DE602004000663T2 - Fliese mit Beleuchtungelement - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Fliese zum Einbetten in größeren Mustern zusammen mit anderen Fliesen, die mit mindestens einem Beleuchtungselement versehen sind.
  • Fliesen werden in großem Umfang in der Bauindustrie, insbesondere für die Fertigbearbeitung von Fußböden and Wänden verwendet. Eine Fliese ist eine ebene, im Allgemeinen flache Platte, die beispielsweise aus Lehm gebrannt oder aus Glas, Beton oder Naturstein hergestellt werden kann. Um die Gebrauchseigenschaften zu verbessern und/oder aus ästhetischen Gründen sind Fliesen oft mit einer glasierten Vorderseite versehen. Die Verankerung einer Fliese geschieht gewöhnlich auf herkömmliche Weise, indem die Fliese normalerweise in einem größeren Muster zusammen mit anderen Fliesen in eine Unterlage aus Mörtel, Zement, Klebstoff oder dergleichen eingelassen wird.
  • Boden- oder wandbedeckende Fliesen, zum Beispiel aus Keramik sind aus WO 01/71122 bekannt, worin Einsätze, die von Lichtwellenleitern beleuchtet werden, offen gelegt werden. Der Einsatz besteht aus einem durchsichtigen Material oder einem zerstreut reflektierenden faseroptischen Element. Der Einatz ist über einen Lichtwellenleiter mit einer Lichtquelle verbunden, die sich in einem Abstand befindet. Diese Fliesen ermöglichen die Realisation verschiedener Beleuchtungseffekte, erfordern aber eine spezielle Handhabung beim Verlegen der Fliesen. Auch an dem Ort, an dem die Fliesen nach WO 01/71122 verwendet werden, muss der Einbau und die Wartung einer in einem Abstand von den Fliesen befindlichen Lichtquelle besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Fliese zu verschaffen, mit der eine größere Vielfalt bei den mit Fliesen erreichbaren Effekten realisiert werden kann, während die gebräuchliche Arbeitsweise beim Einbetten der Fliesen beibehalten werden kann und ohne die Nachteile nach dem bekannten Stand der Technik.
  • Die Erfindung sieht zu diesem Zweck eine Fliese nach Anspruch 1 vor. Das Beleuchtungselement und die Energieeinspeisungsmittel stehen, bezogen auf die Rückseite der Fliese, weniger als 3,0 mm, vorzugsweise weniger als 2,0 mm, noch mehr bevorzugt weniger als 1,5 mm und selbst noch mehr bevorzugt weniger als 1 mm vor. Wegen der Integration von mindestens einem Teil des Beleuchtungselements in die Fliese und des begrenzten Vorsprungs (begrenztes Vorstehen) des Beleuchtungselements und der Energieeinspeisungsmittel auf der Rückseite (die einzubettende Seite der Fliese), kann die Fliese einfach auf herkömmliche Weise in Mörtel, Zement oder Klebstoff eingebettet werden, da diese Schichten normalerweise eine Dicke von mindestens 3,0 mm oder unter manchen Bedingungen weniger als 2,0 mm oder in anderen Fällen mindestens 1,5 mm oder mindestens 1 mm haben. Die erfindungsmäßige Fliese ermöglicht ohne komplexe (bautechnische) Maßnahmen eine herkömmliche Fliesenwand oder einen Fliesenboden mit einer zusätzlichen Funktionalität auszustatten. Außerdem liefert die erfindungsmäßige Fliese eine Anzahl ästhetischer Optionen, welche, da es nicht nötig ist, besondere Maßnahmen zu treffen, mit nur wenig extra Investierungen realisiert werden können.
  • US 5,095,412 bezieht sich auf zeitliche ("tragbare") Böden, die aus Holzpaneelen zusammenzusetzen sind, worin die Holzpaneele Beleuchtungselemente umfassen. Derartige Holzpaneele lassen sich jedoch nicht mit Fliesen vergleichen und sind für dauerhafte Bauten ungeeignet.
