-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Leuchtelementen versehenen Tapetenbahnen sowie Tapetenbahnen, die nach diesem Verfahren hergesellt werden.
-
Im Stand der Technik sind verschiedene Tapeten bekannt, die mit Leiterbahnen versehen sind, welche im tapezierten Zustand nicht sichtbar sind, und über die sich beispielsweise an der Wand angebrachte elektrische oder elektronische Geräte mit Strom versorgen lassen, wobei die möglichen Stromstärken nur gering sind und die elektrischen bzw. elektronischen Geräte nur eine geringe Leistung haben dürfen. Die Stromzufuhr kann beispielsweise dazu verwendet werden, Leuchtelemente wie lichtemittierende Dioden (LED) mit Strom zu versorgen. Das Licht dieser Dioden kann dann beispielsweise in Glasfasern eingekoppelt werden, die in der Tapete oder auf der Vorderseite der Tapetenwand verlaufen.
-
Die im Stand der Technik bekannten Lösungen weisen jedoch mehr oder weniger gravierende Nachteile auf, die es einem Endverbraucher sehr schwierig bis unmöglich machen, die Tapeten sicher mit einer gewissen Fehlertoleranz zu verlegen und über die gesamte übliche Lebensdauer der Tapete ihre stabile Funktion zu gewährleisten.
-
So wird beispielsweise in der
WO 2007/132371 A1 eine Tapete beschrieben, die für die Stromversorgung von elektrischen Geräten, die an eine Wand angebracht werden, ausgelegt ist. Die notwendigen Leiterbahnen können auf der Rückseite der Tapetenbahn oder an der Wand angebracht werden, oder aber auch in die Tapete eingearbeitet sein. Die elektrischen Geräte haben Kontaktstifte in Form von Kontaktnägeln, die in Abständen entsprechend den Abständen der Leiterbahnen platziert sind. Zur Herstellung eines stromführenden Kontakts wird der Kontaktnagel durch das Tapetenmaterial und durch die Leiterbahn hindurchgestochen. Dies ermöglicht zwar eine relativ flexible Positionierung der Strom abnehmenden Geräte auf der Tapete entlang der Richtung der Leiterbahnen, jedoch ist der Kontakt auf eine sehr kleine Fläche begrenzt, nämlich auf die Durchstichstelle des Nagels an seinem Umfang. Die Stromzufuhr ist daher sehr anfällig für Ausfälle, die etwa durch mechanische Einwirkungen wie ein Berühren oder versehentliches Anstoßen des Geräts verursacht werden können, aber auch durch Korrosion, da jede Wand in der Regel auch Feuchtigkeit transportiert. Zudem sind einige Wände – beispielsweise Betonwände – so beschaffen, dass Nägel nur mit hohem Kraftaufwand in die Wand eingetrieben werden können, was die Gefahr einer Beschädigung der empfindlichen stromleitfähigen Bahnen erhöht. Als elektrische Geräte werden in der
WO 2007/132371 A1 beispielsweise organische LED (OLED) erwähnt, die der Markierung oder Beleuchtung eines Raumes oder als Hinweisgeber dienen können.
-
In der
DE 20 2008 002 301 U1 wird eine stromleitende Tapete beschrieben, bei der die Leiterbahnen aus Staniolpapier bestehen und auf die Rückseite der Tapetenbahn geklebt sind. Die Leiterbahnen sind jedoch zur Wand hin nicht geschützt, können also durch die von der Wand kommende Feuchtigkeit in kurzer Zeit korrodieren. Zudem lassen sich die metallischen Streifen nicht mittels Tapetenkleister an der Wand befestigen, sie haften also nur an der Tapete selbst. Die Anbringung der elektrischen Geräte erfolgt ähnlich wie in der
WO 2007/132371 A1 beschrieben. An der Unterkante der Tapete werden vor dem Anbringen an der Wand mittels Dauermagneten Elektroden angebracht, ein für mechanische Beschädigungen besonders anfälliger Mechanismus.
-
Auch in der
DE 20 2004 019 229 U1 wird ein Wandbelag mit aktiv leuchtenden Elementen beschrieben. Die Leuchtelemente werden entweder während der Herstellung des Wandbelags mittels eines Beschichtungsverfahrens auf die Tapetenbahn gebracht, oder aber separat gefertigt und nach Installation des Wandbelags integriert. Auf der Rückseite sind Kontaktbahnen angebracht, die an entsprechende Kontaktelemente in der Sockelleiste angeschlossen werden können. Separat hergestellte Leuchtelemente weisen Kontaktelemente auf, die entweder die Deckschicht durchstoßen oder aber an offenliegende Kontaktpunkte angeschlossen werden können. Die Leuchtelemente können an verschiedenen vorgegebenen Stellen auf dem Wandbelag angebracht werden, wobei die Befestigung der Leuchtelemente über eine flächige Verbindung erfolgt, die ohne erkennbare Schäden am Wandbelag wieder gelöst werden kann. Zur Wand hin ist die Tapete mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht ausgestattet. Die Verwendung einer solchen isolierenden Schutzschicht stellt jedoch insofern ein Problem dar, als dass Tapetenkleister üblicherweise auf ihr nicht haftet. Bei der Verwendung von separat hergestellten Leuchtelementen ist fraglich, ob eine Langzeitstabilität der Verbindung sowohl im Hinblick auf mechanische Beanspruchung als auch auf die Stromleitfähigkeit gewährleistet werden kann, wenn die Verbindung ohne erkennbare Schäden vom Wandbelag wieder abgelöst werden kann. Dies impliziert eine nicht dauerhafte Verbindung. In Bezug auf die Herstellung des Kontakts auf den Kontaktbahnen treten die gleichen Nachteile auf, wie sie schon im Zusammenhang mit der
WO 2007/132371 A1 beschrieben wurden, wenn die Kontaktelemente der Leuchtelemente die Deckschicht der Wandtapete durchstoßen. Wenn die Kontaktelemente an offenen Kontaktpunkten angeschlossen werden, so ist die Kontaktfläche auf ein kleines, nahezu punktförmiges Areal beschränkt, was eine sehr hohe Genauigkeit bei der Anbringung erfordert und bei mechanischen Beanspruchungen ebenfalls leicht zum Kontaktverlust führen kann. Für den Strom- und Spannungsanschluss sind an der Tapete rückseitig Kontaktelemente angebracht.
