带有rfid应答器的玻璃化物
技术领域
1.本发明涉及一种玻璃化物(或称为玻璃制品，即verglasung)，其带有金属框架和被放入框架中的玻璃化单元、优选绝缘玻璃化单元，其中，框架包围玻璃化单元的棱边并且同时覆盖至少一个rfid应答器。rfid应答器可用作识别元件。玻璃化物尤其被设置用来形成具有相应结构的立面玻璃化物、窗户、门或室内分隔件。
背景技术：
2.rfid应答器以多种方式用于标记物体，例如实心或复合实心材料板，如例如从ep 2 230 626 a1中已知的。
3.现代窗户、门和立面玻璃化物至少对于在北纬和温带地区中的使用而言通常在使用预制的绝缘玻璃化单元(igu)的情况下制造，这些绝缘玻璃化单元具有以上提及的结构，但如有可能也可以在包括处于复合的多于两个玻璃片材。这种绝缘玻璃化单元是大量生产、销售并且还独立交易的产品，这些产品在其到达最终产品的途中以及如有可能即使在其维护和修理过程中也应可唯一地识别。
4.已经已知的是，使绝缘玻璃化单元设有识别标记，并且在相应的实践中已产生制造商和用户的一定的要求：-识别的记号应不仅从已制好的窗户、门或立面的内侧和而且从其外侧均不可见。
[0005]-标记应从至少30厘米的间距“可读”。
[0006]-标记应尽可能防伪，即不能轻易地被改写或复制。
[0007]
诸如条形码和二维码之类的常规识别记号的有效性基于其可见性，这对于绝缘玻璃化单元至少意味着上述第一方面的限制。由此也使得难以满足第二个要求。以防复制的保护无法被确保，因为可以拍摄条形码和二维码。
[0008]
还提出，使绝缘玻璃化单元设有“电子”标识，尤其可通过无线电读取的识别器、所谓的rfid应答器。例如，在wo 00/36261 a1、wo 2019/219460 a1、wo 2019/219462 a1或wo 2007/137719 a1中公开了这种绝缘玻璃化单元。
[0009]
这样的rfid应答器可以用密码保护，从而使得它不会不费很大力气就被改写或破坏它的无线电能力。
[0010]
某些类型的窗框和门框，但尤其是其中装设绝缘玻璃化单元的立面结构，完全或至少部分地由金属(铝、钢
…
)组成，该金属会中断或至少大大衰减无线电波从或至在绝缘玻璃化单元处的rfid应答器的通道。出于这个原因，已经表明尤其是难以满足上述第二个要求。因此，设有rfid应答器的已知绝缘玻璃化单元不能容易地用于金属框架结构中。这减小如此标记的玻璃化单元的潜在使用范围，并且因此减小制造商和用户对相应标记解决方案的接受度。
技术实现要素：
[0011]
因此，本发明的目的在于，提出一种具有玻璃化单元和框架结构的改进玻璃化物，
其中，该框架结构至少在相当大的部分上由金属构成，并且即使在这种安装情况下也保证满足上述要求。
[0012]
根据本发明的第一方面，该目的通过具有权利要求1的特征的玻璃化物来实现。本发明构思的有利改进是相应从属权利要求的主题。
[0013]
本发明包括玻璃化物，尤其立面玻璃化物、窗户、门或室内分隔件，包括：-由金属的第一框架元件、金属的第二框架元件和至少部分地且优选完全环绕地将这些框架元件连接起来的聚合的第三框架元件构成的框架，以及-布置在框架中的玻璃化单元，尤其绝缘玻璃化单元，-至少一个rfid应答器，其带有偶极天线或带有缝隙天线和运行频率f和相应的真空波长λ，-其中，框架包围玻璃化单元的端面并且同时在通过玻璃化单元的观察方向上覆盖一个或多个rfid应答器，并且-在偶极天线的中心或缝隙天线的中心与玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d为真空波长λ的40%至100%。
[0014]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，间距d为真空波长λ的60%至100%，并且尤其为真空波长λ的70%至90%。
[0015]
真空波长λ由真空光速c0除以rfid应答器的运行频率f得出，即λ=c0/f。
[0016]
玻璃化物，即尤其框架和玻璃化单元，在此构造成多边形(即具有三个或更多拐角)，且尤其矩形或正方形。
[0017]
玻璃化单元具有两个大的通过狭窄的、环绕的端面而连接的主面(正侧和背侧)。玻璃化单元的这些拐角由形成角度的两个端面彼此相碰而形成。这相应地适用于包括玻璃化单元的框架。
[0018]
框架在此优选u形地围绕玻璃化单元的端面，并且同时在通过玻璃片材的观察方向上覆盖一个或多个rfid应答器。第一和第二框架元件的边腿通常如此构造，使得在绝缘玻璃化物的情况下，它们在通过玻璃化单元的观察方向上至少完全覆盖外部区域和间距保持件框架。
[0019]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，框架呈框架形地包围玻璃化单元的所有端侧，即框架完全围绕玻璃化单元布置，并且尤其本身闭合。尤其地，框架实施成直接相应围绕玻璃化单元。
[0020]
在另一有利的设计方案中，在玻璃化单元的端侧与框架的内侧端面之间的间距a为0mm至50mm，优选0.5mm至50mm，特别优选1mm至20mm，并且尤其从3mm到8mm。框架的内侧端面是框架内部中的与玻璃化单元的端面直接相对而置的面。
[0021]
本发明包括如下构思，即通过尤其地输出或输入rfid信号来考虑在玻璃化物的金属框架中无线电波的原则上不利的射出和射入条件。出乎意料地，当一个或多个rfid应答器布置在玻璃化单元的拐角附近并因此在安装于框架中的状态下布置在框架的拐角附近时，获得特别好的结果。特别有利的是在这种情况下(在具有偶极天线的rfid应答器的情况下)，在偶极天线中心或(在具有缝隙天线的rfid应答器的情况下)缝隙天线的中心和玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d在真空波长λ的40%到100%的范围内，特别优选在真空
波长λ的60%到100%的范围内，且尤其在真空波长λ的70%到90%的范围内。
[0022]
最近邻的拐角在此是指最近的拐角，即相距偶极天线中心或rfid应答器的缝隙天线中心的间距最短的拐角。
[0023]
最佳间距范围取决于rfid应答器的运行频率f的真空波长λ。如果rfid应答器的运行频率f例如在uhf范围内在例如866.6mhz，则这相应于34.6cm的真空波长λ。在真空波长λ的40%至100%范围内的间距d则意味着13.8cm(=34.6cm的40%)至34.6cm(=34.6cm的100%)的间距d。
[0024]
本发明产生于对具有上述基本结构的玻璃化物进行的广泛实验研究的结果。
[0025]
根据本发明的玻璃化单元有利地由单个片材、复合片材或耐火玻璃化单元组成，尤其具有至少一个膨胀层，或包括它们。
[0026]
根据本发明的玻璃化单元由至少一个并且优选正好一个绝缘玻璃化单元组成，或包含它们，该绝缘玻璃化单元包括：-至少一个间距保持件，其环绕地成形为间距保持件框架并界定内部区域；-布置在间距保持件框架的片材接触面上的第一玻璃片材和布置在间距保持件框架的第二片材接触面上的第二玻璃片材；并且-这些玻璃片材突出超过间距保持件框架并且形成外部区域，该外部区域至少部分地、优选完全地填充有密封元件。
[0027]
至少一个rfid应答器有利地在框架的内部区域中布置在框架处。rfid应答器优选地布置在框架的内侧面处，特别优选地布置在框架的内侧端面处或布置在第一或第二框架元件的内侧面处，其平行于玻璃化单元的较大的面布置。尤其地，rfid应答器直接布置在框架的内侧面处。直接在此意味着，rfid应答器直接或仅通过粘合层优选粘合膜或双面胶带与框架连接。
[0028]
备选地或与此组合，至少一个rfid应答器布置在玻璃化单元处，优选地布置在玻璃化单元的处于外部的(主)面处或端面之一处。在绝缘玻璃化单元的情况下，至少一个rfid应答器可以布置在绝缘玻璃化单元的外部区域中，即布置在玻璃片材之间的突出超过间距保持件框架的区域中，优选布置在密封元件中。
[0029]
就应用情形而言，发明人尤其对嵌入金属框架中的玻璃化单元进行了研究，以绝缘玻璃化单元为例，其中，框架由两个金属的且由此导电的框架元件构成，这些框架元件通过聚合的且电绝缘的框架元件相连接。这种由两个通过聚合的框架元件连接的金属的框架元件构成的框架是特别有利的，因为通过聚合的框架元件，明显降低从第一框架元件到第二框架元件并因此例如从室外侧到室内侧的热传递。
[0030]
在玻璃片材的外侧和相邻金属框架元件的内侧之间布置有弹性体型材，这些弹性体型材将玻璃化物密封并将玻璃片材固定。
[0031]
研究中使用市售的uhf-rfid应答器，其结构和功能众所周知，并且因此无需在此进一步描述。
[0032]
在根据本发明的玻璃化物的一个设计方案中，rfid应答器被构造为偶极天线。这种结构形式可以特别好地沿着间距保持件且在玻璃片材之间布置在细长的且条带形的外部区域中，在框架内布置在玻璃片材的端面处或玻璃片材的外面处。
[0033]
偶极天线包含至少一个第一天线极和第二天线极，或由其组成。这些天线极优选
地在一条线上前后相继地并且因此彼此平行地布置。在这些天线极之间的中间，通常布置有rfid电子设备或与rfid电子设备的连接。
[0034]
根据类型而定，在此类rfid应答器系统中使用的无线电波长通常在uhf范围内处于865-869mhz(尤其是欧洲频率)或902-928mhz(us-美国和其他频带)。在亚洲、欧洲和美洲，uhf-rfid应答器的释放频率因地区而异，并由itu(国际电联)协调。
[0035]
具有这些频率的无线电信号可以穿透不仅木材而且传统塑料，但不能穿透金属。尤其地，当偶极天线直接布置在框架的金属区段上时，这可能导致偶极天线的短路并且因此导致对rfid应答器的不希望的损害。
[0036]
因此，在rfid应答器的优选设计方案中，偶极天线布置在介电的载体元件、特别优选聚合的载体元件上。载体元件的厚度在此根据材料、尤其载体元件的介电常数和偶极的几何形状来适配。
[0037]
不言而喻，偶极天线连同电子设备本身可以布置在介电的且例如聚合的载体层上，这显著简化组装和预制。
[0038]
在备选的根据本发明的玻璃化物中，rfid应答器被构造为缝隙天线。缝隙天线同样具有细长的形状。然而，e-场通常垂直于缝隙天线的延伸方向伸延。也就是说，缝隙天线的e-场在缝隙天线与偶极天线的e-场正交的情况下伸延。这相应地适用于h-场。
[0039]
如果根据本发明的带有缝隙天线的rfid应答器以通常的并且出于几何原因唯一可能的方向(即延伸方向平行于相邻框架或间距保持件)布置在根据本发明的玻璃化物中，则近场区域的辐射e-场与框架的或间距保持件的延伸方向正交。在这种配置中，e-场仅被轻微吸收或衰减。因此，由缝隙天线辐射的e-场可以更容易地从空腔(由立面框架和间距保持件形成)离开，并且可以从更远的间距读取根据本发明的rfid应答器。
[0040]
在根据本发明的具有缝隙天线的rfid应答器的有利设计方案中，rfid电子设备与缝隙天线电流连接或电磁耦合。在本发明的范畴内，电磁耦合意味着两个部件通过电磁场耦合，也就是说，既电容连接又电感连接，并且优选非电流连接。因此，电磁耦合此处意味着，缝隙天线和rfid应答器通过电磁场耦合，也就是说，既电容连接又电感连接，并且优选非电流连接。“缝隙天线”对于本领域技术人员来说是本身已知的，例如由de894573已知。
[0041]
根据本发明的缝隙天线包含至少一个由导电材料制成的基体。基体优选为板状或膜状，特别优选具有矩形基面(长度x宽度)。
[0042]
该基体具有至少一个、优选正好一个缝隙状的凹部，其以下简称为“缝隙”。缝隙状凹部基本上是矩形的。缝隙沿厚度方向(即基体的最小尺寸)从基体的上侧到其下侧形成敞开的通道。缝隙在该区域(即在其他维度)完全被基体包围。
[0043]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，基体包含优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的自承载的金属箔，或由其组成。优选的金属箔具有0.02mm至0.5mm、尤其0.09mm至0.3mm的厚度。这种用于缝隙天线的基体可以容易地集成到玻璃化物中，并且还可简单且成本有利地制造。不言而喻，金属箔也可以通过聚合物膜来稳定或在一侧或两侧电绝缘。缝隙优选地是仅在金属箔中或在金属箔和聚合物膜中的凹部。
[0044]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，缝隙天线的基体包含金属化的聚合膜或由其组成，该聚合膜带有优选的由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的金属化物。优选的金属层具有10μm至200μm的厚度。缝隙有利地是仅在金属化物中的凹部。这种基体也
可以容易地集成到玻璃化物中，并且此外可简单且成本有利地制造。
[0045]
缝隙天线的优选长度和宽度，即基体的长度lg和宽度bg、缝隙的长度ls和宽度bs以及缝隙在基体内的位置，取决于rfid应答器的运行频率和安装情形的相应事实。
[0046]
基体的长度lg，即平行于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为25mm至200mm，优选为40mm至170mm，且尤其为80mm至150mm。
[0047]
基体的宽度bg，即横向于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为10mm至80mm，优选为12mm至40mm，且尤其为15mm至30mm。
[0048]
缝隙的长度ls，即平行于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为20mm至180mm，优选为35mm至160mm，且尤其为70mm至140mm。
[0049]
有利地，狭缝的宽度bs，即横向于狭缝天线的延伸方向的长度，为0.2mm至20mm，优选为1mm至10mm，且尤其为2mm至5mm。
[0050]
这种结构形式可以特别好地布置在玻璃化物的框架的细长内侧面处。特别优选将具有缝隙天线的rfid应答器布置在聚合的第三框架元件上，并且尤其直接布置在该第三框架元件上。直接在此意味着，rfid应答器直接或仅通过粘合剂层，优选粘合膜或双面胶带，与聚合的第三框架元件连接。