  • DE 200 04 992 beschreibt ein Beleuchtungselement, das in eine in einer Gummiunterlage befindliche Aussparung gesetzt wird, worüber eine Glasfliese, die von der Gummiunterlage abgestützt wird, angebracht wird. Eine derartige Konstruktion ist nicht kompatibel mit Fliesen in beispielsweise einem Bett aus Mörtel, da die Dicke der Konstruktion nicht überstimmt.
  • JP 03 147970 beschreibt ein Terrazzopaneel aus Kunststoff, worin transparente Glassteine eingelassen sind, die durch Lichtleitfasern von einer externen Lichtquelle beleuchtet werden. Die zur Lichtquelle führenden Lichtleitfasern müssen unter dem Paneel angeordnet werden.
  • DE 203 14 228 U legt eine Fliese offen, die eine LED in einer Aussparung auf der Rückseite der Fliese enthält, wobei die Energieeinspeisungsmittel in der Aussparung eingekapselt sind, wodurch eine feuchtigkeitsbeständige Ausführung erreicht wird.
  • Eine ausgesprochen attraktive Variante einer Verwirklichung wird erzielt, wenn die Aussparung nur auf der Rückseite der Fliese offen ist und der sich zwischen der Vorderseite der Fliese und der Aussparung befindliche Teil der Fliese lichtdurchlässig ist. Ein Lichteffekt ist auf diese Weise noch sichtbar, ohne dass irgendeine Unebenheit auf der Gebrauchsseite der Fliese besteht. Dies ist besonders vorteilhaft in Hinblick auf die Wartung (Reinigung) einer derartigen Fliese.
  • Ersatzweise ist es auch möglich, die Aussparung durch die Fliese gehen zu lassen, sodass die Fliese auch an der Vorderseite offen ist. Andere außergewöhnliche Effekte können hierbei erzielt werden, wie beispielsweise eine hohe Sichtbarkeit der Lichtquelle und/oder ein (in geringem Maße) Herausragen des Beleuchtungselements über die Gebrauchsfläche. Diese Variante der Verwirklichung mit einer durchgehenden Aussparung kann mit einem lichtdurchlässigen Abdeckelement kombiniert werden, das in der Aussparung an der Vorderseite des Beleuchtungselements angebracht wird. Einem derartigen Abdeckelement kann eine transparente oder halbtransparente Form gegeben werden, abhängig von dem beabsichtigten Effekt. Es ist beispielsweise auch möglich, ein Abdeckelement in der Form einer diffusen Schicht mit einem Muster zu versehen, zum Beispiel mit Hilfe einer bedruckten Schicht. Besonders wenn die Fliese unter Bedingungen verwendet wird, bei denen die Fliese mit Feuchtigkeit oder Schmutz belastet wird, ist es wünschenswert, wenn die Aussparung halbfest verschlossen ist, um Eindringen oder Anhäufung von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern.
  • Das Beleuchtungselement ist eine elektrische Lichtquelle und die Energieeinspeisungsmittel sind zum Transport von elektrischer Energie angepasst. Ein derartiges Beleuchtungselement mit günstigen Eigenschaften für die Verwendung in der erfindungsmäßigen Fliese ist eine Licht emittierende Diode (LED), wovon die Energieeinspeisungsmittel für den Transport von Niedervoltstrom angepasst sind. Eine LED hat als günstige Eigenschaften für die Verwendung in einer Fliese, dass sie eine sehr lange Lebensdauer besitzt und relativ wenig Wärme erzeugt. Außerdem kann eine LED mit Niedervoltstrom betrieben werden, der mit Hilfe sehr dünner Stromleitungen (bis herab zu einem Durchmesser von weniger als 1mm) gespeist werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, strenge Bestimmungen in Hinblick auf die eingebaute elektrische Ausrüstung, zu erfüllen, insbesondere in Feuchträumen. Es sei auch angemerkt, dass eine LED und mögliche Verbindungen für die Leitungen in eine kompakt ausgeführte Armatur eingearbeitet werden können. Derartige LEDs können auch in eine Zwischenschicht, die zum Beispiel aus einem Kunstharz hergestellt ist, eingebettet werden, die Zwischenschicht ist dann an einer oder zwei Seiten mit einer Abdeckplatte abgedeckt.
