DE2833025A1 - Plattenartiges, beheizbares bauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Deutsch-Kanadische Grundstücksgesellschaft mbH, Canespa KG,
• Gutenbergstraße 13, 3005 Hemmingen 1 Busse Betonwerkstein KG, Nienburgerstraße 30, 3056 Rehburg-Loccum 1 Plattenartiges, beheizbares Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein plattenartiges, beheizbares Bauelement mit einem innerhalb eines Plattenkörpers befindlichen, flächigen Heizorgan und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
• Allgemein bekannt sind ßauelemente dieser Art, bei welchen beispielsweise in einen Plattenkörper aus Azeton isolierte Heizkabel eingebettet sind. Die bekannten beheizbaren Hauelemente besitzen jedoch eine Reihe von Nachteilen. So ergibt sich eine starke Störungsanfälligkeit aufgrund der starren mechanischen Verbindung zwischen den Heizkabeln und dem Material des plattenartigen Bauelementes beim Einbetten oder Einbetonieren der Heizkabel in das Bauelement, derart, daß Dehnungen oder Sprünge in dem Plattenkörper des Bauelementes zu einem bruch des Heizkabels und damit zu einem Unbrauchbarwerden des betreffenden Bauelementes führe4, Zur Vermeidung von Brüchen und Verformungen des Plattenkörpers wurde dieser bisher sehr stark ausgeführt, wodurch das Gewicht ;erhöht und die Handhabung auf der Baustelle erschwert wurden.
• Weiter ergab sich bei bekannten Bauelementen der hier interessierenden Art die Schwierigkeit, die Wärmeabgabe bevorzugt an einer zu beheizenden Außenfläche des Bauelementes zu bewirken und für eine gleichmäßige Oberflächentemperatur an dieser Außen-i fläche zu sorgen. Ein Einbetten der Heizkabel in den Plattenkörper des Bauelementes nahe der genannten Oberfläche ergab zwar einen bevorzugten Wärmestrom zu dieser Oberfläche hin, führte je doch zu ungleichmäßigen Oberflächentemperaturen, so daß zusätzliche Maßnahmen zur Temperaturvergleichmäßigung erforderlich waderen, etwa das Einbetten eines zur Wärmeverteilung dienenden Metallgitters.
• Aufgabe der vorliegenden Erfinduiie ist es, ein plattenartiges, beheizbares Bauelement mit einem innerhalb eines Plattenkörpers befindlichen, flächigen Heizorgan so auszugestalten, daß mit gutem Wirkungsgrad eine gleichmäßige Oberflächenerwärmung erzielt und gleichzeitig bei hoher Festigkeit des Bauelementes dessen Gewicht zur Vereinfachung der Handhabung verringert wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Plat-'tenkörper zweiteilig ist, wobei mindestens der die zu beheizende Außenfläche aufweisende Teil aus elektrisch isolierendem Glasfaser-Beton hergestellt und wannenförmig ausgebildet ist und daß sich an der der zu beheizenden Außenfläche gegenüberliegenden Innenfläche des wannenförmigen Plattenkörperteils das Heizorgan in Gestalt einer Heizlackschicht befindet, welche an der genannten Innenfläche unmittelbar anliegt.
• 1Gemäß einer praktischen Ausführungsform ist die Heizlackschicht auf die Innenfläche des aus Glasfaser-Beton bestehenden, wannenförmigen Plattenkörperteils aufgetragen und mit einer Eunststoff-Hartschaunschicht, insbesondere einer Polyurethan-Hartschaumschicht überschichtet, welche einen zwischen den Teilen des Plat-' tenkörpers befindlichen Hohlraum erfüllt.
• Neben einer Reihe weiterer Vorteile, auf welche weiter unten ein gegangen werden soll, besitzt diese Ausführungsform den Vorzug einer besonders einfachen Herstellbarkeit.
• Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Heizlackschicht auf einen Plattenzuschnitt einer Kunststoff-Hartschaumplatte, insbesondere einer-Polyurethan-Hartschaumplatte aufgetragen, welcher in den wannenförmigen Plattenkörperteil eingelegt ist. Diese Ausführungsform gestattet eine getrennte Fertigung der Teile des Plattenkörpers einerseits und des Heizorganes andererseits.
