DE3101717A1 - Aus metallischem flachmaterial bestehende schiene zum fixieren der heizrohre einer flaechenheizung - Google Patents

Description

■J Köln, den 15. Januar 1981 vA.

Anmelder: Herr Artus Feist, Weidenweg 9» Bergisch Gladbach

Mein Zeichen: F 41/365

Xus metallischem Flaehr.aterial bestehende Schiene zum Fixleren der Heizrohre einer Flächenheizung

Die Erfindung betrifft eine aus metallischem Flachmaterial bestehende Schiene zum Fixieren der Heizrohre einer Flächenheizung. Zum Vereinfachen der Beschreibung wird diese Schiene im folgenden am Beispiel der Fixierung der Heizrohre einer Fußbodenheizung beschrieben. Für diese Anwendung, bei der sich ihre sämtlichen Vorteile auswirken, ist die Schiene in erster Linie bestimmt. Sie eignet sich jedoch auch zum Fixieren von Heizrohren in Wand- und Deckenheizungen. Ebenso kann sie in Außenflächen, wie zum Beispiel der Umrandung von Schwimmbädern, Start- und Landebahnen usw. verwendet werden. Schließlich können durch die von ihr fixierten Rohre auch Kühlmittel und Wärme aus der Außenwelt aufnehmende Medien transportiert werden.

Schienen zum Fixieren von Heizrohren sind bekannt. Sie werden auf den Unterboden des zu beheizenden Raumes aufgelegt. Das oder die Heizrohre, die aus einem flexiblen Kunststoff bestehen, werden nach einem vorgegebenen Schema in die Schienen eingelegt und von diesen in ihrer Sollage gehalten. Mit ihren beiden Enden werden das oder die Heizrohre an den Vor- und Rücklauf einer Zentralheizungsanlage angeschlossen. Estrichbeton oder ein Mörtel wird zum Abdecken der Schienen und der Heizrohre auf den Unterboden aufgeschüttet. Schienen dieser Art zum Fixieren der Heizrohre sind bekannt. Überwiegend bestehen sie aus extrudiertem oder geschäumtem Kunststoff. Kunststoff hat eine nur niedrige Wärmeleitfähigkeit. Damit wird der Abfluß der Wärme aus den Heizrohren in den Fußboden gehemmt. Kunststoff hat auch einen von Estrich und/oder Beton ab- ; weichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten. Damit entstehen im Boden Spannungen, und es besteht die Gefahr einer Bildung von Rissen. Um. diesem entgegenzuwirken, gibt man dem Estrich eine größere Bauhöhe. Dadurch wird dann der Wärmeübergang von den Heizrohren in den

I zu beheizenden Raum beeinträchtigt. Zum Erzielen eines gleichen Ausdehnungskoeffizienten und zum Vermeiden der Wärmerisse hat man die aus Kunststoff bestehenden Schienen mit Stahldrähten bewehrt. Dies verteuert die Herstellung,und die anderen Nachteile, wie die schlechte Wärmeleitfähigkeit, bleiben erhalten. Ein anderer Nachteil sämtlicher aus Kunststoff bestehender Schienen liegt auch noch darin, daß sie aus Festigkeitsgründen unterhalb der Heizrohre eine bestimmte Mindesthöhe aufweisen müssen. Dies erhöht das Volumen des aufzuschüttenden Estrichbetons bzw. Mörtels. Damit müssen größere Massen unnötig aufgeheizt werden. Aus metallischem Flachmaterial bestehende Schienen sind ebenfalls bekannt. Diese Schienen haben scharfe Kanten. Damit besteht die Gefahr, daß der empfindliche Kunststoff der Heizrohre eingekerbt wird. Im allgemeinen sind diese Schienen auch nicht ausreichend längsstabil bzw. torsionsfest. Sämtliche bekannten Schienen haben auch den Nachteil, daß sie zu leicht auf dem Unterboden verrutschen. Hier ist zu bedenken, daß sie bei der Montage einer Fußbodenheizung als erstes auf den Boden aufgelegt werden. Dann werden die Heizrohre in ihre Sollage gelegt und in dieser an den Schienen fixiert. Bei dem ^: Verlegen der Heizrohre in ihre Sollage werden diese unter anderem ■i in Bögen gelegt. Dabei treten solche Spannungen auf, daß die Schienen nach dem Fixieren der Heizrohre an ihnen wegrutschen.

j Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schiene zum Fixieren der Heizrohre einer Flächenhei- | zung so auszubilden, daß mit den heutigen technischen Mitteln ein Optimum an Festigkeit von Schiene und Fußboden, ein Maximum an Wärmeleitfähigkeit, ein Minimum der Gefahr eines Einkerbens der Heizrohre und auch eine Minimierung der Bauhöhe des Estrichbetons bzw. Mörtels erreicht werden und gleichzeitig auch die Fertigungskosten unter denen bekannter Schienen liegen. Diese Aufgabe wird bei einer aus metallischem Flachmaterial bestehenden Schiene erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sie in Längsrichtung in glei- i chen Abständen auseinanderliegende, querverlaufende und durch Aus-j biegen der Schiene entstandene Taschen zur Aufnahme der Heizrohre i aufweist. Durch die Verwendung von metallischem Flachmtaterial er-j hält man eine hohe Wärmeleitfähigkeit und den gleichen Ausdehnungst F 41/365 j koeffizienten wie bei Estrichbeton oder Mörtel. Im Unterschied zu'¹

den bekannten aus metallischem Flachmaterial bestehenden Schienen ist die erfindungsgemäße Schiene Jedoch so verformt oder ausgebogen, daß sie Taschen zum unmittelbaren Einlegen der Heizrohre aufweist. Durch diese aufeinanderfolgenden Taschen wird die Schiene längsstabil und torsionsfest. Damit kann sie dünn ausgebildet werden. Ihre Stärke liegt in der Größenordnung von 1 mm oder nur wenig mehr. Damit liegen die in den Taschen gehaltenen Heizrohre praktisch unmittelbar über dem Unterboden. Damit sinkt die Bauhöhe des Estrichbetons oder Mörtels. Damit steigt die Wärmeleitfähigkeit. Gleichzeitig wird Energie eingespart, da weniger Estrichvolumen aufgeheizt werden muß.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung haben die Taschen in Längsrichtung gesehen quadratischen Querschnitt,und die Übergänge zwischen dem Boden und den beiden Seiten der Taschen sind abgerundet. Damit stehen die Heizrohre auf dem größten Teil ihres Umfanges in unmittelbarer Flächenberührung mit der metallischen Schiene. Damit ergibt sich nicht nur ein guter Halt des Heizrohres, sondern auch ein guter Wärmeübergang.

In einer weiteren Ausgestaltung sind im oberen Bereich der Seiten der Taschen in diese hinexnragende warzenförmige Vorsprünge vorgesehen. Diese werden zweckmäßig in das Material der Schiene hineingedrückt. Sie sind so angeordnet und so lang, daß sie von oben an den in die Taschen eingelegten Heizrohren anliegen. Damit werden diese sicher in den Taschen gehalten. Es wird verhindert, daß die Heizrohre beim Verlegen durch die dabei entstehenden Spannungen aus den Taschen herausrutschen.

Es wurde ausgeführt, daß die Heizrohre aus empfindlichem Kunststoff bestehen und dieser vor einem Einkerben an scharfen Kanten geschützt werden muß. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß . die Längskanten der Schiene unter Bildung einer Abrundung nach au-

j ßen bzw. unten abgebogen sind. Diese Abrundungen gibt es nicht nur im Bereich der Taschen, sondern auch an den diese verbindenden Horizontalstücken. Dann erfüllen die Abrundungen zusätzlich ; die Funktion, die Längsstabilität und Torsionsfestigkeit der J

j Schienen zu erhöhen. J

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i In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Ränder der| ' Abrundungen unter Bildung von scharfen Kanten angeschärft sind. j : Diese scharfen Kanten drücken sich, insbesondere falls die Schie- j nen beim Einlegen der Heizrohre etwas kippen sollten, in den Un- j terboden ein. Damit gibt es zum erstenmal eine Schiene, die vollständig rutschfest auf dem Unterboden aufliegt. ■ j

