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Die
Erfindung betrifft Kleinbauelemente zur Verwendung im Hausbau. Sie
betrifft insbesondere eine Gipsplatte (Gipsfaserplatte oder Gipskartonplatte),
auch als Trockenbauplatte bezeichnet, und eine Dämmplatte, insbesondere zur
Verwendung auf dem Fußboden.
Die Erfindung betrifft auch eine Befestigungsstruktur zur Aufnahme
von Fertigplatten beim Hausbau sowie eine Sockel- oder Zierleiste
und eine Papiertapete.
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Ansatzpunkt
für die
vorliegende Erfindung ist ein aus der WO 2004/036784 A1 bekanntes
Kommunikationsverfahren. Bei dem dort offenbarten Verfahren werden
elektromagnetische Signale übertragen, auch über weite
Strecken, wobei weder eine elektrische Leitung zwischen Sender und
Empfänger
vorliegen muss, noch elektromagnetische Wellen abgestrahlt werden.
Stattdessen verwendet die in der WO 2004/036784 A1 offenbarte Methoden
das elektrische Nahfeld. In Sender und Empfänger sind Kapazitäten vorgesehen.
Dies können
einzelne leitfähige Platten
sein, die gegen Erde kapazitiv wirken. Das Nahfeld dieser Platten
kann sich über
einen Bereich von bis zu 1,50 m erstrecken. In das elektrische Nahfeld
wird nun ein Leiter eingebracht. Es können Signale durch eine Variation
der Ladung und damit der Spannung an der Kapazität erzeugt werden, wobei sich
jeweils das Nahfeld ändert.
Ein leitendes Element wird in das Nahfeld eingebracht. Durch kapazitive
Kopplung des leitenden Elements mit dem Sender werden Signale in
den Leiter eingekoppelt. Empfangsseitig geschieht genau umgekehrt
eine kapazitive Kopplung des elektrischen Leiters mit einem Empfänger, wobei
ebenfalls bevorzugt das Nahfeld verwendet wird.
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Zwar
funktioniert das Verfahren besonders gut, wenn das leitfähige Element
vom Nahfeld des Senders bis zum Nahfeld des Empfängers durchgehend leitend ist,
jedoch kann durchaus auch auf dem Weg vom Sender zum Empfänger abermals
das Nahfeld verwendet werden, sodass eine durchgehende Leitung nicht
zwingend vorhanden sein muss.
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Die
WO 2004/036784 A1 beschreibt eine Anwendung des Verfahrens in einem
Kraftfahrzeug.
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In
der (nachveröffentlichten)
PCT EP 2005/012068 (welche die Priorität der österreichischen Patentanmeldung
mit der Anmeldenummer A 1930/2004 in Anspruch nimmt) ist beschrieben,
dass das aus der WO 2004/036784 A1 bekannte Verfahren auch in Häusern angewendet
werden kann, namentlich bei der Steuerung elektrischer Verbraucher der
Elektroinstallationstechnik. Die PCT EP 2005/012068 beschreibt auch,
dass als elektrische Leiter bei dem Verfahren (als so genannte elektrisch leitende
Infrastrukturelemente) Heizrohre, elektrische Stromversorgungen
oder elektrisch leitende Folien eingesetzt werden können. Es
können
auch unter Putz verlegte metallische Gitter bei dem Verfahren verwendet
werden. Schließlich
können
auch per Spray oder mit dem Pinsel aufgebrachte leitende Schichten
eingesetzt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ausgehend von der WO 2004/036784 A1 ergänzend zur
PCT EP 2005/012068 umfangreiche Möglichkeiten bereitzustellen,
wie das erfindungsgemäße Verfahren
in Häusern
genutzt werden kann.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch eine Gipsplatte gemäß Patentanspruch
1, eine Dämmplatte
gemäß Patentanspruch
2, eine Befestigungsstruktur zur Aufnahme von Fertigplatten beim
Hausbau gemäß Patentanspruch
5, eine Sockel- oder Zierleiste gemäß Patentanspruch 7 und eine
Papiertapete gemäß Patentanspruch
10. Die beanspruchten Gegenstände
haben gemeinsam, dass es sich sämtlich
um Kleinbauelemente zur Verwendung beim Hausbau handelt, wobei von
einem bestehenden Rohbau des Hauses ohne Kleinbauelemente ausgegangen
wird, in die definitionsgemäß Kleinbauelemente
einbaubar sind. Insbesondere können
durch die beanspruchten Kleinbauteile Häuser jederzeit so nachgerüstet werden,
dass sie für
den Einsatz des aus der WO 2004/036784 A1 bekannten Verfahrens geeignet sind.
