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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage,
eine Bodenbelagunterlage, ein Verfahren zur Integration mindestens
eines elektronischen Bauelementes in einem Fußboden, einen
Fußboden mit mindestens einem integrierten elektronischen
Bauelement, ein Verfahren zum Herstellen einer Unterlageschicht
für eine Bodenbelagunterlage, sowie eine Unterlageschicht für
eine Bodenbelagunterlage.
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In
einem Fußboden integrierte RFID-Tags (Radio Frequency IDentification-Tags,
zu deutsch: Radiofrequenz-Identifikations-Datenträger bzw.
Funketiketten), die in einem regelmäßigen Raster
in den Fußboden eingebracht werden, können als
Funklandmarken für die Lokalisation von Roboterfahrzeugen
oder anderen mobilen Geräten benutzt werden. Dazu macht
man sich zu Nutze, dass jedes dieser Funketiketten eine eigene ID-Nummer
besitzt, mit anderen Worten eine für das jeweilige Funketikett eindeutige
Kennungsinformation. Nach der Installation der Funketiketten im
Boden kann dann eine Art Landkarte erstellt werden, welche die physikalische Position
jedes Funketiketts im Boden beschreibt.
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Die
zu lokalisierenden Roboter oder andere bewegliche Objekte werden
mit einem Lesegerät für die Funketiketten ausgestattet.
Zusätzlich wird ihrer lokalen bzw. einer zentralen Steuereinheit
die Kartierungsinformation zur Verfügung gestellt. Damit
können die Lesegeräte immer, wenn sie mit ihrer
Leseantenne in den Empfangsbereich der Antenne eines Funketiketts
kommen, dessen ID-Nummer auslesen und unter Verwendung der Kartierungsinformation
ihren exakten Standort bestimmen.
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Beispiele
für die Lokalisation und/oder Navigation mittels in einem
Fußboden integrierter Identifikationsdatenträger
sind zum Beispiel in [1], [2] und [3] beschrieben, sowie in [4],
welche einen Nasswischroboter beschreibt, und in [5], welche einen
autonom fahrenden Gabelstapler beschreibt.
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Das
Einbringen von Funketiketten in einen Fußboden erfolgt
bisher in der Regel derart, dass die Funketiketten einzeln in den
Boden eingebracht werden. In [6] ist beispielsweise beschrieben,
verkapselte RFID-Tags mittels Bohrungen im Boden nachträglich
zu versenken. Dieses Verfahren erfordert einen erheblichen Aufwand
beim Bohren der Löcher in den Boden, Einbringen der Funketiketten
und Versiegeln der Bohrungen, sowie dem anschließenden
Einmessen und der Erstellung einer Kartierung.
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Oft
werden für Demonstrationszwecke Funketiketten mit einer
Kaltklebeschicht direkt auf dem Untergrund (Estrich) unterhalb des
Bodenbelags aufgebracht. Dazu muss der Untergrund möglichst
eben sein, was beispielsweise durch eine Spachtelung des Estrichs
erreicht werden kann. Da ein möglichst exaktes Raster einzuhalten
ist, ist außerdem vor dem Aufbringen der Funketiketten
ein Schnurgerüst herzustellen. Dabei besteht die Gefahr,
dass beim Aufbringen des Bodenbelags bereits ein Teil der Funketiketten
mechanisch zerstört wird oder die Restfeuchte, wie sie
besonders bei Neubauten vorhanden ist, die Elektronik zerstört.
Bei elastischen Bodenbelägen (z. B. Teppich, PVC, Gummi,
Linoleum) können zudem die mechanischen Belastungen beim
Gebrauch in kurzer Zeit zum Ausfall der Funketiketten führen.
Beim Verlegen von Funketiketten unter Fliesen oder Steinböden
wiederum zerstört der Fliesenkleber beim Verlegen in vielen
Fällen die Funketiketten.
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Eine
Möglichkeit, eine textile Trittschalldämmung bzw.
einen Teppichboden bei der Herstellung mit einem regelmäßigen
Raster von Funketiketten auszustatten, ist in [7] beschrieben. Das
in [7] beschriebene System ist beschränkt auf Teppichboden oder
Parkett/Laminat. Insbesondere in öffentlichen oder gewerblichen
Bauten ist jedoch heutzutage üblicherweise ein Großteil
der Böden mit Steinbelag, Fliesen, Kunstharz, Terrazzo,
PVC, Kautschuk oder Linoleum ausgestattet. Unter all diesen Belägen
ist die in [7] beschriebene textile Trittschalldämmung nicht
einsetzbar.
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Ein
der Erfindung zugrunde liegendes Problem besteht darin, Funketiketten
bzw. allgemein elektronische Bauelemente auf einfache und kostengünstige
Weise in einem Boden zu integrieren und gleichzeitig die Funketiketten
bzw. die elektronischen Bauelemente zuverlässig vor möglichen
Belastungen, denen sie im Boden ausgesetzt sind, zu schützen.
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Das
Problem wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen
einer Bodenbelagunterlage, eine Bodenbelagunterlage, ein Verfahren
zur Integration mindestens eines elektronischen Bauelementes in einem
Fußboden, einen Fußboden mit mindestens einem
integrierten elektronischen Bauelement, ein Verfahren zum Herstellen
einer Unterlageschicht für eine Bodenbelagunterlage sowie
eine Unterlageschicht für eine Bodenbelagunterlage mit
den Merkmalen gemäß den unabhängigen
Patentansprüchen.
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Beispielhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen. Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung, die
im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen der Bodenbelagunterlage
beschrieben sind, gelten sinngemäß und soweit
sinnvoll auch für die Bodenbelagunterlage, das Verfahren
zur Integration des mindestens einen elektronischen Bauelementes in
den Fußboden, den Fußboden, das Verfahren zum Herstellen
der Unterlageschicht für die Bodenbelagunterlage sowie
die Unterlageschicht.
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Bei
einem Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
Ausführungsbeispiel wird mindestens ein elektronisches
Bauelement in eine Schicht, welche mindestens ein aushärtbares Material
aufweist, eingebettet.
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Eine
Bodenbelagunterlage gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
weist eine Schicht auf, welche mindestens ein aushärtbares
Material aufweist. Ferner weist die Bodenbelagunterlage mindestens
ein elektronisches Bauelement auf, welches in der Schicht eingebettet
ist.
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Unter
einem aushärtbaren Material oder härtbaren Material
kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise ein Material verstanden
werden, welches von einem ersten Zustand mit einer niedrigen Viskosität
(anschaulich einem Zustand, in dem das Material formbar ist, z.
B. flüssig, gießfähig, streichfähig
oder spachtelfähig) im Wesentlichen irreversibel in einen
zweiten Zustand mit einer höheren Viskosität übergehen
kann (zum Beispiel mittels Erwärmens bzw. Temperns), wobei
das Material in dem zweiten Zustand formstabil bzw. fest (hart)
ist. Der Übergang kann als Aushärten des Materials
bezeichnet werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann das aushärtbare Material
der Schicht in dem ersten Zustand verarbeitet bzw. prozessiert werden
und anschließend in den zweiten Zustand überführt
werden (d. h., die Schicht kann ausgehärtet werden). Zum Beispiel
kann in dem ersten Zustand das mindestens eine elektronische Bauelement
in die (noch nicht ausgehärtete) Schicht eingebracht und
anschließend mittels Aushärtens der Schicht fest
bzw. spielfrei darin eingebettet werden. Die Schicht, welche das
mindestens eine aushärtbare Material aufweist, wird im Folgenden
auch als aushärtbare Schicht bezeichnet.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel weist das mindestens eine aushärtbare
Material mindestens eines der folgenden Materialien auf: ein Kunstharz-Material
(z. B. ein Epoxidharz oder Mischungen aus Epoxidharzen), ein Dispersionskleber-Material, ein
mineralisches Grundierungs-Material (z. B. Beton oder Zement). Alternativ
können andere geeignete aushärtbare Materialien
verwendet werden.
