DE102015112214A1

DE102015112214A1 - Bodenbelag mit mindestens einem elektrischen Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelags

Info

Publication number: DE102015112214A1
Application number: DE102015112214.6A
Authority: DE
Inventors: Gabriele Bartel-Lingg; André Bartel
Original assignee: <barit>(r) - Kunstharz-Belagstechnik GmbH
Current assignee: <barit>(r) - Kunstharz-Belagstechnik GmbH
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-02-02
Also published as: DE112016002789A5; US10316528B2; EP3329067B1; US20180216354A1; WO2017017033A1; EP3329067A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag (10) als Belag für einen Unterboden (20), wobei der Bodenbelag (10) eine Schicht aus einem aushärtbaren Material (45) aufweist, das im fertigen Zustand des Bodenbelags (10) ausgehärtet ist und in welches ein Armierungsgewebe (30) und mindestens ein elektrisches Bauelement (85) eingebettet sind. Es ist vorgesehen, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) mit seiner Unterseite mit einem Unterboden (20), insbesondere einem Rohfußboden, anhand einer Verklebung verbunden ist und das Armierungsgewebe (30) das mindestens eine elektrische Bauelement (85) mit seiner von dem Unterboden (20) abgewandten Seite überdeckt, so dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) oberseitig durch das Armierungsgewebe (30) und das aushärtbare Material (45) abgedeckt ist..

Description

Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag als Belag für einen Unterboden, wobei der Bodenbelag eine Schicht aus einem aushärtbaren Material aufweist, das im fertigen Zustand des Bodenbelags ausgehärtet ist und in welches ein Armierungsgewebe und mindestens ein elektrisches Bauelement eingebettet sind.
Ein derartiger Bodenbelag ist beispielsweise in DE 10 2008 010 530 A1 erläutert. Die elektrische Komponente ist bei diesem Bodenbelag beispielsweise ein elektronisches Bauelement, insbesondere ein RFID-Chip. Es wird vorgeschlagen, dass das elektronische Bauelement auf das Armierungsgewebe aufgebracht oder in das Armierungsgewebe eingebracht wird und dieses Armierungsgewebe dann auf dem Untergrund verlegt wird, bevor das aushärtbare Material in das Armierungsgewebe eingearbeitet wird. Das elektronische Bauelement ist beispielsweise in Fenster des Armierungsgewebes eingelegt oder darin angeordnet, sodass es vom aushärtbaren Material oberseitig abgedeckt ist.
Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, dass es zu Beschädigungen der elektronischen Bauelemente kommen kann, beispielsweise wenn mit einem Spachtelung oder einem sonstigen Bearbeitungswerkzeug das aushärtbare Material im noch weichen Zustand zwischen die elektronischen Bauelemente gespachtelt wird. Zudem ist der Halt der elektronischen Bauelemente am oder im Bodenbelag zu verbessern.
Ausgehend davon ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Bodenbelag bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einem Bodenbelag der eingangs genannten Art vorgesehen, dass das mindestens eine elektrische Bauelement mit seiner Unterseite mit einem Unterboden, insbesondere einem Rohfußboden, anhand einer Verklebung verbunden ist und das Armierungsgewebe das mindestens eine elektrische Bauelement mit seiner von dem Unterboden abgewandten Seite überdeckt, so dass das mindestens eine elektrische Bauelement oberseitig durch das Armierungsgewebe und das aushärtbare Material abgedeckt ist.
Unterhalb des elektrischen Bauelements befindet sich also eine Klebeschicht. Die Klebeschicht kann eine durchgehende Klebeschicht sein, die sich über den gesamten Unterboden oder größere Flächenbereiche erstreckt oder auch eine Klebeschicht, die nur jeweils unmittelbar unter dem jeweiligen elektrischen Bauelement vorgesehen ist. Es ist also möglich, dass die Klebeschicht eine größere Fläche bedeckt als das elektrische Bauelement oder die elektrische Bauelemente.
Es ist ein vorteilhafter Ansatz, dass das mindestens eine elektrische Bauelement, beispielsweise ein elektronisches Bauelement und/oder ein elektrischer Sensorleiter durch eine Verklebung mit dem Untergrund verbunden ist, so dass die jeweiligen elektrischen Bauelemente nicht vom Untergrund abheben oder aufschwimmen, wenn das aushärtbare Material aufgebracht wird. Zwischen dem mindestens einen elektrischen Bauelement, beispielsweise einem elektronischen Bauelement und/oder elektrischen Sensorleiter, und dem Untergrund ist eine Haftbrücke vorhanden.
Das jeweilige elektrische Bauelement ist also zuverlässig an der vorbestimmten Stelle befestigt, so dass es seine elektrische Funktion optimal bereitstellen kann. Indem nämlich beispielsweise Rasterabstände zwischen den elektrischen Bauelementen zuverlässig eingehalten werden, können Ortungsfunktionen, Sensorikfunktionen oder dergleichen optimal realisiert sein.
Das mindestens eine elektrische oder elektronische Bauelement oder der Sensorleiter bleiben also an Ort und Stelle, wenn das aushärtbare Material aufgebracht wird, welches dann zusätzlich für einen festen Halt des mindestens einen elektrischen Bauelements oder des Sensorleiters in Bezug auf den Untergrund sorgt. In einem weiteren Arbeitsschritt werden das das aushärtbare Material und das Armierungsgewebe oberhalb von dem mindestens einen elektronischen Bauelement oder dem mindestens einen Sensorleiter angeordnet, sodass das Armierungsgewebe diese Komponenten gegen mechanische Einflüsse schützt, insbesondere bei einer Verarbeitung des aushärtbares Materials und/oder bei der Nutzung des Bodenbelags.
Das Armierungsgewebe bildet anhand des aushärtbaren Materials, das beispielsweise ein Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz oder dergleichen umfasst, eine integrierte obere Verbundabdichtung des Bodenbelags, die einige Vorteile bringt. Beispielsweise können nassbelastete Bereiche eines Gebäudes, zum Beispiel Küchen, sanitäre Einrichtungen oder dergleichen, mit dem Bodenbelag ausgerüstet werden.
Der Bodenbelag kann also beispielsweise eine oberseitige Abdichtung, insbesondere auch Abdichtung gegen Feuchtigkeit, des Unterbodens sowie der sandwichartig zwischen Unterboden und Armierungsgewebe angeordneten elektrischen Bauelemente, beispielsweise RFID-Tags, bereitstellen. Somit eignet sich der funktional durch die elektrischen Bauelemente sozusagen aufgewertete Bodenbelag z.B. für die Anwendung in einer industriellen Umgebung, in Großküchen, im klinischen Bereich oder dergleichen.
Der Bodenbelag kann oberseitig beispielsweise mit Fliesen oder insbesondere durchgehenden, fugenlosen Belägen, beispielsweise ebenfalls aus einem Kunstharzmaterial, abgedeckt sein. Dabei bildet nicht nur die obere Schicht eine Feuchtigkeitsbremse oder Feuchtigkeitssperre, sondern auch das aushärtbare Material zusammen mit dem Armierungsgewebe.