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Die
erfindungsgemäße Gipsplatte,
welche als Gipsfaserplatte oder Gipskartonplatte ausgestaltet sein
kann, weist einen Grundkörper
aus Gips auf, wobei in dem Gips elektrisch leitende Strukturen eingebracht
sind oder auf dem Gips aufgeklebt sind. Bei Verwendung einer solchen
Gipsplatte im Hausbau befinden sich insbesondere an den Wänden dann
leitende Strukturen, sodass durch einen Sender entsprechende Signale
leicht einkoppelbar sind.
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Dies
gilt auch bei Verwendung einer Dämmplatte.
Die erfindungsgemäße Dämmplatte
weist einen Grundkörper
aus akustisch dämmendem
nicht leitendem Material auf, wobei elektrisch leitende Strukturen
erfindungsgemäß in das
akustisch dämmende
Material eingebracht sind oder an diesem angebracht sind. Durch
diesen Aspekt der Erfindung wird es insbesondere möglich, auch
im Bodenbereich, in dem Dämmplatten
bevorzugt eingesetzt werden, leitende Elemente zur Verwendung durch das
aus der WO 2004/036784 A1 bekannte Verfahren vorzusehen, ohne dass
beim Hausbau diese leitenden Elemente gesondert verlegt werden müssen. Ergänzend zu
der beanspruchten Gipsplatte überbrücken Dämmplatten
der beanspruchten Art den Weg von Wand zu Wand.
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Wie
eingangs erwähnt,
müssen
die elektrisch leitenden Strukturen keine geschlossene elektrische
Verbindung bereitstellen, weil die Signale über kapazitive Kopplung ebenfalls übertragbar
sind.
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Bei
den elektrisch leitenden Strukturen kann es sich um Metalldrähte handeln,
die in den Gipskörper
bzw. das akustisch dämmende
Material eingebracht sind. Statt Drähten können auch Metallfolienstreifen
verwendet werden. Grundsätzlich
sollen die elektrisch leitenden Strukturen bevorzugt durch eine Vorzugsrichtung
ausgezeichnet sein, wie dies bei Drähten und Streifen der Fall
ist. Ein Draht ist üblicherweise
so dünn,
dass die Ausdehnung in zwei von drei Dimensionen zu vernachlässigen ist.
Ein Metallfolienstreifen hat bevorzugt eine Längsrichtung, eine Richtung,
in der eine Breite definiert ist, in der der Streifen sich deutlich
weniger ausdehnt als in der Längsrichtung,
und schließlich
eine dritte Richtung, in der die Dicke des Streifens definiert ist,
die gegenüber
den beiden anderen Dimensionen vernachlässigbar ist.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsstruktur zur
Aufnahme von Fertigplatten beim Hausbau sieht aus wie herkömmliche
Befestigungsstrukturen von Fertigplatten, sie umfasst eine Mehrzahl
von nicht leitenden Trägereinheiten. Üblicherweise
handelt es sich hierbei um eine Vielzahl von Holzlatten, an denen
die Fertigplatten befestigt werden. Erfindungsgemäß sind elektrisch
leitende Strukturen auf die nicht leitenden Trägereinheiten aufgebracht. Als
elektrisch leitende Strukturen können
zwar auch hier Metalldrähte
verwendet werden, bevorzugt sind hier jedoch Aluminium- oder Kupfer-Klebestreifen
einzusetzen. Im Unterschied zu der Gipsplatte und der Dämmplatte,
die bei der Fertigung mit den elektrisch leitenden Strukturen versehen
werden können,
wird die Befestigungsstruktur zur Aufnahme von Fertigplatten üblicherweise
erst in dem Haus selbst aufgebaut. Entsprechend ist eine Voranbringung
der elektrisch leitenden Strukturen nicht sinnvoll. Die Aluminium-Klebestreifen
wie auch die Kupfer-Klebestreifen zeichnen sich durch den Vorteil
aus, dass sie besonders einfach an den nicht leitenden Trägereinheiten
(Holzlatten) anzubringen sind.
