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Die Erfindung betrifft einen Rohrträger für ein Flächentemperiersystem in Betonböden, -wänden und -decken mit mindestens einem Trägerelement und mit mindestens einem Befestigungselement zum Verbinden des Trägerelements mit einem Heizungsrohr, wobei mehrere Trägerelemente vorgesehen sind und wobei mindestens zwei der Trägerelemente miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Flächentemperiersystem zum Eingießen in Betonböden, -wänden oder -decken mit einem solchen Rohrträger und mit mindestens einem Heizungsrohr, das mit dem Rohrträger über mindestens eines der Befestigungselemente verbunden ist. Ein solcher Rohrträger und ein solches Flächentemperiersystem ist beispielsweise aus der
DE 31 09 593 A1 bekannt.
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Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Betonböden, -wänden oder -decken mit einem Flächentemperiersystem. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 203 04 644 U1 bekannt.
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Für die thermische Aktivierung von Betonböden, -wänden und -decken, das heißt für das Temperieren (Beheizen oder Kühlen) dieser Betonbauteile, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Flächentemperiersysteme bekannt, die durch Eingießen in den Beton in das jeweilige Betonbauteil integriert werden.
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Das Flächentemperiersystem verfügt über beispielsweise Wasser führende Heizungsrohre - der Begriff „Heizungsrohr“ wird im Folgenden auch für zum Kühlen dienende Rohre verwendet -, die die thermische Energie des Wassers an den Beton abgeben, um die Betonmasse des Gebäudes als Wärmespeicher zu nutzen. Dabei sorgt die Trägheit der Masse für eine Minimierung der Temperaturunterschiede im Tagesverlauf, während die großflächige Wärmeübertragung schon bei geringen Temperaturschwankungen eine nennenswerte Leistungsübertragung an den Raum möglich macht. Ein Betonbauteil mit einem Flächentemperiersystem schafft so ein behagliches Klima bei einem Heiz- oder Kühlbetrieb auf niedrigem, Ressourcen schonendem Temperaturniveau.
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Flächentemperiersysteme werden bisher üblicherweise in Form sogenannter Rohrregister vormontiert, indem die Heizungsrohre im notwendigen Rohrabstand auf Metallgittermatten mittels Rohrbindern oder Rödeldraht befestigt werden. Diese Rohrregister auf Gittermatten müssen zum Transport auf die Baustelle auf speziellen Transportgestellen eingehängt werden. Üblicherweise wird für die Gittermatten das Material Stahl verwendet, wodurch die Rohrregister relativ schwer werden. So kann ein einzelnes Rohrregister durchaus 40 kg wiegen. Da es die Metallgittermatten standardmäßig nur in einer Größe von ca. 6 × 2,3 m gibt, müssen diese auf das gewünschte und von der Form des Betonbauteils abhängige Rohrregistermaß zugeschnitten werden. Der anfallende Verschnitt kann üblicherweise nicht mehr weiter verwendet werden.
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Auf der Baustelle werden die Metallgittermatten mit den darauf befestigten Heizungsrohren etwa in der Mitte der Betondecke montiert, und zwar üblicherweise zwischen einer unteren Armierung aus Metallgittermatten und einer oberen Armierung aus Metallgittermatten, wie sie als Bewehrung bei Stahlbeton-Bauteilen üblicherweise eingesetzt werden. Die Positionierung der Rohrregister bzw. des Flächentemperiersystems ist relativ aufwendig. So ist es bekannt, auf die untere Bewehrung Abstandshalter aufzustellen. Auf diese Abstandshalter werden dann die vorgefertigten Rohrregister aufgelegt und mit Rödeldraht fixiert. Ein solches Verfahren zur Positionierung der Rohrregister in der gewünschten Einbaulage innerhalb der Betondecke oder dergleichen ist beispielsweise bekannt aus der
DE 102 51 936 B4 .
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Aus dem Stand der Technik sind auch Abstandshalter bekannt, die unmittelbar auf die untere Verschalung einer Betondecke aufgestellt werden und ebenfalls dazu dienen, ein Rohrregister bzw. Flächentemperiersystem aufzunehmen. Solche Abstandshalter, die auch höhenverstellbar sein können, sind aus der
DE 102 20 696 B3 bekannt.
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Abstandshalter zur Aufnahme von Heizungsrohren, die dann mit den Abstandshaltern zusammen in eine Betondecke integriert werden, sind in der
EP 1 719 852 A2 beschrieben.