-
All den im Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemeinsam, dass ein stabiles Funktionieren über die gesamte Lebensdauer der Tapete, also über einen Zeitraum von in der Regel mindestens fünf Jahren, nicht gewährleistet werden kann. Zudem ist die Anbringung der Tapeten nicht ohne weiteres zu bewerkstelligen. Wird die Tapete beispielsweise auf Rollen geliefert, so müssen nach dem Zuschnitt in einzelne Tapetenbahnen, der Höhe der zu tapezierenden Räume entsprechend, noch an die Unterkanten jeweils die Kontaktelemente angebracht werden. Hier entstehen neue Fehlerquellen, zudem ist die Prozedur sehr aufwendig.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Tapete zu entwickeln, die eine hohe Langzeitstabilität beim Gebrauch aufweist, sowie auch für Endverbraucher einfach anzubringen ist. Die Aufgabe besteht insbesondere auch darin, ein Herstellungsverfahren für eine solche langzeitstabile Tapete zu entwickeln, mit dem fertige Tapetenbahnen hergestellt werden können, die anschließend an der entsprechenden Wand angebracht werden können, ohne dass weitere Zwischenschritte wie das Anbringen von Leuchtelementen etc. durch den Tapezierer notwendig sind.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von mit Leuchtelementen versehenen Tapetenbahnen gelöst, bei dem in die Tapetenbahn an vorgegebenen Positionen flächig ausgeformte Öffnungen eingebracht werden. Dieser Schritt kann auch an einer Tapetenrolle erfolgen, aus der dann erst nach Einbringen der Öffnungen die einzelnen Bahnen auf Länge geschnitten werden. Die Tapetenbahn kann also in diesem Fall noch Teil der Tapetenrolle sein.
-
In einem nächsten Schritt, der auch parallel oder zuvor, unabhängig vom ersten Schritt ausgeführt werden kann, wird eine Folienbahn genommen, mit Leiterbahnen versehen, die beispielsweise die Form von Streifen haben können und dann entlang der Folienbahn ausgerichtet sind. Typischerweise wird dabei die Folienbahn zunächst Teil einer Folienrolle sein, und der Prozessschritt wird für die gesamte Folienrolle durchgeführt, bevor die Folienbahn aus der Rolle auf Länge geschnitten wird. Beides kann auch kombiniert werden. Die Leiterbahnen können aber nicht nur als stromleitfähige Streifen ausgebildet sein, vielmehr sind auch kompliziertere Strukturen, je nach Anwendung, denkbar.
-
Nach dem optionalen Zuschnitt von Tapetenbahn und Folienbahn aus den jeweiligen Rollen wird die Folienbahn anschließend an der Rückseite der Tapetebahn in Längsrichtung positioniert, wobei die Leiterbahnen, wenn sie als stromleitfähige Streifen ausgebildet sind, ebenfalls entlang der Längsrichtung der Tapetenbahn ausgerichtet sind und über den Öffnungen positioniert werden. Die Öffnung muss dabei so dimensioniert werden, dass alle Leiterbahnen, die für den Betrieb des einzusetzenden Leuchtelements benötigt werden, auch im Bereich der Öffnung offen liegen, also nicht von der Tapetenbahn bedeckt werden, unabhängig davon, ob sie Streifenform aufweisen oder nicht.
-
Mittels eines ersten Klebemittels wird die Folienbahn dann mit der Tapetenbahn dauerhaft verbunden. In die zuvor eingebrachten Öffnungen werden auf der Vorderseite der Tapetenbahn Leuchtelemente eingesetzt und über an den Leuchtelementen angebrachte Kontaktflächen mit den Leiterbahnen auf der Folienbahn mittels eines zweiten Klebemittels dauerhaft verbunden. An dem einen Ende der Tapetenbahn in Längsrichtung, welches im tapezierten Zustand der Unterkante oder Oberkante der Tapetenbahn entspricht, wird analog ein Stromzuführungselement in eine Öffnung eingesetzt und über am Stromzuführungselement angebrachte Kontaktflächen mit den Leiterbahnen auf der Folienbahn mittels des zweiten Klebemittels dauerhaft verbunden.
-
Die auf diese Weise hergestellte Tapetenbahn ist langzeitstabil und für den Endanwender leicht und gefahrlos mit einer hohen Fehlertoleranz anzubringen.
-
Die flächig ausgeformten Öffnungen, die im ersten Schritt an vorgegebenen Positionen in die Tapete eingebracht werden, können ausgestanzt werden und sind so bemessen, dass die Leuchtelemente bzw. das Stromführungselement später in die Öffnungen eingesetzt werden können. Die Öffnungen können beispielsweise rund sein mit einem Durchmesser von 1–2 cm, entsprechend beispielsweise der Größe der Platine einer steuerbaren LED. Die Öffnungen können dabei in die Tapetenbahn eingebracht werden, oder aber auch gleichwertig schon in die Tapetenrolle, aus der später die einzelnen Tapetenbahnen zugeschnitten werden.
-
So können in einer bevorzugten Ausführung die Tapetenbahnen beispielsweise vor dem Aufbringen der Folienbahnen mit Lichtleiterfasern auf der Vorderseite bestickt werden. Auch dieser Arbeitsgang erfolgt bevorzugt an der Tapetenrolle, aus der später die einzelnen Tapetenbahnen zugeschnitten werden. So lässt sich beispielsweise eine Tapetenrolle von etwa 10 m Länge in drei Tapetenbahnen von jeweils 3,30 m Länge aufteilen, wobei auch andere Längen je nach Raumhöhe möglich sind. Das Besticken der Tapete kann allerdings auch erfolgen, wenn die Bahnen bereits zugeschnitten sind, das Ergebnis ist in jedem Falle gleichwertig. Als Lichtleitfasern lassen sich konventionelle Lichtleitfasern verwenden, die beispielsweise 0,5 mm dick sind. Um die Faser als ganzes zum Leuchten zu bringen muss das Licht seitlich aus den Rändern der Faser austreten können, wozu die Oberfläche der Faser mechanisch oder chemisch aufgeraut wird.
-
Das Einbringen der Öffnungen kann auch im gleichen Arbeitsgang wie das Besticken mit Lichtleitfasern erfolgen, indem die entsprechende Öffnung durch mehrfaches Stechen mit einer Sticknadel aus der Tapete herausgearbeitet wird. Die Lichtleitfasern können in verschiedenen Mustern gestickt werden, die auf der Vorderseite der Tapete abgebildet werden und auch nach kundenspezifischen Wünschen gefertigt werden können. Die Größe der gestickten Mustereinheiten wird nur durch die Leuchtlänge der Lichtleitfaser bestimmt, die bei etwa 2 m liegt. Die Tapete kann außerdem noch mit textilen Garnen bestickt werden, so dass das Muster auch bei Tageslicht im unbeleuchteten Zustand sichtbar ist.
