DE2912523A1

DE2912523A1 - Halteschiene zum fixieren der heizrohre einer fussbodenheizung

Info

Publication number: DE2912523A1
Application number: DE19792912523
Authority: DE
Inventors: Artus Feist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-29
Filing date: 1979-03-29
Publication date: 1980-11-20
Also published as: IT7912642A0; GR62845B; NL7904630A; PT69813A; ES243983U; ES243983Y; BE877207A; LU81206A1; GB2046397A; IT1124106B; IT7915214V0; FR2452676A1; SE7904987L

Description

Halteschiene zum Fixleren der Heizrohre einer Fußbodenheizung

Die Erfindung betrifft eine Halteschiene für die Heizrohre einer Fußbodenheizung in Form eines aus Kunststoff extrudierten U-Profiles mit in dessen Flanschen quer zur Längsrichtung verlaufenden Einschnitten zum Einlegen und Fixieren der Heizrohre.

Zum Herstellen von Fußbodenheizungen werden aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehende Heizrohre auf dem Boden des zu beheizenden Raumes verlegt. Das Verlegen erfolgt nach einem bestimmten Verlegemuster mit hin- und hergehenden Schleifen und Bögen. Die einzelnen Stränge der Schleifen weisen bestimmte Abstände auf, die entsprechend dem örtlichen Wärmebedarf und Kälteeinfall errechnet werden. Das heißt, daß die Heizrohre entsprechend einem bestimmten Verlegemuster verlegt und in diesem fixiert werden müssen. Hierzu ist die Verwendung von Klemmbügeln oder sogenannten Clips bekannt. Diese Clips werden auf über dem Boden verlegte Stahl- oder Kunststoffschienen aufgeschoben. Andere Clips werden auf die Stäbe von Baustahl-Matten oder Gittern aufgeschoben. Die Clips weisen ihrerseits Einschnitte auf, in die die Heizrohre eingelegt werden. Nach dem Verlegen der Schienen, dem Aufschieben der Clips auf die Schienen und dem Einlegen der Heizrohre wird diese gesamte Konstruktion mit Estrichbeton überdeckt. Die Befestigung Kunststoffclips auf Stahlschiene (AT-PS 326 869) stellt dabei eine gute Lösung der sich bietenden Probleme dar. Die Stahlschiene zeigt etwa das gleiche Dehn- und Schwundverhalten wie der Estrichbeton. Ein Nachteil liegt jedoch in dem hohen Stahlpreis. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Notwendigkeit, die Abstände, bei denen die einzelnen Clips aufgeschoben werden, einzeln zu vermessen. Es kommt hinzu, daß das Schneiden der Stahlschienen auf Länge und das Aufschieben der einzelnen Clips viel Zeit beansprucht. Es handelt sich somit um eine qualitativ gute, jedoch sehr lohnaufwendige Verlegeart. Bei

030047/0013

einer weiteren bekannten Verlegeart werden die aus Kunststoff bestehenden Clips auf ebenfalls aus Kunststoff bestehende Schienen aufgedrückt. Solche Kunststoffschienen sind billiger als Stahlschienen. Ebenso lassen sie sich leichter auf Länge schneiden. Ihre entscheidenden Nachteile liegen jedoch darin, daß sie ein anderes Dehn- und Schwundverhalten als Estrichbeton zeigen. Bei Temperaturänderungen treten daher Spannungen zwischen den Kunststoff schienen und dem Estrichbeton auf. Ebenso müssen wie bei den Stahlschienen die Abstände der Kunststoffclips einzeln ausgemessen und diese einzeln auf die Schienen aufgedrückt werden. Bei einer anderen bekannten Befestigungsart werden als offene U-Profile aus Kunststoff extrudierte Schienen verwendet. In deren Flanschen sind quer zu ihrer Längsrichtung verlaufende Einschnitte oder Bohrungen zum Einlegen der Heizrohre vorgesehen. Diese Schienen sind jedoch nicht verwindungssteif. Sie können die beim Einlegen der Heizrohre auftretenden und zu deren Fixierung notwendigen Kräfte nicht aufnehmen bzw. aufbringen. Sie verwerfen sich und verschieben sich aus ihrer Sollage. In vielen Fällen werden sie daher mit Schrauben oder Bolzen am Boden befestigt. Bei schwimmendem Estrich ist dies jedoch nicht zulässig. Diese Schienen verwinden und verbiegen sich daher häufig so stark, daß die in die Bohrungen oder Einschnitte eingelegten Heizrohre ebenfalls aus ihrer Sollage herausgeführt und an den scharfen Kanten der Bohrungen oder Einschnitte eingekerbt werden. An diesen Stellen bilden sich später Lecks aus. Diese U-Profil aufweisenden Schienen kann man daher nur für Heizrohre mit geringen Dimensionen und aus weichem Material verwenden. Diese U-Profil aufweisenden Schienen eignen sich auch nicht zur Verwendung in schwimmendem Estrich. Wegen ihres großen Querschnittes und ihrer großen Flächen unterbrechen sie die Struktur des Estrichs. Der Estrich wird aufgebrochen und reißt entlang der Schienen auf.

