DE10003802A1

DE10003802A1 - Band-/Streifen-Heizkörper

Info

Publication number: DE10003802A1
Application number: DE2000103802
Authority: DE
Inventors: David Ashton; David Reid Wilkie; Kenneth Michael Richards
Original assignee: THERMOFLOOR PRODUCTS Ltd
Current assignee: THERMOFLOOR PRODUCTS Ltd
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2000-11-02
Also published as: NZ333952A; AU760680B2; AU1357500A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers, das die Schritte aufweist: DOLLAR A (a) Aufnehmen einer Länge eines Band-/Streifen-Widerstandselementes; DOLLAR A (b) Aufnehmen einer Länge eines (wie hierin definierten) "kalten" Streifenanschlusses; DOLLAR A (c) longitudinales Überlappen der ersten entsprechenden Endabschnitte des Band-/Streifen-Widerstandselementes und "kalten" Streifenanschlusses; DOLLAR A (d) Zusammenlöten der überlappenden Endabschnitte der Band-/Streifen-Widerstands- und "kalten" Streifenanschlußelemente für mindestens einen Abschnitt ihrer überlappenden Endabschnitte, um eine dauerhafte Verbindung zu bilden; und DOLLAR A (e) Wiederholen der Schritte (c) und (d) für die zweiten entsprechenden Endabschnitte der Band-/Streifen- Widerstands- und "kalten" Streifenanschlußelemente.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Band-/Streifen-Heizkörper der Art, die zur Verwendung in einer Fußbodenheizung, Heizkis sen oder ähnlichen Anwendungen geeignet ist.

Eine Fußbodenheizung ist ein wohlbekanntes Verfahren zum Heizen eines Lauftraums in einem Zimmer. Diese Art des Heizens weist viele Vorteile dahingehend auf, daß die Wärmequelle gefühlt, jedoch nicht gesehen werden kann, und sie liefert eine sanfte, gleichmäßige Wärme mit niedriger Intensität über die gesamte Bodenfläche. Zusätzlich erzeugt diese Art des Heizens keinerlei Unterbrechung für den Gebrauch des gesamten Wohn raums. Herkömmliche Verfahren, eine Fußbodenheizung bereitzu stellen, umfassen eine elektrische Widerstandsverdrahtung von Betonfußbodenplatten und Heißwasser- oder Luftrohren in Beton fußbodenplatten.

Bekannte Fußbodenheizverfahren beinhalten üblicherweise, daß das Heizsystem zur Zeit des Aufbaus des Fußbodens eingebaut wird. Dies ist insbesondere dann so, wenn der Fußboden aus Beton gebaut wird. Folglich können bekannte Fußbodenheizsysteme übli cherweise nicht angebracht werden, nachdem ein Fußboden gebaut worden ist, ohne größere und kostspieligen Änderungen am Fuß boden. Es können Probleme mit einer elektrischen Fußbodenhei zung von Betonplatten auftreten, insbesondere wenn sie nicht richtig installiert ist, da eine unkorrekte Installation zu einer durchgebrannten oder unterbrochenen Verdrahtung führen kann. Da die Installation dauerhaft ist, ist eine Fehlersuche und Reparatur eine größere, wenn nicht unmögliche Aufgabe.

Es können auch elektrische Band-/Streifen-Heizkörper für Anwendungen, wie eine Fußbodenheizung, genutzt werden. Der Vor teil dieses Systems ist es, daß der/die Streifenheizkörper auf dem Fußboden angeordnet werden, nachdem der Aufbau fertigge stellt ist, und das System folglich sowohl für neue als auch nachgerüstete Anwendungen gleich nützlich ist.