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Unter
einem Epoxidharz kann in diesem Zusammenhang ein Kunstharz verstanden
werden, welches aus Polymeren besteht, die je nach Reaktionsführung
unter Zugabe geeigneter Härter einen duroplastischen Kunststoff
von hoher Festigkeit und chemischer Beständigkeit ergeben.
Werden Epoxidharz und Härter gemischt, erfolgt je nach
Zusammensetzung und Temperatur üblicherweise innerhalb
von wenigen Minuten bis einigen Stunden die Aushärtung des
ursprünglich flüssigen Gemisches. In manchen Fällen
kann bis zur vollständigen Aushärtung eine längere
Zeitdauer vergehen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke
der aushärtbaren Schicht (beispielsweise die Dicke einer
Kunstharzschicht), in der das elektronische Bauelement eingebettet
ist, ungefähr 0.2 mm bis mehrere Zentimeter, beispielsweise ungefähr
0.2 mm bis 2 cm, zum Beispiel ungefähr 2 mm. Alternativ
kann die Schicht eine andere Dicke aufweisen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das mindestens eine elektronische
Bauelement auf einer ersten Teilschicht, welche ein erstes aushärtbares
Material aufweist, aufgebracht und/oder zumindest teilweise in die
erste Teilschicht eingebracht, und es wird eine zweite Teilschicht,
welche ein zweites aushärtbares Material aufweist, auf
der ersten Teilschicht und dem elektronischen Bauelement aufgebracht,
so dass die Schicht mit dem darin eingebetteten mindestens einen
elektronischen Bauelement gebildet wird. Das erste aushärtbare
Material und das zweite aushärtbare Material können
dabei dasselbe Material sein. Alternativ kann das zweite aushärtbare
Material ein anderes Material sein als das erste aushärtbare
Material. Die erste Teilschicht wird im Folgenden auch als erste
aushärtbare Teilschicht bezeichnet, und die zweite Teilschicht
wird im Folgenden auch als zweite aushärtbare Teilschicht bezeichnet.
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Anschaulich
kann gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine erste aushärtbare Teilschicht bereitgestellt werden,
und das elektronische Bauelement wird auf der (noch nicht ausgehärteten)
ersten Teilschicht aufgebracht und/oder zumindest teilweise darin
eingebracht. Anschließend wird eine zweite aushärtbare
Teilschicht auf der ersten Teilschicht und dem darauf aufgebrachten und/oder
darin eingebrachten elektronischen Bauelement aufgebracht, so dass
das Bauelement zwischen den beiden Teilschichten angeordnet bzw.
eingebettet ist. Die erste Teilschicht und die zweite Teilschicht
können nachfolgend ausgehärtet werden, so dass
das elektronische Bauelement fest (mit anderen Worten, spielfrei)
in den ausgehärteten Teilschichten eingebettet wird.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel weisen das erste aushärtbare
Material und/oder das zweite aushärtbare Material mindestens
eines der folgenden Materialien auf: ein Kunstharz-Material (z. B.
ein Epoxidharz oder Mischungen aus Epoxidharzen), ein Dispersionskleber-Material,
ein mineralisches Grundierungs-Material (z. B. Beton oder Zement).
Alternativ können andere geeignete aushärtbare
Materialien verwendet werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das mindestens eine elektronische
Bauelement in eine Unterlageschicht eingebracht und/oder auf der
Unterlageschicht aufgebracht, und die Unterlageschicht mit dem elektronischen
Bauelement wird in der Schicht, welche das mindestens eine aushärtbare Material
aufweist, eingebettet. Das Einbringen und/oder Aufbringen des elektronischen
Bauelementes in die Unterlageschicht und/oder auf der Unterlageschicht
kann anschaulich vor dem Einbetten der Unterlageschicht in die Schicht
erfolgen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird eine Mehrzahl von elektronischen
Bauelementen in die Unterlageschicht eingebracht und/oder auf der
Unterlageschicht aufgebracht, beispielsweise in einem regelmäßigen
Raster. Mit anderen Worten können die elektronischen Bauelemente
in einem regelmäßigen Raster (z. B. einem Rechteckraster
oder einem Quadratraster) in und/oder auf der Unterlageschicht angeordnet
werden. Die einzelnen Bauelemente können in dem Raster
beispielsweise einen Abstand zueinander von ungefähr 10
cm bis 1 m aufweisen, zum Beispiel ungefähr 30 cm bis 70
cm, beispielsweise ungefähr 50 cm gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Alternativ, beispielsweise je nach
gewünschter Anwendung, können die Bauelemente
einen anderen Abstand zueinander aufweisen.
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Ferner
ist es auch möglich, dass der Abstand der Bauelemente variabel
ist. Zum Beispiel kann im Falle von Funketiketten als elektronischen
Bauelementen der Abstand der Funketiketten in der Unterlageschicht
variieren und beispielsweise an eine bei einer Lokalisation/Navigation
erwünschte Ortsauflösung angepasst sein, beispielsweise
derart, dass in einem ersten Teilbereich der Unterlageschicht die Funketiketten
einen ersten Abstand zueinander aufweisen und in einem zweiten Teilbereich
der Unterlageschicht einen zweiten Abstand zueinander aufweisen,
wobei der zweite Abstand beispielsweise kleiner sein kann als der
erste Abstand, so dass in dem zweiten Teilbereich eine Lokalisation/Navigation
mit höherer Ortsauflösung ermöglicht
wird.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel wird die Unterlageschicht mit den darin
eingebrachten bzw. darauf aufgebrachten elektronischen Bauelementen auf
der ersten aushärtbaren Teilschicht aufgebracht, und die
zweite aushärtbare Teilschicht wird auf der Unterlageschicht
aufgebracht.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel weist die Unterlageschicht
eine durchlässige (anders ausgedrückt, eine durchdringbare)
Struktur auf. Mit anderen Worten kann die Unterlageschicht ein durchlässiges
(durchdringbares) Material aufweisen oder daraus bestehen.
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Unter
einem durchlässigen bzw. durchdringbaren Material kann
im Rahmen dieser Anmeldung allgemein ein Material verstanden werden,
welches für ein anderes Material zumindest teilweise durchlässig
ist bzw. von dem anderen Material zumindest teilweise durchdrungen
werden kann. Insbesondere kann unter einem durchlässigen
Material ein Material verstanden werden, welches beispielsweise
für das mindestens eine aushärtbare Material zumindest
teilweise durchlässig ist bzw. zumindest teilweise von diesem
durchdrungen werden kann.