Zum weiteren Erhöhen der LängsStabilität und Torsionsfestigkeit ^: weist die Schiene noch zwei in Längsrichtung in gleichen Abständen von ihren Längskanten verlaufende, nach ihrer Unterseite herausgedrückte Sicken auf. Diese Sicken können nur so weit herausgedrückt bzw. so hoch sein, daß sie bei einer auf dem Unterboden aufliegenden Schiene diesen nicht berühren und die Schiene nur auf den vorstehend genannten scharfen Kanten aufliegt. Damit bleibt die gewünschte Rutschfestigkeit vollständig erhalten. \

Die erfindungsgemäße Schiene besteht aus Bandstahl, vorzugsweise ; verzinktem Bandstahl. Dieser hat eine Stärke von etwa 1 mm oder etwas mehr. Damit lassen sich die Schienen vor Ort einfach auf Länge schneiden. Statt aus Bandstahl oder verzinktem Bandstahl kann die Schiene auch aus Messing, Aluminium oder einem anderen Metall bestehen.

Der Abstand von Tasche zu Tasche beträgt 30 bis 70 mm, vorzugsweise 50 mm. Damit ergeben sich ausreichende Möglichkeiten zum Verle- gen der Heizrohre in jedem gewünschten Schema. Im allgemeinen wird ! ein Abstand von Heizrohr zu Heizrohr von 50 mm nie unterschritten.

! Deshalb ist dieser Abstand das bevorzugte Maß. Durch die enge Auf-!

j einanderfolge der Taschen wird auch die Längsstabilität und Torsionsfestigkeit der Schienen gesteigert. Durch die die Taschen be-_:

grenzenden Seiten, durch die die Seiten unter einem rechten Winkel ! verbindenden Böden und durch die die Seiten benachbarter Taschen '■ verbindenden horizontalen Stücke ergibt sich ein beträchtliches

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Widerstandsmoment. Die Breite einer Tasche bzw. eines Bodens ent- j spricht dem Außendurchmesser eines Heizrohres, zum Beispiel 21 mm. j

Zum Erleichtern des Einlegens der Heizrohre in die jeweilige Tasche weisen die Schienen auf ihrer Oberseite in gleichen Abständen, zum Beispiel nach jeder vierten Tasche, eine Kennmarke auf. F 41/365 ! Diese können auch numeriert sein. Durch einfaches Abzählen der

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! Kennmarken oder Lesen ihrer Numerierung kann der Heizungsverleger j dann sofort feststellen, in welche Tasche ein Heizrohr eingelegt j werden muß.

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I In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß im Boden \ der Taschen mindestens ein Loch vorgesehen ist. Zu einem frühen i j Zeitpunkt beim Herstellen der Schiene wird es in das Bandmaterial < j eingestanzt. Dieses in der fertigen Schiene im Boden Jeder Tasche

vorgesehene Loch erfüllt zwei Aufgaben. Beim Durchlauf der Schiene i durch die Fertigungs- bzw. Biegemaschine greifen Vorschubstifte in j diese Löcher ein. Mit diesen Vorschubstiften kann die Schiene bzw. ι das Bandmaterial exakt schrittweise um Jeweils die vorgegebene ! Strecke durch die Fertigungsmaschine durchgeschoben werden. Durch I das Einführen des bzw. der Stifte in das bzw. die Löcher wird ein

■ exakter Vorschub unmittelbar gewährleistet. Beim Erfassen der

ί Schiene bzw. des Bandmaterials mit Zangen oder Backen wäre ein ,

■ exakter Vorschub weitaus aufwendiger. Die zweite Funktion der Lö-I eher ergibt sich bei der Verwendung der fertigen Schiene. Mit .

j durch die Löcher durchgesteckten Schrauben, Stiften oder dergleii chen kann die Schiene auf einem Unterboden befestigt werden. Eben-I so lassen sich Gewindeschrauben durchführen und die Schiene damit j an Verstrebungen, Versteifungen usw. befestigen.

