DE846429C

DE846429C - Einrichtung zur elektrischen Beheizung von Oberflaechenschichten

Info

Publication number: DE846429C
Application number: DEJ868A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr-Ing Johannson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-05-04
Filing date: 1950-05-04
Publication date: 1952-08-11

Description

Einrichtung zur elektrischen Beheizung von Oberflächenschichten

Es ist eiirr Reihe von 1_iilriclittiii(zen bekannt,

mittel: derer 01)c1-thichellschichtell, @lie z. B. all;

Terrazzo, Zellwilt. Gips. Ilolzzeinellt, 1-:rdhoden.

Schlacke, Flie;eii oder Zusammensetzungen aus sol-

chen oder ähnlichen Stclfen bestellen, elektrisch be-

heizt \\ erden.

1)fe@eli Kini-fchtungeli hattet eitle Reibe von -Nach-

teilen all, die @or@@-iegend darin bestehen, daß die

zur Beheizmig der Oberflächenschichten dienenden

llcfzk('ii-I)ei- kostspielig sind und bei der Reparatttr-

anf:illigkeit iiii einriebauten "Zustand hohe Repara-

ttirl;osteii erfordern. 1?itl weiterer -Nachteil ist darin

zu schon, daf3 diese I leizlkürl>er wegen ihrer hohen

1lerstelluiigskosten nicht so eng in der Oberflächen-

schicht allgeordnet \\erden 1<i)riiieil, sei daß hierdurch

:tarier Temperattirschwanktingen auf der Oberfläche

auftreten. «-as insbesondere bei dünnen Schichten,

die etwa mir einige Zentimeter stark sind, besonders

in Erscheinung tritt. Außerdem wird durch die eben

beschriebenen Konstruktionen eine starke -Neigung

zur Rißbildung in (lern Material der beheizten Ober-

fl:ichenschicllt unvermeidlich sein, <la wegen der

schlechteren verteilutig der kostspieligen oder

dünnen Ileizleiter in der nächsten Umgebung des

lleizleiters starke Übertemperaturen auftreten.

liferbei ist zugrunde gelegt, daß pro Flächeneinheit

die Abgabe einer bestimmten Wärmeleistung vor-

gesehen ist.

Durch nachstehend beschriebene Einrichtung

\\-erden die genannten -Nachteile erhn(iungsgelnä ß

dadurch vermieden, daß die stromführenden Heizleiter direkt in das zu beheizende Material der Oberflächenschicht eingebettet werden und bei einer in Material und Aufbau gegebenen Heizschicht beliebiger Oberflächenabmessung die Oberfläche der Heizdrähte so groß und deren Abstände voneinander so gering gewählt werden, daß die Oberflächentemperatur der Heizdrähte höchstens iomal höher als die Temperatur der dem zu beheizenden lZauin zugekehrten Oberfläche der Heizschicht ist, gemessen in Grad Celsius. Es ist ohne weiteres einleuchtend. daß eine solche Anordnung, die aus Heizleitern von derart großem Querschnitt, z, B. Rundmaterial von 6 mm Durchmesser, besteht, Reparaturen nicht erfordert und gleichzeitig der betreffenden Oberflächenschicht eine stark erhöhte Festigkeit gilt. Darüber hinaus ist es ohne weiteres noch wirtschaftlich, das Material so eng nebeneinander anzuordnen, daß die Temperaturschwankungen auf der beheizten Oberfläche nur wenige Grad Celsius betragen. Da als Material ohne weiteres Eisen verwendet werden kann, lassen sich die Heizleiter auch ähnlich einer Armierung, wie sie vom Eisenbeton leer bekannt ist, anordnen.