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Ferner ist aus der
DE 298 08 790 U1 , der
EP 0 957 317 A2 und der
DE 39 06 729 C1 bekannt, die herkömmliche untere Armierung und die herkömmliche obere Armierung einer Stahlbetondecke durch Abstandshalter voneinander beabstandet zu halten und vorgefertigte Rohrregister über Haken an die obere Armierung anzuhängen, derart, dass die Rohrregister im Bereich zwischen der oberen und der unteren Armierung angeordnet sind.
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Die
DE 31 01 096 A1 offenbart schließlich ringförmige Rohrhalter zum Aufkleben auf Dämmplatten, die nach oben weisende Stege zur Befestigung von Rohrleitungen aufweisen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Herstellung von Betonböden, -wänden oder -decken mit einem Flächentemperiersystem zu vereinfachen.
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Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einem Rohrträger für ein Flächentemperiersystem in Betonböden, wänden und -decken mit mindestens einem Trägerelement und mit mindestens einem Befestigungselement zum Verbinden des Trägerelements mit einem Heizungsrohr, wobei mehrere Trägerelemente vorgesehen sind und wobei mindestens zwei der Trägerelemente miteinander verbunden sind, dadurch gelöst, dass mindestens eines der miteinander verbundenen Trägerelemente einen Ringkörper aufweist, dass die miteinander verbundenen Trägerelemente durch eine Steckverbindung direkt miteinander verbunden sind und dass in Ringkörper der durch dem Zusammenstecken miteinander verbundenen Trägerelemente mindestens zwei oberseitige und/oder mindestens zwei unterseitige Aussparungen vorgesehen sind.
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Mit einem Ringkörper ist ein Bauteil mit einer vollständig umlaufenden Wand beliebigen Querschnitts gemeint, wobei der Verlauf dieser Wand nicht zwangsläufig kreisringförmig, also rund, sein muss, sondern durchaus auch abschnittsweise einen geraden und/oder eckigen Verlauf haben kann. Im Sinne der Erfindung kann also ein Ringkörper auch einen eckigen Verlauf seiner Ringkontur haben, solange der Ring in Umfangsrichtung vollständig geschlossen ist.
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Indem mehrere Trägerelemente vorgesehen sind, von denen mindestens zwei miteinander verbunden sind, wobei eines oder mehrere der mit jeweils einem anderen Trägerelement verbundenen Trägerelemente einen Ringkörper aufweisen, wird mit einfachen Mitteln eine Möglichkeit geschaffen, ein Flächentemperiersystem werkseitig vorzumontieren oder aber auch vor Ort auf der Baustelle individuell an die Gegebenheiten, insbesondere die vorgegebene Form des Stahlbeton-Bauteils, anzupassen. In dem Fall, dass das Flächentemperiersystem bereits werkseitig hergestellt wird, werden die einzelnen Trägerelemente zusammengesetzt und - vor oder nach dem Zusammensetzen - mit den entsprechenden Rohrleitungsabschnitten des oder der Heizungsrohre verbunden; auf diese Weise werden gegenüber dem Stand der Technik sehr viel leichtere Rohrregister, d.h. Flächentemperiersysteme, geschaffen, wobei auch das Problem eines unerwünschten Verschnitts nicht mehr anfällt, da die Anzahl und die Positionierung der einzelnen Trägerelemente individuell an die Gegebenheiten anpassbar ist. Die einzelnen Trägerelemente können, wenn das Flächentemperiersystem vor Ort hergestellt wird, individuell auf den Metallgittermatten der unteren Armierung der späteren Betonböden, -wände oder -decken platziert werden, wobei immer eine Mehrzahl von Trägerelementen miteinander zu einem Rohrträger einer individuellen Form verbunden wird.
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Im einfachsten Fall werden mehrere Trägerelemente nebeneinander in einer Reihe angeordnet und miteinander zu einem Rohrträger verbunden, wobei orthogonal zur Verlaufsrichtung der Reihe von miteinander verbundenen Trägerelementen mindestens eine weitere Reihe von ebenfalls miteinander verbundenen Trägerelementen angeordnet werden kann, die insbesondere parallel zu der ersten Reihe verläuft. Auf diese Weise lassen sich die Metallgittermatten der unteren Armierung des späteren Stahlbeton-Bauteils in regelmäßigen Abständen mit mehreren Rohrträgern belegen. Dabei müssen die einzelnen, insbesondere parallelen Reihen, von miteinander verbundenen Trägerelementen nicht zwangsläufig ebenfalls miteinander verbunden sein. Es reicht, wenn die Trägerelemente einer Reihe miteinander verbunden sind. Grundsätzlich lassen sich auch Netzstrukturen bilden, indem ein Trägerelement beispielsweise mit mindestens drei weiteren Trägerelementen direkt verbunden ist.
