CH483771A

CH483771A - Heizbare Teppichunterlage, Verfahren zur Herstellung derselben sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: CH483771A
Application number: CH1707067A
Authority: CH
Inventors: Wesener Erich
Original assignee: Wesener Erich
Priority date: 1967-12-06
Filing date: 1967-12-06
Publication date: 1969-12-31

Description

Heizbare Teppichunterlage, Verfahren zur Herstellung derselben sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft eine heizbare Teppichunterlage, sowie ein Verfahren zur Herstellung der heizbaren Teppichunterlage und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind bereits heizbare Teppichunterlagen bekannt, die aus zwei Filzschichten bestehen, zwischen denen Heizschlangen eingelegt sind. Die Filzschichten sind mehr oder weniger ganzflächig aufeinander geklebt, wodurch die dazwischenliegenden Heizdrähte fixiert sind. Diese bekannten heizbaren Teppichunterlagen weisen jedoch gewisse Nachteile auf, so können sie nicht in feuchten Räumen verwendet werden, da die Filzschichten sich mit Feuchtigkeit vollsaugen und die Heizdrähte mit der Feuchtigkeit in Berührung kommen. Ausserdem können die Filzschichten der heizbaren Teppichunterlage bei Feuchtigkeit und sofern sie nicht beheizt werden, leicht modern. Schliesslich sind diese heizbaren Teppichunterlagen infolge der verwendeten Filzschichten relativ teuer.

Zweck der Erfindung ist es, obige Nachteile zu beseitigen und eine heizbare Teppichunterlage zu schaffen, die ausserordentlich preisgünstig ist, auch in feuchten Räumen zum Einsatz gelangen kann und zu keiner unangenehmen Geruchsbildung Anlass gibt.

Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung a) eine heizbare Teppichunterlage, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Träger aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, in den mindestens ein Heizdraht eingebettet ist ; b) ein Verfahren zur Herstellung der heizbaren Teppichunterlage, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man den Heizdraht im einzulegenden Abschnitt durch Anlegen eines elektrischen Potentials erhitzt, ihn in den Kunststoff-Träger einschmilzt, das elektrische Potential am eingeschmolzenen Drahtabschnitt entfernt und anschliessend die entstandenen offene Furche schliesst ;

sowie c) eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Vorratsrolle für den Heizdraht aufweist, der zwei Führungen, zwischen denen ein elektrisches Potential anliegt, nachgeschaltet sind, von denen die in Förderrichtung des Heizdrahtes gesehen letzte Führung als Werkzeug zum Eindrücken des Heizdrahtes in den Kunststoff Träger der Teppichunterlage ausgebildet ist.

Die heizbare Teppichunterlage ist vorzugsweise als Gitter ausgebildet, wobei der gitterförmige Träger beispielsweise aus zwei miteinander verbundenen, vorzugsweise aufeinandergeschweissten Hälften besteht, zwischen denen in Nuten des Trägers der Heizdraht angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, die heizbare Teppichunterlage als geschlossene Fläche auszubilden, wobei der Heizdraht in einen platten-oder folienförmi- gen Träger eingeschweisst ist.

Die Anordnung des Heizdrahtes kann beliebig geschehen, sofern nur sichergestellt wird, dass sich verschiedene Abschnitte des Heizdrahtes nicht untereinander berühren, d. h. einen Kurzschluss bilden.

Vorzugsweise wird man den Heizdraht in Form einer Schlangenlinie anordnen. Es ist auch möglich, nicht nur einen einzigen Heizdraht vorzusehen, sondern deren mehrere. Die einzelnen Heizdrähte können dann parallel oder hintereinander geschaltet sein. Der Heizdraht ist vorzugsweise ein Volldraht, der gegebenenfalls isoliert sein kann. Es ist aber auch möglich, einen litzenförmigen Heizdraht zu verwenden, der ebenfalls isoliert sein kann. Die Durchschlagsfestigkeit der heizbaren Teppichunterlage beträgt vorzugsweise mindestens 2000 Volt.

Als Material für den Träger der heizbaren Teppichunterlage kann jeder Kunststoff verwendet werden, der thermoplastisch ist, jedoch bei Betriebstemperatur weder schmilzt noch sich zersetzt. Die Betriebstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 25 und 45 C.

