NO121684B

NO121684B -

Info

Publication number: NO121684B
Application number: NO167937A
Authority: NO
Inventors: F Math; K Maczollek
Original assignee: Kaeuffer & Co Gmbh
Priority date: 1966-04-29
Filing date: 1967-04-28
Publication date: 1971-03-29
Also published as: NL141352B; LU53512A1; DE1299784B; DK127260B; BE697775A; US3515849A; GB1189161A; NL6706030A

Description

Elektrisk varrae-element for innlegging i gulv eller trapper. Electric varrae element for insertion into floors or stairs.

Elektrisk oppvarmbare gulv er kjent i forskjellige utførel-sesformer, da oppvarmingen av rom gjennom gulvet ved hjelp av elektrisk energi har flere fordeler. En vesentlig vanskelighet som forhindrer en praktisk brukbar og enkel fremstillbar konstruktiv løsning for elektrisk oppvarmning gjennom gulvet, består deri å Electrically heated floors are known in various designs, as the heating of rooms through the floor using electrical energy has several advantages. A significant difficulty that prevents a practically usable and easily produced constructive solution for electric heating through the floor consists in

oppnå en jevn temperaturfordeling over gulvflaten og å forbedre varmeelement-fordeling ved bygningen av det oppvarmbare gulvet. achieve an even temperature distribution over the floor surface and to improve heating element distribution during the construction of the heated floor.

Som kjent har nesten alle gulvmaterialer (parkett, hårdved,As you know, almost all floor materials (parquet, hardwood,

PVC osv.) et forholdsvis dårlig varmeledningstall. Derved får manPVC etc.) a relatively poor thermal conductivity figure. Thereby you get

en meget begrenset stedlig oppvarming av gulvet over det sted hvor varmetråden går, og gulvflaten blir oppdelt i overhetede og kolde flater. En forbedring fremkommer riktignok ved en meget tett a very limited local heating of the floor above the place where the heating wire runs, and the floor surface is divided into overheated and cold surfaces. An improvement does indeed appear with a very tight one

legging av varmetrådene, hvorved de enkelte temperaturfelt overlapper hverandre. Dette støter imidlertid på vanskeligheter, da store mengder av varmetrådmateriale må bli innlagt, hvis lengde og tverrsnitt sammen med innleggingsarbeidet snart får en uhensiktsmessig størrelse. Disse mangler skal bli unngått ved hjelp av oppfinnelsen. Oppfinnelsens gjenstand er et elektrisk varme-element for innlegging i gulv eller trapper hvorved elektriske varmekabler er forbundet med varmefordelende metalltrådgittere og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at varmekabelen består av et smalt, flatt bånd i hvilket varmetrådene er bølgeformet innvevet mellom isolasjonstråder, og sammen med disse er omgitt av et silikon-kunststofflag. laying of the heating wires, whereby the individual temperature fields overlap each other. However, this runs into difficulties, as large quantities of heating wire material must be inserted, the length and cross-section of which, together with the insertion work, soon becomes an inappropriate size. These defects are to be avoided by means of the invention. The object of the invention is an electric heating element for installation in floors or stairs, whereby electric heating cables are connected to heat-distributing metal wire grids, and the invention is characterized by the fact that the heating cable consists of a narrow, flat band in which the heating wires are woven in a wave shape between insulation wires, and together with these are surrounded by a silicone plastic layer.

Når et slikt varme-element er lagt inn i gulv eller trapper, danner det med de direkte innvevede, eller innmonterte varmelegemer et godt varmeledende mellomlag i form av et trådnett eller en hullet eller utstanset blikkplate, som ligger i gulvmassen under bruksflaten til gulvet eller trappen. På denne måten oppnås, at de metalldeler av mellomlaget som ligger direkte ved varmetrådene, opptar varmen og fordeler den jevnt over bruksflaten, hvorved det oppnås en nesten jevn temperaturfordeling over overflaten til gul- When such a heating element is installed in floors or stairs, it forms with the directly woven or installed heating elements a good heat-conducting intermediate layer in the form of a wire mesh or a perforated or punched tin plate, which lies in the floor mass below the usable surface of the floor or stairs . In this way, it is achieved that the metal parts of the intermediate layer that lie directly next to the heating wires absorb the heat and distribute it evenly over the surface of use, whereby an almost uniform temperature distribution is achieved over the surface of the yellow

vet eller trappen.know or the stairs.