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Über Befestigungselemente am jeweiligen Trägerelement, die im Weiteren noch näher beschrieben werden, wird das Heizungsrohr bzw. werden die Heizungsrohre mit dem Rohrträger, das heißt beispielsweise mit der Reihe aus miteinander verbundenen Trägerelementen, verbunden. Indem mehrere Trägerelemente miteinander verbunden sind, wird eine relativ hohe Steifigkeit des Rohrträgers für das Flächentemperiersystem erreicht. Da das jeweilige Heizungsrohr oft mäanderförmig auf dem Rohrträger angeordnet wird, entstehen häufig auch Spannungen durch Drall bzw. Momente, die von dem Heizungsrohr auf den Rohrträger übertragen werden. Durch Verbinden mehrerer Trägerelemente zu einem Rohrträger werden diese Spannungen aufgenommen und über eine große Fläche verteilt.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Rohrträgers ist, dass dieser vor Ort individuell zusammengesetzt werden kann, wodurch sich der logistische Aufwand deutlich reduziert. Auch ist damit das bisherige Problem des relativ hohen Gewichts vormontierter Rohrregister gelöst. Auch Materialverschnitt von zurechtgeschnittenen Metallgittern fällt nicht mehr bei der Herstellung eines Flächentemperiersystems an. Die ringförmigen Trägerelemente haben schließlich auch noch den Vorteil, dass sie zwangsläufig in Axialrichtung, gemeint ist die vertikale Richtung (im späteren Stahlbeton-Bauteil die Richtung von der unteren zur oberen Armierung), eine vorgegebene Dicke haben, wodurch der Rohrträger gleichzeitig ein Abstandshalter ist, der das mindestens eine Heizungsrohr automatisch von der unteren Armierung, auf der die Trägerelemente aufliegen, beabstandet hält.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrträgers weisen alle mit einem weiteren Trägerelement verbundenen Trägerelemente einen Ringkörper auf. Ein Ringkörper ist ein einfach herzustellendes Bauteil, welches auf der Baustelle leicht zu handhaben ist und welches auch eine relativ hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht in dem Fall hat, dass es mit mindestens einem Abschnitt eines Heizungsrohrs an zwei voneinander beabstandeten Stellen verbunden ist. Wie später noch erläutert wird, ist der Abstand zwischen den beiden Stellen, an denen der jeweilige Rohrabschnitt mit dem Ringkörper verbunden ist, mindestens so groß wie der Innenradius des Ringkörpers bzw. mindestens so groß wie die Hälfte der größten inneren Diagonale, das heißt des Abstands zwischen den beiden am weitesten voneinander entfernten Punkten der Innenfläche des Ringkörpers.
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Wie zuvor erläutert, ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Ringkörper nicht zwangsläufig ein Körper mit einer kreisförmig umlaufenden Wand. Vielmehr kann die Wand auch gerade Abschnitte und/oder Ecken aufweisen. Bevorzugt besteht der Ringkörper erfindungsgemäß aber überwiegend aus gebogenen Abschnitten. Dies hat den Vorteil, dass sich ein solchermaßen geformtes Trägerelement besonders einfach mit einem benachbarten Trägerelement mit ebenfalls gebogenen Abschnitten verbinden, insbesondere zusammenstecken, läßt. Durch die gebogenen Abschnitte können zwei oder mehr benachbarte Trägerelemente besonders einfach überlappend angeordnet werden, wodurch sich bereits mindestens zwei Verbindungspunkte zwischen zwei benachbarten Trägerelementen ergeben. Dies wiederum führt zu einer besonders stabilen Verbindung. Zu diesem Zweck hat der Ringkörper mindestens eines Trägerelements vorzugsweise eine Ringkontur, die einen im Wesentlichen kreisringförmigen oder elliptischen Verlauf hat. Der Ringkörper mindestens eines Trägerelements kann auch eine Ringkontur haben, die einen im Wesentlichen sichelförmigen Verlauf hat, wobei letzteres den zusätzlichen Vorteil hat, dass sich überlappende Abschnitte zweier benachbarter Trägerelemente über ihre gesamte Länge in regelmäßigen Abständen oder durchgängig berühren können, was die Stabilität einer Verbindung zweier benachbarter Trägerelemente noch weiter erhöht. Insbesondere wird dadurch die Verwindungssteifigkeit erhöht.
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Wie zuvor definiert, sind die miteinander verbundenen Trägerelemente, insbesondere die Ringkörper, direkt miteinander verbunden. Mit anderen Worten berühren sich die benachbarten Trägerelemente. Insbesondere ist dabei die Verbindung zwischen den Trägerelementen kraft- und/oder formschlüssig. Die Verbindung kann - es handelt sich hier um eine Steckverbindung - lösbar sein, das heißt die miteinander verbundenen Trägerelemente sind ohne Beschädigung des jeweils damit verbundenen Trägerelements wieder auseinandernehmbar. Bevorzugt ist die Verbindung zweier benachbarter Trägerelemente daher keine stoffschlüssige Verbindung.
