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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Möbel- oder Bauelements nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Stand der Technik
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Im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie bestehen die Bauteile oft aus Spanplatten, die an ihrer Oberfläche mit verschiedenen Beschichtungsmaterialien versehen werden. Dabei besteht zunehmend der Wunsch, derartige Bauteile auch mit elektrischen und elektronischen Komponenten zu versehen, beispielsweise um Informationen anzeigen zu können oder Schalter zu betätigen.
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So offenbart beispielsweise die
DE 10 2016 010 583 A1 ein Werkstück, das mit einer Dekorfolie versehen ist, wobei elektronische Komponenten wie beispielsweise Sensoren, Aktoren oder Displays in der Folie vorgesehen und durch eine gedruckte Schaltung verbunden sind. Allerdings hat sich gezeigt, dass das Anordnen verschiedener elektronischer Komponenten aufwändig ist und mit einer erheblichen Logistik und Lagerhaltung verbunden ist. Ferner ist auch eine Anpassung der jeweiligen Komponenten an die entsprechenden Werkstücke, beispielsweise an deren Abmessungen, schwierig bzw. führt zu einer noch größeren Lagerhaltung.
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Darstellung der Erfindung
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Möbel- oder Bauelements der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem elektronische Komponenten auf einfache und flexible Weise vorgesehen werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Möbel- oder Bauelements nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Herstellung der mindestens einen elektronischen Komponente in das Herstellverfahren des Möbel- oder Bauelements zu integrieren, sodass erst zu einem extrem späten Zeitpunkt und in Kenntnis des jeweiligen Möbel- oder Bauelements die Eigenschaften der elektronischen Komponente festgelegt werden können. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens eine elektronische Komponente zumindest teilweise auf das Beschichtungsmaterial aufgedruckt wird. Hierdurch lässt sich auf besonders einfache und flexible Weise mindestens eine elektronische Komponente auf oder in dem jeweiligen Möbel- oder Bauelement vorsehen. Gleichzeitig wird die Logistik extrem vereinfacht, und abgesehen von Verbrauchsmaterialien für das Druckverfahren kann auf eine Lagerhaltung weitestgehend verzichtet werden.
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Darüber hinaus lässt sich die mindestens eine elektronische Komponente auch besonders gut integrieren, da im Regelfall keine speziellen Ausnehmungen oder Vertiefungen erforderlich sind, um die mindestens eine elektronische Komponente aufzudrucken.
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Dies gilt insbesondere auch, wenn gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens die mindestens eine elektronische Komponente einschichtig aufgebaut ist. Hierdurch ergibt sich nicht nur ein besonders einfaches und zügiges Druckverfahren, sondern auch die elektrische Anbindung der mindestens einen elektronischen Komponente wird vereinfacht, da insgesamt nur eine Schicht für elektronische Komponente, Elektroden und sonstige elektrische Schaltungen erforderlich sind. Dabei kann die Schicht beispielsweise im Single-Pass oder Multi-Pass verfahren gedruckt werden.
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Auch mehrschichtige elektronische Komponenten können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft sein, insbesondere wenn mehrere Funktionen in einer Komponente vereint werden sollen.
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Die mindestens eine elektronische Komponente kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedlichste Art und Weise ausgestaltet sein. Besondere optische und funktionale Effekte ergeben sich jedoch, wenn gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens eine elektronische Komponente eine Anzeige, also ein Display, aufweist. Hierdurch können einerseits unterschiedliche Informationen angezeigt werden, andererseits lassen sich auch verschiedene Licht- und Beleuchtungseffekte erzielen.