[0051]
在有利的改进方案中，缝隙天线的缝隙直接布置在聚合的第三框架元件上，并且缝隙天线的基体在一侧或两侧与金属的第一框架元件和/或金属的第二框架元件电流耦合或电磁耦合。该耦合导致rfid信号的读取有效范围的有利改善。
[0052]
本领域技术人员将在一方面考虑绝缘玻璃化单元的尺寸而另一方面考虑包夹框架的尺寸，尤其考虑框架的宽度的情况下进行进一步的具体尺寸设计。
[0053]
rfid电子设备优选地参照缝隙的延伸方向居中布置，或布置在缝隙的端部区域之一中，或介于它们之间的某处，并且与基体电流连接和/或电磁耦合。对rfid电子设备位置的选择可以用于优化在rfid电子设备和天线之间的阻抗适配。
[0054]
根据类型而定，在这种带有缝隙天线的rfid应答器系统中使用的无线电波长在uhf范围内通常为865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，或者在shf范围内为2.45ghz和5.8ghz。在亚洲、欧洲和美洲，uhf-rfid应答器的释放频率因地区而异，并由itu(国际电联)协调。
[0055]
对于带有缝隙天线的rfid应答器在uhf范围内，尤其对于rfid应答器在865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，可以取得特别好的结果。
[0056]
具有这些频率的无线电信号可以穿透不仅木材而且传统塑料，但不能穿透金属。尤其地，如果整个缝隙天线直接布置在金属的间距保持件上或间距保持件上的金属箔或金属化箔上，这会导致缝隙天线短路，并且由此导致对rfid应答器的不想要的损害。
[0057]
在优选的设计方案中，根据本发明的缝隙天线可以部分地与金属体、例如金属间距保持件或间距保持件上的金属箔或金属化箔耦合。为此，优选将基体的条带置于缝隙和基体的边界之间，直接环绕金属体或与金属体接触，其中，基体的与缝隙相对而置的条带和缝隙本身尽可能与其远离地布置。可以将基体的条带例如布置在金属的或金属化的间距保持件上，并且可以将缝隙和基体的相对的条带以大约90
°
的角度弯折地布置在玻璃片材之一的内面处。
[0058]
备选地，在rfid应答器的优选设计方案中，缝隙天线可以布置在介电的载体元件
上，特别优选聚合的载体元件上。载体元件的厚度在此根据材料、尤其载体元件的介电常数和缝隙天线的几何形状来适配。
[0059]
不言而喻，缝隙天线连同rfid电子设备本身可以布置在介电的且例如聚合的载体层上，这显著简化组装和预制。
[0060]
发明人的该认识基本上适用于无源的和有源的rfid应答器。
[0061]
鉴于包围玻璃化单元的金属框架，该金属框架根据基本物理定律和按照基于此的本领域技术人员的知识敏感地干扰来自安装在框架内的rfid应答器或其天线的高频电磁辐射，如果不能完全防止的话，所提出的解决方案令人惊讶。它带来不可预见的优点，即根据本发明放置的rfid应答器在相距安装有根据本发明的玻璃化物的玻璃化物约1.5m的相对大间距处仍可被读取。
[0062]
不言而喻，本领域技术人员可以通过简单的试验找到具有有利的发射和接收特性的实施方案和位置。因此，下面提到的实施例和方面主要是对本领域技术人员的建议，而不限制本发明的实施可行方案。
[0063]
不言而喻，玻璃化物可以具有多个rfid应答器，尤其在玻璃化物的各个侧面(上侧、下侧、右侧、左侧)的棱边区域或外部区域中。这通常在根据现有技术的玻璃化物仅具有rfid应答器的短的有效范围的情况下是必要的，以便快速找到rfid信号并快速识别玻璃化物连同布置在其中的玻璃化单元。由于根据本发明增大了rfid应答器的有效范围，对于每个玻璃化物通常正好一个或几个rfid应答器就足够了。
[0064]
对于将rfid应答器放置在玻璃化物中存在多种可行方案，本领域技术人员可以在考虑到特殊的安装技术的情况下并且还鉴于具体的立面或窗户结构从中选择合适的一种。
[0065]
不言而喻，多个rfid应答器也可以布置在上述位置中的多个处。
[0066]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，玻璃化单元具有矩形形状。此外，它具有至少且优选正好四个rfid应答器。每一个rfid应答器都布置在玻璃化单元的四个拐角之一的区域中。每个rfid应答器相距玻璃化单元的最近的拐角具有根据本发明的间距d。也就是说，在偶极天线的中心或缝隙天线的中心(即缝隙在延伸方向上的中心)与玻璃化单元的最近的相邻拐角之间的间距d为真空波长λ的40%到100%，优选60%到100%，且尤其70%到90%。
[0067]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，玻璃化单元具有矩形形状。此外，玻璃化物具有正好两个rfid应答器。每一个rfid应答器都布置在相对于玻璃化单元处于斜对角的两个拐角的区域中。在此每个rfid应答器相距玻璃化单元的最近的拐角具有根据本发明的间距d。也就是说，在偶极天线的中心或缝隙天线的中心(即缝隙在延伸方向上的中心)与玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d为真空波长λ的40%至100%，优选60%至100%，且尤其70%至90%。
[0068]
在有利的改进方案中，根据本发明的玻璃化物具有至少一个条带状耦合元件，该耦合元件与rfid应答器电磁耦合，其中，该耦合元件在至少一个耦合区域中与金属框架元件之一，并且优选地在两个耦合区域中分别与金属框架元件之一电流耦合或电容耦合。
[0069]
本发明的这种改进方案包括如下构思，即如此地将与rfid应答器分开地提供的耦合元件布置在玻璃化单元处，使得在适当地安装于玻璃化物中时，该耦合元件最佳地与其框架耦合，并且引起从框架到rfid应答器天线的信号传输，或从rfid应答器的天线到框架
的信号传输，并因此向玻璃化物的外部传输。由此可以再一次改善根据本发明的通过定义的间距d引起的优点。
[0070]
在此耦合元件与偶极天线的天线极或rfid应答器的缝隙天线电磁耦合。
[0071]
电磁耦合此处意味着，耦合元件和rfid应答器通过电磁场耦合，也就是说，既电容地又电感地连接，并且优选地非电流地连接。
[0072]
在根据本发明的玻璃化物中，rfid应答器构造为偶极天线。根据本发明的耦合元件部分叠合地布置在rfid应答器上方。部分叠合意味着，耦合元件在朝向rfid应答器的正交投影中部分地覆盖偶极天线。
[0073]
如果rfid应答器例如布置在框架端面的内侧处，则耦合元件在垂直于框架端面的观察方向上部分地覆盖rfid应答器，尤其覆盖rfid应答器的偶极天线的天线极。不言而喻，对于耦合元件与rfid应答器的最佳电容耦合和对于rfid无线电信号的根据本发明的传递，耦合元件至少与rfid应答器的偶极天线类似地大小。尤其地，耦合元件在投影中无论在沿着偶极天线的延伸方向的一侧，还是横向于延伸方向，都突出超过偶极天线。偶极天线的延伸方向是偶极天线的纵向方向，也就是说，沿着其相对于彼此线性布置的天线极并且在它们的直线延伸方向上。
[0074]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件包含自承载的金属箔或由其组成，金属箔优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成。优选的金属箔具有0.02mm至0.5mm，且尤其0.09mm至0.3mm的厚度。这种耦合元件可以容易地集成到玻璃化物中，并且还可以容易且成本有利地制造。不言而喻，金属箔也可以通过聚合物膜来稳定或在一侧或两侧电绝缘。
[0075]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，耦合元件包含金属化的聚合物膜或由其组成，该金属化聚合物膜具有由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的优选的金属化物。优选的金属层具有10μm至200μm的厚度。这种耦合元件同样可以容易地集成到玻璃化物中，并且此外可容易且成本有利地制造。
[0076]
根据本发明的耦合元件有利地布置在rfid应答器和框架元件之一的至少一个区段之间。
[0077]
在有利的设计方案中，耦合元件直接布置在框架元件上，并且与金属框架元件电容地或电流地连接。
[0078]
在备选的有利设计方案中，在耦合元件和金属框架元件之间部分地布置有电绝缘层，该电绝缘层将耦合元件与金属框架元件电流隔离。如果耦合元件本身已经不具有电绝缘的载体膜或外壳以减少在外侧和内侧之间的热耦合，则这尤其是可取的。通过这种电流隔离，避免了耦合元件在不希望的区域中的短路，这会限制其功能能力。绝缘层例如是由电绝缘材料制成的聚合物膜或漆膜。
[0079]
根据本发明的耦合元件有利地至少部分地布置在框架的内侧端面处。
[0080]
至少在金属框架元件之一的区域中，耦合元件横向于延伸方向突出超过内侧端面。在此，框架的延伸方向在此是指与框架的短侧相对的框架长侧的方向，所述框架仅由与玻璃化物的面正交的框架的深度形成。
[0081]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件以突出部u突出超过框架的内侧端面。耦合元件在突出部的区域中布置在框架元件的平行于玻璃化物的较大的面伸
延的内侧面处。最大的突出部取决于金属框架元件的宽度，尤其取决于弹性体型材的厚度，其例如为6mm至7mm。
[0082]
突出部u优选为2mm至30mm，特别优选5mm至15mm，且尤其为7mm至10mm。
[0083]
耦合元件的优选长度l，即平行于偶极天线延伸方向的长度，取决于rfid应答器的运行频率f。
[0084]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，耦合元件具有平行于偶极天线的长度l，其大于或等于偶极天线的运行频率f的真空波长的一半λ/2的40%，优选40%至240%，特别优选60%至120%，且尤其是70%至95%。
[0085]
对于rfid应答器在uhf范围内，尤其对于rfid应答器在865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，可以实现对于长度l大于7cm、优选大于10cm、尤其大于14cm的耦合元件特别好的效果。最大长度不太重要。30厘米的最大长度仍能导致良好的结果和良好的读取有效范围。
[0086]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，耦合元件具有平行于偶极天线的7cm至40cm、优选10cm至20cm并且尤其12cm至16cm的长度l。
[0087]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件仅覆盖偶极天线的一个天线极，并且在背离另一天线极的一侧上突出超过该天线极。覆盖在此意味着，耦合元件在朝向rfid应答器的观察方向上布置在相应的天线极的前面并且覆盖它。或者换句话说，耦合元件在正交投影中覆盖相应的天线极。
[0088]
例如，耦合元件仅覆盖偶极天线的第一天线极，并且在背离第二天线极的一侧上延伸超过第一天线极。备选地，耦合元件仅覆盖偶极天线的第二天线极，并且在背离第一天线极的一侧上延伸超过第二天线极。
[0089]
有利地，在此耦合元件的棱边布置在偶极天线的中心上方，并且在第一或第二天线极上方延伸。根据发明人的研究，耦合元件也可以在耦合元件的棱边与偶极天线的中心之间具有小的偏移量v，其中，该偏移量v是在耦合元件朝向偶极天线的投影中测得的。因此，偏移量v意味着，耦合元件的棱边的投影并非精确地布置在偶极天线的天线极之间的中间，而是在一个天线极的延伸方向上或在另一个天线极的延伸方向与其偏离偏移量v。
[0090]
相应的最大偏移量取决于偶极天线的运行频率f的真空波长的一半λ/2。
[0091]
v=0的偏移量是最佳的。尽管如此，偏离此值仍可以获得良好的结果和读取有效范围。偏移量v有利地是rfid应答器的运行频率f的真空波长的一半λ/2的-20%到 20%，优选-10%到 10%，且尤其-5%到 5%。
[0092]
在本发明的另一有利设计方案中，对于rfid应答器的运行频率f，偏移量v在uhf范围内为-30mm至 30mm，优选-20mm至 20mm，尤其-10mm至 10mm。正号在此例如表示，耦合元件的棱边设置在第二天线极上的投影中，并且第二天线极的其余部分被完全覆盖，而第一天线极完全未被覆盖。相反，负号表示耦合元件的棱边设置在第一天线极上的投影中，并且第一天线极的一部分以及第二天线极的其余部分被完全覆盖。
[0093]
耦合元件的宽度有利地取决于框架的宽度，并且可能取决于超出框架的内侧端面的相应的一侧或两侧的突出部。典型宽度为2cm至10cm，优选3cm至5cm。
[0094]
本领域技术人员将一方面考虑玻璃化物的尺寸，另一方面考虑包夹框架的尺寸，尤其考虑框架的宽度，来进行具体的尺寸设计。
[0095]
根据本发明的耦合元件在至少一个耦合区域中与金属框架元件之一，并且优选在两个耦合区域中分别与金属框架元件之一电流耦合或电容耦合耦合。耦合元件优选地与金属框架元件直接接触，并且与其例如电流连接。耦合元件优选地在其整个长度上接触金属框架元件。
[0096]
耦合元件不必牢固地锚固在金属框架元件上。确切地说，松配合或夹紧就足够了。尤其地，在耦合区域中耦合元件和金属框架元件之间的电容耦合就足够了。
[0097]
在根据本发明的另一个有利的玻璃化物中，rfid应答器布置在聚合的第三框架元件上，并且-第一条带形耦合元件布置在偶极天线的第一天线极和第三框架元件之间，其与第一框架元件电容地或电流地耦合；和-第二条带形耦合元件布置在偶极天线的第二天线极和第三框架元件之间，其与第二框架元件电容地或电流地耦合。
[0098]
为此，第一耦合元件仅延伸到第一框架元件的一部分，而不延伸到第二框架元件。此外，第二耦合元件仅延伸至第二框架元件的一部分，而不延伸至第一框架元件。
[0099]