En videre vanskelighet ved konstruksjonen av elektrisk oppvarmbare gulv består deri at varmelederné på grunn av den natur- A further difficulty in the construction of electrically heated floors consists in the fact that, due to the natural

lige slitasje når opp i overflaten, og blir liggende fri der og frembringer faremomenter ved berøring. even wear and tear reaches the surface, and remains exposed there, creating dangerous moments when touched.

Ved anordningen ifølge oppfinnelsen av et varmefordelende mellomslag blir i tilfelle av slitasje på gulvet først meget sli-tasjefaste trådgitter eller det hullete blikklaget lagt fri, hvorved enda ingen fare for berøring med det derunder liggende og enda fullstendig intakte varmetråder oppstår. Tvert i mot gir til-synekomsten av trådgitteret eller den hullete blikkplate et tyde- With the arrangement according to the invention of a heat-distributing intermediate layer, in the event of wear on the floor, first very wear-resistant wire mesh or the perforated tin layer is exposed, whereby there is still no danger of contact with the underlying and still completely intact heating wires. On the contrary, the appearance of the wire mesh or the perforated sheet metal gives a clear

lig tegn og en advarsel, at en reparasjon eller ny påføring av gulvbelegg er nødvendig. similar sign and a warning that a repair or new application of the floor covering is necessary.

Da trådgitteret kan bli jordet., danner det en sikker beskyttelse mot krype- eller kortslutningestrømmer, «om kunne opptre på gulvoverflaten på grunn av en økadet varmetrådiaolering, og også ved bruk av veksel- eller dreiestrøm mot induksjonsstrømmer. As the wire grid can be earthed, it forms a safe protection against creep or short-circuit currents, "if it could appear on the floor surface due to an increased heating wire diaolation, and also when using alternating or rotating current against induction currents.

En videre vanskelighet, som man inntil nå hadde ved konstruksjonen av oppvarmbare gulv, er skrurapningsegenskapene for det tør-kede gulvlag, som frembringer trekkspenninger i gulvmaterialet, da varme-elementene ikke skrumper med. Oppstår på grunn av innlegging- en av varmetrådene forstyrrelser, som fasthetsmessig virker som tverrsnittsforminskelser ved snittsteder, så kan det på disse steder spesielt lett opptre sprekker, som forløper på langs eller på tvers av varmetråden. Det har nå ikke vært mulig, å unngå disse snittspenninger, man har bare forsøkt, å benytte gulvmaterialer med så små skrumpningssiffre som mulig for å forminske snittspen-ningene. A further difficulty, which until now has been encountered in the construction of heatable floors, is the screw rapping properties of the dried floor layer, which produces tensile stresses in the floor material, as the heating elements do not shrink with it. If disturbances occur due to the insertion of the heating wires, which in terms of strength act as cross-sectional reductions at cut points, cracks can appear particularly easily in these places, which run along or across the heating wire. It has now not been possible to avoid these shear stresses, one has only tried to use floor materials with as small a shrinkage figure as possible to reduce the shear stresses.

En sikker måte å fjerne slike skrumpningsspenninger på, er gitt ved anordningen av varmetrådene i bølger eller ved vevningen av de varmetråder som skal legges inn til bånd, som så kan bli utstyrt med skrumpedyktige eller elastiske isolasjoner. Det varmefordelende mellomslag eller metallgitteret kan også bestå av bøl-gende tråder eller strekkmetall. A safe way to remove such shrinkage stresses is provided by the arrangement of the heating wires in waves or by the weaving of the heating wires to be inserted into tapes, which can then be equipped with shrink-able or elastic insulations. The heat-distributing intermediate layer or metal grid can also consist of undulating wires or stretched metal.

