DE19855720A1 - Fußbodenheizelement - Google Patents

Abstract

Ein Element für eine Fußbodenheizung mit einer Rohrschlange mit parallelen Rohrsträngen (13, 14) weist ein Blech (2) auf, das mit Ausbuchtungen (4) und zwei parallelen Rillen (11, 12) versehen ist, in die zwei benachbarte Rohrstränge (13, 14) der Rohrschlange einklemmbar sind. Das Blech (3) ist an seiner Unterseite mit einer Schaumstoffschicht (3) versehen, die auch die Ausbuchtungen (4) auffüllt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Element für eine Fußboden­ heizung mit einer Rohrschlange mit parallelen Rohrsträngen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Befestigung der Rohrstränge sind verschiedene Methoden bekannt. So werden die Rohrstränge an den Umlenkungen der Rohrschlange mit bogenförmigen Profileisen verlegt. Um die Rohrstränge in den Rillen der Heizelemente festzuklemmen und eine möglichst große Kontaktfläche zwischen Rille und Rohrstrang zu erhalten, sind nach DE 30 32 419 A1 Rillen mit divergierenden Seitenwänden vorgesehen, in die die Rohre ge­ legt werden, worauf die Rillen im Öffnungsbereich mit einer Zange oder einem keilförmigen Werkzeug zusammengedrückt wer­ den. Ein derartiges Spezialwerkzeug ist jedoch kostspielig und umständlich in der Handhabung. Damit es an der Außenseite der Rillen angreifen kann, müssen zudem die Ausbuchtungen in einem größeren Abstand von der Rille angeordnet werden, wo­ durch die Zahl der Ausbuchtungen herabgesetzt wird, die die Bleche versteifen und vor allem deren Oberfläche vergrößern.

Ferner ist es bekannt, Stahlfederklammern zum Zusammendrücken der Öffnungsbereiche der Rillen zu verwenden. Derartige Klam­ mern sind nicht nur mit zusätzlichen Herstellungskosten ver­ bunden; vielmehr sind sie auch umständlich in der Handhabung und zeitaufwendig, zumal sie in kurzen Abständen und in einer entsprechend großen Zahl angebracht werden müssen.

Nach einen weiteren bekannten Verfahren zur wärmeleitenden Verbindung der Bleche mit den Rohrsträngen wird der Spalt zwischen der Rillenwand und der Rohrwand mit einer wärmeleit­ fähigen Paste gefüllt. Eine solche Paste ist nicht nur teuer, vielmehr ist das Auftragen äußerst zeitaufwendig und diffi­ zil.

Um die Montage zu vereinfachen, werden nach DE 296 21 582 U1 Bleche mit Rillen verwendet, in die die Rohrstränge einge­ drückt werden. Dazu weisen die Rillen einen Rohrumschlin­ gungswinkel von mehr als 180° und einen Öffnungsbereich auf, der kleiner als der Rohrdurchmesser ist.

Da Aluminium gut wärmeleitend, korrosionsfest und leicht ver­ formbar ist, werden die Bleche vorzugsweise aus Aluminium- oder Aluminiumlegierung hergestellt. Aluminium besitzt jedoch wegen seiner leichten Verformbarkeit, also seinen plastischen Eigenschaften, nur eine geringe Federkonstante. Demgemäß wer­ den nach DE 296 21 582 U1 die Rohrstränge nur mit geringer Kraft gehalten, so dass ihre Montage mit erheblichen Schwie­ rigkeiten verbunden ist.

Nach DE 197 13 820 C1 weisen die Bleche zum Festklemmen der Rohrstränge Rillen mit einem halbkreisförmigen Abschnitt mit einem dem Rohrdurchmesser entsprechenden Durchmesser auf. Über den halbkreisförmigen Abschnitt hinaus erstrecken sich Seitenwandabschnitte, und die Seitenabschnitte der Bleche sind winkelförmig nach unten gebogen. Nach dem Einsetzen der Rohrstränge in die Rillen werden die Seitenabschnitte nach oben in eine Ebene mit dem übrigen Blech gebogen, wodurch die Rohrstränge in den Rillen fest über einen großen Umfangsbe­ reich gegen das Blech gedrückt werden.

