Flächenheizeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Flächenheizeinrichtung zur Anordnung im Bereich von Fußböden, Wänden oder Decken, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, einer weiteren, ersten Schicht und elektrischen Zuleitungen.
Zur Beheizung von Wohnräumen werden üblicherweise Heizungen eingesetzt. Während in der Vergangenheit vorwiegend Heizkörper in den Wohnräumen zur Beheizung aufgestellt waren, wird heute die Beheizung verstärkt auch über Fuß- bodenheizungen vorgenommen. Zu diesem Zweck ist es unter anderem bekannt, Flächen- oder Widerstandsheizungen einzusetzen. Aus der Praxis sind Matten mit schlaufenförmig darauf befestigten Widerstandskabeln bekannt. Diese werden in den Estrich eingebettet, wobei zur Einbettung vergleichsweise viel Estrichmaterial erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil besteht bei den bekannten Flächenheizungen darin, daß es bei Anwendung in bestimmten Bereichen eines Hauses oder einer Wohnung leicht zu Beeinträchtigungen und Fehlfunktionen der Flächenheizung kommen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Flächenheizung der ein- gangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die vorstehenden Nachteile nicht auftreten.
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einer Flächenheizeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die erste Schicht aus einem elektrisch isolierenden und flüssigkeitsdichten Material besteht. Durch die erfindungsgemäße Materialwahl der ersten Schicht ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß ein Wasserdurchtritt durch die Flächenheizung nicht möglich ist. Es ergibt sich damit eine Abdichtung in der Ebene.
Von besonderem Vorteil ist es, daß zusätzlich zur ersten Schicht eine weitere, zweite Schicht aus einem elektrisch isolierenden und flüssigkeitsdichten Material vorgesehen ist, wobei die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrischen Zuleitungen zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein Verbund- bzw. Schichtmaterial, das gleichzeitig mehre- re Funktionen erfüllt. Durch die Materialwahl der ersten und der zweiten Schicht
ergibt sich nicht nur eine elektrische Isolierung, sondern gleichzeitig auch eine sichere Flüssigkeits-, Feuchtigkeits- bzw. Wasserabdichtung in der Ebene. Durch die elektrische Isolierung der elektrisch leitenden Schicht und der Zuleitungen kann die erfindungsgemäße Flächenheizung auch in Wohnbereichen eingesetzt werden, in denen regelmäßig ein Feuchtigkeitseinfluß zu befürchten ist, wie beispielsweise in Bädern. Selbst wenn die erfindungsgemäße Flächenheizung außenseitig mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, wird hierdurch ihre Funktion nicht beeinträchtigt. Ein Auftreten von Fehlströmen ist nicht zu befürchten.
Als Material für die erste und/oder die zweite Schicht eignet sich insbesondere die Verwendung von Kunststoffen, vorzugsweise von Polyolefinen, Polyester, Polyurethan und PVC. Besonders bevorzugt sind Polyethylen oder Polypropylen. Es versteht sich, daß die verwendeten Kunststoffe Zuschlagstoffe wie Stabilisatoren, Metalldesaktivatoren, Vernetzungsmittel, Farbmittel, Füllstoffe, Verstär- kungsstoffe und dergleichen aufweisen können.
Die weitere, erste Schicht und/oder die weitere, zweite Schicht können als Wärmedämmschicht ausgebildet sein oder mit wenigstens einer Wärmedämmschicht verbunden sein. Die Wärmedämmschicht kann aus Polyurethan, Polyisocyanurat, expandiertem Polystyrol, geschäumtem Polystryrol, Mineralwolle, Glaswolle, Hanf, Schafwolle oder (Recycling-)Zellulose-Platten bestehen. In diesem Zusammenhang ist es möglich, die Wärmedämmschicht nachträglich durch Kaschieren mit einem Klebstoff aufzubringen. Darüber hinaus kann eine Extrusi- onsbeschichtung z.B. beim Herstellen der weiteren, ersten Schicht vorgesehen sein. Im übrigen ist es möglich, die weitere, erste Schicht und/oder die weitere, zweite Schicht reaktiv oder physikalisch bei der Herstellung der Dämmschicht anzubinden, z.B. bei Verfestigung/Verbindung eines Faser-/Flockengemisches unter Verwendung von Harzen, oder bei der physikalischen Schäumung von expandiertem oder geschäumtem Polystyrol oder bei der reaktiven Schäumung von Polyurethan oder Polyisocyanurat. Die Wärmedämmschicht kann je nach Beschaffenheit als weitere isolierende bzw. wasserdichte Schicht dienen oder auch als Schalldämmschicht. Vorzugsweise kann die Wärmedämmschicht eine Dicke von 5 mm bis größer als 100 mm aufweisen, insbesondere von 20 mm. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, daß während der Herstellung eines an sich bekannten Polyurethan-Bandschaums aus Diisocyanat, Polyol und Penthan als Wärmedämmschicht eine Flächenheizeinrichtung mit einer elektrisch leitfähigen
