EP2780999A1 - Kontaktlose stromversorgung und signalübertragung durch verkleidungselement für gebäudeteile - Google Patents

Kontaktlose stromversorgung und signalübertragung durch verkleidungselement für gebäudeteile

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Publication number
EP2780999A1
EP2780999A1 EP12799510.8A EP12799510A EP2780999A1 EP 2780999 A1 EP2780999 A1 EP 2780999A1 EP 12799510 A EP12799510 A EP 12799510A EP 2780999 A1 EP2780999 A1 EP 2780999A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
cladding element
electrical signals
supply module
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12799510.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Schimanski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grossenbacher System AG
Original Assignee
Grossenbacher System AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grossenbacher System AG filed Critical Grossenbacher System AG
Publication of EP2780999A1 publication Critical patent/EP2780999A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type

Definitions

  • the application relates to a (possibly at least partially transparent) surface-shaped cladding element (cover) for surfaces of flat building parts, which is equipped with a transmission device for electrical energy and / or electrical signals (for data transfer), which is a supply module for electrical energy and / or electrical signals and a derivative module for electricity and / or electrical signals comprises (in particular consists of) which are detachably connected to each other so that the electrical energy and / or the electrical signals can be transmitted, and one with one or more such cladding elements equipped building interior and / or a building with at least one outer surface equipped therewith.
  • CONFIRMATION COPY Lighting devices ultrasound devices, endoscopic switching elements, recording devices for logging an operation, ventilators, devices for anesthesia, monitoring devices, heart-lung machines, electrically operated surgical devices, video conferencing systems and the like more.
  • usual connections such as sockets for power transmission and suitable connections for signal transmission (including data transmission), such as Ethernet, used.
  • signal transmission including data transmission
  • Ethernet a connection for signal transmission
  • these must be introduced within the walls in apertures through the glass walls, creating new joints and possible niches that can store hidden germs and dirt.
  • claddings of walls with glass for technical design or other reasons in addition to the hygienic aspects also architecturally attractive variant, in addition to lighting effects (eg by LEDs) and the accommodation of screens or the like behind the glass allow.
  • Limits and measurement methods provide information on permissible limits and measurement methods - these are incorporated by reference.
  • electromagnetic environmental compatibility as part of the EMC limits are specified, which are to be observed below advantageous, for example 50 Hz fields electric field strengths of 5 kV / m and magnetic flux densities of 100 ⁇ , in 16.7 Hz fields electric field strengths of 10 kV / m and magnetic flux densities of 300 ⁇ (according to the 26th BlmSchV).
  • Voltage fluctuations / flicker are defined according to IEC 61000-3-3 (cf.
  • This object is achieved in a first embodiment of the invention by the feed module for electrical energy and / or electrical signals breakthrough-free (in each case from the view of a standing in front of a viewer) behind the sheet-like lining element (substrate side) in the aforementioned transmission device.
  • supply and discharge module (s) are preferably set up in this way are that they can emit at most permissible amounts of interference or preferably no interference to the environment, wherein the sheet-like lining element in particular for a wall, a ceiling or a floor or two or more thereof in an operating room or a wet room or a (accessible to moisture ) Outer surface of a building is provided or acted upon.
  • a second embodiment of the invention relates to the use of a supply module according to the invention for electrical energy and / or electrical signals, the breakthrough behind (substrate side) a said panel-shaped cladding element for surfaces of building parts in the building interior and / or is arranged on a building exterior surface, and a derivative module for electricity and / or electrical signals, which is arranged breakthrough-free and detachable on the side of the cladding element opposite the supply module for electrical energy, for the inductive transmission of electrical energy and / or electrical signals from the supply module for electrical energy to the discharge module and / or all in the case of electrical signals) vice versa (from the down to the supply module), supply and discharge module (s) are preferably set up so that they are permissible amounts of spurious radiation or preferably none Spill radiation to the environment can give off, wherein the sheet-like paneling element in particular for a wall, a ceiling or a floor or two or more thereof is provided in an operating room or a wet room or a (moisture accessible) outer surface
  • the transmitted electrical energy can then be supplied from the derivative module as an electrical current to a power consumer and / or forwarded as signals for data transmission to a signal processing and / or signal emitting device, or electrical signals can be reversed forwarded from such a device via the discharge module to the supply module and then forwarded to other signal processing and / or signal emitting devices.
  • a further embodiment of the invention relates to a method for transmitting electrical energy and / or electrical signals through a sheet-like cladding element for surfaces of building parts, wherein the current and / or electrical signals in a supply module for electrical energy and / or electrical signals, the arranged behind the (substrate side) the said cladding element breakthrough is, is converted into an alternating magnetic field, which at least partially received by an electrical current derivative module and / or electrical signals on the supply module opposite side of the said cladding element (supervisory side) breakthrough and releasably received, and in a Voltage, which in a further process step (closure of a circuit) can cause a current which can be supplied to a power consumer or in application, and / or in electrical signals that can be forwarded to a signal processing and / or signal-emitting device in use, is converted, and / or conversely electrical signals (for example, from one or more signal-emitting devices) converted by the said derivative module into an alternating magnetic field and transmitted to the supply
  • each wall, floor or ceiling is preferably not more than 10, not more than 8, or not more than 6, not more than 5, for example not more than 3, e.g. 1 or two supply module / derivation module pairs provided to minimize the interference.
  • Specific embodiments of the invention relate to a supply module for electrical energy and / or electrical signals, as defined above and below, and / or a derivative module for current and / or electrical signals, as defined above and below.
  • a further embodiment of the invention relates to a cladding element according to the present invention, which is additionally equipped with a recognition system for the presence and / or characterization of an object or a substance (in particular a touchscreen), as well as corresponding methods and uses as described above and below.
  • a recognition system for the presence and / or characterization of an object or a substance in particular a touchscreen
  • Such a lining (covering there) element is described in DE 10 201 1 1 16 000, which in this respect by reference is recorded.
  • the present invention articles are advantageous, yet they allow smooth, easy to keep walls without Rezesse, as they otherwise appear permanently installed in the wall, the floor and / or ceiling or built sockets or the like would.
  • the present invention articles are advantageous because they allow the presence of moisture insensitive and not short-circuit sensitive supply modules behind a cladding element according to the invention, while the derivative module can be applied only in the case of use.
  • a (optionally at least partially transparent) sheet-like cladding element (also referred to as covering element and briefly referred to below as cladding element) for surfaces of flat building parts is preferably defined as follows:
  • the cladding element may be opaque in a preferred embodiment of the invention, or it can be at least partially transparent. At least partially transparent means that the cladding element is at least partially permeable to electromagnetic waves, especially in the visible to the human eye area, so that images on the back or behind can be perceived, and / or that at least a portion of the surface of the cladding element is transparent.
  • the transparency can also be interrupted by, for example, electrically switchable (activatable and deactivatable) light transmission (“intelligent glass”), so that, for example, images or energy supply modules behind it become visible only when they are touched, thus allowing various design effects to be achieved on the technical basis mentioned.
  • " Partial means that one or more Areas of the cladding element may also be (permanently) impermeable (non-transparent) while other areas, eg those behind which may be screens, touchscreens, interesting wall, floor or ceiling substrates or lighting elements, or combinations of two or more thereof, at least temporarily transparent. But also the entire cladding element can be made transparent.
  • a corresponding cladding element can be made of a diamagnetic (for example, magnetic susceptibility less than zero) and electrically insulating (electrical conductivity, for example, less than 5 ⁇ 10 -10 S em "1 ) coated (for example with a surface-hardening, anti-reflective, electrochromic, colored (eg by printing) or other candidate material or coating system or, for example, LEDs or OLED material or the like, which allows the appearance of the cover member to be varied as desired), or with an opaque, if desired colored (eg, blue) coating (e.g.
  • plastic eg acrylic (“Plexiglas") or especially glass (eg soda-lime glass or aluminum silicate glass) being particularly preferred, or alternatively a ceramic (possibly enamelled) material.
  • plastic eg acrylic (“Plexiglas") or especially glass (eg soda-lime glass or aluminum silicate glass) being particularly preferred, or alternatively a ceramic (possibly enamelled) material.
  • the thickness may be in the range of 0.1 to 100 mm, preferably in a range which allows a very low-loss transmission of electrical energy according to the induction principle, for example in the range of 0.1 to 20 mm, for example (in particular in the case behind It should, for example, based on the "Projected Capacitive Touchscreen” principle (Projective Capacitive Touch Screen Principle), in particular because of the use of the "Projected Capacitive Touchscreen” principle in the range of 0.1 to 30 mm, preferably of 0.2 to 20, eg from 0.2 to 10 or 2 to 18 mm). For example, it may be 2 to 8 mm or 3 to 12 mm.
  • cladding elements equipped or used in accordance with the invention may have areas of 2 to 500 square meters (m 2 ), such as from 3 to 50 m 2 , without this being intended to be limiting.
  • such a cladding element if necessary, in several Cladding element modules, the joints as possible, preferably only with very smooth and narrow joints of less than 2 mm (or in particular less than 1 mm) width ("jointless), optionally with spatula materials (preferably flush and flat, ie forming a plane) connected to each other are / can be divided, for example, if the individual cladding element modules can be produced only to a maximum size, but preferably designed without interruptions in one piece, before or on the substrate of a surface in a building interior, in particular a wall, a Ceiling or a floor of a building (building interior), or in front of or on the substrate at least one surface on a building outside (eg outer wall or roof outside) or two or more of these areas, substantially over the entire supervisory substrate surface mounted (in the installed state, the preferred Aushe of the invention).
  • the wall, ceiling, floor or roof substrate material
  • material eg a (in particular ceiling, floor, roof or in particular wall) material selected from concrete, masonry, eg from molded bricks, bricks, stones or bricks mortared with each other, stone (such as granite or marble) slabs, bricks, bricks, wood, a composite material or plastic, or the like, each with or without insulating and / or plastering material (for example by application or at least partial adhesion, eg by sticking); or may be at a certain distance to this, for example, on the side facing away from the observer and the substrate at a distance of a few millimeters to centimeters, eg from 1 to 50 mm or up to 500 mm, which, for example, unevenness of the substrate material can be compensated or an insulating space or space may be provided for the energy supply module (s), for example.
  • material eg a (in particular ceiling, floor, roof or in particular wall) material selected from concrete, masonry, eg
  • spacers for example separable (eg with screws) or (at least substantially, ie under normal conditions of use, in particular without irreversible damage during separation) inseparable (eg cohesively (as glued, soldered or welded) or positively (eg via undercuts).
  • Substrate side means a layer on the side (e.g., surface) of the cladding element facing the respective substrate (wall, floor, ceiling, and / or roof).
  • “Supervision side” means a position on the side facing away from the respective planar building part (facing away from the (wall, floor, ceiling and / or roof) substrate) side (eg surface) of the cladding element, ie the one before it imaginary observer facing side.
  • a "planar building part” is to be understood in particular as meaning a wall (inside or outside), a floor, a ceiling or a roof of a building, in particular in an operating theater, a damp room or an external surface of a building which can come into contact with moisture (that is, accessible to moisture as mentioned above).
  • An electrical energy transmission device and / or electrical signals according to the invention enables the transmission of electrical energy from the electrical energy supply module to the derivation module, the transmission of electrical signals from the supply module to the derivation module or in the reverse direction by means of an alternating (electro) magnetic field (induction principle) , that is, inductively), or the transmission of electrical energy and electrical signals from the supply module to the derivative module or vice versa, if these two types of modules are at a sufficiently small distance from each other.
  • supply module (s) and derivative module (s) set up for a directed energy transfer between supply and discharge module without scattering in the environment, with a possible inductive energy transmission interference by appropriate shaping of (electro-) magnetic fields radiating and receiving elements (eg coils) for possible directional radiation (towards each other, in particular from the supply module to the derivative module); by suitable shielding of supply and discharge module (s), for example by means of the radiating and receiving elements externally at least so much that together when using (facing supply and discharge module on the cladding element) an effect as in a Faraday cage is achieved, shielding magnetizable (Such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt) and / or conductive metal components (such as films, meshes, nets, platelets, wire mesh, wires, metal housing); or both; is shielded at least to the extent that limit values for interfering radiation can be complied with.
  • shielding magnetizable such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt
  • electrical signals are to be understood as signals for the transmission of information, for example for the control of devices and / or for data transmission, for example between measuring devices, computers, input devices or the like for data processing devices.
  • signals can Measuring signals, signals for sound transmission (also for telephony or the like), control signals (for example, for switching on and off of devices), signals for data transmission or the like.
  • the opposing surfaces of the cladding element in the region of the power dissipation module can be completely unimpaired (in particular completely in a plane with the surrounding surface of the cladding element) and thus particularly well kept clean from the outside or room side or insensitive to moisture.