En videre fare, som kan inntre ved innlagte elektriske varmetråder, er muligheten for sprekkdannelse på grunn av bevegelse av underlagene (forskyvninger, grunnmursenkning og lignende). I dette tilfellet opptrer ifølge erfaringen større sprekker, som kan gå gjennom hele gulvlaget og har en åpning på flere millimeter. A further danger, which can occur with installed electric heating wires, is the possibility of cracks forming due to movement of the substrates (displacements, foundation wall sinking and the like). In this case, according to experience, larger cracks occur, which can go through the entire floor layer and have an opening of several millimeters.

Også i dette tilfellet danner det innlagte trådnett en virksom beskyttelse, idet det på grunn av sin egen fasthet forhindrer opptreden av en eneste bred sprekk, og fordele sprekkdannelsen jevnt over en større flate, slik at det eventuelt ikke oppstår noen eller eventuelt flere meget smale sprekker. På denne måten forhindres en ødeleggelse av isolasjonslaget for varmetrådene og selve varmetrådene på en virksom måte. In this case, too, the embedded wire mesh forms an effective protection, as due to its own firmness it prevents the appearance of a single wide crack, and distributes the crack formation evenly over a larger surface, so that no or possibly several very narrow cracks occur . In this way, destruction of the insulation layer for the heating wires and the heating wires themselves is effectively prevented.

Når anordningen med et varmefordelende mellomslag av et trådgitter, et hullet blikk eller av strekkmetall blir bygget inn med en lett mekanisk forspenning, er faren for sprekkdannelse videre forminsket. Da materialet i trådgitteret i sammenligning med varmetrådtverrsnittet inklusive isolasjon har færre, men tallrikere tverrlag og derfor selv ikke virker sprekkdannende, kan det også forhindre utvirkningen av risspenninger i nærheten av varmetrådene på den derover liggende gulvoverflate. When the device with a heat-distributing interlayer of a wire mesh, a perforated sheet metal or of expanded metal is built in with a slight mechanical bias, the risk of cracking is further reduced. As the material in the wire grid, in comparison with the heating wire cross-section including insulation, has fewer but more numerous transverse layers and therefore does not itself act as a crack-former, it can also prevent the effect of rice stresses in the vicinity of the heating wires on the floor surface lying above.

En vesentlig teknisk fordel ved anordningen, med tilførsels-ledninger og varmeelementer vevet eller innmontert i det metalliske mellomlag består deri, at dette ifølge oppfinnelsen kan være fabri-kert som komplette varmematter, som kan fremstilles ved hjelp av halv- eller helautomatiske maskiner, som endeløse baner. Disse baner lar seg skjære opp i tilfeldig lange, passende stykker på byggestedet. A significant technical advantage of the device, with supply lines and heating elements woven or installed in the metallic intermediate layer, is that, according to the invention, this can be manufactured as complete heating mats, which can be produced using semi- or fully automatic machines, as endless lanes. These tracks can be cut into random length, suitable pieces on the construction site.

En videre fordel ved oppfinnelsen består deri, at de pre-fabrikerte, av metallisk trådgitter, varmeelementer og tilførsels-ledninger, bestående varmematter på byggestedet på enkel måte kan bli innlagt i gulvmassen selv av ulært arbeidskraft. A further advantage of the invention is that the pre-fabricated heating mats consisting of metallic wire mesh, heating elements and supply lines can be easily installed on the construction site even by untrained labour.

Vesentlig er dessuten, at disse oppvarmingsmellomlag har en mindre byggehøyde enn de inntil nå kjente gulvoppvarmingsanordning-er, altså er rombesparende og krever et mindre materiale- og arbeidsforbruk. It is also essential that these heating intermediate layers have a lower construction height than the hitherto known floor heating devices, i.e. are space-saving and require less material and labor consumption.

Oppfinnelsen kan også bli benyttet .i . trappetrinn utenfor bygninger, da det som kjent akkurat i den kolde årstid ofte oppstår glattisdannelse på trappetrinnene, som kan føre til ulykker. The invention can also be used .i . steps outside buildings, as it is well known that in the cold season ice often forms on the steps, which can lead to accidents.