Um die Bleche entsprechend zu versteifen, sind die Ausbuch­ tungen jedoch zum Teil walmdachförmig ausgebildet, was einer großen Oberfläche der Bleche entgegenwirkt. Zudem muss das Aluminiumblech eine gewisse Stärke aufweisen. Dies ist mit entsprechenden Materialkosten verbunden. Da die Preßkraft ei­ ner Presse vorgegeben ist, können bei größerer Stärke auch nur Bleche mit kleineren Abmessungen gepreßt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fußbodenheizelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art bereitzustellen, mit dem mit geringem Aufwand eine hochwirksame Fußbodenhei­ zung auf einfache Weise montiert werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekennzeich­ neten Fußbodenheizelement erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergege­ ben.

Nach der Erfindung ist das Blech an seiner Unterseite mit ei­ ner Schaumstoffschicht versehen, welche auch die Hohlräume der Ausbuchtungen ausfüllt, die sich vom Blech nach oben er­ strecken, um die Wärmeableitung zu verbessern. Dadurch wirkt die Federkraft des Schaumstoffs, der unmittelbar an der Au­ ßenwand der Rillen anliegt, auf die Rohrstränge in den Rillen des Blechs. Der Schaumstoff ist vorzugsweise durch direktes Anschäumen an dem Blech befestigt, also ohne Klebstoff.

Da die Rillen derart ausgebildet sind, dass sie den darin eingesetzten Rohrstrang mit einem Winkel von mehr als 180° umschlingen, d. h. die gegenüberliegenden Wände einer Rille in deren Öffnungsbereich einen Abstand besitzen, der kleiner ist als der Rohraußendurchmesser, schnappen die Rohrstränge beim Eindrücken in die Rillen ein. Eine Verformung des Blechs im Bereich der Rille ist durch die Federkraft des Kunststoffs sicher verhindert. Zudem wird durch diese zusätzliche Feder­ kraft die Rilleninnenwand mit entsprechend hohem Druck gegen den Rohrstrang gedrückt, wodurch eine hochwirksame wärmelei­ tende Verbindung zwischen den Blechen und den Rohrsträngen gewährleistet ist.

Da die Federkraft, mit der die Rohrstränge in den Rillen ein­ geklemmt werden, hauptsächlich durch den Kunststoffschaum­ stoff aufgebracht wird, können die Ausbuchtungen in dem Blech erfindungsgemäß im Hinblick auf eine optimal vergrößerte Oberfläche gestaltet werden. Das heißt, es können beispiels­ weise ausschließlich pyramidenförmige Ausbuchtungen vorlie­ gen, während auf walmdachförmige Ausbuchtungen, die eine ge­ ringere Wärmeableitung nach oben hin bewirken, verzichtet werden kann. Damit kann der Wirkungsgrad einer mit den erfin­ dungsgemäßen Elementen hergestellten Fußbodenheizung weiter erhöht werden.

Um eine entsprechende Federkraft zu erhalten, wird als Kunst­ stoffschaumstoff vorzugsweise ein Hartschaumstoff verwendet, also z. B. härtere Polystyrol- oder Polyurethanschaumstoffsor­ ten. Das Blech besteht vorzugsweise, wie erwähnt, aus Alumi­ nium oder einer Aluminiumlegierung.

Da die Federkraft bei dem erfindungsgemäßen Element im we­ sentlichen durch den Kunststoffschaumstoff erzeugt wird, und zudem die Kunststoffschaumstoffschicht als Trägerschicht das Blech verstärkt, kann für das erfindungsgemäße Element ein Blech geringer Stärke verwendet werden.

Dies führt nicht nur zu einer Einsparung an Materialkosten für das Blech, vielmehr wird dadurch auch die Verformung des Blechs erleichtert, was mit geringeren Werkzeugkosten verbun­ den ist. Dies hat zur Folge, dass mit einer Presse vorgegebe­ ner Preßkraft größere Bleche gepreßt, also Elemente mit grö­ ßeren Abmessungen hergestellt werden können. Dadurch wird die Montage wesentlich erleichtert.

