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Elektrische Flächenheizvorrichtung und Verfahren und Mittel zu ihrer
Herstellung Die üblichen elektrischen Heizvorrichtungen sind in aller Regel so aufgebaut,
daß die elektrisch erzeugte Wärme in dicht gewickelten Heizspiralen und ähnlichen
Anordnungen entsteht, so daß also die Wärme konzentriert erzeugt wird. Bei vielen
Anwendungen wäre es indes erwünscht, wenn die Wärmeerzeugung über größere Flächen
verteilt wäre und somit an der einzelnen Erzeugungsstelle die Wärme nur mit einer
mäßigen Temperatur entstände. Hierbei ist vor allem gedacht an Beheizungsvorrichtungen
für gewerbliche Räume und Wohnräume, für Brutkästen und für sonstige mehr oder weniger
abgeschlossene Räume, ferner an medizinische Anwendungszwecke, z. B. auf den menschlichen
oder tierischen Körper zu legende flächenförmige Heizbügel u. dgl. Der Aufbau solcher
Räume und die Anordnung der Heizvorrichtungen ließe sich vom technischen und vom
architektonischen Standpunkt aus vielfach besser und geschmackvoller durchführen,
wenn man über gut brauchbar und wirtschaftlich herstellbare flächenförmige Heizvorrichtungen
verfügen würde. Es hat auch in der Tat nicht an vielen Versuchen und Vorschlägen
für solche Heizvorrichtungen gefehlt, So sind z. B. flächenförmige Heizvorrichtungen
bekanntgeworden, bei denen in Übereinstimmung mit dem unten noch erläuterten Erfindungsgegenstand
der Heizdraht zwischen zwei Holzplatten angeordnet ist. Bei der praktischen Ausführung
solcher Heizvorrichtungen ist man,
soweit bekannt, so vorgegangen,
daß man den Heizdraht mit einerAsbestumhüllung versehen und die Holzplatten mit
entsprechenden Aufnahmerillen für dieseHeizdrahtgebilde ausgestattet hatte. Alle
diese und ähnliche und bekannte Flächenheizvorrichtungen haben sich trotz dem obengenannten,
an sich vorhandenen Bedarf nicht allgemein einführen können, und zwar anscheinend
deswegen, weil diese Heizvorrichtungen für die elektrotechnische Fertigung wegen
der umfangreichen Holzteile nicht recht in Betracht kamen, ebensowenig aber auch
für die Holzplattentechnik, weil wiederum der Heizdraht mit seiner Bewehrung und
den damit zusammenhängenden Sondermaßnahmen für die Betriebe der Holztechnik ein
betriebsfremdes Element bildete.
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Die neue erfindungsgemäße Flächenheizvorrichtung beruht in ihrem Aufbau
auf dem Grundgedanken, ein Gebilde zu schaffen, das ohne Schwierigkeiten dem einen
der beiden genannten Fachgebiete, und zwar hier dem Gebiete der Holzplattentechnik,
zugeordnet werden kann. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung einer wirtschaftlichen
Fertigung überhaupt und der wirklich umfangreichen Aufnahme und Verbreitung derartiger
Flächenheizvorrichtungen geschaffen. Die neue Lösung besteht darin, daß der Heizdraht
unbewehrt, d. h. blank, an einer Grundplatte aus Holz, und zwar an einzelnen Befestigungsstellen,
insbesondere an aus der. Grundplatte herausgearbeiteten Zungen ausgespannt und durch
eine zweite, nach der Technik der Sperrholzplatten mit der ersteren unmittelbar,
im wesentlichen auf der ganzen oder nahezu auf der ganzen Fläche verleimten Holzplatte
abgedeckt ist. Die dem Heizdraht abgewandte Seite der Grundplatte wird ebenfalls
mit einer Abdeckplatte verleimt, um ein Verziehen der Flächenheizvorrichtung zu
vermeiden. Es ist also hier ein Gebilde geschaffen, das in der Technik seiner Herstellung
nahezu ganz mit der bekannten und in allen Ländern üblichen Technik der Sperrholzplattenherstellung
übereinstimmt. Es ist lediglich, ohne daß sich sonst etwas ändern würde, der Arbeitsgang
der Belegung der Grundplatte mit dem Heizdraht und der vorhergehenden Herstellung
der Zungen oder Nasen od. dgl. einzuschalten. Da entsprechend der Hauptbestimmung
der neuen Flächenheizvorrichtung der Heizdraht elektrisch nur schwach belastet wird
und ja überhaupt bei der Erfindung vorzugsweise an eine großflächige Erzeugung milder
Wärme gedacht ist, ist für einzelne Heizplatten- nur wenig Draht erforderlich; er
kann in einer mehr oder minder grobteiligen, hin und her laufenden Belegung auf
die Grundplatte aufgebracht werden. Dieser dünne Draht drückt sich Teich in die
Holzplatten ein, trägt also nicht auf und gestattet somit die Herstellung des Gesamtgebildes
nach den Grundsätzen der Technik der Sperrholzplatten.