Herved er de elektriske varmelegemene lagt inn i trinnet under bruksflaten. Den varme som frembringes av varmelegemene når frem til bruksflaten på trinnet og fører til at den sne eller is ser; er der smelter, slik at trinnene ikke mere er glatte. In this way, the electric heaters are inserted into the step below the usable surface. The heat produced by the heaters reaches the usable surface of the step and causes it to see snow or ice; is there melting, so that the steps are no longer smooth.

Oppfinnelsen kan imidlertid også benyttes for trapper inne i bygninger. Ved benyttelsen av gulvoppvarming kan man vanligvis ikke arbeide med så høye temperaturer som ved andre oppvarminger. Det er derfor ofte ønsket å få en så stor varmeflate som mulig, for c sikre den nødvendige romtemperatur. I slike tilfeller kan det være hensiktsmessig å oppvarme trappene i en bygning, og dermed forstørre varmeflaten. However, the invention can also be used for stairs inside buildings. When using underfloor heating, one cannot usually work with such high temperatures as with other heating systems. It is therefore often desired to have as large a heating surface as possible, to c ensure the required room temperature. In such cases, it may be appropriate to heat the stairs in a building, thereby increasing the heating surface.

Varmelegemene kan også ved benyttelse for trapper være utformet som oppvarmingsmatter. Derved har det vist seg hensiktsmessig, at varmelegemene ligger i fiærheten av en likeledes i trappen innlagt matte av armeringsgitter. Matten av armeringsgitter oppfyller dermed det dobbelte formål, nemlig forrTørste å gi trappen den nødvendige mekaniske stabilitet og for det annet å fordele den av varmelegemene frembragte varme jevnere over bruksflaten til trinnene ved hjelp av den, i forhold til betfing, bedre varmeledningsevne for stål. Det er hensiktsmessig å legge varme-legema under matten av armeringsgitter, slik at armeringsgitteret i tilfelle av skader på bruksflaten gir en mekanisk beskyttelse for varmelegemene. Armeringsgitteret skulle derved være jordet. The heaters can also be designed as heating mats when used for stairs. Thereby, it has proven appropriate that the heating elements are located in the distance of a mat made of reinforcing mesh also laid in the stairs. The mat of reinforcing mesh thus fulfills the dual purpose, namely firstly to give the stairs the necessary mechanical stability and secondly to distribute the heat produced by the heaters more evenly over the usable surface of the steps with the help of the, in relation to betfing, better thermal conductivity for steel. It is appropriate to place the heating element under the mat of reinforcing mesh, so that the reinforcing mesh provides mechanical protection for the heating elements in the event of damage to the use surface. The reinforcing mesh should thereby be grounded.

For lettere montasje på byggestedet kan strømtilkoplingene for varmelegemene være støpt med inn i kunststentrinnene. Alle strømførende deler, som tilførselsledninger, varmeledninger og andre strømførende deler bør være vanntette og varmebestandige, slik at de ikke kommer i direkte berøring med betongen i kunststentrinnene . For easier assembly on the building site, the power connections for the heaters can be molded into the artificial stone steps. All current-carrying parts, such as supply lines, heating lines and other current-carrying parts should be waterproof and heat-resistant, so that they do not come into direct contact with the concrete in the synthetic stone steps.

Av den følgende beskrivelse som er illustrert av tegningen, blir det forståelig, at det ved anordning av et oppvarmings-mellomlag, med en enkel oppbyggning, på en enkel og billig måte kan bli oppnådd en tilfredsstillelse av de ovenfor nevnte krav til tempe-raturutjevning, sprekkfasthet, berøringssikkerhet og økning av levetiden for gulvoppvarming. From the following description, which is illustrated by the drawing, it becomes clear that by arranging a heating intermediate layer, with a simple structure, satisfaction of the above-mentioned requirements for temperature equalization can be achieved in a simple and inexpensive way, crack resistance, touch safety and increase the lifespan of underfloor heating.

På tegningen er enkelte eksempler på utførelsen av oppfinnelsen skjematisk fremstilt og i det følgende nærmere forklart. In the drawing, some examples of the implementation of the invention are shown schematically and explained in more detail below.

