EP0347416A1 - Bauelement für flächenheizungs- oder -kühlsysteme und verfahren zur herstellung solcher bauelemente - Google Patents

Bauelement für flächenheizungs- oder -kühlsysteme und verfahren zur herstellung solcher bauelemente

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EP0347416A1 EP88901593A EP88901593A EP0347416A1 EP 0347416 A1 EP0347416 A1 EP 0347416A1 EP 88901593 A EP88901593 A EP 88901593A EP 88901593 A EP88901593 A EP 88901593A EP 0347416 A1 EP0347416 A1 EP 0347416A1
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Description

Bauelement für Flächenheizungs- oder -kühlsysteme und Verfahren zur Herstellung solcher Bauelemente
Die Erfindung betrifft ein Bauelement für Flächenheizungs¬ oder -kühlsysteme, bestehend aus mindestens einem Wärme¬ trägerkanal und einer mit diesem wärmeleitend verbundenen Platte, die an ihrer mit dem Wärmeleitkaial verbundenen Un^ terseite mit einer Wärmedämmschicht versehen ist, und ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauelemente.
Zur Erstellung von Fußbodenheizungen sind bereits nach der DE-OS 26 58 673 miteinander zu verbindende Bauelemente be¬ kannt, die aus einem dünnen plattenförmigen Wärmeleitblech bestehen, an dessen Unterseite Rohrprofile als Wärmeleit- kanäle befestigt sind. Die Unterseite dieser dünnen Wärme¬ leitbleche ist mit einer Wärmedämmschicht abgekleidet. Solche in Rastermaßen herzustellende Bauelemente dienen einem systemartigen Aufbau von Fußbodenheizungen sowohl in Neubauten als auch in Altbauten. An diese Fußbodenheizungen wird die Anforderung gestellt, daß ihre Bauelemente leicht an der Baustelle zu montieren sind, einen innigen wärmeleitenden Kontakt mit dem Fußboden¬ aufbau ermöglichen und eine Wärmeisolierung gegenüber dem Untergrund gewährleisten. Diese bekannten plattenartigen Bauelemente lassen sich bei relativ geringer Fußbodenaufbau¬ höhe verlegen. Sie erfordern jedoch die Integrierung in den abstützenden Aufbau sowie eine ausreichende tragfähige Abdeckung nach oben. Durch die miteinander verbundenen Bauelemente strömt nach entsprechender Montage in geeigneter Führung das Wärmeträgermedium, vorzugsweise Warmwasser im Niedertemperaturbereich. Die zugeführte Wärme wird über das Wärmeleitblech verteilt.
Aus der JP-OS 59-225 229 ist ein Bauelement für Flächenhei¬ zungssysteme bekannt, bei dem die die Wärmeträgerkanäle bil¬ denden Profile in Heizschlangenform vertieft in einer Styro- porschicht eingelagert sind. Unter Wärme- und Druckeinwirkun sind jeweils gegen die Dämmstoffschicht oben und unten Platten gepreßt, die auf diese Weise mit der Dämmstoffschich verbunden werden sollen. Nachteilig ist bei dieser Konstruk¬ tion der sich ergebende Abstand der Wärmeträgerkanäle zur benachbarten Platte. Ein solcher Plattenverbund bedarf bei auftretenden Tragkräften der Abstützung, da über die Wär e- dämmstoffschicht in der Art von Styropor keine Schubkräfte in nennenswertem Maße übertragen werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Bauelemente für Flächenheizungs- oder -kühlsysteme für Fußböden, Wände, Decken oder Dächer vorzuschlagen, die unabhängig von ab¬ deckenden bzw. verkleidenden oder abstützenden Mitteln zu einem selbsttragenden Aufbau verlegt werden können, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung solcher Bau¬ elemente vorzuschlagen. Gelöst wird die Erfindungsaufgabe mit einem Bauelement mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Ver¬ fahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
Das vorgeschlagene Bauelement ist selbsttragend und kann daher als Teil eines Fußboden-, Wand-, Dach- bzw. Decken¬ systems eingesetzt werden. Es ist in der Lage, infolge der schubfesten Verbindung der Oberplatte mit der Unterplatte Zug- und Druckspannungen aufzunehmen.