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\ Nach dieser Beschreibung der erfinderischen Merkmale soll noch ein

• weiterer Vorteil der Schiene beschrieben werden, der sich bei ih- ! rem Verlegen in Estrichbeton ergibt. Bei großen Temperaturschwankungen treten in diesem Wärmespannungen auf, und es können Risse entstehen. Diese bilden sich insbesondere an MauervorSprüngen, in Ecken und anderen unregelmäßigen geometrischen Formen. Zum Vermeiden solcher Risse hat man den Estrichbeton bisher armiert, ihn mit Kunststoff versetzt und auch Dehnungsfugen angeordnet. Die erfin- | dungsgemäße Schiene macht diese Maßnahmen überflüssig. Sie wirkt j wie eine Armierung. Der Estrichbeton läuft auch in die Hohlräume zwischen den Taschen bzw. unter den Horizontalstücken ein. Damit entsteht eine große flächenmäßige Berührung zwischen Schiene und Estrichbeton. Wärmespannungen im Estrichbeton werden von den die Taschen der Schienen begrenzenden Seiten aufgefangen und abgebaut.| Sie können sich nicht über der gesamten Länge eines Fußbodens ad- j

dieren und zu Rissen führen. Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schiene Böden Jeder geometrischen i Form ohne zusätzliche Armierung oder Dehnungsfugen nicht aufreißen.

Ate Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun weiter beschrieben. Dabei ist:

I Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt entlang der i Schnittlinie 1 - 1 in Fig. 2, eines Teilstückes einer j erfindungsgemäßen Schiene,

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ι Fig. 2 eine Aufsicht auf dieses Teilstück,

j Fig. 3 ein Schnitt durch die Schiene entlang der Schnittlinie ! 3 - 3 in Fig. 1,

Fig. 4 ein Schnitt durch die Schiene entlang der Schnittlinie 4 - 4 in Fig. 1,

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Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teilstückes der

Schiene mit einem eingelegten Heizungsrohr,

j Fig. 6 die perspektivische Darstellung eines Bündels mehrerer I Schienen beim Transport oder bei der Lagerung,

Fig. 7 ein Querschnitt durch einen Fußboden mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Heizung, wobei der Schnitt durch die Schiene entlang der Schnittlinie 3 - 3 in Fig. 1 verläuft, und

Fig. 8 ein Querschnitt ähnlich Fig. 7, wobei der Schnitt durch die Schiene entlang der Schnittlinie 4 - 4 in Fig. 1 verläuft.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Teilstück einer Schiene 12. Sie besteht aus den Horizontalstücken 14 und den zwischen diesen befindlichen Taschen 16. Diese werden von den Seiten 18 und den Böden

begrenzt. Wie ausgeführt, besteht die Schiene aus metallischem 'Flachmaterial. In dieses werden die Taschen hineingedrückt. Dies I ist ein fertigungsmäßig einfacher Vorgang. In der links befindli-I chen Tasche 16 liegt ein Heizrohr 22. Zwischen den Seiten 18 und !den Böden 20 befinden sich abgerundete übergänge 24. Oberhalb des iHeizrohres 22 ragen, wie Fig. 2 zeigt, warzenförmige VorsprUnge 26 in die Taschen 16. Sie liegen von oben an dem Heizrohr 22 an und verhindern, daß dieses nach oben aus der Tasche herausrutscht. iUm dieses Ziel noch besser zu erreichen, können die Vorsprünge 26 statt punktförmig, wie dargestellt, auch als längliche Stege ausgebildet sein. Die Längskanten 28 der Schienen 12 haben die Form von Abrundungen 30. Damit werden die Heizrohre 22 an ihren Austrittsstellen aus den Taschen 16 vor einem Einkerben geschützt. Weiter wird, wie erwähnt, das Widerstandsmoment der Schienen 12 erhöht. Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, sind die Ränder 32 der Abrundungen 30 als scharfe Kanten 34 ausgebildet. Hiermit können sie sich, wie in den Figuren 3 und 4 angedeutet ist, in dem sich tragenden Unterboden 36 verkrallen. In der Schiene 12 verlaufen noch [ die beiden Sicken 38. Diese sind in den Figuren 3 bis 4 sichtbar. i Sie erhöhen das Widerstandsmoment und damit die Längsstabilität j und Torsionsfestigkeit der Schiene 12.

iFig. 5 zeigt diese in der Perspektive mit einem eingelegten Heizjrohr. Zusätzlich zu der bisherigen Darstellung ist noch eine Kenn-

I marke 40 zu sehen. Sie erleichtert das Abzählen der Taschen beim

I Einlegen der Heizrohre und beim Schneiden der Schienen auf Länge. ! Fig. 5 läßt weiter erkennen, wie das eingelegte Heizrohr einer-

j seits nach oben durch die warzenförmigen Vorsprünge 26 gehalten I wird und andererseits an seinen Austrittsstellen aus den Taschen

nur an abgerundeten Flächen anliegt.