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Offensichtlich ist man früher immer wieder davor zurückgeschreckt,
tatsächlich blanken Heizdraht zwischen zwei Holzplatten einzulegen. Es wurde aber
gefunden, daß einerseits gerade hierdurch eine große Vereinfachung erzielt wird,
und daß sich andererseits durch die völlige Durchtränkung des Holzes mit Kunstharz
eine ausreichende Isolationsfestigkeit- entsprechend den Sicherheitsvorschriften
sowie ein wirksamer Korrisionsschutz ergibt. Außerdem tritt auch eine leichte Verkohlung
an den Berührungsstellen zwischen Draht und Holz ein, die ihrerseits wiederum einen
Schutz für das Holz gegen weiteres Verkohlen bildet. Hinzu kommt, daß ohnehin bei
den neuen Platten der Heizdraht so ausgelegt wird, daß seine Oberflächentemperatur
wesentlich unter der Temperatur der Rotglut bleibt, in aller Regel 2oo° C nicht
erreicht, ja sogar noch unter i5o°/ C bleiben kann. Die Flächenheizvorrichtungen
können auch mit besonderem Vorteil unsymmetrisch ausgeführt werden, und zwar derart,
daß die auf der dem Heizleiter abgewandten Seite angeordnete Abdeckplatte wesentlich
stärker als die andere ist oder daß! durch wärmeisolierende Imprägnierung, besondere
wärmeisolierende Schichten u. dgl., der Wärmefluß im wesentlichen in Richtung der
dünneren Abdeckplatte geleitet wird.
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Weitere Ausführungseinzelheiten der neuen Flächenheizvorrichtungen
sowie die Einzelheiten der Mittel und Verfahren zu ihrer Herstellung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. i a die Grundplatte
mit dem darauf mittels Zungen (Spannungen) befestigten Heizdraht, Fig. i b die Grundplatte
mit dem darauf mittels Nasen befestigten Heizdraht, Fig. 2 a Vorrichtung zur Herstellung
der Zungen (Spannungen) in der Grundplatte, Fig. 2b Vorrichtung zur Herstellung
der Nasen in der Grundplatte, Fig.3aFlächenheizvorrichtung in symmetrischer Ausführung,
Fig.3b Ausführung der Flächenheizvorrichtung mit einseitigem Wärmeschutz, Fig. q.
Anordnung von Sammelleitung für zweiteiligen Anschluß, Fig. 5 a Anordnung des Anschlusses
der Flächenheizvorrichtung mittels Kabel, Fig. 5 b Flächenheizvorrichtung für Anschluß
mittels Klemmen.
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In Fig. i a ist i die Grundplatte aus Holz, an der der Heizdraht 2
an den Zungen (Spanzungen) 3a ausgespannt ist, dargestellt. Für die Grundplatte
i wird mit besonderem Vorteil eine mehrfach verleimte Sperrholzplatte verwendet.
Hierdurch soll ein Krümmen der Grundplatte beim Ausspannen des Heizdrahtes :2 vermieden
werden. Zweckmäßig hat sich für die Drahtführung eine mäanderförmige Anordnung bewährt,
wobei zwischen benachbarten Leitern eine möglichst kleine Spannungsdifferenz besteht.
Bei der Herausführung der Heizdrahtenden 4 befindet sich ein z. B. schwalbenschwanzförmiger
Ausschnitt 5 in der Grundplatte i für die spätere Aufnahme der Anschlußklemmen oder
des Kabelanschlusses. Um ein Abbrechen der Heizdrähte zu vermeiden, werden diese
zweckmäßig mit weichem Kupferdraht
oder Kupferlitze auf entsprechender
Länge verdrillt. Die Grundplatte wird-vor der Belegung mit dem Heizdraht mit Kunstharz,
gegebenenfalls mehrfach. getränkt und getrocknet, bis eine völlige Durchtränkung
der Hohlräume und der Faserstoffe erreicht ist.