Der Bodenbelag verbessert auch die sogenannte Haftzugsfestigkeit und/oder sorgt für eine optimale Rissüberbrückung. Wenn beispielsweise der Unterboden, zum Beispiel der Rohfußboden, Risse, Fugen oder dergleichen aufweist, bildet der erfindungsgemäße Bodenbelag eine stabile Brücke darüber.
Das Armierungsgewebe oberhalb des mindestens einen elektrischen Bauelements sorgt für einen optimalen Schutz. Somit wirkt sich eine Druckbelastung von oben nicht auf das elektrische Bauelement aus oder jedenfalls nur in einem geringeren Maße, sodass das Bauelement nicht oder nur wenig beeinträchtigt wird.
Der Bodenbelag bildet eine stabile Basis für weitere Beläge oder Belagschichten, z.B. Teppich, Fliesen, Parkett oder einem elastischen Belag oder dergleichen.
Der Bodenbelag ist quasi monolithisch, d.h. es können auch wenig elastische Beläge oberhalb des Bodenbelags angeordnet werden, zum Beispiel Kunstharzbeläge, Fliesen oder dergleichen.
Der erfindungsgemäße Bodenbelag ist zweckmäßigerweise fugenlos und/oder zwischen Umfangswänden oder Seitenwänden eines Gebäudes durchgehend, also ohne Unterbrechung.
Auf dem erfindungsgemäßen Bodenbelag können zweckmäßigerweise ebenfalls fugenlose oder zwischen Seitenwänden oder Umfangswänden eines Gebäudes durchgehende Ober-Beläge, zum Beispiel PVC, Linoleum, Kunstharzbeläge oder dergleichen angeordnet werden. Der Bodenbelag ist ein stabiler Träger dafür.
Bei dem mindestens einen elektrischen Bauelement kann es sich beispielsweise um mindestens ein elektronisches Bauelement, insbesondere ein Halbleiterelement, und/oder mindestens einen elektrischen Sensorleiter einer Sensoranordnung handeln.
Die elektronischen Bauelemente sind oder umfassen beispielsweise sogenannte Ortungselemente, insbesondere Funketiketten oder RFID-Tags. Ferner können die elektronischen Bauelemente auch Sensorelemente, d.h. beispielsweise Lastsensoren, kapazitive Sensoren, induktive Sensoren, Beschleunigungssensoren oder dergleichen umfassen.
Der Bodenbelag kann selbstverständlich nur elektronische Bauelemente oder nur Sensorleiter umfassen. Die Kombination ist jedoch ganz besonders vorteilhaft. Anhand des Sensorleiters oder der Sensorleiter ist beispielsweise eine Ortung eines Gegenstands oder einer Person auf dem Bodenbelag möglich.
Anhand des elektronischen Bauelements oder der elektronischen Bauelemente kann beispielsweise ein Fahrzeug, insbesondere ein selbstfahrendes Fahrzeug oder ein Roboter, seine Position ermitteln. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um einen Reinigungsroboter, ein Lagerfahrzeug, einen Transportroboter oder dergleichen. Beispielsweise geben die elektronischen Bauelemente Ortsinformationen an das Fahrzeug weiter, sodass dieses auf dem Bodenbelag navigieren kann. Beispielsweise können anhand der elektronischen Bauelemente Fahrzeuge autonom auf dem Bodenbelag beweglich sein oder selbstständig navigieren. Anhand der Sensorleiter wird die Position des jeweiligen Fahrzeugs aktiv erfasst, d.h. unabhängig von der Funktionalität des Fahrzeugs kann die zum Beispiel am Rand des Bodenbelags angeordnete Sensoranordnung dessen Position erfassen.
Die Funktionen der Sensorik umfassen zweckmäßigerweise auch Sicherheitsfunktionen. Beispielsweise kann eine Person, die beispielsweise unabhängig von dem Fahrzeug oder den Fahrzeugen auf dem Bodenbelag unterwegs ist, geortet werden. Die Sensoranordnung kann beispielsweise erfassen, ob eine Person steht, also unverletzt unterwegs ist, oder am Boden liegt. Somit kann eine hohe Sicherheit realisiert werden, indem beispielsweise dann, wenn eine Person auf dem Boden liegt oder eine Kollision mit einem Fahrzeug droht, das jeweilige Fahrzeug oder die Fahrzeuge oder auch andere Automatisierungssysteme und -geräte im Bereich des erfindungsgemäßen Bodenbelags automatisch gestoppt werden.
Das elektronische Bauelement ist oder umfasst beispielsweise einen Halbleiterchip, insbesondere einen RFID-Chip. Bei dem elektronischen Bauelement kann es sich auch um einen Sensor, insbesondere einen Lastsensor, Kraftsensor oder dergleichen, handeln. Es ist beispielsweise möglich, dass mehrere unterschiedliche elektronische Bauelemente, beispielsweise Sensorelemente und RFID-Chips, vorgesehen sind.
Zur Verklebung kann beispielsweise ein sogenannter Kunstharz-Haftgrund, beispielsweise Epoxidharz-Haftgrund, Polyurethan-Harz-Haftgrund, Acrylharz-Haftgrund oder dergleichen, verwendet werden.
Der mindestens eine Sensorleiter umfasst beispielsweise eine elektrische Leiterbahn, die auf dem Untergrund anhand der Verklebung fixiert ist.
Beispielsweise eignen sich als Sensorleiter elektrisch leitende Metallbänder, insbesondere Aluminiumbänder und/oder Kupferbänder. Metallbänder haben eine Flachgestalt und sind bandartig. Aber auch elektrische Kabel, das heißt elektrische Leiter, die keine Flachgestalt haben, können in der Praxis mit Erfolg als Sensorleiter eingesetzt werden.
Der mindestens eine Sensorleiter kann beispielsweise einen Bestandteil eines Gitters bilden, das heißt dass ein Leitergitter vorgesehen ist. Zwischen den jeweiligen Sensorleitern sind dann Felder ausgebildet, die sensorisch anhand der sie jeweils begrenzenden Sensorleiter erfassbar sind.
Das mindestens eine elektrische Bauelement umfasst zweckmäßigerweise mehrere in einem Raster parallel in einer Querrichtung oder parallel in einer Längsrichtung oder mehrere längs parallel zueinander und mehrere quer parallel zueinander angeordnete Sensorleiter. Beispielsweise sind die Sensorleiter rechtwinkelig zueinander angeordnet, so dass zwischen den Leiterbahnen oder Sensorleitern rechteckige Felder vorhanden sind. Es ist aber auch möglich, dass die Sensorleiter nicht rechtwinkelig zueinander angeordnet sind, so dass zwischen den Sensorleiter beispielsweise rautenartige Felder gebildet sind.