Schicht, einer weiteren, ersten Schicht und elektrischen Zuleitungen zugeführt wird, so daß die elektrisch leitende Schicht zum Schaum hin ausgerichtet ist. Dabei kann das Reaktionsgemisch auf die Flächenheizeinrichtung gegossen werden oder diese bildet die obere Begrenzung, gegen die geschäumt wird. Der Band- schäum als solcher kann auch selbst die weitere, erste Schicht bilden. Im übrigen ist es möglich, die elektrisch leitfähige Schicht, die weitere, erste Schicht und die elektrischen Zuleitungen mit einem Vakuumdämmungselement zu verkleben.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die weitere, erste Schicht und/oder die weitere, zweite Schicht aus Beton bestehen oder daß die weitere, erste Schicht und/oder die weitere, zweite Schicht mit einer Betonschicht verbunden sind. Hier kann vorgesehen sein, die Flächenheizeinrichtung in eine Schalung einzulegen, beispielsweise vor Ort oder bei der Herstellung von Fertigelementen im Werk. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, daß vor Ort eine Schalung für die Erstellung einer Betonwand aufgebaut wird, wobei die Flächenheizeinrichtung mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, einer weiteren, ersten Schicht und elektrischen Zuleitungen in der Schalung auf der späteren Sichtseite befestigt wird, so daß die elektrisch leitfähige Schicht zum Beton hin ausgerichtet ist. Anschließend wird die Schalung in an sich bekannter Weise mit Beton ausgegossen.
Zur Verringerung des Gehschalls kann darüber hinaus vorgesehen sein, daß die weitere, erste Schicht, und/oder die weitere, zweite Schicht eine Schwerfolie ist oder daß die weitere, erste Schicht und/oder die weitere, zweite Schicht mit we- nigstens einer Schallschutzschicht zur Verringerung des Gehschalls, insbesondere mit einer Schwerfolie, verbunden ist. Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, eine Schwerfolie mit einem Flächengewicht von ca. 6 kg/m2 aus 85 Gew.-% Bariumsulfat und 15 Gew.-% Bindemittel einzusetzen. Gegebenenfalls kann eine weitere Schalldämmschicht vorgesehen sein, beispielsweise ein vernetzter Polyethy- len-Schaum mit einer Dicke von ca. 1 mm und einer Dichte von ca. 90 kg/m3.
Gerade bei Verwendung von Polypropylen aber auch bei Verwendung anderer Polymermaterialien ist es möglich, den Schichtenverbund der Flächenheizeinrichtung als Dampf sperre mit einer Dampfdurchlässigkeit nach DIN 52615 (23/0 → 85) von kleiner 10 g/(m2 x 24h), vorzugsweise kleiner 5 g/(m2 x 24h), und insbesondere kleiner 1 g/(m2 x 24h), auszubilden. Hierdurch übernehmen die er-
ste und/oder die zweite Schicht zusätzlich zu den vorgenannten isolierenden und abdichtenden Funktionen eine weitere Funktion, durch die sichergestellt wird, daß Wasserdampf aus dem Untergrund nicht oder allenfalls in sehr geringem Maße bis an den auf die Flächenheizung aufgebrachten Belag dringen und den Belag bzw. dessen Verbindung zur Flächenheizeinrichtung beeinträchtigen, oder daß zum Beispiel im Badbereich Feuchtigkeit in die unter der Flächenheizung liegende Konstruktion eindringt.
Da es sich bei der Flächenheizung letztlich um eine Massenware handelt, bietet es sich aus herstellungstechnischen Gründen an, die Flächenheizung als Bahnenware herzustellen. Insbesondere in diesem Zusammenhang kann dann vorgesehen sein, daß die erste Schicht und die zweite Schicht an den beiden gegenüberliegenden Seiten, d.h. den Längsrändern, randseitig flüssigkeitsdicht und insbesondere dampfdicht miteinander verbunden sind, so daß sich ein insgesamt isolierter und flüssigkeitsdichter Flächenverbund mehrerer miteinander verbundener Bahnen ergibt. Zur Erzielung eines derartigen Flächenverbundes können mehrere Möglichkeiten vorgesehen sein. Bei einer Alternative ist es vorgesehen, daß die Breite der elektrisch leitfähigen Schicht geringer ist als die jeweilige Breite der ersten und der zweiten Schicht, so daß sich letztlich auf beiden Seiten ein Überstand ergibt, über den die beiden Schichten dicht miteinander verbunden werden können. Der sich in diesem Zusammenhang ergebende Rand sollte an beiden Seiten eine solche Länge haben, daß im verlegten Zustand eine flüssigkeitsdichte, insbesondere dampfdichte Verbindung mit einem Rand einer benachbarten Flächenheizung möglich ist. Um eine sichere Verbindung zu ge- währleisten, sollte der Rand dabei auf jeder Seite größer als 1 cm sein. Eine Länge von mehr als 5 cm ist technisch nicht mehr notwendig. Bei einer anderen Alternative kann vorgesehen sein, die einzelnen Bahnen auf Stoß zu legen, so daß die Randkanten etwa aneinander stoßen. Anschließend kann dann ein Dichtband aufgebracht, insbesondere aufgeschweißt oder aufgeklebt werden. Grundsätzlich ist es auch möglich, die einzelnen Bahnen im Randbereich zu überlappen und dabei miteinander zu verbinden.