-
In einem parallel und unabhängig davon ausführbaren Arbeitsschritt wird eine Seite einer Folienbahn mit Leiterbahnen, beispielsweise längs entlang der Folienbahn ausgerichteten stromleitfähigen Streifen versehen. Die Folienbahn kann dabei bereits aus einer Folienrolle auf Länge zugeschnitten sein. Alternativ und gleichwertig kann jedoch die Folie von einer Rolle abgerollt, in einer entsprechenden Vorrichtung mit den Leiterbahnen versehen werden und wieder aufgerollt werden. Auch das Abrollen, das Versehen mit Leiterbahnen und das Zuschneiden der Folienbahn ohne abermaliges Aufrollen ist eine denkbare Variante. Die Reihenfolge dieser Arbeitsschritte, ob erst die Folienbahn zugeschnitten wird oder die Folie erst mit Leiterbahnen versehen wird, ist unerheblich.
-
Die Leiterbahnen werden vorzugsweise durch ein Druckverfahren auf die Folienbahn aufgebracht, wozu man eine stromleitfähige Farbe, bzw. eine Farbe mit einer ausreichend hohen Anzahl von Partikeln, die im getrockneten Zustand eine Stromleitfähigkeit gewährleisten, verwendet. Hiezu ist es vorteilhaft, wenn die Farbe metallische Partikel enthält, beispielsweise Silber-Nanopartikel oder Silber-Flocken (silver flakes). Die Farbe kann im Tiefdruckverfahren, im Siebdruckverfahren, im Flexodruckverfahren oder einem anderen geeigneten Druckverfahren auf die Folie aufgebracht werden. Die Farbschicht muss dabei nur so dick sein, dass eine stabile Stromzufuhr gewährleistet ist und die maximal zulässigen Ströme transportiert werden können. Übliche Farbdeckungen liegen im Bereich von einigen Mikrometern, weniger als 10 µm sind in der Regel schon ausreichend. Die Anzahl der Leiterbahnen, beispielsweise als stromleitfähige Streifen ausgeführt, richtet sich nach der Art der Anwendung. Es werden mindestens zwei Leiterbahnen für die Stromversorgung benötigt. Falls zusätzlich die Leuchtelemente einzeln angesteuert werden sollen und können, so können weitere Leiterbahnen zum Transport der Steuersignale aufgebracht werden, die in der Regel nicht so breit wie die Streifen für die Stromversorgung ausgeführt werden müssen, da die dort fließenden Signalströme niedriger sind.
-
Im nächsten Schritt wird die Folienbahn auf der Rückseite der Tapetenbahn in die Längsrichtung positioniert, wobei Leiterbahnen über den Öffnungen positioniert und im Falle der Ausgestaltung als stromleitfähige Streifen diese entlang der Längsrichtung der Tapetenbahn ausgerichtet werden. Die Öffnung und der Abstand der stromleitfähigen Streifen bzw. Leiterbahnen muss dabei so gewählt werden, dass die Öffnung einerseits alle benötigten Leiterbahnen überdeckt bzw. freigibt und andererseits nicht die Gefahr des Auftretens von Kriechströmen zwischen den Leiterbahnen besteht.
-
Anschließend wird die Folienbahn mit der Tapetenbahn mittels eines ersten Klebemittels dauerhaft verbunden. Dabei hat man grundsätzlich mehrere Möglichkeiten, was das Auftragen des ersten Klebemittels betrifft und auf welche Weise die dauerhafte Verbindung hergestellt wird. In einem maschinell gesteuerten Prozess, bei dem die Folienbahn und die Tapetenbahn unter einer Walze aufeinandergepresst werden, kann das erste Klebemittel flüssig zwischen Tapetenbahn und Folienbahn entweder auf die Tapetenbahn oder auf die Folienbahn aufgebracht werden. Hierbei besteht jedoch die Möglichkeit, das Klebemittel beim Pressvorgang aus der Klebefuge, d.h. dem Bereich, in dem die Verklebung stattfinden soll, nach außen gedrückt wird und sich gegebenenfalls auf die Tapetenvorderseite durchschlägt, was zu fleckenartigen Verunreinigungen auf der Tapetenvorderseite führt. Der flüssige Klebstoff muss also sehr genau und gleichmäßig dosiert werden. Bei viskosen Flüssigkeiten ist dies jedoch in der Regel mit einem hohen Aufwand verbunden.
-
Bevorzugt verwendet man daher ein Klebevlies, welches vor der Positionierung der Folienbahn auf der Tapetenbahn entweder auf die Folienbahn oder aber bevorzugt auf die Tapetenbahn aufgebracht wird. Dieses Klebevlies ist bei normalen Bedingungen, d.h. Raumtemperatur und / oder normaler Beleuchtung problemlos verarbeit- und formbar, es muss zur Entfaltung seiner Klebewirkung erst aktiviert werden. Dies ermöglicht es auch, in dem Vlies den Öffnungen in der Tapetenbahn entsprechende Aussparungen herzustellen, die bei der Aufbringung des Klebevlieses auf die Tapetenbahn über den Öffnungen dieser positioniert, so dass diese Bereiche vom ersten Klebemittel vollständig ausgespart werden. Die Aussparungen können beispielsweise aus dem Klebevlies ausgestanzt werden, ihre Position auf dem Vlies wird vom Tapetendesign vorgegeben. Die Breite des Klebevlieses entspricht im Rahmen der üblichen Toleranzen der Breite der Folienbahn, sie kann auch geringfügig im Bereich von einigen Millimetern kleiner sein als die Breite der Folienbahn. Es kann auch einseitig selbständig klebend ausgestaltet sein, also seinerseits wieder mit einem Kleber versehen sein, der eine erste Haftung auf der Tapetenbahn oder der Folienbahn ermöglicht. Je nach vorhandener Maschinerie kann das Klebevlies auch vor der Positionierung auf die Tapetenbahn ausgerollt werden, bevor anschließend darüber die die Leiterbahnen tragende Folienbahn positioniert wird.
-
Bei Verwendung eines aktivierbaren ersten Klebemittels, insbesondere eines Klebevlieses, muss zur Entfaltung der Klebewirkung das erste Klebemittel aktiviert werden.
-
Die Aktivierung kann beispielsweise mittels UV-Licht elektromagnetisch erfolgen, bevorzugt wird aber ein thermisch aktivierbares erstes Klebemittel verwendet. Dies hat den Vorteil, dass der Aktivierungsprozess besser gesteuert und auch problemlos mit gleichzeitiger Druckeinwirkung kombiniert werden kann, beispielsweise über eine beheizbare Walze, die über die Anordnung aus Tapetenbahn, Klebevlies und bedruckter Folienbahn gerollt wird.