Die Sensorleiter sind beispielsweise mit einem Sensor verbunden, zum Beispiel einem kapazitiven oder induktiven Sensor. Auf diesem Wege ist es möglich, dass beispielsweise eine Person, die sich in einem jeweiligen Rasterfeld befindet, durch die sich in diesem Rasterfeld durch die Person veränderten elektrischen und/oder magnetischen Feldverhältnisse anhand des Sensors erfassbar ist.
Eine vorteilhafte Befestigungsmethode des mindestens einen elektrischen Bauelements am Unterboden sieht beispielsweise vor, dass dieses an einem Kaschiermaterial angeordnet ist, wobei das Kaschiermaterial mit dem daran angeordneten elektrischen Bauelement mit dem Unterboden oder Rohfußboden verklebt ist. Das Kaschiermaterial ist sozusagen der Träger für das mindestens eine elektrische Bauelement, um dieses vorteilhaft auf dem Untergrund oder Rohfußboden anzubringen.
Es ist möglich, dass eine Flächenerstreckung, beispielsweise Breite, des Kaschiermaterials größer ist als eine Flächenerstreckung oder Breite des mindestens einen elektrischen Bauelements, so dass das Kaschiermaterial an mindestens einer Seite vor das elektrische Bauelement vorsteht, was die Anbringung am Untergrund erleichtert.
Es ist ohne weiteres möglich, dass an dem Kaschiermaterial mehrere elektrische Bauelemente, beispielsweise in gleichen Distanzen Längsrichtung oder Querrichtung oder beiden, zueinander angeordnet sind. Beispielsweise kann das Kaschiermaterial bandartig ausgestaltet sein, beispielsweise ein Band bilden, und die elektrischen Bauelemente in einer Reihenrichtung hintereinander an dem Kaschiermaterial angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass die elektrischen Bauelemente matrixartig oder in einem Gitterraster nebeneinander an dem Kaschiermaterial angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist das Bandmaterial oder Kaschiermaterial relativ schmal, sodass es leicht handhabbar ist. Bevorzugt ist eine Breite des Bandmaterials oder Kaschiermaterials von ca. 5–15 cm, zweckmäßigerweise etwa 8–12 cm. In der Praxis hat sich die Verlegung eines derartigen Kaschiermaterials auf dem Unterboden als besonders günstig herausgestellt.
Anhand des Kaschiermaterials wird die äquidistante Anordnung von elektrischen Bauelementen oder jedenfalls die Anordnung von Bauelementen in vordefinierten, auch unterschiedlichen, Abständen auf dem Unterboden deutlich erleichtert. Die Bauelemente sind in den gewünschten Abständen an dem Kaschiermaterial angeordnet, welches dann nur noch auf dem Unterboden ausgelegt und mit diesem verklebt wird. Das Kaschiermaterial kann beispielsweise aufgerollt sein und bereits die elektrischen Bauelemente enthalten. Das Kaschiermaterial wird dann beispielsweise auf dem Unterboden ausgerollt und dabei vorzugsweise gleichzeitig verklebt.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Kaschiermaterial ein Gewebe umfasst oder durch ein Gewebe gebildet ist. Es ist möglich, dass das Kaschiermaterial aus demselben Material besteht wie das Armierungsgewebe.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine mechanische Belastbarkeit des Kaschiermaterials als deutlich geringer ist als diejenige des Armierungsgewebes. Das Armierungsgewebe hat nämlich eine Schutzfunktion für das mindestens eine elektrische Bauelement, während das Kaschiermaterial sozusagen eine Anbringungshilfe auf dem Untergrund darstellt.
Bei dem Kaschiermaterial handelt es sich vorzugsweise um ein Material, das für die Klebeschicht durchlässig ist. Beispielsweise kann ein Gewebe, Vlies oder dergleichen vorteilhaft eingesetzt werden.
Zweckmäßigerweise ist das Kaschiermaterial hinsichtlich des Klebermaterials für die Klebeschicht zum Unterboden chemisch beständig, wird also nicht oder nur unwesentlich durch das Klebermaterial angelöst.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kaschiermaterial sich durch das Klebermaterial nicht längt und/oder auflöst. So kann beispielsweise ein Papiervlies durch das Klebermaterial angelöst oder gelängt werden. Da ist es vorteilhaft, wenn das Kaschiermaterial aus einem Kunststoffmaterial und/oder Textilmaterial und/oder Glasfasern besteht oder diese zumindest aufweist.
Zweckmäßigerweise ist das Kaschiermaterial sehr dünn, sodass es hinsichtlich der Höhe des Unterbodens keine oder nur unwesentliche Auswirkungen hat. Zweckmäßig ist beispielsweise eine Höhe des Kaschiermaterials zwischen 0,5 und 2 mm, besonders bevorzugt etwa 1 mm.
Das Kaschiermaterial ist zweckmäßigerweise flexibel oder nachgiebig, sodass es samt den daran angeordneten elektrischen Bauelementen rollbar ist. Somit kann es beispielsweise zu einer Rolle aufgerollt werden, die leicht auf dem Unterboden ausgerollt werden kann.
Das mindestens eine elektrische Bauelement weist zweckmäßigerweise eine Klebeschicht zur Anbringung an dem Armierungsgewebe oder dem Unterboden auf. Es können beispielsweise an einer Unterseite und einer Oberseite des elektrischen Bauelements Klebeschichten vorhanden sein, sodass es einerseits mit dem Unterboden und andererseits mit dem Armierungsgewebe verklebbar ist. Die Klebeschichten können durch eine Schutzfolie oder Schutzschicht abgedeckt sein, die vor der Anbringung am Unterboden bzw. vor der Aufbringung des Armierungsgewebes entfernt wird. Ohne weiteres ist aber auch möglich, dass das Bauelement nur eine Klebeschicht aufweist, beispielsweise an seiner Oberseite für das Armierungsgewebe oder an seiner Unterseite für den Unterboden.
Bei dem elektrischen Bauelement, insbesondere dem elektronischen Bauelement, ist es vorteilhaft, wenn es in einer Schutzkapsel angeordnet ist. Beispielsweise ist ein Schutzgehäuse für eine elektronische Halbleiterkomponente, einen Chip oder dergleichen, vorteilhaft.
Der Rohfußboden oder Unterboden ist in der Regel scharfkantig oder uneben. Das kann zu Beschädigungen von elektrischen Bauelementen, beispielsweise Chips oder sonstigen Halbleitern, führen. Auch elektrische Leiter oder Leiterbahnen, nämlich die Sensorleiter, können dadurch beschädigt werden, dass sie unmittelbar auf dem Rohfußboden angebracht werden.
Zweckmäßigerweise ist daher vorgesehen, dass das mindestens eine elektrische Bauelement mit einer Schutzschicht oder einer Schutzkapsel versehen ist.
