DE102018221380A1

DE102018221380A1 - Gegenstand

Info

Publication number: DE102018221380A1
Application number: DE102018221380.1A
Authority: DE
Inventors: Norbert Kendziorra; Christian Weber
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand (2), aufweisend: eine erste Elektrode (4) mit oder aus einem ersten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial, eine zweite Elektrode (6) mit oder aus einem zweiten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial, und eine zwischen den Elektroden (4, 6) angeordnete Gummizwischenschicht (8) aus einem dritten, komprimierbaren Gummimaterial, wobei die erste Elektrode (4) in unmittelbarem Kontakt mit einer ersten Seite (10) der Gummizwischenschicht (8) angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode (6) in unmittelbarem Kontakt mit einer zweiten Seite (12) der Gummizwischenschicht (8) angeordnet ist, die gegenüberliegend zu der ersten Seite (10) der Gummizwischenschicht (8) ist, wobei die Gummizwischenschicht (8) in einem unbelasteten Zustand einen vorbestimmten, ersten Abstand (14) zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) sowie einen vorbestimmten, ersten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) aufweist, und wobei die Gummizwischenschicht (8) in einem belasteten Zustand einen zweiten Abstand (16) zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) aufweist, der kleiner als der erste Abstand (14) ist, so dass die Gummizwischenschicht (8) in dem belasteten Zustand einen zweiten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) der Gummizwischenschicht (8) aufweist, der kleiner oder größer als der erste elektrische Widerstand ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gummiprodukt mit einem derartigen Gegenstand (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand.
Gegenstände mit mehreren Elektroden zur Erfassung einer Eingabe eines Benutzers sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise weisen Touchpads eine Vielzahl von Elektroden auf. Zwischen den Elektroden werden entsprechende Kapazitäten gemessen. Wenn der Benutzer des Touchpads einen Finger in die Nähe der Elektroden bewegt, sodass sich die Kapazität zwischen zwei der Elektroden ändert, kann die Kapazitätsänderung erfasst werden und auf eine Eingabe des Benutzers rückgeschlossen werden.
Aus dem Stand der Technik bekannte Gegenstände, die eine Eingabe eines Benutzers erfassen können, sind im Vergleich zu Gummi steif ausgebildet, sodass die Gegenstände auf eine auf sie wirkende Kraft mit annähend keiner oder lediglich einer geringen Verformung reagieren. Gummischichten weisen eine vergleichsweise geringe Steifigkeit auf, sodass sie sich bei einer vergleichbaren Kraftwirkung stärker verformen. Wird ein steifer Gegenstand in eine weniger steife Gummischicht eingebettet, so treten bei einer Verformung der Gummischicht am und im Gegenstand aufgrund der unterschiedlichen Steifigkeiten hohe mechanische Spannungen auf. Wenn sich die Gummischicht stark verformt, so können die mechanischen Spannungen an und in dem Gegenstand so hoch sein, dass der Gegenstand plastisch verformt wird oder sogar bricht. Jedoch sind eine plastische Verformung und ein Bruch des Gegenstands zu vermeiden, um die Funktionsfähigkeit des Gegenstands bei einer starken Verformung der Gummischicht aufrecht zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstand zur Erfassung einer Eingabe eines Benutzers bereitzustellen, der für eine Einbettung in eine Gummischicht geeignet und robust gegenüber mechanischen Verformungen ausgelegt ist. Außerdem soll der Gegenstand geeignet sein, um einen Teil eines Gummiprodukts, eines Fahrzeugreifens und/oder eines Förderbands bilden zu können
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Gegenstand kann auch als Vorrichtung bezeichnet und/oder ausgebildet sein. Der Gegenstand weist eine erste Elektrode mit oder aus einem ersten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial und eine zweite Elektrode mit oder aus einem zweiten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial auf. Der Gegenstand weist außerdem eine zwischen den Elektroden angeordnete Gummizwischenschicht aus einem dritten, komprimierbaren Gummimaterial auf. Die erste Elektrode ist in unmittelbarem Kontakt mit einer ersten Seite der Gummizwischenschicht angeordnet. Die zweite Elektrode ist in unmittelbarem Kontakt mit einer zweiten Seite der Gummizwischenschicht angeordnet. Die zweite Seite der Gummizwischenschicht ist gegenüberliegend zu der ersten Seite der Gummizwischenschicht angeordnet. Die Gummizwischenschicht weist in einem unbelasteten Zustand einen vorbestimmten, ersten Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite sowie einen vorbestimmten, ersten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite auf. Die Gummizwischenschicht weist in einem belasteten Zustand einen zweiten Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite auf. Der zweite Abstand ist kleiner als der erste Abstand, so dass die Gummizwischenschicht in dem belasteten Zustand einen zweiten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite der Gummizwischenschicht aufweist. Der zweite elektrische Widerstand ist kleiner oder größer als der erste elektrische Widerstand.
Die erste Elektrode ist vorzugsweise vollständig aus dem ersten Gummimaterial gebildet. Die zweite Elektrode ist vorzugsweise vollständig aus dem zweiten Gummimaterial gebildet. Die Gummizwischenschicht ist vorzugsweise vollständig aus dem dritten Gummimaterial gebildet. Außerdem kann es vorgesehen sein, dass die erste und zweite Elektrode jeweils eine Isolierung aufweisen. So können die erste und zweite Elektrode beispielsweise jeweils eine mantelseitige Isolierung aufweisen. Die Isolierung kann ebenfalls aus Gummimaterial sein. Somit können die erste Elektrode und die zweite Elektrode auch jeweils als eine vollständig isolierte Elektrode bezeichnet und/oder ausgebildet sein. Wenn ein wie beschrieben ausgebildeter Gegenstand in eine (weitere) Gummischicht eingebettet ist, wie beispielsweise eine aus Gummimaterial gebildete Seitenwand eines Fahrzeugreifens, kann die Ausbildung der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und der Gummizwischenschicht jeweils aus dem zugehörigen Gummimaterial derart bestimmt sein, dass sich die erste Elektrode, die zweite Elektrode und die Gummizwischenschicht zusammen mit der Gummischicht (insbesondere des Fahrzeugreifens) zerstörungsfrei verformen lassen. Ein gemeinsames Verformen ermöglicht, dass in und an dem Gegenstand lediglich geringe mechanische Spannungen vorliegen, selbst wenn sich die Gummischicht stark verformt. Aufgrund der geringen mechanischen Spannungen können eine plastische Verformung und ein Bruch des Gegenstands verhindert werden. Die Funktionsfähigkeit des Gegenstands kann also bei einer starken Verformung des Gegenstands aufrechterhalten bleiben.