Für manche Fälle ist es zweckmässig, die heizbare Teppichunterlage mit einer rutschfesten Beschichtung zu versehen, um einerseits den auf der Unterlage liegenden Teppich sicher zu halten, und andererseits ein Verrutschen von Teppich und Teppichunterlage auf dem Untergrund zu verhindern.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert, dabei zeigen
Fig. 1 eine vollflächige heizbare Teppichunterlage, in perspektivischer Ansicht ;
Fig. 2 eine gitterförmig ausgebildete heizbare Tep- pichunterlage, in perspektivischer Ansicht und teilweise aufgebrochen ;
Fig. 3 eine Vorrichtung zum Einlegen eines Heizdrahtes in einen flächenförmigen Träger einer heizbaren Teppichunterlage, in schematischer Darstellung und in Seitenansicht ;
Fig. 4 das Eindrückwerkzeug der Vorrichtung nach nach Fig. 3, im Schnitt VI-VI, und
Fig. 5 den in die Trägerfolie frisch eingelegten Heizdraht, im Schnitt V-V in Fig. 3 ;
Fig. 6 das Verschliesswerkzeug der Vorrichtung nach Fig. 3, im Schnitt VI UI ;

und
Fig. 7 den in den Träger der heizbaren Teppichunterlage fertig eingelegten Heizdraht.

In Fig. 1 ist eine äusserst einfache heizbare Teppichunterlage dargestellt, die aus einem Träger 1 aus thermoplastischem Kunststoff besteht, in den ein Heizdraht 2 schlangenförmig eingebettet ist. Die Enden 3 des Heizdrahtes können über eine nicht näher dargestellte Verbindungsleitung an ein Stromnetz angeschlossen werden. Zur Herstellung der in Fig. 1 dargestellten heizbaren Teppichunterlage kann man in eine Trägerfolie aus thermoplastischem Kunststoff jeweils abschnittweise erhitzte Heizdrähte einpressen. Vorzugs- weise führt man den Einpressvorgang der Heizdrähte jedoch kontinuierlich durch, und zwar zweckmässiger- weise mit einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist und nachfolgend noch ausführlich erläutert wird.

In Fig. 2 ist eine gitterartige heizbare Teppichunterlage dargestellt, deren Träger 1'aus zwei gitterartigen Hälften 4,4' aus thermoplastischem Kunststoff besteht. Die beiden Hälften sind symmetrisch aufgebaut und weisen jeweils auf der miteinander zu verbindenden Seite Nuten 5 auf, in die der oder gegebenenfalls die Heizdrähte eingelegt werden können. Die einzelnen Hälften 4,4'des Trägers 1'sind im Spritzgussverfahren hergestellt.

Die Herstellung dieser heizbaren Teppichunterlage erfolgt nun derart, dass man in die Nuten 5 einer Trägerhälfte den Heizdraht in der gewünschten Form einlegt, anschliessend die zweite Trägerhälfte darüber- deckt und beide Hälften miteinander verschweisst. wobei man diese zwischen zwei heizbaren Presswerlc- zeugen erhitzt. Es ist dagegen aber auch möglich, die beiden Hälften durch geeignete Klebemittel miteinander zu verbinden.

Als Materialien für den Träger der heizbaren Teppichunterlagen nach den Fig. 1 und 2 eignen sich thermoplastische Kunststoffe, die bei den relativ niedrigen Betriebstemperaturen der heizbaren Teppichunterlagen, die vorzugsweise zwischen 25 und 45 C liegt, bestän- dig sind. Solche Materialien sind allgemein bekannt.

Die heizbare Teppichunterlage kann entweder starr sein, vorzugsweise gestaltet man sie jedoch flexibel aus.

Es ist überdies zweckmässig, die heizbaren Teppichunterlagen mit einem Material zu beschichten, das die Rutschfähigkeit der Unterlagen einerseits gegenüber der Unterlage, andererseits gegenüber dem Teppich verringert.