不言而喻，根据本发明的玻璃化物不必具有耦合元件或相同功能的器件。也就是说，在本发明的备选的有利设计方案中，根据本发明的玻璃化物不具有导电的有源或无源的器件，尤其在rfid应答器和框架元件之间没有布置耦合元件。
附图说明
[0100]
此外，本发明的优点和适宜性由以下参照附图对本发明的实施例和方面的描述得出。附图是纯粹的示意性附图，并且不是真实的比例。它们不以任何方式限制本发明。
[0101]
图1a示出了根据本发明的一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图1b示出了根据图1a的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的一部分的详细视图(平面图)，图1c示出了在平行于根据图1a的绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图2示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图3示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图4示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图5是根据本发明的玻璃化物的高度简化的平面图，图6是与根据现有技术的玻璃化物相比，与根据本发明的玻璃化物的辐射频率相关的开启功率的测量结果，图7a示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图7b示出了根据图7a的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的一部分的详细视图(平
面图)，图7c示出了在平行于根据图7a的绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图8a示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图8b示出了根据另一个实施方式的在平行于绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(截面图)，图9示出了根据另一实施方式的在平行于绝缘玻璃化单元的端面的截面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图10示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图11a示出了根据本发明的另一个实施方式的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图11b示出了根据图11a的按照本发明实施方式的玻璃化物的边缘区域的一部分的平面图，以及图11c示出了根据本发明的缝隙天线的详细视图(透视图)。
[0102]
在附图以及以下描述中，玻璃化单元以及玻璃化物和各个部件均用相同或相似的附图标记来表示，而不管具体设计不同的事实。
具体实施方式
[0103]
图1a示出了根据本发明的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0104]
不言而喻，玻璃化物2也可以具有一个或多个玻璃化单元，这些玻璃化单元由单个片材、复合片材或耐火玻璃化单元制成，尤其具有膨胀层。这里提出的所有实施方式单独地和组合地适用于所有类型的玻璃化单元。
[0105]
图1b示出了从图1a的箭头a方向观察的根据图1a的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的一部分的详细视图(俯视图)。
[0106]
图1c示出了在平行于根据图1a的绝缘玻璃化单元1的端面14的截面中玻璃2的沿图1a中的箭头b的方向观察的详细视图(截面图)。
[0107]
在该实施方案中，绝缘玻璃化单元1包括两个玻璃片材4a和4b。这些玻璃片材通过靠近绝缘玻璃化单元1的端面14的放置在玻璃片材4a、4b之间的间距保持件5保持在预定间距处。间距保持件5的基体例如由玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈(san)构成。
[0108]
图1b示出了绝缘玻璃化单元1在由箭头a标识的观察方向上的示意性俯视图。图1b因此示出了顶部的第二玻璃片材4b。
[0109]
多个间距保持件5(这里例如四个)沿着玻璃片材4a、4b的侧棱边引导并形成间距保持件框架5'。间距保持件5的片材接触面，即间距保持件5与玻璃片材4a、4b的接触面，分别与玻璃片材4a或4b粘接，从而机械地固定和密封。粘接连接例如由聚异丁烯或丁基橡胶构成。间距保持件框架5'的内面与玻璃片材4a、4b一起界定内部区域12。
[0110]
间距保持件5通常是中空的(未示出)并填充有干燥剂(未示出)，该干燥剂通过内
侧的小开口(也未示出)把可能已经渗入内部区域12中的水分本身结合。干燥剂包含例如分子筛，比如天然的和/或合成的沸石。玻璃片材4a和4b之间的内部区域12例如填充有惰性气体，如氩气。
[0111]
玻璃片材4a、4b通常在所有侧突出超过间距保持件框架5'，从而间距保持件5的外面和玻璃片材4a、4b的处于外部的区段形成外部区域13。在绝缘玻璃化单元1的该外部区域13中，在玻璃片材4a和4b之间且在间距保持件5的外部，引入密封元件(密封型材)6。该密封元件在此处简化地一体地示出。在实践中，它通常包括两个部件，其中之一将间距保持件5与玻璃片材4a、4b之间的接触面密封，并保护其免受湿气的进入和来自外部的外部影响。密封元件6的第二部件额外地将绝缘玻璃化单元1密封并且机械地稳定化。密封元件6例如由有机多硫化物形成。
[0112]
在间距保持件5的外面上，即在间距保持件5的面向外部区域13的一侧上，例如敷设绝缘膜(此处未示出)，其减少通过聚合物间距保持件5进入内部区域12的热传递。绝缘膜例如可以用聚氨酯热熔粘合剂固定在聚合物间距保持件5上。绝缘膜例如包含三个厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物层和三个厚度为50nm的铝金属层。金属层和聚合物层分别交替施加，其中，两个外层由聚合物层形成。也就是说，层顺序为：聚合物层、随后是金属层、随后是粘合剂层、随后是聚合物层、随后是金属层、随后是粘合剂层、随后是金属层、随后是聚合物层。
[0113]
如已经提到的，间距保持件5的基体例如由玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈(san)构成。通过选择间距保持件基体中的玻璃纤维含量，可以改变和适配其热膨胀系数。通过适配间距保持件基体和绝缘膜的热膨胀系数，可以避免不同材料之间的温度相关应力和绝缘膜的剥落。例如，间距保持件基体具有35%的玻璃纤维含量。间距保持件基体中的玻璃纤维含量同时改善了强度和稳定性。
[0114]
第一玻璃片材4a和第二玻璃片材4b例如由厚度为3mm的钠钙玻璃构成，并且例如具有1000mm x 1200mm的尺寸。不言而喻，在该实施例和以下实施例中所示的每个绝缘玻璃化单元1也可以具有三个或更多个玻璃片材。
[0115]
玻璃化物2此外包括例如u形的框架3。在该示例中，框架3由第一金属框架元件3.1组成，该第一金属框架元件通过聚合物的且电绝缘的第三框架元件3.3与第二金属的框架元件3.2连接。在该示例中，第一和第二框架元件3.1、3.2构造成l形的。因此，框架3以u形围绕绝缘玻璃化单元1的端面14。第一和第二框架元件的平行于玻璃片材4a、4b的较大的面延伸的部分被构造成使得它们在穿过绝缘玻璃化单元1的观察方向(箭头a)上利用密封元件6和间距保持件框架5'至少将外部区域13完全覆盖。
[0116]
框架3围绕绝缘玻璃化物1的所有端面14并形成封闭边框。绝缘玻璃化单元1的端面14和框架3的内侧端面之间的间距a例如约为4mm。绝缘玻璃化单元1布置在此处未示出的载体上，尤其布置在塑料载体或通过塑料电绝缘的载体元件上。此外，在金属框架元件3.1、3.2和玻璃片材4a、4b之间分别布置有弹性体型材7，使得绝缘玻璃化单元1牢固地保持在框架3内部。弹性体型材7例如具有6.5mm的厚度，并且将相应的框架元件3.1、3.2与玻璃片材4a、4b之间的间距固定。
[0117]
根据图1a至1c的玻璃化物例如设有布置在第二框架元件3.2处的rfid应答器9。rfid应答器9布置在框架3内部，并且在那里布置在第二框架元件3.2的内面处，该内面平行
于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸。不言而喻，rfid应答器9也可以布置在框架3内部的其他位置，例如布置在框架元件3.1、3.2、3.3的处于内部的端侧面之一处或布置在第一框架元件3.1的平行于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸的内面处。由于更好的信号输入和输出，优选将rfid应答器9布置在金属框架元件3.1、3.2之一处。
[0118]
rfid应答器的运行频率f在uhf范围内，且例如大约866.6mhz，这相应于34.6cm的真空波长λ。
[0119]
偶极天线9.1的中心17与玻璃化单元的最近邻的拐角20之间的根据本发明的间距d在真空波长λ的40%至100%的范围内，即在真空波长λ为34.6cm情况下处于13.8厘米(=34.6厘米的40%)到34.6厘米(=34.6厘米的100%)的范围内。例如，间距d是真空波长λ的80%，且因此为27.7cm(=34.6cm的80%)。
[0120]
所示示例是rfid应答器9，其中偶极天线9.1布置在介电的载体主体9.2上。这是必要的，因为第二框架元件3.2是能导电的。在没有介电的载体主体9.2的情况下，偶极天线9.1将直接布置在导电面上并且因此将被“短路”。可以通过使用具有介电的载体主体9.2的rfid应答器9(所谓的“金属上”rfid应答器)来避免短路。
[0121]
图2示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)，图2示出了一种变型的结构，其主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再次描述该结构。
[0122]
根据图2的绝缘玻璃化单元1与图1a和1c的不同之处在于，rfid应答器9在此直接布置在第三框架元件3.3的内端面处。不言而喻，它也可以布置在第一框架元件3.1的或第二框架元件3.2的处于内部的端面上。
[0123]
图3示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0124]
图3示出了一种变型的结构，其主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再次描述该结构。
[0125]
在这里所示的设计方案中，rfid应答器9被布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13内的密封元件6中，并且直接在间距保持件框架5的处于外部的侧面上。
[0126]
图4示出了另一种变型的结构，其同样主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。
[0127]
在这里所示的设计方案中，rfid应答器9直接布置在玻璃片材4a的处于外部的面处。
[0128]
图5示出了根据本发明的玻璃化物的大大简化的示意性平面图，其中，仅以绝缘玻璃化单元1和两个rfid应答器9为例示出了玻璃化单元，并且框架3被隐藏。玻璃化物具有第一拐角20.1和第二拐角20.2，它们关于绝缘玻璃化单元1的玻璃片材4a、4b对角相对而置。
[0129]
绝缘玻璃化物1例如构造成矩形形状，其中，水平边，即顶边和底边，比垂直边长。rfid应答器9例如相应于图4直接布置在绝缘玻璃化物1上。
[0130]
rfid应答器9之一设置在绝缘玻璃化物1的下边缘上，其中，rfid应答器9的设置在下边缘的偶极天线9.1的中心17与第一拐角20.1之间的间距d1在本例中为30cm。
[0131]
第二rfid应答器9布置在绝缘玻璃化物1的上边缘，其中，布置在上边缘的偶极天线9.1的中心17与第二拐角20.2之间的间距d2在该示例中同样为30cm。不言而喻，rfid应答器9的间距d1和d2可以在根据本发明的范围内彼此独立地选择，并且不必相同。
[0132]
现代的绝缘玻璃化物1通常具有降低尤其在一个方向上的热辐射透过率的涂层。这种绝缘玻璃化物1具有必须布置在相对于辐射源(例如太阳)的特殊安装位置的正面和背面。图5中所示的在斜对角20.1、20.2处布置两个rfid应答器9具有特别的优点，即可以简单地通过检查rfid应答器9是否位于预定拐角20.1、20.2的区域中来检查相对于绝缘玻璃化物1的正面和背面的正确安装。在此，正确的安装不依赖于围绕垂直于绝缘玻璃化单元的较大的面的轴线旋转180
°
，即不依赖于交换上棱边和下棱边。于是例如在正确安装的情况下，rfid应答器9分别位于右下拐角20.1和左上拐角20.2中，并且在玻璃化单元的前后侧颠倒安装的情况下，rfid应答器9分别位于左下拐角和右上拐角。
[0133]
图6示出了分别具有无源uhf-rfid应答器9的根据本发明的玻璃化物2和根据现有技术的玻璃化物的测量结果。玻璃化物例如具有1.8m x 0.5m的面积。rfid应答器9分别布置在较长的一侧。
[0134]
在根据本发明的玻璃化物2中，rfid应答器9布置在第一位置pos1。从偶极天线9.1的中心17到最近的拐角20的根据本发明的间距d在这里是30cm。
[0135]
在根据现有技术的比较示例中，rfid应答器9在片材中间的第二位置pos2中相距两个最近的拐角具有90cm的间距。
[0136]
在此测量开启功率p，即需要从外部辐射进来的功率，这对于无源rfid应答器9的操作是必需的，减去真空中信号的典型的距离相关的衰减。开启功率p根据辐射频率f
ein