In vielen Fällen wird es vorteilhaft sein, die belieizte Oberflächenschicht durch Wärmeisolation, wie Luft, Glaswolle, Schlacke usw., vor Wärmeableitung zu den tragenden Flächen zu schützen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Heizleiter in einer transportierbaren Schicht, z. B. einer Platte, unterzubringen, die beispielsweise aus den vorhin genannten \laterialien hergestellt ist. Hierdurch wird es möglich, durch nachträgliche Anbringung Oberflachen teilweise oder ganz zu beheizen, beispielsweise. hinter dem Verkaufstisch in einem Ladengeschäft.
Des weiteren wird es häufig von Vorteil sein, die lleizleiter in der zu beheizenden Oberflächenschicht nicht fortlaufend, sondern gruppenweise anzuordnen, wodurch in bequemer Weise verschiedene 'feile der betreffenden Oberfläche wahlweise beheizt werden können. Hierbei wird durch bekannte Schaltmaßnahmen die jeweilige Gruppe an die Spannungsquelle gelegt. Wegen der durch die Erwärmung auftretenden Ausdehnung der beheizten Gruppen werden die Gruppen erfindungsgemäß durch Dehnungsfugen voneinander getrennt.
Die zur Beheizung dienende elektrische Energie wird vorwiegend durch Wechselstrom erzeugt und dann über einen ein- oder mehrphasigen Transforinator auf eine oder mehrere von der (den) Primärwicklungen) räumlich getrennte Sekundärwicklungen) übertragen, wobei die Klemmenspannung an den Heizleitergruppen unterhalb der Grenze liegt (etwa 15 V eff.), an der Wechselspannungen von Netzfrequenz vom menschlichen Organismus bei direkter Berührung der Leiter wahrgenommen werden bzw. schädlich sein können. Zum Anheizen und zur Anpassung der Oberflächentemperatur der beheizten Schicht an die jeweiligen Erfordernisse hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die elektrische Leistung durch zeitweises Ein- und Ausschalten bzw. durch Umschalten auf eine andere Spannung von Hand oder automatisch zu regeln. Hierbei wird der Transformator vorzugsweise auf der Primärseite angezapft, da wegen der niederen Spannungen auf der Sekundärseite die Kontaktübergangswiderstände der Umschalter Schwierigkeiten bereiten können.
In Alb. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung gezeigt. Die Primärwicklung i eines Einphasentransformators ist am einen Ende mit dem Netz verbunden, während der andere Pol des Netzes über den thermisch gesteuerten Umschaltehebel ,4 entweder über den Kontakt 2 eine Anzapfung oder über den Kontakt 3 (las andere Ende der Primärwicklung erreicht. Der Thermoschalter ist beispielsweise aus einer Röhre 8 hergestellt, an der über das Isolierstuck 5 der Umschalthebelarm 4 gelagert ist. Die Röhre 8 ist mit einem Boden versehen, an (lern die Stange 9 befestigt ist, die über das Isolierstück 6 den Hebel 4 bewegt, wenn auf Grund der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten der Röhre 8 und der Stange9 bei Temperaturänderungen entsprechende Differenzeit in der Länge dieser beiden "feile auftreten. Die Röhre 8 ist in dem zu beheizenden Material 7, das automatisch in der Temperatur geregelt werden soll, in einer Versenkung io untergebracht. Auf der Sekundärseite des Transformators ist die \ iedervoltwicklung ii montiert, die über entsprechend starke Leiter die Heizgruppen 12 und 13 speisen kann. Die Speisung wird über die Laschenschalter 14 bzw. 15 ein- bzw. ausgeschaltet. Eine zweite Wicklung 16 ist für den _Anschluß weiterer Heizleitergruppen vorgesehen.
Die A11. 2 zeigt die beispielsweise Ausführung einer Anordnung von zwei Heizleitergruppen für einen Steinboden aus TerrazZO. 21 ist geschüttetes Erdreich, auf dein eine Schicht 22 von etwa 8 cm feiner Schlacke zwecks Wärmeisolation aufgestampft ist. Die Oberfläche der Schlackenschicht ist mit einer Lage Magerbeton 23 abgedeckt. Auf diesem Magerbeton liegen die Heizleiter 27 und 28 zweier benachbarter Heizgruppen. Während der i Reizleiter 27 aus vollem Material hergestellt ist, besteht der Heizleiter 28 aus Rohrmaterial. Die Heizleiter sind in diesem Beispiel aus Eisen, das mit einer dünnen Lackschicht überzogen ist. Die beiden Terrazzoschichten 24 und 25 umgeben die Heizleiter vollständig und haben eine Stärke von beispielsweise 3 cm. Die Dehnungsfuge 26 ist finit Asphalt ausgefüllt. In dein Terrazzoboden 24 ist eine Vertiefung 29 angebracht, die zur Aufnahme eines Wärmeschalters für automatische Temperaturregulierung dient.
Ein weiteres Beispiel für die elektrische Beheizung von Oberflächenschichten ist in Abb. 3 dargestellt. 31 ist eine Platte, die beispielsweise aus Holzzement besteht und mit dem U-förmig gebogenen Eisenprofil 32 eingefaßt ist. Die Reizleiter 33 sind besonders stark ausgebildet, uni dieser Platte, die als Fußbodenbelag dienen soll, die notwendige Festigkeit zu geben. Die Heizleiterenden sind über die Anschlußbolzen 36 durch den Eisenrahmen 32 in geniigeiidem Abstand durchgeführt. Die Isola-