Die erste Elektrode und die zweite Elektrode sind jeweils mit oder aus einem elektrisch leitfähigen Gummimaterial ausgebildet. Vorzugsweise sind das erste und zweite Gummimaterial das gleiche elektrisch leitfähige Gummimaterial. Hierdurch können zwei Elektroden mit gleicher elektrischer Leitfähigkeit bereitgestellt werden. Die erste und zweite Elektrode sind jedoch körperlich voneinander getrennt ausgebildet. Vorzugsweise weisen sie keinen galvanischen oder direkten körperlichen Kontakt zueinander auf. Durch das elektrisch leitfähige Gummimaterial können zwei elektrisch leitfähige Elektroden bereitgestellt werden, die jeweils eine vergleichsweise geringe Steifigkeit ausweisen. Die erste Elektrode ist in unmittelbarem Kontakt mit der ersten Seite der Gummizwischenschicht und die zweite Elektrode ist in unmittelbarem Kontakt mit der zweiten Seite der Gummizwischenschicht. Daher kann der erste Abstand und der zweite Abstand jeweils als ein Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bezeichnet werden. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können jeweils als Platte ausgebildet sein.
Die Gummizwischenschicht kann in einem unbelasteten Zustand vorliegen. Der unbelastete Zustand liegt beispielsweise dann vor, wenn keine oder weniger als eine vorbestimmte Kraft auf die Gummizwischenschicht wirkt. Die vorbestimmte Kraft kann beispielsweise 1N, 2N, 5N oder 10N sein. Beispielsweise kann der Gegenstand derart in die Gummischicht eingebettet sein, dass wenn die Gummischicht nicht verformt ist und von außen keine Kraft auf den Gegenstand ausgeübt wird, keine Kraft auf die Gummizwischenschicht wirkt. Eine geringe Kraft kann beispielsweise dann auf die Gummizwischenschicht wirken, wenn sich die Gummischicht verformt hat und gleichzeitig keine Kraft von außen auf den Gegenstand wirkt. Diese geringe Kraft kann kleiner als die zuvor genannte, vorbestimmt Kraft sein. Der Gegenstand ist beispielsweise in dem unbelasteten Zustand nach der Fertigung des Gegenstands und bevor und/oder nachdem ein Benutzer von außen eine Kraft auf den Gegenstand ausübt, die vorzugsweise größer als die vorbestimmte Kraft ist.
Im Gegensatz zu dem unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht, liegt ein belasteter Zustand der Gummizwischenschicht beispielsweise dann vor, wenn eine Kraft von außen auf den Gegenstand wirkt, die vorzugsweise größer als die vorbestimmt Kraft ist. Wie zuvor exemplarisch erläutert, kann die vorbestimmt Kraft beispielsweise 1N, 2N, 5N oder 10N sein. Durch eine von außen ausgeübte Kraft kann die Gummizwischenschicht durch mechanischen Druck komprimiert werden, insbesondere dann, wenn diese Kraft größer als die vorbestimmte Kraft ist. Die Komprimierbarkeit des Gummimaterials der Gummizwischenschicht ermöglicht, dass der zweite Abstand zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite im belasteten Zustand der Gummizwischenschicht kleiner ist als der erste Abstand zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite in dem unbelasteten Zustand. Beispielsweise liegt der belastete Zustand vor, wenn die Gummizwischenschicht derart komprimiert ist, dass der zweite Abstand weniger als 95 % des ersten Abstands oder weniger als 90 % des ersten Abstands oder weniger als 85 % des ersten Abstands beträgt.
Der Zustand der Gummizwischenschicht kann auch als Zustand des Gegenstands bezeichnet und/oder gewertet werden. Der erste Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite kann auch als Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode im unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht verstanden werden. Entsprechendes gilt für den zweiten Abstand. Der zweite Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite kann als Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode im belasteten Zustand verstanden werden.
In dem unbelasteten Zustand weist die Gummizwischenschicht den vorbestimmten, ersten elektrischen Widerstand auf. In dem belasteten Zustand weist die Gummizwischenschicht den zweiten elektrischen Widerstand auf, der kleiner oder größer als der vorbestimmte, erste elektrische Widerstand ist. Vorzugsweise beträgt der zweite, elektrische Widerstand weniger als 95%, weniger als 90% oder weniger als 85% des ersten, elektrischen Widerstands. Alternativ kann der zweite, elektrische Widerstand mehr als 105%, mehr als 100% oder mehr als 115% des ersten, elektrischen Widerstands betragen. Wenn die Gummizwischenschicht den ersten elektrischen Widerstand aufweist, kann darauf rückgeschlossen werden, dass die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand vorliegt. Weist die Gummizwischenschicht den zweiten elektrischen Widerstand auf, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass die Gummizwischenschicht in dem belasteten Zustand vorliegt.
Durch das vorbestimmen des ersten Widerstands wird ermöglicht, dass der Wert des ersten Widerstands vor dem Einsatz des Gegenstands feststeht und als Referenzwert zur Unterscheidung zwischen dem unbelasteten Zustand und dem belasteten Zustand der Gummizwischenschicht herangezogen werden kann.
Der Gegenstand kann als ein Teil eines Schalters, insbesondere eines Gummischalter, oder eines Taster, insbesondere eines Gummitaster, ausgebildet sein.