Im übrigen ergeben sich durch Ausbildung der Flächenheizung als Bahnenware weitere Vorteile. Die erfindungsgemäße Flächenheizung kann an die örtlichen Einbaugegebenheiten sehr leicht angepaßt werden. Die jeweiligen Bahnen können beliebig gekürzt und, sofern erforderlich, entsprechend aus- oder einge-
schnitten werden. Auch ist eine Anpassung an ungleichmäßige Untergründe aufgrund des verwendeten Schichtmaterials ohne weiteres möglich. Hier kann gegebenenfalls wenigstens eine Ausgleichsschicht für Unebenheiten des Untergrunds vorgesehen sein, wobei eine Schallschutzschicht im übrigen auch zum Ausgleich von Unebenheiten eingesetzt werden kann. Damit bietet die erfindungsgemäße Flächenheizung ein enormes Maß an Flexibilität. Darüber hinaus bietet Bahnenware den Vorteil der Aufrollbarkeit, was den Transport, die Lagerung und auch die Handhabung erheblich vereinfacht.
Da die erfindungsgemäße Flächenheizung vorzugsweise als Bahnenware hergestellt wird, ist es vorteilhaft, wenn die ersten Schicht und auch die zweite Schicht als auf die elektrisch leitfähige Schicht aufgebrachte Beschichtung mit einem Flächengewicht zwischen 20g/m2 und 1000g/m2, vorzugsweise zwischen 50g/m2 und 250g/m2 ausgebildet sind. Es versteht sich natürlich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, die erste und/oder die zweite Schicht als Folienbahn auszubilden. Das aus der ersten und der zweiten Schicht sowie der elektrisch leitfähigen Schicht mit den Zuleitungen bestehende Verbundmaterial hat hierdurch eine ausgesprochen geringe Aufbauhöhe, was enorme Einbauvorteile nicht nur bei Neubauten bietet. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung ohne weiteres nachträglich, beispielsweise bei einer Renovierung, insbesondere bei Altbauten, vorsehen, was gerade wegen der geringen Aufbauhöhe gut möglich ist.
Um die elektrische Sicherheit, Langlebigkeit und gegebenenfalls auch die Haft- grundwirkung der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung zu verbessern, kann es sich für bestimmte Anwendungsfälle anbieten, die isolierenden Schichtbereiche mehrschichtig auszubilden, zum Beispiel durch Koextrusion, das heißt auf die erste Schicht und/oder die zweite Schicht zumindest eine weitere isolierende Schicht aufzubringen.
Um gute Heizeigenschaften und darüber hinaus eine gute Verbindung mit der ersten und zweiten Schicht zu erhalten, sollte die elektrisch leitfähige Schicht über die zu beheizende Fläche leitfähige Fasern, wie z. B. Kohlefasern, enthalten und insbesondere vliesartig ausgebildet sein. Im übrigen bietet die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Schicht den wesentlichen Vorteil, daß Perforationen, Einschnitte und dergleichen nicht zu einem Ausfall der Funktion der Flächenheiz-
einrichtung führen. Wirtschaftlich und gegebenenfalls zur Anpassung der Leitfähigkeit vorteilhaft ist die Verwendung eines Gemisches mit Glasfasern und/oder anderen Fasern. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn die elektrisch leitfähige Schicht zwischen 50% und 90% Glasfasern und 10% bis 50% Kohlefasern aufweist. Das Flächengewicht der elektrisch leitfähigen Schicht sollte zwischen 5g/m2 und 150 g/m2 und insbesondere zwischen 10 g/m2 und 40 g/m2 liegen, also geringer sein als das Flächengewicht der ersten und der zweiten Schicht, was zu der sehr geringen Bauhöhe der erfindungsgemäßen Flächenheizung beiträgt.