Fig. 1 viser varme-elementet med trådgitter som matte i et Fig. 1 shows the heating element with a wire grid as a mat in a

oppriss,elevation,

fig. 2 et lengdesnitt II-II gjennom fig. 1,fig. 2 a longitudinal section II-II through fig. 1,

fig. 3 et forstørret, delvis oppsnittet bilde av den armerte fig. 3 an enlarged, partially sectioned image of the armored one

varmetråd,heating wire,

fig. 4 viser et oppriss av en varmelegemematte bestemt for fig. 4 shows an elevation of a heater mat intended for

innlegging i et trappetrinn,insertion in a step,

fig. 5 matten av armeringsgitter, som er lagt i umiddelbar nærhet av varmelegemematten i trinnet, likeledes i et oppriss, fig. 5 the mat of reinforcing mesh, which is laid in the immediate vicinity of the heater mat in the step, likewise in an elevation,

fig. 6 i det samme oppriss, varmematten som kombinasjonen fig. 6 in the same layout, the heating mat as the combination

av varmelegemematte med matte av armeringsgitter,of heater mat with mat of reinforcing mesh,

fig. 7 det ferdige trinn med innlagt varmematte sett bakfra, fig. 8 det samme trinn i oppriss i retning av pilen VIII fig. 7 the finished step with inserted heating mat seen from behind, fig. 8 the same step in elevation in the direction of arrow VIII

på fig. 7 fØr påsettingen av bruksflaten,on fig. 7 before applying the application surface,

fig. 9 et tverrsnitt IX-IX gjennom fig. 7*;I fig. 1 er det som varmematte fremstilt et endeløst tråd-eller strekkmetallgitter 1, i hvis sidekanter de motpolede isolerte strømtilførselselementer 2 i lengderetningen er trukket inn eller vevet inn. På tvers av lengden på varematten er trukket inn isolerte varmelegemer 3»hvis ender er elektrisk forbundet med strøm-tilførselselementene 2. ;I fig. 2 er varmelegemene 3 fremstilt i tverrsnitt uten trådnettet. I fig. 3 er varmetråden 4 som innslag vevet sammen med isolerende renninger 5 til et elektrisk bånd, som deretter er lagt inn i et høyt varmebestandig og godt varmeledende silikon-kunststofflag 6. Dette silikon-varmebånd er utstyrt med et elas-tisk, elektrisk godt isolerende og mekanisk uømfintlig kunst-stoff hylster 7. ;Også i fig. 4 består varmematten av flere parallelt koplede varme-elementer 8, hvis ender er forbundet med hverandre ved strøm-tilførselselementene 9°S 10* Den elektriske motstand til strøm- føringselementene 9°g 1° kan være så liten, at deres varmetråder ikke blir vesentlig oppvarmet av den strøm som flyter gjennom dem. fig. 9 a cross-section IX-IX through fig. 7*; In fig. 1, an endless wire or stretched metal grid 1 is produced as a heating mat, in the side edges of which the oppositely polarized insulated power supply elements 2 are drawn in or woven in in the longitudinal direction. Across the length of the product mat, insulated heating elements 3" whose ends are electrically connected to the power supply elements 2 are drawn in. ; In fig. 2, the heaters 3 are shown in cross-section without the wire mesh. In fig. 3, the heating wire 4 as a weft is woven together with insulating warps 5 into an electrical tape, which is then inserted into a highly heat-resistant and well-conducting silicone plastic layer 6. This silicone heating tape is equipped with an elastic, electrically well-insulating and mechanically insensitive plastic sleeve 7. Also in fig. 4, the heating mat consists of several parallel-connected heating elements 8, the ends of which are connected to each other at the current supply elements 9°S 10* The electrical resistance of the current delivery elements 9°g 1° can be so small that their heating wires do not become significant heated by the current flowing through them.

