DE102017119425A1 - Bodenbelag mit mindestens einem elektrischen Bauelement und elektrisches Bauelement für einen Bodenbelag - Google Patents

Bodenbelag mit mindestens einem elektrischen Bauelement und elektrisches Bauelement für einen Bodenbelag Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen 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 mindestens ein elektrisches Bauelement (90) eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement (90) eine in Einbaulage dem Unterboden (20) zugewandte Unterseite (U) und eine zur Unterseite (U) entgegengesetzte Oberseite (O) aufweist. Es ist vorgesehen, dass das mindestens eine elektrische Bauelement an mindestens einem Oberflächenabschnitt, insbesondere der Oberseite (O) und/oder der Unterseite (U), einen Haftvermittler (98) für das aushärtbare Material (45) und/oder mindestens eine Aussparung (93), die sich von seiner Oberseite (O) zu seiner Unterseite (U) erstreckt, aufweist.

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 mindestens ein elektrisches Bauelement eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement eine in Einbaulage dem Unterboden zugewandte Unterseite und eine zur Unterseite entgegengesetzte Oberseite aufweist.
  • Ein derartiger Bodenbelag ist beispielsweise in DE 10 2015 112 214 erläutert. Das elektrische Bauelement ist unterhalb eines Armierungsgewebes angeordnet. Das aushärtbare Material umschließt das elektrische Bauelement, sodass dieses in den Bodenbelag eingebettet ist. Allerdings ist nicht in allen Situationen ein optimaler Halt des Bauelements am Unterboden gewährleistet.
  • Ausgehend davon ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Bodenbelag bereitzustellen.
  • Es ist vorgesehen, dass das mindestens eine elektrische Bauelement an mindestens einem Oberflächenabschnitt, insbesondere der Oberseite und/oder der Unterseite, einen Haftvermittler für das aushärtbare Material und/oder mindestens eine Aussparung, die sich von seiner Oberseite zu seiner Unterseite erstreckt, aufweist.
  • Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das elektrische Bauelement durch den Haftvermittler oder die Aussparung oder beidem besser in dem Bodenbelag und/oder an dem Untergrund fixierbar ist.
  • Durch die mindestens eine Aussparung oder die Anordnung mehrerer Aussparungen hindurch kann beispielsweise das aushärtbare Material hindurchfließen und so eine Verbindungsbrücke zwischen Bestandteilen des aushärtbaren Materials an der Oberseite des elektrischen Bauelements und andererseits im Bereich der Unterseite des elektrischen Bauelements herstellen. Insbesondere kann das aushärtbare Material durch die Aussparung hindurch eine Verbindung zwischen dem Unterboden, beispielsweise einem Estrich, einem Beton-Fußboden oder dergleichen, und einer das elektrische Bauelement oder die elektrischen Bauelemente bedeckenden Schicht des aushärtbaren Materials herstellen.
  • Das elektrische Bauelement wäre an sich an seiner Oberfläche beispielsweise glatt. So könnte beispielsweise eine Lackschicht oder Metallschicht vorgesehen sein. Diese Lackschicht oder Metallschicht des elektrischen Bauelements ist durch den Haftvermittler zumindest partiell bedeckt, der eine entsprechende Verbindung mit dem aushärtbaren Material herstellt.
  • Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass die mindestens eine Aussparung eine Randaussparung oder seitliche Aussparung ist. Die Aussparung kann auch eine Durchtrittsöffnung sein oder umfassen. Es versteht sich, dass das elektrische Bauelement mehrere Aussparungen, beispielsweise mehrere Randaussparungen und/oder mehrere Durchtrittsöffnungen, aufweisen kann. Durch eine Durchtrittsöffnung des elektrischen Bauelements kann das aushärtbare Material in der Art einer Säule oder eines Stifts eine Verbindung zwischen einerseits dem Unterboden und andererseits einer das Bauelement bedeckenden Schicht des aushärtbaren Materials herstellen.
  • Die mindestens eine Aussparung ist vorzugsweise schlitzartig oder weist einen oder mehrere Schlitze auf. Insbesondere können an dem elektrischen Bauelement Schlitzstrukturen, Schlüssellochkonturen oder dergleichen andere Konturen vorgesehen sein.
  • Die elektrische Kapazität, die für die sensorische Erfassung von Elementen, die auf dem Bodenbelag aufliegen, einen Einfluss hat, ist bei den erfindungsgemäß ausgestatteten elektrischen Bauelementen zweckmäßigerweise besonders hoch. Durch die mindestens eine Aussparung ändert sich die Kapazität des Bauelements positiv. Unter Kapazität soll insbesondere eine solche elektrische Kapazität verstanden werden, deren Veränderung die Auswerteeinrichtung erfassbar ist.
  • Das elektrische Bauelement hat zweckmäßigerweise eine Flachgestalt. Es ist beispielsweise plattenartig. Die Oberseite und/oder die Unterseite sind vorzugsweise Planflächen oder im Wesentlichen plan.
  • Bevorzugt hat das elektrische Bauelement eine maximale Ausdehnung in Länge und/oder Breite von ca. 20-30 cm. Beispielsweise kann das Bauelement eine Ausdehnung von ca. 20 cm in der Breite und 30 cm in der Länge aufweisen. Ein derartiges Maß ist beispielsweise DIN A4. Es sind aber auch kleinere oder größere elektrische Bauelemente möglich, beispielsweise äquivalent zu DIN A5 oder äquivalent zu DIN A3, d. h. beispielsweise elektrische Bauelemente mit Maßen von etwa 15 x 30 cm bis etwa 30 x 40 cm.
  • Das mindestens eine elektrische Bauelement hat zweckmäßigerweise einen Grundschenkel und mindestens einen von dem Grundschenkel abstehende Seitenschenkel. Zwischen dem Grundschenkel und dem Seitenschenkel befindet sich die mindestens eine Aussparung.
  • Die elektrischen Bauelemente mit zueinander winkeligen Schenkeln können effizient aus einem Grundmaterial hergestellt sein. Beispielsweise kann das Grundmaterial so ausgeschnitten sein, dass das sozusagen stehen bleibende Grundmaterial bei der Herstellung einer Aussparung des einen Bauelements einen Abschnitt, insbesondere einen Schenkel, des anderen Bauelements bildet. So können beispielsweise E-förmige Strukturen aus einem plattenartigen Träger mit geringem Abfall hergestellt werden, wenn die vom einen E-förmigen Bauelement abstehenden Schenkel sozusagen die Aussparungen des anderen E-förmigen Bauelements bilden.
  • Bevorzugt ist es, wenn das elektrische Bauelement einen Grundschenkel und mindestens zwei von dem Grundschenkel abstehende Seitenschenkel aufweist. Die Seitenschenkel können an derselben Seite des Grundschenkels oder an einander entgegengesetzten Seiten des Grundschenkels angeordnet sein. Im letzteren Fall ist beispielsweise eine Z-förmige Gestalt des Bauelements realisiert.