Zur Vermeidung von Delamination oder Ablösung vom Untergrund kann die elektrisch leitfähige Schicht eine Mehrzahl von vorzugsweise regelmäßig angeordneten Öffnungen aufweisen, wobei, vorzugsweise, der Flächenanteil der Öffnungen an der Grundfläche der elektrisch leitfähigen Schicht zwischen 5% bis 20%, insbesondere ca. 10%, betragen kann. Durch die offenen Bereiche in der elektrisch leitfähigen Schicht kann eine Einbettung der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht in die offenen Bereiche bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung erreicht werden, wobei die Öffnungen insbesondere durchgängig sein können, was das Durchdringen der leitfähigen Schicht von beiden Seiten zuläßt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß in die elektrisch leitfähige Schicht in regelmäßigen Abständen Löcher mit einem Durchmesser von 2 mm bis 6 mm, vorzugsweise von 4 mm, gestanzt werden, so daß der verbleibende nicht perforierte Flächenanteil wenigstens 80%, vorzugsweise ca. 90% beträgt.
Da die elektrisch leitfähige Schicht in der Regel relativ dünn ist und kaum Zugkräfte aufnehmen kann, kann vorgesehen sein, daß die elektrisch leitfähige Schicht wenigstens eine weitere Schicht aufweist, die zum Beispiel die Funktion einer Trägerschicht hat. Die weitere Schicht muß nicht notwendigerweise elektrisch leitfähig sein. Die elektrisch leitfähige Schicht als solche kann also selbst als ein mehrere Schichten aufweisendes Schichtmaterial ausgebildet sein.
Statt oder zusätzlich zu der vorgenannten weiteren Schicht kann eine insbesondere gitterartige Verstärkungsschicht an der Flächenheizeinrichtung vorgesehen sein. Im Schichtenverbund der Flächenheizeinrichtung kann diese Verstärkungs- schicht grundsätzlich an jeder Stelle vorgesehen sein. Diese Schicht dient im wesentlichen zur Aufnahme von Zugkräften zum Schutz der elektrisch leitfähigen
Schicht. Ein weiterer Vorteil dieser Schicht liegt darin, daß sie zur Verbesserung einer Planlage der Flächenheizeinrichtung dient.
Insbesondere wenn die elektrisch leitfähige Schicht als Vlies ausgebildet ist, bietet es sich an, die erste und auch die zweite Schicht durch Extrusionsbe- schichtung auf die elektrisch leitende Schicht aufzubringen. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine sichere flächige Verbindung zur elektrisch leitfähigen Schicht. Gleichzeitig werden auch die elektrischen Zuleitungen auf der elektrisch leitfähigen Schicht fixiert. Bei der Erfindung ist es also nicht erforderlich, die Zuleitungen noch in sonstiger Weise an der elektrisch leitfähigen Schicht zu befestigen, beispielsweise über eine zusätzliche Klebverbindung.
Damit sich eine besonders gute Fixierung der Zuleitungen auf der elektrisch leitfähigen Schicht über die Extrusionsbeschichtung ergibt, sollten die Zuleitungen nicht unmittelbar an den Randkanten bzw. Längsrändern der elektrisch leitfähigen Schicht angeordnet sein, sondern in einem vorgegebenen Abstand, so daß sich in diesem Bereich noch eine Verbindung zwischen dem extrudierten Material und der elektrisch leitfähigen Schicht ergeben kann. Um zu einer sicheren Verbindung zu kommen, sollte der Abstand größer als 2 mm sein.
Im übrigen ist es im Hinblick auf die elektrische Anbindung so, daß zwei parallel laufende Zuleitungen vorgesehen sind, die voneinander beabstandet jeweils im Bereich eines Längsrandes der elektrisch leitfähigen Schicht mit dem vorgenannten, vorgegebenen Abstand zur Längskante angeordnet sind. Die Zuleitun- gen sollten aus gut leitfähigem Material wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, um eine gleichmäßige Erwärmung der Heizung zu gewährleisten. Um eine möglichst geringe Dicke bei separat aufzubringenden Zuleitungen zu haben, bietet es sich an, die Zuleitungen bandförmig auszubilden und im übrigen in Form eines Geflechts. Ein Geflecht hat den wesentlichen Vorteil, daß Längen- änderungen während des Betriebes ohne weiteres möglich sind und die Heizung besonders flexibel ist.
Grundsätzlich ist es auch möglich, in die elektrisch leitfähige Schicht, wenn diese faser- oder vliesartig ausgebildet ist, die elektrischen Zuleitungen mit einzuar- beiten. In diesem Falle sind in beiden seitlichen Randbereichen der Schichtbahn Fasern aus einem Material mit erhöhter Leitfähigkeit gegenüber der Leitfähigkeit
der leitfähigen Schicht eingebracht. Hierbei könnten beispielsweise Kupferfasern vorgesehen sein. Durch die Menge bzw. Konzentration der dort vorgesehenen Fasern erhöhter elektrischer Leitfähigkeit lassen sich längslaufende Zuleitungen innerhalb des elektrisch leitfähigen Vlieses oder Fasermaterials realisieren. Dem vorstehenden Merkmal kommt im übrigen eine eigenerfinderische Bedeutung zu.