-
Eine höhere Genauigkeit bezüglich der Positionierung insbesondere der Stellen, die ausgespart werden, erreicht man jedoch mit einer feststehenden, beheizten Pressvorrichtung, die die gesamte Tapetenbahn aufnehmen kann. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines Klebevlieses als erstem Klebemittel von Vorteil, da dieses dann über den gesamten Bereich gleichzeitig und gleichmäßig erwärmt bzw. aktiviert wird.
-
Das Klebevlies ist dabei in seiner Schmelzviskosität und den Benetzungseigenschaften so angepasst, dass der Kleber in der Klebefuge verbleibt. Nach der Behandlung sollten die Schicht aus dem ersten Klebemittel und die Folie nur noch eine solche Dicke aufweisen, die nach Anbringung der Tapete auf einer Wand für einen Betrachter der Vorderseite noch nicht wahrnehmbar ist. Die Dicke der Klebeschicht des ersten Klebemittels sollte also nach Herstellung der dauerhaften Verbindung möglichst weniger als 25 µm betragen, gleiches gilt – unabhängig davon – auch für die Dicke der Folienbahn. Diese wiederum muss auch eine gewisse Mindestdicke von etwa 15 µm aufweisen, da sie sich ansonsten nicht mehr mit der stromleitfähigen Farbe bedrucken lässt.
-
Bei der Wahl des Materials für die Folie und für das erste Klebemittel muss auch darauf geachtet werden, dass eine Verarbeitung in einem Temperatur- und Druckregime möglich ist, bei der einerseits das erste Klebemittel aktiviert wird und andererseits sich die Folie nicht ausdehnt. Für ein Aktivieren bei etwa 100°C und einem Druck zwischen 0,2 bar und 5 bar eignen sich beispielsweise Folien aus PET (Polyethylenterephthalat) und PEN (Polyethylennaphthalat). Beide sind durch Polykondensation hergestellte thermoplastische Kunststoffe aus der Familie der Polyester. PEN-Folien besitzen eine entsprechend hohe Hitzebeständigkeit, bei der Verwendung von PET-Folien müssen diese zuvor hitzebeständig gemacht werden. Werden diese Bedingungen nicht eingehalten, so kann dies beim Abkühlen der thermisch aufgeklebten Folie zu einem Zusammenziehen der Folie führen, was ein Wellen der Tapetenbahn zur Folge hat.
-
Die Breite der Folienbahn kann im Prinzip beliebig zwischen einem Wert, der etwas größer als die maximale Ausdehnung der Öffnung – wie oben erwähnt beispielsweise 1,5 cm – und der Breite der Tapetenbahn gewählt werden. Bei einer kreisförmigen Öffnung mit einem Durchmesser vor 1,5 cm hat sich eine Breite von etwa 6 cm als ausreichend herausgestellt, um einen sicheren Halt der Folienbahn auf der Rückseite der Tapetenbahn zu gewährleisten.
-
Gegenüber einer über die gesamte Breite der Tapetenbahn reichenden Folienbahn hat dies den Vorteil, dass zum einen weniger Material verbraucht wird, zum anderen der Wand das Atmen ermöglicht wird, diese also nicht versiegelt wird; letzteres kann zu Schimmelbildung und zu einem ungünstigen Raumklima führen. Wählt man eine über die gesamte Breite der Tapetenbahn reichende Folienbahn, so empfiehlt sich daher eine Perforierung der Folienbahn, um die Atmung der Wand zu erhalten. Eine breite Folienbahn bietet andererseits auch die Möglichkeit für kompliziertere Leitungsbahnen und somit eine höhere Mustervielfalt.
-
Nach der Aushärtung des ersten Klebemittels sind Folienbahn und Tapetenbahn dauerhaft fest miteinander verbunden.
-
Nun können im nächsten Schritt auf der Vorderseite der Tapetenbahn in die Öffnungen die elektronischen Komponenten und Bauteile, die Leuchtelemente, eingesetzt werden. An ein Ende der Tapetenbahn wird ein Stromzuführungselement in eine solche Öffnung eingesetzt. An den Leuchtelementen und an dem Stromzuführungselement sind Kontaktflächen angebracht, die mit den Leiterbahnen auf der Folienbahn mittels eines zweiten Klebemittels dauerhaft verbunden werden. Bevorzugt haben die Kontaktflächen bzw. die Anordnung der Kontaktflächen an den Leuchtelementen bzw. dem Stromzuführungselement dasselbe Druckbild wie die Folie, damit sich die Kontakte auf kleinster Fläche präzise realisieren lassen. Das Stromzuführungselement besitzt Befestigungsbuchsen für spezielle Stromkabel, es ist für die Stromzuführung bei der gesamten Tapetenbahn verantwortlich. Nach Anbringung der Tapetenbahnen auf einer Wand müssen Kabel von Bahn zu Bahn gezogen werden und anschließend zur Außenseite einer Wand verlegt werden, wo ein Netzgerät bzw. Steuergerät angeordnet ist. Die Stromzuführungselemente sind dabei so klein, dass sie hinter einer Fußbodenleiste verborgen werden können.
-
Der Kontakt und die Verbindung der Kontaktflächen mit den stromleitfähigen Streifen auf der Folienbahn wird also ausschließlich über das zweite Klebemittel hergestellt, welches somit im ausgehärtetem Zustand stromleitfähig sein muss. Das zweite Klebemittel stellt also die leitfähige Verbindung zwischen den Leiterbahnen auf der Folie und den Kontaktflächen der Leuchtelemente bzw. des Stromzuführungselements her. Zweckmäßig wird das zweite Klebemittel nur auf den Kontaktflächen bzw. den entsprechenden Bereichen auf den Leiterbahnen aufgebracht um Kurzschlüsse zu vermeiden.
-
Um den Aushärtungsprozess möglichst umfassend kontrollieren zu können, verwendet man auch hier ein aktivierbares Klebemittel. Das zweite Klebemittel kann ebenfalls thermisch oder elektromagnetisch aktivierbar sein. Übliche stromleitfähige Klebemittel haben oft die Eigenschaft, dass sie erst unter starker Bestrahlung mit UV-Licht aushärten. Um diesen Aushärtungsprozess so gezielt wie möglich ablaufen zu lassen und nicht auf Streulicht angewiesen zu sein, sollte daher nicht nur die Folienbahn aus einem Material, welches für elektromagnetische Strahlung, insbesondere UV-Strahlung durchlässig ist, gefertigt sein, sondern auch die Leiterbahnen sollten transparent für UV-Licht sein. Dies ist beispielsweise bei der Verwendung von silberhaltiger Farbe gewährleistet.
