreifen kann vorgesehen sein, dass die Anschlusseinrichtung
im Bereich ihres Befesti gungsabschnitts Crimparme aufweist und insofern
mittels einer Crimpverbindung am Kontaktabschnitt des Leiterstreifens mechanisch
und elektrisch befestigt ist.
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Um
eine leicht und werkzeuglos manuell herzustellende elektrische Verbindung
zwischen zwei benachbart angeordneten Dämmplatten bereitzustellen,
kann die elektrische Anschlusseinrichtung im Koppelabschnitt als
Teil einer Buchse-Steckerverbindung ausgebildet sein. Dabei kann
der Koppelabschnitt der elektrischen Anschlusseinrichtung zumindest
eine Kontaktbuchse zur Aufnahme eines Kontaktstiftes bereitstellen.
Zur Gestaltung des Befestigungsabschnittes der Anschlusseinrichtung
kann vorgesehen sein, dass die Kontaktbuchse in einen Befestigungssteg übergeht,
der an einem Leiterstreifen befestigt ist.
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Um
sowohl elektrisch als auch mechanisch eine besonders sichere Befestigung
der elektrischen Anschlusseinrichtung am Leiterstreifen bereitzustellen
kann vorgesehen sein, dass die elektrische Anschlusseinrichtung
im Koppelabschnitt zwei beabstandete Kontaktbuchsen bereitstellt
welche jeweils in einem Befestigungssteg im Befestigungsabschnitt übergehen,
an dessen, dem Koppelabschnitt entfernten Ende, ein zur Längserstreckung
der Kontaktbuchsen senkrecht verlaufender Steg angeordnet ist, der
die beiden Kontaktbuchsen und die beiden Befestigungsstege elektrisch
und mechanisch verbindet. Dieser Steg erhöht nicht nur die mechanische Stabilität der elektrischen
Anschlusseinrichtung am Leiterstreifen, sondern sorgt auch für eine bessere Wärmeabführung am
Kontakt zum Leiterstreifen und/oder am Kontakt zum Verbindungselement.
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Dabei
kann der Befestigungssteg vorteilhafterweise Crimparme aufweisen,
die sich senkrecht durch einen Leiterstreifen hindurch erstrecken
und auf der gegenüberliegenden
Seite an dem Leiterstreifen anliegen, wodurch eine besonders gute
mechanische als auch elektrische Befestigung der Anschlusseinrichtung
an dem zugeordneten Leiterstreifen realisiert ist.
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Um
beim Vorhandensein von mehreren Kontaktbuchsen an einer elektrischen
Anschlusseinrichtung das Einführen
der zugeordneten Kontaktstifte an einem Verbindungselement zu erleichtern,
kann vorgesehen sein, dass vor den Kontaktbuchsen eine mit diesen
verbundene Frontplatte angeordnet ist, welche zwei Öffnungen
aufweist, die mit den Einführöffnungen
der Kontaktbuchsen fluchten. In diesem Sinne verläuft die
Flächennormale
der Frontplatte parallel zur Längserstreckung
der Kontaktbuchsen.
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Um
eine Zentrierhilfe bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die
Frontplatte eine dritte Öffnung
aufweist, welche eine Zentrierlanze an dem Verbindungselement führt. Um
zu verhindern, dass sich ein in eine Anschlusseinrichtung eingeführtes Verbindungselement
wieder von dieser löst,
kann vorgesehen sein, dass die Frontplatte ein Rastmittel aufweist,
das mit einem komplimentären
Rastmittel am Verbindungselement zur Bereitstellung einer Zugentlastung
zusammenwirkt. Ein solches Rastmittel kann beispielsweise der innenliegende
Rand der dritten Öffnung
der Frontplatte sein.
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Es
kann zweckmäßig sein,
wenn die Frontplatte als Basis eines L-profilförmigen Blechteils ausgebildet
ist, an dem die Kontaktbuchsen befestigt sind.
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Zur
Bereitstellung eines kompakten Heizfolieneinrichtung kann vorgesehen
sein, dass diese eine rechteckförmige,
insbesondere Kunststoff umfassende Trägerfolie aufweist, auf welcher
zur Bildung einer Widerstandsschicht eine homogene Schicht eines leitfähigem Material
aufgebracht ist, welche beispielsweise über im Wesentlichen die gesamte
Flächenerstreckung
der Trägerfolie
verläuft.
