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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen, in Beton
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verlegbaren Heizkörper für die Beheizung von Fußböden, Treppenstufen,
Betonelementen u. dgl., mit einer im wesentlichen aus Heizlack gebildeten Heizfläche,
die zwischen mindestens zwei Elektroden, die mit je einer Leitung verbunden sind,
angeordnet ist. Treppenstufen und andere Betonelemente, beispielsweise Randkanten,
Teile von Fußgängerbrücken od. dgl., die im Freien angeordnet sind, unterliegen
während der kalten Jahreszeit bei Regen oder Schneeinwirkung einer Vereisung. Insbesondere
bei freiliegenden Eingängen von öffentlichen Gebäuden macht sich eine Glättebildung
mit den bekannten Folgen nachteilig bemerkbar. Aber auch bei der normalen Beheizung
von Räumen vom Fußboden aus ist die Erfindung vorteilhaft einsetzbar, um mit sehr
geringem Aufwand eine Beheizung sicherzustellen.
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Elektrische Fußbodenheizungen sind bekannt. Dabei werden Heizmatten,
die aus nach dem Widerstandsprinzip erwärmbaren Drähten bestehen, die isoliert sind,
in den Fußbodenestrich eingelegt. Die Stromzuleitungen werden in bekannter Weise
angeschlossen. Diese Heizmatten sind vergleichsweise aufwendig, insbesondere hinsichtlich
ihrer elektrischen Isolierung.
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Darüber hinaus tragen sie nicht zu einer Festigkeitssteigerung bei.
Dies et zwar bei normalen Fußböden im allgemeinen nicht erforderlich, kann sich
aber als nützlich er-.fexsen, beispielsweise bei freikragenden Podesten oder ähnlichen
Elementen, die beheizt werden sollen.
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Es ist bereits eine beheizbare Treppenstufe für Außentreppen bekannt,
bei der zunächst eine das spätere Oberteil der Treppenstufe bildende Betonwanne
aus Glasfaserbeton hergestellt wird. Diese Betonwanne weist etwa U-förmigen Querschnitt
auf. Am Boden der Wanne werden mit Abstand zueinander
zwei Elektroden
befestigt. Der Raum zwischen den Elektroden wird von einer Heizfläche eingenommen,
die aus einem flächig auf die Betonwanne aufgespritzten Heizlack besteht. Die Elektroden
sind mit je einer Leitung verbunden, die aus der Wanne nach draußen herausgeführt
wird. Nach dem Trocknen des Heizlackes wird eine Polyurethanhinterschäumung als
Wärmeisolierung aufgebracht. Diese besitzt etwa 25mm Dicke. Nach dem Aufschäumen
wird die spätere Unterseite der Treppenstufe aus Glasfaserbeton gegossen und damit
die Betonwanne verschlossen. Dabei kann eine Bindung des Glasfaserbetons zwischen
dem Oberteil und dem Unterteil im Bereich des Heizkörpers nicht eintreten. Der Heizkörper
erstreckt sich über den wesentlichen Querschnitt der Treppenstufe. Nur in den Randbereichen
ist eine Verbindung möglich.Dabei ist nachteilig, daß derartige Treppenstufen in
der Einzelherstellung jeweils aufgebaut werden müssen, was einer rationellen Fertigung
sowohl der Heizkörper einerseits als auch der Treppenstufen andererseits entgegensteht.
Der wesentliche Innenraum der Treppenstufe wird von dem Heizkörper und der Kunststoffhinterschäumung
eingenommen, so daß es nicht möglich ist, an dieser Stelle eine Armierung einzubringen.
Auf die normale Beheizung von Räumen, insbesondere des Fußbodens von Räumen, läßt
sich diese Art des Aufbaus einer Heizung nicht anwenden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkörper der eingangs
beschriebenen Art weiterzubilden, der als einfaches vorgefertigtes Element herstellbar
ist und sich gleichermaßen für die Errichtung elektrischer Fußbodenheizungen wie
auch zur Herstellung von Treppenstufen, insbesondere solchen aus Beton, verwenden
läßt.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einem Heizkörper der eingangs beschriebenen
Art dadurch erreicht, daß die aus Heizlack gebildete
Heizfläche
auf der Oberfläche der Partikel einer Kies- oder Sandschüttung angeordnet -st, die
in einem isolierenden Behälter untergebracht ist, über dessen Länge verteilt - die
Kies- oder Sandschüttung durchsetzend - eine Mehrzahl von Elektroden jeweils abwechselnd
angeordnet sind.