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Dabei ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine elektronische Komponente eine Leuchtdiode (LED), bevorzugt organische Leuchtdiode (OLED) aufweist. Diese Komponenten verbinden vielfältige und variable Leucht- und Lichteffekte mit einem geringen Stromverbrauch. Darüber hinaus eignen sich derartige elektronische Komponenten neuerdings auch für einen insbesondere einschichtigen Aufbau, der vorteilhaft auch zumindest teilweise gedruckt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens eine elektronische Komponente einen Sensor aufweist, bevorzugt einen Berührungssensor und/oder Näherungssensor wie insbesondere eine (z.B. organische) Photodiode. Auf diese Weise können zahlreiche weitere Funktionalitäten in dem jeweiligen Möbel- oder Bauelemente vorgesehen werden, wie beispielsweise Bedienfelder für elektrische Geräte, Bewegungsmelder, Lichtschranken, etc.
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Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine elektronische Komponente eine Sende- und/oder Empfangseinheit wie insbesondere einen Transceiver aufweist. Hierdurch ergeben sich vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten, ohne dass hierfür ein hoher Fertigungsaufwand erforderlich ist.
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Weiterhin ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine elektronische Komponente einen Recheneinheit wie insbesondere ein Gatter und/oder eine CPU aufweist, so dass die Bandbreite möglicher Funktionalitäten extrem erhöht werden kann, während der Fertigungsaufwand dank des Druckverfahrens weiterhin gering ist.
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Darüber hinaus ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass für das Drucken der mindestens einen elektronischen Komponente elektrisch leitfähige und/oder organische Tinte verwendet wird. Hierdurch lassen sich wirksam unterschiedlichste elektronische Komponenten drucken, wobei der Einsatz organischer Tinte neben einem einfachen Fertigungsvorgang den Vorteil hat, dass ganz oder teilweise auf teure Inhaltsstoffe wie insbesondere seltene Erdmetalle verzichtet werden kann, sodass wertvolle Ressourcen geschont werden können. Ferner ist zu beachten, dass im Rahmen der Erfindung anstelle einer leitfähigen Tinte auch mit Tinte gearbeitet werden kann, die erst durch spätere Einwirkung (wie etwa Energieeintrag mittels z.B. Laser) leitfähig gemacht wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die mindestens eine elektronische Komponente mit einer Deckschicht versehen wird, die bevorzugt als Schutzschicht und/oder Kontrastschicht ausgestaltet ist. Hierdurch lässt sich sowohl die Dauerhaftigkeit als auch die Funktionalität der mindestens einen Komponente weiter erhöhen.
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Obgleich die mindestens eine elektronische Komponente prinzipiell zu einem beliebigen Zeitpunkt auf das Beschichtungsmaterial aufgedruckt werden kann, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine elektronische Komponente auf das Beschichtungsmaterial aufgedruckt wird, nachdem das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise auf das Werkstück aufgebracht wurde. Hierdurch kann einerseits die elektronische Komponente besonders genau auf das jeweilige Werkstück abgestimmt werden. Darüber hinaus vereinfacht sich jedoch auch der Produktionsprozess, da das Beschichtungsmaterial nicht speziell in Bezug auf das Werkstück ausgerichtet werden muss und die Produktionslogistik vereinfacht wird.
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Darüber hinaus können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Werkstücke jederzeit, gegebenenfalls auch nachträglich, mit mindestens einer elektronischen Komponente versehen werden.
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Ferner ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Werkstück eine Stromversorgung und/oder eine Datenübertragungsschnittstelle aufweist, die mit der mindestens einen elektronischen Komponente verbunden wird bzw. werden. Unter einer Stromversorgung kann einerseits ein Stromspeicher wie eine Batterie oder ein Akku verstanden werden, andererseits aber auch eine Stromversorgungsschnittstelle, über die eine Verbindung zu einem Stromnetz oder einem externen Stromspeicher hergestellt werden kann. Auch das Vorsehen von Solarmodulen oder anderen Energieerzeugungseinheiten ist als Stromversorgung denkbar. Insgesamt lässt sich hierdurch ein zuverlässiger Betrieb der mindestens einen elektronischen Komponente sicherstellen.