  • the supply module for electrical energy and / or electrical signals is arranged on the substrate side (for example, in recesses, or on the substrate surface) in the assembled state (usable for the energy and / or signal transmission to the derivation module) and preferably (for energy losses in the case of inductive transmission) minimize) in close contact (preferably flush) with the corresponding surface of the cladding element attached, for example (substantially non-positively) by corresponding counter-pressure of the wall, ceiling, floor or roof substrate or in particular by gluing or (for example via glued counterparts) screwing means Screw elements (nuts, bolts) or further Verklip- / snapping by snap mechanism elements or the like.
  • the supply module for electrical energy and / or electrical signals is stationary.
  • the interfering radiation is emitted by appropriate shaping of the (electro-) magnetic fields emitting and receiving elements (eg coils) for possible directed radiation; by suitable shielding, for example by means of the radiating and receiving elements externally at least so much that together when applied (Opposing supply and discharge module on the cladding element) an effect as in a Faraday cage is achieved, shielding magnetizable (such as iron (eg as ferrite) , Nickel or cobalt) and / or conductive metal components (such as films, meshes, nets, platelets, wire mesh, wires, metal housing); or both; Except in the area which is provided for the passage of the electromagnetic radiation, at least as much shielded that the limits for interference can be met, especially in combination with the cladding element and the respective opposite derivative module.
  • suitable shielding for example by means of the radiating and receiving elements externally at least so much that together when applied (Opposing supply and discharge module on the cladding element) an effect as in a Faraday cage
  • the power and / or the electrical signals are supplied to the electrical power supply module via conventional connections (for example, from the building's power grid and / or data processing network, such as LAN or Ethernet).
  • the supply module for electrical energy and / or electrical signals may advantageously be in the area (integrated in the module) or on the area (on its corresponding surface) facing the cladding element as a device for the break-through-free and releasable attachment of the dissipation module (eg annular, in the form of a polygon closed or interrupted) arrangement of one or more passively magnetizable (ie paramagnetic, in particular ferromagnetic) elements which, in interaction with outgoing magnetic field emanating module can allow the retention module to hold, whereby there also electromagnets (but then with more Energy consumption, since even in the absence of a derivative element here energy is consumed, but this can be countered by controls that notice the presence or absence of the derivative module (eg via RFIDs) and its Ab Being able to prevent the supply of energy to them), which can be driven by supplied current and for corresponding magnetic interaction with (in particular passively magnetizable, ie paramagnetic, for example, in particular
  • the supply module is each designed to be switched off (eg by switching off the power supply by means of a switching element, such as a switch, or by elements that allow automatic shutdown upon removal of the derivative module), in order to avoid unnecessary in the time where he no derivative module To prevent radiation from the cladding element out.
  • a switching element such as a switch
  • the derivation module includes a transducer electronics and - electrics (eg with receiving coil), which converts incoming alternating magnetic fields into a direct or alternating voltage or in the case of signals into electrical signals (or both), the electric current through suitable circuits when they are closing or cause electrical signal transmission.
  • the converter electronics and electrics may also include the facilities required for this purpose.
  • the dissipation module is detachably connectable to the cladding element (can be brought into contact) and thus used non-stationary.
  • shielding for example by means of the radiating and receiving elements externally at least so much that together when applied (facing supply and Ab effetsmodul on the cladding element) an effect as in a Faraday cage is achieved, shielding magnetizable (such as iron (eg, as ferrite), nickel, or cobalt) and / or conductive metal components (such as foils, grids, nets, wafers, wire mesh, wires, metal housings), or both except in the region necessary for the passage of electromagnetic radiation is provided, at least is shielded so much that the limits for spurious radiation can be met, especially in combination with the cladding element and the respective opposite feed module.
  • shielding magnetizable such as iron (eg, as ferrite), nickel, or cobalt) and / or conductive metal components (such as foils, grids, nets, wafers, wire mesh, wires, metal housings)
  • the derivation module may advantageously be provided separately or in combination with the just mentioned converter electronics and electrical, as a means for breakthrough and löser attaching the derivation module arresting and release electronics, which allows electromagnetic (eg via corresponding coils or otherwise ge - electromagnets formed) magnetic fields by interaction with the or the arrangements of one or more passively magnetizable (ie paramagnetic, especially ferromagnetic) and / or electromagnets in the mounted state behind the cladding element opposite feed module releasable attachment of the derivative module on the cladding element can effect.
  • electromagnetic eg via corresponding coils or otherwise ge - electromagnets formed
  • the attraction between the supply module and the discharge module can be activated or terminated, so that the latter can be reversibly fixed.
  • a suitable switch eg touch-sensitive, optical, acoustic or mechanical
  • the discharge module eg touch buttons
  • the dissipation module can be connected via conventional detachable contacts or via permanent contacts with current conductors.
  • the detachable connection it can be equipped with a socket (for example a socket), a built-in plug, spring contacts, detachable screw connections (eg luster terminals), terminals or cable lugs, to which corresponding current conductors (eg in power supply and / or or integrated with one or more currents to be influenced (eg by signals to be controlled) devices or devices so that they can be connected directly, or via conductors such as cables) eg via plugs, couplings or other common matching counterparts (including free wire ends), for example the just mentioned releasable contacts can be connected.
  • a socket for example a socket
  • a built-in plug spring contacts
  • detachable screw connections eg luster terminals
  • terminals or cable lugs to which corresponding current conductors (eg in power supply and / or or integrated with one or more currents to be influenced (
  • suitable pairings / systems are those for single-phase household plug-in systems such as the American 2-pin connector system (type A), the American 3-pin connector system (type B), Euroflachstecker (type C, CEE 7/16) Indian / old British plug system (type D), the French plug system (type E), the German-French combination plug (type EF, CEE 7/7), the European contour plug (type EF, CEE 7/17), the German Schuko Plug system (type F, CEE 7/4), the Russian plug system (type F, GOST 7396), the British plug system (type G, BS 1363), the Israeli plug system (type H), the Australian plug system (type I), the Swiss plug system (type J), Danish plug system (type K), Italian plug system (type L), the South African plug system (type M), IEC 60906-1 the international standard plug, the Brazilian plug NBR 14136, or the like, but also PowerCon, Plug according to DIN 56905, Terko, low voltage plug, like Hollow plugs, Molex plugs, connectors for
  • sockets for example, for the aforementioned household plug systems, which are used in particular in operating theaters (OPs), especially for supplying equipment and devices in the OR with mains voltage, or in wet rooms or on walls that are in contact with moisture can come.
  • the non-detachable connection (which here includes releasably contained) can in the usual manner, for example via soldering, wire winding technology, insulation displacement terminals, press-fit, welds, bonds, adhesive bonds with conductive adhesive, compression joints, crimp, rivets or splices done.
  • releasably fastened means that the discharge module is held on the cladding element in the region opposite the supply module.
  • this can also be done by negative pressure (for example, suitable suction cups), the negative pressure also by a corresponding in the discharge module
  • adhesion due to nanoscale surface finishing of the surface facing the facing element of the current dissipation module may be used to releasably secure it become (“gecko effect").
  • Upstanding means, in particular, that the supply module and the discharge module in the use state are arranged spatially relative to one another such that the inductive energy transfer between them can take place sufficiently and largely or completely without radiation of interfering radiation into surrounding areas (ie the corresponding coils or the like) essentially spatially coincide or one (in particular in the derivation element) is larger than the other and the latter thus bordering overlying edge) and (possibly magnetic) mutually interacting attachment mechanisms (such as magnetic fields) between them can be effective, for example, by covering them one above the other
  • the two modules arranged on the opposite sides of the respective cladding element can be used be arranged so that their facing the cladding element complete surfaces from view perpendicular to the cladding element substantially, ie, for example, to 80, 90, 95, 98 or preferably 100% cover.
  • Advantageous are supply and discharge module (s) to the outside by shielding elements of magnetizable (such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt) and / or electrically conductive metal, such as films, meshes, nets, plates, wire mesh, wires, metal housing, all so shielded that they emit no or only allowable amounts of interference in other areas as between transmitting and receiving elements (eg coils); this allows conformity with the rules and limits mentioned above.
  • the shielding elements of the respective supply module in combination with the cladding element and the respectively opposite discharge module form a kind of Faraday cage.
  • inductive transmission of electrical energy is the transmission of energy based on electrical energy, to understand by non-conductor through which magnetic alternating fields (because of the Maxwell's Law also representable as electromagnetic alternating fields) and under inductive coupling, so contactless
  • energy is transferred between two circuits by varying the magnetic flux ⁇ , which is usually done via one or more coils (multi-turn conductor loops) spatially associated with each other in the feeder module and the drains module in that a sufficient, preferably as large a proportion as possible of the energy radiated from the energy supply module side can be converted into electricity by the discharge module,
  • the energy received by the discharge module reaches its receiving coil (s) 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90 , 91 , 92, 93, 94, 95 or more of the energy fed into the transmitting coil (s).
  • the transducer electronics and electrical systems of the supply module and the derivation module can advantageously be tuned to operate on the resonance principle in order to ensure a particularly high inductive energy transfer rate.
  • signals containing information (data) can also be transmitted to the supply module, and / or vice versa.
  • the derivative module may also act as a (signal-outputting) energy transfer signal for signals, the delivery module as a (receiving) "current drain module" of energy for such signals transmitted therebetween by alternating magnetic fields
  • data can also be transmitted inductively, not just electrical energy.
  • the data transmission can also take place optically, for example via IR or light signals, wherein the transducer electronics and electrics of the supply module and Ableitmodule then include corresponding transducer.
  • the invention particularly also relates to an outer wall on a building, or in particular a room in a building, in particular a damp room or an operating room, which has at least one structure selected from wall, ceiling and floor, which is provided with one or more surface-covering elements according to the invention is acted upon, on which sub-strat document at least one above or below described supply module for electrical energy and / or electrical signals is provided, the other walls also (in the case of an operating room preferably), the ceilings and optionally also the floor respectively a covering element or other joint-free materials may be covered.
  • “Wet room” means rooms with water use, such as a bathroom, the kitchen or a toilet room, for example, in a residential building, public swimming pools, (communal) showers and saunas are also considered wet rooms.
  • Damp rooms are especially rooms with low or especially moderate (load class) A01, A02, load eg by splash water)) Moisture load or especially those with high humidity load (load class A1 according to building regulation list A, part 2 (wall surfaces that are heavily used by domestic water and cleaning water), A2 (floor areas that are heavily used by service and cleaning water), B (according to Building Regulations List A, Part 2, wall and floor surfaces in indoor and outdoor swimming pools (with internally pressurized water)) or C (according to Building Rules List A, Part 2, Wall and underfloor areas under high water stress and in conjunction with chemical stress), such as corresponding garages, washrooms, Indoor swimming pools, steam baths or other baths, saunas, bathrooms, kitchens, toilets, shower rooms, swimming pools, cold rooms, laboratories or the like.
  • “Occupied” means that the cladding element (s) in front of or on the wall substrate one or more walls (preferred), the floor or ceiling, or a roof, for example, all walls, or all internal surfaces (walls, floor and ceiling) of a building interior or one or more outer walls are mounted substantially over their entire surface, which means that the covering element (s) can be in direct contact with the substrate (wall, ceiling, floor and / or roof material), eg a material selected from concrete, masonry, for example, made of molded bricks, stones, stones or stones mortared together, stone (such as granite or marble) plates, bricks, bricks, wood, a composite material, or plastic, or the like, each with or without Insulating and / or plastering material (for example, by applying or at least partially sticking) or can stand at a certain distance to this, for example as described above.
  • a building may include a house with one or more dwellings (residential buildings), an industrial building (preferred, in particular in rooms with special containment requirements, such as in biotechnology or microsystem technology), e.g. a laboratory building, an office building or in particular a hospital building or other building (eg for outpatient operations), including appropriately equipped containers, with rooms for surgical procedures, but also any other functional building such as a garage, an underground car park, an indoor swimming pool or the like ,
  • the energy and / or the electrical signals are transmitted inductively when installed, as described above.
  • the transferred electrical energy can then be supplied in a further use step from the derivation module as an electrical current to a power consumer, in the case of electrical signals in both directions from and to suitable signal processing devices.
  • a method for transmitting electrical energy and / or electrical signals through a cladding element for surfaces of planar building parts in which current and / or electrical signals in a supply module for electrical energy and / or electrical signals behind (substrate side) the said clothing element is arranged breakthrough-free, is converted into a magnetic (also often referred to as electromagnetically) alternating field, which is arranged by a derivative module on the supply module opposite side of the said cladding element (notch side) breakthrough-free and detachable, (at least for the most part) are received and converted into a voltage, the terms also have the above and possibly below meanings.