Es ist zweckmäßig, wenn das mindestens eine elektrische Bauelement an mindestens einer Seite, vorzugsweise an mehreren oder allen Seiten, mit einem Schaummaterial, insbesondere einer Schicht aus Schaummaterial, bedeckt ist. Bei dem Schaummaterial kann es sich beispielsweise um einen mineralischen Schaum handelt. Besonders bevorzugt ist ein Kunststoff-Schaum. In der Praxis hat sich Polyurethan als Schaummaterial bewährt. Alternativ zu dem Schaummaterial oder in dessen Ergänzung ist auch ein Mantelmaterial aus einem elastischen Stoff möglich, beispielsweise einem elastischen Kunststoff, Gummi oder dergleichen.
Auch der Sensorleiter kann eine Schutzschicht aufweisen, beispielsweise eine Schaumstoffschicht oder sonstige elastische Schicht an seiner Oberseite oder seiner Unterseite oder beiden. Zweckmäßigerweise wird eine elastische oder weiche Schutzschicht vorgesehen, die eventuelle Unregelmäßigkeiten, insbesondere scharfkantige Vorsprünge des Unterbodens, sozusagen ausgleicht.
Das Schaummaterial hat den Vorteil, dass es eine Verbindung mit dem aushärtbaren Material eingeht oder das aushärtbare Material in das Schaummaterial eindringen kann, was einen besonders festen Halt des mindestens einen elektrischen Bauelements in dem aushärtbaren Material, wenn es ausgehärtet ist, darstellt. Besonders bevorzugt ist eine Art Schutzkapsel, die aus Schaummaterial besteht.
Weiterhin hat das Schaummaterial oder auch das elastische Material den Vorteil, dass es eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist, d.h. dass eine Belastung, die in Richtung des elektrischen Bauelements auftritt, von dem Schaummaterial nachgiebig aufgefangen wird.
Weiterhin ist denkbar, dass ein Ortungselement, Sensorelement oder ein sonstiges elektronisches Bauelement bei einem erfindungsgemäßen Bodenbelag in einer harten Kapsel angeordnet ist. Auch eine Kombination aus harter Kapsel und weicher Kapsel, nämlich beispielsweise einem harten Kunststoff und einem Schaumstoffmaterial, ist ohne weiteres möglich.
Das mindestens eine aushärtbare Material kann beispielsweise ein Kunstharzmaterial umfassen, insbesondere Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, oder eine Mischung aus mindestens zwei Kunstharzen, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen.
Das Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, ist beispielsweise ein aus Polymeren bestehendes Kunstharz, dem ein Härter zugefügt wird, sodass es zu einem duroplastischen Kunststoff mit hoher Festigkeit und chemischer Beständigkeit aushärtet. In Abhängigkeit von Zusammensetzung und Temperatur härtet das ursprünglich flüssige oder pastöse Gemisch aus, beispielsweise innerhalb weniger Minuten bis zu einigen Stunden oder Tagen.
Das aushärtbare Material kann aber auch ein Dispersionskleber-Material umfassen.
Möglich ist es, dass das mindestens eine aushärtbare Material ein mineralisches Material umfasst, zum Beispiel zementhaltig ist, Beton oder eine kunststoffmodifizierte Spachtelmasse umfasst oder dergleichen. Auch das Material des Klebers für das mindestens eine elektrische Bauelement zur Verklebung auf dem Unterboden kann aus einem derartigen Material bestehen oder es aufweisen.
Das aushärtbare Material, z.B. ein Kunstharzmaterial, beispielsweise Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, oder eine Mischung aus mehreren Kunstharzen, stellt eine Bindung zum Unterboden, beispielsweise einem Estrich oder Beton oder Hohlbodensystem oder einem Doppelbodensystem, her. Jedenfalls kann das Bodensystem Teilelemente umfassen, dessen Übergangsbereiche von dem erfindungsgemäßen Bodenbelag überdeckt werden. Beispielsweise besteht ein sogenanntes Hohlbodensystem oder Doppelbodensystem aus Bodenelementen, die nebeneinander auf Trägern oder dergleichen anderem Untergrund aufliegen.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass das aushärtbare Material zwar vorzugsweise homogen ist, d.h. dass nur ein einziges aushärtbares Material verwendet ist. Es ist aber auch ein Schichtaufbau möglich, d.h. dass beispielsweise eine mineralische Schicht des aushärtbaren Materials direkt mit dem Unterboden
Bei dem Armierungsgewebe handelt es sich beispielsweise um ein Gewebe mit Fasern aus Polyethylen oder Polypropylen oder Polyester. Auch Karbonfasern oder Glasfasern oder Naturfasern sind ohne weiteres möglich. Das Armierungsgewebe umfasst zweckmäßigerweise ein elektrisch nicht leitendes Gewebe, sodass es auf die elektrische Funktion der elektrischen Komponente oder des elektrischen Bauelements, beispielsweise des Sensorleiters oder des Chips, keinen Einfluss hat.
Das Armierungsgewebe ist zweckmäßigerweise ein Rollenmaterial, das sich leicht verarbeiten bzw. ausrollen lässt. In der Praxis hat sich eine Breite des Armierungsgewebes von ca. 80–120 cm als vorteilhaft und leicht verarbeitbar herausgestellt. Das Armierungsgewebe kann bei dieser Breite einerseits noch günstig ausgerollt werden, ist andererseits ausreichend breit, um über größere Flächenbereiche Zugfestigkeit und somit mechanische Belastbarkeit bereitzustellen.
Eine zweckmäßige Schichtdicke des aushärtbaren Materials beträgt vorzugsweise etwa 1 bis 10 mm, insbesondere 5 bis 8 mm. Eine Schichtdicke von beispielsweise 1mm bis 2 mm oder 2mm bis 3 mm ist ohne weiteres auch vorteilhaft.
Eine Schichtdicke oder Materialstärke des aushärtbaren Materials ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass das mindestens eine elektrische Bauelement oder alle elektrische Bauelemente von dem aushärtbaren Material überdeckt sind. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass eine Schicht des aushärtbaren Materials oberhalb des mindestens einen elektrischen Bauelements ca. 2–3 mm, insbesondere 4–5 mm beträgt.
Das Armierungsgewebe liegt zweckmäßigerweise flach auf dem mindestens einen elektrischen Bauelement oder den elektrischen Bauelementen auf. Selbstverständlich ist es möglich, dass leichte Erhöhungen im Bereich der elektrischen Bauelemente vorhanden sind. Erhöhungen ergeben sich beispielsweise dann, wenn zusätzlich zu einem Chip noch eine Schutzkapselung oder ein Schutzgehäuse vorgesehen ist, in welchem der Chip angeordnet ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Bodenbelag eine elastische Schicht oder einen elastischen Belag oberhalb des aushärtbaren Materials aufweist. Die elastische Schicht ist zweckmäßigerweise nach dem Aushärten des aushärtbaren Materials auf dieses aufgebracht.