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Fig, i b zeigt die gleiche Anordnung der Grundplatte wie in Fig. i
a, jedoch sind hier durch Ausschnitte in der Grundplatte i gebildete Nasen 3b vorgesehen,
in die der Heizdraht eingehängt wird.
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Die Vorrichtungen zur Herstellung der Zungen (Spannungen) 3a und der
Nasen 3b sind in Fig. 2 a und 2b dargestellt.
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In Flg. 2 a ist eine Vorrichtung zur Herstellung der aus der Grundplatte
i herausgearbeiteten Zun-3 a aufgebaut auf eine normale Frästnaschine z3en dargestellt.
In Fig. 2a treibt der Fräsdorn 69 über die Nocke 51 den Stößel 54 gegen die Feder
55, 56 an. Beim Zurückgehen des Stößels wird über das i%lalteserlcreuz 52, 61 und
die Kegelräder 57 und 62 sowie die Zahnräder 63, 6:1. das Walzenpaar 67, 68 angetrieben,
das den Transport der Grundplatte i besorgt. Die Grundplatte i wird in dem auf dem
Frästisch aufgebauten Winkelschienen 65, die mittels Langlöchern in den Führungsschienen
66 auf passendem Abstand gebracht werden können, geführt. Um ein Eindrücken der
herausgearbeiteten Zungen 3a durch die Walze 68 zu vermeiden, sind an der Stelle
der Zungen 3a Distanzstücke 59 in der Walze angeordnet. Die Dicke der Grundplatte
i wird durch Verstellen der oberen Walze 68 in der Führungseinrichtung
70, 71, 72 und 73 erinöglicht. Die Einrichtung selber arbeitet nun derartig,
daß bei dem Vorstoßen des Stößels 5.4 ein zungenförmiger Span aus der Grundplatte
herausgearbeitet und der Stößel durch die Feder 56 zurückgezogen wird. Hierauf wird
die Grundplatte i über das Malteserkreuz 52, 61 und die weitere Zahnradübersetzung
um eine Teilung weitergeschoben, worauf wiederum der Stäßel5.I die nächste Zunge
abhebt.
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Fig. 2b zeigt eine einfache Stanzvorrichtung zur Herstellung der durch
Ausschnitte in der Grundplatte i gebildeten Nasen 3b. Die Vorrichtung selber ist
zum Einbau in eine beliebige Stanze vorgesehen und arbeitet so, daß nach erfolgtem
Abwärtsgang des Stempels 31 und des Schnittwerkzeuges 32 der Stempel bei der Aufwärtsbewegung
mittels des Armes 33 und der Klinke 3;I über das auf der Welle 35 gelagerte Zahnrad
36 um einen Zahn weiter dreht. Hierdurch wird mittels der Walze 68 die Grundplatte
i um eine entsprechende Teilung «-eitergeschoben. Entsprechend der Dicke der Platte
ist die Walze 68 in ihrer Höhe durch die Langschlitze in Führungskörper 37,
70 mittels der Stellschrauben 73 in der Höhe verschieb- und feststellbar.
Die Grundplatte i selber wird in den auf den Längsschienen 66 befestigten Winkeleisen
65 geführt. Der Abstand dieser Winkeleisen 65 ist entsprechend der Breite der Grundplatte
i auf den Längsschienen 66 einstellbar. Bei entsprechender Anordnung voll -2 Stempeln
31 und entsprechenden Schnittwerkzeugen 32 können gleichzeitig Ausschnitte auf beiden
Seiten der Grundplatte i gestanzt werden.
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Ist die Heizwicklung in der erläuterten Weise befestigt, so werden
die ebenfalls mit Kunstharz getränkten Abdeckplatten 6 und 7 mit der Grundplatte
i gemäß Fig. 3 a und 3 b nach der Technik der Sperrholzplatten mit Hilfe von Wärme
und Druck unter Verwendung eines entsprechenden Bindemittels, z. B. Kunstharz, verbunden.
Nach bekannten Verfahren wird hierbei außerdem die Oberfläche allseitig mit einer
Kunstharzschicht S überzogen. Eine derartige Oberfläche weist eine hohe mechanische
Widerstandsfähigkeit auf und verhindert mit Sicherheit das Eindringen von Feuchtigkeit.