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Der elektrische in Beton verlegbare Heizkörper besitzt damit einen
besonders einfachen Aufbau. Der Heizlack läßt sich sehr einfach auf die Partikel
einer Kies- oder Sandschüttung aufbringen und dort auftrocknen. Di- Schüttung muß
dann nur noch zusammen mit den Elektroden und deren Leiter in den Innenraum des
Behälters eingebracht werden. Durch die Verwendung eines schlauch- bzw. rohrförmigen
oder eines aus Randleisten und Abdeckfolien zusammengesetzten Behälters zur Unterbringung
der Kies- oder Sandschüttung ist der Heizkörper nachgiebig, so daß Beschädigungen
des Heizkörpers auch im verlegten Zustand beim Auftreten von Spannungsrissen im
Beton u. dgl. nicht zu erwarten sind.
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Der isolierende Behälter kann aus einem beidendig verschlossenen,
biegsamen Rohr, insbesondere aus Kunststoff, bestehen, das an seinem einen Ende
die Einführungen der Leitungen aufweist. Für die Gestaltung im einzelnen ergeben
sich verschiedene Möglichkeiten. Die Leiter können miteinander verdrillt und etwa
in der Achse des schlauch- bzw.
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rohrförmigen Behälters aufgehängt sein.
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Bei einer anderen Ausführungsform besteht der isolierende Behälter
aus Randleisten und zwei Abdeckfolien, die auf der Unterseite und der Oberseite
die Randleisten und die Kies-oder Sandschüttung abschließen. Diese Ausführungsform
eignet sich sowohl zur Beheizung von Fußböden in Räumen u. dgl., als auch zur Herstellung
von Sonderartikeln, beispielsweise einer beheizten Sitzbank in einem Schwimmbad
oder zur Herstellung von Warmhalteplatten für Speisen. Eine Vielzahl weiterer Anwendungen
sind
denkbar. Die abwechselnd vorgesehenen Elektroden können sich von einer Rand leiste
zweckmäßig zu der anderen Randleiste erstrecken und aus metallischen Drähten in
Kabel- oder Stangenform bestehen. Insbesondere bei Drähten in Stangenform ist sichergestellt,
daß die so gebildeten Elektroden leicht angeordnet werden können und dennoch zuverlässig
in der Mitte der Höhe der Kies- und Sandschüttung angeordnet sind. Elektroden der
einen Art können dabei auf der einen Randleiste und die Elektroden der anderen Art
auf der anderen Rand leiste zusammengefaßt sein und jeweils mit einer der beiden
Leitungen verbunden sein.
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Auf diese Weise können identische Bauteile eingesetzt werden.
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Jede Randleiste trägt dann entsprechende Löcher zum Einstecken des
freien Endes der Elektrodenstangen der jeweils anderen Randleiste. Es versteht sich,
daß die Randleisten aus isolierendem Material, also beispielsweise aus Kunststoff
od. dgl., bestehen.
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Die Kies- oder Sandschüttung, die auch aus anderem Material, beispielsweise
aus Blähton od. dgl., aufgebaut sein kann, trägt die Heizfläche. Die Kies- oder
Sandschüttung kann unterschiedliche Korngröße aufweisen, so daß es diese Maßnahme
erlaubt, eine mehr oder weniger große Heizfläche pro Meter axialer Erstreckung bzw.
pro Quadratmeter Kies- oir Sandschüttung unterzubringen. Der Heizlack ist auf der
Oberseite der Partikel der Kies- oder Sandschüttung durch Tauchen, Besprühen od.
dgl. angeordnet.
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Die Elektroden können durch örtliche Entfernung der die Leiter umgebenden
Isolierung gebildet sein. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
durch den Heizkörper in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch den Heizkörper in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 3 einen Schnitt durch
einen Stein der Kies- oder Sandschüttung in vergrößerndem Maßstab, Fig. 4 eine perspektivische
Darstellung des Heizkörpers in einer weiteren Ausführungsform und Fig. 5 einen Schnitt
gemäß der Linie V-V in Fig. 4.
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In dem schlauch- bzw. rohrförmigen Behälter 1, der eine entsprechende
Länge aufweisen kann, ist eine Kies- oder Sandschüttung 2 untergebracht, wobei die
Partikel 3 ir Kies- oder Sandschüttung 2 auf ihrer Oberfläche den Heizlack 4 tragen,
der dort durch Tauchen, Besprühen od. dgl. aufgebracht ist.