Die elektrische Leitfähigkeit des ersten und zweiten Gummimaterials kann jeweils durch darin eingebettetes, elektrisch leitfähiges Zusatzmaterial gewährleistet sein. Hierdurch können Elektroden mit einer vergleichsweise geringen Steifigkeit und gleichzeitig großer, elektrischer Leitfähigkeit bereitgestellt werden, sodass sich die Elektroden zusammen mit der Gummischicht, insbesondere eines Fahrzeugreifens, verformen können. Das Zusatzmaterial kann in dem jeweiligen Gummimaterial der Elektroden verteilt, insbesondere nach einer zufälligen Verteilung und/oder nach einer statistischen Verteilung, angeordnet sein. Durch eine derartige Verteilung kann ein elektrisch leitfähiges Netzwerk durch das Zusatzmaterial gebildet sein, sodass jedes der Gummimaterialien elektrisch leitfähig ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die jeweiligen Volumenanteile des Zusatzmaterials in jedem der ersten und zweiten Gummimaterialien oberhalb einer entsprechenden Perkolationsschwelle liegen. Wenn die Volumenanteile des Zusatzmaterials jeweils oberhalb der entsprechenden Perkolationsschwelle liegen, kann eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit bereitgestellt werden. Das elektrisch leitfähige Zusatzmaterial kann von elektrisch leitfähigen Partikeln gebildet sein. Elektrisch leitfähige Partikel können in einem vorbestimmten Volumenanteil in das entsprechende Gummimaterial eingebettet sein. Das elektrisch leitfähige Zusatzmaterial kann als Füllstoff in das jeweilige Gummimaterial eingebracht sein. Die elektrisch leitfähigen Partikel können also einen Füllstoff bzw. eine unlöslichen Zusatzstoff im jeweiligen Gummimaterial bilden. Die elektrisch leitfähigen Partikel können von Kohlenstoffpartikeln und/oder Metallpartikeln gebildet sein oder Kohlenstoff und/oder Metall aufweisen. Hierdurch werden elektrisch leitfähige Partikel mit hohen elektrischen Leitfähigkeiten bereitgestellt. Die elektrisch leitfähigen Partikel können beispielsweise aus Rußpartikeln, Kohlenstoffnanoröhren, Graphenpartikeln und/oder Graphitpartikeln gebildet sein. Jedes dieser Partikel ist elektrisch leitfähig und gewährleistet damit die Leitfähigkeit des jeweiligen Gummimaterials. Jedes der beiden elektrisch leitfähigen Gummimaterialien weist bevorzugt einen spezifischen, elektrischen Widerstand zwischen 0,01 und 30 Ω·mm² ·m^-1 auf. Das dritte Gummimaterial weist vorzugsweise einen besonders hohen elektrischen, insbesondere spezifischen, Widerstand auf.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstands zeichnet sich dadurch aus, dass der erste elektrische Widerstand mindestens 1 Megaohm beträgt. Es ist aber auch möglich, dass der erste Widersand beispielsweise mindestens 100 Kiloohm oder mindestens 10 Kiloohm beträgt. Durch die vorbestimmte Wahl des Werts für den ersten Widerstand wird gewährleistet, dass die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand einen ausreichend hohen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite aufweist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstands zeichnet sich dadurch aus, dass die Gummizwischenschicht sowie die erste und/oder zweite Elektrode derart ausgebildet sind, so dass eine von außen auf die erste bzw. zweite Elektrode ausübbare, in Richtung der Gummizwischenschicht gerichtete Kraft, die größer als ein vorbestimmter Kraftschwellwert ist, zumindest teilweise an die Gummizwischenschicht übertragen wird und hier eine Komprimierung des dritten Gummimaterials verursacht, die zu einem Übergang der Gummizwischenschicht von dem unbelasteten Zustand zu dem belasteten Zustand führt. Durch das Vorbestimmen des Kraftschwellenwerts kann ein bestimmtes Kraftniveau eingestellt werden, das überwunden werden muss, damit die Gummizwischenschicht von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand wechselt. Der vorbestimmte Kraftschwellwert wurde rein beispielhaft zuvor auch als vorbestimmte Kraft bezeichnet und beträgt beispielsweise 1N, 2N, 5N oder 10N. Die von außen ausgeübte Kraft muss größer als der Kraftschwellwert sein, damit das dritte Gummimaterial der Gummizwischenschicht derart komprimiert wird, dass die Gummizwischenschicht von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand wechselt. Kräfte, die geringer als der Kraftschwellwert sind, führen zu keinem Zustandswechsel der Gummizwischenschicht von dem unbelasteten in den belasteten Zustand. Beispielsweise kann der Gegenstand so in einer Gummischicht, insbesondere eine Fahrzeugreifens, eingebettet sein, dass eine Hauptverformungsrichtung der Gummischicht im Betrieb im Wesentlichen senkrecht zu einer Richtung verläuft, entlang der die erste und zweite Seite in dem ersten Abstand und/oder dem zweiten Abstand voneinander beabstandet sind. In diesem Fall führt eine Verformung der Gummischicht (insbesondere des Fahrzeugreifens) entlang der Hauptverformungsrichtung nicht zu einem Zustandswechsel der Gummizwischenschicht von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstands zeichnet sich dadurch aus, dass ein Abstandshalter des Gegenstands mit einer durchgehenden Ausnehmung zwischen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei die Gummizwischenschicht in der Ausnehmung angeordnet ist und diese ausfüllt. Der Abstandshalter kann gewährleisten, dass die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand den ersten Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite aufweist. Der Abstandshalter kann besonders steif ausgebildet sein. So kann die Steifigkeit des Abstandshalters beispielsweise mindestens das Doppelte einer Steifigkeit der Gummizwischenschicht betragen. Eine besonders steife Ausbildung des Abstandshalters kann gewährleisten, dass sich der Abstandshalter bei entsprechend hohen, auf ihn wirkenden Kräften nicht oder lediglich gering verformt. Bei einer Kraftwirkung von der ersten Elektrode und/oder von der zweiten Elektrode auf den Abstandshalter kann sich dieser nicht oder lediglich gering verformen, sodass der erste Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite vorliegt und die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand verbleibt. Der Abstandshalter kann aus geschäumtem Gummi ausgebildet sein oder dieses aufweisen. Durch geschäumtes Gummi kann eine zellige Struktur des Abstandshalters und somit ein besonders leichter Abstandshalter bereitgestellt werden.
Durch die Ausnehmung, die von der Gummizwischenschicht ausgefüllt ist, kann erreicht werden, dass eine Kraft gezielt über die erste und/oder zweite Elektrode ausgeübt werden muss, damit eine daraus resultierende Kraft die auf die Gummizwischenschicht in der Ausnehmung derart wirkt, um eine Zustandswechsel der Gummizwischenschicht von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand zu erreichen. Wird hingegen eine Kraft nicht wie zuvor beschrieben auf die erste und/oder zweite Elektrode ausgeübt, kann daraus eine resultierende Kraft entstehen, die zumindest im Wesentlichen nur auf den Abstandshalter, aber nicht oder allenfalls sehr gering auf die Gummizwischenschicht wird, so dass kein Zustandswechsel auftritt. Insbesondere kann der Abstandshalter derart ausgebildet sein, so dass nur die zuvor erläuterte, gezielt ausgeübte Kraft dazu führen kann, dass die Gummizwischenschicht in der Ausnehmung derart komprimiert wird, dass der zweite Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite vorliegt, was den Zustandswechsel in den belasteten Zustand gewährleistet.