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Die Datenübertragungsschnittstelle kann auch als zumindest teilweise gedruckte Sende- und/oder Empfangseinheit ausgeführt sein, wie oben beschrieben. Dabei ermöglicht eine Datenübertragungsschnittstelle eine erhöhte Funktionalität der mindestens einen elektronischen Komponente, da über die Datenübertragungsschnittstelle beispielsweise eine Verbindung zu anderen elektronischen Komponenten oder sonstigen Einheiten hergestellt werden kann.
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In dieser Hinsicht ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine elektronische Komponente mit einer Steuereinheit einer Maschine, wie insbesondere eines Haushaltsgeräts und/oder mit einem Drahtlosnetzwerk wie insbesondere einem WLAN-Router oder ggf. auch einer Mobilfunkverbindung gekoppelt wird. Für diese Kopplung kann vorteilhaft die vorstehend genannte Datenübertragungsschnittstelle verwendet werden. In jedem Falle ergibt sich hierdurch eine extrem vielfältige Funktionalität, da mittels der mindestens einen elektronischen Komponente nicht nur einfache Informationen wie beispielsweise eine Uhrzeit angezeigt werden können, sondern beispielsweise auch komplexe Informationen eines benachbarten Haushaltsgeräts wiedergegeben und auch die Steuerung des Haushaltsgeräts (beispielsweise Ein- und Ausschalten oder Start eines bestimmten Arbeitsprogramms) durchgeführt werden kann.
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Auch können beliebige Informationen angezeigt werden, die beispielsweise über einen WLAN-Router aus dem Internet empfangen werden, wobei auch in diesem Falle über den WLAN-Router Anweisungen ausgegeben oder Eingaben vorgenommen werden können, um eine interaktive Kommunikation über den WLAN-Router und gegebenenfalls dem Internet mit unterschiedlichsten Webseiten, Servern oder Vorrichtungen durchzuführen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung, einer Verwendung und/oder eines Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Von diesen Zeichnungen zeigt:
- 1 zeigt schematisch eine Ansicht einer Möbelgruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
- 2 zeigt schematisch Detailansichten und Ausführungsformen möglicher elektronischer Komponenten.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
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Eine Gruppe von Möbeln 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. ES handelt sich dabei rein beispielhaft um eine Gruppe von Küchenmöbeln 1, bei denen eine Reihe von Unterschränken unterhalb einer Arbeitsplatte 8 vorgesehen ist. Der rechte Bereich der Arbeitsplatte 8 bildet zusammen mit dem darunterliegenden Unterschrank ein Küchenmöbel 1, in welchem ein Haushaltsgerät 20, wie etwa eine Spülmaschine untergebracht ist.
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Auf der dem Betrachter zugewandten Oberfläche weist die in 1 gezeigte Arbeitsplatte 8 zwei elektronische Komponenten 10 und 10' auf, die in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise als Anzeige 10 und als Sensor 10' ausgestaltet sind. Bei der Anzeige 10 kann es sich etwa um eine Leuchtdiode (LED), insbesondere organische Leuchtdiode (OLED) handeln. Diese Anzeige 10 kann unterschiedliche Informationen anzeigen, wie beispielsweise das Arbeitsprogramm oder die Restlaufzeit des Haushaltsgeräts 20, die Uhrzeit, oder auch jede beliebige andere Information, die beispielsweise auch aus dem Internet erhalten werden kann.
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Ein möglicher Aufbau der Anzeige 10 ist in 2 in zwei Varianten 1 und 2 dargestellt. Gezeigt sind hier beispielhaft organische Leuchtdioden (OLED), die jeweils über Zuleitungen 16 mit Strom versorgt werden.
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In 2 ebenfalls gezeigt sind mögliche Ausgestaltungen des Sensors 10', der in der vorliegenden Ausführungsform als kapazitiver oder induktiver Näherungssensor ausgestaltet ist. Beispielsweise kann der Sensor 10' eine organische Fotodiode (OPD) aufweisen.