来测量。垂直虚线示出了欧盟允许的用于uhf-rfid应用的频率范围为865hz至869mhz。
[0137]
测量结果的解释方式是，所需的开启功率越低，使用商用的且实用的rfid阅读器读取rfid应答器的有效范围就越大。
[0138]
位于根据本发明的位置pos1的rfid应答器的要照射的功率为与根据现有技术的位于位置pos2的rfid应答器相比的直至9分之一。例如，在866mhz频率下，rfid应答器在位置pos1处的开启功率为-6dbm(≈0.25mw)，而在位置pos2处为2.7dbm(≈1.86mw)。
[0139]
测量清楚地表明，与根据现有技术的定位相比，将rfid应答器9定位在根据本发明的间距d处是有利的。
[0140]
图7a示出了根据本发明的具有绝缘玻璃化单元1的另一玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0141]
图7b示出了沿图7a的箭头a方向观察的根据图7a的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的一部分的详细视图(俯视图)。
[0142]
图7c示出了在平行于根据图7a的绝缘玻璃化单元1的端面14的截面中沿图7a中的箭头b的方向观察的玻璃化物2的详细视图(横截面图)。
[0143]
图7a、7b和7c在其结构上基本上对应于图1a、1b和1c，因此下面仅讨论不同之处。尤其地，附图标记彼此相应。
[0144]
在根据图7a、7b和7c的实施例中，在框架的内端面14处布置有耦合元件10，其例如
由0.1mm厚的导电箔和例如由铝箔构成。耦合元件10在此例如从第一框架元件3.1的内端面14延伸经过第三框架元件3.3的内端面14和第二框架元件3.2的内端面14。
[0145]
耦合元件10可以直接布置在框架元件3.1、3.2、3.3上(这里在图中未示出)。这种配置制造起来特别容易且成本有利。
[0146]
备选地，在耦合元件10和框架元件3.1、3.2、3.3的相应部分之间布置例如由聚合物膜制成的绝缘层8。聚合物膜例如由0.16mm厚的聚酰亚胺膜组成。不言而喻，绝缘层8也可以是耦合元件10的一侧或两侧的电绝缘涂层的一部分。此外，耦合元件10关于框架3在内侧围绕第二框架元件3.2的内拐角，并且在耦合元件10的区域10.1中沿着第二框架元件3.2的内面构造，该内面平行于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸。耦合元件10布置在rfid应答器9和第二框架元件3.2之间的这个区域10.1k中。此外，耦合元件10在该区域10.1k中与rfid应答器10电磁耦合。此外，耦合元件10在该区域10.1k中与第二框架元件3.2例如电流耦合。不言而喻，耦合元件10在该区域10.1k中也可以仅电磁地与第二框架元件3.2耦合，例如通过绝缘膜，尤其通过绝缘膜8的延续部耦合。该区域10.1k的宽度例如是9mm。
[0147]
耦合元件10的棱边大致叠合地布置在偶极天线9.1的两个天线极之一上。这意味着，耦合元件10的棱边基本上布置在偶极天线9.1的中心。叠合地布置在此意味着，耦合元件10布置在偶极天线9.1的天线极在耦合元件10上的正交投影内，并且至少完全覆盖它。换言之，耦合元件10相对于rfid应答器9的俯视图布置，并且完全覆盖偶极天线9.1的天线极。
[0148]
耦合元件10的在其与偶极天线9.1的延伸方向平行、进而与框架3的长边的延伸方向平行的延伸方向上的长度l例如为15cm。耦合元件10因此大约与偶极天线9.1一样长，并且因此在一侧突出超过其端部大约50%。
[0149]
所示示例是rfid应答器9，其中偶极天线9.1布置在介电的载体主体9.2上。这是必要的，因为无论耦合元件10还是第二框架元件3.2都是导电的。在没有介电的载体主体9.2的情况下，偶极天线9.1将直接布置在导电面处，并且因此将被“短路”。可以通过使用具有介电的载体主体9.2的rfid应答器9(所谓的“金属上”rfid应答器)来避免短路。
[0150]
在这里的示例中，rfid应答器9的一半粘接或夹在金属框架元件3.2上方的耦合元件10上，而另一半粘接或夹在框架元件3.2本身上。
[0151]
如图7c中所示，偶极天线9.1由第一天线极9.1.1和第二天线极9.1.2组成，这两者都在rfid应答器9中间与电子设备连接。耦合元件10被布置成完全覆盖第一天线极9.1.1，并且在背离第二天线极9.1.2的一侧突出超过第一天线极9.1.1。由于这种覆盖以及在第一天线极9.1.1和耦合元件10之间的小间距，发生了电磁耦合。
[0152]
如图7a和7c中详细示出的，耦合元件10在耦合区域15中与金属的第二框架3.2耦合。为此，耦合元件10的导电膜例如在其整个长度上搁置在第二框架元件3.2上并且与其电流连接。不言而喻，电容耦合也足以在rfid应答器9的运行范围内耦合高频信号。
[0153]
正如发明人的研究出人意料地揭示的那样，通过将耦合元件10耦合到玻璃化物2的框架3上，rfid应答器9的偶极天线9.1的信号可以附加改善地向外引导，以及相反地将信号从外部改善地供应给rfid应答器9。令人惊讶的是，与根据本发明的具有不带耦合元件10的绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2相比，rfid信号的有效范围再次增大。
[0154]
图8a示出了根据本发明的另一实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0155]
图8b示出了在图8a的箭头b的观察方向上平行于根据图8a的玻璃化物2的端面14的截面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)。
[0156]
图8a和8b示出了一种变型的结构，该结构主要具有图7a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。图8b中的观察方向在此从绝缘玻璃化单元1的一侧指向框架3，即与图8a中箭头b的方向相反。
[0157]
根据图8a和8b的绝缘玻璃化单元1与图7a和7c的不同之处在于耦合元件10的设计方案，在此，耦合元件在两侧以区域10.1k、10.1'k突出超过框架3的处于内部的端侧。由此得到两个耦合区域15、15'，其中耦合元件10耦合到第一和第二框架元件3.1、3.2处。总的来说，这导致上述特性的对称化，以改善rfid信号的读取有效范围，从而可以在玻璃化物2的两侧实现相同的信号强度。
[0158]
此外，rfid应答器9在此例如关于框架3并且在中间夹有耦合元件10以及绝缘层8的情况下布置在第二框架元件3.2的内端面处。不言而喻，它也可以布置在第一框架元件3.1的或框架元件3.3的内端面处。
[0159]
图9示出了根据本发明另一实施方式玻璃化物2在平行于端面14的截面中的详细视图(截面图)。此处的观察方向是从绝缘玻璃化单元1的一侧指向框架3，即与图8a中的箭头b的方向相反。
[0160]
耦合元件10的棱边16在此没有布置在偶极天线9.1的中心(偶极17的中心)，而是偏移了大约10mm的偏移量v。耦合元件10因此也覆盖第二天线极9.1.2的一部分。然而，在这里可以测量到良好的rfid信号。总体而言，可以达到rfid应答器9的运行频率f的真空波长的一半λ/2的20%的偏移量v，可以实现良好且实用的信号或足够大的最大读取范围。偏移量v是在第一天线极9.1.1的方向上发生还是在第二天线极9.1.2的方向上发生并不重要。在发明人的研究中已经表明，这样的布置也对接收/发送特性具有积极的影响，并且增加了rfid应答器9的可实现的读取间距。
[0161]
图10示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0162]
图10示出了一种变型的结构，该结构主要具有根据图7a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。
[0163]
在此处所示的设计方案中，rfid应答器9布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13内的密封元件6中并且直接布置在间距保持件框架5上。耦合元件10，其在此例如具有超过第二玻璃片材4b和第一玻璃片材4a的两侧突出部10.1、10.1'，布置在玻璃片材4a和4b的端面14上。由此产生了两个耦合区域15、15'，其中耦合元件10耦合到第一和第二框架元件3.1、3.2上。总体而言，这导致上述特性的对称化，以改善rfid信号的读取有效范围，从而可以在绝缘玻璃化单元1的两侧实现相同的信号强度。
[0164]
图11a示出了具有备选的rfid应答器9的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)，该rfid应答器具有缝隙天线90.1。图11a的绝缘玻璃化单元1和玻璃化物2基本上对应于根据图1a的绝缘玻璃化单元1和玻璃化物2，因此下面仅讨论不同之处。
[0165]
与图1a的玻璃化物2相比，rfid应答器9被构造为缝隙天线90.1。缝隙天线90.1的
细节可以从图11b和11c以及相关的附图描述得到。此外，缝隙天线90.1布置在聚合的第三框架元件3.3上。
[0166]
图11b示出了在由图11a的箭头b标出的观察方向上通过图11a的玻璃化物2的边缘区域的示意性平面图。
[0167]
rfid应答器的运行频率在uhf范围内，例如为866.6mhz。
[0168]
所示示例是具有缝隙天线90.1的根据本发明的rfid应答器9，其中rfid电子设备90.2布置在缝隙90.1.1的中间，缝隙天线90.1的基体90.1.2固定在相邻的区域上，并且与其导电地连接，例如通过在缝隙90.1.1两侧的两个电流连接(在图11b中一个在顶部，一个在底部)。不言而喻，rfid电子设备90.2也可以布置在不同的位置并且可以通过线路、电流连接或电磁耦合与缝隙天线90.1连接。
[0169]
图11c示出了根据本发明的缝隙天线90.1的透视图。该缝隙天线由金属的基体90.1.2构成，例如由具有140mm长度lg、10mm宽度bg和0.1mm厚度dg的矩形铜箔构成。基体90.1.2例如在中间具有缝隙，其形式是长度ls为120mm、宽度bs为2mm的完整凹部。因此，基体90.1.2的在缝隙90.1.1周围的边缘区域在纵向方向(lr)上分别为大约10mm并且在横向方向(br)上分别为大约4mm。不言而喻，缝隙的长度、宽度、位置、材料等可以适应于安装情况、辐射特性和rfid频率的相应事实。
[0170]
在缝隙90.1.1和基体90.1.2的边缘之间，沿延伸方向有两个条状区域(也称为条带100.1、100.2)。在根据图11c的示例中，这些条带100.1、100.2具有相同的宽度和相同的长度。
[0171]
基体90.1.2也可以由相对刚性的薄金属板或非常薄的金属箔或金属化物构成，其布置在载体元件上，优选地布置在介电的载体元件例如聚合物板或聚合物膜上。
[0172]
缝隙天线90.1例如直接布置在聚合的第三框架元件3.3上。由于聚合的第三框架元件3.3的材料是电绝缘的，因此缝隙天线90.1可以例如直接布置在聚合的第三框架元件3.3处，例如使用薄的粘接膜或双面胶带粘接。
[0173]
本发明的实施方案不限于上述示例和所强调的实施方面，而是还可以进行大量修改，这些修改对于本领域技术人员而言从所附权利要求中得到。
[0174]
本发明的另一方面涉及一种根据本发明的rfid应答器9，优选至少一个另外的根据本发明的rfid应答器9，其-布置在玻璃化单元上，优选布置在绝缘玻璃化单元的外面或端面14之一上；或-布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13中。
[0175]
本发明的另一方面涉及根据本发明的玻璃化物2，其中，条带形耦合元件10与rfid应答器9电磁耦合，并且耦合元件10在至少一个耦合区域15中与金属的框架元件3.1、3.2之一耦合，优选地在两个耦合区域15、15'中分别与金属框架元件3.1、3.2之一电流地或电容地耦合。这对于具有偶极天线9.1的rfid应答器9特别有利。
[0176]
在优选的设计方案中，根据本发明的耦合元件10包含金属化的聚合物膜或自承载的金属箔，其优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成，或由其组成。
[0177]
在另一优选设计方案中，根据本发明的条带形耦合元件10布置在rfid应答器9和框架元件3.1、3.2、3.3之一的至少一部分之间。
[0178]
在另一优选设计方案中，根据本发明的条带形耦合元件10部分叠合地布置在rfid
应答器9上方。
[0179]
在根据本发明的玻璃化物的另一优选设计方案中，在rfid应答器9和框架元件3.1、3.2、3.3之间没有布置导电的器件，尤其没有布置耦合元件10。
[0180]
附图标记清单：1 绝缘玻璃化单元2 玻璃化物、绝缘玻璃化物3 框架3.1、3.2 金属的、第一或第二框架元件3.3 聚合的第三框架构件4a、4b 玻璃片材5 间距保持件5' 间距保持件框架5.1、5.2 片材接触面5.4 间距保持件5的内面6 密封元件7 弹性体型材8 绝缘层9 rfid应答器9.1 偶极天线9.1.1、9.1.2 第一或第二天线极9.2 介电的载体元件10 耦合元件10' 耦合元件10的区域10.1、10.1' 突出部10.1k、10.1'k 耦合的区域12 内部区域13 外部区域14 绝缘玻璃化单元1的或玻璃片材4a、4b的端面15 耦合区域16 耦合元件10的棱边17 偶极天线9.1的中心18 玻璃片材4a或4b的外面19 玻璃片材4a或4b的内面20 玻璃化单元的拐角20.1、20.2 第一或第二拐角90.1 缝隙天线90.1.1 缝隙、缝隙状的凹部90.1.2 基体、箔90.2 rfid电子设备
100.1、100.2 条带状的区域、条带箭头a 俯视方向或观察方向箭头b 俯视方向pos1 根据本发明的位置pos2 根据现有技术的位置a 间距c0 真空光速d 间距d1、d2 第一或第二间距f
