**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCH E
1. Einrichtung zum Überwachen einer Glasscheibe und Erzeugen eines akustischen Signals, wenn die Glasscheibe bricht, mit einem piezoelektrischen Wandler ( 16) einem Verstärker (28) zum Verstärken der vom piezoelektrischen Wandler ( 16) erzeugten elektrischen Signale, einem Filter (29) zum Durchlassen der für einen Glasbruch charakteristischen Komponenten der genannten Signale, und einem Gehäuse mit einer metallischen Grundplatte (8), wobei der piezoelektrische Wandler in einer Aussparung ( 15) der Grundplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Seitenfläche der Grundplatte zum Befestigen an der zu überwachenden Glasscheibe bestimmt ist, dass die andere Seitenfläche der Grundplatte mit einer Isolierschicht ( 11 ) versehen ist,
dass in einem Abstand über der Isolierschicht eine Leiterplatte (12) angeordnet ist, dass ein elastisches Mittel ( 17) vorhanden ist zum Anpressen des piezoelektrischen Wandlers an die Glasscheibe, wenn die Grundplatte an der Glasscheibe befestigt ist, und dass ein elektro-akustischer Wandler ( 14) an der Leiterplatte (12) angeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (29) am Ausgang des Verstärkers angeschlossen ist, dass der Ausgang des Filters an einen Integrierstromkreis (30) angeschlossen ist, dass der Ausgang des Integrierstromkreises mit einem Schwellenwertstromkreis (31) verbunden ist zum Einschalten eines NF-Generators (33), wenn die Ausgangsspannung des lntegrierstromkreises einen Schwellwert überschreitet, und dass der NF-Generator über eine Endstufe (36) mit dem elektro-akustischen Wandler ( 14) zum Erzeugen des akustischen Signals verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der NF-Generator (33) einen Steuereingang (34) zum Umschalten der erzeugten Tonfrequenz aufweist, dass der NF-Generator in Abhängigkeit, ob ein Steuersignal am Steuereingang vorhanden ist oder nicht, eine erste Tonfrequenz bzw. eine zweite Tonfrequenz erzeugt, dass am Ausgang des Schwellenwertstromkreises (31) ein monostabiles Flipflop (32) zum Bestimmen der Dauer des akustischen Signals angeschlossen ist, und dass am Ausgang des monostabilen Flipflops ein Impulsgenerator (35) zum Erzeugen des Steuersignals für den Steuereingang des NF-Generators angeschlossen ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Speisung der elektronischen Komponenten eine vorzugsweise nachladbare Batterie (19) vorhanden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Nachladen der Batterie eine oder mehrere Sonnenzellen vorhanden sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (8) aus Stahl hergestellt ist und eine im wesentlichen dreieckige Form aufweist.
7. Alarmanlage mit wenigstens einer Einrichtung gemäss Anspruch 3, einem Mikrophon (37), einem Verstärker (38), einer auf die von der genannten Einrichtung erzeugten akustischen Signale ansprechenden Auswertevorrichtung (39) Alarmstufe (40), die ein Alarmsignal erzeugt, und einer wenn der Empfänger das akustische Signal erkannt hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung ein erstes Bandpassfilter (41), dessen Mittenfrequenz auf die erste Tonfrequenz und ein zweites Bandpassfilter (42), dessen Mittenfrequenz auf die zweite Tonfrequenz abgestimmt ist, aufweist, dass die gleichgerichtete Ausgangsspannung des ersten Bandpassfilters einem ersten monostabilen Flipflop (44) der Auswertevorrichtung und die gleichgerichtete Ausgangsspannung des zweiten Bandpassfilters einem zweiten monostabilen Flipflop (46) der Auswertevorrichtung zugeführt wird,
dass an den Ausgang des zweiten monostabilen Flipflops ein Zähler (47) angeschlossen ist, und dass der Ausgang des ersten monostabilen Flipflops (44) und der Ausgang des Zählers über ein Verknüpfungsglied (48) an die Alarmstufe (40) angeschlossen sind.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (50) zum Abschalten der aktivierten Alarmstufe (40) und Zurücksetzen des Zählers (47) in seine Anfangsstellung vorhanden ist.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überwachen einer Glasscheibe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In der CH-PS 557 068 ist eine Einrichtung zur Bruchvermittlung einer Glasscheibe beschrieben. Mit dieser bekannten Einrichtung wird in die Glasscheibe an einer Stelle eine modulierte Schallwelle eingeleitet, die nach Durchlaufen der Glasscheibe an einer zweiten Stelle zur Signalbildung abgenommen wird. Anhand des Signals wird die Veränderung der Modulation durch das Durchlaufen durch die Glasscheibe, nämlich die Modulationslaufzeit überwacht, die auf das Übertragungsverhalten der Glasscheibe zurückzuführen ist, welches in seiner Auswirkung auf die Modulation der Schallwelle durch die Resonanzstelle geprägt ist. Zur Alarmgabe wird eine Veränderung der Modulationslaufzeit erfasst, die auf einer Veränderung des Ubertragungsverhaltens der Glasscheibe beruht.