  • the voltage can cause a voltage in the derivative module, which in a further method step (eg closing a circuit) can cause a current which can be supplied to a current consumer and / or a signal-emitting and / or signal-processing device.
  • Breakthrough-free means, in particular, that no grooves or joints (or at least no joints with more than 2 mm or with more than 1 mm width) are present in the cladding element or on its surface at the location of the supply and discharge modules.
  • Figure 1 shows schematically and in cross section a transmission device according to the invention for electrical energy and / or electrical signals in the built and usable for the power and signal transmission state, which is a supply module for electrical energy and / or electrical signals and a derivative module disposed on opposite sides, which are detachably connected to each other in such a way that the electrical energy can be transmitted has.
  • Figure 2 shows schematically and in cross section a transmission device according to the invention for electrical energy and / or electrical signals in a state in which the supply module for electrical energy and / or electrical signals still behind the cladding element on or in the substrate of the planar building part remains while the Derivative module is shown in the separated (dissolved) state.
  • Figure 3 shows a rough schematic above a transmission device according to the invention for electrical energy and / or electrical signals in a lateral view in cross section (parallel to the surface of the cladding element), down from viewing direction perpendicular to the surface of the cladding element.
  • the following example serves to illustrate the invention without limiting its scope. At the same time, it also represents a special embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a rough schematic above a transmission device according to the invention for electrical energy and / or electrical signals in a lateral view in cross section (parallel to the surface of the cladding element), down from viewing direction perpendicular to the surface of the cladding element.
  • a transmission device 1 for electrical energy and / or electrical signals, which on the supervisor side 2 of a sheet-like cladding element 4, for example an acrylic glass or glass pane, a derivative module 6 for electrical power and / or electrical signals, while it has on the substrate side 3 (eg wall side) of the sheet-like lining element 4 a supply module 5 for electrical energy and / or electrical signals.
  • the supply module 5 may for example be embedded in the wall or applied thereto or partially embedded.
  • the supply module 5 has in its interior a converter electronics and -elektrik 7, which by an electrical connection 10, for example, to the power grid of a building, which also (not shown) further connections may be provided, for example on data transmission lines, with electricity and electrical energy can be supplied.
  • a here passive magnetizable material 9 eg ferromagnetic iron or another ferromagnetic material, instead of an electromagnet can also be provided
  • which may be arranged, for example ring-shaped (with or without interruptions) parallel to the surface of the sheet-like Verposeds- element 4 allowed a magnetic interaction with at least one electromagnet 11 in the derivative module 6 (instead, a passive magnetizable material interacting with an electromagnet instead of 9 may be provided herein), the resulting force holding the delivery module 5 releasably secured in position.
  • the at least one electromagnet 11 can be supplied with power by the inductive transmitted energy from the supply module and thus build up a magnetic field.
  • the derivation module 6 contains, in addition to 11, a transducer electronics and electrical system 8 (which can be labeled secondarily). This can, on the one hand, convert an alternating magnetic field (for example, using at least one suitable coil) into a voltage which can be applied to a current or electrical signals, here For example, by means of a contact point for current dissipation 12, shown here by way of example in the form of a socket, via a current conductor 13, shown here exemplarily equipped with a plug that can be brought into contact with the contact point for current dissipation 12, on the other hand allows the at least one electromagnet 11th can supply (derived from the inductive transmission or stored, for example, in a battery, not shown) power.
  • a transducer electronics and electrical system 8 which can be labeled secondarily.
  • the electrical energy is in the supply module 5 in its (can be designated as primary) transducer electronics and electrics 7 (for example by means of at least one coil), which is advantageously designed such that it allows a directed radiation of the inductive electromagnetic field in the direction of an opposite derivative module 6 converted into said electromagnetic alternating field, which allows an inductive transmission of energy and / or electrical signals in the derivative module 6, where it then via induction by means of its converter electronics and electrics into a tapped voltage (for supplying the at least one electromagnet 11 and / or the contact point for the current drain 12) can be converted.
  • primary transducer electronics and electrics 7 for example by means of at least one coil
  • At least one shielding element is advantageously provided, which externally surrounds the element (s) radiating the electromagnetic alternating field at least to such an extent that together with application (facing supply and discharge module on the lining element) an effect similar to that of FIG Faraday cage is achieved, for example by means of shielding magnetizable (such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt) and / or ström conductive metal components (such as films, meshes, nets, wafers, wires, metal housing) (not shown).
  • shielding magnetizable such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt)
  • / or ström conductive metal components such as films, meshes, nets, wafers, wires, metal housing
  • the dissipation module 6 allows the non-contact supply of electrical energy to the contact point for the current drain 12 from the supply module 5, so that all together as shown by way of example can result in a socket without the cover is broken.
  • the dissipation module 6 can be removed due to its solubility, for example by pressing a lock button 13, whereby the supply of the electromagnet 11 can be interrupted with power, so that the magnetic field holding the derivative module 6 in position relative to the supply module, switched off and the derivative module. 6 Consequently, it is no longer held and can be removed. Then, for example, the derivative module 6 and the surface of the cladding element 4, where it was in working position, can be easily kept clean (no permanent joints).
  • the corresponding situation after removal of the derivation module 6 is shown by way of example in FIG.
  • a shielding element which surrounds the one or more electromagnetic alternating field radiating elements (eg a coil) externally at least so much that together when applied (Opposite supply and discharge module on the cladding element) an effect as in a Faraday cage is achieved, for example by means shielding magnetisable (such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt) and / or electrically conductive metal components (such as films, meshes, nets, plates, wire mesh, wires, metal housing) (not shown).
  • shielding magnetisable such as iron (eg as ferrite), nickel or cobalt)
  • electrically conductive metal components such as films, meshes, nets, plates, wire mesh, wires, metal housing
  • the contact point for current drain 12 and the contact point on the conductor 13 may be country or region-specific standard sockets and plugs.
  • the contact point on the conductor 13 may be directly connected to the conductors for the current dissipation 12 (virtually insoluble or only detachable, for example, by screws), so that the entire derivative module 6 is more or less a "plug" analog connection of the alternating magnetic field in the range between 5 and 6, in addition to the energy transmission or alternatively, for example, this can be done via devices housed in the wall material for transmitting WLAN signals or Ethernet or the like, which are transmitted inductively from the power supply module 5 to the current dissipation module 6 and there corresponding conversion into signals, for example, for the transmission of data or control commands to connected computers or software-controlled devices or devices can be routed, and / or in the opposite direction.
  • FIG. 3 shows, roughly schematically, a combination of a supply module 5, a discharge module 6 and a cladding element 4 according to the invention, wherein the
  • Coil windings 15 of the supply module 5 and the derivation module 6 are configured such that they completely overlap and are each surrounded by a jacket 16, for example, ferrite or a metal. Together, this arrangement ensures particularly good shielding and thus high energy transfer efficiency and very little emission of interference.

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Abstract

Flächenförmiges Verkleidungselement (4) für Oberflächen flächiger Gebäudeteile insbesondere in Operationssälen, Feuchträumen oder an Gebäudeoberflächen, die für Feuchtigkeit zugänglich sind, welches mit einer Übertragungsvorrichtung (1) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale ausgestattet ist, die ein Zufuhrmodul (5) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale und ein Stromableitungsmodul (6) für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale umfasst, die derart lösbar miteinander verbindbar sind, dass die elektrische Energie und/oder die elektrischen Signale übertragen werden können, dadurch gekennzeichnet, dass in der eingangs genannten Übertragungsvorrichtung (4) das Zufuhrmodul (5) durchbruchfrei hinter dem Verkleidungselement (4) angeordnet ist, während das Ableitungsmodul (6) durchbruchfrei vor dem Verkleidungselement (4) angeordnet ist, und beide Modulen (5,6) Elemente zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrische Signale vom Zufuhrmodul (5) zum Ableitungsmodul (6) und/oder im Falle elektrischer Signale in umgekehrter Richtung sowie Einrichtungen zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls (6) beinhalten. Korrelierende Verwendungen und Verfahren sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.

Description

Kontaktlose Stromversorgung und Signalübertragung durch Verkleidungselement für Gebäudeteile
Die Anmeldung betrifft ein (ggf. mindestens teilweise transparentes) flächen- förmiges Verkleidungselement (Abdeckelement) für Oberflächen flächiger Gebäudeteile, welches mit einer Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und/oder elektrische Signale (zur Daten überragung) ausgestattet ist, die ein Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale und ein Ableitungsmodul für Strom und/oder elektrische Signale umfasst (insbesondere daraus besteht), die derart lösbar miteinander verbindbar sind, dass die elektrische Energie und/oder die elektrischen Signale übertragen werden können, sowie einen mit ein oder mehreren derartigen Verkleidungselementen ausgestatteten Gebäudeinnenraum und/oder ein Gebäude mit mindestens einer damit ausgestatteten Außenfläche. Auch unten näher erläuterte Verwendungen und Verfahren sind Verkörperungen deY vorliegenden Erfindung. In Operationssälen geht eine neuere Technologie dahin, deren Wände innenseitig mit Glaswänden zu versehen; um möglichst fugenlose und glatte, somit gut sauber zu haltende Oberflächen zu erhalten, die das Verwirklichen hoher Hygienestandards ermöglichen. Dies ist insbesondere angesichts zunehmender Risiken beispielsweise durch gegen viele Antibiotika resistense Erreger (wie MRSA = Multidrug Resistant Staphylococcus Aureus) im chirurgischen Bereich geboten. Die entsprechend ausgestatteten Operationssäle werden auch als„blauer OP" bezeichnet, da eine entsprechende Tönung und/oder (z.B. LED-) Beleuchtung möglich ist bzw. vorherrscht. Es ist jedoch auch notwendig, eine Stromversorgung von Geräten im Operationssaal selbst, wie z.B. OP-Feld-Kameras, C-Bögen, Ultraschallgeräte,
BESTÄTIGUNGSKOPIE Beleuchtungsvorrichtungen, Ultraschallgeräte, endoskopische Schaltelemente, Aufzeichnungsgeräte zur Protokollierung einer Operation, Beatmungsvorrichtungen, Vorrichtungen für die Anästhesie, Monitoring-Vorrichtungen, Herz-Lungenmaschinen, elektrisch betriebenen chirurgischen Vorrichtungen, Videokonferenzsysteme und dergleichen mehr, sicherzustellen. Hierfür werden übliche Anschlüsse, wie Steckdosen zur Stromübertragung und geeignete Anschlüsse zur Signalübertragung (einschließlich Datenübertragung), wie Ethernet, verwendet. Diese müssen jedoch innerhalb der Wände in Durchbrüchen durch die Glaswände eingebracht werden, so dass neue Fugen und mögliche Nischen entstehen, die versteckte Keime und Schmutz speichern können. Auch im häuslichen Bereich sind Verkleidungen von Wänden mit Glas aus designtechnischen oder anderen Gründen eine neben den hygienischen Aspekten auch architektonisch reizvolle Variante, die neben Beleuchtungseffekten (z.B. durch LEDs) auch das Unterbringen von Bildschirmen oder dergleichen hinter dem Glas ermöglichen. Auch hier wäre es wünschenswert, die Stromversorgung von elektrischen Geräten und Vor- richtungen im Rauminneren über Stromanschlüsse zu ermöglichen, ohne dabei wegen Durchbrüchen die Zahl der Fugen (beispielsweise auch die Hygiene beeinträchtigende, z.B. das Ablagern von Staub gestattende) zu erhöhen.