• Es zeigt sich, daß das die zu beheizende Außenfläche aufweisende, wannenartige oder schalenartige Plattenkörperteil, welches zusätzlich zu der im Beton befindlichen Glasfaserverstärkung mit Armierungen versehen sein kann, unter beträchtlicher Gewichtseinsparung so ausgeführt werden kann, daß es die auftretenden Belastungen, etwa bei Verwendung als Treppenstufe, Wegplatte oder Fußbodenplatte, aufzunehmen vermag, ohne daß unter diesen Belastungen eine Beschädigung des Heizorganes zu befürchten ist. Das Eleizorgan befindet sich in dem hier vorgeschlagenen, beheizbaren Bauelement gleichsam unter dem Gewölbe des wannenförmigen Plattenkörperteils geschützt und ist mit diesem unmittelbar thermisch gekoppelt, nachdem das Heizorgan an dem wannenförmigen Plattenkörperteil aufgrund der Isolationseigenschaften des Glasfaser-Betons unmittelbar anliegen kann. Die Ausbildung des Heizorganes als Heizlackschicht führt zu einer hohen Gleichmäßigkeit der Oberflächentemperaturen im Betrieb.
• Es sei darauf hingewiesen, daß geeignete Heizlacke dem Fachmann bekannt sind und vorteilhafte Rezepturen beispielsweise der deutschen Auslegeschrift 2 151 626 entnommen werden können. So läßt sich etwa ein für die vorliegenden Zwecke geeigneter Heizlack durch Einmischen von Leiterpartikel, insbesondere von Ruß, in eine wässrige Kunststoffdispersion erzeugen, die zusätzlich ein Kalium- oder Natriumsilikat enthält.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des hier vorgeschlagenen, beheizbaren Bauelementes sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung sind Gegenstand der anliegenden Ansprüche, deren Inhalt hierdurch zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, deren Wortlaut jedoch zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung nicht nochmals wiederholt werden soll. Die Vorteile einzelner Merkmale dieser Ansprüche ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es stellen dar: Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgebrochen gezeigte Ansicht eines plattenartigen, beheizbaren Bauelementes und Fig. 2 einen Teil-Querschnitt durch ein beheizbares Bauelement gemäß einer anderen Ausführungsform.
• Ein plattenartiges, beheizbares Bauelement gemäß Figur 1 besitzt einen aus einem wannenförmigen Glasfaserbetonteil 1 und einem deckelartigen Glasfaserbetonteil 2 gebildeten Plattenkörper 3, dessen zu beheizende Außenfläche 4 in der Darstellung-gemäß Fifigur 1 nach unten weist. Ist das betreffende Bauelement also beispielsweise als Treppenstufe in eine Treppe eingebaut, so nimmt es gegenüber der Darstellung nach Figur 1 eine umgedrehte Lage ein. Die Darstellung in der gezeigten Lage erleichtert jedoch die Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung des betreffenden Bauelementes.
• Auf der der zu beheizenden Außenfläche 4 gegenüberliegenden Ininnenfläche 5 des wannenförmigen Plattenkörperteiles 1 befindet sich das IIeizorgan 6 in Gestalt eines Heizlackauftrages oder einer Heizlackschicht. Am Vorderende und am Hinterende des Innenraumes des wannenförmigen Plattenkörperteiles 1 befinden sich an der bereits erwähnten Innenfläche 5 Elektrodenstreifen 7 bzw. 8. Die Heizlackschicht 6 steht mit den Elektrodenstreifen 7 und 8 in innigem Kontakt, wobei, wie in Figur 1 angedeutet, die Heizlackschicht 6 die vorzugsweise aus metallisierter Folie hergestellten Elektrodenstreifen zur Erzeugung des Kontaktes teilweise überdeckt.
• Der- über der Heizlackschicht 6 zwischen dem wannenförmigen Plattenkörperteil 1 und dem deckelartigen Plattenkörperteil 2 gebildete Hohlraum ist durch eine Polyurethan-Hartschaumschicht 9 erfüllt. In dieser Polyurethan-Hartschaumschicht verlaufen die elektrischen Anschlußleitungen 10 und 11, welche von den Elektrodenstreifen 7 bzw. 3 zu einer Durchführung durch die Wand des' Plattenkörperteiles 1 verlaufen. Die Durchführung ist von einer aus Gummi oder Kunstkautschuk oder Kunststoff gefertigten Knickschutztülle 12 gebildet, welche in den Glasfaserbeton des-Plattenkörperteiles 1 eingebettet ist.