Hierdurch kann eine homogene Wärmeerzeugung über im Wesentlichen
die gesamte Erstreckung der Heizeinrichtung realisiert werden. Als
Material für
die Trägerfolie sind
prinzipiell alle Stoffe denkbar welche eine genügend große mechanische und thermische
Stabilität besitzen.
Als vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Polyesters, wie PETP
oder PET herausgestellt. Darüber
hinaus können
jedoch auch andere Grund stoffe, wie beispielsweise POM verwendet
werden. Um die besagten Leiterstreifen zur Bereitstellung einer
mechanischen und elektrischen Verbindung mit der Widerstandsschicht
bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass die Streifen direkt
auf der Widerstandsschicht aufgebracht sind, wobei die Leiterstreifen
insbesondere zueinander parallel jeweils an einer Längsseite
der Widerstandsschicht angeordnet sein können. Um die Heizfolieneinrichtung
mechanisch und/oder elektrisch abzuschließen, kann vorgesehen sein,
dass eine Kunststofffolie die Widerstandsschicht und die Leiterstreifen
abdeckt. Als Material kommt prinzipiell das gleiche Material wie
für die
Trägerfolie
in Frage. Die als Deckfolie wirkende Kunststofffolien kann jedoch
sehr viel dünner
als die Trägerfolie
ausgebildet sein. Hierfür
eignet sich besonders eine Siegelheißfolie.
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Zur
Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Dämmplatte mit Heizfunktion kann
vorgesehen sein, dass die Heizfolieneinrichtung an einer selbsttragenden
Lage aus dämmfähigen Material
befestigt ist, beispielsweise durch Kleben.
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Um
die Befestigung der elektrischen Anschlusseinrichtung an dem Leiterstreifen
gegen Beschädigungen
zu schützen,
kann vorgesehen sein, dass die Anschlusseinrichtung zwischen der
Lage aus dämmfähigen Material
und der Heizfolieneinrichtung angeordnet sein kann. Hierdurch ist
die Anschlusseinrichtung beidseitig abgedeckt und geschützt. Darüber hinaus
kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Anschlusseinrichtung
vollständig an
der zumindest eine Lage aus dämmfähigen Material
anliegt, so dass die Anschlusseinrichtung die Kante des Dämmmaterials
nicht überragt.
Auch wenn die Anschlusseinrichtung eine gewisse Erstreckung senkrecht
zur Plattenebene aufweist ist dies nicht schädlich, da die Anschlusseinrichtung
beim Auftreten einer Kraft in normalen Richtung zur Platte in das
Dämmmaterial
hineingedrückt
wird und insofern geschützt
ist.
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Zur
Kopplung des Verbindungselements mit zwei Anschlusseinrichtungen,
welche jeweils zumindest eine Kontaktbuchse aufweisen kann vorgesehen
sein, dass die beiden Koppelabschnitte des Verbindungselements jeweils
zumindest einen Kontaktstift zur Einführung in eine Kontaktbuchse
an eine Anschlusseinrichtung aufweisen. Das Verbindungselement wird
dabei manuell in die beiden Anschlusseinrichtungen eingeführt, so
dass letztlich die benachbart zueinander angeordneten erfindungsgemäßen Dämmplatten
mit Heizfunktion werkzeuglos miteinander elektrisch verbunden werden
können.
Diese Verbindung wird für
beide Leiterstreifen der benachbarten Dämmplatten durchgeführt, sodass
jeweils die aneinandergrenzenden Leiterstreifen der beiden Dämmplatten
miteinander verbunden sind.
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Um
mit zwei Anschlusseinrichtungen, welche jeweils zwei Kontaktbuchsen
aufweisen, koppeln zu können,
kann vorgesehen sein, dass beide Koppelabschnitte des Verbindungselements
jeweils zwei beabstandete und sich parallel erstreckende Kontaktstifte
zur Einführung
in die beiden beabstandeten Kontaktbuchsen an einer Anschlusseinrichtung
umfassen. Um die beiden Kontaktstifte der beiden Koppelabschnitte
zueinander auszurichten kann vorgesehen sein, dass sich alle Kontaktstifte
von einem gemeinsamen Quersteg erstrecken.