-
Gut als zweite Klebemittel geeignet sind auch anisotrop leitende Klebemittel (ACA, anisotropic conductive adhesive), die unter Bestrahlung mit UV-Licht und gleichzeitiger Druckanwendung aushärten, wobei der Druck über die zu verklebende Fläche variieren kann.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird auf die Folienbahn nach ihrer Aufbringung auf die Tapetenbahn auf ihre der Tapetenbahn abgewandten Seite ein Haftvermittler aufgebracht. Auf diese Weise kann ausgeglichen werden, dass die Rückseite des Folienstreifens nicht dieselben Klebeeigenschaften an der Wand besitzt wie die restliche Tapetenrückseite. Auch der Haftvermittler kann UV-Licht durchlässig sein. Wird der Haftvermittler erst nach Abschluss aller anderen Klebevorgänge aufgebracht, so kann auch ein für UV-Licht undurchlässiger Haftvermittler verwendet werden. Beispielsweise können modifizierte Polyurethan- und Polyacrylat-Dispersionen verwendet werden, die nach dem Auftragen austrocknen und elastisch bleiben. Durch den Haftvermittler und den zum Anbringen der Tapete eingesetzten Dispersionskleber werden auch zwischen Folie und Wand annähernd die gleichen Haftungskräfte erzielt wie zwischen Tapete und Wand.
-
Anstelle eines Haftvermittlers kann die Tapetenbahn auf ihrer Rückseite nach ihrer Aufbringung der Folienbahn auch mit einer weiteren, dünnen Tapetenbahn ganzflächig kaschiert werden. In diesem Fall ist es sinnvoll, die Leuchtelemente und das Stromführungselement vorher anzubringen, wenn ein unter UV-Licht aushärtendes zweites Klebemittel verwendet werden soll.
-
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens für eine mit Leuchtmitteln versehene Tapetenbahn,
-
2 die Anordnung von Tapetenbahnen an der Wand, wie sie für einen Betrachter wahrzunehmen ist,
-
3 die Anordnung von Folienbahnen für die Stromversorgung auf den Rückseiten der Tapetenbahnen und
-
4 einen Querschnitt durch die Tapetenbahn mit eingesetztem Leuchtelement.
-
Vor der eigentlichen Herstellung einer Tapetenbahn, die mit Leuchtelementen versehen wird, erfolgen einige vorbereitende Schritte, die zum Erreichen der Wirkung nicht unbedingt notwendig sind und mehr auf den ornamentalen Charakter der Tapete abzielen. Dies betrifft die Vorbereitung der Tapete insofern, als sie auf ihrer Vorderseite mit Lichtleitfasern bestickt wird. Die Lichtleitfasern sind passive Leuchtmittel und werden von entsprechend anzubringenden Leuchtelementen beleuchtet.
-
Die Anbringung der Lichtleitfasern kann maschinell erfolgen, so dass grundsätzlich beliebige Muster gestickt werden können, wozu die entsprechenden Stickmaschinen programmiert werden. Einzige Beschränkung ist die Länge der Lichtleitfasern, die in der Regel zwischen 1 und 2 m liegt, bei größeren Längen wird die abgestrahlte Intensität zu gering. Als Lichtleitfaser kann beispielsweise eine konventionelle Kunststoff-Lichtleitfaser mit einer Dicke von 0,5 mm verwendet werden, bei der aber zusätzlich die Oberfläche mechanisch oder chemisch aufgeraut oder anderweitig bearbeitet wird, so dass das Licht auch seitlich aus der Faser austreten kann. Dies lässt die Faser als Ganzes leuchten. Während, vor, oder nach der Bestickung mit Lichtleitfasern werden außerdem in die Tapetenbahn an vorgegebenen Positionen flächig ausgeformte Öffnungen einbebracht. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von den Sticknadeln erfolgen, die kreisförmige Öffnungen mit Durchmessern von etwa 0,5 mm bis zu 3 cm perforieren, wobei für die Erzeugung größerer Löcher die Nadel den Bereich entsprechend mehrfach durchsticht. Der Durchmesser der Öffnungen wird in Abhängigkeit von den später einzusetzenden Leuchtelementen gewählt.
-
Diese Arbeitsschritte können sowohl bei einer Tapetenrolle vorgenommen werden, die später in Tapetenbahnen zerteilt wird oder aber auch bei den Tapetenbahnen, die aus der Rolle auf Länge zugeschnitten werden, wobei die Länge von der Höhe des zu tapezierenden Raumes bzw. von der Höhe, bis zu der tapeziert wird, abhängt. So lassen sich beispielsweise aus einer Tapetenrolle von 10 m Länge und beliebiger Breite vier Tapetenbahnen der Länge 2,40 m herstellen. Als Tapeten eignen sich beispielsweise Vliestapeten, die ein- oder mehrfarbig oder mit Mustern bedruckt sein können. Auch andere Tapetenarten sind selbstverständlich vom Grundsatz her geeignet, sofern sich das Design der Tapete mit einer Bestickung mit Lichtleitfasern verträgt.
-
In einem zu dem Vorangegangenen parallelen Verfahrensschritt wird eine Folienbahn präpariert, wobei auch die Folie zunächst als Folienrolle vorliegen kann, aus der dann die einzelnen Folienbahnen auf Länge geschnitten werden, Folienbahn und Tapetenbahn haben die gleiche Länge. Die Präparierung der Folienbahn besteht darin, eine Seite dieser Folienbahn mit Leiterbahnen, beispielsweise längs entlang der Folienbahn ausgerichteten, stromleitfähigen Streifen zu versehen. Die Folie wird dazu mit silberhaltiger Farbe, basierend beispielsweise auf Silberflocken (silver flakes) oder auf Nanosilber, bedruckt. Auch andere elektrisch leitfähige organische oder anorganische Partikel kommen in Frage, sofern sie sich zum einen in einer Farbe auf die Folie aufbringen und dort bei Trocknung der Farbe permanent fixieren lassen und zum anderen neben der Stromleitfähigkeit auch andere Eigenschaften, wie beispielsweise die Durchlässigkeit für bestimmte elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise im UV-Bereich, worauf weiter unten noch eingegangen wird, aufweisen.
-
Zum Bedrucken eignen sich alle gängigen Druckverfahren, mit denen Folien bedruckt werden können, beispielweise sind Tiefdruck, Siebdruck oder Flexodruck geeignete Verfahren. Sowohl die Folie als auch die Farbe darauf sollten nicht so dick sein, dass man bei angebrachter Tapete die Konturen der Folie bzw. der Farbe auf der vorderen Seite noch wahrnimmt. Bei einer Vliestapete beispielsweise sollte die Dicke der Folie nicht mehr als 25 µm betragen, da ansonsten dickeres Tapetenmaterial verwendet werden muss. Die Farbe kann beispielsweise in einer Dicke zwischen 2 und 10 µm aufgetragen werden, eine gewisse Mindestdicke ist erforderlich um den Strom zuverlässig leiten zu können.