• Im Zuge der Anschlußleitung 10 befindet sich in die Polyurethan-Hartschaumschicht 9 eingebettet und mit der Heizlackschicht 6 thermisch gekoppelt ein Mikro-Thermostatschalter 13, welcher die Aufgabe hat, die Maximaltemperatur der Heizlackschicht 6 zu begrenzen.
• Zur llerstellung eines plattenartigen, beheizbaren Bauelementes nach Figur 1 wird zunächst das wannenförmige Plattenkörperteil 1 als Glasfaserbeton-Gußteil bereitgestellt und in die in Figur 1 gezeigte Lage gebracht. Dann werden auf die Innenfläche 5 des Plattenkörperteiles 1 die Elektrodenstreifen 7 und 8 als selbstklebende Kupfer-Elektrodenstreifen aufgebracht und die Heizlackschicht 6 Trird unter Verwendung einer Maske oder Schablone so aufgespritzt, daß die Heizlackschicht die Elektrodenstreifen 7 und o zur Herstellung eines dauerhaften Kontaktes gut überdeckt, Danach wird der Heizlack für eine Dauer von 60 Minuten bei einer Temperatur von 90 0C getrocknet.
• Sodann werden die elektrischen Anschlußleitungen 10 und 11 an den Elektrodenstreifen 7 bzw. 8 festgelötet und durch die Knickschutztülle 12 geführt. Außerdem wird die Verbindung zu dem Mikro-Thermostatschalter 13 hergestellt, welcher mittels eines Klebers auf die Heizlackschicht 6 aufgeklebt wird.
• Danach wird die schaumbildende Mischung zur Erzeugung der Polyurethan-Hartschaumschicht 9 eingegossen und das deckelförmige Plattenkörperteil 2 wird aufgesetzt, wobei sich die Teile 1 und 2 aufgrund einer entsprechenden Falzausbildung dicht aneinanderlegen. Der Hohlraum zwischen den Plattenkörperteilen 1 und 2 wird vollständig mit Polyurethan-Hartschaum ausgefüllt. Die Plattenkörperteile 1 und 2 können längs des Falzes verklebt oder verkittet werden.
• Nach Aushärten des Schaumes und der Verkittung wird das fertige Bauelement umgedreht, so daß die zu beheizende Außenfläche 4 nach oben weist. Das Bauelement ist nun zum Einbau beispielsweise in eine Treppe geeignet. Hierbei werden die einzelnen IJauelemente mit den Anschlußleitungen 10 und ii para1ie1 nii eine Sammelleitung gelegt und zweckmäßig mit Niederspannung gespeist, um Gefahren bei einer Verletzung der Wand des wannenartigen Plattenkörperteiles 1 auszuschließen.
• Plattenartige, behiAezbare Bauelemente nach Figur 1 lassen sich als Treppenstufen, Podeste, Terrassenplatten, Wegplatten, Fensterbänke, Wandheizungsplatten, Fußbodenheizungsplatten, Fahrwegplatten und dergleichen verwenden.
• Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sich von der;ienigen nach Figur 1 dadurch, daß die Heizlackschicht 6 nicht als Auftrag auf der Innenfläche 5 des Plattenkörperteiles 1 vorgesehen ist, sondern einen Schichtauftrag auf einem Plattenzuschnitt einer vorgefertigten Polyurethan-Hartschaumstoffplatte 14 bildet.
• Die Polyurethan-fiartschaumstoffplatte 14 wird zur Herstellung des Hauelementes nach Figur 1 mit Elektrodenstreifen in Gestalt selbstklebender, metallisierter Folienstreifen versehen, wonach die Heizlackschicht 6 unter Verwendung einer Matrize so aufgespritzt wird, daß ein guter Kontakt zu den Elektrodenstreifen hergestellt wird. Dann werden die Anschlußleitungen mit -den Elektrodenstreifen verbunden und durch Einschnitte bzw. Ausnehzungen der Polyurethan-Hartschaumstoffplatte 14 geführt, so daß sie beim Einlegen der mit der Heizlackschicht versehenen Polyurethan--Schaumstoffplatte durch die Tülle 12 gefädelt werden können.