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Um
die manuelle Zusammenführung
des Verbindungselements und der Anschlusseinrichtung zu erleichtern,
kann weiter vorgesehen sein, dass zwischen den Kontaktstiften eine
Zentrierlanze angeordnet ist, welche sich im Wesentlichen parallel
zu den Kontaktstiften erstreckt.
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Um
zu vermeiden, dass die Kopplung eines Verbindungselements mit einer
Anschlusseinrichtung an einem Leiterstreifen sich durch äußere, unbeabsichtigte
Krafteinwirkung wieder löst,
kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement Rastmittel aufweist,
welche mit einem komplementären
Rastmittel an einer Anschlusseinrichtung einer Dämmplatte zur Bereitstellung
einer Zugentlastung zusammenwirkt. Bei dieser Ausführungsform
weist das erfindungsgemäße Verbindungselement
jeweils ein Rastmittel für
die Verbindung mit den beiden Anschlusseinrichtungen auf.
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Zur
Bereitstellung eines solchen Rastmittels kann vorgesehen sein, dass
die Zentrierlanze mit einer federnd gelagerten Rastnase versehen
ist, wobei die Rastnase insbesondere etwa senkrecht zur Längserstreckung
der Kontaktstifte federt.
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Vorzugsweise
ist das Verbindungselement aus einem leitfähigen Material wie einem Metall
hergestellt, so dass das Verbindungselement beispielsweise ein einfach
herzustellendes Stanzteil sein kann.
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Das
erfindungsgemäße Flächenheizungssystem
ist prinzipiell für
alle schwimmend verlegbaren Hartböden einsetzbar. Um einen Hitzestau
zu vermeiden kann vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass beim
erfindungsgemäßen Flächenheizungssystem
vorgegebene Bereiche der verlegten Fläche keine Wärme abgeben. Dies ist beispielsweise
zweckmäßig, wenn
Möbel oder
andere Gegenstände
direkt auf dem Fußboden
aufliegen. Deshalb sieht die Erfindung eine Mehrzahl von Platten
vor, welche nur aus dämmfähigen Material
ohne Heizfunktion bestehen, die im Wesentlichen die gleichen Abmessungen
bezüglich
Höhe, Breite
und Länge,
wie die Dämmplatten
mit Heizfunktion besitzen. Diese reinen Dämmplatten können in den besagten Flächenabschnitten verlegt
werden. Darüber
hinaus wird durch das Vorsehen von solchen Dämmplatten ohne Heizfunktion ermöglicht,
dass beliebige Flächen
mit dem erfindungsgemäßen Flächenheizungssystem
ausgestattet werden können,
ohne dass Dämmplatten
mit Heizfunktion zugeschnitten werden müssen, was dann eine umständliche
Anbringung von Anschlusseinrichtungen an den Leiterstreifen zur
Folge hätte. Das
Vorsehen solcher Dämmplatten
ohne Heizfunktion stellt somit sicher, dass das erfindungsgemäße Flächenheizsystem
werkzeuglos verlegbar ist.
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Vorteilhafterweise
umfasst das erfindungsgemäße Flächenheizungssystem
einen Temperatursensor, welcher die Temperatur der Heizfolieneinrichtung
bzw. benachbarter Bereiche, wie im Dämmmaterial, erfasst. Dabei
kann es zweckmäßig sein,
wenn das System eine Temperatursteuereinrichtung aufweist, welche
im Ansprechen auf einen Ist-Soll-Temperaturvergleich die Stromversorgung
steuert. Beispielsweise kann die Ist-Temperatur eine Raumtemperatur
und die Soll-Temperatur eine gewünschte Raumtemperatur
sein. Um einen Hitzestau zu vermeiden, kann gleichzeitig die Temperatur
in der Heizfolie, im Dämmmaterial
und/oder im Fußboden selbst,
wie an einer Fußbodenpaneele, überwacht werden.