In diesem Falle kann das Übertragungsverhalten ausser durch den Bruch des Glases durch Berühren, Benetzen, Beschichten oder Bemalen der Glasscheibe verändert sein, was eine fälschliche Alarmgabe ergibt. Ausserdem ist diese Einrichtung relativ aufwendig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einwandfrei auf das Brechen der Glasscheibe anspricht und daraufhin ein akustisches Signal erzeugt und die relativ einfach im Aufbau ist und leicht an einer bestehenden Glasscheibe angebracht werden kann.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung zum Überwachen und Signalisieren des Brechens einer Glasscheibe,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Randbereich der Einrichtung gemäss der Fig. 1 in einem grösseren Masstab gezeichnet,
Fig. 4 die Draufsicht auf die Einrichtung gemäss der Fig. 1 mit abgenommenem Gehäuse,
Fig. 5 das Blockschema einer Einrichtung gemäss der Fig. 1 und
Fig. 6 das Blockschema einer Einrichtung zum Empfangen der von der Einrichtung gemäss der Fig. 1 ausgesendeten akustischen Signale.
Die Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung in schaubildlicher Darstellung, wobei nur das Gehäuse 1 sichtbar ist. Die Deckwand 2 des Gehäuses list im wesentlichen dreieckförmig und besitzt eine Anzahl Schlitze 3, durch die ein von der Einrichtung erzeugtes akustisches Signal austreten kann. Die Deckwand 2 kann auch rechteckig oder rund sein. Die dreieckige Form gestattet jedoch, dass die Einrichtung bequem in einer Ecke des Fensters, dessen Glasscheibe überwacht werden soll, montiert werden kann.
In der bezogen auf die Fig. 1 rechten oberen Ecke der Deckwand 2 ist eine Aussparung 4 vorhanden, durch die eine Befestigungsschraube 5 zugänglich ist, mittels welcher das Gehäuse an einer in der Fig. 1 nicht sichtbaren Grundplatte befestigt ist. Fakultativ können in der längsten Seitenwand 6 weitere Schlitze 7 vorhanden sein, wenn die Einrichtung mit nicht dargestellten Sonnenzellen versehen ist, die zum Aufladen eines Akkus für die Stromversorgung dient.
Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1. Aus dieser Schnittdarstellung ist erkennbar, dass die Einrichtung eine Grundplatte 8, vorzugsweise aus Stahl, aufweist. Die Unterseite der Grundplatte 8 kann mit einer Klebeschicht 9 versehen sein, die vor der Montage der Einrichtung mit einer nicht dargestellten Schutzfolie bedeckt ist.
Kurz vor der Montage der Einrichtung wird diese Schutzfolie abgezogen und die Unterseite der Grundplatte 8 mit der Klebeschicht 9 an die zu überwachende Glasscheibe 10 angepresst. Selbstverständlich kann die Grundplatte 8 auch zum Beispiel mit einem Zweikomponenten-Kleber an die Glasscheibe 10 angeklebt werden.
Die andere Seite der Grundplatte 8 ist mit einer Isolierschicht 11 überzogen und darüber ist eine Leiterplatte 12 mittels Distanzhalter 13 auf Abstand gehalten. Auf der Leiterplatte 12 sind die weiter unten mit Bezugnahme auf die Fig. 5 beschriebenen elektronischen Komponenten sowie ein elektroakustischer Wandler 14, z.B. ein Miniaturlautsprecher, angeordnet.