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Wie zuvor definiert, sind die miteinander verbundenen Trägerelemente zusammengesteckt, um dadurch den Rohrträger zu bilden. Das Zusammenstecken zum Erreichen der Steckverbindung erfolgt dabei vorzugsweise durch eine Relativbewegung der beiden Trägerelemente in Axialrichtung, also senkrecht zur Radialrichtung. Mit Axialrichtung ist eine Richtung gemeint, in der die Mittelachse verläuft, um die der Ringkörper herum verläuft. Mit Radialrichtung ist die Richtung senkrecht zur Axialrichtung gemeint.
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Erfindungsgemäß ist wie gesagt vorgesehen, dass in dem Ringkörper der durch Zusammenstecken miteinander verbundenen Trägerelemente mindestens zwei oberseitige und mindestens zwei unterseitige Aussparungen, insbesondere nutförmige Vertiefungen, vorgesehen sind. Die Oberseite des Ringkörpers ist dabei die in Axialrichtung weisende Seite, die Unterseite die entgegen der Axialrichtung weisende Seite des Ringkörpers. Demnach erstrecken sich die oberseitigen Aussparungen von der Oberseite des Ringkörpers in Richtung der Unterseite und die unterseitigen Aussparungen von der Unterseite in Richtung der Oberseite. Insbesondere reduzieren die Aussparungen den Querschnitt des Ringkörpers in Axialrichtung um 40 bis 60%, bevorzugt um 45 bis 55%, besonders bevorzugt um 50%. Auf diese Weise lassen sich zwei miteinander zu verbindende Trägerelemente bzw. Ringkörper besonders einfach und stabil zusammenstecken, wenn der eine Ringkörper im Verbindungsbereich über oberseitige Aussparungen und der andere Ringkörper im Verbindungsbereich über unterseitige Aussparungen verfügt. Es ist bevorzugt, wenn je eine der oberseitigen Aussparungen eines der Trägerelemente mit je einer der unterseitigen Aussparungen eines anderen der Trägerelemente kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirkt. Die Form der Aussparungen bzw. nutförmigen Vertiefungen ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass die Aussparung an ihrer tiefsten Stelle einen horizontal verlaufenden Nutgrund und zwei dazu senkrecht verlaufende und voneinander beabstandete Nutwände aufweist. Die nutförmige Vertiefung erstreckt sich dabei insbesondere über die gesamte Ringdicke, also die gesamte Materialstärke von der radialen Innenseite zur radialen Außenseite. Der Abstand der Nutwände entspricht dabei vorzugsweise der Ringdicke des in die Nut eingesteckten benachbarten Trägerelements.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrträgers ist, wie bereits zuvor beschrieben, vorgesehen, dass die miteinander verbundenen Trägerelemente, insbesondere die Ringkörper, in einem Bereich überlappen. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass in dem überlappenden Bereich ein Abschnitt eines der Trägerelemente und ein Abschnitt eines anderen der Trägerelemente parallel oder konzentrisch zueinander verlaufen und sich insbesondere berühren. Indem sich die Abschnitte der benachbarten Trägerelemente im überlappenden Bereich an einer oder mehreren Stellen und insbesondere über die gesamte Abschnittslänge berühren, wird die Stabilität und Steifigkeit der Verbindung und dadurch des gebildeten Rohrträgers noch weiter gegenüber einer Verbindung erhöht, bei der sich die Trägerelemente bzw. Ringkörper nur in zwei Punkten berühren. Insbesondere können in dem Fall, dass in dem überlappenden Bereich Abschnitte der benachbarten Trägerelemente parallel oder konzentrisch zueinander verlaufen, an einem oder beiden parallel oder konzentrisch zueinander verlaufenden Abschnitten Abstandshalter ausgebildet oder angeformt sein. Die parallel oder konzentrisch zueinander verlaufenden Abschnitte berühren sich dann im Bereich der äußeren Flächen dieser Abstandshalter. Dadurch wird an diesen Berührungsstellen eine lokale Erhöhung des Anlagedrucks zwischen den benachbarten Abschnitten erreicht, was einen erhöhten Kraft- bzw. Reibschluss an diesen Stellen bewirkt.