Als Heizdrähte verwendet man vorzugsweise Volldrähte. Wo es auf besondere Flexibilität der heizbaren Teppichunterlage ankommt, kann man anstelle von Volldrähteü auch Litzendrähte vorsehen. Die Heizdrähte sind in der Regel blank, können jedoch in Fällen, wo es auf besonders gute Isolierung ankommt, zu sätzlich mit einer Isolationsschicht versehen sein. Letzteres wird vorzugsweise für Teppichunterlagen infrage kommen, die in feuchten oder nassen Räumen zur Verwendung gelangen.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zum Einbetten von Heizdrähten in flächenförmige Trägermaterialien geeignet ist. Mit dieser Vorrichtung kann beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Teppichunterlage hergestellt werden. Die Vorrichtung besitzt ein Maschinengestell 6, in dem eine Vorratsrolle 7 für den Heizdraht 2 angeordnet ist. Zwei Fiihrungen 8 und 9 leiten den Heizdraht von der Vorratsrolle 7 zum Trä germaterial l. Die Führungen 8 und 9 sind als Rollen ausgebildet, die drehbar im Maschinengestell bzw. in einer um eine vertikale Achse schwenkbaren Einrichtung 10 gelagert sind.

Die Rolle 9 ist als Werkzeug ausgebildet, das zum Eindrücken des Heizdrahtes in das Material des Trägers 1 dient. Hierzu ist die Rolle gegen die Aufnahmenut 11 für den Heizdraht 2 hin verjüngt ausgebildet, so dass das Werkzeug bzw. die Rolle beim Eindringen in das Material des Trägers eine keilförmige Furche 12 bildet. Dem Eindrückwerkzeug ist eine Abstützeinrich- tung 13 zugeordnet, deren Aufstandsfläche 14 bezüglich der Höhe des wirksamen Teiles des Eindrückwerk- zeuges einstellbar ist. Im vorliegenden Falle besteht die Abstützeinrichtung 13 aus zwei Stützrollen 15 und 16, die beidseitig des Eindrückwerkzeuges 9 angeordnet sind.

Die Abstützrollen 15 und 16 sind ebenfalls in der Schwenkeinrichtung befestigt.

Die Schwenkeinrichtung besteht aus einer Dreifachgabel 17, welche mittels eines Zapfens 18 im Maschinengestell 6 verschwenkbar gelagert ist. In der mittleren Gabel 19 der Dreifachgabel 17 ist die als Eindrückwerkzeug dienende Rolle 9 angeordnet, wobei sie über ein Lagerteil 20 auf einer feststehenden Welle 21 angeordnet ist. Letztere ist an ihren Enden in Gleitsteinen 22 befestigt, die in vertikalen Schlitzen 23 der Gabel 19 beweglich sind. In vertikaler Richtung stützen sich die Gleitsteine 22 an Bolzen 24 ab, die durch Öffnungen im oberen Gabelteil herausragen und sich ihrerseits an einem Gewindering 25 abstützen. Der Gewindering 25 ist auf dem bereichsweise mit einem Gewinde versehenen Zapfen 18 aufgeschraubt. Nach unten stützen sich die Gleitsteine 22 auf Schraubenfedern 27 ab, die ihrerseits an einem Querjoch des Gabelteiles 19 befestigt sind.

In beiderseits der Gabel 19 vorgesehenen Gabeln 28 und 29 sind die Führungsrollen 15 und 16 drehbar befestigt. Mittels des Schraubringes 25 kann die als Eindrückwerkzeug dienende Rolle 9 in vertikaler Richtung höher und tiefer gestellt werden, d. h. in ihrer vertikalen Lage gegenüber den Stützrollen 15 und 16 eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Eindringtiefe des Eindrückwerkzeuges 9 je nach der gewünschten Einbetttiefe des Heizdrahtes zu variieren.

An der Schwenkeinrichtung 10 ist eine Handhabe 30 vorgesehen, mittels der die Schwenkbewegung ausgeführt werden kann.

Zwischen den als Rollen ausgebildeten Führungen 8 und 9 ist ein elektrisches Potential anlegbar. Hierzu ist im Bereich der oberen Führung ein Schleifkontakt 31 und im Bereich der unteren Führungsrolle ein Schleifkontakt 32 vorgesehen.

Der als Eindrückwerkzeug dienenden Rolle 9 ist unmittelbar anschliessend ein Verschliesswerkzeug 33 nachgeschaltet, das dazu dient, die beim Einlegen des Heizdrahtes entstandene Furche 12 wieder zu schliessen.