ein 辐射频率f rfid应答器9的运行频率l 长度bg 缝隙天线90.1的基体90.1.2的宽度bs 缝隙90.1.1的宽度br (边缘)条带100.1、100.2的宽度dg 缝隙天线90.1的基体的厚度lg 缝隙天线90.1的基体的长度ld 基体90.1.2的厚度ls 缝隙90.1.1的长度lr 边缘的长度λ 真空波长p 开启功率u 突出部v 偏移量
技术领域
1.本发明涉及一种玻璃化物(或称为玻璃制品，即verglasung)，其带有金属框架和被放入框架中的玻璃化单元、优选绝缘玻璃化单元，其中，框架包围玻璃化单元的棱边并且同时覆盖至少一个rfid应答器。rfid应答器可用作识别元件。玻璃化物尤其被设置用来形成具有相应结构的立面玻璃化物、窗户、门或室内分隔件。
背景技术：
2.rfid应答器以多种方式用于标记物体，例如实心或复合实心材料板，如例如从ep 2 230 626 a1中已知的。
3.现代窗户、门和立面玻璃化物至少对于在北纬和温带地区中的使用而言通常在使用预制的绝缘玻璃化单元(igu)的情况下制造，这些绝缘玻璃化单元具有以上提及的结构，但如有可能也可以在包括处于复合的多于两个玻璃片材。这种绝缘玻璃化单元是大量生产、销售并且还独立交易的产品，这些产品在其到达最终产品的途中以及如有可能即使在其维护和修理过程中也应可唯一地识别。
4.已经已知的是，使绝缘玻璃化单元设有识别标记，并且在相应的实践中已产生制造商和用户的一定的要求：-识别的记号应不仅从已制好的窗户、门或立面的内侧和而且从其外侧均不可见。
[0005]-标记应从至少30厘米的间距“可读”。
[0006]-标记应尽可能防伪，即不能轻易地被改写或复制。
[0007]
诸如条形码和二维码之类的常规识别记号的有效性基于其可见性，这对于绝缘玻璃化单元至少意味着上述第一方面的限制。由此也使得难以满足第二个要求。以防复制的保护无法被确保，因为可以拍摄条形码和二维码。
[0008]
还提出，使绝缘玻璃化单元设有“电子”标识，尤其可通过无线电读取的识别器、所谓的rfid应答器。例如，在wo 00/36261 a1、wo 2019/219460 a1、wo 2019/219462 a1或wo 2007/137719 a1中公开了这种绝缘玻璃化单元。
[0009]
这样的rfid应答器可以用密码保护，从而使得它不会不费很大力气就被改写或破坏它的无线电能力。
[0010]
某些类型的窗框和门框，但尤其是其中装设绝缘玻璃化单元的立面结构，完全或至少部分地由金属(铝、钢
…
)组成，该金属会中断或至少大大衰减无线电波从或至在绝缘玻璃化单元处的rfid应答器的通道。出于这个原因，已经表明尤其是难以满足上述第二个要求。因此，设有rfid应答器的已知绝缘玻璃化单元不能容易地用于金属框架结构中。这减小如此标记的玻璃化单元的潜在使用范围，并且因此减小制造商和用户对相应标记解决方案的接受度。
技术实现要素：
[0011]
因此，本发明的目的在于，提出一种具有玻璃化单元和框架结构的改进玻璃化物，
其中，该框架结构至少在相当大的部分上由金属构成，并且即使在这种安装情况下也保证满足上述要求。
[0012]
根据本发明的第一方面，该目的通过具有权利要求1的特征的玻璃化物来实现。本发明构思的有利改进是相应从属权利要求的主题。
[0013]
本发明包括玻璃化物，尤其立面玻璃化物、窗户、门或室内分隔件，包括：-由金属的第一框架元件、金属的第二框架元件和至少部分地且优选完全环绕地将这些框架元件连接起来的聚合的第三框架元件构成的框架，以及-布置在框架中的玻璃化单元，尤其绝缘玻璃化单元，-至少一个rfid应答器，其带有偶极天线或带有缝隙天线和运行频率f和相应的真空波长λ，-其中，框架包围玻璃化单元的端面并且同时在通过玻璃化单元的观察方向上覆盖一个或多个rfid应答器，并且-在偶极天线的中心或缝隙天线的中心与玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d为真空波长λ的40%至100%。
[0014]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，间距d为真空波长λ的60%至100%，并且尤其为真空波长λ的70%至90%。
[0015]
真空波长λ由真空光速c0除以rfid应答器的运行频率f得出，即λ=c0/f。
[0016]
玻璃化物，即尤其框架和玻璃化单元，在此构造成多边形(即具有三个或更多拐角)，且尤其矩形或正方形。
[0017]
玻璃化单元具有两个大的通过狭窄的、环绕的端面而连接的主面(正侧和背侧)。玻璃化单元的这些拐角由形成角度的两个端面彼此相碰而形成。这相应地适用于包括玻璃化单元的框架。
[0018]
框架在此优选u形地围绕玻璃化单元的端面，并且同时在通过玻璃片材的观察方向上覆盖一个或多个rfid应答器。第一和第二框架元件的边腿通常如此构造，使得在绝缘玻璃化物的情况下，它们在通过玻璃化单元的观察方向上至少完全覆盖外部区域和间距保持件框架。
[0019]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，框架呈框架形地包围玻璃化单元的所有端侧，即框架完全围绕玻璃化单元布置，并且尤其本身闭合。尤其地，框架实施成直接相应围绕玻璃化单元。
[0020]
在另一有利的设计方案中，在玻璃化单元的端侧与框架的内侧端面之间的间距a为0mm至50mm，优选0.5mm至50mm，特别优选1mm至20mm，并且尤其从3mm到8mm。框架的内侧端面是框架内部中的与玻璃化单元的端面直接相对而置的面。
[0021]
本发明包括如下构思，即通过尤其地输出或输入rfid信号来考虑在玻璃化物的金属框架中无线电波的原则上不利的射出和射入条件。出乎意料地，当一个或多个rfid应答器布置在玻璃化单元的拐角附近并因此在安装于框架中的状态下布置在框架的拐角附近时，获得特别好的结果。特别有利的是在这种情况下(在具有偶极天线的rfid应答器的情况下)，在偶极天线中心或(在具有缝隙天线的rfid应答器的情况下)缝隙天线的中心和玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d在真空波长λ的40%到100%的范围内，特别优选在真空
波长λ的60%到100%的范围内，且尤其在真空波长λ的70%到90%的范围内。
[0022]
最近邻的拐角在此是指最近的拐角，即相距偶极天线中心或rfid应答器的缝隙天线中心的间距最短的拐角。
[0023]
最佳间距范围取决于rfid应答器的运行频率f的真空波长λ。如果rfid应答器的运行频率f例如在uhf范围内在例如866.6mhz，则这相应于34.6cm的真空波长λ。在真空波长λ的40%至100%范围内的间距d则意味着13.8cm(=34.6cm的40%)至34.6cm(=34.6cm的100%)的间距d。
[0024]
本发明产生于对具有上述基本结构的玻璃化物进行的广泛实验研究的结果。
[0025]
根据本发明的玻璃化单元有利地由单个片材、复合片材或耐火玻璃化单元组成，尤其具有至少一个膨胀层，或包括它们。
[0026]
根据本发明的玻璃化单元由至少一个并且优选正好一个绝缘玻璃化单元组成，或包含它们，该绝缘玻璃化单元包括：-至少一个间距保持件，其环绕地成形为间距保持件框架并界定内部区域；-布置在间距保持件框架的片材接触面上的第一玻璃片材和布置在间距保持件框架的第二片材接触面上的第二玻璃片材；并且-这些玻璃片材突出超过间距保持件框架并且形成外部区域，该外部区域至少部分地、优选完全地填充有密封元件。
[0027]
至少一个rfid应答器有利地在框架的内部区域中布置在框架处。rfid应答器优选地布置在框架的内侧面处，特别优选地布置在框架的内侧端面处或布置在第一或第二框架元件的内侧面处，其平行于玻璃化单元的较大的面布置。尤其地，rfid应答器直接布置在框架的内侧面处。直接在此意味着，rfid应答器直接或仅通过粘合层优选粘合膜或双面胶带与框架连接。
[0028]
备选地或与此组合，至少一个rfid应答器布置在玻璃化单元处，优选地布置在玻璃化单元的处于外部的(主)面处或端面之一处。在绝缘玻璃化单元的情况下，至少一个rfid应答器可以布置在绝缘玻璃化单元的外部区域中，即布置在玻璃片材之间的突出超过间距保持件框架的区域中，优选布置在密封元件中。
[0029]
就应用情形而言，发明人尤其对嵌入金属框架中的玻璃化单元进行了研究，以绝缘玻璃化单元为例，其中，框架由两个金属的且由此导电的框架元件构成，这些框架元件通过聚合的且电绝缘的框架元件相连接。这种由两个通过聚合的框架元件连接的金属的框架元件构成的框架是特别有利的，因为通过聚合的框架元件，明显降低从第一框架元件到第二框架元件并因此例如从室外侧到室内侧的热传递。
[0030]
在玻璃片材的外侧和相邻金属框架元件的内侧之间布置有弹性体型材，这些弹性体型材将玻璃化物密封并将玻璃片材固定。
[0031]
研究中使用市售的uhf-rfid应答器，其结构和功能众所周知，并且因此无需在此进一步描述。
[0032]
在根据本发明的玻璃化物的一个设计方案中，rfid应答器被构造为偶极天线。这种结构形式可以特别好地沿着间距保持件且在玻璃片材之间布置在细长的且条带形的外部区域中，在框架内布置在玻璃片材的端面处或玻璃片材的外面处。
[0033]
偶极天线包含至少一个第一天线极和第二天线极，或由其组成。这些天线极优选
地在一条线上前后相继地并且因此彼此平行地布置。在这些天线极之间的中间，通常布置有rfid电子设备或与rfid电子设备的连接。
[0034]
根据类型而定，在此类rfid应答器系统中使用的无线电波长通常在uhf范围内处于865-869mhz(尤其是欧洲频率)或902-928mhz(us-美国和其他频带)。在亚洲、欧洲和美洲，uhf-rfid应答器的释放频率因地区而异，并由itu(国际电联)协调。
[0035]
具有这些频率的无线电信号可以穿透不仅木材而且传统塑料，但不能穿透金属。尤其地，当偶极天线直接布置在框架的金属区段上时，这可能导致偶极天线的短路并且因此导致对rfid应答器的不希望的损害。
[0036]
因此，在rfid应答器的优选设计方案中，偶极天线布置在介电的载体元件、特别优选聚合的载体元件上。载体元件的厚度在此根据材料、尤其载体元件的介电常数和偶极的几何形状来适配。
[0037]
不言而喻，偶极天线连同电子设备本身可以布置在介电的且例如聚合的载体层上，这显著简化组装和预制。
[0038]
在备选的根据本发明的玻璃化物中，rfid应答器被构造为缝隙天线。缝隙天线同样具有细长的形状。然而，e-场通常垂直于缝隙天线的延伸方向伸延。也就是说，缝隙天线的e-场在缝隙天线与偶极天线的e-场正交的情况下伸延。这相应地适用于h-场。
[0039]
如果根据本发明的带有缝隙天线的rfid应答器以通常的并且出于几何原因唯一可能的方向(即延伸方向平行于相邻框架或间距保持件)布置在根据本发明的玻璃化物中，则近场区域的辐射e-场与框架的或间距保持件的延伸方向正交。在这种配置中，e-场仅被轻微吸收或衰减。因此，由缝隙天线辐射的e-场可以更容易地从空腔(由立面框架和间距保持件形成)离开，并且可以从更远的间距读取根据本发明的rfid应答器。
[0040]
在根据本发明的具有缝隙天线的rfid应答器的有利设计方案中，rfid电子设备与缝隙天线电流连接或电磁耦合。在本发明的范畴内，电磁耦合意味着两个部件通过电磁场耦合，也就是说，既电容连接又电感连接，并且优选非电流连接。因此，电磁耦合此处意味着，缝隙天线和rfid应答器通过电磁场耦合，也就是说，既电容连接又电感连接，并且优选非电流连接。“缝隙天线”对于本领域技术人员来说是本身已知的，例如由de894573已知。
[0041]
根据本发明的缝隙天线包含至少一个由导电材料制成的基体。基体优选为板状或膜状，特别优选具有矩形基面(长度x宽度)。
[0042]
该基体具有至少一个、优选正好一个缝隙状的凹部，其以下简称为“缝隙”。缝隙状凹部基本上是矩形的。缝隙沿厚度方向(即基体的最小尺寸)从基体的上侧到其下侧形成敞开的通道。缝隙在该区域(即在其他维度)完全被基体包围。
[0043]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，基体包含优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的自承载的金属箔，或由其组成。优选的金属箔具有0.02mm至0.5mm、尤其0.09mm至0.3mm的厚度。这种用于缝隙天线的基体可以容易地集成到玻璃化物中，并且还可简单且成本有利地制造。不言而喻，金属箔也可以通过聚合物膜来稳定或在一侧或两侧电绝缘。缝隙优选地是仅在金属箔中或在金属箔和聚合物膜中的凹部。
[0044]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，缝隙天线的基体包含金属化的聚合膜或由其组成，该聚合膜带有优选的由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的金属化物。优选的金属层具有10μm至200μm的厚度。缝隙有利地是仅在金属化物中的凹部。这种基体也
可以容易地集成到玻璃化物中，并且此外可简单且成本有利地制造。
[0045]
缝隙天线的优选长度和宽度，即基体的长度lg和宽度bg、缝隙的长度ls和宽度bs以及缝隙在基体内的位置，取决于rfid应答器的运行频率和安装情形的相应事实。
[0046]
基体的长度lg，即平行于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为25mm至200mm，优选为40mm至170mm，且尤其为80mm至150mm。
[0047]
基体的宽度bg，即横向于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为10mm至80mm，优选为12mm至40mm，且尤其为15mm至30mm。
[0048]
缝隙的长度ls，即平行于缝隙天线的延伸方向的长度，有利地为20mm至180mm，优选为35mm至160mm，且尤其为70mm至140mm。
[0049]