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Gemäß noch einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrträgers ist/sind mindestens eines der Trägerelemente, insbesondere alle mit einem weiteren Trägerelement verbundenen Trägerelemente, jeweils mit mindestens einem Befestigungselement, vorzugsweise mehreren Befestigungselementen, zum Verbinden des Trägerelements mit einem Heizungsrohr bzw. Heizungsrohrabschnitt versehen. Dabei ist das mindestens eine Befestigungselement bzw. die Mehrzahl von Befestigungselementen am Ringkörper, insbesondere oberseitig, ausgebildet oder fixiert und vorzugsweise am Ringkörper angeformt. Vorzugsweise weist das jeweilige Befestigungselement eine Aufnahme und/oder Halterung für ein Heizungsrohr bzw. einen Heizungsrohrabschnitt auf und wird insbesondere von einer Rastklammer gebildet. Eine Rastklammer ermöglicht es, vor Ort das jeweilige Heizungsrohr auf einfache Weise von Hand in das Befestigungselement einzuclipsen. Wie bereits zuvor erläutert, sind je Ringkörper vorzugsweise mehrere Befestigungselemente vorgesehen, wobei bevorzugt mindestens zwei Befestigungselemente einen Rohrabschnitt halten. Mit anderen Worten ist ein Heizungsrohrabschnitt oder ein Heizungsrohr in diesem Fall über zwei Befestigungselemente mit dem Trägerelement bzw. Ringkörper verbunden. Besonders bevorzugt ist über mindestens ein Paar von weiteren Befestigungselementen noch mindestens ein weiterer Heizungsrohrabschnitt bzw. weiteres Heizungsrohr mit demselben Trägerelement bzw. Ringkörper verbunden. Sind mehrere solchermaßen mit Heizungsrohrabschnitten verbundene Trägerelemente bzw. Ringkörper miteinander verbunden, beispielsweise zusammengesteckt, entsteht ein längs- und querstabiles Gebilde. Ein vom Umbiegen eines Heizungsrohrs herrührender Drall kann auf diese Weise den Rohrträger nicht mehr nennenswert verformen. Bevorzugt ist dabei der Abstand zwischen den beiden Befestigungselementen, die einen gemeinsamen Heizungsrohrabschnitt halten, mindestens so groß wie das 0,5-Fache, bevorzugt mindestens so groß wie das 0,6-Fache, besonders bevorzugt mindestens so groß wie das 0,7-Fache des Innendurchmessers (bei einem kreisringförmigen Ringkörper) bzw. der größten inneren Diagonale des Ringkörpers (bei einem nicht-kreisringförmigen Innenkörper). Eine solche Ausgestaltung wirkt sich besonders positiv auf die Verwindungssteifigkeit eines Flächentemperiersystems aus, wie es im Folgenden noch beschrieben wird.
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Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrträgers ist/sind mindestens eines der Trägerelemente, insbesondere alle mit einem weiteren Trägerelement verbundenen Trägerelemente, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus Kunststoff hergestellt. Bei dem Kunststoff kann es sich um PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid), insbesondere Hart-PVC, oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) handeln, wobei auch die Befestigungselemente aus demselben Kunststoff bestehen können. Das jeweilige Trägerelement kann, insbesondere einstückig mit dem oder den Befestigungselementen, im Spritzgussverfahren hergestellt sein. Dabei können bei der Herstellung auch Aussteifungsrippen im Ringkörper vorgesehen sein, die sich insbesondere zwischen den Innenseiten der umlaufenden Ringkörperwand erstrecken. Auch kann der Ringkörper aus zwei konzentrisch umlaufenden Wänden bestehen, die miteinander in regelmäßigen Abständen durch Aussteifungsrippen verbunden sind. Dies bewirkt ein besonders geringes Gewicht des einzelnen Trägerelements und damit auch des gesamten Rohrträgers und Flächentemperiersystems.