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Zum
Beispiel kann das durchlässige Material für das
erste aushärtbare Material der ersten aushärtbaren
Teilschicht und/oder das zweite aushärtbare Material der
zweiten aushärtbaren Teilschicht zumindest teilweise durchlässig
sein bzw. zumindest teilweise von dem ersten und/oder zweiten aushärtbaren
Material durchdrungen werden. Mit anderen Worten kann die durchlässige
Struktur so eingerichtet sein, dass beim Aufbringen der Unterlageschicht
auf der ersten aushärtbaren Teilschicht und/oder beim Aufbringen
der zweiten aushärtbaren Teilschicht auf der Unterlageschicht
das Material der ersten aushärtbaren Teilschicht und/oder
das Material der zweiten aushärtbaren Teilschicht zumindest
teilweise durch die durchlässige Struktur der Unterlageschicht
hindurchtreten können/kann, so dass die Materialien der ersten
und zweiten aushärtbaren Teilschicht durch die Unterlageschicht
hindurch miteinander in Kontakt kommen können und somit
nach dem Aushärten der beiden Teilschichten eine feste
Verbindung zwischen den Teilschichten erreicht werden kann.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann die durchlässige Struktur
für ein anderes Material (z. B. für das mindestens
eine aushärtbare Material) durchlässige bzw. durchdringbare Öffnungen
(auch als Löcher bezeichnet) aufweisen, wobei die Öffnungen eine
Größe (z. B. einen Durchmesser) von ungefähr 1
mm bis 50 mm aufweisen, zum Beispiel ungefähr 3 mm bis
10 mm, beispielsweise ungefähr 5 mm. Alternativ kann die
Größer der Öffnungen einen anderen Wert
aufweisen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann als durchlässiges Material
beispielsweise Gittergewebe aus Glasfaser, Carbonfaser, Metalldraht,
Polyester, Polyethylen oder gestanzte oder gelochte Folien, Bleche
oder mit Durchbrüchen versehenes Papier verwendet werden.
Alternativ können anderen Materialien verwendet werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel weist die Unterlageschicht
eine Maschenstruktur auf. Mit anderen Worten kann die Unterlageschicht
ein Material mit einer Maschenstruktur (zum Beispiel ein Maschengewebe)
aufweisen oder daraus bestehen.
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Die
Maschenweite der Maschenstruktur kann so ausgebildet sein, dass
die Maschenstruktur für das erste aushärtbare
Material der ersten aushärtbaren Teilschicht und/oder das
zweite aushärtbare Material der zweiten aushärtbaren
Teilschicht zumindest teilweise durchlässig ist. Mit anderen
Worten kann die Maschenweite so ausgebildet sein, dass beim Aufbringen
der Unterlageschicht auf der ersten aushärtbaren Teilschicht
und/oder beim Aufbringen der zweiten aushärtbaren Teilschicht
auf der Unterlageschicht das Material der ersten aushärtbaren
Teilschicht und/oder das Material der zweiten aushärtbaren
Teilschicht zumindest teilweise durch die Maschenstruktur der Unterlageschicht
hindurchtreten können/kann, so dass die Materialien der
ersten und zweiten aushärtbaren Teilschicht durch die Unterlageschicht
hindurch miteinander in Kontakt kommen können und somit
nach dem Aushärten der Teilschichten eine feste Verbindung
zwischen den Schichten erreicht werden kann.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel beträgt die Maschenweite beispielsweise
ungefähr 1 mm bis 50 mm, zum Beispiel ungefähr
3 mm bis 10 mm, beispielsweise ungefähr 5 mm. Alternativ
kann die Maschenweite einen anderen Wert aufweisen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel ist die Unterlageschicht ein
Armierungsgewebe. Unter einem Armierungsgewebe kann in diesem Zusammenhang
ein Gewebe bzw. eine Gewebestruktur verstanden werden, das/die zur
Verstärkung (auch als Armierung oder Bewehrung bezeichnet)
eines Bodenbelags oder eines Untergrunds (Estrichs) oder allgemein
einer Schicht in den Bodenbelag bzw. den Estrich oder die Schicht
eingelegt (eingebettet) wird. Ein Armierungsgewebe kann beispielsweise
eine höhere Zugfestigkeit und/oder Druckfestigkeit aufweisen
als das zu armierende bzw. zu bewehrende Objekt, und/oder eine größere
Haltbarkeit gegenüber weiteren Einflüssen (z.
B. Umwelteinflüssen wie beispielsweise Wasser, Frost, chemische
Stoffe, etc.).
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel weist das Armierungsgewebe mindestens
eines der folgenden Materialien auf: ein Glasfaser-Material, Polyethylen,
Polypropylen, Polyester, ein Carbonfaser-Material, ein Naturfaser-Material.
Mit anderen Worten kann das Armierungsgewebe eines oder mehrere
der vorangehend genannten Materialien aufweisen oder daraus bestehen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird die aushärtbare
Schicht auf der Unterlageschicht (z. B. dem Armierungsgewebe) mit
den darin eingebrachten bzw. darauf aufgebrachten elektronischen
Bauelementen aufgebracht. Weist die Unterlageschicht eine Maschenstruktur
oder eine durchlässige Struktur auf, so kann das Material
der aushärtbaren Schicht (z. B. einer Kunstharzschicht)
zumindest teilweise durch die Maschen bzw. Öffnungen der Unterlageschicht
hindurchtreten und mit einer unter der Unterlageschicht angeordneten
Schicht (z. B. einem Untergrund wie beispielsweise einem Estrich)
in Kontakt treten und bei einem anschließenden Aushärten
eine feste Verbindung mit dieser Schicht eingehen, wobei gleichzeitig
die Unterlageschicht fest (bzw. spielfrei) in der aushärtbaren
Schicht eingebettet werden kann.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird in der Unterlageschicht
mindestens eine Aussparung gebildet, und das mindestens eine elektronische
Bauelement wird in die mindestens eine Aussparung eingebracht. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann die Form und Größe
der Aussparung dem darin einzubringenden elektronischen Bauelement
angepasst sein. Mittels der Aussparung kann anschaulich ein Höhenausgleich
zwischen der Unterlageschicht und dem mindestens einen darin integrierten
elektronischen Bauelement erreicht werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird die mindestens eine Aussparung
mittels eines der folgenden Verfahren gebildet: Lasern, Stanzen, Schneiden,
Fräsen. Alternativ können andere geeignete Verfahren
zum Bilden der Aussparung verwendet werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das mindestens eine elektronische
Bauelement vor dem Einbetten in die aushärtbare Schicht
in einer Verkapselungsschicht (beispielsweise einer Kunststoffschicht)
verkapselt. Mit anderen Worten wird das elektronische Bauelement
mit der Verkapselungsschicht kaschiert. Mittels des Verkapselns
(auch als Einkapseln bezeichnet) bzw. Kaschierens kann beispielsweise
ein Höhenausgleich zwischen einzelnen Komponenten des elektronischen
Bauelements erreicht werden. Ferner kann das elektronische Bauelement
mittels der Verkapselungsschicht gegen mechanische und/oder chemische
Einflüsse und/oder Feuchtigkeit geschützt werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das mindestens eine elektronische
Bauelement vor dem Einbringen in die Unterlageschicht und/oder Aufbringen
auf die Unterlageschicht in der Verkapselungsschicht verkapselt.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das mindestens eine elektronische
Bauelement unter Verwendung der Verkapselungsschicht mit der Unterlageschicht
verklebt.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel ist das mindestens eine elektronische
Bauelement ein Funk-Identifikationsdatenträger (auch als
Funketikett bezeichnet), beispielsweise ein RFID-Tag, zum Beispiel
ein passiver RFID-Tag. Der Funk-Identifikationsdatenträger
kann eine eindeutige Kennungsinformation (ID-Nummer) aufweisen,
welche zum Beispiel mittels eines geeigneten Lesegeräts,
das an den Funk-Identifikationsdatenträger herangeführt
oder an diesem vorbeigeführt wird, ausgelesen werden kann.