tion erfolgt durch (1i(' Is(iliet-stiicke 34 und 35, "äb-

rend (her lhtlzen durch die Muttern 37 und 38 Im

festigt ist. I)ei- Attscltluß erfolgt mit der :Mutter 39.

Claims

PATENTANSPaÜCHe: i. I,:iiii-iclittiiig zur elektrischen Beheizung uni OberHüchenschichtett, die z. 13. aus Terrazzo, Zement. Gips, Holzzement, l?r<lboden, Schlacke, Vliesen oller Stsanlmensetzungen ans solchen oder @ihnlicheu Stoffen bestehen, dadurch ge- kennzeichnet, daß bei einer in Material und Auf- bau gegebenen lleizschicht beliebiger Ober- H:icltettabniessung die OIwrdäche (her Heizdrähte s" groß und deren Abstände voneinander s(; gering gewählt wenleti, daß (hie O1>erHächentem- peratur (her Heizdrähte höchstens iotnal höher als die Teniperattir (her (lern zu beheizenden Nautn zugekehrten DberHäche der I feizschicht ist, geniessen in Grad Celsius. I?inrichtung zur elektrischen Belieizung uni (Urflächenschichten nacht Anspruch i, da- durch gel;rititzeichiwt, daß die 1leizleiter uni soldrein Querschnitt und Material sind, da(i sie gleichzeitig (lein zu beheizenden Material als Arulierung dienen. 3. Hinrichtung zur elektrischen ßeheizung samt OberHächenschichten nacht Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter in einer stur wenige Antimeter starken Ober- flächenschicht eingebettet sind und die (lein zu beheizen(lett IZautn abgekehrte Schlichtseite ge- geit WärtneabHuß (lurcli Isolationsmaterial. wie z. l3. Luft. Glaswolle. Schlacke und ähnliche Stifte. geschützt ist. 4. I@.inrichtung zur elektrischen l3eheizung samt ( )IierHächenscliicliteiinach Anspruch 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter in einer transportierbaren Schicht, z. 13. einer Platte. eingebettet sind. Einrichtung zur elektrischen Beheizung von Oberflächenschichten nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, (.aß die Verteilung der Heizleiter der zu beheizenden Schicht gntli- penweise erfolgt. 6. Einrichtung zur elektrischen Beheizung von Oberflächenschichten nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer HeizleitergrulTe gehörende Schicht von (her ()der den übrigen Schichten durch Dehnungs- fugen getrennt ist. j. Einrichtung zur elektrischen lkheizung von Oberflächenschichten nach Anspruch. i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ileizleiter- gruppen vorwiegend durch Wechselstrom über einen eilt- oder mehrphasigen Transforniat(m- bzw. Trausf(trinatoren gespeist werden. Hinrichtung zur elektrischen Beheizung von OberHächenschichten nach Ansprach i bis 7,. dadurch gekennzeichnet, daß die an die Heiz- leitergruppen abgegebene elektrische Leistung durch zeitweises Ein- und Ausschalten bzw. durch l-nischalten auf eine andere Spannung, vorwiegend in Abhängigkeit r011 der Tempera- tur der lwheizten Schicht, von Hand oder auto- inatisch geregelt wird. g. Einrichtung zur elektrischen Beheizung von OberHächenschichten nach Anspruch i bis dadurch gekenuzeichtiet, daß (hie Heizleiter aus Voll- oller Rohleisen bestehen. io. 1?inrichtung zur elektrischen Beheizung s(ni Oberflächenschichten nach Anspruch. i his 9, dadurch geketntzeichnet, daß die lleizleiter lackiert sind.