Man kan imidlertid også dimensjonere strømtilførselsele-However, one can also dimension the power supply

mentene 9°S 10 slik, at de samtidig virker som varmeelementer. Strømtilførselsledningene 11 og 12 kan være utstyrt med en felles the ments 9°S 10 so that they simultaneously act as heating elements. The power supply lines 11 and 12 can be equipped with a common

holder 13, som lett lar seg legge inn i trinnet. Samtlige strøm-holder 13, which can easily be inserted into the step. All current

førende deler på varmematten må på i og for seg kjent måte være utstyrt med en vanntett og varmebestandig isolering, som i hvert fall tåler de temperaturer, som kan oppstå i trådene til varme- leading parts of the heating mat must, in a manner known per se, be equipped with a waterproof and heat-resistant insulation, which can at least withstand the temperatures that can occur in the threads of heating

legemet.the body.

Matten av armeringsgitter består på kjent måte av langsgå-The mat of reinforcing mesh consists in a known manner of longitudinal

ende tråder 14 og tverrtråder 15. For at matten av armeringsgitter ikke på grunn av eventuelle isolasjonsfeil ved varmematten skal bli satt under elektrisk spenning, skulle hver langsgående tråd 14 end wires 14 and transverse wires 15. So that the mat of reinforcing mesh is not put under electrical tension due to possible insulation defects at the heating mat, each longitudinal wire 14 should

og hver tverrtråd 15 på minst et sted være således sammensveiset,and each cross wire 15 in at least one place be thus welded together,

at alle trådene i.matten ligger på et felles elektrisk potensial.that all the threads in the mat are at a common electrical potential.

Ved en tilkopling til jord 16 kan dermed hele matten bli jordet.By connecting to ground 16, the entire mat can thus be grounded.

Ved innlegging av de to matter i trinnet 13 må man sørge for, at varmematten ligger så nærme matten av armeringsgitter som mulig, When inserting the two mats in step 13, you must ensure that the heating mat is as close to the mat of reinforcing mesh as possible,

slik at varmematten overfører den varme, som den frembringer i første linje til matten av armeringsgitter, som så kan fordele varmen temmelig jevnt over hele flaten til trinnet. Hvis matten av armeringsgitter l8 ligger over varmematten 19, under bruksflaten 20 i trinnet 17, danner matten av armeringsgitter sam- so that the heating mat transfers the heat it generates in the first line to the mat of reinforcing mesh, which can then distribute the heat fairly evenly over the entire surface of the step. If the mat of reinforcing mesh l8 lies above the heating mat 19, below the use surface 20 in step 17, the mat of reinforcing mesh forms together

tidig en beskyttelse for varmematten ved beskadigelse av trinnet,early protection for the heating mat in case of damage to the step,

f.eks. ved sprekkdannelse.e.g. by cracking.

I det ferdige trinn er holdere 13 for strømtilkoplingene 11In the finished step, holders 13 are for the power connections 11

og 12 såvel som jordtilkoplingen 16 innbygget i materialet i kunst-stentrinnet. and 12 as well as the earth connection 16 built into the material of the artificial stone step.

De viste utførelseseksempler beskriver bare én anordning avThe shown embodiments describe only one device of

hvert prinsipp ifølge oppfinnelsen, nemlig et opphetbart gulv,each principle according to the invention, namely a heated floor,

en varmematte eller en trappoppvarming. Det er selvfølgelig mulig å variere disse anordningene innen oppfinnelsens ramme. a heating mat or a stair heater. It is of course possible to vary these devices within the framework of the invention.

Claims

1. Electric heating element for installation in floors or stairs, whereby the electric heating cable is connected to heat-distributing metal wire grids, characterized in that the heating cable consists of a narrow flat band, in which the heating wires (4) are wave-

shaped interwoven between insulating wires, and together with these is surrounded by a silicone plastic layer (6).

2. Electric heating element according to claim 1, characterized in that the band between two electrically insulated supply lines (2) forms electrical cross connections (3) arranged at a distance from each other, and that both the supply lines and the cross connections are wrapped around by wires in a metal wire grid for good heat transfer.

3. Electric heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the silicone plastic layer (6) is embedded in and in contact with a surrounding other plastic layer (7).

4. Electric heating element according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as an endless heating mat (19), which can be divided into arbitrary lengths.