Fig. 6 zeigt einige zu einem Bündel zusammengelegte Schienen 12. Ein solches Bündel kann auch mehr oder weniger Schienen als dargestellt enthalten. Die Schienen sind etwa 3 bis 4 m lang und werden mit Bändern in dem Bündel zusammengehalten. In dieser Form werden sie an die Baustelle angeliefert.

41/365 j Die Figuren 7 und 8 zeigen zwei an verschiedenen Stellen gezogene

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Querschnitte durch eine mit einer erfindungsgemäßen Schiene aufgebaute Fußbodenheizung. Aus beiden Figuren ist zu ersehen, daß der Abstand zwischen Unterkante Heizrohr 22 und Oberkante Unterboden 36 nur sehr gering ist. Man erkennt weiter, daß sich die j Schiene 12 mit ihren scharfen Kanten 34 etwas in den Unterboden j 36 hineingedrUckt hat. Dabei ist die Darstellung in Fig. 8 etwas j übertrieben. Die Darstellung zeigt Jedoch, wie weit sich die i 'Schiene 12 in den Unterboden 36 hineindrücken kann und damit an

! einem Verrutschen gehindert wird. Auf den Unterboden 36 ist der \ Estrich 42 aufgeschüttet. Fig. 7 zeigt hierzu, daß dieser den Raum zwischen den Taschen bzw. unter den Horizontalstücken 14 ι vollständig ausfüllt. Damit ergibt sich eine gegenseitige Verkral- ; lung von Schiene 12 und Estrich 42. Die Schiene 12 stellt eine ! vorzügliche Armierung dar und verhindert das Auftreten von Rissen,

j Einige Figuren zeigen weiter das im Boden 20 der Taschen 16 vor-I gesehene Loch 44. Mit diesen Löchern wird, wie ausgeführt, die j Schiene bzw. das sie bildende Bandmaterial in einer Fertigungsj oder Biegemaschine erfaßt. Weiter lassen sich bei der fertigen

j Schiene 12 Schrauben, Stifte, Gewindeschrauben usw. durch die Lö-[ eher 44 durchführen. Damit läßt sich die Schiene an einem Unter-I boden befestigen oder mit anderen Elementen verschrauben.

Claims (9)

Köln, den 15. Januar 1981 vA. Anmelder: Herr Artus Feist, Weidenweg 9, Bergisch Gladbach Mein Zeichen: F 41/365 Ansprüche

1. Aus metallischem Flachmaterial bestehende Schiene zum Fixieren der Heizrohre einer Flächenheizung, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Längsrichtung in gleichen Abständen auseinanderliegende, querverlaufende und durch Ausbiegen der Schiene (12) entstandene Taschen (16) zur Aufnahme der Heizrohre (22) aufweist.

2. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (16) in Längsrichtung gesehen quadratischen Querschnitt I aufweisen und die Übergänge (24) zwischen dem Boden (20) und I den beiden Seiten (18) abgerundet sind.

3. Schiene nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im '

oberen Bereich der Seiten (18) in die Taschen (16) hineinragende warzenförmige Vorsprünge (26) vorgesehen sind.

4. Schiene nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Längskanten (28) unter Bildung einer Abrundung (30) nach außen bzw. unten abgebogen sind.

5. Schiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (32) der Abrundungen (30) unter Bildung von scharfen Kanten (34) angeschärft sind.

6. Schiene nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei in Längsrichtung in gleichen Abständen von den Längskanteni verlaufende, nach ihrer Unterseite herausgedrückte Sicken (38) aufweist.

7. Schiene nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Bandstahl, vorzugsweise verzinktem Bandstahl besteht.

j 8. Schiene nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie j aus Aluminium, Messing oder einem anderen Metall besteht.

9. Schiene nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Tasche (16) zu Tasche (16) 30 bis 70 mm, vorzugsweise 50 mm beträgt.

ΙΟ. Schiene nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie in gleichen Abständen, zum Beispiel nach Jeder vierten Tasche
(16), auf ihrer Oberseite Kennmarken (40) aufweist.

J11. Schiene nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden (20) der Taschen (16) mindestens ein Loch (44) vorgesehen ist.