有利地，狭缝的宽度bs，即横向于狭缝天线的延伸方向的长度，为0.2mm至20mm，优选为1mm至10mm，且尤其为2mm至5mm。
[0050]
这种结构形式可以特别好地布置在玻璃化物的框架的细长内侧面处。特别优选将具有缝隙天线的rfid应答器布置在聚合的第三框架元件上，并且尤其直接布置在该第三框架元件上。直接在此意味着，rfid应答器直接或仅通过粘合剂层，优选粘合膜或双面胶带，与聚合的第三框架元件连接。
[0051]
在有利的改进方案中，缝隙天线的缝隙直接布置在聚合的第三框架元件上，并且缝隙天线的基体在一侧或两侧与金属的第一框架元件和/或金属的第二框架元件电流耦合或电磁耦合。该耦合导致rfid信号的读取有效范围的有利改善。
[0052]
本领域技术人员将在一方面考虑绝缘玻璃化单元的尺寸而另一方面考虑包夹框架的尺寸，尤其考虑框架的宽度的情况下进行进一步的具体尺寸设计。
[0053]
rfid电子设备优选地参照缝隙的延伸方向居中布置，或布置在缝隙的端部区域之一中，或介于它们之间的某处，并且与基体电流连接和/或电磁耦合。对rfid电子设备位置的选择可以用于优化在rfid电子设备和天线之间的阻抗适配。
[0054]
根据类型而定，在这种带有缝隙天线的rfid应答器系统中使用的无线电波长在uhf范围内通常为865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，或者在shf范围内为2.45ghz和5.8ghz。在亚洲、欧洲和美洲，uhf-rfid应答器的释放频率因地区而异，并由itu(国际电联)协调。
[0055]
对于带有缝隙天线的rfid应答器在uhf范围内，尤其对于rfid应答器在865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，可以取得特别好的结果。
[0056]
具有这些频率的无线电信号可以穿透不仅木材而且传统塑料，但不能穿透金属。尤其地，如果整个缝隙天线直接布置在金属的间距保持件上或间距保持件上的金属箔或金属化箔上，这会导致缝隙天线短路，并且由此导致对rfid应答器的不想要的损害。
[0057]
在优选的设计方案中，根据本发明的缝隙天线可以部分地与金属体、例如金属间距保持件或间距保持件上的金属箔或金属化箔耦合。为此，优选将基体的条带置于缝隙和基体的边界之间，直接环绕金属体或与金属体接触，其中，基体的与缝隙相对而置的条带和缝隙本身尽可能与其远离地布置。可以将基体的条带例如布置在金属的或金属化的间距保持件上，并且可以将缝隙和基体的相对的条带以大约90
°
的角度弯折地布置在玻璃片材之一的内面处。
[0058]
备选地，在rfid应答器的优选设计方案中，缝隙天线可以布置在介电的载体元件
上，特别优选聚合的载体元件上。载体元件的厚度在此根据材料、尤其载体元件的介电常数和缝隙天线的几何形状来适配。
[0059]
不言而喻，缝隙天线连同rfid电子设备本身可以布置在介电的且例如聚合的载体层上，这显著简化组装和预制。
[0060]
发明人的该认识基本上适用于无源的和有源的rfid应答器。
[0061]
鉴于包围玻璃化单元的金属框架，该金属框架根据基本物理定律和按照基于此的本领域技术人员的知识敏感地干扰来自安装在框架内的rfid应答器或其天线的高频电磁辐射，如果不能完全防止的话，所提出的解决方案令人惊讶。它带来不可预见的优点，即根据本发明放置的rfid应答器在相距安装有根据本发明的玻璃化物的玻璃化物约1.5m的相对大间距处仍可被读取。
[0062]
不言而喻，本领域技术人员可以通过简单的试验找到具有有利的发射和接收特性的实施方案和位置。因此，下面提到的实施例和方面主要是对本领域技术人员的建议，而不限制本发明的实施可行方案。
[0063]
不言而喻，玻璃化物可以具有多个rfid应答器，尤其在玻璃化物的各个侧面(上侧、下侧、右侧、左侧)的棱边区域或外部区域中。这通常在根据现有技术的玻璃化物仅具有rfid应答器的短的有效范围的情况下是必要的，以便快速找到rfid信号并快速识别玻璃化物连同布置在其中的玻璃化单元。由于根据本发明增大了rfid应答器的有效范围，对于每个玻璃化物通常正好一个或几个rfid应答器就足够了。
[0064]
对于将rfid应答器放置在玻璃化物中存在多种可行方案，本领域技术人员可以在考虑到特殊的安装技术的情况下并且还鉴于具体的立面或窗户结构从中选择合适的一种。
[0065]
不言而喻，多个rfid应答器也可以布置在上述位置中的多个处。
[0066]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，玻璃化单元具有矩形形状。此外，它具有至少且优选正好四个rfid应答器。每一个rfid应答器都布置在玻璃化单元的四个拐角之一的区域中。每个rfid应答器相距玻璃化单元的最近的拐角具有根据本发明的间距d。也就是说，在偶极天线的中心或缝隙天线的中心(即缝隙在延伸方向上的中心)与玻璃化单元的最近的相邻拐角之间的间距d为真空波长λ的40%到100%，优选60%到100%，且尤其70%到90%。
[0067]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，玻璃化单元具有矩形形状。此外，玻璃化物具有正好两个rfid应答器。每一个rfid应答器都布置在相对于玻璃化单元处于斜对角的两个拐角的区域中。在此每个rfid应答器相距玻璃化单元的最近的拐角具有根据本发明的间距d。也就是说，在偶极天线的中心或缝隙天线的中心(即缝隙在延伸方向上的中心)与玻璃化单元的最近邻的拐角之间的间距d为真空波长λ的40%至100%，优选60%至100%，且尤其70%至90%。
[0068]
在有利的改进方案中，根据本发明的玻璃化物具有至少一个条带状耦合元件，该耦合元件与rfid应答器电磁耦合，其中，该耦合元件在至少一个耦合区域中与金属框架元件之一，并且优选地在两个耦合区域中分别与金属框架元件之一电流耦合或电容耦合。
[0069]
本发明的这种改进方案包括如下构思，即如此地将与rfid应答器分开地提供的耦合元件布置在玻璃化单元处，使得在适当地安装于玻璃化物中时，该耦合元件最佳地与其框架耦合，并且引起从框架到rfid应答器天线的信号传输，或从rfid应答器的天线到框架
的信号传输，并因此向玻璃化物的外部传输。由此可以再一次改善根据本发明的通过定义的间距d引起的优点。
[0070]
在此耦合元件与偶极天线的天线极或rfid应答器的缝隙天线电磁耦合。
[0071]
电磁耦合此处意味着，耦合元件和rfid应答器通过电磁场耦合，也就是说，既电容地又电感地连接，并且优选地非电流地连接。
[0072]
在根据本发明的玻璃化物中，rfid应答器构造为偶极天线。根据本发明的耦合元件部分叠合地布置在rfid应答器上方。部分叠合意味着，耦合元件在朝向rfid应答器的正交投影中部分地覆盖偶极天线。
[0073]
如果rfid应答器例如布置在框架端面的内侧处，则耦合元件在垂直于框架端面的观察方向上部分地覆盖rfid应答器，尤其覆盖rfid应答器的偶极天线的天线极。不言而喻，对于耦合元件与rfid应答器的最佳电容耦合和对于rfid无线电信号的根据本发明的传递，耦合元件至少与rfid应答器的偶极天线类似地大小。尤其地，耦合元件在投影中无论在沿着偶极天线的延伸方向的一侧，还是横向于延伸方向，都突出超过偶极天线。偶极天线的延伸方向是偶极天线的纵向方向，也就是说，沿着其相对于彼此线性布置的天线极并且在它们的直线延伸方向上。
[0074]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件包含自承载的金属箔或由其组成，金属箔优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成。优选的金属箔具有0.02mm至0.5mm，且尤其0.09mm至0.3mm的厚度。这种耦合元件可以容易地集成到玻璃化物中，并且还可以容易且成本有利地制造。不言而喻，金属箔也可以通过聚合物膜来稳定或在一侧或两侧电绝缘。
[0075]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，耦合元件包含金属化的聚合物膜或由其组成，该金属化聚合物膜具有由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成的优选的金属化物。优选的金属层具有10μm至200μm的厚度。这种耦合元件同样可以容易地集成到玻璃化物中，并且此外可容易且成本有利地制造。
[0076]
根据本发明的耦合元件有利地布置在rfid应答器和框架元件之一的至少一个区段之间。
[0077]
在有利的设计方案中，耦合元件直接布置在框架元件上，并且与金属框架元件电容地或电流地连接。
[0078]
在备选的有利设计方案中，在耦合元件和金属框架元件之间部分地布置有电绝缘层，该电绝缘层将耦合元件与金属框架元件电流隔离。如果耦合元件本身已经不具有电绝缘的载体膜或外壳以减少在外侧和内侧之间的热耦合，则这尤其是可取的。通过这种电流隔离，避免了耦合元件在不希望的区域中的短路，这会限制其功能能力。绝缘层例如是由电绝缘材料制成的聚合物膜或漆膜。
[0079]
根据本发明的耦合元件有利地至少部分地布置在框架的内侧端面处。
[0080]
至少在金属框架元件之一的区域中，耦合元件横向于延伸方向突出超过内侧端面。在此，框架的延伸方向在此是指与框架的短侧相对的框架长侧的方向，所述框架仅由与玻璃化物的面正交的框架的深度形成。
[0081]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件以突出部u突出超过框架的内侧端面。耦合元件在突出部的区域中布置在框架元件的平行于玻璃化物的较大的面伸
延的内侧面处。最大的突出部取决于金属框架元件的宽度，尤其取决于弹性体型材的厚度，其例如为6mm至7mm。
[0082]
突出部u优选为2mm至30mm，特别优选5mm至15mm，且尤其为7mm至10mm。
[0083]
耦合元件的优选长度l，即平行于偶极天线延伸方向的长度，取决于rfid应答器的运行频率f。
[0084]
在根据本发明的玻璃化物的另一有利设计方案中，耦合元件具有平行于偶极天线的长度l，其大于或等于偶极天线的运行频率f的真空波长的一半λ/2的40%，优选40%至240%，特别优选60%至120%，且尤其是70%至95%。
[0085]
对于rfid应答器在uhf范围内，尤其对于rfid应答器在865-869mhz(尤其欧洲频率)或902-928mhz(us-美国频带和其他频带)，可以实现对于长度l大于7cm、优选大于10cm、尤其大于14cm的耦合元件特别好的效果。最大长度不太重要。30厘米的最大长度仍能导致良好的结果和良好的读取有效范围。
[0086]
在根据本发明的玻璃化物的备选的有利设计方案中，耦合元件具有平行于偶极天线的7cm至40cm、优选10cm至20cm并且尤其12cm至16cm的长度l。
[0087]
在根据本发明的玻璃化物的有利设计方案中，耦合元件仅覆盖偶极天线的一个天线极，并且在背离另一天线极的一侧上突出超过该天线极。覆盖在此意味着，耦合元件在朝向rfid应答器的观察方向上布置在相应的天线极的前面并且覆盖它。或者换句话说，耦合元件在正交投影中覆盖相应的天线极。
[0088]
例如，耦合元件仅覆盖偶极天线的第一天线极，并且在背离第二天线极的一侧上延伸超过第一天线极。备选地，耦合元件仅覆盖偶极天线的第二天线极，并且在背离第一天线极的一侧上延伸超过第二天线极。
[0089]
有利地，在此耦合元件的棱边布置在偶极天线的中心上方，并且在第一或第二天线极上方延伸。根据发明人的研究，耦合元件也可以在耦合元件的棱边与偶极天线的中心之间具有小的偏移量v，其中，该偏移量v是在耦合元件朝向偶极天线的投影中测得的。因此，偏移量v意味着，耦合元件的棱边的投影并非精确地布置在偶极天线的天线极之间的中间，而是在一个天线极的延伸方向上或在另一个天线极的延伸方向与其偏离偏移量v。
[0090]
相应的最大偏移量取决于偶极天线的运行频率f的真空波长的一半λ/2。
[0091]
v=0的偏移量是最佳的。尽管如此，偏离此值仍可以获得良好的结果和读取有效范围。偏移量v有利地是rfid应答器的运行频率f的真空波长的一半λ/2的-20%到 20%，优选-10%到 10%，且尤其-5%到 5%。
[0092]
在本发明的另一有利设计方案中，对于rfid应答器的运行频率f，偏移量v在uhf范围内为-30mm至 30mm，优选-20mm至 20mm，尤其-10mm至 10mm。正号在此例如表示，耦合元件的棱边设置在第二天线极上的投影中，并且第二天线极的其余部分被完全覆盖，而第一天线极完全未被覆盖。相反，负号表示耦合元件的棱边设置在第一天线极上的投影中，并且第一天线极的一部分以及第二天线极的其余部分被完全覆盖。
[0093]
耦合元件的宽度有利地取决于框架的宽度，并且可能取决于超出框架的内侧端面的相应的一侧或两侧的突出部。典型宽度为2cm至10cm，优选3cm至5cm。
[0094]
本领域技术人员将一方面考虑玻璃化物的尺寸，另一方面考虑包夹框架的尺寸，尤其考虑框架的宽度，来进行具体的尺寸设计。
[0095]
根据本发明的耦合元件在至少一个耦合区域中与金属框架元件之一，并且优选在两个耦合区域中分别与金属框架元件之一电流耦合或电容耦合耦合。耦合元件优选地与金属框架元件直接接触，并且与其例如电流连接。耦合元件优选地在其整个长度上接触金属框架元件。
[0096]
耦合元件不必牢固地锚固在金属框架元件上。确切地说，松配合或夹紧就足够了。尤其地，在耦合区域中耦合元件和金属框架元件之间的电容耦合就足够了。
[0097]
在根据本发明的另一个有利的玻璃化物中，rfid应答器布置在聚合的第三框架元件上，并且-第一条带形耦合元件布置在偶极天线的第一天线极和第三框架元件之间，其与第一框架元件电容地或电流地耦合；和-第二条带形耦合元件布置在偶极天线的第二天线极和第三框架元件之间，其与第二框架元件电容地或电流地耦合。
[0098]
为此，第一耦合元件仅延伸到第一框架元件的一部分，而不延伸到第二框架元件。此外，第二耦合元件仅延伸至第二框架元件的一部分，而不延伸至第一框架元件。