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Beiden Ausgestaltungen ist gemein, dass es sich um gedruckte, ein- oder mehrschichtige elektronische Komponenten 10, 10' handelt, die durch Drucken mit einer leitfähigen, organischen Tinte auf das Beschichtungsmaterial aufgebracht wurden. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Tinte frei von seltenen Erdmetallen ist.
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Obgleich in 1 nicht gezeigt, kann mindestens eine elektronische Komponente eine Sende- und/oder Empfangseinheit wie insbesondere einen Transceiver aufweisen. Auch kann mindestens eine elektronische Komponente einen Recheneinheit wie insbesondere ein Gatter und/oder eine CPU aufweisen. Auch verschiedene Kombinationsgeräte wie etwa Transponder sind im Rahmen der Erfindung möglich.
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Das Verfahren zur Herstellung des in 1 veranschaulichten Möbels beinhaltet somit zunächst das Bereitstellen eines oder mehrerer plattenförmiger Werkstücke 2, die in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, wie sie im Bereich der Möbel- und Bauelementeindustrie verbreitet zum Einsatz kommen.
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Anschließend wird ein Beschichtungsmaterial 4, wie beispielsweise ein Dekorpapier, eine Kunststoffkante oder unterschiedlichste andere Materialien, wie beispielsweise auch Furnier, auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht. Nunmehr können die elektronischen Komponenten 10, 10' auf das Beschichtungsmaterial 4 aufgedruckt werden, wobei es prinzipiell auch möglich ist, mindestens eine elektronische Komponente bereits vorab (vor dem Beschichtungsvorgang) auf das Beschichtungsmaterial aufzudrucken.
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Anschließend kann mindestens eine elektronische Komponenten 10, 10' mit einer Deckschicht versehen werden, wie beispielsweise einer Schutzfolie oder einer Kontrastfolie, wobei anstelle einer Folie auch andere Deckschichten vorgesehen werden können, beispielsweise ebenfalls mittels eines Druckverfahrens.
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Im Zuge des Herstellungsvorgangs können bei Bedarf auch Leiterbahnen, Elektroden (wie die in 2 gezeigten Zuleitungen 16) oder andere elektrische Bahnen aufgedruckt werden, sofern diese nicht anderweitig vorgesehen werden oder bereits vorhanden sind. Durch diese Leiterbahnen kann auch eine elektrische Verbindung zu einer Stromversorgung 12 und einer Datenübertragungsschnittstelle 14 hergestellt werden, die in 1 schematisch gezeigt sind.
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Die Stromversorgung 12 kann beispielsweise eine Verbindung zu einem herkömmlichen Stromnetz oder auch zu einer Stromquelle des entsprechenden Haushaltsgeräts 20 herstellen.
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Die Datenübertragungsschnittstelle ist in der vorliegenden Ausführungsform als WLAN-Schnittstelle ausgestaltet, die mit einem WLAN-Router 30 (vgl. 1) kommuniziert und auf diese Weise bei Bedarf auch eine Verbindung in und über das Internet herstellen kann. Anstelle einer WLAN-Verbindung kann etwa auch eine kabelgebundene LAN-Verbindung oder eine Verbindung zu einem beliebigen Drahtlosnetzwerk zum Einsatz kommen.
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Dank dieser Ausgestaltung können mittels der Anzeige 10 unterschiedlichste Informationen sowohl in Bezug auf das Haushaltgerät 20 oder beliebige andere Maschinen als auch unter Rückgriff auf das Internet oder beliebige andere Datenquellen angezeigt werden. Darüber hinaus kann mittels des Sensors 10' eine Steuerung des Haushaltsgeräts 20 vorgenommen werden und es können beliebige Befehle an und über das Internet oder eine andere geeignete Datenverbindung ausgegeben werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016010583 A1 [0003]