Die Kunststoffschaumstoffschicht an der Unterseite der Ele­ mente bildet zugleich eine Wärmeisolierung gegenüber dem Roh­ betonboden. Das heißt, während nach dem Stand der Technik auf dem Rohbetonboden im allgemeinen erst eine Wärmeisolie­ rung verlegt werden muss, bevor die Fußbodenheizelemente ver­ legt werden können, kann das erfindungsgemäße Fußbodenheize­ lement unmittelbar auf dem Rohbetonboden verlegt werden.

Das Verlegen der bekannten Heizelemente wird ferner dadurch erschwert, dass sie auch nicht direkt auf der meist aus Schaumstoffplatten gebildeten Wärmeisolierung verlegt werden können, sondern zwischen den Schaumstoffplatten und den Hei­ zelementen noch eine Kunststoffolie verlegt werden muss. Um einen Fußboden mit einer solchen Fußbodenheizung herzustel­ len, wird nämlich auf die verlegten Elemente Estrich aufge­ tragen. Die Folie verhindert dann, dass Flüssigkeit aus dem Estrich in die Schaumstoffplatten eindringt und damit deren wärmeisolierende Wirkung herabsetzt.

Damit in die Schaumstoffschicht an der Unterseite der erfin­ dungsgemäßen Elemente keine Estrichflüssigkeit eindringen kann, sind die erfindungsgemäßen Elemente vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich im Randbereich, also am Stoß, überlappen. Dazu steht das Blech über die Schaumstoffschicht des erfindungsgemäßen rechteckigen Elements vorzugsweise an den Seiten vor. Dabei können Elemente vorgesehen sein, die ein an zwei Seiten vorstehendes Blech besitzen, oder zwei Ar­ ten von Elementen, nämlich eine, bei der das Blech an allen vier Seiten vorsteht und eine andere, bei der das Blech mit dem Schaumstoff an allen Seiten bündig abschließt.

Die Schaumstoffschicht an der Unterseite des erfindungsgemä­ ßen Elements kann neben wärmeisolierenden auch trittschall­ dämmende Eigenschaften besitzen. Auch ist es möglich, an der von dem Blech abgewandten Unterseite einer wärmeisolierenden Schaumstoffschicht eine weitere Schicht anzubringen, die trittschalldämmende Eigenschaften besitzt.

Wie erwähnt, besteht das Blech des erfindungsgemäßen Elements vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Wenn auf die erfindungsgemäßen Elemente Estrich aufgetragen wird, bildet sich dadurch eine Aluminiumoxid-Oberflächen­ schicht aus, die zu einer wärmeschlüssigen Verbindung zwi­ schen dem Wärmeleitblech und dem Estrich führt.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Element neben den beiden parallelen Rillen wenigstens eine weitere bogenförmige Rille auf, die die beiden parallelen Rillen verbindet. In die bogenförmige Rille können die Umlenkungsabschnitte der Rohr­ schlange eingeklemmt werden.

Das heißt, während nach dem Stand der Technik an den Umlen­ kungsstellen der Rohrschlange Verlegeleeren in Form von bo­ genförmigen Metallprofilen angedübelt werden müssen, braucht erfindungsgemäß die Rohrschlange im Bereich der Umlenkungsab­ schnitte lediglich in die in den erfindungsgemäßen Elementen vorzugsweise vorgesehene bogenförmige Rille gedrückt zu wer­ den. Damit wird eine weitere wesentliche Erleichterung der Montage erreicht. Das erfindungsgemäße Fußbodenheizelement zeichnet sich daher auch durch eine hohe Heimwerkerfreund­ lichkeit aus.

Dabei kann jedes Element zwei gegenüberliegende bogen- bzw. halbkreisförmige Rillen aufweisen, die die beiden parallelen Rillen verbinden, und/oder eine oder mehrere halbbögen- bzw. halbkreisförmige Rillen, die mit entsprechenden Rillen des benachbarten Elements einen ganzen Bogen bzw. Halbkreis erge­ ben. Damit können erfindungsgemäß auch an den Umlenkungsab­ schnitten der Rohrschlange wirksame Heizelemente angebracht werden.