Im übrigen kann es sich bei einem vlies- oder faserartigen Material anbieten, wenn in dem zu beheizenden Bereich bei Bahnenware elektrisch leitfähige Fasern nicht vollflächig vorgesehen sind, sondern nur abschnittsweise querlaufende elektrisch leitfähige Fasern vorgesehen sind. Der Abstand benachbarter elektrisch leitender Faserbereiche hängt wiederum von dem jeweiligen Anwendungsfall ab. Die Faserbereiche zwischen benachbarten leitfähigen Faserbereichen sind elektrisch nicht leitend. Eine derartige Anordnung ist relativ kostengünstig, da das vergleichsweise teurere elektrisch leitfähige Fasermaterial nicht vollflächig eing &ev setzt wird.
Weiterhin ist es möglich, die elektrisch leitfähige Schicht gewebe- oder gelege- artig auszubilden. In diesem Falle sind dann jedenfalls eine Vielzahl von querlaufenden Schußfäden aus elektrisch leitfähigem Material vorgesehen. Es ver- steht sich, daß neben den elektrisch leitfähigen Schußfäden auch nichtleitende Schußfäden vorgesehen sein können. Der Abstand der elektrisch leitfähige Schußfäden voneinander richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall. Bei Anwendung im Bodenbereich ist eine möglichst gleichmäßige Wärmeverteilung auf dem jeweiligen Belag erwünscht, während es bei der Anwendung im Wand- oder Deckenbereich auf eine sehr gleichmäßige Wärmeverteilung nicht entscheidend ankommt. Die Schußfäden können jeweils im seitlichen Randbereich durch separat aufzubringende elektrische Zuleitungen kontaktiert werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, im jeweiligen Randbereich elektrisch leitfähige Randkettfäden vorzusehen, die die elektrisch leitfähigen Schußfäden kontaktieren. Die übrigen längslaufenden Kettfäden sind nicht elektrisch leitend.
Grundsätzlich ist es möglich, zusätzlich zu der elektrisch leitfähigen Schicht wenigstens eine weitere elektrisch leitfähige Schicht vorzusehen, die von der vorgenannten leitfähigen Schicht elektrisch isoliert ist. Diese weitere leitfähige Schicht ist mit den elektrischen Zuleitungen nicht verbunden, sondern gegebe-
nenfalls geerdet, so daß sich eine Schutzfunktion vor Abstrahlung elektrischer und elektromagnetischer Felder ergibt.
Wie eingangs bereits ausgeführt worden ist, kann die erfindungsgemäße Flä- chenheizeinrichtung zur Anordnung im Boden-, Wand- oder Deckenbereich vorgesehen sein. Zur Verwendung im Wand- oder Deckenbereich kann die Flächen- heizeinrichtung in Tapetenform ausgebildet sein. In diesem Falle kann die äußere, raumzugewandte Schicht strukturiert und/oder mit einer dekorativen Oberfläche versehen sein. Eine ähnliche Ausbildung kann sich für die Verwendung im Bodenbereich anbieten, wobei die äußere Schicht ein vergleichsweise dickes und widerstandsfähiges Belagsmaterial bzw. ein begehbarer Belag sein sollte.
Ein weiteres Problem, das im Zusammenhang mit Flächenheizeinrichtungen grundsätzlich auftritt, besteht darin, daß häufig eine sichere Anbindung zum Untergrund bzw. den Belägen, die auf die Flächenheizung aufgebracht werden, nicht möglich ist.
Zur Lösung des vorstehenden Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die äußere Schicht der Flächenheizung ein vliesartiges, faseriges oder poriges Mate- rial aufweist und/oder mit Hinterschneidungen und/oder mit Vorsprüngen versehen ist oder als Haftvermittler und/oder Klebschicht ausgebildet ist, und damit als Haftbrücke zur unter- oder oberseitigen Verbindung dient. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt letztlich zwei alternative Möglichkeiten zur Verfügung. Bei der einer Alternative geht es darum, eine äußere, strukturierte Schicht mit einer möglichst großen Oberfläche zur Verfügung zu stellen, in die beispielsweise ein Kleber gut eindringen oder aber an den Hinterschneidungen bzw. Vorsprüngen gut halten kann und sich hierdurch eine feste Verbindung zum Untergrund bzw. aufgebrachten Belag ergibt. Die Hinterschneidungen können dabei bei der Herstellung der Schichten bereits vorgesehen werden. Gleiches gilt für die Vorsprünge, die aus dem gleichen Material wie die Schicht an sich bestehen kann. Alternativ oder ergänzend können die Vorsprünge auch beispielsweise durch eine Besandung, teilweises Einbetten von Splittern oder dergleichen erzeugt werden. Bei der anderen Alternative ist die äußere Schicht als Haftvermittler und/oder Klebschicht ausgebildet, über die die Verbindung mit dem Un- tergrund bzw. dem aufgebrachten Belag hergestellt wird.