Im Stand der Technik fehlt somit eine Halteschiene, die im Materialaufwand und in der Herstellung kostengünstig und im Verlegen einfach ist. Es fehlt weiter eine Schiene, die starr und verwindungssteif ist. Schließlich fehlt eine Schiene, mit der eine Rißbildung im Estrichbeton vermieden wird und die damit in der praktischen Anwendung das gleiche Dehn- und Schwund-

030047/0013

verhalten zeigt. Schließlich soll die ideale Halteschiene sämtliche möglichen Verlegeabstände der Heizrohre in einem Rastermaß von 50 mm gestatten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Halteschiene zu schaffen, die diese Forderungen nach kostengünstiger Herstellung und Verlegung, nach Starrheit und Verwindungssteifheit, nach gleichem Temperaturverhalten wie Estrichbeton und nach einer freizügigen Verlegbarkeit der Heizrohre erfüllt. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich nach der Erfindung bei einer Halteschiene der eingangs genannten Gattung dadurch, daß die Halteschiene als Kastenprofil mit einem Steg und zwei Flanschen extrudiert ist und die Einschnitte in einem spanabhebenden Verfahren eingebracht sind. Das Kastenprofil führt bei geringem Materialaufwand und damit geringen Kosten und niedrigem Gewicht zu einem hohen Widerstandsmoment und großer Verwindungssteife. Die Forderungen nach geringen Kosten und freier Verlegbarkeit ohne zusätzliche Schrauben oder Bolzen werden damit erfüllt. Aufgrund der hohen Festigkeit gegenüber Verwindungen werden auch verhältnismäßig steife Heizrohre in Sollage gehalten und vor Einkerbungen an den Berührungsstellen mit den Einschnitten geschützt. Diese Einschnitte werden erfindungsgemäß in einem spanabhebenden Verfahren eingebracht. Die dabei anfallenden Späne können zurückgeführt und erneut verwendet werden.

Als auf den ersten Blick naheliegende Lösung für die gestellte Aufgabe bietet sich die Herstellung einer Halteschiene als Spritzgußteil an. Im Spritzguß läßt sich praktisch jede gewollte Form herstellen. Für den erfindungsgemäßen Zweck müssen die Halteschienen jedoch etwa zwei bis etwa vier Meter lang sein. Maschinen und Formwerkzeuge zum Spritzen solcher Schienen sind jedoch nicht handelsüblich und müßten erst mit einem Kostenaufwand von etwa 20 bis 30 Millionen DM entwickelt und gefertigt werden. Als einzige Lösung verbleibt somit das erfindungsgemäße Extrudieren der Halteschiene als Kastenprofil. Bei Anwendung der im folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ergibt dies eine Halteschiene, die als ideal angesehen werden kann.

0300A7/0013

In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das die Halteschiene bildende Kastenprofil durch mehrere Zwischenwände in Kammern unterteilt ist. Durch diese Zwischenwände wird die Festigkeit der Halteschiene gegenüber Verwindung noch weiter erhöht.