Zudem kann das erfindungsgemäße Fußbodenheizelement neben den Rillen zur Aufnahme der Rohrschlange eine oder mehrere weite­ re Rillen für die Zubringerleitungen vom Verteiler zum Heiz­ kreis besitzen.

Erfindungsgemäß kann damit eine Fußbodenheizung aus gleichen Heizelementen zusammengesetzt werden, d. h. Heizelementen mit zwei parallelen Rillen, bogenförmigen Rillen für die Umlen­ kungsabschnitte der Rohrschlange und gegebenenfalls weiteren Rillen für die Zubringerleitungen. Zugleich kann das erfin­ dungsgemäße Fußbodenheizelement die Wärme- und Trittschall­ isolierung bilden und gegebenenfalls die Feuchtigkeitssperre, also die Abdichtung der Isolierung beim Aufbringen des Est­ richs.

Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fußbodenheizelements anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Element;

Fig. 2 und 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B bzw. C-D in Fig. 1; und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil des Heizelements nach Fig. 1 mit einem Rohrstrang entlang der Linie II-II und eines Teils eines benachbarten Heizelements.

Das Element 1 gemäß Fig. 1 ist als rechteckige Tafel ausge­ bildet. Es besteht gemäß Fig. 2 bis 4 aus einem Blech 2, z. B. aus Aluminium, an der Oberfläche und einer Kunststoffschaum­ stoffschicht 3 an seiner Unterseite.

Das Blech 1 weist eine ebene Grundfläche auf und ist gemäß Fig. 1 mit nach oben ragenden Ausbuchtungen 4 versehen. Die Ausbuchtungen 4 sind als Pyramiden mit rechteckiger Grundflä­ che ausgebildet. Die Pyramiden können jedoch auch eine drei­ eckige oder mehreckige oder kreisförmige Grundfläche aufwei­ sen. Sie sind in Reihen angeordnet, wobei die Ausbuchtungen 4 benachbarter Reihen um eine halbe Pyramidenlänge versetzt zu­ einander angeordnet sind. Die Ausbuchtungen 4 werden durch den Schaumstoff der Schaumstoffschicht 3 aufgefüllt (Fig. 2 bis 4).

Das rechteckige Element 1 weist einen Mittelabschnitt 5 und zwei Seitenabschnitte 6, 7 auf. Zwischen dem Mittelabschnitt 5 und den beiden Seitenabschnitten 6, 7 verlaufen zwei paral­ lele Rillen 11, 12, in die zwei benachbarte Rohrstränge der Rohrschlange der Fußbodenheizung eingeklemmt werden. Die Rohrschlange besteht aus Kunststoff, beispielsweise Polypro­ pylen oder Polyethylen oder Verbundrohren. Der eine Rohrstrang 13 ist in Fig. 4 dargestellt.

Die zwei parallelen Längsrillen 11, 12, die sich von einer Seite des rechtwinkligen Elements 1 zur anderen Seite paral­ lel zu den Längsseiten des Elements 1 erstrecken, sind durch bogenförmige Rillen 14a, 14b, 14c bzw. 15a, 15b, 15c an der einen bzw. anderen Seite miteinander verbunden. Die Bögen der Rillen 14a bis 14c bzw. 15a bis 15c sind zur einen bzw. ande­ ren Seite nach außen gekrümmt. Die Rillen 14a bis 14c bzw. 15a bis 15c an der einen bzw. anderen Seite bilden damit mit den Längsrillen 11, 12 ovalförmige Schleifen.

In die bogenförmigen Rillen 14a bis 14c und 15a bis 15c kann ein Umlenkungsabschnitt der Rohrschlange eingeklemmt werden. Ferner sind an den Endabschnitten des Elements 1 Querrillen 24a, 24b bzw. 25a, 25b vorgesehen, die die bogenförmigen Ril­ len 14b und 14c und 15b und 15c tangential schneiden. Die Querrillen 24a, 24b gönnen einen Zubringerleitungsrohrstrang aufnehmen.