Der elastische Belag kann beispielsweise eine Dämpfung für Trittschall bilden. Auch aus ergonomischen Gesichtspunkten, beispielsweise der Schonung von Muskulatur und/oder Gelenken der Nutzer des Bodenbelags, ist der elastische Belag vorteilhaft. Auch eine Raumakustik kann durch den Bodenbelag der elastischen Schicht verbessert werden.
Der Bodenbelag ist also einerseits funktional anhand des elektrischen Bauelements oder der elektrischen Bauelemente für beispielsweise Navigationszwecke oder sensorische Zwecke ausgerüstet, andererseits ergonomisch, indem nämlich die elastische Schicht oder der elastische Belag beispielsweise Fußtritte flexibel dämpfen. Der elastische Belag oder die elastische Schicht hat aber auch noch Vorteile dahingehend, dass eventuelle Druckbelastungen nicht unmittelbar auf das oder die elektrischen Bauelemente durchschlagen, sondern abgefedert werden.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass selbstverständlich die vollständige Funktionalität, nämlich Navigation, Sensorik und Ergonomie kombiniert sein können, d.h. dass beispielsweise Ortungselemente, Sensorikelemente, zum Beispiel die Sensorleiter, und zudem der ergonomisch günstige elastische Belag vorhanden sind. Es ist aber auch möglich, dass beispielsweise nur Ortungselemente oder nur Sensorelemente oder Sensorleiter vorhanden sind, oberhalb derer der elastische Belag angeordnet ist.
Auf dem elastischen Belag kann eine Hartschicht angeordnet sein. Die Hartschicht schwimmt sozusagen auf dem elastischen Belag. Die Hartschicht ist härter als der elastische Belag. Beispielsweise besteht die Hartschicht aus einem Kunstharz-Material, insbesondere aus einem Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen. Es ist jedenfalls möglich, dass oberhalb des elastischen Belags eine fugenlose Schicht oder ein fugenloser Belag angeordnet ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass oberhalb des elastischen Belags ein Hartbelag, beispielsweise aus Polyurethan-Harz, angeordnet ist, dessen Elastizitätsmodul gleich oder etwa gleich desjenigen des elastischen Belags ist.
Als elastische Schicht oder elastische Belag eignet sich beispielsweise ein Gummigranulat. Das Granulat kann sozusagen ausgestreut und anschließend mit einem Binder gebunden werden oder auch nur durch einen weiteren, oberhalb der elastischen Schicht angeordneten weiteren Belag abgedeckt sein. Bevorzugt ist jedoch ein Mattenmaterial, beispielsweise ein Gummigranulat in Mattenform oder als Rollenmaterial.
Eine besonders bevorzugte Schichtdicke der elastischen Schicht beträgt beispielsweise ca. 2–5 mm. Sie kann aber auch etwas höher sein oder dicker sein, beispielsweise 6–8 mm.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Unterboden oder Rohfußboden, beispielsweise durch Schleifen und/oder Kugelstrahlen, oder andere abrasive Arbeitsmethoden vorbehandelt ist, sodass er für die Verklebung des mindestens einen elektrischen Bauelements optimal vorbereitet ist. Bevorzugt ist es, wenn der Unterboden oder Rohfußboden gleichmäßig eben ist. Eine vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass der Unterboden oder Rohfußboden vor der Anbringung des erfindungsgemäßen Bodenbelags insoweit ausgeglichen oder vorgearbeitet wird, dass er eben ist.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass der Unterboden oder Rohfußboden entweder von Natur aus oder durch die vorgenannte Bearbeitung Saugfähigkeit, sodass er eine Verbindung mit der Klebeschicht und somit den elektrischen Bauelementen und/oder eine Verbindung mit dem aushärtbaren Material ermöglicht.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Rohfußboden oder Unterboden nach der abrasiven Vorbehandlung gereinigt wird, beispielsweise abgesaugt oder gewaschen wird. Das Ziel ist dabei, eine möglichst staubfreie Oberfläche für die Anbringung des mindestens einen elektrischen Bauelements und später das aushärtbare Material zu schaffen.
Die elektronischen Bauelemente oder elektrischen Bauelemente werden zweckmäßigerweise mit einem aushärtbaren Klebstoff oder Klebermaterial mit dem Unterboden oder Rohfußboden verklebt. Bei dem Klebstoff oder Klebermaterial handelt es sich zweckmäßigerweise um dasselbe aushärtbare Material, in das das elektrische Bauelement oder die elektrischen Bauelemente später eingebettet sind. Die die Klebstoffdicke dieser Klebeschicht ist niedriger als die Bauhöhe des elektrischen Bauelements oder der elektrischen Bauelemente. Mithin stehen also das oder die elektrischen Bauelemente nach oben vor die Klebeschicht vor. Anschließend wird Armierungsgewebe oberhalb des elektrischen Bauelements oder der elektrischen Bauelemente angebracht und schließlich das aushärtbare Material eingebracht. Es ist auch möglich, dass auf die mit dem Unterboden oder Rohfußboden verklebten Bauelemente das aushärtbare Material und dann das Armierungsgewebe angebracht wird.
Die elektrischen Bauelemente oder das elektrische Bauelement werden also beispielsweise mit einer Kunstharz-Haftbrücke auf dem Unterboden aufgeklebt, bevor das Armierungsgewebe und anschließend das aushärtbare Material oder zunächst das aushärtbare Material und anschließend das Armierungsgewebe aufgebracht werden.
Diese Arbeitsvorgänge verlaufen zweckmäßigerweise derart schnell und zügig, dass der Klebstoff beim Aufbringen des aushärtbaren Materials noch nicht vollständig abgebunden ist, insbesondere an seiner Oberseite noch keine Haut gebildet hat oder nur eine Haut, die vom aushärtbaren Material, das z.B. vor dem Armierungsgewebe aufgebracht oder durch das Armierungsgewebe hindurch eingebracht wird, wieder angelöst werden kann.
Zweckmäßigerweise wird sozusagen Nass-in-Nass gearbeitet, d.h. dass das Klebstoffmaterial noch nicht abgebunden und bindungsfähig ist, wenn das aushärtbare Material aufgebracht oder eingebracht wird, also die zweite Haftbrücke angebracht wird. Die zweite Haftbrücke verbindet sich mit der erste Haftbrücke, der Klebeschicht, mit der das mindestens eine elektrische Bauelement auf dem Unterboden oder dem Untergrund verklebt ist.
Es ist beispielsweise möglich, dass zunächst das aushärtbare Material auf das mindestens eine elektrische Bauelement aufgebracht und anschließend das Armierungsgewebe in das noch bindungsfähige oder weiche aushärtbare Material eingedrückt wird. Es ist auch umgekehrt denkbar, dass zunächst das Armierungsgewebe ausgelegt wird, also das mindestens eine elektrische Bauelement oder die Anordnung mehrere elektrische Bauelemente zuverlässig abdeckt, bevor das aushärtbare Material aufgebracht wird.