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Die zuvor beschriebenen Ringkörper weisen bevorzugt eine im Querschnitt rechteckige umlaufende Wand auf, wodurch sich eine besonders stabile Steckverbindung mit einem benachbarten Ringkörper erzielen läßt. Die Dicke der Ringwand, gemeint ist der Abstand zwischen Ringinnenseite und Ringaußenseite in radialer Richtung, liegt insbesondere in einem Bereich von 5 bis 30 mm, bevorzugt von 8 bis 20 mm, besonders bevorzugt von 10 bis 15 mm. Die Höhe des Ringkörpers, gemeint ist die Materialstärke in Axialrichtung oder der Abstand zwischen Ringoberseite und Ringunterseite in Axialrichtung, liegt insbesondere in einem Bereich von 10 bis 40 mm, bevorzugt von 15 bis 30 mm, besonders bevorzugt von 18 bis 25 mm. Die größte Innendiagonale, also der Abstand der beiden voneinander am weitesten entfernten Innenflächen, oder im Falle eines kreisringförmigen Ringkörpers der Innendurchmesser liegt insbesondere in einem Bereich von 150 bis 600 mm, bevorzugt von 200 bis 500 mm, besonders bevorzugt von 300 bis 400 mm. Ein entsprechender Rohrträger kann dabei aus einer Reihe von miteinander verbundenen Trägerelementen bestehen, wobei insbesondere eine Anzahl von 2 bis 15, bevorzugt von 3 bis 10, besonders bevorzugt von 2 bis 8 Trägerelementen je Reihe vorgesehen sein kann. Ein Flächentemperiersystem kann mehrere solcher Reihen von Trägerelementen, das heißt mehrere solcher in Reihen gebildeter Rohrträger, aufweisen, insbesondere eine Anzahl von 2 bis 15, bevorzugt von 3 bis 10, besonders bevorzugt von 2 bis 8, Reihen. Die Anzahl der einzelnen Trägerelemente je Reihe bei einem Flächentemperiersystem mit mehreren Reihen kann dabei variieren. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Reihen von Trägerelementen ist dabei, wenn die Reihen nicht miteinander zu einer Netzstruktur verbunden sind (was ebenso denkbar ist), insbesondere mindestens so groß wie der Innendurchmesser bzw. die größte Innendiagonale der Trägerelemente.
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Die Aufgabe wird ferner gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Flächentemperiersystem zum Eingießen in Betonböden, -wände oder -decken mit einem Rohrträger, wie er zuvor beschrieben wurde, und mit mindestens einem Heizungsrohr, das mit dem Rohrträger über mindestens eines der Befestigungselemente, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig, verbunden ist. Unter einem Flächentemperiersystem wird in diesem Sinne eine Anordnung verstanden, die einen wie zuvor beschriebenen Rohrträger und mindestens ein damit verbundenes Heizungsrohr aufweist. Ein solches System wird auf der Baustelle vor Ort zusammengesetzt, indem zunächst die Mehrzahl von Trägerelementen auf einer Unterlage, zum Beispiel unteren Armierung, ausgelegt wird, wobei mehrere Trägerelemente miteinander verbunden werden, und dann die jeweiligen Heizungsrohrabschnitte des mindestens einen Heizungsrohrs über die Befestigungselemente mit dem jeweiligen Trägerelement verbunden werden.
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Schließlich wird die Aufgabe gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von Betonböden, -wänden oder -decken mit einem Flächentemperiersystem, bei dem die folgenden Schritte, insbesondere in der im Folgenden angegebenen Reihenfolge, durchgeführt werden:
- - Anordnen einer unteren Armierung, insbesondere einer Metallgittermatte, bevorzugt Baustahlgittermatte,
- - Inkontaktbringen mehrerer Trägerelemente mit der unteren Armierung, wobei mindestens zwei der Trägerelemente miteinander zu einem Rohrträger der zuvor definierten Art verbunden werden,
- - Verbinden mindestens eines Heizungsrohres mit den Trägerelementen über mindestens ein Befestigungselement, welches je Trägerelement vorgesehen ist und insbesondere an dem jeweiligen Ringkörper oberseitig angeordnet ist, und dadurch Herstellen eines Flächentemperiersystems,
- - Anordnen einer vertikal (in Axialrichtung) von dem mindestens einen Heizungsrohr beabstandeten oberen Armierung und
- - Gießen von Beton, wobei die untere Armierung, das Flächentemperiersystem und die obere Armierung von dem Beton umschlossen werden.
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Das Inkontaktbringen mehrerer Trägerelemente mit der unteren Armierung, beispielsweise mit einer Metallgittermatte, erfolgt beispielsweise durch Auflegen der Trägerelemente bzw. Ringkörper auf die untere Armierung. Gegebenenfalls werden die Trägerelemente bzw. Ringkörper dann beispielsweise mittels Draht oder Kabelbindern mit der unteren Armierung verbunden.
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Beim Anordnen der vertikal von dem mindestens einen Heizungsrohr beabstandeten oberen Armierung werden vorzugsweise Abstandshalter zwischen unterer Armierung und oberer Armierung oder zwischen dem Boden, auf dem die untere Armierung, gegebenenfalls unter Verwendung weiterer Abstandshalter, aufliegt und der oberen Armierung eingesetzt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Rohrträger, das erfindungsgemäße Flächentemperiersystem und das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
- 1a) bis c) Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels eines Trägerelements für einen erfindungsgemäßen Rohrträger,
- 2a) und b) Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines Flächentemperiersystems unter Verwendung mehrerer Trägerelemente gemäß den 1a) bis c),
- 3a) bis c) Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Trägerelements für einen erfindungsgemäßen Rohrträger,
- 4 ein Ausführungsbeispiel eines Rohrträgers unter Verwendung mehrerer Trägerelemente gemäß den 3a) bis c) und
- 5 eine schematische Ansicht einer Betondecke mit integriertem erfindungsgemäßem Flächentemperiersystem.