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Das
erfindungsgemäße Flächenheizungssystem
kann sowohl mit einer Wechselspannung, insbesondere mit einer netzbezogenen
50 Hz Wechselspannung als auch mit einer Gleichspannung betrieben
werden. Diese Betriebsspannung ist dabei die Spannung, welche zwischen
den beiden Leiterstreifen einer Platte angelegt ist. Dabei kann
beispielsweise die Stromversorgungseinrichtung eine netzbetriebene,
steuerbare Wechselspannungsquelle sein, die von der Temperatursteuerung
zur Einstellung der Betriebsspannung angesteuert wird. Die Verwendung
einer Niedervoltbetriebsspannung, wie beispielsweise 24 Volt stellt
sicher, dass das erfindungsgemäße Flächenheizungssystem
von Personen ohne besondere Kenntnisse oder Fähigkeiten verlegt werden kann.
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Das
erfindungsgemäße Flächenheizungssystem
kann sowohl für
den Bodenbereich als auch für
den Wandbereich von Räumen
in Gebäuden
verwendet werden. Die Kontaktierung der einzelnen Platten untereinander
und die Verbindung mit der Stromversorgungseinrichtung hängen von
den jeweiligen elektrischen Gegebenheiten ab. Beispielsweise kann
es sein, dass eine vorgegebene Anzahl von Dämmplatten mit Heizfunktion
parallel zueinander geschaltet sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn
die Stromversorgungseinrichtung mehrere Anschlüsse aufweist, an welche jeweils
eine vorgegebene Maximalzahl von zueinander parallel verschalteten
Dämmplatten
mit Heizfunktion angeschlossen sind.
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Das
für die
erfindungsgemäße Dämmplatte verwendete
dämmfähige Material
kann ein trittschalldämmendes
Material sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Material gleichzeitig
die Eigenschaft einer Wärmeisolation
aufweist, so dass mit der erfin dungsgemäßen Dämmplatte sowohl der Trittschall des
auf der Dämmplatte
liegenden Hartbodens vermindert werden kann als auch der Wärmeabfluss
in den Boden vermindert ist. Ein solches Dämmmaterial ist beispielsweise
ein als Platte extrudierter Polystyrolschaum. Die Dicke der Dämmlage kann
an die jeweiligen Anforderungen angepasst sein, zur Verwendung mit
Laminatpaneele hat sich eine Dicke des Dämmmaterials von etwa 3 mm insbesondere
in Verbindung mit einem Fußboden
aus Laminatpaneele als vorteilhaft herausgestellt.
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Verfahrensseitig
wird die angegebene Aufgabe gelöst
durch ein Verfahren zum Herstellen einer Dämmplatte mit den Schritten:
Aufbringen einer Widerstandsschicht auf eine rechteckige Trägerfolie, Aufbringen
von zwei, jeweils entlang einer Längskante der Trägerfolie
verlaufenden Leiterstreifen, insbesondere von zwei Leiterfolien
auf die Widerstandsschicht; Auf kaschieren einer erhitzten Kunststofffolie auf
die Widerstandsschicht und die Leiterstreifen; Befestigen von Anschlusseinrichtungen
an den Enden der Leiterstreifen und Befestigen zumindest eines lagedämmfähigen Materials
an der Trägerfolie.
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Um
zu vermeiden, dass nach dem Abkühlen der
Kunststofffolien eine Schüsselung
der Trägerfolie auftritt,
kann vorgesehen sein die heiße
Kunststofffolie vor dem Auf kaschieren zu strecken. Diese Streckung
kann beispielsweise darüber
erfolgen, dass die erhitzte Folie vor dem Auf kaschieren über eine Bananenwalze
geführt
wird. Dadurch wird erreicht, dass die erhitzte Folie senkrecht zur
Laufrichtung eine Streckung erleidet, welche gerade in Abhängigkeit
der Temperatur und des Ausdehnungskoeffizienten der Folie so eingestellt
ist, dass die Streckung nach dem Erkalten der Folie kompensiert
ist. Somit übt
die Folie nach dem Erkalten auch keine Kraft auf die Trägerfolie
auf, so dass eine Schüsselung
verhindert werden kann. Eine weitere Möglichkeit eine solche Schüsselung
zu vermeiden, besteht darin auch die Trägerfolie vor dem Auf kaschieren
der erhitzten Kunststofffolie zu erwärmen. Ferner kann sowohl eine
erhitzte Kunststofffolie auf die Widerstandsschicht und die Leiterstreifen als
auch auf die Rückseite
der Trägerfolie
aufgebracht werden, so dass ein Gegenzug bereitgestellt wird, wodurch
sich die von beiden Kunststofffolien auf die Trägerfolie ausgeübten Kräfte gerade
kompensieren.