  • In noch einer anderen Variante der Verwirklichung ist die Fliese mit einer lichtdurchlässigen Materialschicht versehen, mit welcher lichtdurchlässigen Materialschicht das mindestens eine Beleuchtungselement verbunden ist, sodass das Licht von dem Beleuchtungselement zumindest teilweise in die lichtdurchlässige Materialschicht geworfen wird. Die lichtdurchlässige Materialschicht, beispielsweise eine (halb)durchsichtige (wahlweise laminierte) Glas- oder Kunststoffschicht, kann dazu benutzt werden, Licht von einer Lichtquelle über eine größere Fläche zu streuen. Eine derartige lichtdurchlässige Materialschicht kann zum Beispiel von einer Abdeckschicht an der Vorderseite der Fliese gebildet werden. Die Materialschicht kann hierin auch mit einer Schicht versehen sein, die ein Beleuchtungselement der Sicht entzieht, wenn das Beleuchtungselement kein Licht gibt, wohingegen die Schicht das von einer aktiven Lichtquelle ausgestrahlte Licht hindurchlassen wird. Diese Schicht kann in einer gewünschten Weise angewendet werden, zum Beispiel in der Form eines Überzugs. Es sei angemerkt, dass es auch möglich ist, in Verbindung mit den Beleuchtungselementen (LEDs) eine Licht emittierende Folie zu verwenden. Eine derartige Folie ist hierin vorzugsweise zumindest an der Seite der Fliese, die zum Benutzer zeigt, mit einer (halb)durchsichtigen Deckschicht bedeckt.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Rückseite der Fliese mit einer Abschlussplatte zu versehen, mit der die mindestens eine Aussparung an der Rückseite der Fliese bedeckt wird. Die Energieeinspeisungsmittel können dann zu der Außenseite zwischen der Fliese und der Abschlussplatte hindurchgehen. Die Aussparung ist auf diese Weise an der Rückseite vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt.
  • In einer bevorzugten Variante sind die Energieeinspeisungsmittel über eine feste Verbindung mit dem Beleuchtungselement verbunden und mit einer Überlänge versehen, zum Beispiel Draht- oder Kabellängen von mindestens mehreren Metern, vorzugsweise von mindestens 6 Metern oder noch besser von mindestens 15 Meter Länge. Der Vorteil dieser Variante der Verwirklichung liegt darin, dass der Anschluss der Verbindung der Einspeisungsmittel mit dem Beleuchtungselement während der Herstellung der Fliese angefertigt werden kann und so ein Mindestqualitätsniveau garantiert werden kann. Dieses Mindestqualitätsniveau der Verbindung kann nicht garantiert werden, wenn die Verbindung vor Ort (z.B. von einem Fliesenleger) hergestellt wird. In dieser Variante der Verwirklichung braucht in der Position der Fliese zwischen den Einspeisungsmitteln und dem Beleuchtungselement während der erfindungsmäßigen Verlegung der Fliesen keine Verbindung realisiert zu werden. Genau diese Verbindung ist sehr kritisch, da sie in das Befestigungsmaterial (zum Beispiel Mörtel, Zement und/oder Klebstoff eingebettet wird, und nach dem Verlegen der Fliese nicht länger ohne beträchtliche Probleme zu verursachen in Stand gehalten werden kann. Nach dem Verlegen der Fliese kann die Überlänge der Einspeisungsmittel auf der Seite der Einspeisungsmittel in einiger Entfernung von der Fliese entsprechend den besonderen Bedingungen auf die gewünschte Länge gekürzt werden. Das Kürzen und Verbinden der Einspeisungsmittel wird vorzugsweise von einem Fachmann auf dem Verbindungsgebiet ausgeführt (d.h. nicht von einem Fliesenleger sondern von einem Elektriker). Das Kabel kann auch an der von der Fliese abgelegenen Seite mit einem Verbindungselement, wie beispielsweise einem Stecker oder Verbindungsstück, die mit der Stromzuführung verbunden werden können, versehen werden. Eine mögliche Kabelüberlänge kann aufgewickelt oder anders verborgen werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die nicht limitierten beispielhaften Verwirklichungen in der folgenden Figuren erläutert. Hierin zeigt:
  • 1A eine Vorderansicht einer Fliese nach der vorliegenden Erfindung,
  • 1B einen Querschnitt durch die in 1A gezeigte Fliese,
  • 2 einen Querschnitt durch einen Teil einer alternativen Verwirklichungsvariante einer Fliese nach der Erfindung,
  • 3 einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten alternativen Verwirklichungsvariante einer Fliese nach der Erfindung,
  • 4 einen Querschnitt durch einen Teil einer dritten alternativen Verwirklichungsvariante einer Fliese nach der Erfindung und
  • 5 eine Vorderansicht einer vierten alternativen Verwirklichungsvariante einer Fliese nach der Erfindung.