Nach bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung liegen die die Wärmeleitkanäle bildenden Profile mit einem oder mehre abgeflachten Abschnitten an der Unterseite der die Wärmele platte bildenden Oberplatte an. Solche Bauelemente können nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, bei dem die Befestigung der die Wärmeträgerkanäle bildende Profile durch den Druck der aufschäumend eingebrachten Wärmedämmschicht zwischen den beiden Platten befestigt werden. Solche Verfahren können kontinuierlich entsprechend Anspruch 7 durchgeführt werden. Eine diskontinuierliche Herstellungsart in entsprechenden Abstützformen ist ebenfal mögl ich .
Zur Erfindung gehört auch ein Vorschlag, die Wärmeträger- kanäle an beiden Platten vorzusehen, beispielsweise beim Einsatz solcher Bauelemente zur Ausbildung von Zwischen¬ wänden.
Von entscheidender Bedeutung für die Erfindung ist die direkte wärmeleitende Verbindung der Wärmeträgerkanäle mit einer oder beiden selbsttragenden Platten und die schubfest Verbindung der beiden Platten durch den geeigneten Kunst¬ stoff, der die Wärmedämmschicht bildet.
Anhand abgebildeter Ausführungsbeispiele und eines Verfah¬ rensschema wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Bauelement, bei dem an der Unterseite der die Wärme¬ leitplatte bildenden Oberplatte Rohre als Wärmeträgerkänäle befestigt sind,
Fig einen Teilschnitt durch ein Bauelement, bei dem die Wärmeträgerkanäle durch ein trapezförmig profiliertes Stützblech gebildet sind,
Fig einen Teilschnitt durch ein Bauelement, bei dem die Wärmeträgerkanäle in der Wärmedämmschicht einseitig ausgebildet sind ,
Fig einen Teilschnitt durch ein Bauelement, bei dem die Wärmeträgerkanäle an beiden Seiten in der Wärmedämmschicht ausgebildet sind,
Fig. 5 einen Teilschnitt durch ein Bauelement, bei dem die Wärmeträgerkanäle durch ein an der Unterseite der Oberplatte befestig¬ tes, trapezförmig profiliertes Blech gebil- det sind,
Fig. 6 einen Teilschnitt durch ein Wandelement, bei dem ein im Querschnitt halbringförmiges Hohlprofil den Wärmeträgerkanal bildet,
Fig. 7 eine Ansicht einer schematischen Vorrich¬ tung zur Herstellung von Bauelementen
und
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 7. Die in Figuren 1 - 6 dargestellten Bauelemente dienen zur Ausbildung von Fl ächenheizungs- oder -küh 1 Systemen in Fu߬ böden, Wänden, Decken oder Dächern. Sie werden in Raster¬ maßen hergestellt und mit bekannten Montagetechniken statis und bezüglich ihrer Wärmeträgerkanäle abgedichtet miteinan¬ der verbunden. Aufgrund der spezifischen Sandwichkonstruk¬ tion der einzelnen Bauelemente und deren Verbindung entsteh selbsttragende Systeme.
Das Bauelement nach Fig. 1 besteht aus der die Wärmeleit¬ platte bildenden Oberplatte 1 und der mit dieser mit Abstan durch die Wärmedämmschicht 4, vorzugsweise aus geschäumten Polyurethan, schubfest verbundenen Unterplatte 2. Die Ober¬ platte besteht dabei vorzugsweise aus Metall , während die Unterplatte auch aus Kunststoff bestehen kann. An der Unter seite der Oberplatte 1 sind mit Lötverbindungen 31 Rohre al Wärmeträgerkanäle 3 wärmeleitend befestigt.