Dem gleichen Ziel dient die weitere erfindungsgemäße Maßnahme, daß die Flansche schräg nach innen abfallende Innenwände aufweisen. Hierdurch wird das Widerstandsmoment der Flansche ohne wesentlich höheren Materialaufwand merkbar erhöht.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Einschnitte Kreisquerschnitt aufweisen, wobei ein Kreisabschnitt außer- bzw. oberhalb der Oberseite der Flansche liegt und die Einschnitte damit durch nach innen ragende Nasen begrenzt sind. Es liegt somit ein Unterschnitt vor. Die Heizrohre werden von oben in die Einschnitte eingeschoben und dabei etwas zusammengedrückt. Sobald ihr Durchmesser die beiden nach innen ragenden Nasen passiert hat, entspannen sich die Rohre auf ihren vollen Durchmesser und liegen satt in den Kreisquerschnitt aufweisenden Einschnitten. Die Heizrohre werden mit einem Schnappeffekt gehalten.

Nach der Extrusion des Kastenprofils werden die Einschnitte gemäß einem weiteren erfinderischen Merkmal durch Bohren oder Fräsen unter einem Winkel von 90° zur Längsrichtung der Halteschiene hergestellt. Die dabei anfallenden Späne können, wie erwähnt, wiederverwendet werden. Zweckmäßig werden die Einschnitte nach einem Rastermaß mit Abständen von je 50 mm hergestellt.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß die Flansche in ihrem oberen Bereich massiv und in ihrem unteren Bereich unter Bildung einer Kammer hohl ausgebildet sind, der Mittelpunkt der Kreisquerschnitt aufweisenden Einschnitte in dem oberen massiven Bereich liegt und die Einschnitte mit ihrer unteren Begrenzung in der zwischen einer Kammer des Steges und der Kammer eines Flansches liegenden Zwischenwand verlaufen. Die massive Ausbildung der Flansche in ihren oberen Bereichen erhöht ihre Festig-

030047/0013

keit gegenüber den Kräften, die beim Einschieben von verhältnismäßig steifen Heizrohren in die Einschnitte auf sie ausgeübt werden. Verwindungen der Halteschienen werden somit mit Sicherheit ausgeschlossen. Infolge der massiven Ausbildung der oberen Bereiche der Flansche werden die Heizrohre beim Einschieben in die Einschnitte an geschlossenen Flächen und nicht an scharfen Kanten vorbeigeführt, die bei einem Hohlprofil vorhanden wären. Damit wird auch die Unversehrtheit der Heizrohre gewährleistet« Erfindungsgemäß reichen die Einschnitte bis in die die Kammern der Flansche einschließenden Zwischenwände. Diese werden von den Einschnitten nur angeschnitten und bleiben damit als geschlossene Fläche erhalten. Scharfe Kanten, die die Heizrohre verletzen könnten, werden damit vermieden. Die in den Flanschen verlaufenden Kammern werden jedoch durch die Einschnitte nach außen geöffnet. Beim Überdecken der Halteschienen mit Estrichbeton fließt dieser in die Kammern ein. Dies geschieht an jedem Einschnitt, der nicht durch ein in ihm liegendes Heizrohr verschlossen ist. Damit verankert sich der Estrichbeton über der gesamten Länge einer Halteschiene in den Einschnitten und den angrenzenden Gebieten der Kammern, in die er eingeflossen ist. Spannungen zwischen dem Estrichbeton und der Halteschiene, die durch unterschiedliche Temperaturkoeffizienten bedingt werden, werden damit an jedem offenen Einschnitt aufgefangen. Abschnittweise auftretende Dehnungen und Zusammenziehungen der Halteschiene können sich nicht über deren gesamter Länge addieren. Damit wird ein Aufreißen des Estrichbetons entlang der Halteschienen sicher verhindert .