An Außenwänden und -flächen besteht darüber hinaus die Schwierigkeit, Strom oder elektrische Signale über Steckdosen oder Buchsen oder dergleichen zugänglich zu machen, die gegen Feuchtigkeit, wie Spritzwasser, Niederschläge oder Nebel, hinreichend gesichert sind, um gegen Korrosion und Kurzschlüsse gesichert zu sein. Auch in feuchten Innenräumen (Feuchträumen) bestehen entsprechende Schwierigkeiten. Ferner besteht bei induktiver Energie- und/oder Signalübertragung zum einen ein Risiko, dass elektrische Geräte über ungewollte elektrische oder elektromagnetische Effekte sich gegenseitig stören können, wie auch die Gefahr fehlender elektromagnetischer Umweltverträglichkeit, dass beispielsweise Räume oder Bereiche mit möglicherweise die Gesundheit beeinträchtigenden elektromagnetischen Feldern belastet werden („Elektro- smog"). Als„elektromagnetische Verträglichkeit" (EMV) wird dabei der normalerweise angestrebte Zustand, bei dem sich technische Geräte oder Vorrichtungen nicht durch ungewollte elektrische und/oder magnetische Effekte gegenseitig beeinflussen. Eine Reihe von Vorschriften, wie die Richtlinie 2004/108/EG, Abi. EG Nr. L 390/24, 31.12.2004, oder die DI N/EN Normen EN 61000-6-1 : 2007 (Störfestigkeit für Wohnbereiche,
Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe); EN 610000-6-3:2007
(Störaussendung für Wohnbereich, Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe), EN 61000-6-4: 2007 (Störaussendung für Industriebereiche), EN 60601 -1 - 2: 2007 (Medizinische elektrische Geräte), EN 55016-2-3:2006 (Störaussendung:
Störfeldstärke - Messung der gestrahlten Störaussendung), EN 55022:2006 +A1 :2007: Störaussendung: Einrichtungen der Informationstechnil - Grenzwerte und Messverfahren) sowie EN 55022:2006 (Störaussendung: Einrichtungen der Informationstechnik -
Grenzwerte und Messverfahren) geben hier Informationen zu zulässigen Grenzwerten und Messverfahren - diese werden hier durch Bezugnahme aufgenommen. Für die Elektromagnetische Ummweltvergträglichkeit als Teilbereich der EMV werden Grenzwerte angegeben, die nachfolgend vorteilhaft einzuhalten sind, beispielsweie bei 50-Hz-Feldern elektrische Feldstärken von 5 kV/m und magnetische Flussdichten von 100 μΤ, bei 16,7- Hz-Feldern elektrische Feldstärken von 10 kV/m und magnetische Flussdichten von 300 μΤ (nach der 26. BlmSchV). So können die Grenzwerte für Hochfrequenzaussendungen entsprechend CISPR1 1 Gruppe 1 oder CISPR1 1 Klasse B, für die Aussendung von Oberschwingungen nach IEC 61000-3-2 Klasse A und für die Aussendung von
Spannungsschwankungen / Flicker nach IEC 61000-3-3 definiert werden (vgl.
http://www.emeko.de/uploads/media/17-Med-Norm-60601 -1 -2ed200X_YY.pdf). Alternativ können die Werte nach IEC 60601 -1 -2 (vgl. http://www.emeko.de/uploads/media/17-Med- Norm-60601 -1 -2ed200X YY.pdf) maßgeblich sein. Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, eine Stromversorgung von Geräten und/oder zur Signalübertragung bei (z.B. mit Glas) an der Oberfläche verkleideten Gebäudeflächen zu ermöglichen, dabei aber die Zahl von Fugen möglichst gering zu halten und die anderen genannten Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden, insbesondere die elektromagnetische Verträglichkeit (dieser Begriff dient hier als Oberbegriff auch für Elektromagnetischen Umweltverträglichkeit) sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird im Rahmen einer ersten Ausführungsform der Erfindung gelöst, indem in der eingangs genannten Übertragungsvorrichtung das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale durchbruchfrei (jeweils aus der Sicht eines vor einer Wand stehenden Betrachters) hinter dem flächenförmigen Verkleidungselement (substrat- seitig) angeordnet ist, während das Ableitungsmodul durchbruchfrei vor dem Verkleidungsmodul auf der Betrachterseite (aufsichtsseitig) angeordnet ist, und beide Modulen Elemente zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vom Zufuhrmodul zum Ableitungsmodul sowie Einrichtungen zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls (insbesondere auf Höhe des Zufuhrmoduls) beinhalten, wobei Zufuhr- und Ableitungsmodul(e) vorzugsweise derart eingerichtet sind, dass sie allenfalls zulässige Mengen an Störstrahlung oder vorzugsweise keine Störstrahlung an die Umgebung abgeben können, wobei das flächenförmige Verkleidungselement insbesondere für eine Wand, eine Decke oder einen Boden oder zwei oder mehr davon in einem Operationssaal oder einem Feuchtraum oder eine (für Feuchtigkeit zugängliche) Außenfläche eines Gebäudes vorgesehen ist bzw. diese beaufschlagt.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung betrifft die Verwendung eines erfindungsgemäßen Zufuhrmoduls für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, das durchbruchfrei hinter (substratseitig) einem besagten flächenförmigen Verkleidungselement für Oberflächen flächiger Gebäudeteile im Gebäudeinnenraum und/oder auf einer Gebäudeaußenfläche angeordnet ist, und eines Ableitungsmoduls für Strom und/oder elektrische Signale, das auf der dem Zufuhrmodul für elektrische Energie entgegengesetzten Seite des Verkleidungselements (aufsichtsseitig) durchbruchfrei und lösbar angeordnet ist, zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vom Zufuhrmodul für elektrische Energie zum Ableitungsmodul und/oder (vor allem im Falle elektrischer Signale) umgekehrt (vom Ab- zum Zuleitungsmodul), wobei Zufuhr- und Ableitungsmodul(e) vorzugsweise derart eingerichtet sind, dass sie allenfalls zulässige Mengen an Störstrahlung oder vorzugsweise keine Störstrahlung an die Umgebung abgeben können, wobei das flächenförmige Verkleidungselement insbesondere für eine Wand, eine Decke oder einen Boden oder zwei oder mehr davon in einem Operationssaal oder einem Feuchtraum oder eine (für Feuchtigkeit zugängliche) Außenfläche eines Gebäudes vorgesehen ist bzw. diese beaufschlagt. Die übertragene elektrische Energie kann dann vom Ableitungsmodul aus als elektrischer Strom einem Stromverbraucher zugeleitet und/oder als Signale zur Datenübertragung zu einer signalverarbeitenden und/oder signalaussendenden Vorrichtung weitergeleitet werden, oder elektrische Signale können umgekehrt von einer solchen Vorrichtung über das Ableitungsmodul an das Zufuhrmodul weitergeleitet und dann an andere signalverarbeitende und/oder signalaussendende Vorrichtungen weitergeleitet werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale durch ein flächenförmiges Verkleidungselement für Oberflächen flächiger Gebäudeteile, bei dem Strom und/oder elektri- sehe Signale in einem Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, das hinter (substratseitig) dem besagten Verkleidungselement durchbruchfrei angeordnet ist, in ein magnetisches Wechselfeld umgewandelt wird bzw. werden, welches von einem Ableitungsmodul für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale, das auf der dem Zufuhrmodul entgegengesetzten Seite des besagten Verkleidungselements (aufsichtsseitig) durchbruchfrei und lösbar angeordnet ist, mindestens teilweise empfangen und in eine Spannung, die in einem weiteren Verfahrensschritt (Schließung eines Stromkreises) einen Strom hervorrufen kann, der einem Stromverbraucher zugeleitet werden kann bzw. in Anwendung wird, und/oder in elektrische Signale, die an eine signalverarbeitende und/oder signalaussendende Vorrichtung weitergeleitet werden können bzw. in Anwendung werden, umgewandelt wird, und/oder vom besagten Ableitungsmodul umgekehrt elektrische Signale (beispielweise aus ein oder mehreren signalaussendenden Vorrichtungen) in ein magnetisches Wechselfeld umgewandelt und zum Zufuhrmodul übertragen und dort empfangen und in elektrische Signale gewandelt und an signalverarbeitende und/oder signalaussendende Vorrichtungen weitergeleitet werden können bzw. in Anwendung werden, wobei Zufuhr- und Ableitungsmodul(e) vorzugsweise derart eingerichtet sind, dass sie allenfalls zulässige Mengen an Störstrahlung oder vorzugsweise keine Störstrahlung an die Umgebung abgeben können, wobei das flächenförmige Verkleidungselement insbesondere für eine Wand, eine Decke oder einen Boden oder zwei oder mehr davon in einem Operationssaal oder einem Feuchtraum oder eine (für Feuchtigkeit zugängliche) Außenfläche eines Gebäudes vorgesehen ist bzw. diese beaufschlagt.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung sind je Wand, Boden oder Decke vorzugsweise nicht mehr als 10, nicht mehr als 8, oder nicht mehr als 6, nicht mehr als 5, beispielsweise nicht mehr als 3, z.B. 1 oder zwei Zufuhrmodul/Ableitungsmodul-Paare vorgesehen, um die Störstrahlung möglichst gering zu halten.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, wie vor- und nachstehend definiert, und/oder ein Ableitungsmodul für Strom und/oder elektrische Signale, wie vor- und nachstehend definiert.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verkleidungselement gemäß der vorliegenden Erfindung, welches zusätzlich mit einem Erkennungssystem für die Gegenwart und/oder Charakterisierung eines Objekts oder eines Stoffes (insbesondere einem Touchscreen) ausgestattet ist, sowie entsprechende Verfahren und Verwendungen wie oben und unten beschrieben. Ein derartiges Verkleidungs(dort Abdeck)-element ist in der DE 10 201 1 1 16 000 beschrieben, die hier diesbezüglich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Insbesondere für Operationssäle (OPs) sind die vorliegenden Erfindungsgegenstände vorteilhaft, ermöglichen sie doch glatte, leicht rein zu haltende Wände ohne Rezesse, wie sie sonst für in der Wand, dem Boden und/oder der Decke eingebaute oder aufgebaute Steckdosen oder dergleichen dauerhaft in Erscheinung treten würden.
Auch bei Außenwänden oder in feuchten Innenräumen sind die vorliegenden Erfindungsgegenstände vorteilhaft, ermöglichen Sie doch das Vorhandensein feuchtigkeitsunemp- findlicher und nicht kurzschlussempfindlicher Zufuhrmodule hinter einem erfindungsgemäßen Verkleidungselement, während das Ableitungsmodul nur im Falle der Benutzung aufgebracht werden kann.
Die nachfolgenden Definitionen dienen als mögliche speziellere Beschreibung allgemeine- rer Begriffe und Merkmale, die in den vor- und nachstehend genannten und den beanspruchten Ausführungsformen der Erfindung genannt sind, wobei allgemeinere Begriffe und Merkmale in den jeweils dargestellten Begriffs- und Merkmalsgruppen für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung einzeln, zu zwei oder mehreren oder alle durch die spezielleren Begriffe ersetzt werden können, was zu spezielleren Ausführungsformen der Er- findung führt, die in einer bevorzugten Auslegung der vorliegenden Offenbarung besonders bevorzugt sind.
Ein (ggf. mindestens teilweise transparentes) flächenförmiges Verkleidungselement (auch als Abdeckelement bezeichenbar oder vor- und nachstehend kurz als Verkleidungsele- ment bezeichnet) für Oberflächen flächiger Gebäudeteile ist vorzugsweise wie folgt definiert: Das Verkleidungselement kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung blickdicht sein, oder es kann mindestens teilweise transparent sein. Mindestens teilweise transparent bedeutet, dass das Verkleidungselement mindestens teilweise für elektromagnetische Wellen insbesondere im mit dem menschlichen Auge sichtbaren Bereich durchlässig ist, so dass Bilder auf der Rückseite oder dahinter wahrgenommen werden können, und/oder dass mindestens ein Teil der Fläche des Verkleidungselements transparent ist. Die Transparenz kann auch durch beispielweise elektrisch schaltbare (aktivierbare und deaktivierbare) Lichtdurchlässigkeit unterbrechbar sein („intelligentes Glas"), so dass beispielsweise dahinter liegende Bilder oder Energiezufuhrmodule erst beim Berühren sichtbar werden. So lassen sich verschiedene Designeffekte auf der genannten technischen Basis erzielen.„Teilweise" bedeutet dabei, dass ein oder mehrere Bereiche des Verkleidungselements auch (dauerhaft) undurchlässig (nicht transparent) sein können, während andere Bereiche, z.B. solche, hinter denen Bildschirme, Touchscreens, interessante Wand-, Boden- oder Deckensubstrate oder Beleuchtungselemente, oder Kombinationen von zwei oder mehr davon, liegen können, mindestens temporär transparent sind. Doch kann auch das gesamte Verkleidungselement transparent ausgeführt sein.
Ein entsprechendes Verkleidungselement kann aus einem diamagnetischen (beispielsweise magnetische Suszeptibilität kleiner 0 (null)) und elektrisch isolierenden (elektrische Leitfähigkeit beispielssweise kleiner als 5 x 10~10 S em"1) beschichteten (beispielsweise mit einem oberflächenhartenden, entspiegelnden, elektrochromen, farbigen (z.B. durch Bedruckung) oder anderen in Frage kommenden Material oder Beschichtungssystem oder beispielsweise LEDs oder OLED-Material oder dergleichen beschichtet, was ermöglicht, das Erscheinungsbild des Abdeckelements nach Wunsch zu variieren), oder mit einer blickdichten, gewünschtenfalls farbigen (z.B. blauen) Beschichtung (beispielsweise auf der zum Substrat gerichteten Rückseite des Verkleidungselements) oder aus einem nicht beschichteten (vorzugsweise mindestens teilweise transparenten) Material bestehen, wobei Kunststoff, z.B. Acryl („Plexiglas") oder insbesondere Glas (z.B. Natron- Kalkglas oder Aluminiumsilikatglas), besonders bevorzugt sind, oder alternativ einem keramischen (ggf. emaillierte) Material bestehen.