  • Der mindestens eine Seitenschenkel und der Grundschenkel bilden zweckmäßigerweise eine kammartige Struktur oder Kontur. Der mindestens eine Seitenschenkel steht beispielsweise rechtwinkelig oder in einem Winkel zwischen 80 und 110° vom Grundschenkel ab. Es ist aber auch möglich, dass der Seitenschenkel in einem flacheren bzw. steileren Winkel von Grundschenkel absteht, beispielsweise 120-140° oder dergleichen.
  • Beispielsweise ist bei dem elektrischen Bauelement eine L-förmige, T-förmige, E-förmige oder U-förmige Gestalt, insbesondere von der Oberseite oder Unterseite des Bauelements her gesehen, möglich.
  • Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass der Bodenbelag mindestens ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein mit dem mindestens einen elektrischen Bauelement konturgleiches elektrisches Bauelement, aufweist, welches in die Aussparung des mindestens einen elektrischen Bauelements zumindest partiell eingreift. So können beispielsweise die vorgenannten U-förmigen Bauelemente miteinander verzahnt oder ineinander eingreifend angeordnet sein. Beispielsweise greift der Seitenschenkel des einen Bauelements in einen Zwischenraum zwischen dem Grundschenkel und einem Seitenschenkel oder in einen Zwischenraum zwischen Seitenschenkeln des anderen Bauelements hinein. Dabei ist es bevorzugt, wenn sich die Bauelemente nicht überlappen, d. h. dass das eine Bauelement in die Aussparung des anderen Bauelements frei und ohne elektrischen Kontakt eingreift. Ein Zwischenraum zwischen den ineinander eingreifenden Partien der Bauelemente ist zweckmäßigerweise mit dem aushärtbaren Material gefüllt.
  • Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine elektrische Bauelement einen Bestandteil einer Anordnung mehrerer elektrische Bauelemente bildet. Die Bauelemente sind zweckmäßigerweise konturgleich oder baugleich oder beides. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Anordnung ein Raster vorsieht, d. h. dass beispielsweise die elektrischen Bauelemente in nebeneinander angeordneten Quadranten angeordnet sind. Die elektrischen Bauelemente können auch in der Art einer Matrix angeordnet sein.
  • Bevorzugt ist es, wenn die elektrischen Bauelemente in einem Abstand zueinander angeordnet sind und/oder sich nicht überlappen. So können die elektrischen Bauelemente beispielsweise voneinander separate und elektrisch voneinander getrennte Kondensatorflächen bereitstellen. Die Kondensatorflächen sind nicht elektrisch miteinander verbunden.
  • Bevorzugt ist es, wenn die elektrischen Bauelemente in einer Reihenanordnung angeordnet sind. Beispielweise ist es zweckmäßig, wenn in jeder Reihe der Reihenanordnung baugleiche oder konturgleiche elektrische Bauelemente angeordnet sind. Die Reihen verlaufen zweckmäßigerweise entlang von geraden. Die Reihen der elektrischen Bauelemente sind zweckmäßigerweise zueinander parallel.
  • Zweckmäßig ist bei einem elektrischen Bauelement vorgesehen, dass es einen plattenartigen Träger aufweist. Beispielsweise kann der Träger durch eine elektrische Leiterplatte oder Platine gebildet sein. Der plattenartigen Träger bildet eine Versteifung des elektrischen Bauelements. Der plattenartige Träger kann vorzugsweise dazu beitragen, dass eine an dem Träger angeordnete elektrische Komponente, insbesondere eine elektrische Leiterfläche, in einer vorbestimmten Ausrichtung und/oder Planlage in den Bodenbelag eingebettet ist. Insbesondere dann, wenn der Unterboden uneben oder rau ist, bildet der Träger sozusagen eine Referenzebene beispielsweise für eine elektrische Kondensatorfläche oder eine sonstige elektrische Funktion des elektrischen Bauteils.
  • Für die elektrische Leiterfläche eignet sich insbesondere Kupfer. Aber auch eine Aluminium-Schicht ist ohne weiteres möglich. Mithin ist elektrische Leiterfläche aus einem elektrisch leitenden Material oder eine elektrische Ladungen aufnehmenden Material hergestellt.
  • Der Träger des elektrischen Bauelements besteht vorteilhaft aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem typischen Leiterplattenmaterial, oder weist ein solches isolierendes Material auf.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das mindestens eine elektrische Bauelement mindestens eine elektrische Leiterfläche, insbesondere eine sich in einer Ebene parallel zur Oberseite oder Unterseite erstreckende Leiterfläche, aufweist. Die Ladefläche ist beispielsweise an dem plattenartigen Träger angeordnet. Die elektrische Leiterfläche erstreckt sich zweckmäßigerweise im Wesentlichen über die gesamte Flächenausdehnung des elektrischen Bauelements quer zu den sich zwischen der Oberseite und der Unterseite des Bauelements erstreckenden Seiten des Bauelements.
  • Es ist ferner vorteilhaft, wenn das elektrische Bauelement eine erste elektrische Leiterfläche und eine zweite elektrische Leiterfläche aufweist. Die erste elektrische Leiterfläche ist zweckmäßigerweise an der Oberseite oder im Bereich der Oberseite des Bauelements angeordnet, die zweite elektrische Leiterfläche an der Unterseite. Die zweite elektrische Leiterfläche bildet zweckmäßigerweise eine Abschirmung. Beispielsweise erstreckt sich die zweite elektrische Leiterfläche an der Unterseite gegenüber dem Unterboden. Die zweite elektrische Leiterfläche ist zweckmäßigerweise ohne eine Unterbrechung. Die erste elektrische Leiterfläche kann einen ersten Leiterflächenabschnitt und einen zweiten Leiterflächenabschnitt umfassen, die elektrisch voneinander getrennt sind. Beispielsweise können die Leiterflächenabschnitte voneinander separate Kondensatorflächen bereitstellen.
  • Die erste und die zweite elektrische Leiterfläche sind beispielsweise an einer Oberseite und einer Unterseite des plattenartigen Trägers angeordnet.
  • Ein bevorzugtes Konzept ist es, wenn mindestens eine elektrische Leiterfläche durch einen Schutzlack oder eine Schutzbeschichtung ganz oder im Wesentlichen abgedeckt ist. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn die Leiterfläche zwischen dem plattenartigen Träger und dem Schutzlack oder der Schutzbeschichtung sandwichartig geschützt angeordnet ist. Ohne weiteres möglich ist es, dass an einander entgegengesetzten Seiten des plattenartigen Trägers angeordnete Leiterfläche jeweils durch einen Schutzlack oder eine Schutzbeschichtung abgedeckt sind. Der Schutzlack oder die Schutzbeschichtung wird beispielsweise auf gesprüht. Im Bereich einer elektrischen Kontaktierung für eine elektrische Anschlussleitung, die zu dem elektrischen Bauelement führt, kann der Schutzlack oder die Schutzbeschichtung eine Aussparung aufweisen.