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Während sich
die bisherigen Ausführungsformen
der Erfindung auf ganze Platten bezogen, können auch zusätzliche
Strukturen, die beim Hausbau verwendet werden, zur Bereitstellung
der leitenden Strukturen verwendet werden. So gehört zur Erfindung
auch eine Sockel- oder Zierleiste mit einem Grundkörper aus
nicht leitendem Material. Üblicherweise
besteht eine solche Sockelleiste aus Holz oder Kunststoff. Erfindungsgemäß werden
auch hier elektrisch leitende Strukturen längs vorgesehen, und zwar längs der
Leiste angeordnet.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kann
eine herkömmliche
Sockel- oder Zierleiste mit einem leitfähigen Lack überzogen werden. Dies empfiehlt
sich insbesondere auf der im eingebauten Zustand dem Betrachter
abgewandten Seite, d. h. der Wandseite der Leiste.
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Bei
Ausführung
der Leiste aus Kunststoff kann auch vorgesehen sein, dass ein Draht
eingebettet wird.
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Schließlich gehört zur Erfindung
auch eine neuartige Papiertapete. Papiertapeten weisen eine Sicht-
und eine Klebeseite auf. Erfindungsgemäß sind elektrisch leitende
Strukturen vorgesehen, die an der Sichtseite nicht zu Tage treten.
Unter "zu Tage treten" ist hierbei zu verstehen,
dass diese also keinen Einfluss auf die ästhetische Wirkung haben und somit
durch den Betrachter nicht zu sehen sind. Die erfindungsgemäße Papiertapete
unterscheidet sich somit von bereits bekannten Papiertapeten, bei
denen Metallfäden
(Brokat etc.) auf der Sichtseite angeordnet sind. Letztere sind
allerdings ebenfalls mit leitenden Strukturen versehen, sodass sie
grundsätzlich,
ohne explizit hierzu hergestellt zu sein, auch für den Einsatz bei der Durchführung des
Verfahrens aus der WO 2004/036784 A1 geeignet sind.
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Die
leitenden Strukturen können
bei einer herkömmlichen
Papiertapete gewissermaßen "nachträglich" auf die Klebeseite
aufgebracht werden. Dies kann bevorzugt leitfähiger Lack sein, der einfach
mit einem Pinsel aufgemalt wird. Es muss nicht die gesamte Klebefläche mit
Lack überzogen
werden, sodass Beeinträchtigungen
der Klebefunktion nicht zu befürchten
sind. Schließlich
können
auch in einem Papierkörper
der Tapete, also gewissermaßen "zwischen Sichtseite
und Klebeseite" die
elektrisch leitenden Strukturen befindlich sein, sodass sie auch
an der Klebeseite nicht zu Tage treten und ein Kle ben nicht behindern.
Bei dieser Ausführungsform
ist insbesondere an feine Drähte
im Papierkörper
der Tapete gedacht.
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Nachfolgend
werden bevorzugt der Ausführungsform
der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
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1 schematisch
das Grundprinzip des Kommunikationsverfahrens veranschaulicht, für das die
Erfindung bereitgestellt wird,
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2 schematisch
verschiedene Gipsplatten gemäß der Erfindung
veranschaulicht,
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3 schematisch
eine Befestigungsstruktur zur Aufnahme von Fertigplatten gemäß der Erfindung
veranschaulicht, und
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4A und 4B unterschiedliche
Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Sockelleiste
veranschaulichen.
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Die
Erfindung dient dazu, in einem Haus die Durchführung eines aus der WO 2004/036784
A1 bekannten Verfahrens zu ermöglichen.
Bei diesem Verfahren wird ein in 1 schematisch
veranschaulichter Sender 10 verwendet, der Signale für einen
Empfänger 12 erzeugt.
Der Sender 10 erzeugt vermittelt einer (asymmetrischen)
Kapazität
ein Nahfeld, das in 1 schematisch veranschaulicht
und mit 14 bezeichnet ist. Es muss sich nun in diesem Nahfeld
ein elektrischer Leiter befinden. Bei dem genannten Verfahren wird
hierbei auch von "leitenden
Infrastrukturelementen" gesprochen.