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Die
Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben von erfindungsgemäß ausgebildeten Dämmplatten
zur Gestaltung eines Flächenheizungssystems
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei
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1 in
eine erfindungsgemäße Dämmplatte
in einer Stirnansicht,
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2 die
in 1 dargestellte Dämmplatte in eine Aufsicht,
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3 eine
Detailansicht im Bereich A von 2,
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4 ein
Anschlusselement in einer Seitenansicht,
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5 ein
Verbindungselement zum Koppeln von zwei Anschlusselementen in der
Art, wie sie in 3 dargestellt ist,
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6 ein
Anschlusselement zur Befestigung an einem Leiterstreifen und
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7 eine
beispielhafte Heizungsanordnung umfassend Dämmplatten mit Heizfunktion
gemäß der Erfindung
und reinen Dämmplatten
zeigt.
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In 1 ist
eine Dämmplatte 1 mit
Heizfunktion in einer Stirnansicht dargestellt. Diese umfasst eine
Dämmlage 10 aus
einem extrudierten Polystyrolschaum. Die Dämmlage 10 ist rechteckig
gestaltet und legt das Flächenmaß der Dämmplatte 1 mit
Heizfunktion fest. Auf die Dämmlage 10 ist
eine Heizverbundfolie 20 aufgeklebt, welche das gleiche
Flächenmaß wie die
Dämmlage 10 aufweist.
Ein zweckmäßiges Maß beträgt beispielsweise 590 × 790 mm,
wobei die Dicke der Dämmlage
im beschriebenen Beispiel 3 mm beträgt. Die Heizverbundfolie setzt
sich aus mehreren Elementen zusammen. Als Basis dient eine Trägerfolie 30,
auf die eine Widerstandsschicht 40 auf Graphitbasis mittels
einer Rakel aufgebracht ist. An den Längsseiten der Trägerfolie
ist die Widerstandsschicht bis kurz vor dem Rand aufgebracht, so dass
ein schmaler Längsstreifen
auf der Trägerfolie frei
bleibt, siehe 2. Diese Maßnahme dient insbesondere zur
Vermeidung von elektrischen Kontakten zwischen heizbaren Dämmplatten,
welche nach der Verlegung an ihren Längsseiten aneinander liegen.
Parallel zur Längskante
der Widerstandsschicht und über
deren gesamte Längserstreckung
sind zwei Kupferfolien mit einem leitfähigen Kleber aufgeklebt. Die
beiden Kupferfolien und die Widerstandsschicht sind mit einer Kunststofffolie 50 abgedeckt.
Die gesamte Heizverbundfolie weist eine Dicke von etwa 350 μm auf, wobei
die Trägerfolie
in dem beschriebenen Beispiel eine Dicke von 0,2 mm und die Widerstandsschicht
von etwa 0,1 mm besitzt.
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In
den 1 und 2 nur angedeutet sind Anschlusselemente 80 aus
Metall, welche sich mit einem Befestigungsabschnitt durch die Trägerfolie,
die Widerstandsschicht bis auf die Kupferfolie erstrecken. In der
beschriebenen Ausführungsform
durchstoßen
Befestigungsabschnitte die Kupferfolie 50 und liegen auf
der Seite der Deckfolie an der Kupferfolie an. Wie aus 2 ersichtlich,
wird durch die Befestigung der Anschlusselemente an den Enden der Kupferfolien
auf diesen ein elektrischer Kontaktabschnitt definiert, an welchem
die besagten Anschlusselemente sowohl elektrisch als auch mechanisch
an die Heizverbundfolie angeschlossen sind. In der beschriebenen
Ausführungsform
sind die Anschlusselemente 80 auf der Dämmplatte mit Heizfunktion so angeordnet,
dass diese sich nicht über
den Rand der Dämmlage 10 hinaus
erstrecken und somit zwischen der Heizverbundfolie 20 und
der Dämmlage 10 eingebettet
sind. An den beiden Stirnflächen
der Dämmplatte 1 kann
diese jeweils mittels der beiden Anschlusselemente 80 einer
Stirnseite an eine benachbarte Dämm platte
mit Heizfunktion elektrisch angeschlossen werden.