Zur Erhöhung der schubfesten Verbindung zwischen einer die Wärmeleitplatte bildenden Oberplatte 101 und einer Unter¬ platte 102 ist entsprechend dem Bauelement nach Fig. 2 ein trapezförmiges Stützblech 103' vorgesehen, welches mit ent¬ sprechenden Befestigungsabschnitten 131 an der Unterseite der Oberplatte 101 und mit entsprechenden Abschnitten an de Unterplatte 102 befestigt ist. Dieses trapezförmig profi¬ lierte Stützblech 103' bildet die Wärmeträgerkanäle 103. Di Zwischenräume sind mit einem Schaumkunststoff 104 ausge¬ füllt.
Bei den Bauelementen nach den Figuren 3 und 4 sind die Wär¬ meträgerkanäle 203 bzw. 303 in der Wärmedämmschicht 204 bzw. 304 aus Hartschaumkunststoff eingeformt. Sie werden abgeschlossen durch die die Wärmeleitplatte bildenden Ober¬ platten 201 und 301 und beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 auch durch die Unterplatte 302, die bei dieser Ausführungs¬ art ebenfalls eine Wärmeleitplatte ist. Die schubfesten Verbindungen bilden wiederum die Wärmedämmschichten 204 bzw. 304. Sie verbinden jeweils die Oberplatten 201 bzw. 301 mit den Unterplatten 202 bzw. 302.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist an der Unterseite der Oberplatte 401 eine trapezförmige Profilplatte 403' in schubfester Verbindung wärmeleitend untergesetzt. Auf diese Weise werden die Wärmeträgerkanäle 403 ausgebildet. Die schubfeste Verbindung zwischen der Profilplatte 403' und der Unterplatte 402 bildet die geeignete Wärmedämmschicht 404.
Das in Fig. 6 dargestellte Bauelement besteht wiederum aus zwei im Abstand voneinander angeordneten tragfähigen Platten 501, 502, die durch den eingeschäumten Hartkunststoffschäum 504 schubfest miteinander verbunden sind. Das als Wärme¬ trägerkanal 503 dienende Profil 531 ist im Querschnitt halbringförmig. Die abgeflachte Verbindungswand trägt die Ziffer 531a. Mit dieser Wand liegt das Profil direkt wärme¬ leitend an der Innenseite der Oberplatte 501 an.
Baualemente nach den Figuren 5 und 6 können in vorteilhafter Weise dadurch hergestellt werden, daß ihre die Wärmeträger¬ kanäle 403 bzw. 503 bildenden Profile 4031 bzw. 531 durch den Druck einer zwischen den von außen abgestützten und auf Abstand gehaltenen Ober- und Unterplatten 401, 501 bzw. 402, 502 unter seitlicher Abdichtung des Abstandsraumes zwischen den Platten aufschäumend eingebrachten Wärmedämmschicht an der Unterseite der die Wärmeleitplatte bildenden Oberplatte 401 bzw. 501 befestigt werden.
Ein kontinuierliches Herstellungsverfahren ist aus den Ab¬ bildungen gemäß den Figuren 7 und 8 ersichtlich. Das mit der Ziffer 501 ' bezeichnete, die Oberplatten bildende Metallband wird auf Abstützrol len und -platten 6 einer entsprechenden Vorrichtung zugeführt. Auf der Innenseite dieses Metall¬ bandes 501 ' wird das den Wärmeträgerkanal bildende Profil- rohr 503' aufgelegt, vorzugsweise mit einer Andrückrolle 7 angedrückt, gegebenenfalls noch unter Anbringung einer Haft schicht. Im geeigneten Abstand zum Metallband 501 ' wird darüber synchrongesteuert ein die spätere Unterplatte bil- dendes Band 502' zugeführt, welches von oben ebenfalls durc Rollen und Platten 5 abgestützt ist. Den Abstand beider Bänder bestimmt die geforderte Stärke der Wärmedämmschicht. Der Abstandszwischenraum wird seitlich durch entsprechende Vorrichtungen 9 abgedichtet und abgestützt. Über die vor- zugsweise pendelnd bewegte Vorrichtung 8 wird im Zuführungs¬ bereich der beiden Bänder aufschäumender flüssiger Kunst¬ stoff, vorzugsweise Polyurethan, eingebracht. Dieser aus¬ härtende Kunststoffschäum füllt den Abstand zwischen den beiden Bändern aus und preßt unter dem entstehenden Druck das Profil 503' gegen die Innenseite des Metallbandes 501 ' . Auf diese Weise werden die den Wärmeträgerkanal bildenden Profile 503' fixiert und am Metallband 501 ' gehalten. Nach dem Aushärten können die entstehenden Bauelemente durch Abtrennung vom Strang hergestellt werden.