  • 1A zeigt eine Fliese 1, in der ein Beleuchtungselement 2 in einer zufälligen Position angeordnet ist. Die Fliese 1 kann auf gebräuchliche Weise in Übereinstimmung mit dem bekannten Stand der Technik angebracht werden. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Fliese 1, woraus ersichtlich ist, dass das Beleuchtungselement 2, bezogen auf den Boden 3 der Fliese 1, in begrenztem Maße an der Unterseite vorsteht. Das Beleuchtungselement 2 ist mit Stromversorgungskabeln 4 verbunden, denen eine dünne Form gegeben wird, sodass sie, genau wie Teil 5 vom Beleuchtungselement 2 an der Unterseite der Fliese 1 vorstehen und in eine Klebstoff oder Zementlage 6 von normaler Dicke eingebettet werden können.
  • 2 zeigt einen Teil einer alternativen Verwirklichungsvariante einer Fliese 7 mit einer Licht emittierenden Diode (LED) 9, die in eine Aussparung 8 eingesetzt ist. Die LED 9 ist in eine Fassung 10 eingesetzt, die sich vollständig in der Aussparung 8 befindet. Flache elektrische Verbindungen 11 befinden sich an der Unterseite der Fassung 10. Zum Schutz der LED 9 und um Verunreinigung und/oder das Eindringen von Feuchtigkeit in die Öffnung zu verhindern, ist die Aussparung 8 an der Oberseite der Fliese 7 mit einem durchsichtigen Abdeckelement 12 abgeschlossen.
  • 3 zeigt eine Fliese 13 mit einer Aussparung 14, in die eine LED 15 eingesetzt ist. LED 15 ist mit elektrischen (Niederspannungs-)Kabeln verbunden, die an der Unterseite der Fliese 13 liegen. Die Oberseite der Fliese 13 ist mit einer (halb)durchsichtigen Abdeckplatte 17 versehen. Neben der Schutzfunktion kann die durchsichtige Abdeckplatte 17 auch die Funktion haben, das von der LED 15 kommende Licht über eine größere Fläche als die durch die Öffnung 14 begrenzte Fläche zu streuen.
  • Die Fliese 18 in 4 ist mit einer Öffnung 19 mit einer satt anliegenden LED 20 versehen. Die Rückseite der Fliese 18 ist mit einer Schutzplatte 21 versehen. Ein Kanal 22 ist in der Schutzplatte 21 für die Durchführung der elektrischen Verdrahtung 23 freigelassen.
  • 5 zeigt eine Draufsicht einer Fliese 24 mit einer darin aufgenommenen Lichtquelle 25, welche Lichtquelle einen zentralen durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Teil 26 umschließt. Die Lichtquelle 25 kann von einem Licht undurchlässigen Teil (nicht gezeigt) bedeckt werden, beispielsweise in Form einer Abdeckung durch eine dünne Platte oder durch Bedrucken. Das Licht wird dann den durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Teil 26 indirekt beleuchten. In noch einer anderen Fliese (nicht gezeigt) kann eine in eine Fliese integrierte Lichtquelle mit einem durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Materialteil, das über die Oberseite der Fliese ragt, abgedeckt werden. In einer weiteren Fliese ist die Seite des durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Teils, das parallel zur Oberseite der Fliese liegt und über die Fliese ragt, in einer Licht undurchlässigen Weise bedeckt; lediglich die vorstehende Kante wird dann in der Lage sein, das Licht zu streuen.