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Im
Folgenden wird mit Bezug auf die 3 und 4 ein
beispielhafter Aufbau eines Anschlusselements beschrieben, wobei 3 den
Ausschnitt A in 2 in einer größeren Detailansicht
zeigt und 4 zur besseren Darstellung einen
einzelnen Arm des in 3 gezeigten Anschlusselements
darstellt. Das Anschlusselement 80 setzt sich im Wesentlichen aus
einem Quersteg 81 und zwei sich längs zum Leiterstreifen erstreckende
Kontaktarme 82a, b zusammen. Jeder dieser Arme 82a,
b weist im vorderen Bereich einen Koppelabschnitt 84a,
b und im hinteren Bereich einen Befestigungsabschnitt 83a,
b auf. Der Koppelabschnitt ist in der beschriebenen Ausführungsform
als Kontaktbuchse ausgebildet, welche einen Kontaktstift eines noch
unten zu beschreibenden Verbindungselements aufnimmt. Während der
Koppelabschnitt frei auf der Heizverbundfolie aufliegt, ist der
sich von dem Koppelabschnitt heraus erstreckende Befestigungsabschnitt
mechanisch und elektrisch mit der Heizverbundfolie 20 verbunden.
Das in 3 dargestellte Anschlusselement ist als Stanzelement ausgebildet
und weist eine Bauhöhe
von weniger als 1 mm auf. Die Verwendung von zwei parallelen Kontaktarmen,
welche über
einen Quersteg miteinander verbunden sind, erhöht zum einen den mechanischen
und den elektrischen Kontakt mit dem betreffenden Leiterstreifen,
verbessert bzw. vereinfacht das manuelle Zusammenfügen von
Anschlusseinrichtung und Verbindungselement und erhöht darüber hinaus
die Wärmeabfuhr
an der Kontaktstelle.
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4 zeigt
den Aufbau eines Kontaktarms 82a in einer Seitenansicht.
Am Befestigungsabschnitt 83 sind Crimpfortsätze oder
-erme 85 angeordnet, welche zur beschriebenen Crimpbefestigung des
Anschlusselements 80 an die Heizverbundfolie 20 dienen.
Wie oben stehend schon angegeben, erstrecken sich die Crimpfortsätze durch
die Trägerfolie und
die Kupferfolie 50 hindurch und liegen an der Rückseite
der Kupferfolie zur Bereitstellung eines guten elektrischen Kontaktes
zwischen Anschlusselement und Kupferfolie an.
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Ein
Verbindungselement zum elektrischen Koppeln von zwei Anschlusseinrichtungen
aneinander, welche auf zwei benachbarten Dämmplatten mit Heizfunktion
angeordnet sind, ist in 5 in einer perspektivischen
Ansicht dargestellt. Dieses ist zum Zusammenwirken mit zwei solcher
Anschlusselementen 80 ausgebildet, wie sie in 3 dargestellt ist.
Das Verbindungselement 100 weist von einem Mittelsteg 105 jeweils
zwei entgegengesetzt sich erstreckende Kontaktstifte 101, 103; 102, 104 auf.
Der Abstand zwischen den senkrecht zur Längsrichtung beabstandeten Kontaktstiften 101, 102 bzw. 103, 104 entspricht
dem Abstand der beiden Kontaktarme 82a, b der Anschlusseinrichtung 80,
siehe 3. Die sich zwischen den Kontaktstiften und parallel
zu diesen erstreckende Zungen 106, 107 dienen
hier zum Halten des Verbindungselements 100 während dem manuellen
Einführen
der beiden Stifte in die Kontaktbuchsen des Anschlusselements 80.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform
weist das Verbindungselement jeweils einen sich in Richtung zum
Mittelsteg verlaufender Federsteg 108, 109 auf,
an denen jeweils eine Rastnase 110, 111 angebracht
ist. Auf diese Merkmale wird untenstehend noch mit Bezug auf 6 eingegangen.
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Wie
aus dem oben stehenden ersichtlich, sind in Längsrichtung hintereinander,
das heißt
an den Stirnseiten aneinander gelegte Platten elektrisch mit Verbindungselementen 100 so
koppelbar, dass sich eine Parallelschaltung der Widerstandsschichten
aller gekoppelten Dämmplatten
ergibt.