In der Grundplatte 8 ist eine Aussparung 15 vorhanden, in welcher ein piezoelektrischer Wandler 16 lose angeordnet ist.
Im montierten Zustand der Einrichtung wird der piezoelektrische Wandler 16 durch eine S-förmig gebogene Blattfeder 17 an die Glasscheibe 10 angepresst. Die Blattfeder 17 erstreckt sich durch eine Aussparung 18 in der Leiterplatte 12. Weiter liegt auf der Leiterplatte 8 eine Batterie 19 auf, die die weiter unten beschriebenen elektrischen Komponenten mit Strom versorgt. Die Batterie 19 kann eine wiederaufladbare Batterie sein, wenn hinter den oben genannten Schlitzen 7 in der Seitenwand 6 die nicht dargestellten Sonnenzellen angeordnet sind.
In der Fig. 3 ist ein Randbereich der Einrichtung gemäss der Fig. 1 im Schnitt und in einem grösseren Massstab dargestellt. Vom Gehäuse list nur ein Teil einer Seitenwand 20 sichtbar. Die Stirnseite 21 der Grundplatte 8 ist bezogen auf die Oberseite der Grundplatte 8 schräggestellt und auf der Innenwand 22 der Seitenwand 20 des Gehäuses 1 sind Nocken 23 angebracht, von denen nur eine sichtbar ist. Die schräggestellte Stirnwand 21 und die Nocken 23 ergeben zusammen eine Schnappwirkung beim Aufsetzen des Gehäuses 1 über die Grundplatte 8.
Die Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Einrichtung gemäss der Fig. 1, wobei das Gehäuse 1 abgenommen ist. An der rechten oberen Ecke der Fig. 4 ist ein U-förmiger Befestigungsbügel 24 sichtbar, dessen unterer Schenkel mit der Grundplatte 8 starr verbunden ist und in dessen oberen Schenkel 25 eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 26 vorhanden ist zum Einschrauben der Befestigungsschraube 5. Weiter ist ein Druckknopf-Anschluss 27 für die 9 V-Batterie 19 sichtbar. Die nachstehend beschriebenen elektronischen Komponenten befinden sich auf der Leiterplatte 12, sind aber der Einfachheit wegen in der Fig. 4 nicht gezeichnet.
Das Blockschema der Einrichtung gemäss der Fig. list in der Fig. 5 dargestellt. Der piezoelektrische Wandler 16 nimmt Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen, direkt von der Glasscheibe 10 ab und die elektrischen Signale werden in einem Verstärker 28 verstärkt. Die verstärkten elektrischen Signale gelangen zu einem Filter 29, das die bei Glasbruch auftretenden charakteristischen Signale durchlässt. Die charakteristischen Signale werden einem Integrierstromkreis 30 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Integrierstromkreises 30 wird durch einen Schwellenwertstromkreis 31 überwacht. Der Ausgang des Schwellenwertstromkreises 31 ist mit einem monostabilen Flipflop 32 und einem NF-Generator 33 verbunden.
Sobald die Ausgangsspannung des Integrierstromkreises 30 entweder durch ein sehr starkes charakteristisches Signal oder durch mehrere schwächere charakteristischen Signale einen Wert erreicht, bei welchem der Schwellenwertstromkreis 31 anspricht, wird der NF Generator 33 eingeschaltet und das monostabile Flipflop 32 gesetzt.
Der NF-Generator 33 besitzt einen Steuereingang 34.
Wenn kein Steuersignal, d.h. keine Spannung, am Steuereingang 34 anliegt, erzeugt der NF-Generator 33 ein erstes Tonsignal von beispielsweise 5500 Hz und wenn ein Steuersignal am Steuereingang 34 anliegt, erzeugt der NF-Generator 33 ein zweites Tonsignal von beispielsweise 4000 Hz. Das monostabile Flipflop 32 erzeugt nach dem Setzen desselben einen Ausgangsimpuls, der etwa 10 s andauert. Dieses Ausgangssignal steuert einen Impulsgenerator 35. der seinerseits die Steuerimpulse für den NF-Generator 33 liefert. Die Impulsfrequenz der vom Impulsgenerator 35 erzeugten Steuerimpulse beträgt etwa 1 Hz, d.h. jeder Steuerimpuls dauert eine halbe Sekunde an. Dementsprechend erscheint am Ausgang des NF-Generators 33 ein Tonsignal, das seine Frequenz im Rhythmus der Impulsfrequenz des Impulsgenerators 35 ändert.