Es ist festgestellt worden, daß sich der Effekt der Haftbrücke besonders gut dann ergibt, wenn die äußere Schicht als Vlies, insbesondere als Kunststoffvlies und bevorzugt aus Polypropylen ausgebildet ist. In ein derartiges Vlies kann ein Kleber relativ weit eindringen, so daß sich eine feste und sichere Verbindung ergibt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß die äußere Schicht mit einer Beton- oder Putzschicht verbunden ist. Die Flächenheizein- richtung kann dabei als optischer Abschluß in der Art einer Tapete vorgesehen oder z.B. als Putzträger dienen, wobei die Haftbrückenschicht als Entkopplungs- ebene zwischen Putz und Untergrund wirken kann.
Darüber hinaus kann die äußere Schicht zur Verringerung von Gehschall mit wenigstens einer Schalldämmschicht, insbesondere mit einer Schwerfolie, verbunden sein.
Besonders günstig ist es, wenn die Haftbrücken-Ausbildung in Verbindung mit der eingangs beschriebenen elektrischen Isolierung, Wasserabdichtung und ggf. auch der Dampfsperrenfunktion kombiniert wird. Hierzu ist die eine äußere Schicht dann als auf die erste Schicht aufgebrachte weitere, dritte Schicht ausge- bildet, während die andere äußere Schicht als auf die zweite aufgebrachte, vierte Schicht ausgebildet ist. Es darf allerdings darauf hingewiesen werden, daß es ohne weiteres möglich ist, zwischen der Haftbrücken-Schicht einerseits und der auf die elektrisch leitende Schicht unmittelbar aufgebrachten Schicht weitere Schichten vorzusehen.
Im übrigen versteht es sich, daß bei der zuvor beschriebenen alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung mit Haftbrücke die im Zusammenhang mit der eingangs beschriebenen Ausführungsform offenbarten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination realisiert werden können.
Es wird darauf hingewiesen, daß sämtliche der vorgenannten Bereichsangaben alle innerhalb des betreffenden Bereichs liegenden Werte umfassen, auch wenn diese im einzelnen nicht aufgeführt sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft im übrigen weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Flächenheizeinrichtung der eingangs genannten Art, wobei die
vorstehend genannten konstruktiven Merkmale verfahrensgemäß entsprechend realisiert werden. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Schicht durch physikalische Vakuumabscheidung von Metall oder einer Metallegierung auf der weiteren, ersten Schicht erhalten werden, wobei es sich bei der weiteren, ersten Schicht um eine Folie, ein Vlies oder ein Gewebe handeln kann. Darüber hinaus können Graphitfolien als elektrisch leitfähige Schichten verwendet werden oder die elektrisch leitfähige Schicht wird durch Beschichtung der weiteren, ersten Schicht mit Graphit und einem Bindemittel erhalten. In diesem Zusammenhang kann an der Stelle von Graphit auch Leitruß eingesetzt werden. Bei der ersten Schicht handelt es sich vorzugsweise um einen Vliesträger. Bei einem Ausführungsbeispiel zur physikalischen Vakuumabscheidung von Metallen auf einer Folie ist vorgesehen, eine Polyesterfolie mit einer Dicke von ca. 50 μm mit Titanpartikeln mit einer Größe von ca. 300 nm zu besputtern.
Auf eine weitere Wiederholung der einzelnen Merkmale wird verzichtet. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verlegung einer Flächenheizung der vorgenannten Art. Auf die einzelnen Verfahren wird im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen näher eingegangen.
Ein möglicher Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Flächenheizeinrich- tung stellt die Beheizung von Kastenrinnen insbesondere im Dachbereich dar. Im Fensterbereich kann die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung zur Verhinderung der Bildung von Kondensat vorgesehen sein, wobei die Flächenheizeinrichtung unterhalb von der Fensteröffnung an der Wand oder unterhalb von der Fensterbank angeordnet sein kann. Es ist darüber hinaus möglich, die erfindungsgemäße Flächenheizeinrichtung in Form einer Verbundplatte direkt als Fensterbank einzusetzen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Flächenheizeinrichtung, und
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer verlegten Flächenheizung mit mehreren Bahnen von Flächenheizeinrichtungen.