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Anschlusselements, das wiederum zur Herstellung eines Kontaktes
mit einem Leiterstreifen und zur Kopplung mit einem Verbindungselement
ausgebildet ist. Das in 6 dargestellte Anschlusselement 90 arbeitet
mit dem in 5 dargestellten Verbindungselement 100 zur
Bereitstellung einer zusätzlichen
Zugentlastung zusammen. Zur Klarheit der Darstellung ist das Verbindungselement 90 nicht
mit der Heizverbundfolie verbunden dargestellt, es weist jedoch
nicht gezeigte Crimpfortsätze
auf, welche, wie mit Bezug auf das in 3 gezeigte
Anschlusselement erläutert,
den elektrischen und den mechanischen Kontakt zur Heizverbundfolie
sicherstellen. Das Anschlusselement weist zwei beabstandete Kontaktbuchsen 91, 92 auf,
die zur Aufnahme von zwei Kontaktstiften 101, 102; 103, 104 dienen,
siehe 5. Das Anschlusselement 90 weist ein
L-profilförmiges
Blechteil auf, an welchem die Kontaktbuchsen 91, 92 befestigt
sind. Die Basis des L-Profils
ist als Frontplatte 96 vor den Kontaktbuchsen angeordnet,
wobei Löcher 97, 98 in
der Frontplatte 96 mit den Öffnungen der Kontaktbuchsen 91, 92 fluchten.
Zwischen diesen Öffnungen 97, 98 für die Kontaktstifte ist
eine weitere Öffnungen 99 vorgesehen,
in welche sich die Zentrierlanze 106 beim Zusammenfügen des Verbindungselements 100 mit
der Anschlusseinrichtung 90 erstreckt. Hierdurch wird eine
Zentrierhilfe bereitgestellt, so dass trotz kleiner Kontaktstifte,
welche eine Kantenlänge
von weniger als 1 mm aufweisen können,
sicher in die zugeordneten Kontaktbuchsen 91, 92 einführbar sind.
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Wie
in 5 angegeben, weisen die beiden Zentrierlanzen 106, 107 einen
Federsteg 108, 109 auf, an dem eine Rastnase 110, 111 angebracht
ist, welche beim Zusammenfügen
mit dem äußeren Rand 99a der Öffnung 99 und
beim Trennen mit dem inneren Rand 99b der Öffnung 99 zusammenwirkt. Beim
Zusammenführen
des Verbindungselements 100 mit der Anschlusseinrichtung 90 schlägt die Rastnase 110 bzw. 111 gegen
den äußeren Rand 99a,
so dass das Verbindungselement 100 über einen erhöhten Krafteinsatz
weiter in das Anschlusselement 90 eingeführt wird,
wobei sich der Federsteg 108 bzw. 109 in Richtung
zur Längsachse
des Verbindungselements 100 bewegt. Sobald die Nase 110 bzw. 111 sich
hinter der Frontplatte 96 befindet, federt der Federsteg
wieder zurück,
so dass das Verbindungselement hörbar
einrastet. Mit dem Einrasten verbunden ist eine Rastsituation, bei
welcher die Nase 110 bzw. 111 des Verbindungselements 100 am inneren
Rand 99b der Öffnung 99 anliegt,
so dass das Verbindungselement nur mit einem erhöhten Kraftaufwand wieder aus
dem Anschlusselement 90 herausgezogen werden kann. Auch
das in 6 dargestellte Anschlusselement kann als Stanzteil
mit nachfolgender Umformung aus einem Metall hergestellt werden.
Das Verbindungselement 100 ist durch einen einzelnen Stanzvorgang
aus einem Metallblech herstellbar.
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7 zeigt
eine beispielhafte Anordnung der Verlegung und elektrischen Kopplung
von erfindungsgemäß ausgebildeten
Dämmplatten
mit Heizfunktion, welche an eine Stromversorgung angeschlossen sind.