[0099]
不言而喻，根据本发明的玻璃化物不必具有耦合元件或相同功能的器件。也就是说，在本发明的备选的有利设计方案中，根据本发明的玻璃化物不具有导电的有源或无源的器件，尤其在rfid应答器和框架元件之间没有布置耦合元件。
附图说明
[0100]
此外，本发明的优点和适宜性由以下参照附图对本发明的实施例和方面的描述得出。附图是纯粹的示意性附图，并且不是真实的比例。它们不以任何方式限制本发明。
[0101]
图1a示出了根据本发明的一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图1b示出了根据图1a的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的一部分的详细视图(平面图)，图1c示出了在平行于根据图1a的绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图2示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图3示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图4示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图5是根据本发明的玻璃化物的高度简化的平面图，图6是与根据现有技术的玻璃化物相比，与根据本发明的玻璃化物的辐射频率相关的开启功率的测量结果，图7a示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图7b示出了根据图7a的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的一部分的详细视图(平
面图)，图7c示出了在平行于根据图7a的绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图8a示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图8b示出了根据另一个实施方式的在平行于绝缘玻璃化单元的端面的截面平面中的玻璃化物的详细视图(截面图)，图9示出了根据另一实施方式的在平行于绝缘玻璃化单元的端面的截面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)，图10示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图11a示出了根据本发明的另一个实施方式的玻璃化物的边缘区域的详细视图(横截面图)，图11b示出了根据图11a的按照本发明实施方式的玻璃化物的边缘区域的一部分的平面图，以及图11c示出了根据本发明的缝隙天线的详细视图(透视图)。
[0102]
在附图以及以下描述中，玻璃化单元以及玻璃化物和各个部件均用相同或相似的附图标记来表示，而不管具体设计不同的事实。
具体实施方式
[0103]
图1a示出了根据本发明的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0104]
不言而喻，玻璃化物2也可以具有一个或多个玻璃化单元，这些玻璃化单元由单个片材、复合片材或耐火玻璃化单元制成，尤其具有膨胀层。这里提出的所有实施方式单独地和组合地适用于所有类型的玻璃化单元。
[0105]
图1b示出了从图1a的箭头a方向观察的根据图1a的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的一部分的详细视图(俯视图)。
[0106]
图1c示出了在平行于根据图1a的绝缘玻璃化单元1的端面14的截面中玻璃2的沿图1a中的箭头b的方向观察的详细视图(截面图)。
[0107]
在该实施方案中，绝缘玻璃化单元1包括两个玻璃片材4a和4b。这些玻璃片材通过靠近绝缘玻璃化单元1的端面14的放置在玻璃片材4a、4b之间的间距保持件5保持在预定间距处。间距保持件5的基体例如由玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈(san)构成。
[0108]
图1b示出了绝缘玻璃化单元1在由箭头a标识的观察方向上的示意性俯视图。图1b因此示出了顶部的第二玻璃片材4b。
[0109]
多个间距保持件5(这里例如四个)沿着玻璃片材4a、4b的侧棱边引导并形成间距保持件框架5'。间距保持件5的片材接触面，即间距保持件5与玻璃片材4a、4b的接触面，分别与玻璃片材4a或4b粘接，从而机械地固定和密封。粘接连接例如由聚异丁烯或丁基橡胶构成。间距保持件框架5'的内面与玻璃片材4a、4b一起界定内部区域12。
[0110]
间距保持件5通常是中空的(未示出)并填充有干燥剂(未示出)，该干燥剂通过内
侧的小开口(也未示出)把可能已经渗入内部区域12中的水分本身结合。干燥剂包含例如分子筛，比如天然的和/或合成的沸石。玻璃片材4a和4b之间的内部区域12例如填充有惰性气体，如氩气。
[0111]
玻璃片材4a、4b通常在所有侧突出超过间距保持件框架5'，从而间距保持件5的外面和玻璃片材4a、4b的处于外部的区段形成外部区域13。在绝缘玻璃化单元1的该外部区域13中，在玻璃片材4a和4b之间且在间距保持件5的外部，引入密封元件(密封型材)6。该密封元件在此处简化地一体地示出。在实践中，它通常包括两个部件，其中之一将间距保持件5与玻璃片材4a、4b之间的接触面密封，并保护其免受湿气的进入和来自外部的外部影响。密封元件6的第二部件额外地将绝缘玻璃化单元1密封并且机械地稳定化。密封元件6例如由有机多硫化物形成。
[0112]
在间距保持件5的外面上，即在间距保持件5的面向外部区域13的一侧上，例如敷设绝缘膜(此处未示出)，其减少通过聚合物间距保持件5进入内部区域12的热传递。绝缘膜例如可以用聚氨酯热熔粘合剂固定在聚合物间距保持件5上。绝缘膜例如包含三个厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物层和三个厚度为50nm的铝金属层。金属层和聚合物层分别交替施加，其中，两个外层由聚合物层形成。也就是说，层顺序为：聚合物层、随后是金属层、随后是粘合剂层、随后是聚合物层、随后是金属层、随后是粘合剂层、随后是金属层、随后是聚合物层。
[0113]
如已经提到的，间距保持件5的基体例如由玻璃纤维增强的苯乙烯-丙烯腈(san)构成。通过选择间距保持件基体中的玻璃纤维含量，可以改变和适配其热膨胀系数。通过适配间距保持件基体和绝缘膜的热膨胀系数，可以避免不同材料之间的温度相关应力和绝缘膜的剥落。例如，间距保持件基体具有35%的玻璃纤维含量。间距保持件基体中的玻璃纤维含量同时改善了强度和稳定性。
[0114]
第一玻璃片材4a和第二玻璃片材4b例如由厚度为3mm的钠钙玻璃构成，并且例如具有1000mm x 1200mm的尺寸。不言而喻，在该实施例和以下实施例中所示的每个绝缘玻璃化单元1也可以具有三个或更多个玻璃片材。
[0115]
玻璃化物2此外包括例如u形的框架3。在该示例中，框架3由第一金属框架元件3.1组成，该第一金属框架元件通过聚合物的且电绝缘的第三框架元件3.3与第二金属的框架元件3.2连接。在该示例中，第一和第二框架元件3.1、3.2构造成l形的。因此，框架3以u形围绕绝缘玻璃化单元1的端面14。第一和第二框架元件的平行于玻璃片材4a、4b的较大的面延伸的部分被构造成使得它们在穿过绝缘玻璃化单元1的观察方向(箭头a)上利用密封元件6和间距保持件框架5'至少将外部区域13完全覆盖。
[0116]
框架3围绕绝缘玻璃化物1的所有端面14并形成封闭边框。绝缘玻璃化单元1的端面14和框架3的内侧端面之间的间距a例如约为4mm。绝缘玻璃化单元1布置在此处未示出的载体上，尤其布置在塑料载体或通过塑料电绝缘的载体元件上。此外，在金属框架元件3.1、3.2和玻璃片材4a、4b之间分别布置有弹性体型材7，使得绝缘玻璃化单元1牢固地保持在框架3内部。弹性体型材7例如具有6.5mm的厚度，并且将相应的框架元件3.1、3.2与玻璃片材4a、4b之间的间距固定。
[0117]
根据图1a至1c的玻璃化物例如设有布置在第二框架元件3.2处的rfid应答器9。rfid应答器9布置在框架3内部，并且在那里布置在第二框架元件3.2的内面处，该内面平行
于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸。不言而喻，rfid应答器9也可以布置在框架3内部的其他位置，例如布置在框架元件3.1、3.2、3.3的处于内部的端侧面之一处或布置在第一框架元件3.1的平行于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸的内面处。由于更好的信号输入和输出，优选将rfid应答器9布置在金属框架元件3.1、3.2之一处。
[0118]
rfid应答器的运行频率f在uhf范围内，且例如大约866.6mhz，这相应于34.6cm的真空波长λ。
[0119]
偶极天线9.1的中心17与玻璃化单元的最近邻的拐角20之间的根据本发明的间距d在真空波长λ的40%至100%的范围内，即在真空波长λ为34.6cm情况下处于13.8厘米(=34.6厘米的40%)到34.6厘米(=34.6厘米的100%)的范围内。例如，间距d是真空波长λ的80%，且因此为27.7cm(=34.6cm的80%)。
[0120]
所示示例是rfid应答器9，其中偶极天线9.1布置在介电的载体主体9.2上。这是必要的，因为第二框架元件3.2是能导电的。在没有介电的载体主体9.2的情况下，偶极天线9.1将直接布置在导电面上并且因此将被“短路”。可以通过使用具有介电的载体主体9.2的rfid应答器9(所谓的“金属上”rfid应答器)来避免短路。
[0121]
图2示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)，图2示出了一种变型的结构，其主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再次描述该结构。
[0122]
根据图2的绝缘玻璃化单元1与图1a和1c的不同之处在于，rfid应答器9在此直接布置在第三框架元件3.3的内端面处。不言而喻，它也可以布置在第一框架元件3.1的或第二框架元件3.2的处于内部的端面上。
[0123]
图3示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0124]
图3示出了一种变型的结构，其主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再次描述该结构。
[0125]
在这里所示的设计方案中，rfid应答器9被布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13内的密封元件6中，并且直接在间距保持件框架5的处于外部的侧面上。
[0126]
图4示出了另一种变型的结构，其同样主要具有根据图1a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。
[0127]
在这里所示的设计方案中，rfid应答器9直接布置在玻璃片材4a的处于外部的面处。
[0128]
图5示出了根据本发明的玻璃化物的大大简化的示意性平面图，其中，仅以绝缘玻璃化单元1和两个rfid应答器9为例示出了玻璃化单元，并且框架3被隐藏。玻璃化物具有第一拐角20.1和第二拐角20.2，它们关于绝缘玻璃化单元1的玻璃片材4a、4b对角相对而置。
[0129]
绝缘玻璃化物1例如构造成矩形形状，其中，水平边，即顶边和底边，比垂直边长。rfid应答器9例如相应于图4直接布置在绝缘玻璃化物1上。
[0130]
rfid应答器9之一设置在绝缘玻璃化物1的下边缘上，其中，rfid应答器9的设置在下边缘的偶极天线9.1的中心17与第一拐角20.1之间的间距d1在本例中为30cm。
[0131]
第二rfid应答器9布置在绝缘玻璃化物1的上边缘，其中，布置在上边缘的偶极天线9.1的中心17与第二拐角20.2之间的间距d2在该示例中同样为30cm。不言而喻，rfid应答器9的间距d1和d2可以在根据本发明的范围内彼此独立地选择，并且不必相同。
[0132]
现代的绝缘玻璃化物1通常具有降低尤其在一个方向上的热辐射透过率的涂层。这种绝缘玻璃化物1具有必须布置在相对于辐射源(例如太阳)的特殊安装位置的正面和背面。图5中所示的在斜对角20.1、20.2处布置两个rfid应答器9具有特别的优点，即可以简单地通过检查rfid应答器9是否位于预定拐角20.1、20.2的区域中来检查相对于绝缘玻璃化物1的正面和背面的正确安装。在此，正确的安装不依赖于围绕垂直于绝缘玻璃化单元的较大的面的轴线旋转180
°
，即不依赖于交换上棱边和下棱边。于是例如在正确安装的情况下，rfid应答器9分别位于右下拐角20.1和左上拐角20.2中，并且在玻璃化单元的前后侧颠倒安装的情况下，rfid应答器9分别位于左下拐角和右上拐角。
[0133]
图6示出了分别具有无源uhf-rfid应答器9的根据本发明的玻璃化物2和根据现有技术的玻璃化物的测量结果。玻璃化物例如具有1.8m x 0.5m的面积。rfid应答器9分别布置在较长的一侧。
[0134]
在根据本发明的玻璃化物2中，rfid应答器9布置在第一位置pos1。从偶极天线9.1的中心17到最近的拐角20的根据本发明的间距d在这里是30cm。
[0135]
在根据现有技术的比较示例中，rfid应答器9在片材中间的第二位置pos2中相距两个最近的拐角具有90cm的间距。
[0136]
在此测量开启功率p，即需要从外部辐射进来的功率，这对于无源rfid应答器9的操作是必需的，减去真空中信号的典型的距离相关的衰减。开启功率p根据辐射频率f
ein
来测量。垂直虚线示出了欧盟允许的用于uhf-rfid应用的频率范围为865hz至869mhz。
[0137]
测量结果的解释方式是，所需的开启功率越低，使用商用的且实用的rfid阅读器读取rfid应答器的有效范围就越大。