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Bei
einem Verfahren zur Integration mindestens eines elektronischen
Bauelementes in einem Fußboden gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird eine Bodenbelagunterlage
bereitgestellt. Ferner wird ein Bodenbelag auf der Bodenbelagunterlage
aufgebracht.
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Ein
Fußboden mit mindestens einem integrierten elektronischen
Bauelement gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
weist eine Bodenbelagunterlage sowie einen Bodenbelag, welcher auf der
Bodenbelagunterlage aufgebracht ist, auf.
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Die
Bodenbelagunterlage kann gemäß einem der hierin
beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet werden bzw. sein.
Bei dem Bodenbelag kann es sich um einen beliebigen Bodenbelag handeln,
zum Beispiel Stein, Fliesen, Beton, Kunstharz, Terrazzo, PVC, Linoleum,
Teppich, Parkett, Laminat und andere elastische Beläge,
mit Ausnahme von Metall.
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Bei
einem Verfahren zum Herstellen einer Unterlageschicht für
eine Bodenbelagunterlage gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Unterlageschicht bereitgestellt, wobei die Unterlageschicht
eine durchlässige Struktur oder eine Maschenstruktur aufweist.
Ferner wird mindestens ein elektronisches Bauelement in die Unterlageschicht eingebracht
und/oder auf der Unterlageschicht aufgebracht.
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Eine
Unterlageschicht für eine Bodenbelagunterlage gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel weist mindestens ein elektronisches
Bauelement auf, welches in die Unterlageschicht eingebracht und/oder
auf der Unterlageschicht aufgebracht ist, wobei die Unterlageschicht
eine durchlässige Struktur oder eine Maschenstruktur aufweist.
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Die
Unterlageschicht kann gemäß einem der hierin beschriebenen
Ausführungsbeispiele ausgebildet werden bzw. sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher
erläutert. In den Figuren sind gleiche oder ähnliche
Elemente, soweit sinnvoll, mit gleichen oder identischen Bezugszeichen
versehen. Die in den Figuren gezeigten Darstellungen sind schematisch
und daher nicht maßstabsgetreu gezeichnet.
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Es
zeigen
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1A bis 3B ein
Verfahren zum Herstellen einer Unterlageschicht für eine
Bodenbelagunterlage gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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4A und 4B ein
Verfahren zum Herstellen einer Unterlageschicht für eine
Bodenbelagunterlage gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
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5A und 5B ein
Funketikett zur Verwendung in einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
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6 eine
schematische Darstellung einer Kartierung von in eine Unterlageschicht
eingebrachten Funketiketten gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel;
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7A ein
Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
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7B einen
Fußboden mit einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel;
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8A bis 8C ein
Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel;
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9A und 9B ein
Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel;
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10A ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel;
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10B einen Fußboden mit einer Bodenbelagunterlage
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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Nachfolgend
wird unter Bezug auf 1A bis 3B ein
Verfahren beschrieben zum Herstellen einer Unterlageschicht für
eine Bodenbelagunterlage gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wird eine Unterlageschicht 20 bereitgestellt. 1A und 1B zeigen
einen Ausschnitt der Unterlageschicht 20 in Draufsicht
(1A) und im Querschnitt (1B). Die
Unterlageschicht 20 weist ein Armierungsgewebe 9 mit
einer Maschenstruktur auf. Gemäß dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel ist das Armierungsgewebe 9 als
ein Glasfasergewebe ausgebildet. Alternativ kann das Armierungsgewebe
andere Materialien aufweisen wie z. B. Polyethylen, Polypropylen,
Polyester, Carbonfasern, Naturfasern oder Metalldrähte.
Das Glasfasergewebe 9 weist erste Glasfasern 6 auf,
welche in einer ersten Richtung (beispielsweise in Schussrichtung)
angeordnet sind, sowie zweite Glasfasern 7, welche in einer
zweiten Richtung (gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel
senkrecht zur ersten Richtung, beispielsweise in Kettrichtung) angeordnet
sind. Ferner weist das Glasfasergewebe 9 eine Vielzahl
von Maschen 9a auf, welche zwischen den Glasfasern 6, 7 ausgebildet
sind.
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Das
Glasfasergewebe 9 der Unterlageschicht 20 kann
beispielsweise eine Dicke von ungefähr 0.1 mm bis 5 mm
aufweisen, zum Beispiel ungefähr 0.2 mm bis 1 mm, beispielsweise
0.45 mm gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die Maschenweite des Glasfasergewebes 9 kann beispielsweise
ungefähr 1 mm bis 50 mm betragen, zum Beispiel ungefähr
3 mm bis 10 mm, beispielsweise ungefähr 5 mm gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann es sich bei dem Glasfasergewebe 9 um Rollenware handeln.
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In
der Unterlageschicht 20 (d. h., in dem Glasfasergewebe 9)
werden in einem regelmäßigen Raster Aussparungen 8 in
der Größe von zu integrierenden Funketiketten 1 gebildet. 2A und 2B zeigen
die Unterlageschicht 20 mit einer darin gebildeten Aussparung 8 als
Draufsicht (2A) und im Querschnitt (2B).
Zur Veranschaulichung ist nur eine Aussparung 8 in den
Figuren gezeigt, es können jedoch mehrere bzw. eine Vielzahl
von Aussparungen 8 in der Unterlageschicht 20 ausgebildet
sein.
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Die
Aussparungen 8 können beispielsweise in die Unterlageschicht 20 gestanzt
oder gelasert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
können die Aussparungen 8 beispielsweise einen
quadratischen Querschnitt aufweisen mit einer Größe
von beispielsweise ungefähr 5 cm × 5 cm gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Alternativ können die Aussparungen 8 eine andere
Querschnittsform (z. B. rechteckig, rund, oval oder beliebige andere
Form) und/oder Größe aufweisen, zum Beispiel an
die Form und/oder Größe der zu integrierenden
Funketiketten (allgemein, von zu integrierenden elektronischen Bauelementen)
angepasst.
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Gemäß dem
gezeigten Ausführungsbeispiel werden Funketiketten 1 in
die Unterlageschicht 20 eingebracht. 3A und 3B zeigen
die Unterlageschicht 20 mit einem darin eingebrachten (mit
anderen Worten integrierten) Funketikett 1 als Draufsicht
(3A) und im Querschnitt (3B). Zusätzlich
zu dem in 3A und 3B gezeigten
Funketikett 1 können weitere Funketiketten 1 in
der Unterlageschicht 20 eingebracht sein (nicht gezeigt).
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Gemäß dem
hier gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Funketiketten 1 vor
dem Einbringen in die Unterlageschicht 20 in einer Verkapselungsschicht 5 verkapselt
(mit anderen Worten, mit der Verkapselungsschicht 5 kaschiert).
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Verkapselungsschicht 5 eine thermoplastische Kunststoffschicht, und
die Funketiketten 1 werden beidseitig (d. h. auf der Oberseite
und der Unterseite) mit der thermoplastischen Kunststoffschicht 5 kaschiert.