Eine bevorzugte Methode sieht vor, dass das Armierungsgewebe durch eine Spachtelung, d.h. anhand eines Spachtel-Werkzeugs, in das aushärtbare Material eingedrückt wird. Es ist auch möglich, dass das bereits auf dem mindestens einen elektrischen Bauelement liegende Armierungsgewebe von oben her mit dem aushärtbaren Material versehen wird, d.h. dass das aushärtbare Material durch das Armierungsgewebe mit einem Spachtel oder einem sonstigen Bearbeitungswerkzeug in die Zwischenräume des Armierungsgewebes und die Zwischenräume zwischen den elektrischen Bauelementen eingebracht wird.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht eines Bodenbelags,
2 eine Ansicht des Bodenbelags gemäß 1 während der Herstellung,
3 eine Draufsicht auf dem Bodenbelag gemäß 2 etwa entsprechend einem Pfeil A,
4 eine Draufsicht auf dem Bodenbelag gemäß 2 etwa entsprechend einem Pfeil B,
5 eine schematische Querschnittsansicht durch ein Ortungselement des Bodenbelags gemäß der vorstehenden Figuren und
6 eine schematische Draufsicht auf das Ortungselement gemäß 5.
Ein Bodenbelag 10 gemäß der Zeichnung hat einen Schichtaufbau, der auf einem Unterboden 20, beispielsweise einem Rohfußboden, aufgebaut ist. Bei dem Rohfußboden kann es sich beispielsweise um einen Estrich oder Betonboden oder ein Hohlbodensystem handeln, jedenfalls um eine tragfähige Struktur für den Bodenbelag 10. Der Unterboden 20 kann auch beispielsweise ein Doppelbodensystem sein. Auf die genaue Ausgestaltung des Rohfußbodens oder Unterbodens kommt es nicht unbedingt an, wobei die vorgenannten Varianten oder jedenfalls ein stabiler Untergrund bevorzugt sind.
Auf den Unterboden 20 sind anhand einer Klebeschicht 40 elektrische Bauelemente 85 aufgeklebt. Bei dem Bodenbelag 10 sind verschiedenartige elektrische Bauelemente vorgesehen, was nicht unbedingt sein muss, jedoch eine vorteilhafte Option darstellt. Beispielsweise sind als elektrische Bauelemente 85 Sensorleiter, 71 vorgesehen, die in einem Gitterraster angeordnet sind. Die Sensorleiter 70, 71 sind mit Auswerteelementen 72, 73 einer Sensoranordnung 74 verbunden, die beispielsweise am Rand des Bodenbelags 10 angeordnet sind. Die Auswerteelemente können auch an der Oberseite des Bodenbelags 10 angeordnet sein. Die Auswerteelemente 72, 73 erfassen auf dem Bodenbelag 10 befindliche Gegenstände und/oder Personen, so zum Beispiel ein Fahrzeug 100 oder eine Person 140.
Man erkennt, dass zwischen den Auswerteelementen 72, 73 ein Feldraster aufgespannt ist, d.h. dass beispielsweise Rasterbereiche 75 vorgesehen sind, von denen Rasterbereiche 75a, 75b und 75c einzelnen bezeichnet sind. Weitere Rasterbereiche oder Rasterfelder sind aus Gründen der Vereinfachung nicht näher bezeichnet, jedoch erkennbar auch vorhanden. In den Rasterbereichen 75, z.B. 75a, 75b und 75c, befindliche Gegenstände oder Personen verändern beispielsweise dort die kapazitiven und/oder induktiven Verhältnisse zwischen den Sensorleitern 71, 72, was durch die Auswerteelemente 72, 73 erfassbar ist. So kann von der Sensoranordnung 74 beispielsweise erkannt werden, dass die Person 140, weil sie nicht nur in einem oder zwei der Rasterbereiche 75 ist, sondern insgesamt drei Rasterbereiche, nämlich die Rasterbereiche 75a, 75b und 75c beeinflusst sowie auch weitere, nicht näher bezeichnete Rasterbereiche. Die vorgenannten Rasterbereiche 75a, 75b und 75c werden jedoch von der Person 140 fast vollständig überdeckt. Somit kann die Sensoranordnung 74 ermitteln, dass die Person 140 auf dem Bodenbelag 10 liegt und nicht mehr steht. Würde die Person 140 nämlich stehen, würde sie nur einen oder zwei Rasterbereiche 75 beeinflussen.
Weiterhin sind anhand der Klebeschicht 40 Ortungselemente 80 sowie Sensorelemente 81 auf dem Unterboden 20 verklebt. Die Ortungselemente 80 sind beispielsweise auf Kaschierbändern 41 angeordnet, die Ortungselemente 81 auf Kaschierbändern 42. Die Kaschierbänder 41, 42 sind in einem Gitterraster auf den Unterboden 20 aufgeklebt. Zwischen den Ortungselementen 80 auf den Kaschierbändern 41 und den Sensorelementen 81 auf den Kaschierbändern 42 sind jeweils gleiche Abstände vorgesehen. Die Kaschierbänder 41 sind jeweils parallel nebeneinander, ebenso die Kaschierbänder 42 ebenfalls parallel nebeneinander auf dem Unterboden 20 angeordnet. Beispielsweise verlaufen die Kaschierbänder 41, 42 rechtwinkelig zueinander, wobei andere winkelige Anordnungen auch möglich sind.
Weiterhin ist es nur eine vorteilhafte Option, dass wie beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung beispielsweise die Sensorleiter, Ortungselemente und Sensorelemente bei einem erfindungsgemäßen Bodenbelag in einem Raster auf dem Unterboden angeordnet sind. Eine chaotische Anordnung elektrischer Bauelemente auf dem Unterboden, die durch eine spätere Messung beispielsweise analysiert wird, wäre ohne weiteres auch möglich.
Die Sensorelemente 81 und die Ortungselemente 80 sind also in einem Gitterraster auf dem Unterboden an sich verklebt. Die Kaschierbänder 41, 42, also ein Kaschiermaterial 43, erleichtert deren Anbringung auf dem Unterboden 20 in dem vorgenannten Rastermaß.
Die Ortungselemente 80 sind oder umfassen beispielsweise RFID-Tags 82, die von einem entsprechenden Lesegerät 101 eines Fahrzeugs 100 ausgelesen werden können. Anhand der Ortungselemente 80 kann das Fahrzeug 100 auf dem Bodenbelag 10 navigieren. Beispielsweise umfassen die Ortungselemente 80 jeweils einen Chip 87 und eine Antenne 86, die Bestandteile des RFID-Tags bilden. Der Aufbau derartiger Bauelemente ist bekannt. Jedenfalls brauchen diese Bauelemente keine Energiequelle, sondern werden beim Auslesen durch das Lesegerät 101 mit entsprechender Energie versorgt, nämlich über die Antennen 86.