• Den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Polyurethan-Hartschaumstoffschicht 9 bzw. 14 nicht nur als thermisch-e Isolierung nach der von der zu beheizenden Außenfläche 4 abgewandten Richtung hin wirksam ist, sondern dem wannenförmigen Plattenkörperteil 1 eine außerordentlich gute mechanische Abstützung gewährt. Die vorgeschlagenen Bauelemente sind daher nicht nur wegen der hohen Festigkeit des Glasfaserbetons, sondern auch wegen der zusätzlichen Abstützung durch die Polyurethan-Schaumstoffschicht in dem Hohlraum zwischen den Plattenkörperteilen 1 und 2 bei geringem Gewicht beträchtlichen Belastungen gewachsen.
• L e e r s e i t e

Claims (8)

1. Patentansprüche Plattenförmiges, beheizbares Bauelement mit einem innerhalb eines Plattenkörpers befindlichen, flächigen Heizorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenkörper (3) zweiteilig ist, wobei mindestens der die zu beheizende Außenfläche (4) aufweisende Teil (1) aus elektrisch isolierendem Glasfaserbeton hergestellt und wannenförmig ausgebildet ist und daß sich an der zu beheizenden Innenfläche (5) des wannenartigen Plattenkörperteils das Heizorgan in Gestalt einer Heizlackschicht (6) befindet, welche an der genannten Innenfläche unmittelbar anliegt.
2. 2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizlackschicht (6) auf die Innenfläche (5) des aus Glasfaserbeton bestehenden, wannenförmigen Plattenkörperteils (1) aufgetragen und mit einer Kunststoff-Hartschaumschicht, insbesondere einer Polyurethan-Hartschaumstoffschicht (9) überschichtet ist, welche einen zwischen den Teilen des Plattenkörpers befindlichen Hohlraum erfüllt.
3. 3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Heizlackschicht (6) auf einem Plattenzuschnitt einer Polyurethan-Hartschaumstoffplatte (14) befindet, welcher in den wannenförmigen Plattenkörperteil (1) eingelegt ist.
4. 4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einander gegenüberliegenden Rändern der Heizlackschicht (6) diese Elektrodenstreifen (7, 8) überdeckt, welche an elektrische Zuleitungen (10, il) angeschlossen sind.
5. 5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Zuleitungen ein Mikro-Thermostatschalter (13) liegt.
6. 6. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen den Teilen (1, 2) des Plattenkörpers (3) gebildeter Hohlraum von Polyurethan-Hartschaum bzw. dem Polyurethan-Hartschaum erfüllt ist.
7. 7. Verfahren zur Herstellung des Bauelementes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wannenförmige Plattenkörperteil als Glasfaserbeton-Gußteil bereitgestellt und mit seiner Öffnung nach aufwärts gerichtet aufgestellt wird, daß die der zu beheizenden Außenfläche gegenüberliegende Innenfläche dieses Plattenkörperteils mit Streifenelektroden versehen und danach unter Verwendung einer Schablone oder Maske die Heizlackschicht aufgetragen, insbesondere aufgespritzt wird, so daß auch die Elektrodenstreifen sicher überdeckt sind, wonach der Jjeizlack getrocknet und eine einen Hartschaum bildende Kunststoffmischung in den Innenraum des wannenförmigen Plattenkörperteiles eingebracht und die Öffnung mit einem bzw. dem Deckelteil verschlossen wird und schließlich die schaumbildende Kunststoffmischung zur Aushärtung gebracht wird.
8. 8. Verfahren zur Herstellung des Bauelementes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Größe des Innenraumes des wannenförmigen Plattenkörperteiles angepaßter Plattenzuschnitt einer Polyurethan-Hartschaumstoffplatte zunächst mit Elektrodenstreifen versehen und dann mit einem eizlackauftrag, insbesondere durch Aufspritzen unter Verwendung einer Schablone oder Maske, versehen wird, wonach der Plattenzuschnitt in den Innenraum des wannenförmigen Plattenkörperteiles eingelegt und elektische Zuleitungen von den Elektrodenstreifen zu einer Durchführung durch die Wand des wannenförmigen Plattenkörperteiles geführt werden und daß hierauf ein deckelförmiger Plattenkörperteil unter Verschließung des Innenraumes des wannenförmigen Plattenkörperteiles aufgelegt wird.