Es ist jedoch auch möglich, die die Wärmeträgerkanäle bil¬ denden Profi le absatzweise zuzuführen. Ebenso sind diskon¬ tinuierliche Verfahren möglich, bei denen die Bauelemente in entsprechenden Abstützformen hergestellt werden.

Claims

- 2 -Patentansprüche
1. Bauelement für Flächenheizungs- oder -kühlsysteme, beste¬ hend aus mindestens einem Wärmeträgerkanal und einer mit diesem wärmeleitend verbundenen Platte, die an ihrer mit dem Wärmeleitkanal verbundenen Unterseite mit einer Wärmedämmschicht versehen ist, g e k e n n z e i c h n et d u r c h eine selbsttragende Sandwichkonstruktion mit einer den Obergurt bildenden tragfähigen Wärmeleit- platte (1 , 101, 201, 301, 401, 501) und einer mit dieser im Abstand über die Wärmedämmschicht aus einem entspre¬ chenden Kunststoff, vorzugsweise einem geschäumten Poly¬ urethan, schubfest verbundenen tragfähigen Unterplatte (2, 102, 202, 302, 402, 502).
2. Bauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Wärmeträgerkanäle (403) durch eine an der Unterseite der Wärmeleitplatte (401) befestigte, vorzugsweise trapezförmig im Querschnitt profilierte Platte (403.') gebildet sind.
3. Bauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die die Wärmeleitkanäle (503) bil¬ denden Profile (531) jeweils mit einem oder mehreren abgeflachten Abschnitten (531) an der Unterseite der Oberplatte (501) anliegen.
4. Bauelement nach Anspruch'3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein den Wärmeträgerkanal (503) bildendes Hohlprofil mit halbring- oder riπgabschnittsförmigem Querschnitt.
5. Bauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß in der Wärmedämmschicht (104, 204, 304, 404) eine oder mehrere Wärmeträgerkanäle (103,
203, 303, 403) ausgebildet sind, die von der Oberplatte (101, 201 , 301) und/oder der Unterplatte (302) abgedeckt sind. - 3 -
6. Verfahren zur Herstellung von Bauelementen nach einem de Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die die Wärmeträgerkanäle (403, 503) bildenden Profil (403 ' , 503' ) durch den Druck einer zwischen den von außen abgestützten und auf Abstand gehaltenen Ober- und Unter¬ platten (401 , 501 bzw. 402, 502) unter seitlicher Abdich¬ tung des Abstandsraumes zwischen den Platten aufschäumend eingebrachten Wärmedämmschicht an der Unterseite der die Wärmeleitplatte bildenden Oberplatte (401 , 501) befestigt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß zwischen einem kontinuierlich zuge¬ führten, die Oberplatte (501 ) bildenden Metallband (501 ' ) und einem darüber mit Abstand parallel und synchron gesteuert zugeführten, die Unterplatte bildenden Metall¬ band (502' ) ein aushärtender Kunststoffschäum (5041 ), vorzugsweise Polyurethan, eingebracht wird, wobei die die Wärmeträgerkanäle bildenden Profile (503' ) vor Einbringun des Kunststoffschaumes auf der Innenseite des die Ober¬ platte bildenden Metallbandes (501 ' ) anliegend zugeführt werden .
8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß die die Wärmeträgerkanäle bildenden Profile (5031 ) mit einer Haftschicht auf der Innenseite des die Oberplatte bildenden Metallbandes (501 ' ) gehalten werden .
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