-
Im nächsten Schritt wird die Folienbahn auf der Rückseite der Tapetenbahn in Längsrichtung positioniert. Dabei werden in dem Falle, dass die Leiterbahnen stromleitfähige Streifen sind, diese entlang der Längsrichtung der Tapetenbahn ausgerichtet und zwar so, dass sie über den Öffnungen positioniert werden. Der Durchmesser der Öffnung einerseits und die Abstände und die Dicken der Leiterbahnen bzw. die Breiten der zwischen den Leiterbahnen befindlichen isolierenden Bereiche müssen so bemessen sein, dass alle verwendeten Leiterbahnen im Bereich der Öffnungen auf der Vorderseite zu sehen sind. Beispielsweise können vier Leiterbahnen verwendet werden, von denen zwei für die Stromversorgung und zwei für eine eventuelle Effektsteuerung vorgesehen sein können. Im folgenden wird die Folienbahn mit der Tapetenbahn mittels eines ersten Klebemittels dauerhaft verbunden.
-
Die Positionierung von Folienbahn und Tapetenbahn zueinander sowie die Herstellung der dauerhaften Verbindung mittels des ersten Klebemittels können auf verschiedenen Weisen erfolgen.
-
Eine einfache Möglichkeit besteht darin, Tapetenbahn und Folienbahn auf einer Rolle bereitzustellen, von diesen Rollen abzurollen und miteinander in Kontakt zu bringen, wobei bevor Tapeten- und Folienbahn miteinander in Kontakt treten, entweder die Tapetenbahn oder die Folienbahn auf ihrer der jeweils anderen Bahn zugewandten Seite mit dem ersten Klebemittel versehen wird. Dieses kann beispielsweise in flüssiger Form vorliegen und entsprechend aufgetragen werden, auch die Verwendung eines zunächst in fester Form vorliegenden Klebemittels, beispielsweise eines Klebevlieses oder einer Klebefolie ist denkbar. Letztere können auch ein- oder zweiseitig selbstklebend ausgestaltet sein. Auch das Klebevlies kann zunächst in aufgerollter Form vorliegen und entsprechend bei der Verarbeitung abgerollt werden, so dass es zwischen Tapetenbahn und Folie angeordnet wird. Die Breite des Klebevlieses oder der Klebefolie entspricht dabei der Breite der Folie, so dass diese optimal auf der Rückseite der Tapetenbahn fixiert werden kann.
-
Bevor das Schichtgefüge aus Tapetenbahn, Klebevlies bzw. Klebefolie und Folienbahn wieder aufgerollt wird, erfolgt eine Aktivierung des Klebemittels zur Herstellung der dauerhaften Verbindung. Diese Aktivierung kann thermisch oder elektromagnetisch, beispielsweise mit UV-Licht erfolgen. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, ein thermisch aktivierbares Klebemittel zu verwenden und das Schichtgefüge durch ein Paar von beheizten Walzen, die das Schichtgefüge aufeinander pressen, zu führen, bevor es aufgerollt wird. Das Klebevlies oder die Klebefolie muss dabei so ausgestaltet sein, dass die Bereiche, in denen die Folie über den Öffnungen der Tapetenbahn positioniert wird, von der Aufbringung des Klebemittels ausgespart werden, da an dieser Stelle später die Leuchtelemente eingesetzt werden sollen und weitere Verarbeitungsschritte erforderlich sind. Das Klebevlies bzw. die Klebefolie weisen daher an den entsprechenden Stellen bereits Aussparungen auf.
-
Dies erfordert andererseits auch eine sehr genaue Positionierung von Tapetenbahn, Klebevlies bzw. -folie zueinander, was bei der Verwendung des vorangehend beschriebenen Rollensystems gegebenenfalls nur schwer einzuhalten ist. Bei der Fertigung von Kleinserien ist es daher vorteilhafter, eine Vorrichtung zu verwenden, die die Tapetenbahn in ihrer gesamten Länge und mindesten in der Breite der Folienbahn aufnehmen kann. Dort wird zunächst die Tapetenbahn eingelegt, anschließend wird ein bevorzugt thermisch aktivierbares Klebevlies auf der Tapetenbahn ausgerollt und so positioniert, dass die Öffnungen frei bleiben. Zum Schluss wird die Folienbahn wie vorangehend beschrieben positioniert. Die Vorrichtung kann dabei Hilfsmittel enthalten, mit denen die Positionierung und Fixierung erleichtert wird. Anschließend wird die dauerhafte Verbindung hergestellt, indem das Schichtengebilde aufeinander gepresst und gleichzeitig mindestens im Bereich des Klebevlieses erhitzt wird, beispielsweise mit einer beheizten Pressvorrichtung.
-
Die Dicke typischer Klebevliesschichten beträgt vor der Verklebung etwa 100 µm und liegt nach Herstellung der dauerhaften Verbindung zwischen 5 und 20 µm. Typische Temperaturen liegen bei etwa 100°C, der Druck wird üblicherweise im Bereich zwischen 20 und 500 kPa gewählt werden. Bevorzugt wird bei einem Druck von 100 kPa gearbeitet, die Presszeit beträgt dann etwa 30 bis 60 Sekunden.
-
Die Verwendung von thermisch aktivierbaren oder auch thermoplastisch genannten Klebevliesen, d.h. sogenannter Schmelzklebstoffe (hotmelts) hat den Vorteil, dass der Klebstoff nicht seitlich aus der Klebefuge herausdringen kann.
-
Eine andere Möglichkeit zum Herstellen einer dauerhaften Verbindung besteht darin, eine ein- oder beidseitig selbstklebende Folie nach Art eines Klebebandes zu verwenden und diese dann zu bedrucken. In diesem Fall kann auf die Einwirkung von Temperatur und gegebenenfalls hohem Druck verzichtet werden, wenn die Folie bereits so hergestellt wurde. Diese Art von Folie ist sowohl für Pressvorrichtungen als auch für die Verwendung in Rollensystemen einsetzbar, wobei jedoch bei der Positionierung der selbstklebenden Folie in einer Pressvorrichtung mit sehr hoher Genauigkeit zu erfolgen hat, da Korrekturen nur schwer vorgenommen werden können.
-
Bei der Verwendung von einem thermisch aktivierbaren ersten Klebemittel muss die Folienbahn aus einem Material bestehen, welches eine der Anwendungstemperatur entsprechend hohe Hitzebeständigkeit besitzt, in Frage kommen beispielsweise PEN-Folien oder hitzebeständig gemachte PET-Folien. Die Folienbahn kann dabei eine Breite aufweisen, die kleiner oder gleich der Breite der Tapetenbahn, jedoch größer als die maximale Breite der Öffnungen ist. Bei Öffnungen von 1,5 cm Durchmesser beispielsweise haben sich Folienbreiten von etwa 6 cm als ausreichend herausgestellt, um einerseits auch im Bereich um die Öffnungen herum in der Folienbreite gut fixierbar zu sein und andererseits auch noch so schmal zu sein, dass eine gute Atmungsaktivität der Tapete später an der Wand ermöglicht wird.