Die Streifenheizkörper werden gemäß einem vorbestimmten Muster auf einen Fußboden gelegt, das die notwendige Länge des Streifens an die Raumgröße anpaßt. (Die Länge des Streifens bestimmt die Wärmeabgabe.) Folglich wird, sobald die Größe des Raums oder der zu heizenden Fläche bekannt ist, ein Verlegemu ster so festgelegt, daß der Streifenheizkörper an einer Stelle beginnen und enden kann, die zur Verbindung mit einem Stroman schluß geeignet ist. Das Streifenheizkörperelement wird in einer fortlaufenden Länge hergestellt und weist keine Anschlüsse an jedem Ende der Länge auf. Es ist notwendig, "kalte" (d. h. nicht wärmeerzeugende) Anschlußstreifen an jedem Ende des Heizkörperelementes anzufügen, bevor es mit dem Strom anschluß verbunden werden kann. Bis heute ist gefunden worden, daß fabrikhergestellte Verbindungen, entweder durch Löten oder Crimpen, zu voluminös gewesen sind, um es zuzulassen, daß ein fertiggestellter Heizkörper, einschließlich "kalter" Anschluß streifen, zur Lieferung an einen Einbauort auf einen Träger gewickelt wird. Folglich ist es notwendig gewesen, die Verbin dungen vor Ort herzustellen, was sehr unbefriedigend ist, da es ein mühseliger Prozeß ist, der durch einen zugelassenen Elek triker oder ausgebildeten Baustellentechniker durchgeführt werden muß, um gegenwärtige Elektrovorschriften einzuhalten.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Band-/ Streifen-Heizkörper bereitzustellen, der vollständig an einem Fertigungsort hergestellt und zu einem Einbauort auf einem Trä ger in einer Form versandt werden kann, die gegenwärtige Elek trovorschriften einhält, zur Installation durch einen Monteur mit elektrischen Standardkenntnissen, z. B. einem zugelassenen Elektriker, der nicht spezialisierte Standardtechniken verwen det. Dies vermeidet den Bedarf für die Fabrik, einen ausgebil deten Baustellentechniker bereitzustellen, und ferner müssen sich die zugelassenen Elektriker nur mit dem Verbinden der "kalten" Anschlüsse mit der elektrischen Versorgungen gemäß Standardtechniken beschäftigen, die in der Industrie verwendet werden.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, wird ein Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers bereitge stellt, das die Schritte aufweist:

a) Aufnehmen einer Länge eines Band-/Streifen-Wider standselementes;
b) Aufnehmen einer Länge eines (wie hierin definierten) "kalten" Streifenanschlusses;
c) longitudinales Überlappen der ersten entsprechenden Endabschnitte des Band-/Streifen-Widerstandselementes und "kalten" Streifenanschlusses;
d) Zusammenlöten der überlappenden Endabschnitte der Band-/Streifen-Widerstands- und "kalten" Streifenan schlußelemente für mindestens einen Abschnitt ihrer überlappenden Endabschnitte, um eine dauerhafte Ver bindung zu bilden; und
e) Wiederholen der Schritte (c) und (d) für die zweiten entsprechenden Endabschnitte der Band-/Streifen- Widerstands- und "kalten" Streifenanschlußelemente.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die folgenden zusätzlichen Schritte durchgeführt:

a) miteinander Klebeverbinden des Restes der überlappten Abschnitte des Band-/Streifen-Widerstandselements und "kalten" Streifenanschlusses; und
b) schichtweises Anordnen des Band-/Streifen-Wider standselementes, der Überlappungsverbindungen und eines Abschnitts der "kalten" Streifenanschlüsse zwi schen einem ersten Wärmestrahler/elektrischen Entla dungs-Erdungsstreifen und einem zweiten mit Klebemit tel hinterlegten Isolationsstreifen und Verbinden die ser miteinander, um einen Verbundheizkörperstreifen zu bilden; und elektrisches Verbinden eines leitenden Erdungsstreifenanschlusses mit einem Endabschnitt des Wärmestrahlers/elektrischen Entladungs-Erdungsstrei fens.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen das Band-/ Streifen-Widerstandselement und das "kalte" Anschlußelement dieselbe Breite auf. Das Band-/Streifen-Widerstandselement ist an das "kalte" Anschlußelement an seinem Anschlußendabschnitt gelötet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verbund streifenheizkörper bereitgestellt, der eine Länge eines Band-/ Streifen-Widerstandselementes aufweist, das an jedem Anschluß endabschnitt desselben mit einem "kalten" Streifenanschlußele ment verbunden ist, das schichtweise zwischen einem Wärmestrah ler/elektrischen Entladungs-Erdungsstreifen und einem zweiten mit Klebemittel hinterlegten Isolationsstreifen gemäß dem Ver fahren der vorhergehenden Absatz angeordnet ist.

Bei der weiteren Beschreibung der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform wird auf die beigefügten Zeichnun gen Bezug genommen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Komponenten, die eine Verbindung zwischen dem Band-/Streifen-Widerstandsele ment und dem "kalten" Anschluß aufweisen;

Fig. 2 eine Ansicht der Komponenten in einer zusammengebauten Form; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines teilweise geschirm ten Heizkörperelements, komplett einbaufertig mit An schlußverbindung und Erdungsstreifen.

Zuerst auf Fig. 3 der Zeichnungen bezugnehmend, wird ein fertiggestellter Verbund-Band-/Streifenelement-Heizkörper 10, komplett mit Anschlußverbindungen, bereit zum Einbau vor Ort und anschließender Verbindung mit einem elektrischen Anschluß gezeigt.