In Fig. 1 ist eine Flächenheizeinrichtung 1 schematisch dargestellt. Die Flächen- heizeinrichtung 1 ist zur Anordnung im Bereich von Fußböden, Wänden oder Decken vorgesehen. Die Flächenheizeinrichtung 1 weist eine elektrisch leitfähi- ge Schicht 2 und eine Mehrzahl weiterer Schichten auf. Unmittelbar benachbart der elektrisch leitfähigen Schicht 2 ist eine weitere, erste Schicht 3, die an der Unterseite der elektrisch leitfähigen Schicht 2 vorgesehen ist. Oberseitig ist als weitere Schicht eine zweite Schicht 4 vorgesehen. Darüber hinaus weist die Flächenheizeinrichtung 1 elektrische Zuleitungen 5, 6 auf, die die Schicht 2 kontak- tieren. Die elektrisch leitfähige Schicht 2 und die elektrischen Zuleitungen 5, 6 sind zwischen der ersten Schicht 3 und der zweiten Schicht 4 angeordnet.
Vorgesehen ist nun, daß die erste Schicht 3 und die zweite Schicht 4 aus einem elektrisch isolierenden und flüssigkeitsdichten Material bestehen. Grundsätzlich kann es sich bei diesem Material um jegliche Art von Kunststoff handeln. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um Polypropylen, das zusätzlich die Funktion einer Dampfsperre vorliegend mit einer Dampfdurchlässigkeit von 0,92 g/(m2 x 24h) (nach DIN 52615) erfüllt.
Bei der Flächenheizeinrichtung 1 handelt es sich um ein Schichtmaterial, das, wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, als Bahnenware hergestellt wird.
Wie sich aus den Figuren ergibt, sind die erste Schicht 3 und die zweite Schicht 4 an ihren gegenüberliegenden Seiten randseitig über eine entsprechende Verbin- düng 7, 8 miteinander verbunden. Die Verbindungen 7, 8 sind jeweils flüssigkeitsdicht und insbesondere dampf dicht, so daß zum einen Flüssigkeit nicht an die elektrisch leitfähige Schicht 2 gelangen kann und zum anderen ein Dampfdurchtritt durch eine verlegte Flächenheizung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, nicht möglich ist.
Durch die Verbindungen 7, 8 ergibt sich an den beiden Längsseiten der Flächenheizung jeweils ein überstehender Rand 7a, 8a. Der Rand sollte dabei eine solche Länge haben, daß im verlegten Zustand eine flüssigkeitsdichte und insbesondere dampfdichte Verbindung mit einem Rand einer benachbarten Flächenheizein- richtung 1 möglich ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen hat der über-
stehende Rand 7a, 8a eine Länge von ca. 2 cm. Bei zwei nebeneinanderliegenden Flächenheizeinrichtungen 1 ergibt sich dann eine hinreichende Überlappung, um eine längslaufende und durchgehende Verbindung zwischen diesen Rändern zu erzielen.
Bei der elektrisch leitfähigen Schicht 2 handelt es sich vorliegend um ein beheizbares Vlies mit einem Flächengewicht von 20 g/m2, das aus 80 % Glas- und 20 % Kohlefasern und einem Bindemittel besteht. Die Breite dieser Bahn beträgt etwa 1 m. Grundsätzlich ist es auch möglich, daß die elektrisch leitfähige Schicht eine zusätzliche, ggf. sogar nicht elektrisch leitende Trägerschicht aufweist. Die erste Schicht 3 ist durch Extrusionsbeschichtung unter Zwischenlage der elektrischen Zuleitungen 5, 6 auf die elektrisch leitfähige Schicht 2 aufgebracht, so daß die Zuleitungen 5, 6 auf der elektrisch leitfähigen Schicht 2 und diese kontaktierend fixiert sind. Auch die zweite Schicht 4 ist durch Extrusionsbeschichtung auf die elektrisch leitfähige Schicht 2 aufgebracht. Die erste und die zweite Schicht 3, 4 haben ein Flächengewicht von etwa 100g/m2 und jeweils eine Breite von etwa 1,04 m. Die Schichten 3, 4 stehen zu beiden Seiten über die elektrisch leitfähige Schicht 2 über, so daß die Verbindungen 7, 8 realisiert werden können.
Für die elektrisch leitfähige Schicht 2 sind zwei parallel laufende elektrische Zuleitungen 5, 6 vorgesehen. Jede der Zuleitungen 5, 6 ist im Bereich eines Längsrandes der elektrisch leitfähigen Schicht 2 angeordnet und zwar mit einem Abstand von etwa 0,5 cm zu den Längsrändern. Die Zuleitungen 5, 6 selbst bestehen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, sind bandförmig und als Geflecht ausgebildet. Die Breite der Zuleitungen 5, 6 beträgt vorliegend 5 mm.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Schichtmaterial sind zusätzlich zu der elektrisch leitfähigen Schicht 2 und der ersten und zweiten Schicht 3, 4 zwei äußere Schichten 9, 10 vorgesehen. Bei diesen äußeren Schichten 9, 10 handelt es sich vorliegend um ein thermisch verfestigtes Polypropylen-Spinn- Vlies, vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 70 g/m2. Bei diesen Schichten handelt es sich um Haftbrücken, die zum sicheren Anbinden an den Untergrund einerseits und auf die Flächenheizung aufgebrachte Beläge andererseits dienen. Es versteht sich, daß je Anwendungsfall auch eine der äußeren Schichten 9, 10 entfallen kann.