Eine solche leitende Struktur ist in einer Wand 16 bereitgestellt
und mit 18 bezeichnet. Gezeigt ist in 1 eine
gitterartige Struktur 18. Die Wand 16 kann eine
herkömmliche
Betonwand sein, welche durch ein Metallgitter 18 verstärkt ist.
Es kann sich bei der Wand 16 jedoch auch um eine Trockenbauplatte
handeln. Üblicherweise
sind dies Gipsfaser- oder Gipskartonplatten, wobei erfindungsgemäß eigens
für das
in 1 veranschaulichte Verfahren die leitenden Strukturen 18 eingebracht sind.
Durch zeitliche Variation des Nahfelds 14 entstehen Signale.
Diese werden über
die leitenden Strukturen 18 weitergeleitet, beispielsweise
in Richtung des Bodens 20 des Hauses. Der Boden, der gleichzeitig
die Decke des darunter liegenden Stockwerks ist, umfasst bei einem
Haus üblicherweise
eine Stahlbewehrung im verwendeten Beton, die in 1 mit 22 bezeichnet
ist. Es ist nicht notwendig, dass die leitenden Strukturen 18 mit
der Stahlbewehrung 22 leitend verbunden sind. Vielmehr
kann auch hier eine Signalübertragung
durch kapazitive Kopplung über das
Nahfeld 24 erfolgen (schematisch gezeichnet). Die Stahlbewehrung 22 überträgt das Signal
in Richtung einer anderen Wand 16' mit leitenden Strukturen 18,
wobei auch hier abermals keine elektrische Verbindung notwendig
ist, sondern eine Einkopplung über
das Nahfeld, das abermals schematisch gezeigt ist und mit 26 bezeichnet
ist, erfolgen kann. Das Signal von dem Sender 10 ist somit
in die Wand 16' gelangt.
Es erfolgt von der Wand 16' oder
einem an der Wand befestigten leitfähigen Element 28 aus
die Abstrahlung der Signale über
das Nahfeld (bezeichnet mit 30) an den Empfänger 12.
Bei jedem Einsatz des Nahfelds erfolgt die Kopplung rein kapazitiv.
Es werden keine elektromagnetischen Wellen abgestrahlt. Hierzu ist
die verwendete Energie nicht ausreichend hoch. Jedoch haben Versuche
gezeigt, dass die Signalqualität
beim Empfänger 12 ausreichend
gut ist, auch wenn an mehreren Stellen (Feld 14, 24, 26 und 30)
das Nahfeld eine direkte elektrische Verbindung ersetzen muss. Der
Empfänger 12 kann
gleichzeitig einen Aktor umfassen (Schalter 32), um einen
elektrischen Verbraucher (Lampe 34) ein- oder auszuschalten.
(In 1 nicht gezeigt ist ein geschlossener Stromkreis
zum Betreiben des elektrischen Verbrauchers 34, der aber
vorausgesetzt ist.)
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Nicht
in jedem Haus stehen leitende Strukturen in ausreichendem Maße bereit.
Das Nahfeld ermöglicht
die Einkopplung von Signalen über
einen Abstand von ca. 1,50 m. Nicht in jedem Haus sind die Abstände zwischen
leitenden Strukturen so klein.
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Daher
sieht die Erfindung das Bereitstellen von leitenden Strukturen in
einem Haus auf vielfältiger
Art und Weise vor.
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2 zeigt
verschiedene Ausführungsformen
von Gipsplatten 36, 38, 40, 42 und 44,
welche entweder als Gipsfaserplatte ausgebildet sein können oder
als Gipskartonplatte. Bei einer Gipsfaserplatte ist die Stabilität durch
im Gips befindliche Fasern gewährleistet.
Bei einer Gipskartonplatte ist der Gips zwischen zwei Kartons eingebracht,
die die Stabilität
hervorrufen.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß 36 ist in Analogie zu dem in 1 Gezeigten
eine leitende Struktur 46 vorgesehen, welche aus sich kreuzenden Drähten bestehen.