Bevorzugt ist der Abstandshalter von einem elektrisch isolierenden Gummimaterial gebildet. Ein elektrisch isolierendes Material gewährleistet eine geringe elektrische Leitfähigkeit, sodass der Abstandshalter keinen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode parallel zu der Gummizwischenschicht bereitstellt. Insbesondere weist das Gummimaterial des Abstandshalters einen deutlich höheren elektrischen Widerstand als das dritte Gummimaterial der Gummizwischenschicht auf. Ein deutlich höherer elektrischer Widerstand des Gummimaterials des Abstandshalters relativ zu dem elektrischen Widerstand des dritten Gummimaterials der Gummizwischenschicht ermöglicht, dass der elektrische Widerstand der Gummizwischenschicht nicht durch eine parallel zu der Gummizwischenschicht verlaufende Anordnung des Abstandshalter von einem Signal und/oder Stromfluss umgangen werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Gummiprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Vorgesehen ist ein Gummiprodukt, das eine erste Schicht mit einem vierten Gummimaterial aufweist. Außerdem weist das Gummiprodukt einen Gegenstand gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einer der zugehörigen, vorteilhaften Ausgestaltungen auf. Dabei ist der Gegenstand in das vierte Gummimaterial der ersten Schicht eingebettet.
Bezüglich des Gegenstand des Gummiprodukts wird auf die vorteilhaften Erläuterungen, bevorzugten Merkmale, Effekte und/oder Vorteile in analoger Weise für den Gegenstand des Gummiprodukts Bezug genommen, wie diese zuvor im Zusammenhang mit dem Gegenstand gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder einer der zugehörigen Ausgestaltungen erörtert worden sind.
Die Einbettung des Gegenstands in das vierte Gummimaterial der ersten Schicht des Gummiprodukts und die Ausbildung der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und der Gummizwischenschicht des Gegenstand jeweils aus einem zugehörigen Gummimaterial kann gewährleisten, dass sich die erste Elektrode, die zweite Elektrode und die Gummizwischenschicht zusammen mit der ersten Schicht des Gummiprodukts verformen können. Die erste Schicht des Gummiprodukts kann auch als erste Gummischicht des Gummiprodukts bezeichnet und/oder ausgebildet sein. Die erste Gummischicht weist dabei das vierte Gummimaterial auf. Wenn auf die erste Gummischicht des Gummiprodukts eine Kraft wirkt, so verformt sich die erste Gummischicht und überträgt zumindest einen Teil der Kraft auf den Gegenstand. Der Gegenstand verformt sich hieraufhin ebenfalls. Wenn sich das Gummimaterial stark verformt, können in und an dem Gegenstand geringe mechanische Spannungen vorliegen, insbesondere dann, wenn sich die erste Gummischicht und der Gegenstand ähnlich stark verformen. Bei starken Verformungen der ersten Gummischicht können aufgrund der Ausgestaltung des Gummiprodukts und der hiermit einhergehenden geringen mechanischen Spannungen eine plastische Verformung und ein Bruch des Gegenstands verhindert werden. Die Funktionsfähigkeit des Gegenstands und somit auch die Funktionalität des Gummiprodukts können also bei einer starken Verformung aufrechterhalten bleiben. Starke Verformungen der ersten Gummischicht des Gummiprodukts können beispielsweise dann auftreten, wenn das Gummiprodukt als Fahrzeugreifen oder Förderband oder Gummilager ausgebildet ist. Mit dem wie beschrieben ausgestalteten Gummiprodukt können also Fahrzeugreifen, Förderbänder und Gummilager mit einer hohen Lebensdauer bereitgestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass das vierte Gummimaterial elektrisch isolierend ausgebildet ist. Dadurch können beispielsweise das vierte Gummimaterial und der Abstandshalter von dem gleichen Gummimaterial gebildet sein. Insbesondere kann die erste Gummischicht des Gummibauteils den Abstandshalter integral ausbilden. Eine elektrisch isolierende Ausbildung des vierten Gummimaterials stellt eine geringe elektrische Leitfähigkeit bereit. Durch die geringe elektrische Leitfähigkeit stellt das vierte Gummimaterial keine elektrische Leitung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode her. Eine ein elektrischer Kurzschluss zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode wird somit verhindert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass das Gummiprodukt eine Auswerteeinheit aufweist, die über eine erste elektrische Verbindungsleitung mit der ersten Elektrode und über eine zweite elektrische Verbindungsleitung mit der zweiten Elektrode gekoppelt ist, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, ein vorbestimmtes Referenzsignal an eine der beiden Elektroden zu senden und ein Reaktionssignal von der jeweils anderen Elektrode zu empfangen, und wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht entweder als unbelasteten Zustand oder als belasteten Zustand basierend auf dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal zu ermitteln.
Die Auswerteeinheit ermöglicht eine Ermittlung des Zustands der Gummizwischenschicht. Insbesondere kann durch die Auswerteeinheit ermittelt werden, ob sich die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand oder in dem belasteten Zustand befindet. Beispielsweise kann das Referenzsignal von der ersten Elektrode auf die zweite Elektrode oder von der zweiten Elektrode auf die erste Elektrode übersprechen, wenn die Gummizwischenschicht ausreichend komprimiert ist, sodass der belastete Zustand der Gummizwischenschicht vorliegt. Insbesondere ermöglicht der zweite elektrische Widerstand dadurch, dass er geringer als der erste elektrische Widerstand sein kann, dass das Referenzsignal ausreichend stark übersprechen kann. Das übersprochene Referenzsignal kann dann von der Auswerteeinheit als Reaktionssignal empfangen werden. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Referenzsignal von der ersten Elektrode auf die zweite Elektrode oder von der zweiten Elektrode auf die erste Elektrode überspricht, wenn die Gummizwischenschicht nicht komprimiert ist, sodass der unbelastete Zustand der Gummizwischenschicht vorliegt. Insbesondere ermöglicht der zweite elektrische Widerstand dadurch, dass er größer als der erste elektrische Widerstand sein kann, dass das Referenzsignal nicht überspricht, wenn die Gummizwischenschicht komprimiert ist, sodass der belastete Zustand der Gummizwischenschicht vorliegt. Das übersprochene Referenzsignal kann in diesem Fall dann von der Auswerteeinheit als Reaktionssignal empfangen werden, wenn der unbelastete Zustand der Gummizwischenschicht vorliegt. Wenn der belastete Zustand der Gummizwischenschicht vorliegt, überspricht das Referenzsignal nicht. Daraus folgt, dass die Signalstärke des Reaktionssignals Null ist oder annähernd Null ist. Auch ein derartiges Reaktionssignal kann von der Auswerteeinheit erfasst werden. Die Auswerteeinheit kann somit auch in diesem Fall ermitteln, ob sich die Gummizwischenschicht in dem unbelasteten Zustand oder in dem belasteten Zustand befindet, nämlich basierend auf dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal. Wenn im Folgenden auf die Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile der Ausgestaltung eingegangen werden, in der der zweite elektrische Widerstand kleiner als der erste elektrische Widerstand ist, so gelten die Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile dieser Ausgestaltung zumindest auch in analoger Weise für die Ausgestaltung, in der der zweite elektrische Widerstand größer als der erste elektrische Widerstand ist, und/oder umgekehrt.