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Fig. 3 zeigt einen einzelnen Kieselstein, der auf seiner Oberfläche
den Heizlack 4 trägt. Der gesamte Innenraum des Behälters 1 ist wesentlich von dieser
Kies-oder Sandschüttung 2 ausgefüllt. In der Kies- oder Sandschüttung 2 befinden
sich noch die Elektroden 5, 6, die jeweils abwechselnd angeordnet sind. Die Elektroden
5, 6 sind an den Leitungen 7, 8 dadurch gebildet, daß die Isolierung stellenweise
entfernt wurde.
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Zweckmäßig werden die beiden Leiter 7, 8 im Bereich der Elektroden
5, 6 miteinander verdrillt, so daß sich die Leiter 7, 8 gegenseitig halten. Die
Leiter 7, 8 sind durch
einen Deckel 9 hindurchgeführt und können
an dem gegenüberliegenden Deckel 10, der den Behälter 1 verschließt, aufgehängt
sein, so daß sie sich weitgehend in der Achse des Behälters 1 befinden.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 fehlen die beiden Deckel 9 und
10. Der Behälter 1 besteht hier aus einem Abschnitt eines Kunststoffschlauches,
der beidendig verschweißt ist. In die Verschweißungen 11 und 12 sind die Leiter
7, 8 eingefügt bzw. dort verankert. Auf diese Weise läßt sich der Heizkörper besonders
einfach herstellen.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 wird der isolierende
Behälter aus den Randleisten 13, 14, 15 und zwei Abdeckfolien 16 gebildet, wobei
die Abdeckfolien 16 die Randleisten 13, 14, 15 von unten und von oben abschließen.
In dem so gebildeten Innenraum wird die Kies-oder Sandschüttung 2 angeordnet, die
auf ihrer Oberfläche den Heizlack 4 trägt. Die Elektroden 5 und 6 bestehen hier
aus Metallstäben, die etwa in der Mitte der Höhe der Randleisten 13 und 14 aufgelagert
bzw. vorgesehen sind. Dabei sind die drei Elektroden 5 in der Randleiste 13 verankert
und mit dem Leiter 7 verbunden. Die Elektroden 6 sind ebenso in der Randleiste 14
verankert und mit dem Leiter 8 verbunden. In den Randleisten 13 und 14 befinden
sich an korrespondierender Stelle Löcher 17, in die wechselseitig die freien Enden
der Metallstäbe bzw. der Elektroden 5, 6 eingesteckt werden. Wie ersichtlich, sind
die Randleisten 13 und 14 mit ihren Elektroden identisch ausgebildet. Beim Aufbau
eines solchen Heizkörpers, beispielsweise in einem Fußboden, wird zunächst die Abdeckfolie
16 auf der Unterseite ausgebreitet. Diese Abdeckfolie 16 besteht aus einer isolierenden
Kunststoffolie. Sie kann auf der der Schüttung 2
zugekehrten Seite
zusätzlich noch mit Heizlack 4 bestrichen sein. Darauf werden die beiden Rand isten
13 und 14 gelegt, wobei die Elektroden 5 und 6 gegenseitig in die Löcher 17 eingesteckt
werden. An den Stirnseiten werden Randleisten 15 angelegt. Die Randleisten 13, 14,
15 bestehen aus isolierendem Material, beispielsweise aus Kunststoff. Sodann wird
die Kies- oder Sandschüttung 2 eingebracht, die die ganze Höhe der Randleisten 13,
14, 15 einnimmt. Schließlich wird die obere Abdeckfolie 16 zu Isolierzwecken aufgelegt.
Diese kann gemäß Fig. 5 an den Seitenrändern herabhängen und somit die Leiter 7
und 8 zusätzlich überdecken.
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Die Ausführungsform der Fig. 4 und 5 kann in vielerlei Weise und für
die unterschiedlichsten Anwendungszwecke realisiert werden, beispielsweise eingebaut
in eine beheizbare Sitzplatte, in einer Wärmeplatte für Jungtiere, beispielsweise
Ferkel. Es versteht sich, daß die Leiter 7, 8 außerhalb der Randleisten 13, 14 isoliert
sind, während die Elektroden 5, 6 über ihre ganze Länge zwischen den Randleisten
13 und 14 keinerlei Isolierung aufweisen, damit der Strom übertritt von den Elektroden
5, 6 in den Heizlack auf der Kies- oder Sandschüttung 2 möglichst ungestört von
statten geht.