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1a) zeigt eine Schnittansicht (Schnitt in Axialrichtung X) eines ersten Ausführungsbeispiels eines Trägerelements 4 zur Herstellung eines Rohrträgers 1 und eines Flächentemperiersystems 2, wie es in den 2a) und b) dargestellt ist.
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Das Trägerelement 4 weist einen Ringkörper 4.2 auf, dessen Ringkontur hier einen kreisringförmigen Verlauf hat (1b) und c)). Mit anderen Worten verfügt das Trägerelement 4 über einen umlaufenden gebogenen Abschnitt 4.21, der den Ringkörper 4.2 bildet. Die umlaufende Wand hat, wie 1a) zeigt, einen rechteckigen Querschnitt mit einer Höhe von beispielsweise 20 mm und einer Dicke von beispielsweise 10 mm.
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Oberseitig sind vier Befestigungselemente 4.1 zum Verbinden des Trägerelements 4 mit einem Heizungsrohr 5 vorgesehen. Dabei halten jeweils zwei Befestigungselemente 4.1 einen Rohrabschnitt, wobei diese beiden einen Rohrabschnitt haltenden Befestigungselemente 4.1 einen Abstand voneinander haben, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Ringkörpers 4.2 ist. Die Befestigungselemente 4.1 weisen jeweils eine Aufnahme 4.11 für das Heizungsrohr 5 auf und sind hier als Rastklammern ausgebildet, in die das Heizungsrohr 5 von Hand eingeclipst werden kann.
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Um zwei oder mehr Trägerelemente 4 dieses Typs miteinander durch Zusammenstecken verbinden zu können, verfügt jedes Trägerelement 4 über mehrere oberseitige Aussparungen 6 und mehrere unterseitige Aussparungen 6', die alle als nutförmige Vertiefungen mit einem horizontalen Nutgrund und zwei dazu senkrechten Nutwänden ausgebildet sind. Die Tiefe der Aussparung 6, 6' entspricht dabei der Hälfte der Höhe des Ringkörpers 4.2.
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In den 2a) und b) ist ein Flächentemperiersystem 2 dargestellt, welches aus mehreren Rohrträgern 1 gebildet ist. Jeder Rohrträger 1 besteht aus mehreren zusammengesteckten Trägerelementen 4. Das Flächentemperiersystem 2 weist mehrere parallele Reihen von Rohrträgern 1 auf.
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Die einzelnen Trägerelemente 4 sind so zusammengesteckt, dass je eine der oberseitigen Aussparungen 6 eines der Trägerelemente 4 mit je einer der unterseitigen Aussparungen 6' eines anderen der Trägerelemente 4 kraft- und formschlüssig zusammenwirkt. Durch den kreisringförmigen Ringkörper 4.2 überlappen zwei benachbarte Trägerelemente 4 jeweils in einem Bereich B.
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Im in den 2a) und b) dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft ein Heizungsrohr 5 orthogonal zu mehreren Reihen der Rohrträger 1, wodurch ein Flächentemperiersystem 2 gebildet wird, das besonders verwindungssteif ist und individuell an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden kann. Ein solches Flächentemperiersystem 2 kann dann, wie im Weiteren noch anhand von 5 erläutert wird, in eine Betondecke 3 integriert werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel für Trägerelemente 4' zeigen die 3a) bis c). Das hier dargestellte Trägerelement 4' unterscheidet sich von dem in den 1a) bis c) dargestellten Trägerelement 4 unter anderem dadurch, dass der Ringkörper 4.2, der ebenfalls aus überwiegend gebogenen Abschnitten 4.21 und 4.22 besteht, eine Ringkontur hat, die einen im Wesentlichen sichelförmigen Verlauf hat. Erfindungsgemäß können also, wie in diesem Fall, genau zwei gebogene Abschnitte 4.21 und 4.22 vorgesehen sein. Der längere Abschnitt 4.21 der beiden gebogenen Abschnitte entspricht dabei erfindungsgemäß einem Kreisbogen mit einer Bogenlänge, die insbesondere mehr als 2/3, bevorzugt mehr als 3/4, besonders bevorzugt mehr als 4/5, einer Bogenlänge eines Vollkreises entspricht und hier beispielhaft circa 5/6 einer Bogenlänge eines Vollkreises beträgt. Der im Vergleich zum vorgenannten gebogenen Abschnitt 4.21 kürzere gebogene Abschnitt 4.22 ist ebenfalls ein Kreisbogen und hat eine entsprechend kleinere Bogenlänge, die hier beispielhaft circa 1/6 der Bogenlänge eines Vollkreises entspricht, wobei der Radius des Kreisbogens des kürzeren gebogenen Abschnitts 4.22 genau so groß wie der Radius des Kreisbogens des längeren gebogenen Abschnitts 4.21 ist.