Die Dicke kann dabei im Bereich von 0,1 bis 100 mm liegen, vorzugsweise in einem Bereich, der eine möglichst verlustarme Übertragung der elektrischen Energie nach dem Induktionsprinzip ermöglicht, beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 20 mm, beispielsweise (insbesondere im Falle dahinter liegender berührungssensibler Bildschirme etwa nach dem „Projected Capacitive Touchscreen"-Prinzip (Projektiv-Kapazitiv- Berührungsbildschirm-Prinzip) sollte sie dabei, insbesondere wegen der Nutzung des „Projected Capacitive Touchscreen"-Prinzips im Bereich von 0,1 bis 30 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 20, z.B. von 0,2 bis 10 oder 2 bis 18 mm) liegen. Beispielsweise kann sie bei 2 bis 8 mm oder bei 3 bis 12 mm liegen.
Erfindungsgemäß ausgestattete oder verwendete Verkleidungselemente können beispielsweise Flächen von 2 bis 500 Quadratmetern (m2) haben, wie von 3 bis 50 m2, ohne dass dies eine Einschränkung bedeuten soll.
Erfindungsgemäß ist ein solches Verkleidungselement, das erforderlichenfalls in mehrere Verkleidungselementmodule, die möglichst fugenarm, vorzugsweise nur mit sehr glatten und schmalen Fugen von weniger als 2 mm (oder insbesondere weniger als 1 mm) Breite („fugenlos), gegebenenfalls mit Spachtelmaterialien (vorzugsweise oberflächenbündig und plan, d.h. eine Ebene ausbildend) geschlossenen miteinander verbunden sind/werden, aufgeteilt sein kann, beispielsweise, wenn sich die einzelnen Verkleidungselementmodule nur bis zu einer maximalen Größe herstellen lassen, aber bevorzugt ohne Unterbrechungen an einem Stück ausgeführt ist, vor oder an dem Substrat einer Fläche in einem Gebäudeinnenraum, insbesondere einer Wand, einer Decke oder einem Boden eines Gebäudes (Gebäudeinnenraum), oder vor oder an dem Substrat mindestens einer Oberfläche auf einer Gebäudeaußenseite (z.B. Außenwand oder Dachaußenseite) oder von zwei oder mehr dieser Bereiche, im Wesentlichen über die ganze aufsichtsseitige Substratoberfläche angebracht (im Einbauzustand, der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung). Dies bedeutet, dass es in direktem Kontakt mit dem Wand-, Decken-, Boden oder Dachsubstrat (-Material) steht, z.B. einem (insbesondere Decken-, Boden-, Dach- oder insbesondere Wand-) Material ausgewählt aus Beton, Mauerwerk, z.B. aus Formsteinen, Steinen, miteinander vermörtelten Steinen oder Formsteinen, Stein- (wie Granitoder Marmor-)platten, Ziegelstein, Ziegeln, Holz, einem Verbundmaterial, oder ferner Kunststoff, oder dergleichen, jeweils mit oder ohne Dämm- und/ oder Verputzmaterial, (beispielsweise durch Anlegen oder mindestens teilweisen Stoffschluss, z.B. durch Ver- kleben); oder zu diesem in einem gewissen Abstand stehen kann, beispielsweise auf der vom Beobachter ab- und dem Substrat zugewandten Seite in einem Abstand von einigen Millimetern bis Zentimetern, z.B. von 1 bis 50 mm oder bis 500 mm, womit zum Beispiel Unebenheiten des Substratmaterials ausgeglichen werden können oder ein z.B. isolierender Zwischenraum oder Raum für das oder die Energiezufuhrmodulen geschaffen werden kann. Dazu kann es mit Abstandshaltern im geeigneten Abstand gehalten werden und beispielsweise trennbar (z.B. mit Schrauben) oder (mindestens im Wesentlichen, d.h. unter normalen Nutzungsbedingungen, insbesondere ohne irreversible Schäden beim Trennen) untrennbar (z.B. stoffschlüssig (wie verklebt, verlötet oder verschweißt) oder formschlüssig (z.B. über Hinterschneidungen) verbunden sein.
„Substratseitig" bedeutet eine Lage auf der dem jeweiligen (Wand-, Boden-, Decken- und/ oder Dach-) Substrat zugewandten Seite (z.B. Oberfläche) des Verkleidungselements.
„Aufsichtsseitig" bedeutet eine Lage auf der dem jeweiligen flächigen Gebäudeteil abgewandten (dem (Wand-, Boden-, Decken- und/oder Dach-)Substrat abgewandten) Seite (z.B. Oberfläche) des Verkleidungselements, also der einem imaginären davorste- henden Beobachter zugewandten Seite.
Unter einem„flächigen Gebäudeteil" ist insbesondere eine Wand (innen oder außen), ein Boden, eine Decke oder ein Dach eines Gebäudes zu verstehen, insbesondere in einem OP, einem Feuchtraum oder einer Außenfläche eines Gebäudes, die mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen kann (d.h. für Feuchtigkeit wie oben erwähnt zugänglich ist).
Eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und/oder elektrische Signale ermöglicht die Übertragung der elektrischen Energie vom Zufuhrmodul für elektrische Energie zum Ableitungsmodul, die Übertragung elektrischer Signale vom Zufuhrmodul zum Ableitungsmodul oder in umgekehrter Richtung mit Hilfe eines (elektro-) magnetischen Wechselfelds (nach dem Induktionsprinzip, das heißt, induktiv), oder die Übertragung elektrischer Energie und elektrischer Signale vom Zufuhrmodul zum Ableitungsmodul oder ungekehrt, wenn diese beiden Modultypen in hinreichend geringem Abstand zueinander liegen.
Vorteilhaft und zur Einhaltung der Grenzwerte für Störstrahlung sind Zufuhrmodul(e) und Ableitungsmodul(e) eingerichtet für eine gerichtete Energieübertragung zwischen Zufuhr- und Ableitungsmodul ohne Streuung in das Umfeld, wobei eine bei der induktiven Energieübertragung mögliche Störstrahlung durch entsprechende Ausformung der (elektro-)magnetische Felder abstrahlenden und aufnehmenden Elemente (z.B. Spulen) für möglichst gerichtete Abstrahlung (aufeinander zu, insbesondere vom Zufuhrmodul zum Ableitungsmodul); durch geeignete Abschirmung von Zufuhr- und Ableitungsmodul(en), beispielsweise mittels die abstrahlenden und aufnehmenden Elemente außen mindestens so weitgehend, dass gemeinsam bei Anwendung (Gegenüberstehen von Zufuhr- und Ableitungsmodul am Verkleidungselement) ein Effekt wie bei einem Faradayschen Käfig erzielt wird, abschirmenden magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder stromleitfähigen Metallkomponenten (wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse); oder beides; mindestens so weitgehend abgeschirmt wird, dass Grenzwerte für Störstrahlung eingehalten werden können.
Unter elektrischen Signalen sind insbesondere Signale zur Übertragung von Informationen, z.B. zum Ansteuern von Vorrichtungen und/oder zur Datenübertragung beispiels- weise zwischen Messvorrichtungen, Computern, Eingabevorrichtungen oder dergleichen für Datenverarbeitungsvorrichtungen, zu verstehen. Beispiele für Signale können Messsignale, Signale zur Tonübertragung (auch für Telefonie oder dergleichen), Steuersignale (beispielsweise zum Ein- und Ausschalten von Vorrichtungen), Signale zur Datenübertragung oder dergleichen sein. Es ist dabei möglich, durchbruchfrei elektrische Energie und/oder elektrische Signale vom Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale durch das Verkleidungselement zum Ableitungsmodul und/oder elektrische Signale in umgekehrter Richtung zu übertragen, das heißt, ohne, dass das mit diesen beiden Modulen an gegenüberliegenden Seiten beaufschlagte Verkleidungselement (wie sonst z.B. bei normalen Steckdosen oder Anschlussbuchsen erforderlich) einen Durchbruch (beispielsweise zur direkten Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen Zufuhrmodul und Ableitungsmodul) aufweist. Damit können Fugen wie beispielsweise für ansonsten übliche Steckdosen oder Buchsen vermieden werden. Vorzugsweise können die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Verkleidungselements im Bereich des Stromab- leitungsmoduls vollkommen unbeeinträchtigt ausgeführt sein (insbesondere vollkommen in einer Ebene mit der umliegenden Oberfläche des Verkleidungselements) und somit besonders gut von der Außen- oder Raumseite her reinzuhalten oder gegen Feuchtigkeit unempfindlich ausgeführt sein. Das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale ist dabei im montierten (für die Energie- und/oder Signalübertragung zum Ableitungsmodul nutzbaren) Zustand substratseitig (beispielsweise in Aussparungen, oder auf der Substratoberfläche) angeordnet und vorzugsweise (um Energieverluste bei der induktiven Übertragung zu minimieren) in enger Berührung (vorzugweise bündig) mit der entsprechenden Oberfläche des Verkleidungselements angebracht, beispielsweise (im wesentlichen kraftschlüssig) durch entsprechenden Gegendruck des Wand-, Decken-, Boden- oder Dachsubstrats oder insbesondere durch Verkleben oder (beispielsweise über aufgeklebte Gegenstücke) Verschrauben mittels Schraubelementen (Muttern, Bolzen) oder ferner Verklip- sen/Einschnappen mittels Schnappmechanismuselementen oder dergleichen. In der Re- gel ist das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale somit stationär. Bildhaft gesprochen, handelt es sich um eine durchbruchfreie „fugenfreie induktive Steckdose", ohne dass dies die Bedeutung des Begriffs Zufuhrmodul für elektrische Energie und oder elektrische Signale einschränken soll. Das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale beinhaltet eine Wandlerelektronik und -elektrik zum Umwandeln zugeführten (z.B. Gleich- oder Wechsel-) Stroms und/oder von elektrischen Signalen in ein (möglichst in Richtung des im montierten Zustand gegenüberliegenden Stromableitungsmodul gerichtetes) magnetisches Wechselfeld. Vorteilhaft ist es derart eingerichtet, dass die Störstrahlung durch entsprechende Ausformung der (elektro-)magnetische Felder abstrahlenden und aufnehmenden Elemente (z.B. Spulen) für möglichst gerichtete Abstrahlung; durch geeignete Abschirmung, beispielsweise mittels die abstrahlenden und aufnehmenden Elemente außen mindestens so weitgehend, dass gemeinsam bei Anwendung (Gegenüberstehen von Zufuhr- und Ableitungsmodul am Verkleidungselement) ein Effekt wie bei einem Faradayschen Käfig erzielt wird, abschirmenden magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder stromleitfähigen Metallkomponenten (wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse); oder beides; außer im Bereich, der für den Durchtritt der elektromagnetischen Strahlung vorgesehen ist, mindestens so weitgehend abgeschirmt wird, dass die Grenzwerte für Störstrahlung eingehalten werden können, insbesondere in Kombination mit dem Verkleidungselement und dem jeweils gegenüberliegenden Ableitungsmodul.
Der Strom und/oder die elektrischen Signale werden dem Zufuhrmodul für elektrische Energie über übliche Anschlüsse (beispielsweise aus dem gebäudeeigenen Stromnetz und/oder Datenverarbeitungsnetz, wie LAN oder Ethernet) zugeführt.
Außerdem kann das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale in einer speziellen Ausführungsform vorteilhaft im (in das Modul integriert) oder am (auf seiner entsprechenden Oberfläche) dem Verkleidungselement zugewandten Bereich als Einrichtung zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls eine (beispielsweise ringförmig, in Form eines Vieleckes geschlossene oder unterbrochene) Anordnung von ein oder mehreren passiv magnetisierbaren (d.h. paramagnetischen, insbesondere ferromagnetischen) Elementen aufweisen, welche in Wechselwirkung mit vom Ableitungsmodul ausgehenden magnetischen Feldern ein Festhalten des Ableitungsmoduls ermöglichen kann, wobei auch dort Elektromagnete (dann allerdings mit mehr Energieverbrauch, da auch bei Abwesenheit eines Ableitungselement hier Energie verbraucht wird, dem jedoch begegnet werden kann durch Steuerelemente, welche die An- oder Abwesenheit des Ableitungsmoduls (z.B. über RFIDs) bemerken und bei dessen Abwesenheit die Energiezufuhr zu ihnen verhindern können), die von zugeführtem Strom angetrieben werden können und für entsprechende magnetische Wechselwirkung mit (insbesondere passiv magnetisierbaren, d.h. paramagnetischen, beispielsweise insbesondere ferromagnetischen) Elementen im Ableitungsmodul für dessen lösbare Befestigung, vorgesehen sein können. Besonders vorteilhaft ist das Zufuhrmodul jeweils abschaltbar ausgelegt (z.B. durch Abschalten der Stromzufuhr mittels eines Schaltelements, wie eines Schalters, oder durch Elemente, die ein automatisches Abschalten bei Entfernen des Ableitungsmoduls ermöglichen), um in der Zeit, wo ihm kein Ableitungsmodul gegenübersteht, eine unnötige Abstrahlung aus dem Verkleidungselement heraus zu verhindern.