Bei den Sensorelementen 81 handelt es sich beispielsweise um Drucksensoren, Lastsensoren oder dergleichen, die eine Belastung des Bodenbelags 10 erkennen können und somit ein Vorhandensein beispielsweise des Fahrzeugs 100 oder der Person 114. Selbstverständlich können auch andere sensorische Funktionen, so zum Beispiel elektrische Felder, induktive Einflüsse oder dergleichen sensorisch durch Sensorelemente in der Art der Sensorelemente 81 erfasst werden. Die Sensorelemente 81 stellen eine vorteilhafte Option dar.
Zunächst sind also die Sensorelemente 81, die Ortungselemente 80 sowie die Sensorleiter 70, 71 sozusagen ungeschützt an ihrer Oberseite, wenn sie auf dem Unterboden 20 verklebt sind. Das entspricht im Prinzip der Darstellung gemäß 2, im linken Bereich, wobei das nachfolgend erläuterte Armierungsgewebe 30 noch nicht vorhanden ist.
Oberhalb der elektrischen Bauelemente 85 wird nämlich ein Armierungsgewebe 30 angeordnet, dass die empfindlichen elektrischen Bauelemente 85 an ihrer von dem Unterboden 20 abgewandten Oberseite schützt.
Dabei sind verschiedene Vorgehensweisen vorteilhaft, nämlich:
Zunächst wird das Armierungsgewebe 30 oberhalb der elektrischen Bauelemente 85 angeordnet, bevor ein aushärtbares Material 45 zwischen die elektrischen Bauelemente 85 und oberhalb der Bauelemente 85 eingebracht wird. Beispielsweise wird die Masse des aushärtbaren Materials 45, solange sie noch flüssig oder pastös ist, mit einem Spachtelwerkzeug 130 eingespachtelt.
Weiterhin ist es möglich, dass zumindest ein Teil des aushärtbaren Materials 45 oder das gesamte aushärtbare Material 45 zunächst auf die Klebeschicht 45 und die Bauelemente 85 gegossen wird, bevor das Armierungsgewebe 30 beispielsweise anhand des Spachtelwerkzeugs 130 oder eines sonstigen Bearbeitungswerkzeug in die noch weiche Masse des Materials 45 eingespachtelt oder eingedrückt wird.
In beiden vorgenannten Fällen sind die Bauelemente 85 oberseitig durch das Armierungsgewebe 30 geschützt, wenn das Spachtelwerkzeug 130 oder ein sonstiges Bearbeitungswerkzeug zum Einsatz kommt. Das Bearbeitungswerkzeug kann also die Bauelemente 85 nicht beschädigen.
Bei der vorgenannten Verarbeitung des aushärtbaren Materials 45 wird vorzugsweise nass-in-nass gearbeitet, das heißt die Klebeschicht 40 sollte noch nicht ausgehärtet sein, bevor das aushärtbare Material 45 eingebracht wird. Somit bildet zum einen die Klebeschicht 40 eine Haftbrücke mit dem Unterboden 20, zum andern das aushärtbare Material 45 eine Haftbrücke mit der Klebeschicht 40 und den Bauelementen 85. Es entsteht eine homogene Masse.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass das Material der Klebeschicht 40 zweckmäßigerweise dasselbe ist wie dasjenige des aushärtbaren Materials 45, beispielsweise ein Kunstharz-Material, beispielsweise Epoxidharz-Material, Polyurethan-Harz-Material, Acrylharz-Material oder dergleichen.
Wenn das aushärtbare Material 45 ausgehärtet ist, kammert es Bauelemente 85 zuverlässig ein, sodass mechanische Belastungen auf die Bauelemente 85 zumindest weitgehend vermieden sind.
Vorteilhaft bildet das aushärtbare Material 45, wenn es ausgehärtet ist, eine homogene, durchgehende und keine Fugen aufweisende Schicht oberhalb der Bauelemente 85.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das ausgehärtete Material 45 eine Feuchtigkeitssperre oder Feuchtigkeitsbremse darstellt, so dass beispielsweise von oben her keine Feuchtigkeit zu den Bauelementen 85 gelangen kann. Diese sind also sozusagen hermetisch von oben abgedeckt und geschützt.
Oberhalb des insoweit fertig gestellten oder beispielsweise nur teilweise fertig gestellten Bodenbelags 10 können weitere Komponenten angeordnet sein, beispielsweise eine elastische Schicht 50 angeordnet. Die elastische Schicht 50 umfasst beispielsweise ein Gummigranulat, insbesondere in Mattenform. Die elastische Schicht 50 wirkt als Dämpfungsschicht oder nachgiebige Schicht, auch dann, wenn oberhalb der elastischen Schicht 50 noch ein Oberboden 60 in Gestalt beispielsweise einer Hartschicht 61, eines Hartbodens, Linoleum, Teppich oder dergleichen, angeordnet ist. Eventuell von oben auf den Bodenbelag 10 einwirkende Stöße werden somit abgefedert. Weiterhin ist die Nutzung des Bodenbelags 10 äußerst ergonomisch, weil dieser federnd nachgibt. Der Bodenbelag 10 kann somit beispielsweise eine Schalldämpfung, tritt Schalldämpfung oder dergleichen bereitstellen.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass der elastische Belag 50 eine Option darstellt, die vorteilhaft ist.
Die Hartschicht 61 kann beispielsweise ebenfalls Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, umfassen oder dadurch gebildet sein. Zweckmäßigerweise ist das Elastizitätsmodul der Hartschicht 61 gleich desjenigen der elastischen Schicht 50.
Das Armierungsgewebe 30 weist beispielsweise Längsfaser 31 und Querfasern 32 auf zweckmäßigerweise ist das Armierungsgewebe 30 aus einem Glasfasermaterial. Vorzugsweise ist das Armierungsgewebe 30 elektrisch nicht leitend, sodass die Funktionen der Sensorleiter 70, 71 sowie der Ortungselemente 80 und der Sensorelemente 81 durch das Armierungsgewebe 30 nicht beeinflusst werden.
In 5 ist das Ortungselement 80 im Detail dargestellt. Das Ortungselement 80 umfasst den RFID-Tag, der in einer Schutzkapsel 83 angeordnet ist. Die Schutzkapsel 83 hat beispielsweise eine Klebeschicht 84, die zur Befestigung an dem Armierungsgewebe 30 oder dem Unterboden 20 oder dem Kaschiermaterial 43 geeignet ist. Ohne weiteres kann eine weitere Klebeschicht vorgesehen sein, beispielsweise an der zu der Klebeschicht 85 entgegengesetzten Oberseite der Schutzkapsel 83.