  • Der Schutzlack oder die Schutzbeschichtung ist zweckmäßigerweise ein elektrisch isolierender Schutzlack. Der Schutzlack kann auch einen mechanischen Schutz für die elektrische Leiterfläche bereitstellen.
  • Bevorzugt ist es, wenn der Schutzlack eine von dem Haftvermittler separate Schicht darstellt. Es ist aber auch möglich, dass der Schutzlack zugleich den Haftvermittler darstellt und/oder ein Haftvermittler oder ein Haftmittel in den Schutzlack eingebettet ist. So kann beispielsweise ein Granulat anhand des Schutzlacks an dem elektrischen Bauelement angeordnet sein, wobei das Granulat einen mechanischen Halt in dem aushärtbaren Material, wenn es ausgehärtet ist, bereitstellt.
  • Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine elektrische Bauelement anhand einer Anschlussleitung mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist. Die Anschlussleitung umfasst beispielsweise ein Koaxialkabel oder eine Koaxial-Leitung.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein zentraler Leiter der Koaxial-Leitung oder eine sogenannte Seele mit einer als Kondensator dienenden elektrischen Leiterfläche des mindestens einen elektrischen Bauelements gebunden ist. Eine sich um den zentralen Leiter erstreckende Abschirmung, beispielsweise ein Geflecht, der Koaxial-Leitung ist mit einer als Abschirmung des Bauelements dienenden elektrischen Leiterfläche vorteilhaft verbunden. So kann beispielsweise die unterseitige oder dem Unterboden zugewandte elektrische Leiterfläche, die Abschirmung, des Bauelements mit der Abschirmung der Koaxial-Leitung verbunden sein.
  • Die Koaxial-Leitung ist zweckmäßigerweise mit einer elektrischen Isolationsschicht, beispielsweise einem Mantel, versehen. Die Koaxial-Leitung oder die Anschlussleitung ist in das aushärtbare Material vorteilhaft eingebettet.
  • Zweckmäßig ist es, wenn der Bodenbelag mehrere elektrische Bauelemente aufweist, insbesondere mehrere baugleiche oder konturgleiche elektrische Bauelemente, die mit voneinander separaten Anschlussleitungen mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind. Die Auswerteeinrichtung kann somit jedes Bauelement separat ansteuern. Alternativ oder ergänzend ist aber auch eine Konfiguration mit einer mindestens einer Busleitung möglich, an die mindestens zwei elektrische Bauelemente angeschlossen sind. Über die digitale Busleitung können die Bauelemente und die Auswerteeinrichtung miteinander kommunizieren.
  • Die elektrische Auswerteeinrichtung dient beispielsweise dazu, eine elektrische Kapazität des Bauelements auszuwerten. Die elektrische Kapazität ändert sich dann, wenn das Bauelement beispielsweise durch einen Körper, insbesondere eine Person, im Bereich des elektrischen Bauelements verändert wird. So kann der Bodenbelag einen sozusagen intelligenten Bodenbelag bilden, der mehrere Auswertezonen aufweist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Haftvermittler eine Kornstruktur aufweist. Beispielweise kann die Grundstruktur durch ein Granulat oder Partikel bereitgestellt werden. Das Granulat oder die Partikel können in einem Lack oder einer sonstigen Oberflächenbeschichtung enthalten sein, die an der Oberfläche des Bauelements angeordnet ist.
  • Der Haftvermittler kann aber auch eine Beschichtung aufweisen, die mit dem aushärtbaren Material bindungsfähig ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelags 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 mindestens ein elektrisches Bauelement eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement eine in Einbaulage dem Unterboden zugewandte Unterseite und eine zur Unterseite entgegengesetzte Oberseite aufweist, sieht die Verwendung eines elektrischen Bauelements gemäß der Erfindung vor.
  • Zur Verarbeitung des elektrischen Bauelements ist folgende Vorgehensweise vorteilhaft:
  • Verfahren zur Herstellung eines Bodenbelags 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, mit den Schritten:
    • - Verkleben des mindestens einen elektrischen Bauelements mit seiner Unterseite mit einem Unterboden, insbesondere mit einem Rohfußboden,
    • - Überdecken des mindestens einen elektrischen Bauelements an seiner von dem Untergrund abgewandten Oberseite mit einem Armierungsgewebe und
    • - Einbringen des aushärtbaren Materials in das Armierungsgewebe derart, dass das aushärtbare Material das elektrische Bauelement umschließt und das mindestens eine elektrische Bauelement oberseitig durch das Armierungsgewebe und das aushärtbare Material abgedeckt ist.
  • Vorteilhaft ist 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. Zweckmäßig ist es, wenn das Armierungsgewebe flächig mehrere nebeneinander angeordnete elektrische Bauelemente überdeckt. Vorteilhaft ist das Armierungsgewebe in Bahnen über mehrere elektrische Bauelemente gelegt. Die Bahnen können nebeneinander und/oder überlappend angeordnet sein oder verlaufen.
  • Unterhalb des elektrischen Bauelements befindet sich 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 weiterhin möglich, dass die Klebeschicht nur Teilbereiche des elektrischen Bauelements mit dem Unterboden verklebt, beispielsweise dass einer oder mehrere Klebepunkte vorhanden sind. Mithin muss also das elektrische Bauelement nicht vollflächig mit dem Unterboden verklebt sein, sondern kann auch nur an einem Teilabschnitt oder mehreren Teilabschnitten seiner Unterseite mit dem Unterboden verklebt sein. Beispielsweise ist es möglich, dass das elektrische Bauelement nur an einem Randbereich mit dem Unterboden verklebt ist.
  • Es ist auch möglich, dass das elektrische Bauelement indirekt mit dem Unterboden verklebt ist, nämlich indem es an einem Trägermaterial, zum Beispiel an einer Kaschierung, befestigt ist, die ihrerseits wiederum mit dem Unterboden verklebt ist.
  • Es ist ein vorteilhafter Ansatz, dass das mindestens eine elektrische Bauelement, beispielsweise ein elektronisches Bauelement, und/oder eine elektrische Anschlussleitung für das Bauelement durch eine Verklebung mit dem Untergrund verbunden ist, so dass die jeweiligen elektrischen Bauelemente oder die Anschlussleitung nicht vom Untergrund abheben oder aufschwimmen, wenn das aushärtbare Material aufgebracht wird. Zwischen dem mindestens einen elektrischen Bauelement bzw. der Anschlussleitung 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 Bauelement und eine gegebenenfalls zum Bauelement führende Anschlussleitung 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 der Anschlussleitung 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 der mindestens einen Anschlussleitung angeordnet, sodass das Armierungsgewebe diese Komponenten gegen mechanische Einflüsse schützt, insbesondere bei einer Verarbeitung des aushärtbaren 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.