Das Ableitungsmodul beinhaltet eine Wandlerelektronik und — elektrik (z.B. mit Empfangsspule), welche eintreffende magnetische Wechselfelder in eine Gleich- oder Wechselspannung oder im Falle von Signalen in elektrische Signale umwandelt (oder beides), die über geeignete Stromkreise bei deren Schließen elektrischen Strom(fluss) bzw. elektrische Signalübertragung hervorrufen können. Im Falle der umgekehrten Signalübertragung vom Ableitungsmodul zum Zufuhrmodul kann die Wandlerelektronik und -elektrik auch die hierfür erforderlichen Einrichtungen beinhalten. Das Ableitungsmodul ist lösbar mit dem Verkleidungselement verbindbar (in Berührung bringbar) und somit nichtstationär verwendbar. Bildhaft gesprochen, handelt es sich um einen mobilen „induktiven Stecker", ohne dass dies die Bedeutung des Begriffs Ableitungsmodul einschränken soll. Vorteilhaft ist es derart eingerichtet, dass die Störstrahlung durch entsprechende Ausformung der (elektro-)magnetische Felder abstrahlenden und aufnehmenden Elemente (z.B. Spulen) für möglichst gerichtete Abstrahlung; durch geeignete Abschirmung, beispielsweise mittels die abstrahlenden und aufnehmenden Elemente außen mindestens so weitgehend, dass gemeinsam bei Anwendung (Gegenüberstehen von Zufuhr- und Ableitungsmodul am Verkleidungselement) ein Effekt wie bei einem Faradayschen Käfig erzielt wird, abschirmenden magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder ström leitfähigen Metallkomponenten (wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse); oder beides; außer im Bereich, der für den Durchtritt der elektromagnetischen Strahlung vorgesehen ist, mindestens so weitgehend abgeschirmt wird, dass die Grenzwerte für Störstrahlung eingehalten werden können, insbesondere in Kombination mit dem Verkleidungselement und dem jeweils gegenüberliegenden Zufuhrmodul.
Im Ableitungsmodul kann vorteilhaft, separat oder in Kombination mit der gerade erwähnten Wandlerelektronik und -elektrik, als Einrichtung zum durchbruchfreien und lösba- ren Befestigen des Ableitungsmoduls eine Arretier- und Löseelektronik vorgesehen sein, die es ermöglicht, elektromagnetisch (z.B. über entsprechende Spulen oder anders ge- formte Elektromagnete) Magnetfelder aufzubauen, die durch Wechselwirkung mit der oder den Anordnungen von ein oder mehreren passiv magnetisierbaren (d.h. paramagnetischen, insbesondere ferromagnetischen) Elementen und/oder von Elektromagneten im in montiertem Zustand hinter dem Verkleidungselement gegenüber liegenden Zufuhrmodul eine lösbare Befestigung des Ableitungsmoduls am Verkleidungselement bewirken können. Durch Ein- und Ausschalten dieser Magnete über die Arretier- und Löseelektronik, beispielsweise mittels eines geeigneten, am/im Ableitungsmodul vorgesehenen (z.B. berührungssensitiven, optischen, akustischen oder mechanischen) Schalters (z.B. Tasters), kann die Anziehung zwischen dem Zufuhrmodul und dem Ableitungsmodul aktiviert bzw. beendet werden, so dass das letztere reversibel befestigt werden kann.
Das Ableitungsmodul kann über übliche lösbare Kontakte oder über unlösbare Kontakte mit Stromleitern verbunden sein. So kann es im Falle der lösbaren Verbindung mit einer Buchse (beispielsweise einer Steckdose), einem Einbaustecker, Federkontakten, lösba- ren Schraubverbindungen (z.B. Lüsterklemmen), Klemmen oder Kabelschuhen ausgestattet sein, an welche entsprechend Stromleiter (z.B. in mit Strom zu versorgenden und/oder mit ein oder mehreren Strömen zu beeinflussenden (z.B. durch Signale zu steuernden) Geräten oder Vorrichtungen integriert, so dass diese direkt angeschlossen werden können, oder über Stromleiter wie Kabel) z.B. über Stecker, Kupplungen oder andere übliche passende Gegenstücke (einschließlich freier Drahtenden) beispielsweise der gerade genannten lösbaren Kontakte angeschlossen werden können. Beispiele für geeignete Paarungen/Systeme sind solche für Einphasen-Haushaltsstecksysteme wie z.B. das Amerikanische 2-Stift-Steckersystem (Typ A), das Amerikanische 3-Stift-Steckersystem (Typ B), Euroflachstecker (Typ C, CEE 7/16), das Indische / alte britische Steckersystem (Typ D), das Französische Steckersystem (Typ E), der Deutsch-Französische Kombistecker (Typ EF, CEE 7/7), der Europäische Konturenstecker (Typ EF, CEE 7/17), das Deutsche Schuko-Steckersystem (Typ F, CEE 7/4), das Russische Steckersystem (Typ F, GOST 7396), das Britische Steckersystem (Typ G, BS 1363), das Israelische Steckersystem (Typ H), das Australische Steckersystem (Typ I), das Schweizer Steckersystem (Typ J), Dänisches Steckersystem (Typ K), Italienisches Steckersystem (Typ L), das Südafrikanische Steckersystem (Typ M), IEC 60906-1 der Internationale Standardstecker, der Brasilianische Stecker NBR 14136, oder dergleichen, aber auch PowerCon, Stecker gemäß DIN 56905, Terko, Kleinspannungsstecker, wie Hohlstecker, Molexstecker, Steckverbinder für PC-Netzteile, Drahtfederkontakte, Bananenstecker, Steckbretter, BNC-Steckverbinder, für die Übertragung von Signalen (z.B. Audio, Video) Cinch, Diodenstecker, Klinkenstecker, XLR, BNC, SCART, Mini-DIN (S-Video), Bölling- Lee-Stecker, VGA-Anschlüsse, Ethernet- Stecker, TEA -Steckersysteme, ELine 1200 EC7, N-Stecker, USB-Stecker, Fire-Wire- Stecker, SATA-Steckverbinder, SAS-Steckverbinder, PS/2-Stecker, Telefonanschlüsse, wie TAE, ISDN-Stecker, Universalstecker bzw. Universaladapter, oder dergleichen mehr Systeme. Besonders bevorzugt sind ein oder mehrere Steckdosen, beispielsweise für die oben genannten Haushaltsstecksysteme, die insbesondere in Operationssälen (OPs) Einsatz finden, vor allem zur Versorgung von Geräten und Vorrichtungen im OP mit Netzspannung, oder in Feuchträumen oder an Wänden, die mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen können. Die unlösbare Verbindung (was hier bedingt lösbar beinhaltet) kann in üblicher Weise, z.B. über Lötungen, Drahtwickeltechnik, Schneidklemmen, Einpresskontakte, Schweißungen, Bondverbindungen, Klebverbindungen mit Leitkleber, Pressverbindungen, Quetschverbindungen, Nietungen oder Spleißverbindungen, erfolgen. „Lösbar befestigt" bedeutet dabei, dass das Ableitungsmodul am Verkleidungselement im Bereich gegenüber dem Zufuhrmodul gehalten wird. Neben den vor- und nachstehend genannten magnetischen Kräften kann dies auch durch Unterdruck (beispielsweise geeignete Saugnäpfe) geschehen, wobei der Unterdruck auch durch eine entsprechende im Ableitungsmodul untergebrachte Pumpvorrichtung, die beispielsweise durch Induktions- ström unter Nutzung eines Teils der vom Zufuhrmodul zugeführten elektrischen Energie und/oder elektrischen Signale angetrieben werden können, bewirkt werden kann. Auch Haftung aufgrund nanoskaliger Oberflächenausrüstung der dem Verkleidungselement zugewandten Oberfläche des Stromableitungsmoduls kann zu dessen lösbarer Befestigung verwendet werden („Geckoeffekt").
„Auf Höhe" bedeutet insbesondere, dass das Zufuhrmodul und das Ableitungsmodul im Verwendungszustand derart räumlich zueinander angeordnet sind, dass die induktive Energieübertragung zwischen ihnen in ausreichendem Maße und weitgehend oder vollständig ohne Abstrahlung von Störstrahlung in umgebende Bereiche stattfinden kann (also die entsprechenden Spulen oder dergleichen sich im Wesentlichen räumlich decken oder eine (insbesondere die im Ableitungselement) größer ist als die andere und letztere somit randseitig überschreitend überlagert) und (gegebenenfalls magnetische) wechselseitig aufeinander einwirkende Befestigungsmechanismen (beispielsweise Magnetfelder) zwischen ihnen wirksam werden können, beispielsweise indem diese deckend übereinander zu liegen kommen. Beispielswiese können die beiden auf den entgegengesetzten Seiten des jeweiligen Verkleidungselements angeordneten Module derart angeordnet sein, dass ihre dem Verkleidungselement zugewandten vollständigen Oberflächen sich aus Sicht senkrecht zum Verkleidungselement im Wesentlichen, d.h. beispielsweise zu 80, 90, 95, 98 oder vorzugsweise 100 %, decken. Vorteilhaft sind Zufuhr- und Ableitungsmodul(en) nach außen durch Abschirmungselemente aus magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder stromleitfähigem Metall, wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse, insgesamt derart abgeschirmt, dass sie keine oder nur zulässige Mengen an Störstrahlung in andere Bereiche als den zwischen Sende- und Empfangselementen (z.B. Spulen) aussenden; dies ermöglicht Konformität mit den eingangs genannten Vorschriften und Grenzwerten. Vorteilhaft bilden die Abschirmungselemente des jeweiligen Zufuhrmodules in Kombination mit dem Verkleidungselement und dem jeweils gegenüberliegenden Ableitungsmodul eine Art Faradayschen Käfig.
Unter„induktive Übertragung von elektrischer Energie" ist hier die Übertragung von Energie, die auf elektrischer Energie basiert, durch Nichtleiter hindurch zu verstehen, die mittels magnetischer Wechselfelder (wegen des Maxwellschen Gesetze auch als elektromagnetische Wechselfelder darstellbar) und unter induktiver Kopplung geschieht, also kontaktlos (kontaktlose Energieübertragung). Mit anderen Worten, zwischen zwei Stromkreisen wird Energie durch Variation des magnetischen Flusses Φ übertragen. Dies geschieht in der Regel über ein oder mehrere Spulen (Leiterschleifen mit mehreren Windungen), welche einander im Zufuhrmodul und im Ableitungsmodul derart räumlich zugeordnet sind, dass ein ausreichender, vorzugsweise ein möglichst großer Anteil der von der Energiezufuhrmodulseite abgestrahlten Energie vom Ableitungsmodul in Strom verwandelt werden kann. Vorzugsweise erreicht die vom Ableitungsmodul aufgenommene Energie in dessen Empfangsspule(n) 50, 60, 70, 75, 80, 85, 90, 91 , 92, 93, 94, 95 oder mehr der in die Sendespule(n) eingespeisten Energie. Beispielsweise können die Wandlerelektroniken und -elektriken des Zufuhrmoduls und des Ableitungsmoduls vorteilhaft derart abgestimmt sein, dass sie nach dem Resonanzprinzip arbeiten, um eine besonders hohe induktive Energieübertragungsquote sicherzustellen. Mittels des Ableitungsmoduls können alternativ oder zusätzlich zu Energie auch Informationen (Daten) beinhaltende Signale zum Zufuhrmodul übertragen werden, und/oder umgekehrt. Mit anderen Worten, das Ableitungsmodul kann hier ebenfalls als (signalabgebendes) Übertragungsmodul der Energie für Signale wirken, das Zufuhrmodul als (aufnehmendes) „Stromableitungsmodul" der Energie für solche Signale, die dazwischen durch magnetische Wechselfelder übertragen werden. So können zum Beispiel Informationen von elektronischen Geräten oder Computern und zurück übertragen werden. Somit sind auch Daten induktiv übertragbar, nicht nur elektrische Energie. Die Datenübertragung kann neben der Nutzung des Induktionsprinzips auch auf optischem Wege erfolgen, beispielsweise über IR- oder Lichtsignale, wobei die Wandlerelektroniken und -elektriken von Zufuhrmodul und Ableitmodule dann entsprechende Wandler beinhalten.