Auch wenn dies nicht dargestellt ist, ist es grundsätzlich möglich, daß die äußeren Schichten 9, 10 auch unmittelbar - also unter Weglassung der ersten Schicht 3 und der zweiten Schicht 4 - auf die elektrisch leitfähige Schicht 2 aufgebracht sind.
Die äußeren Schichten 9, 10 als dritte und vierte Schicht haben aber nicht nur die Funktion einer Haftbrücke zum sicheren Anbinden, sondern dienen auch der Entkopplung zum Untergrund bzw. zum Belag. Die Entkopplung bedeutet, daß relativ zueinander bewegliche Ebenen vorgesehen sind, also letztlich eine Län- genänderung oder Verschiebung der Flächenheizeinrichtung 1 gegenüber dem Untergrund bzw. dem Belag ohne weiteres möglich ist. Diese Entkopplung ergibt sich beispielsweise dadurch, daß ein Kleber zwar hinreichend weit in die äußere faserige Schicht eindringt, daß sich eine feste Verbindung ergibt, daß jedoch ein hinreichend dicker faseriger Bereich verbleibt, um die Entkopplungsfunktion zu erfüllen.
Nicht dargestellt ist im übrigen, daß elektrisch isoliert von der leitfähigen Schicht 2 und den Zuleitungen 5, 6 eine weitere elektrische Schicht vorgesehen sein kann, die dann vorzugsweise geerdet ist.
Die im einzelnen nicht dargestellte Herstellung der Flächenheizeinrichtung 1 läuft derart ab, daß in einem ersten Arbeitsgang die elektrisch leitfähige Schicht 2 auf der einen Seite extrusionsbeschichtet wird. Dabei läuft gleichzeitig die äußere Schicht auf der anderen Seite der Polypropylen-Schmelze zu. Parallel dazu oder in einem zweiten Arbeitsgang wird der zuvor beschriebene erste Arbeitsgang analog durchgeführt. Dabei laufen zusätzlich die beiden Zuleitungen 5, 6 ein. Bei der Extrusionsbeschichtung der Unterseite der elektrisch leitfähigen Schicht 2 unter Zwischenlage der Zuleitungen 5, 6 ergibt sich eine Fixierung der Zuleitungen 5, 6 auf der elektrisch leitfähigen Schicht 2 bei gleichzeitiger Kon- taktierung, ohne daß weitere Verbindungsmittel bzw. Verbindungen zwischen den Zuleitungen 5, 6 und der elektrisch leitfähigen Schicht 2 vorgesehen sind. Diese gute Verbundhaftung ergibt sich deshalb, da bei der Extrusionsbeschichtung die Schmelze der Schichten 3 und 4 in die Poren der leitfähigen Schicht 2 und der Zuleitungen 5, 6 eindringen bzw. diese zum Teil sogar durchdringen.
Die Verlegung einer Flächenheizeinrichtung 1 der vorgenannten Art erfolgt derart, daß ein Streifen der Flächenheizeinrichtung 1 von der Bahnenware für den vorgegebenen Anwendungsfall abgelängt, d.h. abgeschnitten wird. Dieser fertige Streifen kann dann beispielsweise mit üblichen Baukleber auf dem Estrich, der Wand oder der Decke verklebt werden. Aufgrund der äußeren Schicht 9 ergibt sich dabei eine sichere Verbindung zum Untergrund. Zur elektrischen Anbindung der Flächenheizeinrichtung 1 werden dann die Zuleitungen 5, 6 bereichsweise freigelegt und mit elektrischen Anschlußleitungen 11, 12 elektrisch verbunden. Anschließend werden die freigelegten Bereiche isoliert und abgedichtet. Um eine vollständige Flächenheizung in dem betreffenden Raum vorzusehen, werden mehrere Streifen nebeneinander angeordnet, die an ihren Rändern miteinander verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt, werden. Außerdem werden die Streifen an ihren abgelängten Stirnseiten entsprechend abgedichtet. Dies kann ebenfalls unmittelbar über eine entsprechende Verklebung erfolgen oder aber über separat aufzubringende Abdichtelemente, die endseitig angebracht und anschließend mit dem Schichtenverbund verbunden werden.