  • Das Armierungsgewebe überdeckt vorteilhaft mit mindestens einer Faser, vorzugsweise einer Faseranordnung mit mehreren Fasern oder miteinander verwobenen Fasern, das elektrische Bauelement an seiner Oberseite.
  • 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, einen Sensor, ein Ortungselement oder dergleichen, handeln. Zweckmäßigerweise ist das mindestens eine elektrische Bauelement als kapazitiv erfassendes Element oder Kondensatorelement, insbesondere als Anode oder Kathode eines Kondensators, ausgestaltet.
  • Das mindestens eine elektrische Bauelement ist beispielsweise zur sensorischen Erfassung mindestens einer physikalischen Größe, insbesondere eines magnetischen Feldes und/oder eines elektrischen Feldes oder eines Drucks, vorgesehen und/oder ausgestaltet ist. Insbesondere ist das mindestens eine elektrische Bauelement vorzugsweise dazu vorgesehen und/oder ausgestaltet, eine Person oder ein auf dem Bodenbelag befindliches Objekt physikalisch zu erfassen.
  • Das mindestens eine elektrische Bauelement kann auch ein elektronisches Bauelement umfassen oder bilden. Die elektronischen Bauelemente sind oder umfassen beispielsweise mindestens einen Funk-Identifikationsdatenträger oder 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.
  • Anhand des mindestens einen elektrischen Bauelements, insbesondere einer Anordnung mehrerer elektrischer Bauelemente, ist beispielsweise eine Ortung eines Gegenstands oder einer Person auf dem Bodenbelag möglich.
  • Anhand des mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements 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 des mindestens einen elektrischen Bauelements oder der Anordnung mehrerer elektrischer Bauelemente, insbesondere in einer Funktion als kapazitive Erfassungselemente, ist die Position des jeweiligen Fahrzeugs aktiv erfassbar, d.h. unabhängig von der Funktionalität des Fahrzeugs kann die zum Beispiel am Rand des Bodenbelags angeordnete Sensoranordnung oder Auswerteeinrichtung 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.
  • Das aushärtbare Material und/oder ein Klebstoff oder eine Klebeschicht zum Verkleben des elektrischen Bauelements mit dem Unterboden weist vorteilhaft eine zu einer Rissüberbrückung von mindestens 0,5-1 mm, vorzugsweise mehr als 1 mm, Rissbreite ausreichende Elastizität auf.
  • Eine Anschlussleitung für das mindestens eine elektrische Bauelement umfasst beispielsweise eine elektrische Leiterbahn, die auf dem Untergrund anhand der Verklebung fixiert ist.
  • Prinzipiell eignen sich als Anschlussleitungen 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 Anschlussleitungen eingesetzt werden, insbesondere Koaxial-Leitungen.
  • 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. 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.
  • Das mindestens eine elektrische Bauelement 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 das elektrische 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.
  • Bevorzugt ist das mindestens eine elektrische Bauelement an seiner dem Unterboden zugewandten Unterseite mit einer elektrischen Abschirmung versehen. Diese Maßnahme sorgt zum Beispiel zur Vermeidung oder Verminderung von Störeinflüssen, die beispielsweise durch eine metallische Armierung des Unterbodens (Stahlbeton etc.) hervorgerufen werden können. Die elektrische Abschirmung umfasst beispielsweise eine elektrisch leitfähige Schicht oder elektrisch leitfähige Platte. Die Abschirmung kann auch ein Abschirmgewebe sein oder umfassen. Die elektrische Abschirmung kann mit Erde oder Masse verbunden sein. Es ist möglich, dass die Abschirmung mit dem Unterboden verklebt wird. Weiterhin ist es möglich, dass die Abschirmung einen Bestandteil des elektrischen Bauteiles bildet.
  • Das mindestens eine aushärtbare Material und/oder der zum Verkleben des mindestens einen elektrischen Bauelements vorgesehene Klebstoff 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 des mindestens einen elektrischen Bauelements 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 1 mm 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 als Kondensatorflächen oder kapazitive Flächen dienenden elektrischen Bauelemente, und zudem der ergonomisch günstige elastische Belag vorhanden sind.
  • Auf dem elastischen Belag und/oder dem aushärtbaren Material kann eine Hartschicht oder ein Oberboden 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 oder einem Polyurethan-Klebstoff 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.
  • Bevorzugt ist es, wenn der Klebstoff zum Verkleben des mindestens einen elektrischen Bauelements mit dem Unterboden und/oder das aushärtbare Material eine vorbestimmte Elastizität auch nach dem Aushärten aufweisen, so dass beispielsweise Risse des Unterbodens überbrückbar sind. Vorteilhaft weist das aushärtbare Material und/oder der Klebstoff ein Elastizitätsmodul oder E-Modul von 100 bis 3000 N/mm2 auf, insbesondere 100 bis 300 N/mm2 oder 50 bis 500 N4nm2. Das aushärtbare Material und/oder der Klebstoff können auch ein Elastizitätsmodul von beispielsweise 2000 bis 5000 N/mm2, insbesondere 3000 bis 4500 N/mm2, aufweisen. Vorteilhaft weist das aushärtbare Material und/oder der Klebstoff ein Elastizitätsmodul oder E-Modul von 1500 bis 2500 N/mm2 auf.
  • Eine Zugfestigkeit des aushärtbaren Materials und/oder des Klebstoffs beträgt vorzugsweise 80 bis 120 N/mm2.
  • Bevorzugt ist es, wenn die Elastizität des Klebstoffs und/oder des aushärtbaren Materials mindestens zur Überbrückung einer Rissbreite von 0,5-1,5 mm, insbesondere von mehr als 1 mm, ausreicht.
  • Flexibilisierte und/oder kristallisationsgehemmte Bauchemikalien, insbesondere Epoxidharze, sind als Klebstoff und/oder das aushärtbare Material zweckmäßig.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine elektrische Bauelement in den Klebstoff und das aushärtbare Material sozusagen elastisch oder flexibel schwimmend eingebettet ist. Bevorzugt ist die Einbettung des elektrischen Bauelements in die Schicht des aushärtbaren Materials und/oder den Klebstoff derart flexibel, dass beispielsweise durch eine Rissbildung des Unterbodens wirkende Kräfte zwar möglicherweise zu einer örtlichen Verschiebung des Bauelements führen, jedoch nicht zu dessen Zerstörung. Beispielsweise sind Estriche häufig auf schwindenden oder schwimmenden Schichten aufgebracht, zum Beispiel einer Trittschalldämmung, was zur Rissbildung des Estrichs und somit des Unterbodens führt. Hier schafft das entsprechend flexible und elastische Material des Klebstoffs und/oder des aushärtbaren Materials Abhilfe, indem es derartige Risse überbrückt und zugleich eine Zugbelastung oder sonstige mechanische Belastung auf das elektrische Bauelement vermeidet oder jedenfalls erheblich verringert.