Die Erfindung betrifft in einer weiteren Ausführungsform insbesondere auch eine Außenwand an einem Gebäude, oder insbesondere einen Raum in einem Gebäude, insbesondere einen Feuchtraum oder einen Operationssaal, welcher mindestens eine Struk- tur ausgewählt aus Wand, Decke und Boden aufweist, die mit einer oder mehreren erfindungsgemäßen flächigen Verkleidungselementen beaufschlagt ist, an welchem sub- stratseitig mindestens ein oben oder nachfolgend beschriebenen Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale vorgesehen ist, wobei die übrigen Wände ebenfalls (im Falle eines Operationssaals vorzugsweise), die Decken und optional auch der Boden jeweils einem Verkleidungselement oder anderen fugenfreien Materialien bedeckt sein können.
Unter„Feuchtraum" sind Räume mit Wassernutzung, etwa ein Badezimmer, die Küche oder ein Toilettenraum z.B. in einem Wohnhaus, zu verstehen. Ebenso gelten öffentliche Schwimmhallen, (Gemeinschafts-)Duschen und Saunen ebenfalls als Feuchträume. Ein "Nassraum" ist ein Feuchtraum, bei dem so viel Wasser anfällt, dass ein Bodenablauf erforderlich wird. Feuchträume sind insbesondere Räume mit geringer oder insbesondere mäßiger (Beanspruchungsklasse) A01 , A02, Beanspruchung z.B. durch Spritzwasser)) Feuchtigkeitsbeanspruchung oder insbesondere solche mit hoher Feuchtigkeitsbeanspruchung (Beanspruchungsklasse A1 gemäß Bauregelliste A, Teil 2 (Wandflächen, die durch Brauch- und Reinigungswasser hoch beansprucht sind), A2 (Bodenflächen, die durch Brauch- und Reinigungswasser hoch beansprucht sind), B (gemäß Bauregelliste A, Teil 2, Wand- und Bodenflächen in Schwimmbecken im Innen- und Außenbereich (mit von innen drückendem Wasser)) oder C (gemäß Bau regelliste A, Teil 2, Wand- und Bodenflächen bei hoher Wasserbeanspruchung und in Verbindung mit chemischer Beanspruchung) zu verstehen, wie entsprechende Garagen, Waschräume, Hallenbäder, Dampfbäder oder andere Bäder, Saunen, Badezimmer, Küchen, Toiletten, Duschräume, Swimmingpools, Kühlräume, Laborräume oder dergleichen.
„Beaufschlagt" bedeutet dabei, dass das oder die Verkleidungselemente vor oder an dem Wandsubstrat einer oder mehrerer Wände (bevorzugt), des Bodens oder der Decke, oder eines Daches, beispielsweise alle Wände, oder allen Innenflächen (Wände, Boden und Decke) eines Gebäudeinnenraums oder einer oder mehreren Außenwänden im Wesentlichen über deren ganze Fläche angebracht ist. Dies bedeutet, dass das oder die Abdeckelemente in direktem Kontakt mit dem Substrat (Wand-, Decken-, Boden- und/oder Dach- material) stehen kann, z.B. einem Material ausgewählt aus Beton, Mauerwerk, z.B. aus Formsteinen, Steinen, miteinander vermörtelten Steinen oder Formsteinen, Stein- (wie Granit- oder Marmor-)platten, Ziegeln, Ziegelsteinen, Holz, einem Verbundmaterial, oder ferner Kunststoff, oder dergleichen, jeweils mit oder ohne Dämm- und/oder Verputzmaterial (beispielsweise durch Anlegen oder mindestens teilweises Verkleben) oder zu diesem in einem gewissen Abstand stehen kann, beispielsweise wie oben beschrieben.
Unter einem Gebäude ist beispielsweise ein Haus mit einer oder mehreren Wohnungen (Wohngebäude), ein Industriegebäude (bevorzugt, insbesondere bei Räumen mit besonderen Reinhalteerfordernissen, wie in der Biotechnologie oder der Mikrosystemtechnik), z.B. ein Laborgebäude, ein Bürogebäude oder insbesondere ein Krankenhausgebäude oder anderweitiges Gebäude (z.B. für ambulante Operationen), einschließlich entsprechend ausgestatteter Container, mit Räumen für chirurgische Eingriffe, aber auch ein sonstiges funktionales Gebäude wie eine Garage, eine Tiefgarage, ein Hallenbad oder dergleichen, zu verstehen.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines Zufuhrmoduls und eines Ableitungsmoduls wird im eingebauten Zustand die Energie und/oder die elektrischen Signale induktiv übertragen, wie oben beschrieben. Die übertragene elektrische Energie kann dann in einem weiteren Verwendungsschritt vom Ableitungsmodul aus als elektrischer Strom einem Stromverbraucher zugeleitet werden, im Falle von elektrischen Signalen in beide Richtungen von und an geeignete signalverarbeitende Vorrichtungen.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Übertragen von elektrischer Energie und/ oder elektrischen Signalen durch ein Verkleidungselement für Oberflächen flächiger Ge- bäudeteile, bei dem Strom und/oder elektrische Signale in einem Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, das hinter (substratseitig) dem besagten Ver- kleidungselement durchbruchfrei angeordnet ist, in ein magnetisches (hierin oft auch als elektromagnetisch bezeichnetes) Wechselfeld umgewandelt wird, welches von einem Ableitungsmodul, das auf der dem Zufuhrmodul entgegengesetzten Seite des besagten Verkleidungselements (ausichtsseitig) durchbruchfrei und lösbar angeordnet ist, (mindestens zum größten Teil) empfangen und in eine Spannung umgewandelt wird, haben die Begriffe ebenfalls die oben und ggf. nachfolgend genannten Bedeutungen. Die Spannung kann in dem Ableitungsmodul eine Spannung hervorrufen, die in einem weiteren Verfahrensschritt (z.B. Schließen eines Stromkreises) einen Strom hervorrufen kann, der einem Stromverbraucher und/oder eine signalaussendenden und/oder signalverarbeitenden Vorrichtung zugeleitet werden kann bzw. wird.
Durchbruchfrei bedeutet insbesondere auch, dass im Verkleidungselement bzw. an dessen Oberfläche an der Stelle der Zufuhr- und Ableitungsmodule keine Rillen oder Fugen (oder wenigstens keine Fugen mit mehr als 2 mm oder mit mehr als 1 mm Breite) vorhanden sind.
Die Figuren zeigen spezielle Ausführungsformen der Erfindung, ohne ihren Umfang einzuschränken. Die nachfolgende Figurenbeschreibung ist Teil der Erfindungsoffenbarung: Figur 1 (Fig. 1 ) zeigt schematisch und im Querschnitt eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und/oder elektrische Signale im eingebauten und für die Strom- und Signalübertragung nutzbaren Zustand, die ein Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale und ein Ableitungsmodul angeordnet auf gegenüberliegenden Seiten, die derart lösbar miteinander verbindbar sind, dass die elektrische Energie übertragen werden kann, aufweist.
Figur 2 zeigt schematisch und im Querschnitt eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und/oder elektrische Signale in einem Zustand, in dem das Zufuhrmodul für elektrische Energie und/oder elektrische Signale noch hinter dem Verkleidungselement an oder in dem Substrat des flächigen Gebäudeteils verbleibt, während das Ableitungsmodul im abgetrennten (gelösten) Zustand gezeigt ist.
Figur 3 zeigt grobschematisch oben eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und/oder elektrische Signale in seitlicher Ansicht im Querschnitt(parallel zur Fläche des Verkleidungselements), unten aus Blickrichtung senkrecht zur Fläche des Verkleidungselements. Das nachfolgende Beispiel dient der Illustration der Erfindung, ohne ihren Umfang einschränken. Es stellt zugleich auch eine spezielle Ausführungsform der Erfindung dar. In Fig. 1 ist exemplarisch eine erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung 1 für elektrische Energie und/oder elektrische Signale dargestellt, welche auf der Aufsichtseite 2 eines flächenförmigen Verkleidungselements 4, beispielsweise einer Acrylglas- oder Glasscheibe, ein Ableitungsmodul 6 für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale aufweist, während es auf der Substratseite 3 (z.B. Wandseite) des flächenförmigen Verklei- dungselements 4 ein Zufuhrmodul 5 für elektrische Energie und/oder elektrische Signale aufweist. Das Zufuhrmodul 5 kann beispielsweise in die Wand eingelassen oder auf dieser aufgebracht oder teils eingelassen sein. Das Zufuhrmodul 5 weist in seinem Inneren eine Wandlerelektronik und -elektrik 7 auf, welche durch einen elektrischen Anschluss 10, hier beispielsweise an das Stromnetz eines Gebäudes, wobei auch (nicht dargestellte) weitere Anschlüsse beispielsweise an Datenübertragungsleitungen vorgesehen sein können, mit Strom und elektrischer Energie versorgt werden kann. Ein hier passives magneti- sierbares Material 9 (z.B. ferromagnetisches Eisen oder ein anderes ferromagnetisches Material, stattdessen kann auch ein Elektromagnet vorgesehen sein), das z.B. ringförmig (mit oder ohne Unterbrechungen) parallel zur Oberfläche des flächenförmigen Verklei- dungselements 4 angeordnet sein kann, erlaubt eine magnetische Wechselwirkung mit mindestens einem Elektromagneten 11 im Ableitungsmodul 6 (stattdessen kann hier ein mit einem Elektromagneten anstelle von 9 wechselwirkendes passives magnetisierbares Material vorgesehen sein), wobei die resultierende Kraft das Zufuhrmodul 5 an seiner Position lösbar befestigt hält. Der mindestens eine Elektromagnet 11 kann durch die induktive übertragene Energie aus dem Zufuhrmodul mit Strom versorgt werden und so ein Magnetfeld aufbauen. Das Ableitungsmodul 6 beinhaltet neben 11 eine (als sekundär bezeichenbare) Wandlerelektonik und -elektrik 8. Diese kann einerseits ein magnetisches Wechselfeld (beispielsweise unter Nutzung mindestens einer geeigneten Spule) in eine Spannung umwandeln, die das Abgreifen eines Stroms oder elektrischer Signale, hier bei- spielsweise mittels einer Kontaktstelle für Stromableitung 12, hier exemplarisch in Form einer Steckdose gezeigt, über einen Stromleiter 13, hier exemplarisch mit einem Stecker ausgestattet dargestellt, der mit der Kontaktstelle für Stromableitung 12 in Kontakt gebracht werden kann, ermöglicht, andererseits den mindestens einen Elektromagneten 11 mit (aus der induktiven Übertragung gewonnenem oder auch beispielsweise in einem nicht gezeigten Akku gespeichertem) Strom versorgen kann. Die elektrische Energie wird im Zufuhrmodul 5 in dessen (als primär bezeichenbare) Wandlerelektronik und -elektrik 7 (beispielsweise mittels mindestens einer Spule), die vorteilhaft derart ausgestaltet ist, dass sie ein gerichtetes Abstrahlen des induktiven elektromagnetischen Felds in Richtung eines gegenüberliegenden Ableitungsmoduls 6 erlaubt, in das besagte elektromagnetische Wechselfeld umgewandelt, welches eine induktive Übertragung der Energie und/oder der elektrischen Signale in das Ableitungsmodul 6 erlaubt, wo es dann über Induktion mittels dessen Wandlerelektronik und -elektrik in eine abgreifbare Spannung (zum Versorgen des mindestens einen Elektromagneten 11 und/oder der Kontaktstelle für die Stromableitung 12) gewandelt werden kann.
Zur Abschirmung ist vorteilhaft mindestens ein Abschirmungselement vorgesehen, welches das oder die das elektromagnetische Wechselfeld abstrahlenden Elemente (z.B. eine Spule) außen mindestens so weitgehend umgeben, dass gemeinsam bei Anwen- dung (Gegenüberstehen von Zufuhr- und Ableitungsmodul am Verkleidungselement) ein Effekt wie bei einem Faradayschen Käfig erzielt wird, beispielsweise mittels abschirmenden magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder ström leitfähigen Metallkomponenten (wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse) (nicht gezeigt).
Mit anderen Worten, das Ableitungsmodul 6 erlaubt hier die kontaktlose Zufuhr von elektrischer Energie zur Kontaktstelle für die Stromableitung 12 aus dem Zufuhrmodul 5, so dass alle zusammen wie beispielhaft gezeigt eine Steckdose ergeben können, ohne dass das Abdeckelement durchbrochen wird.