Die Komponenten des Verbund-Streifenheizkörperelement wei sen eine Trägerschicht aus einem Polyesterfilmstreifen 11 auf, die doppelseitig mit Akrylklebemittel versehen ist und eine Breite von annähernd 25 mm und eine Dicke von etwas weniger als 1 mm aufweist. Ein Trennschichtpapier 12 ist auf der Klebeflä che vorgesehen, die im Gebrauch dazu bestimmt ist, mit der Fuß bodenoberfläche verbunden zu werden.

Das elektrische Widerstands-Band-/Streifenelement 13 wird komplett gezeigt, wobei eine Verbindung 14 mit einem Streifen anschluß 15 aufliegt und mit der Polyesterträgerschicht 11 ver bunden ist.

Ein elektrischer Schirm oder eine Abschirmung, die ein dün nes Aluminiumblech 16 aufweist, ist mit der Polyesterträger schicht 11 verbunden, die das Element 13 und die elektrische Verbindung 14 schichtweise dazwischen anordnet. Ein (nicht gezeigter) Erdstreifenanschluß ist elektrisch mit der elektri schen Abschirmung 16 am Endabschnitt des Verbundstreifens 10 benachbart zur elektrischen Verbindung 14 gekoppelt. Die elek trische Abschirmung 16 ist mit dem Streifenelement 13 durch den doppelseitigen Akrylfilm 17 verbunden.

Das andere Ende des Verbundstreifens 10 endet entsprechend in einer elektrischen Verbindung 14, die den Anschluß mit dem Bandelement 13 verbindet. Im gezeigten Beispiel weist der Anschluß 15 an einem Ende des Verbundstreifenheizkörpers einen flachen isolierten Anschluß 15 auf, der dazu bestimmt ist, mit dem Phasenanschluß gekoppelt zu werden. Das andere Ende des Verbundstreifenheizkörpers ist entsprechend mit einem Anschluß 15 gekoppelt, der mit dem Nulleiteranschluß verbunden ist. Der Erdstreifenanschluß ist ebenfalls isoliert und mit der Erde an der elektrischen Steckdose gekoppelt. Weitere Details hinsicht lich der Installation werden im folgenden erläutert.

Nun auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen bezugnehmend, wird die elektrische Verbindung 14 zwischen dem Element 13 und dem Streifenanschluß 15 detaillierter erläutert. Es wird der Ansicht mit aufgelösten Einzelteilen der Fig. 1 zu entnehmen sein, daß das Element 13 und der Streifenanschluß 15 durch einen gelöteten Abschnitt 16 miteinander elektrisch gekoppelt sind. Zu diesem Zweck sind das Element 13 und der "kalte" Anschluß 15 (die vorteilhafterweise eine identische Breite aufweisen) lon gitudinal für einen kurzen Abschnitt überlappt, d. h. annährend 50 mm. Der gelötete Abschnitt 16 ist annährend 10 mm lang. Es ist nicht möglich, die gesamte Länge der Überlappung zu löten, da sie nicht genügend flexibel sein würde, um es zuzulassen, daß der Heizkörperstreifen 10 auf eine Vorratsspule gewickelt wird. Es ist jedoch notwendig, eine mechanische Festigkeit für die Verbindung bereitzustellen, und dies wird erreicht, indem der restliche Abschnitt der Überlappung geklebt wird. Dies wird am besten durch einen kurzen Abschnitt eines doppelseitigen flexiblen Klebebandes 17 erreicht, das zwischen den überlappen den Streifen angeordnet wird.

Sowohl der "kalte" Streifen als auch der Heizkörperstreifen sind an den geeigneten Stellen 16a, 16b vorverzinnt, um eine gute Lötverbindung zwischen diesen beiden Berührungsflächen sicherzustellen. Auf Fig. 2 bezugnehmend, kann erkannt werden, daß das Klebeband 17 geringfügig über das Ende des "kalten" Anschlusses (17a) herausragt, um zusätzliche Festigkeit zu geben. Jedoch ist dies optional.

Im gezeigten Beispiel weist der Streifenanschluß 15 eine Länge eines geglühten Kupferstreifens auf. Das Kupfer ist vor zugsweise verzinnt, was irgendwelche Probleme vermeidet, die mit der Verbindung verschiedener Metalle verbunden sind, sollte die Verbindung jemals Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Es wird erkannt werden, daß die sich ergebende Verbindung 14 verhält nismäßig dünn ist, wobei sie in der Größenordnung von 1 mm Dicke liegt. Dies ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung, da es bedeu tet, daß ein fertiggestellter Streifenheizkörper auf einen Trä ger gewickelt werden kann, vorzugsweise in der Form einer Spule. Die Spule kann einen Innendurchmesser von annährend 200 mm aufweisen, und kann bis zu einem Durchmesser von annährend 600 mm bei einer typischen Installation betragen. Verfahren des Stands der Technik, die elektrischen Verbindungen 14 zu erzie len, verneinten aufgrund der voluminösen Größe der Verbindungen die Möglichkeit, den fertiggestellten Heizkörper auf eine Spule zu wickeln. Wie vorhergehend erläutert, ist das sich ergebende Verbundheizkörperelement geeignet zum Wickeln auf eine Spule zur kompletten Anlieferung an einen Einbauort, während eben falls strenge elektrische Anforderungen eingehalten werden, die mit dieser Art Erzeugnis zusammenhängen.