Die Schutzkapsel 83 besteht zweckmäßigerweise aus einem Schaumstoffmaterial 88, insbesondere Polyurethan. Somit ist die Schutzkapsel 83 in gewisser Weise nachgiebig, sodass sie Stöße oder Krafteinwirkungen, beispielsweise durch das Spachtelwerkzeug 130, abfedern und aufnehmen kann. Dadurch wird der empfindliche RFID-Tag nicht beschädigt.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Ortungselement 80 allseitig mit dem Schaummaterial 88 ummantelt ist. Es wäre aber auch denkbar, dass das Ortungselement 80 oder ein sonstiges elektronisches oder elektrisches Bauelement bei einem Bodenbelag gemäß der Erfindung nur oberseitig, d.h. vom Unterboden abgewandt, nur unterseitig, d.h. nur Unterboden zugewandt, oder nur seitlich mit dem Schaumstoffmaterial geschützt oder ummantelt ist
Ohne weiteres kann diese Technologie, d.h. eine Schutzkapsel in der Art der Schutzkapsel 83 auch beim Sensorelement 81 verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008010530 A1 [0002]

Claims

Bodenbelag als Belag für einen Unterboden (20), wobei der Bodenbelag (10) eine Schicht aus einem aushärtbaren Material (45) aufweist, das im fertigen Zustand des Bodenbelags (10) ausgehärtet ist und in welches ein Armierungsgewebe (30) und mindestens ein elektrisches Bauelement (85) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) mit seiner Unterseite mit einem Unterboden (20), insbesondere einem Rohfußboden, anhand einer Verklebung verbunden ist und das Armierungsgewebe (30) das mindestens eine elektrische Bauelement (85) mit seiner von dem Unterboden (20) abgewandten Seite überdeckt, so dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) oberseitig durch das Armierungsgewebe (30) und das aushärtbare Material (45) abgedeckt ist.
Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) mindestens ein elektronisches Bauelement (85) und/oder mindestens einen elektrischen Sensorleiter (70, 71) einer Sensoranordnung (74) umfasst.
Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere in einem Raster, insbesondere einem rechteckigen Raster, längs parallel und/oder quer parallel zueinander angeordnete Sensorleiter (70, 71) aufweist und/oder er mehrere gitterartig angeordnete oder ein Gitter bildende Sensorleiter (70, 71) aufweist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) an einem Kaschiermaterial (43) angeordnet ist, wobei das Kaschiermaterial (43) mit dem daran angeordneten elektrischen Bauelement (85) mit dem Unterboden (20) oder Rohfußboden verklebt ist.
Bodenbelag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaschiermaterial (43) ein Armierungsgewebe (30) umfasst oder dadurch gebildet ist und/oder das Kaschiermaterial (43) Bahnen oder Bänder umfasst und/oder dass das Kaschiermaterial (43) ein Gewebe umfasst oder dadurch gebildet ist und/oder dass eine mechanische Belastbarkeit des Armierungsgewebes (30) höher ist als diejenige des Kaschiermaterials (43) ist.
Bodenbelag nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kaschiermaterial (43) mehrere elektrische Bauelemente (85) in gleichen Distanzen in einer Längsrichtung und/oder einer Querrichtung, insbesondere matrixartig oder in einem Gitterraster, nebeneinander angeordnet sind.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) eine Klebeschicht (84) zur Anbringung an dem Armierungsgewebe (30) oder dem Unterboden (20) umfasst.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (85) in einer Schutzkapsel (83), insbesondere aus einem Schaummaterial (88), vorzugsweise Polyurethan-Schaum, angeordnet ist und/oder an mindestens einer Seite mit einem elastischen Mantelmaterial und/oder einem Schaummaterial (88), insbesondere einem Kunststoff-Schaum, vorzugsweise Polyurethan, bedeckt ist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material (45) ein mineralisches Material, insbesondere Beton oder Zement, und/oder ein Kunstharz-Material, insbesondere mindestens ein Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, und/oder ein Dispersionskleber-Material umfasst oder dadurch gebildet ist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aushärtbare Material (45) eine Schichtdicke von ca. 1–7 mm aufweist und/oder das mindestens eine elektrische Bauelement (85) vollständig, insbesondere mit einer Schichtdicke von ca. 2–3 mm oder 4–5 mm, mit dem aushärtbaren Material (45) bedeckt ist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Armierungsgewebe (30) Fasern aus Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder Polyester und/oder Karbon und/oder Glas und/oder Naturfasern und/oder elektrisch nicht leitendes Gewebe aufweist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Armierungsgewebe (30) flächig mehrere nebeneinander angeordnete elektrische Bauelemente (85) überdeckt und/oder in Bahnen über mehrere elektrische Bauelemente (85) gelegt ist.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauelement (85) ein Sensorelement und/oder ein Funk-Identifikationsdatenträger, insbesondere ein RFID-Bauelement (85) ist oder umfasst.
Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite des aushärtbaren Materials (45) eine elastische Schicht (50) oder ein elastischer Belag, insbesondere ein Gummigranulat, vorzugsweise ein Gummigranulat in Mattenform oder als Rollenmaterial, angeordnet ist.
Bodenbelag nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der elastischen Schicht (50) oder dem elastischen Belag eine Hartschicht (61), insbesondere aus einem Kunstharz-Material, insbesondere ein Kunstharz, beispielsweise Epoxidharz, Polyurethan-Harz, Acrylharz oder dergleichen, angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelags (10) als Belag für einen Unterboden (20), wobei der Bodenbelag (10) eine Schicht aus einem aushärtbaren Material (45) aufweist, das im fertigen Zustand des Bodenbelags (10) ausgehärtet ist und in welches ein Armierungsgewebe (30) und mindestens ein elektrisches Bauelement (85) eingebettet sind, gekennzeichnet durch – Verkleben des mindestens einen elektrischen Bauelements (85) mit seiner Unterseite mit einem Unterboden (20), insbesondere mit einem Rohfußboden, – Überdecken des mindestens einen elektrischen Bauelements (85) an seiner von dem Untergrund abgewandten Oberseite mit einem Armierungsgewebe (30) und – Einbringen des aushärtbaren Materials (45) in das Armierungsgewebe (30) derart, dass das aushärtbare Material (45) das elektrische Bauelement (85) umschließt und das mindestens eine elektrische Bauelement (85) oberseitig durch das Armierungsgewebe (30) und das aushärtbare Material (45) abgedeckt ist.
Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Rohfußboden oder Unterboden (20) durch Schleifen und/oder Kugelstrahlen oder ein anderes abrasives Verfahren vorbehandelt ist und/oder dass unterhalb des mindestens einen elektrischen Bauelements (85) eine Klebeschicht (40) aus einem aushärtbaren Kleber angebracht ist, der insbesondere aus dem aushärtbaren Material (45) besteht, wobei der aushärtbare Kleber mit dem aushärtbaren Material (45) bindungsfähig ist, und dass das aushärtbare Material (45) noch vor dem Aushärten des Klebers durch das Armierungsgewebe (30) hindurch oder vor dem Anbringen des Armierungsgewebes (30) eingebracht wird.