Das Referenzsignal kann durch Anlegen eines Potentials an die erste Elektrode bereitgestellt werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass eine erste, vorbestimmte, elektrische Wechselspannung an die erste Elektrode angelegt wird, so dass diese erste Wechselspannung das Referenzsignal sein kann. Ein Übersprechen des Referenzsignals von der ersten Elektrode auf die zweite Elektrode kann induktiv, kapazitiv und/oder galvanisch erfolgen. So kann beispielsweise eine zweite Spannung in der zweiten Elektrode von der ersten Wechselspannung induziert werden. Die zweite Spannung ist somit ebenfalls eine Wechselspannung, die sodann das Reaktionssignal sein kann. Ein Übersprechen des Referenzsignals von der ersten Elektrode auf die zweite Elektrode kann auch als Einkopplung des Referenzsignals von der ersten Elektrode auf die zweite Elektrode bezeichnet werden. Der auf die zweite Elektrode eingekoppelte Teil des Referenzsignals kann sodann das Reaktionssignal bilden. Für den Fall, dass der zweite elektrische Widerstand geringer als der erste Widerstand ist, ist es vorteilhaft, wenn das Referenzsignal in dem belasteten Zustand der Gummizwischenschicht überspricht und in dem unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht nicht oder zumindest im Wesentlichen nicht überspricht. Für den Fall, dass der zweite elektrische Widerstand größer als der erste Widerstand ist, ist es vorteilhaft, wenn das Referenzsignal in dem unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht überspricht und in dem belasteten Zustand der Gummizwischenschicht nicht oder zumindest im Wesentlichen nicht überspricht. Insbesondere kann das Übersprechen des Referenzsignals direkt oder indirekt abhängig von dem Abstand zwischen der ersten und zweiten Seite und/oder von dem elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite sein.
Das Referenzsignal kann ein digitales Signal sein, insbesondere ein digitales und serielles Signal. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Das Referenzsignal kann auch ein analoges Signal sein.
Weiterhin ist es möglich, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, das vorbestimmte Referenzsignal an beide Elektroden zu senden und das Reaktionssignal von beiden Elektroden zu empfangen. Dabei kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, das der Empfang des Reaktionssignals im Anschluss an das Aussenden des Referenzsignals erfolgt. Es ist aber auch möglich, dass Auswerteeinheit ausgebildet sein, das das Aussenden des Referenzsignals und der Empfang des Reaktionssignals gleichzeitig erfolgt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit zum Aussenden eines Zustandssignals ausgebildet ist, das den ermittelten Zustand der Gummizwischenschicht repräsentiert. Dabei ist die Auswerteeinheit vorzugsweise dazu konfiguriert und/oder ausgebildet, das Zustandssignal basierend auf dem ermittelten Zustand zu erzeugen. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit eine Funkeinheit aufweisen, die zum Aussenden des Zustandssignals per Funk ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Übertragung des Zustandssignals kabellos erfolgen. Die Auswerteeinheit kann alternativ oder ergänzend eine Signalschnittstelle aufweisen, an die eine Signalleitung angeschlossen werden kann. Hierbei kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, das Zustandssignal mittels der Signalschnittstelle zu versenden. Hierdurch wird eine kabelgebundene Übertragung des Zustandssignals ermöglicht. Das Zustandssignal kann von einer Empfangseinheit empfangen werden, so dass die Information über den Zustand bei der Empfangseinheit vorliegt. Die Empfangseinheit kann mit einer Steuereinheit gekoppelt sein, um basierend auf dem Zustand weitere Steuerbefehle zu erzeugen und/oder eine Steuerung von einer (weiteren) Vorrichtung vorzunehmen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht basierend auf einer Signalstärke des Referenzsignal und einer Signalstärkte des Reaktionssignals zu ermitteln. Beispielsweise werden die Signalstärke des Referenzsignals und die Signalstärke des Reaktionssignals von der Auswerteeinheit miteinander verglichen. Insbesondere wenn die beiden Signalstärken um weniger als einen vorbestimmten Wert voneinander abweichen, kann auf den belasteten Zustand der Gummizwischenschicht rückgeschlossen werden. Wenn die Signalstärken beispielsweise um mehr als den vorbestimmten Wert voneinander abweichen, kann auf den unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht rückgeschlossen werden. Die zuvor erläuterten Bedingungen können von der Auswerteeinheit hinterlegt und bei der Ermittlung des Zustands berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass das Referenzsignal ein codiertes Referenzsignal ist, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht basierend auf einer Korrelation von dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal zu ermitteln. Mithilfe der Korrelation von dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal können die Signale miteinander verglichen werden. Wenn beispielsweise die Kreuzkorrelation von dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal größer als ein vorbestimmter Wert ist, kann dadurch auf den belasteten Zustand der Gummizwischenschicht rückgeschlossen werden. Wenn die Kreuzkorrelation hingegen kleiner als der vorbestimmte Wert ist, kann dadurch auf den unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht rückgeschlossen werden. Die zuvor erläuterten Bedingungen können von der Auswerteeinheit hinterlegt und bei der Ermittlung des Zustands berücksichtigt werden.