Das Heizkörperelement ist dazu bestimmt, in einem vorbe stimmten Muster auf eine Fußbodenoberfläche am Einbauort befe stigt zu werden. Die gewünschte Wärmeabgebe bestimmt die Länge des Heizkörperelementes und das Verlegemuster paßt die Länge an die Größe des Raumes an. Es ist wünschenswert, daß beide Enden des Heizkörperelementes benachbart einer geeigneten Verbindung mit einem elektrischen Anschluß angeordnet werden. Zu diesem Zweck ist herausgefunden worden, daß im Gebrauch die Anschluß streifenelemente in der Größenordnung von irgendetwas bis zu 5 m Länge liegen sollten, um es dem Monteur zu ermöglichen, auf eine Länge zurechtzuschneiden, die zur Kopplung an den elektri schen Anschluß geeignet ist. In dieser Hinsicht wird, wenn die geeignete Länge festgelegt worden ist, die Isolation vom Ende des Anschlusses abgestreift, der nachfolgend an einen bekannten elektrischen Verbinder gekoppelt wird, der seinerseits zur Kopplung mit dem elektrischen Anschluß geeignet ist. Es ist notwendig, das die gesamte Installation für ein zusätzliches Maß an Schutz elektrisch mit einem Fehlerstrom-Schutzschalter gekoppelt wird.

Es wird zu erkennen sein, daß die obige Beschreibung ledig lich beispielhaft ist. Es können weitere Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden, ohne deren Rahmen zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers. das die Schritte aufweist:

a) Aufnehmen einer Länge eines Band-/Streifen-Widerstands elementes;
b) Aufnehmen einer Länge eines (wie hierin definierten) "kalten" Streifenanschlusses;
c) longitudinales Überlappen der ersten entsprechenden Endabschnitte des Band-/Streifen-Widerstandselementes und "kalten" Streifenanschlusses;
d) Zusammenlöten der überlappenden Endabschnitte der Band-/Streifen-Widerstands- und "kalten" Streifenan schlußelemente für mindestens einen Abschnitt ihrer überlappenden Endabschnitte, um eine dauerhafte Verbin dung zu bilden; und
e) Wiederholen der Schritte (c) und (d) für die zweiten entsprechenden Endabschnitte der Band-/Streifen-Wider stands- und "kalten" Streifenanschlußelemente.

2. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach Anspruch 1, wobei die folgenden zusätzlichen Schritte durchgeführt werden:

a) miteinander Klebeverbinden des Restes der überlappten Abschnitte des Band-/Streifen-Widerstandselementes und "kalten" Streifenanschlusses; und
b) schichtweises Anordnen des Band-/Streifen-Widerstands elementes, der Überlappungsverbindungen und eines Ab schnitts der "kalten" Streifenanschlüsse zwischen einem ersten Wärmestrahler/elektrischen Entladungs-Erdungs streifen und einem zweiten mit Klebemittel hinterlegten Isolationsstreifen und Verbinden dieser miteinander, um einen Verbundheizkörperstreifen zu bilden; und elektri sches Verbinden eine leitenden Erdungsstreifenanschlus ses mit einem Endabschnitt des Wärmestrahlers/elektri schen Entladungs-Erdungsstreifens.

3. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Band-/Streifen-Wider standselement und das "kalte" Anschlußelement dieselbe Breite aufweisen.

4. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Band-/Streifen-Wider standselement an das "kalte" Anschlußelement an seinem Anschlußendabschnitt gelötet wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Band-/ Streifen-Widerstandselement und der Wärmestrahler/elektri sche Entladungs-Erdungsstreifen aus Aluminium bestehen.

6. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der "kalte" Streifenanschluß aus einem geglühten Kupferstreifen besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Band-/Streifen-Heizkörpers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite mit Klebemittel hinterlegte Isolationsstreifen aus Poly ester besteht.

8. Verbundstreifenheizkörper, der eine Länge eines Band-/ Streifen-Widerstandselementes aufweist, das an jedem Anschlußendabschnitt desselben mit einem "kalten" Streifen anschlußelement verbunden ist, das schichtweise zwischen einem Wärmestrahler/elektrischen Entladungs-Erdungsstreifen und einem zweiten mit Klebemittel hinterlegten Isolations streifen gemäß dem Verfahren nach den vorhergehenden Ansprü chen angeordnet ist.