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5A und 5B zeigen
ein kaschiertes Funketikett 1, mit anderen Worten ein Funketikett 1 nach
der Verkapselung, als Draufsicht (5A) und im
Querschnitt (5B), gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
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Bei
den Funketiketten 1 kann es sich beispielsweise um Funketiketten
(z. B. passive RFID-Tags) für den 13,56 MHz-Standard handeln, wobei
der Leseabstand mit einer Handantenne beispielsweise ungefähr
10 cm beträgt. Mit anderen Worten können die Funketiketten
in diesem Fall bis zu einem Abstand von ungefähr 10 cm
ausgelesen werden. Alternativ können Funketiketten verwendet werden,
welche für einen anderen Frequenzbereich bzw. Standard
eingerichtet sind. Die Funketiketten 1 können
eine für das jeweilige Funketikett 1 eindeutige
Kennungsinformation (z. B. ID-Nummer) aufweisen, welche mit einem
geeigneten Lesegerät ausgelesen werden kann.
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Jedes
Funketikett 1 kann beispielsweise eine auf der Oberseite
des Funketiketts 1 ausgebildete Antenne 2 (beispielsweise
eine Induktionsspule), einen auf der Oberseite des Funketiketts 1 ausgebildeten
und mit der Antenne 2 gekoppelten Chip 3 (z. B.
Siliziumchip) und eine auf der Unterseite des Funketiketts 1 ausgebildete
leitende Brücke 4 (z. B. Metallbrücke)
der Antenne 2 aufweisen, wie in 5A und 5B gezeigt
ist.
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Mittels
der Kaschierung 5 kann das Funketikett 1 beispielsweise
vor Druck, Nässe und chemischen Einflüssen geschützt
werden. Ferner kann mittels der Kaschierung 5 ein Höhenausgleich
des Funketiketts 1 erreicht werden. Mit anderen Worten
weist das kaschierte Funketikett 1 eine plane Oberseite und
eine plane Unterseite auf.
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Die
Kaschierung 5 kann beispielsweise so ausgeführt
werden, dass sie an einer oder mehreren Seiten, beispielsweise an
mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten, breiter ist
als das Funketikett 1, beispielsweise ungefähr
0.5 cm bis 1 cm breiter gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Mit anderen Worten kann die Kaschierung 5 (die Verkapselungsschicht 5) an
einer oder mehreren Seiten, beispielsweise an mindestens zwei gegenüberliegenden
Seiten, über den Rand des Funketiketts 1 hinausragen.
Gemäß dem in 5A und 5B gezeigten
Ausführungsbeispiel ist die Kaschierung 5 so ausgebildet,
dass sie über alle vier Ränder des Funketiketts 1 hinausragt.
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Nach
dem Kaschieren können die Funketiketten 1 zur
jeweiligen Aussparung 8 der Unterlageschicht 20 justiert
und unter Druck und Wärme in die Unterlageschicht 20 eingepresst
werden. Dabei verbinden sich die überstehenden Ränder
der Kunststoffschicht 5 fest mit dem Armierungsgewebe 9 und fixieren
die Funketiketten 1, wobei gleichzeitig die Höhenunterschiede
ausgeglichen werden können. Mit anderen Worten können
die Funketiketten 1 unter Verwendung der Kunststoffschicht 5 (allgemein,
der Verkapselungsschicht 5) mit der Unterlageschicht 20 (zum
Beispiel mit dem Glasfasergewebe) verklebt werden. 3A zeigt
ein in das Armierungsgewebe 9 integriertes Funketikett 1 in
der Draufsicht, 3B im Querschnitt.
-
Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann auf das Bilden der Aussparungen 8 in
der Unterlageschicht 20 verzichtet werden, zum Beispiel falls
das Material (zum Beispiel das Glasfasergewebe 9) der Unterlageschicht 20 eine
sehr grobmaschige Struktur aufweist. Zum Beispiel kann auf die Aussparung(en) 8 verzichtet
werden, wenn die Maschenweite des Gewebes 9 groß genug
ist, dass empfindliche Teile der Funketiketten 1 bzw. der
Funkmodule 1 (z. B. der Siliziumchip 3 oder die
Metallbrücke 4 der Antennenspule 2) innerhalb
einer Masche 9a zu liegen kommen. Die Funketiketten 1 können in
diesem Fall auf der Unterlageschicht 20 (zum Beispiel dem Armierungsgewebe 9)
aufgebracht werden, beispielsweise mit diesem verklebt werden gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
-
4A und 4B zeigen
eine Unterlageschicht 20 mit einem darin integrierten Funketikett 1, wobei
beim Herstellen der Unterlageschicht wie oben beschrieben auf das
Bilden der Aussparung(en) in dem Gewebe 9 verzichtet wurde
und das Funketikett 1 so auf dem Gewebe 9 aufgebracht
bzw. angeordnet ist, dass der Chip 3 des Funketiketts 1 innerhalb
einer Masche 9a des Gewebes 9 liegt. Mit anderen
Worten zeigen 4A und 4B als
Draufsicht bzw. Querschnitt die Integration von Funketiketten in
einem grobmaschigen Gewebe ohne Ausschnitt. Bei dem in 4A und 4B gezeigten
Ausführungsbeispiel sind die Funketiketten 1 auf
der Unterseite des Gewebes 9 aufgebracht. Alternativ können
die Funketiketten 1 auch auf der Oberseite des Gewebes 9 aufgebracht
werden.
-
Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann anstelle eines Armierungsgewebes
(allgemein, anstelle eines Materials mit einer Maschenstruktur) ein
Material mit einer durchlässigen Struktur für
die Unterlageschicht verwendet werden, und das bzw. die Funketiketten
(allgemein, die elektronischen Bauelemente) können in das
durchlässige Material eingebracht und/oder darauf aufgebracht
werden (nicht gezeigt).
-
Das
Herstellen der Unterlageschicht 20 mit den darin integrierten
Funketiketten 1 gemäß einem der oben
beschriebenen Ausführungsbeispiele kann beispielsweise
auf einer Maschine ausgeführt werden, welche für
eine Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung geeignet ist.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel können nach dem Einbringen
der Funketiketten 1 in die Unterlageschicht 20 diese
mit im Prozessablauf integrierten Lesegeräten ausgelesen
und ihre Funktion getestet werden. Gleichzeitig kann (beispielsweise computerprogrammunterstützt
bzw. per Software) eine Kartierung der ID-Nummern der Funketiketten 1 auf
der Rolle erstellt werden. Die Kartierung kann zusammen mit der
Rolle ausgeliefert werden und somit einem Kunden oder einem Installateur
zur Verfügung gestellt werden. Bei dem Lesevorgang ist
es auch möglich, Herstellerinformationen in die Funketiketten 1 mit
einzuspeichern. Damit ist zum Beispiel ein Life-Time-Monitoring
des Belags möglich, d. h. eine Überwachung während
der gesamten Lebensdauer des Belags.