Bevorzugt ist die Auswerteeinheit ausgebildet, den Zustand der Gummizwischenschicht basierend auf einer Kombination aus dem beschriebenen Signalstärkevergleich und der beschriebenen Kreuzkorrelation zu ermitteln.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass das Gummiprodukt als ein Fahrzeugreifen ausgestaltet ist, wobei die erste Schicht von einer Seitenwand, einem Laufstreifen oder einer anderen Schicht des Fahrzeugreifens gebildet ist, und wobei die Auswerteeinheit an einer Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens oder an einer anderen Stelle des Fahrzeugreifens angeordnet ist. Mit einem derart ausgestalteten Gummiprodukt wird ein Fahrzeugreifen mit einer hohen Lebensdauer bereitgestellt. Dies wird insbesondere durch die Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile des bereits beschriebenen Gummiprodukts, insbesondere des Gegenstands des Gummiprodukts, gewährleistet. Wenn die erste Schicht von der Seitenwand, dem Laufstreifen oder einer anderen Schicht des Fahrzeugreifens gebildet ist, kann der Gegenstand in einer in einem Fahrzeugreifen bereits vorhandenen Schicht eingebettet sein, sodass für die Einbettung des Gegenstands auf eine zusätzliche Schicht verzichtet werden kann. Die Auswerteeinheit kann in die erste Schicht eingebettet sein. Eine Einbettung der Auswerteeinheit in die erste Schicht kann eine feste Verbindung zwischen der Auswerteeinheit und der ersten Schicht bereitstellen. Die feste Verbindung gewährleistet, dass sich die erste Schicht und die Auswerteeinheit bei der Benutzung des Fahrzeugreifens gemeinsam bewegen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Gummiprodukts zeichnet sich dadurch aus, dass das Gummiprodukt als ein Förderband ausgestaltet ist, wobei die erste Schicht von einer Gummilage des Förderbands gebildet ist, und wobei die Auswerteeinheit in die erste Schicht eingebettet ist. Mit einem derart ausgestalteten Gummiprodukt wird ein Förderband mit einer hohen Lebensdauer bereitgestellt. Dies wird insbesondere durch die Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile des bereits beschriebenen Gummiprodukts, insbesondere des Gegenstands des Gummiprodukts, gewährleistet. Wenn die erste Schicht von der Gummilage des Förderbands gebildet ist, kann der Gegenstand in einer in einem Förderband bereits vorhandenen Schicht eingebettet sein, sodass für die Einbettung des Gegenstands auf eine zusätzliche Schicht verzichtet werden kann. Eine Einbettung der Auswerteeinheit in die erste Schicht ermöglicht eine feste Verbindung zwischen der Auswerteeinheit und der ersten Schicht. Die feste Verbindung gewährleistet, dass sich die erste Schicht und die Auswerteeinheit bei der Benutzung des Förderbands gemeinsam bewegen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Gegenstands zusammen mit einer Auswerteeinheit und zwei elektrischen Verbindungsleitungen in einer schematischen Ansicht, wobei eine Gummizwischenschicht des Gegenstands in einem unbelasteten Zustand ist.
2 zeigt den Gegenstand, die Auswerteeinheit und die zwei elektrischen Verbindungsleitungen aus der 1 in einer schematischen Ansicht, wobei die Gummizwischenschicht des Gegenstands in einem belasteten Zustand ist.
3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstands in einer schematischen Perspektivansicht, wobei die Gummizwischenschicht des Gegenstands in einem unbelasteten Zustand ist.
4 zeigt den Gegenstand aus 3 in einer schematischen Explosionsansicht.

1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Gegenstands 2 in einer schematischen Darstellung. Der Gegenstand 2 weist eine erste Elektrode 4 und eine zweite Elektrode 6 auf. Außerdem weist der Gegenstand 2 eine Gummizwischenschicht 8 mit einer ersten Seite 10 und einer zweiten Seite 12 auf. Die erste Seite 10 und die zweite Seite 12 sind gegenüberliegend zueinander angeordnet. Die Gummizwischenschicht 8 ist zwischen der ersten Elektrode 4 und der zweiten Elektrode 6 angeordnet. Die erste Elektrode 4 steht in unmittelbarem Kontakt mit der ersten Seite 10 und die zweite Elektrode 6 steht in unmittelbarem Kontakt mit der zweiten Seite 12.
1 zeigt außerdem eine Auswerteeinheit 22 sowie eine erste elektrische Verbindungsleitung 24 und eine zweite elektrische Verbindungsleitung 26. Die Auswerteeinheit 22 ist über die erste elektrische Verbindungsleitung 24 mit der ersten Elektrode 4 und über die zweite elektrische Verbindungsleitung 26 mit der zweiten Elektrode 6 gekoppelt.
Um eine zerstörungsfreie Vorformbarkeit des Gegenstands 2 zu erreichen, sind die erste Elektrode 4, die zweite Elektrode 6 und die Gummizwischenschicht 8 aus einem jeweils zugehörigen Gummimaterial ausgebildet. Durch die Ausbildung aus einem jeweils zugehörigen Gummimaterial können sich die erste Elektrode 4, die zweite Elektrode 6 und die Gummizwischenschicht 8 zusammen mit einer ersten Gummischicht (nicht dargestellt) verformen, in die der Gegenstand 2 eingebettet sein kann. Wirkt nämlich eine Kraft auf eine derartige erste Gummischicht, so verformt sich die erste Gummischicht und zusammen mit ihr die erste Elektrode 4, die zweite Elektrode 6 und die Gummizwischenschicht 8.
Das Gummimaterial der ersten Elektrode 4 und das Gummimaterial der zweiten Elektrode 6 sind jeweils elektrisch leitfähig. Das elektrisch leitfähige Gummimaterial der ersten Elektrode 4 kann als erstes Gummimaterial und das elektrisch leitfähige Gummimaterial der zweiten Elektrode 6 kann als zweites Gummimaterial bezeichnet werden. Durch die elektrisch leitfähigen Gummimaterialien der ersten Elektrode 4 und der zweiten Elektrode 6 können zwei Elektroden 4, 6 jeweils mit einer geringen Steifigkeit bereitgestellt werden.
Das Gummimaterial der Gummizwischenschicht 8 ist komprimierbar ausgebildet. Insbesondere ist die Steifigkeit der Gummizwischenschicht kleiner als die Steifigkeit der ersten oder zweiten Elektrode 4, 6. So kann die Steifigkeit der Gummizwischenschicht beispielsweise kleiner als 80%, 60% oder 40% der Steifigkeit der ersten oder zweiten Elektrode 4, 6 sein. Die Komprimierbarkeit der Gummizwischenschicht wird vorzugsweise durch die geringere Steifigkeit gewährleistet und/oder gebildet. Aufgrund der Komprimierbarkeit des Gummimaterials der Gummizwischenschicht 8 kann sich die Gummizwischenschicht 8 bei einer auf sie wirkenden Kraft komprimierbar verformen. Insbesondere eine senkrecht auf die erste Seite 10 und/oder auf die zweite Seite 12 wirkende Kraft kann aufgrund der Komprimierbarkeit der Gummizwischenschicht 8 zu einer Stauchung der Gummizwischenschicht 8 führen. Bevorzugt führt eine derartige Stauchung der Gummizwischenschicht 8 zu einer Verkleinerung des direkten Abstands zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 der Gummizwischenschicht 8.