Das Eindrückwerkzeug 33 weist eine Walze 34 auf, deren Mantelfläche 35 vorzugsweise von beiden Walzenseiten aus zur Mittelachse der Walze hin geneigt ist. Der Walze 34, die ebenfalls im Maschinengestell 6 befestigt ist, ist eine Abstützeinrichtung 36 zugeordnet. Letztere besteht aus zwei zu beiden Seiten der Walze vorgesehe- nen Abstützrolle 37 und 38. Die Relativlage zwischen den Abstützrollen 37 und 38 und der Walze 34 kann ähnlich der Abstützvorrichtung 13 des Eindrückwerk- zeuges 9 in vertikaler Richtung veränderlich sein.

Da jedoch im Falle des Verschliesswerkzeuges eine derartige Veränderung der Relativlage zwischen Abstützein- richtung und Verschliesswerkzeug nicht von solcher Bedeutung ist wie beim Eindrückwerkzeug, wird man vorzugsweise die Zuordnung von Abstützeinrichtung 36 zu dem Verschliesswerkzeug 33 starr ausführen.

Zweckmässigerweise ist das Verschliesswerkzeug d. h. im vorliegenden Fall die Walze 34, heizbar ausgebildet, wobei im Innern des Walzenkörpers Heizdrähte vorgesehen sind, die über Schleifbügel 39,40 mit Strom beschickt werden können. Die Vorrichtung zum Einbetten eines Heizdrahtes in das Material eines Trägers 1 ist zweckmässig mit einer Antriebsvorrichtung 41 ausgestattet, die vorzugsweise regelbar ist, so dass die Vortriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung kontinuierlich verändert werden kann.

Obwohl die Antriebsvorrichtung im vorliegenden Falle beispielsweise über einen Kettentrieb 42 auf das Verschliesswerkzeug bzw. die Abstützrollen desselben einwirkt, kann sie aber auch mit dem Eindrückwerkzeug bzw. dessen Abstütz- rollen gekoppelt sein oder auf das Eindrückwerkzeug und das Verschliesswerkzeug einwirken.

Im vorliegenden Beispiel sind das Eindrückwerk- zeug sowie das Verschliesswerkzeug als Rolle bzw.

Walze ausgebildet, es ist aber auch möglich, Gleitschuhe als Werkzeuge vorzusehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung zum Einbetten des Heizdrahtes in das Material des Trägers ist wie folgt :
Zunächst wird an die Rollen 8 und 9 ein elektrisches Potential angelegt, das man vorzugsweise so gross wählt, dass der Heizdraht das Material des Trägers zu schmelzen vermag. Daraufhin schaltet man den Antrieb 41 der Vorrichtung ein und führt diese mittels der Handhabe 30 jene Linie entlang, in der der Heizdraht 2 in das Trägermaterial 1 eingelegt werden soll.

Eine nicht näher dargestellte Bremsvorrichtung, die beispielsweise in der Vorratsrolle 7 untergebracht sein kann, sorgt dafür, dass der Heizdraht während seines Abspulens von der Vorratsrolle und seines Zuführens zum Material des Trägers stets gespannt bleibt. Die Einbettvorrichtung kann durch Druck mit einer Hand auf das Maschinengestell 6 in stets engem Kontakt mit dem Material des Trägers gehalten werden. Es ist demgegenüber auch möglich, eine spezielle Führungseinrichtung vorzusehen, die im vorliegenden Beispiel jedoch nicht ausgeführt ist.

Das Eindrückwerkzeug in Form der Führungsrolle 9 drückt den heissen Heizdraht in das Material des Trägers 1 ein und bildet dabei gleichzeitig eine V-för- mige Furche mit einem entsprechenden Grat, wie dies aus den Fig. 4 und 5 deutlich hervorgeht. Das dem Eindrückwerkzeug nachgeschaltete Verschliesswerkzeug, in Form einer Walze 34 erfasst den Grat und presst ihn wiederum in die Furche ein, wobei die Beheizung der Walze dafür sorgt, dass die Furche absolut dicht geschlossen wird.