  • Zweckmäßig ist es, wenn eine Elastizität des Klebstoffs und/oder des aushärtbaren Materials höher als eine Elastizität der oberhalb des aushärtbaren Materials unmittelbar oder oberhalb der Zwischenlage des elastischen Materials angeordneten Hartschicht ist.
  • Eine oberhalb des aushärtbaren Materials (insbesondere im ausgehärteten Zustand) angeordnete Hartschicht oder Deckschicht des Bodenbelags weist vorzugsweise eine Druckfestigkeit von mindestens 35 N/mm2, vorzugsweise mindestens 40 N/mm2, besonders bevorzugt mindestens 45 N/mm2, auf.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Bodenbelags,
    • 2 eine Ansicht des Bodenbelags gemäß Figur 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 elektrisches Bauelement, beispielsweise Ortungselement, des Bodenbelags gemäß der vorstehenden Figuren,
    • 6 eine schematische Draufsicht auf das elektrische Bauelement oder Ortungselement gemäß 5,
    • 7 eine Variante der Anordnung gemäß 5, jedoch mit einer Abschirmung,
    • 8 eine Ausgangskomponente zur Herstellung mehrerer elektrische Bauelemente, die in
    • 9 in einer beispielhaften Konfiguration zur Verwendung mit dem Bodenbelag dargestellt sind,
    • 10 eine Querschnittsansicht durch eines der Bauelemente gemäß 9 sowie eine daran angeschlossene Anschlussleitung und
    • 11 eine Variante eines elektrischen Bauelements, welches Durchtrittsöffnungen aufweist,
    • 12 eine weitere Variante eines elektrischen Bauelements in Mäanderform,
    • 13 eine Anordnung mehrerer elektrischer Bauelemente gemäß 12,
    • 14 eine weitere Variante eines elektrischen Bauelements in Tannenbaumstruktur,
    • 15 eine Anordnung mehrerer elektrischer Bauelemente gemäß 14,
    • 16 eine weitere Variante eines elektrischen Bauelements in Schlangenform.
  • 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 funktional verschiedenartige elektrische Bauelemente vorgesehen, was nicht unbedingt sein muss, jedoch eine vorteilhafte Option darstellt. Funktional gleichartige elektrische Bauelemente sind auch möglich.
  • Beispielsweise sind anhand der Klebeschicht 40 Ortungselemente 80 sowie Sensorelemente 81 auf dem Unterboden 20 verklebt. Die Ortungselemente 80 sowie Sensorelemente 81 können elektrische Bauelemente 85 sein.
  • Die Ortungselemente 80 sind beispielsweise auf Kaschierbändern 41 angeordnet, die Sensorelemente 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.
  • Die Ortungselemente 80 und die Sensorelemente 81 sind beispielsweise anhand elektrischer Anschlussleitungen 71, von denen schematisch nur eine einzige Anschlussleitung 71 dargestellt ist, mit einer Auswerteeinrichtungen 72 verbunden.
  • Weiterhin sind elektrische Bauelemente 90 in den Bodenbelag 10 eingebettet, die über Anschlussleitungen 70 mit einer Auswerteeinrichtungen 73 verbunden sind. Die Bauelemente 90 dienen zur kapazitiven Erfassung von Objekten, die sich auf dem Bodenbelag 10 befinden. Es ist möglich, dass eine Anschlussleitung 70 als eine Busleitung ausgestaltet ist. Zweckmäßig ist jedoch, dass in Abweichung von der Darstellung gemäß Figur 3 für jedes der elektrischen Bauelemente 90 jeweils eine Anschlussleitung 70 vorgesehen ist.
  • Die Auswerteeinrichtungen 72, 73 können zum Beispiel an der Oberseite des Bodenbelags 10 oder seitlich neben dem Bodenbelag 10 angeordnet sein. Die Auswerteeinrichtungen 72, 73 erfassen auf dem Bodenbelag 10 befindliche Gegenstände und/oder Personen, so zum Beispiel ein Fahrzeug 100 oder eine Person 140.
  • Die elektrischen Bauelemente 90 weisen Leiterflächen auf, deren jeweilige Kapazität durch die Auswerteeinrichtung 73 zur Ermittlung von auf dem Bodenbelag 10 befindlichen Objekten, beispielsweise der Person 140, ausgewertet wird.
  • Es ist nur eine vorteilhafte Option, dass wie beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung die elektrischen Bauelemente 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 vorteilhaft 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 Anschlussleitungen 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 40 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. Es ist beispielsweise möglich, dass die Hartschicht 61 ohne den dazwischen liegenden elastischen Belag 50, insbesondere unmittelbar, oberhalb des aushärtbaren Materials 45 angeordnet 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.
  • Die Hartschicht 61 weist an ihrer Oberseite eine Druckfestigkeit von mindestens 35 N4nm2, vorzugsweise mindestens 40 N/mm2, besonders bevorzugt mindestens 45 N/mm2 auf. Die Hartschicht 61 kann somit das Gewicht des Fahrzeugs 100 ohne weiteres tragen.
  • 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 Anschlussleitungen 70, 71 sowie der Ortungselemente 80 und der Sensorelemente 81 sowie der elektrischen Bauelemente 90 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 und/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.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn wie in 7 dargestellt zwischen dem elektrischen Bauelement 85 und dem Unterboden 20 eine elektrische Abschirmung 89 vorgesehen ist. Die Abschirmung 89 vermindert oder vermeidet beispielsweise elektrische und/oder elektromagnetische und/oder kapazitive Einflüsse einer Stahl-Armierung 21, die einen Bestandteil des Unterbodens 20 bildet oder sich unterhalb des Unterbodens 20 befindet. Die Abschirmung 89 umfasst beispielsweise eine Abschirmplatte, ein Abschirmgewebe oder dergleichen. Die Abschirmung 89 kann beispielsweise anhand der Klebeschicht 40 mit dem Unterboden 20 verklebt sein. Es ist möglich, dass die Abschirmung 89 ein Bestandteil des elektrischen Bauelements 85, insbesondere des Ortungselements 80 bildet.