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6 zeigt
schematisch einen Funktionstest von in einer Unterlageschicht 20 integrierten
Funketiketten 1 mit einer gleichzeitigen Kartierung der
Funketiketten 1 auf der Rolle gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Die Unterlageschicht 20 weist
ein Glasfasergewebe 9 mit darin eingebrachten und/oder
darauf aufgebrachten Funketiketten 1 auf. Das Glasfasergewebe 9 mit
den Funketiketten 1 ist als Rollenmaterial ausgebildet,
welches von einer ersten Rolle 18 abgerollt und auf einer
zweiten Rolle 19 aufgerollt werden kann, wobei zwischen
den beiden Rollen 18, 19 mittels einer Mehrzahl
von Lesegeräten (in 6 sind beispielhaft
ein erstes Lesegerät 21 und ein zweites Lesegerät 22 gezeigt,
alternativ kann eine andere Anzahl von Lesegeräten verwendet
werden) und einer mit den Lesegeräten 21, 22 gekoppelten
Steuereinheit 23 die Funketiketten 1 ausgelesen,
eine Kartierung der Funketiketten 1 erstellt sowie ein
Funktionstest der Funketiketten 1 durchgeführt
werden kann. Die Kartierung kann beispielsweise auf einem handelsüblichen
Datenträger 24 bzw. Speichermedium (z. B. CD-ROM,
DVD-ROM, Diskette, USB-Speicher-Stick, etc.) gespeichert werden
und beispielsweise zusammen mit der Unterlageschicht 20 an
einen Kunden ausgeliefert werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann auch jedes einzelne Funketikett
die Kartierungsinformation der gesamten Rolle enthalten. Dazu können
die Funketiketten so eingerichtet sein, dass der Speicher jedes
Funketikettes ausreichend groß ist, um die Kartierungsinformation
zu speichern. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann die Kartierung erstellt werden, wenn bereits alle Funketiketten in
der Rolle integriert sind.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 7A ein
Verfahren beschrieben zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
-
Bei
dem Verfahren wird eine Unterlageschicht 20 mit darin eingebrachten
Funketiketten 1 in eine Schicht 11 aus einem aushärtbaren
Kunstharz-Material (zum Beispiel Epoxidharz) eingebettet, so dass
eine Bodenbelagunterlage 25 gebildet wird, wie in 7A gezeigt
ist.
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Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel kann anstelle der Kunstharzschicht 11 eine Schicht
aus einem oder mehreren anderen aushärtbaren Materialien,
z. B. einem Dispersionskleber-Material oder einem mineralischen
Grundierungs-Material, verwendet werden.
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Das
Herstellen der Unterlageschicht 20 mit den darin eingebrachten
Funketiketten 1 kann gemäß dem im Zusammenhang
mit 1A bis 3B beschriebenen
Ausführungsbeispiel erfolgen. Alternativ kann die Unterlageschicht 20 mit
den darin integrierten Funketiketten 1 (allgemein, elektronischen Bauelementen)
gemäß einem anderen der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele
ausgebildet werden bzw. sein.
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Gemäß dem
in 7A gezeigten Ausführungsbeispiel ist
die Unterlageschicht 20 mit den Funketiketten 1 als
Rollenmaterial bzw. als Rolle ausgebildet, zum Beispiel in ähnlicher
Weise wie in 6 schematisch gezeigt.
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Das
Einbetten der Unterlageschicht 20 mit den darin integrierten
Funketiketten 1 in die Kunstharzschicht 11 und
somit das Bilden der Bodenbelagunterlage 25 kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass die Rolle vor Ort (d. h. dort, wo ein Bodenbelag installiert
bzw. verlegt werden soll) auf einem Unterboden (Estrich) 10 aufgebracht
wird, mit Kunstharz am Boden 10 verklebt und gleichzeitig
damit abgedeckt wird. 7A zeigt die auf dem Unterboden 10 ausgebildete
Bodenbelagunterlage 25. Alternativ zu einem Unterboden
(Estrich) kann die Bodenbelagunterlage 25 auch auf einem
anderen Untergrund angeordnet werden.
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Gemäß einem
in 8A bis 8C dargestellten
Ausführungsbeispiel kann das Einbetten der Unterlageschicht 20 dadurch
erfolgen, dass auf dem Unterboden 10 eine erste Teilschicht 11a aus
Kunstharz (allgemein, aus einem ersten aushärtbaren Material)
aufgebracht wird (siehe 8A) und
die Unterlageschicht 20 auf der ersten Teilschicht 11a aufgebracht
und/oder zumindest teilweise in die erste Teilschicht 11a eingebracht
wird (siehe 8B).
-
Anschließend
kann eine zweite Teilschicht 11b aus Kunstharz (allgemein,
aus einem zweiten aushärtbaren Material, welches gleich
dem ersten aushärtbaren Material sein kann aber nicht muss)
auf der ersten Teilschicht 11a und der Unterlageschicht 20 aufgebracht
werden (siehe 8C). Die erste Teilschicht 11a und
die zweite Teilschicht 11b werden dabei in einem noch nicht
ausgehärteten Zustand aufgebracht. Weist die Unterlageschicht 20 eine
Maschenstruktur oder eine durchlässige Struktur auf, so kann
das Material der ersten Teilschicht 11a mit dem Material
der zweiten Teilschicht 11b zumindest teilweise in Kontakt
treten, und bei einem anschließenden Aushärten
der beiden Teilschichten 11a, 11b ergibt sich
eine feste und robuste Verbindung der ersten Teilschicht 11a mit
der zweiten Teilschicht 11b, wobei die Unterlageschicht 20 mit
den Funketiketten 1 in der aus den beiden Teilschichten 11a, 11b gebildeten
Schicht 11 eingebettet ist. Weiterhin ergibt sich eine
feste Verbindung der ersten Teilschicht 11a mit dem Unterboden 10.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann die Unterlageschicht 20 in
die auf dem Unterboden 10 aufgebrachte und noch nicht ausgehärtete erste
Teilschicht 11a eingebracht (z. B. eingebettet) werden,
und die Teilschicht 11a mit der darin eingebrachten (z.
B. eingebetteten) Unterlageschicht 20 kann anschließend
ausgehärtet werden, um die Teilschicht 11a an
dem Unterboden 10 festzukleben. Nachdem die erste Teilschicht 11a zumindest
teilweise ausgehärtet ist, kann die zweite Teilschicht 11b auf
der ersten Teilschicht 11a aufgebracht werden.
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Gemäß einem
anderen in 9A und 9B dargestellten
Ausführungsbeispiel kann das Einbetten der Unterlageschicht 20 in
der Kunstharzschicht 11 dadurch erfolgen, dass die Unterlageschicht 20 auf
dem Unterboden 10 aufgebracht wird (siehe 9A)
und anschließend die Kunstharzschicht 11 auf der
Unterlageschicht 20 aufgebracht wird (siehe 9B).
Weist die Unterlageschicht 20 eine Maschenstruktur oder
eine durchlässige Struktur auf, so kann das Material der
Kunstharzschicht 11 zumindest teilweise durch die Maschen/Öffnungen der
Maschenstruktur/durchlässigen Struktur hindurchtreten und
mit dem Unterboden 10 in Kontakt treten, so dass sich bei
einem anschließenden Aushärten der Kunstharzschicht 11 eine
feste und robuste Verbindung der Kunstharzschicht 11 mit
dem Unterboden 10 ergibt, wobei gleichzeitig die Unterlageschicht 20 mit
den Funketiketten 1 fest (bzw. spielfrei) in der ausgehärteten
Kunstharzschicht 11 eingebettet wird.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann vor dem Aufbringen der
ersten Teilschicht 11a oder der Schicht 11 (z.
B. einer Kunstharzschicht) eine Untergrundvorbereitung mittels Schleifens und/oder
Fräsens und/oder Kugelstrahlens und/oder Absaugens erfolgen,
um einen verbesserten Verbund der ersten Teilschicht 11a bzw.
der Schicht 11 zum Untergrund 10 herzustellen.