[0138]
位于根据本发明的位置pos1的rfid应答器的要照射的功率为与根据现有技术的位于位置pos2的rfid应答器相比的直至9分之一。例如，在866mhz频率下，rfid应答器在位置pos1处的开启功率为-6dbm(≈0.25mw)，而在位置pos2处为2.7dbm(≈1.86mw)。
[0139]
测量清楚地表明，与根据现有技术的定位相比，将rfid应答器9定位在根据本发明的间距d处是有利的。
[0140]
图7a示出了根据本发明的具有绝缘玻璃化单元1的另一玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0141]
图7b示出了沿图7a的箭头a方向观察的根据图7a的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的一部分的详细视图(俯视图)。
[0142]
图7c示出了在平行于根据图7a的绝缘玻璃化单元1的端面14的截面中沿图7a中的箭头b的方向观察的玻璃化物2的详细视图(横截面图)。
[0143]
图7a、7b和7c在其结构上基本上对应于图1a、1b和1c，因此下面仅讨论不同之处。尤其地，附图标记彼此相应。
[0144]
在根据图7a、7b和7c的实施例中，在框架的内端面14处布置有耦合元件10，其例如
由0.1mm厚的导电箔和例如由铝箔构成。耦合元件10在此例如从第一框架元件3.1的内端面14延伸经过第三框架元件3.3的内端面14和第二框架元件3.2的内端面14。
[0145]
耦合元件10可以直接布置在框架元件3.1、3.2、3.3上(这里在图中未示出)。这种配置制造起来特别容易且成本有利。
[0146]
备选地，在耦合元件10和框架元件3.1、3.2、3.3的相应部分之间布置例如由聚合物膜制成的绝缘层8。聚合物膜例如由0.16mm厚的聚酰亚胺膜组成。不言而喻，绝缘层8也可以是耦合元件10的一侧或两侧的电绝缘涂层的一部分。此外，耦合元件10关于框架3在内侧围绕第二框架元件3.2的内拐角，并且在耦合元件10的区域10.1中沿着第二框架元件3.2的内面构造，该内面平行于玻璃片材4a和4b的较大的面延伸。耦合元件10布置在rfid应答器9和第二框架元件3.2之间的这个区域10.1k中。此外，耦合元件10在该区域10.1k中与rfid应答器10电磁耦合。此外，耦合元件10在该区域10.1k中与第二框架元件3.2例如电流耦合。不言而喻，耦合元件10在该区域10.1k中也可以仅电磁地与第二框架元件3.2耦合，例如通过绝缘膜，尤其通过绝缘膜8的延续部耦合。该区域10.1k的宽度例如是9mm。
[0147]
耦合元件10的棱边大致叠合地布置在偶极天线9.1的两个天线极之一上。这意味着，耦合元件10的棱边基本上布置在偶极天线9.1的中心。叠合地布置在此意味着，耦合元件10布置在偶极天线9.1的天线极在耦合元件10上的正交投影内，并且至少完全覆盖它。换言之，耦合元件10相对于rfid应答器9的俯视图布置，并且完全覆盖偶极天线9.1的天线极。
[0148]
耦合元件10的在其与偶极天线9.1的延伸方向平行、进而与框架3的长边的延伸方向平行的延伸方向上的长度l例如为15cm。耦合元件10因此大约与偶极天线9.1一样长，并且因此在一侧突出超过其端部大约50%。
[0149]
所示示例是rfid应答器9，其中偶极天线9.1布置在介电的载体主体9.2上。这是必要的，因为无论耦合元件10还是第二框架元件3.2都是导电的。在没有介电的载体主体9.2的情况下，偶极天线9.1将直接布置在导电面处，并且因此将被“短路”。可以通过使用具有介电的载体主体9.2的rfid应答器9(所谓的“金属上”rfid应答器)来避免短路。
[0150]
在这里的示例中，rfid应答器9的一半粘接或夹在金属框架元件3.2上方的耦合元件10上，而另一半粘接或夹在框架元件3.2本身上。
[0151]
如图7c中所示，偶极天线9.1由第一天线极9.1.1和第二天线极9.1.2组成，这两者都在rfid应答器9中间与电子设备连接。耦合元件10被布置成完全覆盖第一天线极9.1.1，并且在背离第二天线极9.1.2的一侧突出超过第一天线极9.1.1。由于这种覆盖以及在第一天线极9.1.1和耦合元件10之间的小间距，发生了电磁耦合。
[0152]
如图7a和7c中详细示出的，耦合元件10在耦合区域15中与金属的第二框架3.2耦合。为此，耦合元件10的导电膜例如在其整个长度上搁置在第二框架元件3.2上并且与其电流连接。不言而喻，电容耦合也足以在rfid应答器9的运行范围内耦合高频信号。
[0153]
正如发明人的研究出人意料地揭示的那样，通过将耦合元件10耦合到玻璃化物2的框架3上，rfid应答器9的偶极天线9.1的信号可以附加改善地向外引导，以及相反地将信号从外部改善地供应给rfid应答器9。令人惊讶的是，与根据本发明的具有不带耦合元件10的绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2相比，rfid信号的有效范围再次增大。
[0154]
图8a示出了根据本发明的另一实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0155]
图8b示出了在图8a的箭头b的观察方向上平行于根据图8a的玻璃化物2的端面14的截面中的玻璃化物的详细视图(横截面图)。
[0156]
图8a和8b示出了一种变型的结构，该结构主要具有图7a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。图8b中的观察方向在此从绝缘玻璃化单元1的一侧指向框架3，即与图8a中箭头b的方向相反。
[0157]
根据图8a和8b的绝缘玻璃化单元1与图7a和7c的不同之处在于耦合元件10的设计方案，在此，耦合元件在两侧以区域10.1k、10.1'k突出超过框架3的处于内部的端侧。由此得到两个耦合区域15、15'，其中耦合元件10耦合到第一和第二框架元件3.1、3.2处。总的来说，这导致上述特性的对称化，以改善rfid信号的读取有效范围，从而可以在玻璃化物2的两侧实现相同的信号强度。
[0158]
此外，rfid应答器9在此例如关于框架3并且在中间夹有耦合元件10以及绝缘层8的情况下布置在第二框架元件3.2的内端面处。不言而喻，它也可以布置在第一框架元件3.1的或框架元件3.3的内端面处。
[0159]
图9示出了根据本发明另一实施方式玻璃化物2在平行于端面14的截面中的详细视图(截面图)。此处的观察方向是从绝缘玻璃化单元1的一侧指向框架3，即与图8a中的箭头b的方向相反。
[0160]
耦合元件10的棱边16在此没有布置在偶极天线9.1的中心(偶极17的中心)，而是偏移了大约10mm的偏移量v。耦合元件10因此也覆盖第二天线极9.1.2的一部分。然而，在这里可以测量到良好的rfid信号。总体而言，可以达到rfid应答器9的运行频率f的真空波长的一半λ/2的20%的偏移量v，可以实现良好且实用的信号或足够大的最大读取范围。偏移量v是在第一天线极9.1.1的方向上发生还是在第二天线极9.1.2的方向上发生并不重要。在发明人的研究中已经表明，这样的布置也对接收/发送特性具有积极的影响，并且增加了rfid应答器9的可实现的读取间距。
[0161]
图10示出了根据本发明的另一个实施方式的具有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)。
[0162]
图10示出了一种变型的结构，该结构主要具有根据图7a-c的带有绝缘玻璃化单元1的玻璃化物2的元件和结构。在这方面，使用与那里相同的附图标记，并且在此不再描述该结构。
[0163]
在此处所示的设计方案中，rfid应答器9布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13内的密封元件6中并且直接布置在间距保持件框架5上。耦合元件10，其在此例如具有超过第二玻璃片材4b和第一玻璃片材4a的两侧突出部10.1、10.1'，布置在玻璃片材4a和4b的端面14上。由此产生了两个耦合区域15、15'，其中耦合元件10耦合到第一和第二框架元件3.1、3.2上。总体而言，这导致上述特性的对称化，以改善rfid信号的读取有效范围，从而可以在绝缘玻璃化单元1的两侧实现相同的信号强度。
[0164]
图11a示出了具有备选的rfid应答器9的玻璃化物2的边缘区域的详细视图(横截面图)，该rfid应答器具有缝隙天线90.1。图11a的绝缘玻璃化单元1和玻璃化物2基本上对应于根据图1a的绝缘玻璃化单元1和玻璃化物2，因此下面仅讨论不同之处。
[0165]
与图1a的玻璃化物2相比，rfid应答器9被构造为缝隙天线90.1。缝隙天线90.1的
细节可以从图11b和11c以及相关的附图描述得到。此外，缝隙天线90.1布置在聚合的第三框架元件3.3上。
[0166]
图11b示出了在由图11a的箭头b标出的观察方向上通过图11a的玻璃化物2的边缘区域的示意性平面图。
[0167]
rfid应答器的运行频率在uhf范围内，例如为866.6mhz。
[0168]
所示示例是具有缝隙天线90.1的根据本发明的rfid应答器9，其中rfid电子设备90.2布置在缝隙90.1.1的中间，缝隙天线90.1的基体90.1.2固定在相邻的区域上，并且与其导电地连接，例如通过在缝隙90.1.1两侧的两个电流连接(在图11b中一个在顶部，一个在底部)。不言而喻，rfid电子设备90.2也可以布置在不同的位置并且可以通过线路、电流连接或电磁耦合与缝隙天线90.1连接。
[0169]
图11c示出了根据本发明的缝隙天线90.1的透视图。该缝隙天线由金属的基体90.1.2构成，例如由具有140mm长度lg、10mm宽度bg和0.1mm厚度dg的矩形铜箔构成。基体90.1.2例如在中间具有缝隙，其形式是长度ls为120mm、宽度bs为2mm的完整凹部。因此，基体90.1.2的在缝隙90.1.1周围的边缘区域在纵向方向(lr)上分别为大约10mm并且在横向方向(br)上分别为大约4mm。不言而喻，缝隙的长度、宽度、位置、材料等可以适应于安装情况、辐射特性和rfid频率的相应事实。
[0170]
在缝隙90.1.1和基体90.1.2的边缘之间，沿延伸方向有两个条状区域(也称为条带100.1、100.2)。在根据图11c的示例中，这些条带100.1、100.2具有相同的宽度和相同的长度。
[0171]
基体90.1.2也可以由相对刚性的薄金属板或非常薄的金属箔或金属化物构成，其布置在载体元件上，优选地布置在介电的载体元件例如聚合物板或聚合物膜上。
[0172]
缝隙天线90.1例如直接布置在聚合的第三框架元件3.3上。由于聚合的第三框架元件3.3的材料是电绝缘的，因此缝隙天线90.1可以例如直接布置在聚合的第三框架元件3.3处，例如使用薄的粘接膜或双面胶带粘接。
[0173]
本发明的实施方案不限于上述示例和所强调的实施方面，而是还可以进行大量修改，这些修改对于本领域技术人员而言从所附权利要求中得到。
[0174]
本发明的另一方面涉及一种根据本发明的rfid应答器9，优选至少一个另外的根据本发明的rfid应答器9，其-布置在玻璃化单元上，优选布置在绝缘玻璃化单元的外面或端面14之一上；或-布置在绝缘玻璃化单元1的外部区域13中。
[0175]
本发明的另一方面涉及根据本发明的玻璃化物2，其中，条带形耦合元件10与rfid应答器9电磁耦合，并且耦合元件10在至少一个耦合区域15中与金属的框架元件3.1、3.2之一耦合，优选地在两个耦合区域15、15'中分别与金属框架元件3.1、3.2之一电流地或电容地耦合。这对于具有偶极天线9.1的rfid应答器9特别有利。
[0176]
在优选的设计方案中，根据本发明的耦合元件10包含金属化的聚合物膜或自承载的金属箔，其优选由铝、铝合金、铜、银或不锈钢制成，或由其组成。
[0177]
在另一优选设计方案中，根据本发明的条带形耦合元件10布置在rfid应答器9和框架元件3.1、3.2、3.3之一的至少一部分之间。
[0178]
在另一优选设计方案中，根据本发明的条带形耦合元件10部分叠合地布置在rfid
应答器9上方。
[0179]
在根据本发明的玻璃化物的另一优选设计方案中，在rfid应答器9和框架元件3.1、3.2、3.3之间没有布置导电的器件，尤其没有布置耦合元件10。
[0180]
附图标记清单：1 绝缘玻璃化单元2 玻璃化物、绝缘玻璃化物3 框架3.1、3.2 金属的、第一或第二框架元件3.3 聚合的第三框架构件4a、4b 玻璃片材5 间距保持件5' 间距保持件框架5.1、5.2 片材接触面5.4 间距保持件5的内面6 密封元件7 弹性体型材8 绝缘层9 rfid应答器9.1 偶极天线9.1.1、9.1.2 第一或第二天线极9.2 介电的载体元件10 耦合元件10' 耦合元件10的区域10.1、10.1' 突出部10.1k、10.1'k 耦合的区域12 内部区域13 外部区域14 绝缘玻璃化单元1的或玻璃片材4a、4b的端面15 耦合区域16 耦合元件10的棱边17 偶极天线9.1的中心18 玻璃片材4a或4b的外面19 玻璃片材4a或4b的内面20 玻璃化单元的拐角20.1、20.2 第一或第二拐角90.1 缝隙天线90.1.1 缝隙、缝隙状的凹部90.1.2 基体、箔90.2 rfid电子设备
100.1、100.2 条带状的区域、条带箭头a 俯视方向或观察方向箭头b 俯视方向pos1 根据本发明的位置pos2 根据现有技术的位置a 间距c0 真空光速d 间距d1、d2 第一或第二间距f
ein 辐射频率f rfid应答器9的运行频率l 长度bg 缝隙天线90.1的基体90.1.2的宽度bs 缝隙90.1.1的宽度br (边缘)条带100.1、100.2的宽度dg 缝隙天线90.1的基体的厚度lg 缝隙天线90.1的基体的长度ld 基体90.1.2的厚度ls 缝隙90.1.1的长度lr 边缘的长度λ 真空波长p 开启功率u 突出部v 偏移量
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