  • Das elektrische Bauelement 85 ist beispielsweise anhand der Klebeschicht 40 mit dem Unterboden 20 verklebt. Das Bauelement 85 ist vorzugsweise mit der Abschirmung 89 fest verbunden, beispielsweise verklebt oder verpresst oder beides. Die Abschirmung 89 ist anhand der Klebeschicht 40 mit dem Unterboden 20 verklebt.
  • Ein besonders effizientes Konzept zur Herstellung eines insbesondere kapazitiv Objekte auf dem Bodenbelag 10, beispielsweise das Fahrzeug 100 oder die Person 140, erfassenden Bodenbelags 10 ist anhand der elektrischen Bauelemente 90 möglich. In 3 sind die Bauelemente 90 nur im Abschnitt A2 dargestellt. Selbstverständlich können sie auch im Abschnitt A1 vorgesehen sein.
  • Die Bauelemente 90 sind beispielsweise aus einem Grundkörper oder Grundmaterial B in besonders effektiver Weise herstellbar. Das Grundmaterial B ist beispielsweise ein Plattenmaterial, welches einen Schichtaufbau gemäß 10 aufweist und aus dem die Bauelemente 90 ausgestanzt oder in sonstiger Weise ausgeschnitten sind. Auf diesem Wege können beispielsweise elektrische Bauelemente 90A, 90B, 90C und 90D hergestellt werden. Die geometrischen Konturen der Bauelemente 90 sind zueinander komplementär, sodass sie im noch nicht voneinander getrennten Zustand gemäß 8 ineinander eingreifen derart, dass ein Abschnitt des einen Bauelements 90 in eine Aussparung des anderen Bauelements 90 eingreift.
  • Die elektrischen Bauelemente 90 weisen beispielsweise einen Grundschenkel 91 auf, von dem in der Art eines Kamms oder eines Buchstabens E Seitenschenkel 92 abstehen. Zwischen den Seitenschenkeln 92 sind Aussparungen 93 vorgesehen. Die Aussparungen 93 erstrecken sich von einer Oberseite O der zu einer Unterseite U eines jeweiligen Bauelements 90. Die Aussparungen 93 sind im fertigen Zustand des Bodenbelags 10 von dem aushärtbaren Material 45 durchsetzt, sodass eine optimale Verbindung zwischen der oberseitigen Abdeckung der Bauelemente 90 durch das aushärtbare Material 45 und dem Unterboden 20 realisierbar ist.
  • In 9 ist schematisch angedeutet, dass die elektrischen Bauelemente 90 in nebeneinander angeordneten und insbesondere parallel zueinander verlaufenden Reihen R1, R2 im Bodenbelag 10 angeordnet sind. In 3 sind exemplarisch 4 Reihen von elektrischen Bauelementen 90 angedeutet, wobei selbstverständlich weitere Reihen oder längere Reihen ohne weiteres möglich sind.
  • Es ist also möglich, dass nur Teilbereiche eines Bodenbelags mit den Bauelementen 90 ausgerüstet ist, während andere Teilbereiche ohne die Bauelemente 90 auskommen müssen. Das wird insbesondere durch die unterschiedlichen Zonen des Bodenbelags 10 gemäß 3, wo im einen Abschnitt A1 die Ortungselemente 80 und Sensorelemente 81 und im anderen Abschnitt A2 die Bauelemente 90 angeordnet sind. Ohne weiteres ist aber auch eine Mischung möglich, d. h. dass im Abschnitt A2 der Bauelemente 90 auch Ortungselemente 80 und/oder Sensorelemente 81 angeordnet sind. Somit ist eine multifunktionale sensorische Erfassung möglich.
  • Die Bauelemente 90 sind zweckmäßigerweise ebenfalls durch das Armierungsgewebe 30 abgedeckt, was allerdings aus Gründen der Veranschaulichung in 4 nicht dargestellt ist.
  • Die Bauelemente 90 umfassen einen plattenartigen Träger 94. Am Träger 94 sind oberseitig und unterseitig elektrische Leiterflächen 95, 96 angeordnet, die ihrerseits wiederum durch eine Schutzschicht oder einen Schutzlack 97 abgedeckt sind. Somit sind die Leitflächen 95, 96 zwischen dem Schutzlack 97 oder den Schutzlack-Schichten 97 sandwichartig angeordnet und geht schützt.
  • Optional und vorteilhaft ist es, wenn ein Haftvermittler 98 an einer oder beiden Flachseiten eines Bauelements 90 angeordnet ist. Der Haftvermittler 98 umfasst beispielsweise eine Körnung, ein Granulat oder dergleichen, wie in 10 angedeutet ist.
  • Die Leiterfläche 96 dient als eine Abschirmung und ist zweckmäßigerweise an eine Abschirmung 76 einer Koaxial-Leitung 74, der als Anschlussleitung 70 dient, angeschlossen. Die Seele oder der zentrale Leiter 75 der Koaxial-Leitung 74 ist mit der Leiterfläche 95 elektrisch verbunden, die als Kondensatorfläche dient. Eine jeweilige Kapazität der Leiterfläche 95, die durch die Objekte in Gestalt beispielsweise des Fahrzeugs 100 und/oder der Person 140, beeinflusst wird, wird von der Auswerteeinrichtung 73 ausgewertet.
  • Die Bauelemente 90 sind verhältnismäßig großflächig, sodass sie beispielsweise jeweils Flächenbereiche von ca. 20 x 30 cm oder 20 x 20 cm abdecken.
  • Die Bauelemente 90 sind elektrisch voneinander getrennt. Zwischen den Bauelementen 90 kann das elektrisch aushärtbare Material 45 eine Verbindung mit dem Unterboden 20 eingehen.
  • Ein elektrisches Bauelement 190 gemäß 11 weist einen Grundkörper 192 auf. Beispielsweise hat das elektrische Bauelement 190 eine elektrische Leiterfläche 195, die mit der Auswerteeinrichtung 73 verbindbar ist, beispielsweise mit einer Anschlussleitung in der Art der Anschlussleitung 70. Das Bauelement 190 weist mehrere Aussparungen 193 in Gestalt von Durchtrittsöffnungen 194 auf, durch die das aushärtbare Material 45 von einer Oberseite O des Bauelements 190 zu dessen Unterseite U gelangen und so eine optimale Verbindung zum Untergrund oder Unterboden 20 herstellen kann. Die Aussparungen 193 sind in der Zeichnung ringförmig oder kreisringförmig dargestellt. Ohne weiteres wären aber auch eine schlüssellochartige Kontur oder dergleichen andere Konturen möglich. Die Aussparungen 193 könnten auch als polygonale Aussparungen, beispielsweise rechteckige, rautenförmige Aussparungen, ausgestaltet sein.
  • Das elektrische Bauelement 190 kann als Ersatz oder in Ergänzung zu einem elektrischen Bauelement 90 eingesetzt werden, beispielsweise in die Anordnung gemäß 3 eingereiht werden.