-
Im nächsten Schritt werden dann auf der Vorderseite der Tapetenbahn Leuchtelemente in die Öffnungen eingesetzt und über an den Leuchtelementen angebrachte Kontaktflächen mit den Leiterbahnen auf der Folienbahn mittels eines zweiten, im ausgehärtetem Zustand stromleitfähigen Klebemittels dauerhaft verbunden. Entsprechend wird auch an einem Ende der Tapetenbahn in Längsrichtung ein Stromzuführungselement in eine entsprechende Öffnung eingesetzt und über ein Stromzuführungselement angebrachte Kontaktflächen mit den Leiterbahnen auf der Folienbahn mittels des zweiten Klebemittels dauerhaft verbunden. Die Öffnungen für die Stromzuführungselemente können dabei selbstverständlich auch an anderer Stelle auf der Tapetenbahn angeordnet sein, so dass sie sich bei der an der Wand angebrachter Tapete beispielsweise in Augenhöhe befinden, falls dies von einem Abnehmer gewünscht wird. Die Anbringung an einem der beiden Längsenden der Tapetenbahn hat jedoch den Vorteil, dass die Stromzuführung beispielsweise unter einer entsprechenden Fußleiste verborgen werden kann.
-
Bei der Herstellung der Verbindung muss darauf geachtete werden, dass nur die Kontaktflächen bzw. die stromleitfähigen Streifen mit dem zweiten Klebemittel benetzt werden, jedoch die Bereiche zwischen den Streifen, die eine isolierende Funktion haben, nicht benetzt werden. Insofern ist es vorteilhaft, das zweite Klebemittel auf die Kontaktflächen aufzutragen. Bevorzugt wird die dauerhafte Verbindung zwischen den Kontaktflächen der Leuchtelemente bzw. des Stromzuführungselements und den Leiterbahnen auf der Folienbahn hergestellt, indem ein unter UV-Beleuchtung aushärtendes zweites Klebemittel verwendet wird. Auch Aushärten unter anderen Bedingungen, wie Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen anderer Wellenlänge oder ein thermisch aushärtendes zweites Klebemittel sind denkbare Varianten. Damit ein unter UV-Bestrahlung aushärtendes zweites Klebemittel verwendet werden kann, muss die Folie einschließlich der Leiterbahnen für UV-Licht durchlässig sein, denn die Bestrahlung erfolgt von hinten, da die Leuchtelemente bzw. das Stromzuführungselement keine UV-Strahlung durchlassen. Als zweites Klebemittel eignen sich insbesondere auch anisotrop leitfähige Klebemittel, die unter UV-Bestrahlung bei gleichzeitiger Druckanwendung aushärten, wobei der Druck im wesentlichen über die Kontaktflächen vermittelt wird.
-
Zum Schluss kann optional auf die Folienbahn auf ihrer der Tapetenbahn abgewandten Seite ein Haftvermittler aufgebracht werden. Dabei handelt es sich meist um modifizierte Polyurethan- oder Polyacrylat-Dispersionen, die nach dem Auftragen austrocknen und elastisch bleiben. Bei Verwendung eines Haftvermittlers und eines Tapetenleimes werden auch zwischen Folie und Wand annähernd die gleichen Haftungskräfte erzielt wie zwischen Tapete und Wand. Alternativ kann auch die Tapetenbahn mit einer weiteren Tapetenbahn ganzflächig kaschiert werden.
-
Die fertige Tapete kann dann an den Kunden ausgeliefert werden, sie weist eine hohe Langzeitstabilität bezüglich der Stromversorgung auf, die durch das vorangehende Herstellungsverfahren gewährleistet wird: Durch das flächige und dauerhafte Aufkleben der Kontaktflächen auf den Leiterbahnen wird zum einen eine stabile und störunanfällige Verbindung gewährleistet, zudem können im Unterschied zur punktuellen Stromabnahme, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, stabil größere Strommengen übertragen werden.
-
In 2 ist die Vorderseite dreier Tapetenbahnen 1 gezeigt, die nach dem vorangehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Die mittlere der drei Tapetenbahnen 1 weist dabei nur einen streifenförmigen Bereich in Längsrichtung mit Leuchtelementen 2 auf, die äußeren beiden Tapetenbahnen 1 weisen jeweils zwei Bereiche mit Leuchtelementen 2 auf. Dargestellt sind auch die Breiten der an sich von vorne nicht sichtbaren Folienbahnen 3, um das Verhältnis der Breite der Folienbahn 3 zur Breite der Tapetenbahn 1 zu veranschaulichen. Die Lage der Leuchtelemente 2 richtet sich nach dem Design der Tapete. An der Unterkante der Tapetenbahnen 1 sind in entsprechende Öffnungen Stromzuführungselemente 4 eingesetzt und mit der Folienbahn 3 dauerhaft verbunden. Jedes Stromzuführungselement 4 besitzt Befestigungsbuchsen für Stromkabel 5. Nach dem Tapezieren müssen die Stromkabel 5 von Tapetenbahn zu Tapetenbahn gezogen werden und anschließend zur Außenseite der Wand verlegt werden, wo ein Netzgerät 6 angebracht ist, welches auch Steuerungsfunktionen übernehmen kann. Die Stromzuführungselemente sind im allgemeinen so klein, dass sie hinter der Fußbodenleiste verborgen werden können.