Als noch weitergehenden mechanischen Schutz kann noch zusätzlich ein Metallblech
88 oder eine :Metallfolie 89 sowie als Schmucküberzug ein Belag go
aus Textilien, Papier oder Edelholzfurnier u. dgl. aufgebracht werden. Die Aufbringung
kann gleichzeitig mit der Verleimung sowie nachträglich erfolgen.
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Mit besonderem Vorteil wird für die Vortränkung der Grundplatte und
der Abdeckplatten sowie für die Verleimung dieser drei Platten miteinander der gleiche
Kunstharzstoff verwendet. Im besonderen zeigt Fig. 3 a eine symmetrisch aufgebaute
Flächenheizvorrichtung, bei der die Abdeckplatten 6 und 7 gleich stark sind. In
Fig. 3 b ist eine Flächenheizvorrichtung mit einseitigem Wärmeschutz durch entsprechende
Bemessung und Behandlung der Abdeckplatte 7 dargestellt.
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Es können auch bei freistehenden Anordnungen zur besseren Ausnutzung
beide Seiten der Grundplatte i mit Heizdraht 2 belegt werden. Diese Ausführung eignet
sich besonders für den Bau ortsveränderlicher Heizkörper.
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Bei Raumbeheizungen besteht vielfach der Wunsch, besondere durchgehende
Sammelleitungen zum Anschluß der einzelnen Heizplatten zu vermeiden. Erfindungsgemäß
wird nach Fig. 4. auf der Grundplatte i eine Sammelleitung 9, io in genau der gleichen
Weise wie die Heizdrähte :2 befestigt und mit verleimt. In der Fig. 4 ist eine Grundplatte
i für :2 Anschlüsse dargestellt. Durch die dargestellte Führung der Sammelleitung
io sind Kreuzungen mit der Sammelleitung 9 vermieden. Bei i i und 12 sind die Enden
des Heizdrahtes 2 mit der Sammelleitung 9 bzw. io verbunden. An der Steile der Herausführung
der Sammelleitung g, io befinden sich wiederum z. B. schwalbenschwanzförmige Ausschnitte
zur Aufnahme der Anschlußklemmen oder Anschlußleitung. Durch diese vorstehend erläuterte
Anordnung ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung z. B. bei
der Montage einer Raumbeheizung.
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Zur Herstellung eines Anschlusses von großer Isolationsfestigkeit
wird gemäß Fig. 5 a über die Heizdrahtzuleitungen 4. eine oder mehrere Isolierstoffhüllen
i.@t bis in die z. B. schwalbenschwanzförmige Aussparung 13 der Grundplatte i hineingeschoben
und darin mit hartbarem Kunststoff oder mittels entsprechend geformter Klemmenstücke
aus Kunststoff ig unter Zugabe eines geeigneten
Lösungsmittels bei
dem Verleimungsprozeß der Heizvorrichtung fest verbunden. Vorzugsweise wird für
die Isolierstoffumhüllung, den sie umgebenden Kunststoff und den für die Flächenheizvorrichtüng
verwendeten Kunstharzleim der gleiche Kunststoff oder doch solche Kunststoffe verwendet,
die sich unter dem Einfluß von Wärme und Druck verbinden lassen.
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Gemäß Fig. 5 b dient der durch die z. B. schwalbenschwanzförmige oder
rechteckige Ausnehznungen in der Grundplatte i und die beiden Abdeckplatten 6 und
7 gebildete Hohlraum zur Aufnahme der Klemmen 16. Die Klemmen können, wenn ein besonderer
Feuchtigkeitsschutz erzielt werden soll, beim Verleimungsprozeß fest mit der Vlächenheizvorrichtung
durch Verleimen verbunden werden. Nach erfolgter Verbindung mit den Anschlußleitungen
werden die Klemmen mit z. B. Isoliermasse vergossen.- Mit besonderem Vorteil wird
zwischen der Anschlußklemme und der äußeren Kante der Flächenheizvorrichtung ein
Hohlraum 15 zur@Aufnahme der zusammengelegten Anschlußleitung 18 freigelassen, um
eine Beweglichkeit des Anschlusses zu erreichen.
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Gegebenenfalls ist es vorteilhaft, auch noch eine Ausnehmung in der
rückwärtigen Abdeckplatte, die sich nicht auf deren ganze Dicke (Stärke) erstreckt,
vorzusehen, um stärkere Klemmen unterbringen zu können.