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die zwischen einer Kammer des Steges und der Kammer eines Flansches liegende Zwischenwand etwa doppelte Stärke wie die zwischen den Kammern des Steges liegenden Zwischenwände aufweisen und die Einschnitte bis auf etwa halbe Stärke in die zuerst genannte Zwischenwand hineinragen. Damit bleibt diese trotz der Einschnitte als geschlossene Fläche erhalten.

Der Steg ist zweckmäßig in mehrere, zum Beispiel vier, Kammern unterteilt. Dadurch erhält auch der Steg eine hohe Verwindungs-

030047/0013

Steifheit.

Die Einschnitte sind unter konstanten gegenseitigen Abständen» zum Beispiel einem Rastermaß von 50 mm, angeordnet.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter erläutert. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Halteschiene nach der Extrusion vor dem Anbringen der Einschnitte,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer fertigen Halteschiene mit Einschnitten und einem eingelegten Heizrohr,

Fig. 3 ein Längsschnitt entlang der Schnittlinie III - III in Flg. 2,

Fig. 4 ein Längsschnitt entlang der Schnittlinie IV - IV in Fig. 2,

Fig. 5 ein Querschnitt entlang einer anderen Schnittlinie V-V in Fig. 2,

Flg. 6 eine Aufsicht auf die Halteschiene mit eingelegtem Heizrohr,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines tragenden Bodens

mit aufgelegten Halteschienen und eingelegten Heizrohren,

Fig. 8 ein Schnitt durch einen fertigen Fußboden mit aufgebrachtem Estrichbeton,

Fig. 9 ein entsprechender Schnitt vor dem Aufbringen des Estrichbetons und

Fig.10 in vergrößertem Maßstab ein Schnitt entsprechend Fig. 8.

Fig. 1 zeigt die Halteschiene 12 mit dem Steg 14 und den beiden

Q30047/0Q13

Flanschen 16. Die Flansche 16 weisen schräg nach innen abfallende Innenwände 18 auf. Die Flansche 16 weisen in ihrem unteren Bereich eine Kammer 20 auf und sind in ihrem oberen Bereich 22 massiv ausgebildet. Der Steg 14 wird durch mehrere Zwischenwände 24 in Kammern 26 unterteilt. Eine Zwischenwand 24 etwa doppelter Stärke trennt die Kammern 20 der Flansche 16 von den Kammern 26 des Steges 14 ab.

Fig. 2 zeigt die Einschnitte 28. Nach oben werden die Einschnitte 28 durch die nach innen ragenden Nasen 30 begrenzt. Mit ihrem unteren Bereich reichen die Einschnitte 28 bis etwa auf die halbe Höhe der die Kammern 20 nach unten abschließenden Zwischenwände 24.

Die Figuren 3 bis 6 zeigen die Halteschiene 12 in weiteren Ansichten. Diese Figuren zeigen weiter ein in zwei Einschnitte 28 eingeschobenes Heizrohr 32. Die Figuren 3 und 6 zeigen dabei besonders deutlich, daß sich das Heizrohr beim Einschieben in die Einschnitte 28 beim Passieren der nach innen ragenden Nasen 30 zusammendrücken muß. Vor dem Erreichen seiner Endlage kann sich das Heizrohr 32 jedoch wieder entspannen und seinen vollen Kreisquerschnitt annehmen. Es liegt in Anlage an den Begrenzungsflächen der Einschnitte 28, die sich im oberen massiven Bereich 22 ausbilden. Von diesen wird es sicher und ohne Kerbwirkung gehalten.

Die Figuren 7 bis 10 zeigen die Anordnung der Halteschienen 12 und der Heizrohre 32 auf einem tragenden Boden 34. Beim Verlegen entsteht zuerst das in den Figuren 7 und 9 gezeigte Bild. Anschließend wird Estrichbeton 36 aufgebracht. Dieser wird mit Bodenplatten 38 oder dergleichen abgedeckt. Im gezeigten Beispiel liegen Heizrohre 32 in jedem dritten Einschnitt 28. Die dazwischen befindlichen beiden Einschnitte 28 bleiben frei. In Richtung der in Fig. 10 eingezeichneten Pfeile läuft der Estrichbeton 36 durch die auf ihrer Unterseite offenen Einschnitte 28 in die Kammern 20 der Flansche 16 ein. Hierdurch verankert sich der Estrichbeton 36 und verklammert sich mit den Halteschienen 12.