Jedes blanke Rechteck stellt eine erfindungsgemäße Dämmplatte mit Heizfunktion dar. Dabei
stellen die mit „X" gekennzeichneten
Rechtecke jeweils nur eine Dämmlage
dar, das heißt
der so gekennzeichnete Flächenbereich
wird nicht beheizt. Die Stromversorgung wird durch einen Trafo 120 bereitgestellt,
welcher Netzspannung verarbeitet und diese auf 24 Volt herunter
transformiert. Der Trafo wird von einer Steuereinrichtung 130 gesteuert,
die über
einen Temperatursensor 140 die Temperatur innerhalb einer
Dämmplatte
misst. Ferner ist die Steuereinrichtung 130 an ein Raumthermostat 150 angeschlossen,
an welchem die Raumtemperatur gemessen wird und der Anwender eine
Soll-Temperatur
angeben kann. Der Trafo 120 weist in der beschriebenen
Ausführungsform
drei Ausgänge
auf, an die jeweils eine Parallelschaltung von sieben bzw. fünf Dämmplatten
geschlossen ist.
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Die
zusammen an einem Ausgang des Trafos gekoppelten Dämmplatten
sind wie oben erläutert,
an ihren Stirnseiten mittels der mit den Leiterstreifen verbundenen
Anschlusselementen sowie den Verbindungselementen miteinander gekoppelt. Da
jedoch z.B. die äußerst rechte
Parallelschaltung in 7 über zwei Reihen verläuft, kann
zum elektrischen Anschließen
der beiden oberen, an ihren Längskanten
benachbart zueinander liegenden Platten 1, 1' demnach das
in 5 gezeigte Verbindungselement nicht verwendet
werden. Stattdessen wird zum Kontaktieren der längsseitig nebeneinander liegenden
Platten an deren Stirnseiten für
jede Leiterstreifenkopplung ein Doppelkabel benutzt, dass an seinen
4 Enden jeweils einen Kontaktstift aufweist, wobei jeweils zwei
Stifte in ein Anschlusselement gemäß 3 oder 6 eingesteckt
werden.
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Die
Verlegung und die elektrische Kopplung der erfindungsgemäß gestalteten
Dämmplatten
erfolgt werkzeuglos. Einzig in solchen Fällen, bei welchen reine Dämmplatten
zur Ausfüllung
einer Raumfläche
verlegt werden müssen,
ist unter Umständen die
Verwendung einer Schneidvorrichtung, wie ein einfaches Messer notwendig,
mit dem die reinen Dämmplatten
zugeschnitten werden können.
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Die
Steuereinrichtung 130 steuert die Ausgänge des Trafos 120 im
Ansprechen auf einen Ist-Soll-Temperaturvergleich. Dabei ist die
Ist-Temperatur eine Raumtemperatur, und die Soll-Temperatur die
gewünschte,
am Raumthermostat eingestellte Raumtemperatur. Um einen Hitzestau
zu vermeiden, wird gleichzeitig die Temperatur im Bereich einer Dämmplatte
mit einem Temperatursensor 140 überwacht und bei der Überschreitung
eines vorgegebenen Grenzwertes die Stromversorgung abgeschaltet.
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Nach
der Installation des erfindungsgemäßen Flächenheizungssystems kann ein
beliebiger freischwimmender Hartboden aufgelegt werden, insbesondere
ein Fußboden
aus Laminatpaneelen.
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- 1
- Dämmplatte
- 10
- Dämmlage
- 20
- Heizverbundfolie,
Heizfolieneinrichtung
- 30
- Trägerfolie
- 40
- Widerstandsschicht
- 50
- Leiterstreifen,
Kupferfolie
- 51
- Kontaktabschnitt
- 70
- Deckfolie
- 80
- Anschlusselement
- 81
- Quersteg
- 82a,
b
- Kontaktarm
- 83a,
b
- Befestigungsabschnitt
- 84a,
b
- Koppelabschnitt
- 85
- Crimpfortsatz,
Crimparm
- 90
- Anschlusselement
- 91,
92
- Kontaktbuchse
- 95
- L-Profil
- 96
- Frontplatte
- 97,
98
- Öffnung
- 99
- Öffnung
- 99a
- äußerer Rand
der Öffnung 99
- 99b
- innerer
Rand der Öffnung 99
- 100
- Verbindungselement
- 101,
102, 103
- Kontaktstift
- 104
- Kontaktstift
- 105
- Mittelsteg
- 106,
107
- Zentrierlanze
- 108,
109
- Federsteg
- 110,
111
- Rastnase
- 120
- Trafo
- 130
- Steuereinrichtung
- 140
- Temperatursensor
- 150
- Raumthermostat