-
In 3 ist die Stromversorgung im Detail dargestellt und zwar ebenfalls von der Tapetenvorderseite, wobei jedoch zu Zwecken der besseren Verständlichkeit die Tapetenbahn in der Darstellung weggelassen wurde, also nur die Folienbahnen zu sehen sind. Vom Netzgerät 6 gehen Stromkabel 5 aus. Über die Stromzuführungselemente 4 wird der Strom in die Leiterbahnen der Folienbahnen 3 eingespeist, die hier als stromleitfähige Streifen ausgestaltet sind. Im vorliegenden Beispiel weisen die Folienbahnen 4 stromleitende Streifen auf, nämlich zwei Stromversorgungsleiterbahnen 7 und zwei Steuerleitungsbahnen 8. Die Stromversorgungsleiterbahnen 7 sind etwas breiter als die Steuerleitungsbahnen 8, da durch sie höhere Ströme transportiert werden. Über die Steuerleitungsbahnen 8 werden nur sehr niedrige Ströme transportiert, sie dienen zur Bus-Steuerung der Leuchtelemente, mit denen sich zeitlich oder räumlich – bezogen auf die Tapetenfläche bzw. den Raum, in dem diese angebracht sind – variable Leuchteffekte erzielen lassen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Verwendung eines Folienstreifens mit vier Leiterbahnen nur ein mögliches Beispiel von vielen verschiedenen Möglichkeiten der Realisierung der Stromzuführung darstellt. Beispielsweise lassen sich auch Folien mit mehr als vier Streifen verwenden, um kompliziertere Steuerungen zu realisieren oder auch um mehrere Möglichkeiten der Stromversorgung bereit zu stellen. Auch müssen die Leiterbahnen nicht notwendigerweise im gesamten Bereich der Folie parallel laufen. Verwendet man beispielsweise eine Folie, die – bevorzugt perforiert – sich über die gesamte Breite der Tapetenbahn erstreckt, so lässt sich die Folie problemlos auch mit verwinkelten, horizontal oder schräg verlaufenden oder gekrümmten Leiterbahnen bedrucken. Dies resultiert in einer noch höheren Flexibilität und Vielfalt, was die realisierbaren Muster betrifft.
-
In 4 schließlich ist eine Tapetenbahn im Querschnitt im Bereich einer Öffnung dargestellt, in die das Leuchtelement 2 eingesetzt ist. Zwischen der Tapetenbahn 1 und der Folienbahn 3 befindet sich ein Klebevlies 9, hier bereits im verklebten Zustand. Auf der anderen Seite der Folie ist ein Haftvermittler 10 aufgetragen. Die Folie ist mit Stromversorgungsleiterbahnen 7 und Steuerleitungsbahnen 8 beduckt. Hier sind silberhaltige Farben sehr gut geeignet. Die Tapetenbahn 1 weist eine Öffnung auf, in die das Leuchtelement 2 eingesetzt ist. Das Leuchtelement 2 verfügt über eine Platine 11, die genau in die Öffnung in der Tapetenbahn 1 passt. An der Unterseite der Platine sind Stromversorgungskontaktflächen 12 und Steuerkontaktflächen 13 angebracht, die mit ihren Gegenstücken, den Stromversorgungsleiterbahnen 7 und Steuerleitungsbahnen 8 stromleitend über das zweite Klebemittel, was hier jedoch nicht dargestellt ist, verklebt sind. Die Ausdehnung des zweiten Klebemittels ist auf den Bereich zwischen Kontaktflächen und Leiterbahnen beschränkt, da ansonsten Kurzschlüsse auftreten könnten. Auf der Oberseite des Leuchtelements 2, die im montierten Zustand dem Betrachter zugewandt ist, sind LED 14 angebracht, die vermittelt über die Platine 11 über die Stromversorgung zum Leuchten gebracht werden und deren Lichtabstrahlung über die Steuerung gesteuert werden kann. Bei der Positionierung des Leuchtelements 2 in der Öffnung in der Tapetenbahn 1, die maschinell oder von Hand erfolgen kann, muss darauf geachtet werden, dass die LEDs 14 genau dort sitzen, wo Lichtleitfasern 15 enden, die zuvor aufgestickt wurden. Dazu verwendete Stickfäden 16 sind hier nur angedeutet. Nach dem Aufkleben der Platine 11 werden die Enden der Lichtleitfasern 15 so auf Länge geschnitten, dass sie vor den Köpfen der LED, aus denen das Licht abgestrahlt wird, enden.
-
Zur besseren Fixierung wird nach dem Einsetzen der Platine 11 ein Kunststoffring 17 um die Platine 11 gelegt und auf der Tapetenbahn 1 festgeklebt. Der Kunststoffring 17 erfüllt mehrere Funktionen: Er führt die Lichtleitfasern 15 mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern zur LED, stabilisiert die Festigung der Platine 11 auf der Tapetenbahn 1 und schließlich weist er Mittel zur Befestigung einer Abdeckkappe 18 auf. Nachdem der Kunststoffring 17 eingesetzt wurde, werden die Enden der Lichtleitfasern 15 mit den LED 14 über einen lichtdurchlässigen Kleber verbunden, beispielsweise mittels eines dritten Klebemittels, welches ebenfalls ein UV-Kleber sein kann, eine Stromleitungsfunktion wird jedoch nicht benötigt. Anschließend wird die Abdeckkappe 18 des Leuchtelements 2 auf den Ring gesetzt und dort beispielsweise mit Hilfe eines Clip-Mechanismus fixiert. Je nach Design kann die Abdeckkappe 18 wie hier im Beispiel, als einfacher Kunststoffdeckel ausgestaltet sein, der verhindert, dass im Betrieb Licht aus der LED nach vorne austritt und somit nur die Fasern leuchten. Er bietet auch einen gewissen Schutz gegen unabsichtliche Beschädigung der Platine 11, der LED 14 und deren Kontakt zu den Lichtleitfasern 15. In einer anderen Ausgestaltung ist es jedoch auch möglich, die Abdeckkappe 18 mit optischen Funktionen auszustatten, beispielsweise mit einer Linsenfunktion oder einer eingesetzten Linse, so dass gezielt Licht nach vorne abgestrahlt wird.
-
Mit dem vorangehend beschriebenen Herstellungsverfahren lassen sich die vorangehend beschriebenen, mit Leuchtelementen ausgestatteten Tapetenbahnen herstellen, die gegenüber bekannten Lösungen eine hohe Langzeitstabilität aufweist. Indem die stromleitende Farbe nicht auf die Tapete, sondern auf eine gesondert vorzubereitende Folie gedruckt wird, kann Material gespart werden. Bei der Verwendung von dünnen Folienstreifen wird die Atmung der Wand weiterhin gewährleistet, die Folie schützt zusätzlich vor Oxidation durch von der Wand kommende Feuchtigkeit. Dies und die verschiedenen, unabhängigen Klebetechniken erlauben eine präzise Verarbeitung. und ermöglichen eine dauerhaft stabile Stromzufuhr.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Tapetenbahn
- 2
- Leuchtelement
- 3
- Folienbahn
- 4
- Stromzuführungselement
- 5
- Stromkabel
- 6
- Netzgerät
- 7
- Stromversorgungsleiterbahn
- 8
- Steuerleitungsbahn
- 9
- Klebevlies
- 10
- Haftvermittler
- 11
- Platine
- 12
- Stromversorgungskontaktfläche
- 13
- Steuerkontaktfläche
- 14
- LED
- 15
- Lichtleitfaser
- 16
- Stickfaden
- 17
- Kunststoffring
- 18
- Abdeckkappe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert 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 2007/132371 A1 [0004, 0004, 0005, 0006]
- DE 202008002301 U1 [0005]
- DE 202004019229 U1 [0006]