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Wie 4 zeigt, werden zwei oder mehr Trägerelemente 4' zu einem Rohrträger 1 derart zusammengesteckt, dass in dem überlappenden Bereich B ein Abschnitt 4.3 des einen Trägerelements 4' und ein Abschnitt 4.3' eines benachbarten Trägerelements 4' konzentrisch zueinander verlaufen und sich an mehreren Stellen, nämlich den Anlageflächen 4.221, berühren.
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Erfindungsgemäß können Anlageflächen 4.221 sowohl an dem kürzeren Abschnitt 4.22 als auch an dem längeren Abschnitt 4.21 vorgesehen sein, die insbesondere durch zum Ringinnern hin weisende Vorsprünge gebildet sind. Dabei können die Vorsprünge zumindest abschnittsweise hakenförmig ausgebildet sein, so dass hier eine Verhakung zwischen zwei Ringkörpern bzw. Trägerelementen 4' des beschriebenen Typs, wie sie in den 3a) bis 4 dargestellt sind, erreicht werden kann, wenn diese miteinander verbunden werden (4). Es kann erfindungsgemäß also eine Steckverbindung, insbesondere eine kraft- und/oder formschlüssige Steckverbindung, zwischen den im verbundenen Zustand zweier Trägerelemente 4' zusammenwirkenden Anlageflächen 4.221 des kürzeren gebogenen Abschnitts 4.22 und den Anlageflächen 4.221 des längeren gebogenen Abschnitts 4.21 vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, anstelle mehrerer Anlageflächen 4.221 am kürzeren gebogenen Abschnitt 4.22 und/oder am längeren gebogenen Abschnitt 4.21 nur eine einzige Anlagefläche 4.221 vorzusehen, die dann ebenfalls durch einen zum Ringinnern hin weisenden Vorsprung gebildet sein kann, der wiederum hakenförmig ausgebildet sein kann.
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Ein weiterer Unterschied dieses Ausführungsbeispiels eines Trägerelements 4' gegenüber dem in den 1a) bis c) dargestellten Trägerelement 4 ist, dass das Trägerelement 4' über acht Befestigungselemente 4.1 verfügt, die jeweils eine Aufnahme 4.11 für ein Heizungsrohr 5 aufweisen. Erfindungsgemäß können also auch mehr als vier Befestigungselemente 4.1 vorgesehen sein, wodurch sich die Rohrführung individueller anpassen läßt. In dem Fall, dass wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel acht (oder auch nur sechs) Befestigungselemente 4.1 vorgesehen sind, lassen sich beispielsweise einige der Befestigungselemente 4.1 für die Befestigung gerade durchlaufender und eng beieinander liegender Rohrabschnitte verwenden, wohingegen andere der Befestigungselemente 4.1 des selben Trägerelementes 4' dann verwendet werden können, wenn unmittelbarer benachbart zu dem Trägerelement 4' das Rohr um 180° umgelenkt wird.
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5 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel einer Betondecke 3, in die ein Flächentemperiersystem 2 gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es beispielsweise in den 2a) und b) dargestellt ist, integriert ist.
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Von unten nach oben (in Axialrichtung X) ist in 5 folgender Schichtaufbau dargestellt. Zu unterst ist eine Schalung 11 vorgesehen, die nach Aushärten des Betons 9 entfernt wird. Auf der Schalung 11 sind Abstandshalter 10 angeordnet, auf denen eine untere Armierung 7 in Form einer oder mehrerer Metallgittermatte(n) lagert. Auf der unteren Armierung 7 lagert wiederum ein Flächentemperiersystem 2 enthaltend einen Rohrträger 1, der aus zwei zusammengesteckten Trägerelementen 4 des in den 1a) bis c) dargestellten Typs besteht, und ein mäanderförmig verlaufendes Heizungsrohr 5, welches über Befestigungselemente 4.1 mit den Trägerelementen 4 verbunden ist. Auf der Schalung 11 sind außerdem weitere Abstandshalter 10' platziert, die höher als die Abstandshalter 10 sind und auf denen eine obere Armierung 8 lagert, die ebenfalls von einer oder mehreren Metallgittermatte(n) gebildet wird. Die Armierungen 7 und 8 sind zusammen mit den Abstandshaltern 10 und 10' sowie dem Flächentemperiersystem 2 von Beton 9 umgeben.