Zum Beispiel können etwaige grobe Unebenheiten, Risse und
Hohlstellen im Untergrund 10 beseitigt bzw. saniert werden.
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Ferner
kann gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
vor dem Aufbringen der ersten Teilschicht 11a oder der
Schicht 11 der Untergrund 10 mit einer Grundierung
versehen werden, beispielsweise mit einem Kunstharz (z. B. Epoxidharz)
oder einer anderen geeigneten Grundierung, um die Saugfähigkeit
aufzuheben und die Poren im Untergrund 10 zu schließen.
Anschließend kann die Unterlageschicht 20 wie
oben beschrieben fest mit dem Untergrund 10 verklebt werden.
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Mittels
der auf dem Untergrund 10 angeordneten Bodenbelagunterlage 25 wird
ein Untergrund bereitgestellt für alle gängigen
Bodenbeläge, wie zum Beispiel Stein, Fliesen, Teppich,
Parkett, Laminat und elastische Beläge mit Ausnahme von
Metall.
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Auf
der Bodenbelagunterlage 25 kann anschließend ein
Bodenbelag 12 aufgebracht werden, so dass ein Fußboden 50 mit
einer Mehrzahl von integrierten Funketiketten 1 erhalten
wird, wie in 7B gezeigt ist. Der Fußboden 50 weist
anschaulich einen Unterboden 10 (Estrich) und einen Bodenbelag 12 auf,
sowie eine zwischen dem Unterboden 10 und dem Bodenbelag 12 angeordnete
Bodenbelagunterlage 25, welche eine in eine aushärtbare Schicht 11 eingebettete
Unterlageschicht 20 mit darin integrierten Funketiketten 1 aufweist,
zum Beispiel ein in Kunstharz eingebettetes Glasfasergewebe mit integrierten
Funketiketten.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 10A ein
Verfahren beschrieben zum Herstellen einer Bodenbelagunterlage gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel.
-
Das
Verfahren unterscheidet sich von dem im Zusammenhang mit 7A beschriebenen
Verfahren im Wesentlichen darin, dass beim Einbetten der Funketiketten 1 in
die Kunstharzschicht 11 (allgemein in eine aushärtbare
Schicht) auf eine Unterlageschicht verzichtet wird. Mit anderen
Worten werden die zuvor kaschierten Funketiketten 1 (allgemein
die elektronischen Bauelemente) gemäß diesem Ausführungsbeispiel
direkt in Kunstharz 11 eingebettet, so dass die in 10A gezeigte Bodenbelagunterlage 25 erhalten
wird. Diese Ausgestaltung kann beispielsweise bei kleinen Flächen
oder streifenförmigem Einbringen der Funketiketten 1 in
den Bodenbelag bzw. in die Bodenbelagunterlage 25 verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die
Funketiketten 1 von Hand verlegt und mit der Kunstharzschicht 11 überzogen
werden. In diesem Fall können/kann eine Kartierung und/oder
ein Funktionstest der Funketiketten 1 beispielsweise dadurch erfolgen,
dass jedes Funketikett 1 nach der Installation von Hand
eingelesen und in seiner Umgebung eingemessen wird. Die Bodenbelagunterlage 25 kann
beispielsweise auf einem Unterboden 10 (Estrich) gebildet
werden, wie in 10A gezeigt ist.
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Ferner
kann ein beliebiger Bodenbelag 12 auf der Bodenbelagunterlage 25 aufgebracht
werden, so dass wiederum ein Fußboden 50 mit darin
integrierten Funketiketten 1 erhalten wird, wie in 10B gezeigt ist.
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Nachfolgend
werden Eigenschaften und Effekte von beispielhaften Ausgestaltungen
der Erfindung beschrieben.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren bereitgestellt, welches
das Einbringen von elektronischen Bauelementen (z. B. Funketiketten bzw.
RFID-Tags) in einem Boden auf einfache und kostengünstige
Weise ermöglicht, wobei gleichzeitig die elektronischen
Bauelemente (z. B. die Funketiketten) zuverlässig vor hohen
Belastungen, denen sie im Boden ausgesetzt sein können
(z. B. Druck, Feuchtigkeit, Chemikalien), geschützt werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren bereitgestellt,
mit dem ein hochwertiger Bodenbelag für einen Fußboden
hergestellt werden kann, oder eine Bodenbelagunterlage (Unterschicht),
die eine möglichst freie Wahl des darüber liegenden
sichtbaren Bodenbelags zulässt.
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Ein
Effekt von hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht
darin, dass elektronische Bauelemente, insbesondere Funketiketten (RFID-Tags),
in bzw. unter einem beliebigen Bodenbelag integriert werden können,
wodurch beispielsweise auf einer beliebigen Fläche eine
Ortsbestimmung ermöglicht wird, um bewegliche Gegenstände mit
und ohne menschlichen Begleiter und/oder Roboter aller Art und/oder
Fahrzeuge und/oder Personen zu lokalisieren und die Möglichkeit
einer Navigation über ein zentrales oder lokales Steuerelement
zu eröffnen.
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Anwendungsbeispiele
der oben beschriebenen Lokalisation/Navigation mittels in den Boden
integrierter Funketiketten sind beispielsweise die Lokalisierung
von Putzrobotern oder Transportfahrzeugen, Kundenzähl-
und Kundenleitsysteme im Supermarkt, Flughäfen, Krankenhäusern
oder generell in öffentlichen oder privaten Gebäuden.
-
Ein
weiterer Effekt von hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen
besteht darin, dass Funketiketten rationell, in einem regelmäßigen
Raster in einer Unterlageschicht integriert, unter allen gängigen Bodenbelägen – mit
Ausnahme von Metall – eingebracht und (beispielsweise mit
Kunstharz) so verkapselt werden können, dass sie vor Druck,
Nässe und Chemikalien geschützt sind. Gleichzeitig
kann bei der Integration der Funketiketten in die Unterlageschicht
eine Kartierung erstellt werden, die eine aufwändige Einzelkartierung
bei einer Installation vor Ort überflüssig macht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann
auf die Unterlage verzichtet werden und die kaschierten Funketiketten
können direkt im Kunstharz eingebettet werden, beispielsweise,
falls nur kleine Mengen oder einzelne Bahnen von Funketiketten verlegt
werden sollen. In diesem Fall kann zur Erstellung der Kartierungsinformation
vor Ort ein manuelles Einlesen und Einmessen der Funketiketten durchgeführt
werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren bereitgestellt, bei
dem ein oder mehrere Funketiketten (allgemein, ein oder mehrere
elektronische Bauelemente) in eine Unterlageschicht eingebracht
werden (beispielsweise in einem regelmäßigen Raster),
die als Unterlageschicht in einer Bodenbelagunterlage für
Teppiche, Linoleum, PVC, alle anderen denkbaren Bahnenwaren, Fliesen,
Steinböden, Betonböden, Terrazzo oder eine Kunstharzbeschichtung
geeignet ist.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Unterlageschicht
um Rollenware oder um größere Plattenware. Beispiele
für eine solche Unterlageschicht sind z. B. Armierungsgewebe
aus Glasfaser, Polyethylen Polypropylen, Polyester, Carbonfaser
oder auch Naturfasern.