Die Rillen 11, 12, 14a bis 14c, 15a bis 15c, 24a, 24b, 25a und 25b weisen, wie anhand der Rille 11 in Fig. 4 gezeigt, einen Innendurchmesser auf, der dem Außendurchmesser des Roh­ res 13 entspricht. Sie sind zudem so ausgebildet, dass sie den entsprechenden Rohrstrang 13 mit einem Winkel α von mehr als 180°, also z. B. 190° oder mehr, umschlingen. Das heißt, der Abstand der gegenüberliegenden Wände 16, 17 der Rille 12 in deren Öffnungsbereich 18, durch den der Rohrstrang 13 ein­ gedrückt wird, ist kleiner als der Rohraußendurchmesser.

Da der Kunststoffschaunistoff 3 unmittelbar an der Außenseite der Rille 12 anliegt, wirkt die Federkraft des Schaumstoffs 3 auf den Rohrstrang 13 in der Rille 11, wodurch dieser fest eingeklemmt wird. Zugleich entsteht eine kraftschlüssige, gut wärmeleitende Verbindung zwischen dem Blech 2 und dem Rohrstrang 13.

Um die Kunststoffschaumstoffschicht 3 nach oben abzudichten, beispielsweise wenn Estrich auf die Elemente 1 aufgetragen wird, weist das Blech 2 auf allen vier Seiten ebene Randab­ schnitte 20 bis 23 auf. Dabei steht das Blech 2 an zwei be­ nachbarten Seiten des rechteckigen Elements 1 mit einem Ab­ schnitt 20, 21 so über die Schaumstoffschicht 3 vor, dass, wie in Fig. 4 angedeutet, die Bleche 2 benachbarter Elemente 1 sich am Stoß dicht überlappen. Dazu können an den Randab­ schnitten 20, 21 auch noch weitere Dichtelemente, ein Falz oder dergleichen vorgesehen sein.

Claims (10)

1. Element für eine Fußbodenheizung mit einer Rohrschlange mit parallelen Rohrsträngen, mit einem Blech, das mit Ausbuchtungen versehen ist und zwischen einem Mittelab­ schnitt und zwei Seitenabschnitten zwei parallele Rillen aufweist, in die zwei benachbarte Rohrstränge der Rohr­ schlange einklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (2) mit wenigstens einer, die Ausbuchtungen (4) auffüllenden Kunststoffschaumstoffschicht (3) versehen ist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (2) zur Überlappung am Stoß benachbarter Elemente (1) über die Schaumstoffschicht (3) vorsteht.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (3) wärmeisolierend und trittschalldämmend ausgebildet ist.

4. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (3) wärmeisolierend ausgebil­ det ist und an der vom Blech (2) abgewandten Seite der wärmeisolierenden Schaumstoffschicht (3) eine tritt­ schalldämmende Schicht vorgesehen ist.

5. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine die beiden paral­ lelen Rillen (11, 12) verbindende bogenförmige Rille (14a bis 14c; 15a bis 15c) aufweist, in die ein Umlenkungsab­ schnitt der Rohrschlange einklemmbar ist.

6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es an dem einen bzw. anderen Endabschnitt jeweils wenigstens eine bogenförmige Rille (14a bis 14c; 15a bis 15c) auf­ weist.

7. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an wenigstens einem Endabschnitt wenigstens eine zu den Längsrillen (11, 12) quer verlau­ fende Querrille (24a, 24b; 25a, 25b) aufweist, in die ein Zubringerleitungsrohrstrang einklemmbar ist.

8. Element nach Anspruch 7 sowie Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Querrille (24a, 24b; 25a, 25b) die wenigstens eine bogenförmige Rille (14a bis 14c; 15a bis 15c) in dem jeweiligen Endabschnitt des Elements (1) tangential schneidet.

9. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einschnappen der Rohrstränge in die Rillen (11, 12, 15) die Rillen (11, 12, 15) die Rohr­ stränge (13, 14) mit einem Winkel (α) von mehr als 180° umschließen.

10. Element nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumstoff (3) an der Außensei­ te der Rillen (11, 12, 15) eine Federkraft erzeugt, durch die die Rillen (11, 12, 15) gegen die Rohrstränge (13, 14) gedrückt werden.