  • Ein elektrisches Bauelement 290 gemäß 12 hat die Gestalt eines Mäanders. Das Bauelement 290 weist zueinander winkelige, insbesondere rechtwinkelige, Schenkel auf, nämlich einen Grundschenkel 291, von dem Seitenschenkel 292, abstehen. An einen der Seitenschenkel 292 schließt sich ein Seitenschenkel 294 rechtwinkelige an, der parallel zum Grundschenkel 291 verläuft. Vom Seitenschenkel 294 wiederum steht ein Schenkel 295 winkelig, insbesondere rechtwinkelig, ab, der zweckmäßigerweise parallel oder schräg geneigt (in der Zeichnung nicht dargestellt) zu den Seitenschenkeln 292 verläuft. Zwischen dem Schenkel 295 und einem der Seitenschenkel 292 verläuft ein Abschnitt 296 einer im Wesentlichen U-förmigen Aussparung 293, die noch weitere Abschnitte 297, 298 aufweist, die zum Abschnitt 296 jeweils winkelig, insbesondere rechtwinkelig sind. Die Aussparung 293 ist vom aushärtbaren Material 45 durchdrungen. An diesem Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass eine Aussparung gemäß der Erfindung auch mehrere, zueinander winkelige Abschnitte aufweisen kann, was den Halt des jeweiligen Bauelements, hier dem Bauelement 290, innerhalb des Bodenbelags 10 verbessern kann.
  • In 13 sind mehrere Bauelemente 290 in Reihen R1 und R2 (weitere Reihen und/oder längere Reihen sind möglich) oder einem Raster RA angeordnet. Je nach Bedarf können die Bauelemente 290 in gleichen Drehwinkelorientierungen oder wie in der Zeichnung in unterschiedlichen Drehwinkelorientierungen angeordnet sein, beispielsweise um deren Qualität der Messung zu verändern oder dergleichen.
  • Anstelle der Bauelemente 90, 190 oder 290 oder auch zu deren Ergänzung kann auch ein in 14 dargestelltes elektrisches Bauelement 390 einsetzbar. Ebenso wie bei den Bauelementen 290 und 390 sind Anschlussleitungen in der Art der Anschlussleitung 70 und/oder 71 beim Bauelement 390 zur Vereinfachung der Darstellung nicht eingezeichnet oder zum Teil nur angedeutet, jedoch vorteilhaft vorhanden.
  • Das Bauelement 390 hat beispielsweise eine tannenbaumartige Struktur oder Geometrie. Das Bauelement 390 weist einen Grundschenkel 391 auf, von dem ein Arm 392 winkelig, beispielsweise rechtwinkelig absteht. Der Arm 392 ist zwischen Seitenarmen 391A, 391B des Grundschenkels 391 angeordnet, insbesondere mittig. An dem Arm sind sozusagen Äste oder Seitenschenkel 394A, 394B eines Körpers 394, der parallel zum Grundschenkel 391 verläuft, sowie Seitenschenkel 395A, 395B eines Körpers 395, der ebenfalls parallel zum Grundschenkel 391 verläuft, vorgesehen. Die Seitenschenkel 395A, 395B sind kürzer als die Seitenschenkel 394A, 394B und diese wiederum kürzer als die Seitenarme 391A, 391B. Somit ergibt sich eine im Grundsatz dreieckförmige Umhüllende um das elektrische Bauelement 390, was eine platzsparende, ineinander geschachtelte oder ineinander eingreifende Anordnung der Bauelemente 390 gemäß beispielsweise 15 ermöglicht.
  • Weiterhin kann das aushärtbare Material 45 in Aussparungen 393B zwischen den Seitenschenkeln 395A, 395B und den Seitenschenkeln 394A, 394B und Aussparungen 393B zwischen den Seitenarmen 391A, 391B und den Seitenschenkeln 394A, 394B für einen festen Halt des Bauelements 390 am Untergrund oder Unterboden 20 sorgen.
  • Die Bauelemente 390 können beispielsweise in einander gegenüberliegender, ineinander eingreifender Konfiguration oder Anordnung entsprechend 15 mit Reihen R1 und R2 angeordnet sein. Beispielsweise greifen die kürzeren Seitenschenkel 395A, 395B von Bauelementen 390A in Zwischenräume zwischen den längeren Seitenschenkeln 394A, 394B oder den Seitenarmen 391A, 391B ein. Die Reihen R1 und R2 umfassen beispielsweise nebeneinander angeordnete Bauelemente 390A, 390B.
  • Bei einem in 16 schematisch angedeuteten elektrischen Bauelement 490 ist eine schlangenförmige Geometrie realisiert, bei der längere Schenkel 491 und kürzere Schenkel 492 vorgesehen sind. Jeweils zwei längere Schenkel 491 begrenzen Aussparungen 493A, 493B, die beispielsweise parallel zueinander zwischen benachbarten längeren Schenkeln 491 verlaufen und an einer Seite durch einen kürzeren Schenkel 491 verbunden sind.
  • Die Bauelemente 290, 390, 490 weisen beispielsweise einen ähnlichen Aufbau wie das Bauelement 90 hinsichtlich des Trägers und/oder der elektrischen Leiterflächen 95 und/oder 96 und/oder einer oder mehrerer Schutzlackschichten oder sonstige Abdeckungen für die Leiterflächen. Mithin kann also das Grundmaterial B auch zur Herstellung des Bauelements 290, 390, 490 dienen.
  • Ohne weiteres können auch bei einem Bauelement, welches seitlich offene Aussparungen oder Randaussparungen aufweist, zusätzlich noch Aussparungen in Form von Durchtrittsöffnungen vorhanden sein, was bei dem Bauelement 390 gemäß 14 angedeutet ist. Beispielsweise kann dieses eine Aussparung 193 in Gestalt einer kreisrunden Durchtrittsöffnung 194 in der Art des Bauelements 190 aufweisen. Es sind aber auch andere Aussparungen möglich, beispielsweise eine tannenbaumartige Aussparung oder Durchtrittsöffnung 380A oder eine polygonale, beispielsweise hexagonale, Aussparung oder Durchtrittsöffnung 380B.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015112214 [0002]

Claims (24)

  1. 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 mindestens ein elektrisches Bauelement (90) eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement (90) eine in Einbaulage dem Unterboden (20) zugewandte Unterseite (U) und eine zur Unterseite (U) entgegengesetzte Oberseite (O) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement an mindestens einem Oberflächenabschnitt, insbesondere der Oberseite (O) und/oder der Unterseite (U), einen Haftvermittler (98) für das aushärtbare Material (45) und/oder mindestens eine Aussparung (93), die sich von seiner Oberseite (O) zu seiner Unterseite (U) erstreckt, aufweist.