In 1 ist die Gummizwischenschicht 8 des Gegenstands 2 in einem beispielhaften, unbelasteten Zustand dargestellt, da auf die erste Elektrode 4 und/oder auf die zweite Elektrode 6 jeweils keine Kraft wirkt. In dem unbelasteten Zustand weist die Gummizwischenschicht 8 einen vorbestimmten, ersten Abstand 14 zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 auf. Hierbei weist die Gummizwischenschicht 8 einen vorbestimmten, ersten elektrischen Widerstand zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 auf.
2 zeigt den Gegenstand 2, die Auswerteeinheit 22 und die zwei elektrischen Verbindungsleitungen 24, 26 aus der 1 in einer schematischen Darstellung, wobei die Gummizwischenschicht 8 des Gegenstands 2 in einem belasteten Zustand ist. Eine Kraft wirkt von außen auf den Gegenstand 2 derart, dass die Gummizwischenschicht 8 so stark komprimiert wird, dass der zweite Abstand 16 zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 besteht, wobei der zweite Abstand 16 kleiner ist als der erste Abstand 14 zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12. Der zweite Abstand 16 ist hier 50 % des ersten Abstands 14 aus 1.
Zusätzlich zu einer Abstandsverringerung zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 und der daraus resultierenden Zustandsänderung von dem unbelasteten Zustand zu dem belasteten Zustand, ändert sich auch der elektrische Widerstand zwischen der ersten Seite 10 und der zweiten Seite 12 der Gummizwischenschicht 8. In dem unbelasteten Zustand weist die Gummizwischenschicht 8 den ersten elektrischen Widerstand auf und in dem belasteten Zustand weist die Gummizwischenschicht 8 den zweiten elektrischen Widerstand auf, der kleiner oder größer als der erste elektrische Widerstand ist. Sofern sich der Abstand von dem ersten Abstand 14 auf den zweiten Abstand 16 beispielsweise um 50% verkleinert, kann dies zu einer entsprechenden Verkleinerung des Widerstands zwischen der ersten und zweiten Seite 12, 14 führen. In diesem Fall kann der zweite Widerstand beispielsweise 50% des ersten Widerstands betragen. Alternativ kann eine Verkleinerung des ersten Abstands 14 auf den zweiten Abstand 16 beispielsweise um 50% dazu führen, dass sich der Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite 12, 14 vergrößert. In diesem Fall kann der zweite Widerstand beispielsweise 150% des ersten Widerstands betragen.
Durch Messen des elektrischen Widerstands der Gummizwischenschicht 8 kann auf den Zustand der Gummizwischenschicht 8 rückgeschlossen werden. Wenn die Gummizwischenschicht 8 den ersten elektrischen Widerstand aufweist, ist die Gummizwischenschicht 8 in dem unbelasteten Zustand. Weist die Gummizwischenschicht 8 den zweiten elektrischen Widerstand auf, so ist die Gummizwischenschicht 8 in dem belasteten Zustand.
Die in den 1 und 2 dargestellte Auswerteeinheit 22 ist ausgebildet, ein vorbestimmtes Referenzsignal zumindest über die erste elektrische Verbindungsleitung 24 an die erste Elektrode 4 zu senden. Das Referenzsignal wechselwirkt mit der Gummizwischenschicht 8 und wird durch diese Wechselwirkung verändert. Das Referenzsignal wird zumindest im belasteten Zustand der Gummizwischenschicht 8 aufgrund des verringerten elektrischen Widerstands der Gummizwischenschicht 8 von der die Gummizwischenschicht 8 direkt oder indirekt an die zweite Elektrode 6 übertragen. Die Gummizwischenschicht 8 kann auch derart ausgebildet sein, dass der zweite Widerstand größer als der erste Widerstand ist, sodass das Referenzsignal im unbelasteten Zustand der Gummizwischenschicht 8 von der Gummizwischenschicht 8 an die zweite Elektrode 6 übertragen wird und dies im belasteten Zustand der Gummizwischenschicht 8 nicht der Fall ist. Das Referenzsignal kann einer von der Gummizwischenschicht 8 abhängigen Veränderung ausgesetzt sein, die wiederum beispielsweise von dem Widerstand der Gummizwischenschicht 8 abhängig ist. Das veränderte Referenzsignal wird von der zweiten Elektrode 6 über die zweite elektrische Verbindungsleitung 26 zu der Auswerteeinheit 22 als Reaktionssignal geleitet.
Die Auswerteeinheit 22 vergleicht das Referenzsignal mit dem Reaktionssignal und ermittelt den Zustand der Gummizwischenschicht 8 anhand der beiden Signale. Beispielsweise ermittelt die Auswerteeinheit 22, dass die Gummizwischenschicht 8 in dem unbelasteten Zustand ist, wenn das Referenzsignal und das Reaktionssignal sich ausreichend stark unterscheiden. Ein ausreichend starker Unterschied zwischen dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal liegt beispielsweise vor, wenn sich die Amplituden der beiden Signale um mehr als einen vorbestimmten Wert voneinander unterscheiden. Außerdem kann ein ausreichend starker Unterschied zwischen dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal beispielsweise dann vorliegen, wenn sich eine Kreuzkorrelation der beiden Signale mehr als einen vorbestimmten Wert voneinander unterscheiden. In beiden Fällen kann ermittelt werden, dass die Gummizwischenschicht 8 in dem unbelasteten Zustand vorliegt.
Wenn das Referenzsignal und das Reaktionssignal ausreichend ähnlich sind, ermittelt die Auswerteeinheit 22, dass die Gummizwischenschicht 8 in dem belasteten Zustand ist. Eine ausreichende Ähnlichkeit der beiden Signale liegt beispielsweise vor, wenn sich die Amplituden der beiden Signale um weniger als den entsprechenden, vorbestimmten Wert voneinander unterscheiden. Außerdem kann eine ausreichende Ähnlichkeit der beiden Signal vorliegen, wenn sich die Kreuzkorrelation der beiden Signale um weniger als den entsprechenden, vorbestimmten Wert voneinander unterscheiden. In beiden Fällen kann ermittelt werden, dass die Gummizwischenschicht 8 in dem belasteten Zustand vorliegt.