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In
diese Unterlageschicht werden (z. B. in einem regelmäßigen
Raster) die Funketiketten (allgemein die elektronischen Bauelemente
oder Elektronikmodule) eingebracht.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel wird hierfür in der Größe
des Funketiketts eine Aussparung in der Unterlageschicht erzeugt,
um einen Höhenausgleich zwischen Modul und Unterlageschicht zu
erreichen. Die Aussparung kann zum Beispiel durch Lasern, Stanzen,
Schneiden, Fräsen oder andere geeignete Verfahren erzeugt
werden.
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Besteht
die Unterlageschicht aus einem sehr grobmaschigen Gewebe, kann gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel auf die Aussparung verzichtet
werden. In diesem Fall kann das Einbringen der Funketiketten so
erfolgen, dass empfindliche Bereiche der Funketiketten wie z. B.
ein Siliziumchip innerhalb der Maschen des Gewebes zu liegen kommt.
-
Das
Funketikett kann gemäß einem Ausführungsbeispiel
beidseitig mit einer Verkapselungsschicht (zum Beispiel einer thermoplastischen
Kunststoffschicht) verkapselt werden, um einen Höhenausgleich
auf dem Funketikett (zwischen einzelnen Komponenten des Funketiketts,
z. B. Siliziumchip, Inlay, Leiterbahnen, etc.) zu erreichen, und
um einen Schutz gegen mechanische und chemische Einflüsse
sowie Feuchtigkeit beim Verlegen zu gewährleisten.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel wird die Verkapselungsschicht etwas
größer als das Funketikett gewählt und
kann dadurch gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
auch zum Einkleben des Funketiketts in die Unterlageschicht benutzt
werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird das Funketikett unter
Druck und Wärmeeinwirkung in die Unterlageschicht eingeklebt.
-
Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel wird beim Einbringen der Funketiketten
in die Unterlageschicht mittels eines Lesegerätes die ID-Nummer
jedes Funketiketts gelesen und damit ein Funktionstest realisiert.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
werden gleichzeitig die ID-Nummern mit einer entsprechenden Software
abgespeichert. Auf diese Weise kann eine Kartierung des Rollenmaterials
erhalten werden.
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Eine
Rolle kann mit dieser Information ausgeliefert werden (z. B. an
einen Kunden), so dass es nach der Installation ausreicht, beispielsweise
nur den Anfang und das Ende einer Bahn einzulesen, um die physikalische
Position der einzelnen Funketiketten im Raum schnell bestimmen zu
können.
-
Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel erfolgt die Installation der
Unterlageschicht durch das Einbetten in einer aushärtbaren
Schicht, z. B. einer Kunstharzschicht (beispielsweise einer Epoxidharz-Schicht),
die beispielsweise eine etwas größere Dicke als
die Unterlageschicht aufweist.
-
Der
jeweilige Untergrund (z. B. Betone und Estriche aller Art, in Ausnahmefällen
auch Fliesen, Steine aller Art, Kunststeine aller Art, Beschichtungen)
kann so eingerichtet werden, dass er frei von trennenden Substanzen,
Fetten oder Ölen ist. Eine Untergrundvorbereitung mittels
Schleifens, Fräsens, Kugelstrahlens und Absaugens kann
durchgeführt werden, um einen verbesserten bzw. optimalen
Verbund zum Untergrund herzustellen. Etwaige grobe Unebenheiten,
Risse und Hohlstellen können vorher beseitigt bzw. saniert
werden.
-
Der
jeweilige Untergrund kann beispielsweise zunächst mittels
Kunstharz/Epoxidharz oder einer anderen geeigneten Grundierung versehen
werden, um die Saugfähigkeit aufzuheben und die Poren im Untergrund
zu schließen. Das Gewebe kann dann mittels Kunstharz/Epoxidharz
oder einem anderen geeigneten Material fest mit dem Untergrund verklebt werden.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel kann die Überdeckung des Gewebes
(z. B. eines Armierungsgewebes) und/oder des Funketiketts mit der
aushärtbaren Schicht (zum Beispiel der Kunstharzschicht) ungefähr
0.1 mm bis 10 mm betragen, beispielsweise ungefähr 0.5
mm bis 4 mm, zum Beispiel ungefähr größer
oder gleich 2 mm.
-
Ein
Nutzbelag (Bodenbelag) eines Fußbodens kann gemäß einem
Ausführungsbeispiel mit zu dem Material, in dem das Gewebe
eingebettet ist, entsprechenden Materialien auf dem Gewebe verklebt
werden. Die Reichweite der Lesegeräte für Funketiketten
ist in der Regel groß genug, um auf dem Bodenbelag noch
jede andere Art von Boden aufbauen zu können, mit Ausnahme
von Metallböden, da diese die elektromagnetischen Wellen
eines Lesegerätes abschirmen würden.
-
Wird
ein zusätzlicher Bodenbelag auf der Kunstharzschicht (allgemein
der aushärtbaren Schicht) aufgebracht, so kann die Dicke
dieser Schicht minimiert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann die Dicke der Kunstharzschicht in diesem Fall ungefähr
0.1 mm bis 2 mm betragen, beispielsweise ungefähr 1 mm.
Alternativ kann die Kunstharzschicht eine andere Dicke aufweisen.
-
Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel kann auf die Unterlageschicht
komplett verzichtet werden (z. B. falls nur sehr kleine Flächen
oder einzelne Funketiketten verlegt werden sollen), und die, beispielsweise
mit einer Kunststoffschicht verkapselten, Funketiketten können
direkt in der Kunstharzschicht eingebettet werden. In diesem Fall
kann eine Kartierung beispielsweise dadurch erfolgen, dass jedes
Funketikett einzeln gelesen und seine Position im Raum eingemessen
und kartiert wird.
-
In
diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
- [1] WO 2005/006015 A1
- [2] WO 2005/071597
A1
- [3] US 6,377,888
B1
- [4] http://openpr.de/pdf/78770/Intelligenter-Boden-steuert-intelligente-Serviceroboter.pdf
- [5] http://www.still.de/9230.0.43.html
- [6] http://www.still.de/?id=9240#35660
- [7] WO 2007/033980
A2
-
- 1
- Funketikett
- 2
- Antenne
- 3
- Siliziumchip
- 4
- Brücke
auf der Unterseite des Funketiketts
- 5
- Kunststoffkaschierung
- 6
- Glasfasern
in Schussrichtung
- 7
- Glasfasern
in Kettrichtung
- 8
- Aussparung
in der Unterlageschicht
- 9
- Glasfasergewebe
- 9a
- Masche
- 10
- Unterboden
(Estrich)
- 11
- Kunstharzbeschichtung
- 11a
- erste
Teilschicht
- 11b
- zweite
Teilschicht
- 12
- Bodenbelag
- 18
- erste
Rolle
- 19
- zweite
Rolle
- 20
- Unterlageschicht
- 21
- erstes
Lesegerät für Funketiketten
- 22
- zweites
Lesegerät für Funketiketten
- 23
- Steuereinheit
- 24
- Datenträger
mit Kartierungsinformation
- 25
- Bodenbelagunterlage
- 50
- Fußboden
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
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erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2005/006015
A1 [0120]
- - WO 2005/071597 A1 [0120]
- - US 6377888 B1 [0120]
- - WO 2007/033980 A2 [0120]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - http://openpr.de/pdf/78770/Intelligenter-Boden-steuert-intelligente-Serviceroboter.pdf [0120]
- - http://www.still.de/9230.0.43.html [0120]
- - http://www.still.de/?id=9240#35660 [0120]