Mit Hilfe dieser Einbettvorrichtung ist es möglich, auf einfachste Weise heizbare Teppichunterlagen herzustellen, wobei das Verlegemuster des Heizdrahtes beliebig gewählt werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH I Heizbare Teppichunterlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Träger (1,1') aus thermoplastischem Kunststoff aufweist, in den mindestens ein Heizdraht (2) eingebettet ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gitter ausgebildet ist, wobei der gitterförmige Träger (1') aus zwei miteinander verbundenen, vorzugsweise aufeinandergeschweissten Hälften (4,4') besteht, zwischen denen in Nuten (5) des Trägers (1') Heizdrähte (2) angeordnet sind.

2. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie als geschlossene Flä- che ausgebildet ist, wobei der Heizdraht (2) in einen platten-oder folienförmigen Träger eingeschweisst ist.

3. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Heizdrähte aufweist.

4. Teppichunterlage nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrähte parallel geschaltet sind.

5. Teppichunterlage nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdrähte hintereinander geschaltet sind.

6. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizdraht ein, gegebenenfalls isolierter, Volldraht ist.

7. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizdraht ein, gegebenenfalls isolierter, Litzendraht ist.

8. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens 2000 Volt aufweist.

9. Teppichunterlage nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer rutschfesten Beschichtung versehen ist.

PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung der heizbaren Teppichunterlage nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Heizdraht (2) im einzulegenden Abschnitt durch Anlegen eines elektrischen Potentials erhitzt, ihn in den Kunststoff-Träger einschmilzt, das elektrische Potential am eingeschmolzenen Drahtabschnitt abschaltet und anschliessend die entstandene offene Furche schliesst.

UNTERANSPRÜCHE 10. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man den Heizdraht kontinuierlich einlegt, wobei man ihn über zwei Führungen (8,9) führt, an denen ein elektrisches Potential anliegt, und ihn mittels der in Förderrichtung gesehen nachgeschal teten Führung (9), vorzugsweise in eine vorbestimmbare Tiefe, einschmilzt.

11. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man die offene Furche (12) mittels eines, vorzugsweise beheizten, Werkzeuges (33), vorzugsweise einer Walze (34), zuschmilzt.

PATENTANSPRUCH III Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorratsrolle (7) für den Heizdraht (2) aufweist, der zwei Führungen (8, 9), zwischen denen ein elektrisches Potential anliegt, nachgeschaltet sind, von denen die in Förderrichtung des Heizdrahtes (2) gesehen letzte Führung (9) als Werkzeug zum Eindrücken des Heizdrahtes in den Kunststoff-Träger (1) der Teppichunterlage ausgebildet ist.

UNTERANSPRtJCHE 12. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (8,9) als Rollen ausgebildet sind, wobei die als Eindrückwerkzeug dienende Rolle (9) im Randbereich gegen die Aufnahme- nut (11) für den Heizdraht (2) hin, vorzugsweise bis auf die Stärke des Heizdrahtes, verjüngt ist.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrückwerkzeug um eine vertikale Achse verschwenkbar ist.

14, Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein dem Eindrückwerkzeug nachgeschaltetes, vorzugsweise beheizbares, Werkzeug (33) zum Vorschliessen der Verlegefurche (12) aufweist.

15. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschliesswerkzeug (33) eine Walze (34) ist, deren Mantelfläche (35) vorzugsweise von beiden Walzenseiten aus zur Mittel- achse hin geneigt ist.

16. Vorrichtung nach Unteranspruch 12 undloder 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Eindrück-und/ oder dem Verschliesswerkzeug eine Einrichtung (13, 36) zum Abstützen der Vorrichtung auf dem Träger (1) zugeordnet ist, deren Aufstandsfläche bezüglich der Höhe des wirksamen Teiles des Eindrück-und/oder des Verschliesswerkzeuges einstellbar ist.

17. Vorrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (2) zu beiden Seiten des Eindrück-und/oder Verschliesswerkzeuges angeordnete Stützrollen (15,16,37,38) aufweist, deren Achsenhöhe gegenüber dem Eindrück-und/oder Verschliesswerkzeug einstellbar ist.

18. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine, vorzugsweise in der Geschwindigkeit einstellbare, Antriebseinrichtung (41) aufweist.

19. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 15 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (34) und/ oder die Stützrollen (15,16,37,38) des Eindrück- und/oder des Verschliesswerkzeuges getrieben sind.