  2. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) die mindestens eine Aussparung (93) eine seitliche Aussparung (93) oder eine Randaussparung (93) oder eine Durchtrittsöffnung (194) umfasst.
  3. Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) eine Flachgestalt aufweist und/oder plattenartig ist und/oder die Oberseite (O) und/oder die Unterseite (U) im Wesentlichen plan sind.
  4. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) einen Grundschenkel (91) und mindestens einen von dem Grundschenkel (91) abstehenden Seitenschenkel (92) aufweist, wobei zwischen dem Grundschenkel (91) und dem Seitenschenkel (92) die mindestens eine Aussparung (93) vorgesehen ist.
  5. Bodenbelag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundschenkel (91) und mindestens zwei Seitenschenkel (92) eine insgesamt kammartige Struktur oder Kontur bilden
  6. Bodenbelag nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Seitenschenkel (92) rechtwinkelig oder in einem Winkel zwischen 80 und 110° von dem Grundschenkel (91) absteht.
  7. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) von der Oberseite (O) oder der Unterseite (U) her gesehen eine L-förmige oder U-förmige oder E-förmige Gestalt aufweist.
  8. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (290, 390, 490) eine mäanderförmige oder schlangenförmige oder tannenbaumartige Gestalt aufweist.
  9. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein elektrisches Bauelement (90), insbesondere ein mit dem mindestens einen elektrischen Bauelement (90) konturgleiches elektrisches Bauelement (90), aufweist, welches in die Aussparung (93) des mindestens einen elektrischen Bauelements (90) zumindest partiell eingreift.
  10. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) einen Bestandteil einer insbesondere in einem Raster oder einer Matrix angelegten Anordnung mehrerer elektrischer Bauelemente (90), insbesondere konturgleicher und/oder baugleicher Bauelemente (90), bildet.
  11. Bodenbelag nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente (90) in einer Reihenanordnung angeordnet sind, insbesondere dass der Bodenbelag mehrere Reihen mit, insbesondere baugleichen oder konturgleichen, elektrischen Bauelementen (90) aufweist.
  12. Bodenbelag nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente (90) in einem Abstand zueinander angeordnet sind und/oder nicht überlappen.
  13. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) einen plattenartigen Träger (94) und/oder mindestens ein elektrisches Bauelement (90) mindestens eine elektrische Leiterfläche (95, 96), insbesondere eine sich in einer Ebene parallel zur Oberseite (O) oder Unterseite (U) erstreckende Leiterfläche (95, 96) und/oder eine Leiterfläche aus Aluminium oder Kupfer, aufweist.
  14. Bodenbelag nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste elektrische Leiterfläche (95) des elektrischen Bauelements (90) eine Kondensatorfläche und eine zweite elektrische Leiterfläche (96), insbesondere eine nahe bei der Unterseite (U) befindliche Leiterfläche, eine elektrische Abschirmung bildet.
  15. Bodenbelag nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrische Leiterfläche (95, 96) durch einen Schutzlack (97) oder eine Schutzbeschichtung ganz oder im Wesentlichen abgedeckt ist, insbesondere dass die elektrische Leiterfläche (95, 96) zwischen dem plattenartigen Träger (94) und dem Schutzlack (97) der Schutzbeschichtung angeordnet ist.
  16. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) anhand einer Anschlussleitung (70), insbesondere mit einer Koaxial-Leitung (74), mit einer Auswerteeinrichtung verbunden ist, wobei zweckmäßigerweise vorgesehen ist, dass ein zentraler Leiter (75) der Koaxial-Leitung (74) mit einer als Kondensator dienenden elektrischen Leiterfläche (95, 96) des mindestens einen elektrischen Bauelements (90) und eine sich um den zentralen Leiter erstreckende Abschirmung (76) der Koaxial-Leitung (74) mit einer als Abschirmung des Bauelements (90) dienenden elektrischen Leiterfläche (95, 96) verbunden ist.
  17. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere elektrische Bauelemente (90) aufweist, die mit voneinander separaten Anschlussleitungen (70) oder über eine gemeinsame Busleitung eines insbesondere digitalen Busses mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind.
  18. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler (98) eine Kornstruktur, insbesondere in der Art eines Schleifmittels oder Schleifpapiers, und/oder eine mit dem aushärtbaren Material bindungsfähige Beschichtung umfasst.
  19. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) mit seiner Unterseite (U) mit einem Unterboden (20), insbesondere einem Rohfußboden, anhand einer Verklebung verbunden ist und ein Armierungsgewebe (30) das mindestens eine elektrische Bauelement (90) mit seiner von dem Unterboden (20) abgewandten Seite überdeckt, so dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) oberseitig (O) durch das Armierungsgewebe (30) und das aushärtbare Material (45) abgedeckt ist.
  20. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) an einem Kaschiermaterial (43) angeordnet ist, wobei das Kaschiermaterial (43) mit dem daran angeordneten elektrischen Bauelement (90) mit dem Unterboden (20) oder Rohfußboden verklebt ist, wobei das Kaschiermaterial (43) zweckmäßigerweise ein Armierungsgewebe (30) umfasst oder dadurch gebildet ist.
  21. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement (90) eine Klebeschicht (84) zur Anbringung an dem Armierungsgewebe (30) oder dem Unterboden (20) umfasst.
  22. 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.
  23. Elektrisches Bauelement für einen 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 das mindestens eine elektrische Bauelement (90) im fertigen Zustand des Bodenbelags eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement (90) eine in Einbaulage dem Unterboden (20) zugewandte Unterseite (U) und eine zur Unterseite (U) entgegengesetzte Oberseite (O) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektrische Bauelement an mindestens einem Oberflächenabschnitt, insbesondere der Oberseite (O) und/oder der Unterseite (U), einen Haftvermittler (98) für das aushärtbare Material (45) und/oder mindestens eine Aussparung (93), die sich von seiner Oberseite (O) zu seiner Unterseite (U) erstreckt, aufweist.
  24. Verfahren zu Herstellung eines 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 mindestens ein elektrisches Bauelement (90) eingebettet ist, wobei das elektrische Bauelement (90) eine in Einbaulage dem Unterboden (20) zugewandte Unterseite (U) und eine zur Unterseite (U) entgegengesetzte Oberseite (O) aufweist, gekennzeichnet durch Verwendung als elektrisches Bauelement (90) ein elektrische Bauelement, welches an mindestens einem Oberflächenabschnitt, insbesondere der Oberseite (O) und/oder der Unterseite (U), einen Haftvermittler (98) für das aushärtbare Material (45) und/oder mindestens eine Aussparung (93), die sich von seiner Oberseite (O) zu seiner Unterseite (U) erstreckt, aufweist.
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