Claims (13)

  1. Aus Lehm gebrannte oder aus Glas, Beton oder Naturstein hergestellte Fliese (1, 7, 13, 18, 24) zum Einbetten in größeren Mustern zusammen mit anderen Fliesen (1, 7, 13, 18, 24) in eine Unterlage aus Mörtel, Zement, Klebstoff oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliese mit mindestens einer an der Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) angebrachten Aussparung (8, 14) versehen ist, die Fliese umfasst mindestens ein Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) und Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23), die an das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) angeschlossen sind, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) so in der Aussparung (8, 14) angebracht ist, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) und die Energieeinspeisungsmittel (4, 23), bezogen auf die Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24), weniger als 3,0 mm vorstehen, worin das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) eine elektrische Lichtquelle (2, 9, 15, 20, 25) ist und die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) elektrische Leitungen sind, die zum Transport von elektrischer Energie angepasst sind, wobei die elektrischen Leitungen an der Rückseite der Fliese liegen.
  2. Aus Lehm gebrannte oder aus Glas, Beton oder Naturstein hergestellte Fliese (1, 7, 13, 18, 24) zum Einbetten in größeren Mustern zusammen mit anderen Fliesen (1, 7, 13, 18, 24) in eine Unterlage aus Mörtel, Zement, Klebstoff oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliese mit mindestens einer an der Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) angebrachten Aussparung (8, 14) versehen ist, die Fliese umfasst mindestens ein Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) und Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23), die an das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) angeschlossen sind, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) so in der Aussparung (8, 14) angebracht ist, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) und die Energieeinspeisungsmittel (4, 23), bezogen auf die Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24), weniger als 2,0 mm vorstehen, worin das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) eine elektrische Lichtquelle (2, 9, 15, 20, 25) ist und die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) elektrische Leitungen sind, die zum Transport von elektrischer Energie angepasst sind, wobei die elektrischen Leitungen an der Rückseite der Fliese liegen.
  3. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) und die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) bezogen auf die Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) weniger als 1,5 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm vorstehen.
  4. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (8, 14) nur an der Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) offen ist und dass der zwischen der Vorderseite der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) und der Aussparung (8, 14) gelegene Fliesenteil lichtdurchlässig ist.
  5. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (8, 14) durch die Fliese (1, 7, 13, 18, 24) hindurchgeht, sodass sie auch an der Vorderseite der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) offen ist.
  6. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichtdurchlässiges Abdeckelement (12) in der Aussparung (8, 14) an der Vorderseite des Beleuchtungselements (2, 9, 15, 20, 25) angebracht ist.
  7. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (8, 14) halbfest verschlossen ist.
  8. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) eine Licht emittierende Diode (LED) (9, 15, 20) ist und die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) für den Transport von Niedervoltstrom angepasst sind.
  9. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliese (1, 7, 13, 18, 24) mit einer lichtdurchlässigen Materialschicht (17) versehen ist, mit welcher lichtdurchlässigen Materialschicht (17) das mindestens eine Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) verbunden ist, sodass das Licht von dem Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) zumindest teilweise in die lichtdurchlässige Materialschicht (17) geworfen wird.
  10. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Materialschicht (17) eine Abdeckschicht (17) an der Vorderseite der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) ist.
  11. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13,18, 24) mit einer Abschlussplatte (21) versehen ist, mit der die mindestens eine Aussparung an der Rückseite (3) der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) bedeckt ist.
  12. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) zur Außenseite zwischen der Fliese (1, 7, 13, 18, 24) und der Abschlussplatte (21) hindurchgehen.
  13. Fliese (1, 7, 13, 18, 24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieeinspeisungsmittel (4, 16, 23) über eine feste Verbindung (11) mit dem Beleuchtungselement (2, 9, 15, 20, 25) verbunden sind und eine Länge von mindestens mehreren Metern, vorzugsweise von mindestens 6 Metern oder noch besser von mindestens 15 Metern haben.
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