3 und 4 zeigen eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Gegenstands 2 in einer schematischen Perspektivansicht bzw. in einer schematischen Explosionsansicht. Der Gegenstand 2 weist einen Abstandshalter 18 auf. Der Abstandshalter 18 ist zwischen der ersten Elektrode 4 und der zweiten Elektrode 6 angeordnet. Der Abstandshalter 18 weist eine Ausnehmung 20 auf, die sich durchgehend von der ersten Elektrode 4 zu der zweiten Elektrode 6 erstreckt. In der Ausnehmung 20 ist die Gummizwischenschicht 8 angeordnet. Die Gummizwischenschicht 8 füllt die Ausnehmung 20 vollständig aus. Durch die vollständige Ausfüllung der Ausnehmung 20 durch die Gummizwischenschicht 8 wird gewährleistet, dass die Gummizwischenschicht 8 trotz Abstandshalter 18 in unmittelbarem Kontakt mit der ersten Elektrode 4 und der zweiten Elektrode 6 stehen kann.
Der Abstandshalter 18 kann im Vergleich zu der Gummizwischenschicht 8 steif ausgebildet sein, sodass eine Krafteinwirkung auf den Abstandshalter 18 diesen lediglich gering verformt. Somit kann gewährleistet werden, dass lediglich eine gezielte Kraftausübung auf die Gummizwischenschicht 8 dazu führt, dass die Gummizwischenschicht 8 von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand wechselt. Wirkt eine Kraft über die erste Elektrode 4 und/oder über die zweite Elektrode 6 auf den Abstandshalter 18 und nicht direkt auf die Gummizwischenschicht 8, so wechselt die Gummizwischenschicht 8 nicht von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand. Die Wahrscheinlichkeit eines unbeabsichtigten Wechsels der Gummizwischenschicht 8 von dem unbelasteten Zustand in den belasteten Zustand kann hierdurch deutlich reduziert werden. Dies erlaubt eine besonders störgrößenrobuste Verwendung des Gegenstands 2.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

2: Gegenstand
4: erste Elektrode
6: zweite Elektrode
8: Gummizwischenschicht
10: erste Seite
12: zweite Seite
14: erster Abstand
16: zweiter Abstand
18: Abstandshalter
20: Ausnehmung
22: Auswerteeinheit
24: erste elektrische Verbindungsleitung
26: zweite elektrische Verbindungsleitung

Claims

Gegenstand (2), aufweisend: eine erste Elektrode (4) mit oder aus einem ersten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial, eine zweite Elektrode (6) mit oder aus einem zweiten, elektrisch leitfähigen Gummimaterial, und eine zwischen den Elektroden (4, 6) angeordnete Gummizwischenschicht (8) aus einem dritten, komprimierbaren Gummimaterial, wobei die erste Elektrode (4) in unmittelbarem Kontakt mit einer ersten Seite (10) der Gummizwischenschicht (8) angeordnet ist, wobei die zweite Elektrode (6) in unmittelbarem Kontakt mit einer zweiten Seite (12) der Gummizwischenschicht (8) angeordnet ist, wobei die zweite Seite (12) gegenüberliegend zu der ersten Seite (10) der Gummizwischenschicht (8) ist, wobei die Gummizwischenschicht (8) in einem unbelasteten Zustand einen vorbestimmten, ersten Abstand (14) zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) sowie einen vorbestimmten, ersten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) aufweist, und wobei die Gummizwischenschicht (8) in einem belasteten Zustand einen zweiten Abstand (16) zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) aufweist, der kleiner als der erste Abstand (14) ist, so dass die Gummizwischenschicht (8) in dem belasteten Zustand einen zweiten elektrischen Widerstand zwischen der ersten und zweiten Seite (10, 12) der Gummizwischenschicht (8) aufweist, der kleiner oder größer als der erste elektrische Widerstand ist.
Gegenstand (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektrische Widerstand mindestens 1 Megaohm beträgt.
Gegenstand (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummizwischenschicht (8) sowie die erste und/oder zweite Elektrode (4, 6) derart ausgebildet sind, so dass eine von außen auf die erste bzw. zweite Elektrode (4, 6) ausübbare, in Richtung der Gummizwischenschicht (8) gerichtete Kraft, die größer als ein vorbestimmter Kraftschwellwert ist, zumindest teilweise an die Gummizwischenschicht (8) übertragen wird und hier eine Komprimierung des dritten Gummimaterials verursacht, die zu einem Übergang der Gummizwischenschicht (8) von dem unbelasteten Zustand zu dem belasteten Zustand führt.
Gegenstand (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandshalter (18) des Gegenstands (2) mit einer durchgehenden Ausnehmung (20) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (4, 6) angeordnet ist, wobei die Gummizwischenschicht (8) in der Ausnehmung (20) angeordnet ist und diese ausfüllt.
Gummiprodukt, aufweisend: eine erste Schicht mit einem vierten Gummimaterial, und einen Gegenstand (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand (2) in das vierte Gummimaterial eingebettet ist.
Gummiprodukt nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Gummimaterial elektrisch isolierend ausgebildet ist.
Gummiprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummiprodukt eine Auswerteeinheit (22) aufweist, die über eine erste elektrische Verbindungsleitung (24) mit der ersten Elektrode (4) und über eine zweite elektrische Verbindungsleitung (26) mit der zweiten Elektrode (6) gekoppelt ist, wobei die Auswerteeinheit (22) ausgebildet ist, ein vorbestimmtes Referenzsignal an eine der beiden Elektroden (4, 6) zu senden und ein Reaktionssignal von der jeweils anderen Elektrode (4, 6) zu empfangen, und wobei die Auswerteeinheit (22) ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht (8) entweder als unbelasteten Zustand oder als belasteten Zustand basierend auf dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal zu ermitteln.
Gummiprodukte nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (22) zum Aussenden eines Zustandssignals ausgebildet ist, das den ermittelten Zustand der Gummizwischenschicht (8) repräsentiert.
Gummiprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (22) ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht (8) basierend auf einer Signalstärke des Referenzsignals und einer Signalstärkte des Reaktionssignal zu ermitteln.
Gummiprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal ein codiertes Referenzsignal ist, wobei die Auswerteeinheit (22) ausgebildet ist, den Zustand der Gummizwischenschicht (8) basierend auf einer Korrelation von dem Referenzsignal und dem Reaktionssignal zu ermitteln.
Gummiprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummiprodukt als ein Fahrzeugreifen ausgestaltet ist, wobei die erste Schicht von einer Seitenwand, einem Laufstreifen oder einer anderen Schicht des Fahrzeugreifens gebildet ist, und wobei die Auswerteeinheit (22) an einer Reifeninnenseite des Fahrzeugreifens oder an einer anderen Stelle des Fahrzeugreifens angeordnet ist.
Gummiprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummiprodukt als ein Förderband ausgestaltet ist, wobei die erste Schicht von einer Gummilage des Förderbands gebildet ist, und wobei die Auswerteeinheit (22) in die erste Schicht eingebettet ist.