Die Drähte
sind bevorzugt im Inneren des Gipses angeordnet. Rein theoretisch
können
die Drähte
auch auf Gips angeordnet sein (an der Wandseite), die in den Gips
integrierten Strukturen 46 sind jedoch bei dem Einbau der
Gipsplatte im Haus weniger störend.
Dasselbe gilt für
eine schlangenförmige
leitende Struktur 48 in der Gipsplatte 38, für parallele
leitende Strukturen 50 und 50', 50'',
in der Gipsplatte 40, schräg verlaufende leitende Strukturen 52, 52' in der Gipsplatte 42 und
für eine
kammförmige
leitende Struktur 54 in der Gipsplatte 44.
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Die
Strukturen 46, 48, 50, 50', 50'', 52, 52' und 54 sind
vorzugsweise aus Drähten
gebildet. Es können
jedoch auch schmale leitfähige
Metallstreifen, wie sie im Handel beispielsweise aus Kupferblech
oder Aluminium verfügbar
sind, verwendet werden. Die Gipsplatten könnten auch mit einem leitfähigen Lack überzogen
werden, wobei die gezeigten Strukturen dann gewissermaßen "Pinselstrichen" entsprechen würden.
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Da
die erfindungsgemäßen Gipsplatten
gegenwärtig
nicht auf dem Markt bereitstehen, kann das Bedürfnis bestehen, ein Haus mit
leitenden Strukturen in ausreichendem Maß für die Verwendung des unter
Bezug auf 1 beschriebenen Verfahrens auszustatten,
ohne dass bestimmte Gipsplatten verwendet werden. 3 veranschaulicht
einen Querschnitt durch ein Gebäude
mit Boden 56, Seitenwänden 58 und 58' und Decke 60.
Um Gipsplatten der auf dem Markt befindlichen oder auch der beschriebenen
Art zu befestigen, werden Holzlatten 62 in der gezeigten Art überkreuz
an einer Wand (im Schnitt nicht zu sehen) angebracht. Neben Gipsplatten
lassen sich auch Holzbretter (Holzplatten) an den Latten 62 befestigen.
Um nun großflächig leitende Strukturen
bereitzustellen, sind die Holzlatten 62 bei der Ausführungsform
gemäß 3 mit
Aluminium-Klebestreifen oder Kupfer-Klebestreifen 64 beklebt.
Die Klebestreifen 64 stören
nicht bei der Anbringung der Fertigplatten. Die Klebestreifen 64 sind jedoch
ausreichend lang und erstrecken sich damit über einen ausreichend großen Bereich,
um für
eine Nahfeld-Einkopplung, wie sie in 10 beschrieben ist,
leitende Strukturen darzustellen, die ausreichend für eine Übermittlung
der Signale sind.
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Im
Bodenbereich kann die Übertragung
der Signale dadurch unterstützt
werden, dass in Sockelleisten 66 bzw. 68 leitende
Strukturen 70 bzw. 72 eingebracht werden.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
ist in eine Sockelleiste 66, die bevorzugt aus Kunststoff
hergestellt ist, ein Draht 70 eingebracht.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
ist eine Wandfläche 74 der
Sockelleiste mit einem Streifen 72 aus leitfähigem Lack überzogen.
An Stelle von leitfähigem
Lack kann auch ein Aluminium-Klebestreifen oder Kupfer-Klebestreifen
verwendet werden.
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In
beiden Fällen
ist von der in den 4A und 4B dem
Betrachter abgewandten Frontseite die leitende Struktur 70 bzw. 72 nicht
zu sehen, sodass sich an der Zierfunktion der Leiste 66 und 68 nichts ändert.
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Die
genannten Ausführungsformen
sind nur beispielhaft. Die Erfindung kann in der Tat auf vielfältige Weise
bei Kleinbauteilen eingesetzt werden, die beim Hausbau verwendet
werden, d. h. bei solchen Bauteilen, die in einem fertigen Rohbau
eingebaut werden. Die leitenden Strukturen sollten ausreichend dicht
sein, um zu gewährleisten,
dass Signale (bei spielsweise vom Sender 10 in 1)
entweder direkt über
die leitenden Elemente übermittelt
werden oder über
Nahfelder nach Art der Nahfelder 24 und 26 (1).