Das Ableitungsmodul 6 kann aufgrund seiner Lösbarkeit abgenommen werden, beispielsweise durch Drücken einer Arretiertaste 13, wodurch die Versorgung des Elektromagneten 11 mit Strom unterbrochen werden kann, so dass das Magnetfeld, welches das Ableitungsmodul 6 in Position gegenüber dem Zufuhrmodul hält, abgeschaltet und das Ableitungsmodul 6 folglich nicht mehr gehalten wird und abgenommen werden kann. Dann kann beispielsweise das Ableitungsmodul 6 und die Fläche des Verkleidungselements 4, an der es in Arbeitsstellung lag, problemlos reingehalten werden können (keine dauerhaften Fugen). Die entsprechende Situation nach Abnehmen des Ableitungsmoduls 6 ist exemplarisch in Fig. 2 gezeigt.
Auch bei dem oder den Ableitungsmodulen 6 ist zur Abschirmung vorteilhaft mindestens ein Abschirmungselement vorgesehen, welches das oder die das elektromagnetische Wechselfeld abstrahlenden Elemente (z.B. eine Spule) außen mindestens so weitgehend umgeben, dass gemeinsam bei Anwendung (Gegenüberstehen von Zufuhr- und Ableitungsmodul am Verkleidungselement) ein Effekt wie bei einem Faradayschen Käfig erzielt wird, beispielsweise mittels abschirmenden magnetisierbaren (wie Eisen (z.B. als Ferrit), Nickel oder Kobalt) und/oder stromleitfähigen Metallkomponenten (wie z.B. Folien, Gitter, Netze, Plättchen, Drahtgeflechte, Drähte, Metallgehäuse) (nicht gezeigt).
Beispielsweise können die Kontaktstelle für Stromableitung 12 und die Kontaktstelle am Stromleiter 13 länder- oder regionalspezifische Standardsteckdosen und -Stecker sein. Alternativ kann die Kontaktstelle am Stromleiter 13 direkt mit den Leitern für die Stromableitung 12 verbunden sein (quasi unlösbar oder nur z.B. durch Schrauben lösbar), so dass das gesamte Ableitungsmodul 6 quasi einen„Stecker"-analogen Anschluss darstellt. Auch Datenübertragung ist über entsprechende Modulation des magnetischen Wechselfeldes im Bereich zwischen 5 und 6 möglich, ergänzend zur Energieübertragung oder alternativ dazu. Beispielsweise kann dies über im Wandmaterial untergebrachte Vorrichtungen zur Übertragung von WLAN-Signalen oder Ethernet oder dergleichen erfolgen, die induktiv vom Energiezufuhrmodul 5 zum Stromableitungsmodul 6 übertragen und dort nach entsprechender Wandlung in Signale beispielsweise zur Übertragung von Daten oder Steuerungsbefehlen an angeschlossene Computer oder softwaregesteuerte Geräte oder Vorrichtungen geleitet werden können, und/oder in umgekehrter Richtung.
Fig. 3 zeigt grob schematisch eine Kombination aus einem Zufuhrmodul 5, einem Ableitungsmodul 6 und einem Verkleidungselement 4 gemäß der Erfindung, wobei die
Spulenwicklungen 15 des Zufuhrmoduls 5 und des Ableitungsmoduls 6 derart ausgestaltet sind, dass sie vollständig überlappen und jeweils von einem Mantel 16, beispielsweise aus Ferrit oder einem Metall, umgeben sind. Zusammen gewährleistet diese Anordnung besonders gute Abschirmung und somit hohe Energieübertragungseffizienz und nur sehr geringe Emission von Störstrahlung.
/ Ansprüche

Claims

Ansprüche
Flächenförmiges Verkleidungselement (4) für Oberflächen flächiger Gebäudeteile, welches mit einer Übertragungsvorrichtung (1 ) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale ausgestattet ist, die ein Zufuhrmodul (5) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale und ein Ableitungsmodul (6) für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale umfasst, die derart lösbar miteinander verbindbar sind, dass die elektrische Energie und/oder die elektrischen Signale übertragen werden können, dadurch gekennzeichnet, dass in der eingangs genannten Übertragungsvorrichtung (4) das Zufuhrmodul (5) durchbruchfrei hinter dem Verkleidungselement (4) angeordnet ist, während das Ableitungsmodul (6) durchbruchfrei vor dem Verkleidungselement (4) angeordnet ist, und beide Modulen (5,6) Elemente zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie vom Zufuhrmodul (5) zum Ableitungsmodul (6) und/oder von elektrischen Signalen vom Zufuhrmodul (5) zum Ableitungsmodul (6), in umgekehrter Richtung oder in beiden Richtungen sowie Einrichtungen zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls (6) beinhalten.
Verkleidungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Störstrahlung durch entsprechende Ausformung von für die Übertragung elektrischer Energie mittels induktiver Übertragung verwendete elektromagnetische Wechselfelder abstrahlenden und aufnehmenden Elemente für möglichst gerichtete Abstrahlung; durch geeignete Abschirmung; oder beides mindestens so weitgehend abgeschirmt wird, dass Grenzwerte für Störstrahlung eingehalten werden können.
Verkleidungselement (4) nach Anspruch 1 oder 2, welches undurchsichtig oder mindestens teilweise im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich transparent ist und aus einem nicht-stromleitenden und nicht magnetisier- baren Material ausgewählt aus Keramik, Acrylglas und allem Glas besteht.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass seine Dicke im Bereich von 0,1 bis 100 mm liegt, vorzugsweise in einem Bereich, der eine möglichst verlustarme Übertragung der elektrischen Energie nach dem Induktionsprinzip ermöglicht, insbesondere im Bereich von 0,1 bis 20 mm, beispielsweise im Falle dahinter liegender berührungssensibler Bildschirme etwa nach dem „Projected Capacitive Touchscreen'-Prinzip (Projektiv-Kapazitiv-Berüh- rungsbildschirm-Prinzip) im Bereich von 0,1 bis 30 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 20, z.B. von 0,2 bis 10 oder 2 bis 18 mm, wie 2 bis 8 mm.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Fläche von 2 bis 500 m2 hat, vorzugsweise von 3 bis 50 m2.
Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es vor oder an dem Substrat mindestens einer Fläche in einem Gebäudeinnenraum in Form einer Wand, einer Decke oder einem Boden eines Innenraums eines Gebäudes ausgewählt aus einem Feuchtraum und einem Operationssaal, oder vor oder an dem Substrat einer Gebäudeaußenfläche, welche für Feuchtigkeit zugänglich ist, im Wesentlichen über die ganze Substratoberfläche angebracht ist.
Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es derart eingerichtet ist, dass die Übertragung der elektrischen Energie und/oder der elektrischen Signale vom Zufuhrmodul (5) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale zum Ableitungsmodul (6) und/oder im Falle elektrischer Signale im umgekehrter Richtung, mit Hilfe eines elektromagnetischen Wechselfelds erfolgen kann.
Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zufuhrmodul (5) im montierten Zustand substratseitig angeordnet ist in enger Berührung mit der entsprechenden Oberfläche des Verkleidungselements, und eine Wandlerelektronik und - elektrik (7) zum Umwandeln zugeführten (z.B. Gleich- oder Wechsel-) Stroms und/oder elektrischer Signale in ein magnetisches Wechselfeld beinhaltet, und im oder am dem Verkleidungselement zugewandten Bereich als Einrichtung zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls (6) eine Anordnung von ein oder mehreren passiv magnetisierbaren Elementen aufweist, welche in Wechselwirkung mit vom Ableitungsmodul (6) ausgehenden magnetischen Feldern ein Festhalten des Ableitungsmoduls (6) ermöglichen kann, wobei alternativ dort Elektromagnete, die von zugeführtem Strom angetrieben werden können und für entsprechende magnetische Wechselwirkung mit (insbesondere passiv magnetisierbaren, d.h. paramagnetischen, beispielsweise insbesondere ferromagnetischen) Elementen im Ableitungsmodul (6), jeweils für dessen lösbare Befestigung, vorgesehen sein können, und das Ableitungsmodul (6) eine Wandlerelektronik und— elektrik (8) beinhaltet, welche eintreffende magnetische Wechselfelder in eine Gleich- oder Wechselspannung und/oder in elektrische Signale umwandelt, die über geeignete Stromkreise bei deren Schließen elektrischen Strom(fluss) hervorrufen können, und/oder die Umwandlung elektrischer Signale in magnetische Wechselfelder umwandelt, die eine Übertragung zum Zufuhrmodul (5) ermöglichen, wobei separat oder in Kombination mit der gerade erwähnten Wandlerelektronik und -elektrik (8) als Einrichtung zum durchbruchfreien und lösbaren Befestigen des Ableitungsmoduls eine Arretier- und Löseelektronik vorgesehen sein kann, die es ermöglicht, elektromagnetisch (z.B. über entsprechende Spulen oder anders geformte Elektromagnete) Magnetfelder aufzubauen, die durch Wechselwirkung mit der oder den Anordnungen von ein oder mehreren passiv magnetisierbaren Elementen und/oder von Elektromagneten im in montiertem Zustand hinter dem Verkleidungselement gegenüber liegenden Zufuhrmodul (5) eine lösbare Befestigung des Ableitungsmoduls (6) am Verkleidungselement (4) bewirken können, wobei am Ableitungsmodul (6) ein Schalter vorgesehen sein kann, durch den die Anziehung zwischen dem Zufuhrmodul (5) und dem Ableitungsmodul (6) aktiviert bzw. beendet werden kann, so dass das letztere reversibel befestigt werden kann.
Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitungsmodul (6) über übliche lösbare Kontakte oder über unlösbare Kontakte mit ein oder mehreren Stromleitern (13) verbunden ist.
Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerelektroniken und -elektriken des Zufuhrmoduls (5) und des Ableitungsmoduls (6) derart abgestimmt sind, dass sie nach dem Resonanzprinzip arbeiten.
Mit mindestens einem Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgestattete Oberfläche eines Gebäudeteils, insbesondere Wand, Boden, Decke oder Dachoberfläche, der für Feuchtigkeit zugänglich ist, oder Boden, Decke oder vor allem Wand eines Gebäudeinnenraums ausgewählt aus einem Operationssaal und einem Feuchtraum.
12. Oberfläche oder Gebäudeinnenraum nach Anspruch 11 , bei dem es sich um einen Feuchtraum oder einen Operationssaal handelt.
13. Gebäudeinnenraum nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12, bei dem mindestens eine Wand, die Decke oder der Boden mit einer oder mehreren erfindungsgemäßen transparenten flächigen Verkleidungselementen (4) beaufschlagt ist, an welchem substratseitig mindestens ein wie in einem der Ansprüche 1 bis 10 beschriebenes Zufuhrmodul (5) vorgesehen ist, wobei die übrigen Wände ebenfalls (im Falle eines Operationssaals vorzugsweise), die Decken und optional auch der Boden jeweils einem Abdeckelement oder anderen fugenfreien Materialien bedeckt sein können.
14. Gebäudeinnenraum nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede seiner Wände und optional auch die Decke jeweils mit einem Verkleidungselement (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 abgedeckt sind, die fugenarm in ihren Randbereichen miteinander verbunden sind.
15. Verwendung eines Zufuhrmoduls (5) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, das durchbruchfrei hinter einem flächenförmigen Verkleidungselement (4) für eine Oberfläche eines flächigen Gebäudeteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem Gebäudeinnenraum oder auf einer Gebäudeaußenfläche angeordnet ist, und eines Ableitungsmoduls (6) für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale, das auf der dem Zufuhrmodul (5) entgegengesetzten Seite des Verkleidungselements (4) durchbruchfrei und lösbar angeordnet ist, zur induktiven Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale vom Zufuhrmodul (5) zum Ableitungsmodul (6) und/oder vor allem im Falle elektrischer Signale in umgekehrter Richtung.
16. Verfahren zum Übertragen von elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale durch ein flächenfömiges Verkleidungselement (4) für eine Oberfläche eines flächigen Gebäudeteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom und/oder die elektrischen Signale in einem Zufuhrmodul (5) für elektrische Energie und/oder elektrische Signale, das hinter dem besagten Verkleidungselement (4) durchbruchfrei angeordnet ist, in ein magnetisches Wechselfeld umgewandelt wird, welches von einem Ableitungsmodul (6) für elektrischen Strom und/oder elektrische Signale, das auf der dem Zufuhrmodul (5) entgegengesetzten Seite des besagten Verkleidungselements (4) durchbruchfrei und lösbar angeordnet ist, mindestens teilweise empfangen und in eine Spannung bzw. in elektrische Signale umgewandelt wird, wobei vom besagten Ableitungsmodul (6) umgekehrt elektrische Signale in ein magnetisches Wechselfeld umgewandelt und zum Zufuhrmodul übertragen und dort empfangen und in elektrische Signale gewandelt werden können.
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