030047/0013

-JBT-

Ebenso stützt sich der Estrichbeton 36 an den die Einschnitte 28 begrenzenden Flächen der massiven Bereiche 22 ab. Alles dies wirkt einer Rißbildung im Estrichbeton entgegen. Kräfte, die durch unterschiedliche Längenänderungen von Halteschiene und Estrichbeton bei Temperaturschwankungen auftreten, werden durch diese Verankerung des Estrichbetons in den eng benachbarten Einschnitten aufgefangen und können sich nicht bis auf gefährliche Werte steigern.

Unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 soll noch einmal auf die Starrheit und Verwindungssteifheit eingegangen werden,die mit dem Profil der Halteschiene erreicht werden. In horizontaler Richtung auf die Flansche 16 einwirkende Kräfte werden durch das hohe Widerstandsmoment der massiven oberen Bereiche 22 und dadurch abgefangen, daß die Außen- und die schräg verlaufenden Innenwände 18 der Flansche einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander aufweisen.In vertikaler Richtung wirkende Kräfte werden zusätzlich durch die die äußeren Kammern 26 begrenzenden Wände und Wandabschnitte abgefangen. Torsionskräften wirken zusätzlich noch die Zwischenwände 24 und Wandabschnitte entgegen, die die Kammern 26 des Steges 14 umschließen. Bei geringem Materialaufwand und damit geringem Gewicht erreicht die Halteschiene damit optimale Festigkeit.

030047/0013

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Halteschiene für die Heizrohre einer Fußbodenheizung in Form eines aus Kunststoff extrudierten U-Profiles mit in dessen Flanschen quer zur Längsrichtung verlaufenden Einschnitten zum Einlegen und Fixieren der Heizrohre, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (12) als Kastenprofil mit einem Steg (14) und zwei Flanschen (16) extrudiert ist und die Einschnitte (28) in einem spanabhebenden Verfahren eingebracht sind.

2. Halteschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Halteschiene (12) bildende Kastenprofil durch mehrere Zwischenwände (24) in Kammern (26) unterteilt ist.

3. Halteschiene nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (16) schräg nach innen abfallende Innenwände (18) aufweisen.

4. Halteschiene nach Anspruch 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (28) Kreisquerschnitt aufweisen, wobei ein Kreisabschnitt außer- bzw. oberhalb der Oberseite der Flansche (16) liegt und die Einschnitte (28) damit durch nach innen ragende Nasen (30) begrenzt sind.

5. Halteschiene nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (28) gebohrt oder gefräst sind.

6. Halteschiene nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (16) in ihrem oberen Bereich (22) massiv und ihrem unteren Bereich unter Bildung einer Kammer (20) hohl ausgebildet sind, der Mittelpunkt der Kreisquerschnitt aufweisenden Einschnitte (28) in dem oberen massiven Bereich (22) liegt und die Einschnitte (28) mit ihrer unteren Begrenzung in der zwischen einer Kammer (26) des Steges (14) und der Kammer (20) eines Flansches (16) liegenden Zwischenwand (24)

0300A7/0013

- yr-

verlaufen.

7. Halteschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen einer Kammer (26) des Steges (14) und der Kammer (20) eines Flansches (16) liegende Zwischenwand (24) etwa doppelte Stärke wie die zwischen den Kammern (26) des Steges (14) liegenden Zwischenwände (24) aufweisen und die Einschnitte (28) bis auf etwa halbe Stärke in die zuerst genannte Zwischenwand (24) hineinragen.

8. Halteschiene nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (14) in mehrere, zum Beispiel vier, Kammern (26) unterteilt ist.

9. Halteschiene nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (28) unter konstantem gegenseitigen Abstand, zum Beispiel 50 mm, angeordnet sind.

030.047/0013