Dieses Tonsignal gelangt über eine Endstufe 36 zum elektroakustischen Wandler 14.
Nachdem das monostabile Flipflop 32 seinen Ausgangsimpuls beendet hat, bleibt der NF-Generator 33 noch eingeschaltet und erzeugt andauernd das erste Tonsignal, solange der Schwellenwertstromkreis 31 auf das Ausgangssignal des Integrierstromkreises 30 anspricht. Wenn während einer längeren Zeit, beispielsweise während 10 bis 15 Sekunden, keine charakteristischen Signale mehr am Eingang des Integrierstromkreises 30 eintreffen, sinkt seine Ausgangsspannung wieder unter die Ansprechschwelle des Schwellenwertstromkreises 31 und der Tongenerator 33 wird abgestellt.
Die oben beschriebene Einrichtung benötigt während dem normalen Überwachungszustand nur sehr wenig Energie und kann daher mit der Batterie 19 von 9V betrieben werden. Lediglich wenn ein akustisches Alarmsignal ausgelöst wird, steigt der Stromverbrauch an und die Batterie 19 wird mit mehr Strom belastet. Diese Einrichtung kann auf einfache Weise auch von nicht geschultem Personal montiert werden, weil keine Installationsdrähte verlegt werden müssen.
Die Energie des von der oben beschriebenen Einrichtung erzeugten akustischen Signals ist nicht allzu gross und kann nur gerade in dem Raum mit Sicherheit wahrgenommen werden, zu dem die zu überwachende Glasscheibe gehört.
Zum Beheben dieses Nachteils wurde weiter ein Empfänger für das durch die oben beschriebene Einrichtung oder durch mehrere solche Einrichtungen erzeugte akustische Signal geschaffen.
Vorzugsweise kann an der Grundplatte 8 ein nicht dargestellter Bimetallkontakt angeordnet sein, welcher bei einer Temperatur von wenigstens 75" C anspricht und direkt den NF-Generator 33 in Betrieb setzt. Dadurch wird bei einem Versuch, den piezoelektrischen Wandler 16 durch Wärmezufuhr von aussen zu zerstören, ebenfalls ein akustisches Signal ausgelöst.
Die Fig. 6 zeigt das Blockschema eines Ausführungsbeispieles eines derartigen Empfängers. Mit Hilfe eines Mikrophons 37 werden die akustischen Signale aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt, die einem Verstärker 38 zugeführt werden. Weiter umfasst der Empfänger eine Auswertevorrichtung 39, welche die von der weiter oben beschriebenen Einrichtung erzeugten akustischen Signale erkennt und dementsprechend die Alarmstufe 40 ansteuert.
Die Auswertevorrichtung 39 umfasst ein erstes Bandpassfilter 41 mit einer auf die Frequenz des ersten Tonsignales abgestimmten Mittenfrequenz und ein zweites Bandfilter 42 mit einer auf die Frequenz des zweiten Tonsignals abgestimmten Mittenfrequenz. Die mittels einer Diode 43 gleichgerichtete Ausgangsspannung des ersten Bandpassfilters 41 wird einem ersten monostabilen Flipflop 44 und die mittels einer Diode 45 gleichgerichtete Ausgangsspannung des zweiten Bandpassfilters 42 wird einem zweiten monostabilen Flipflop 46 zugeführt. Weiter umfasst die Auswertevorrichtung 39 einen an den Ausgang des zweiten monostabilen Flipflops 46 angeschlossenen Zähler 47 und ein UND-Tor 48, dessen eine Eingang an den Ausgang des ersten monostabilen Flipflops 44 und der andere Ausgang an den Ausgang des Zählers 47 angeschlossen ist.
Das erste monostabile Flipflop 44 erzeugt beim Eintreffen eines akustischen Signals mit der ersten Tonfrequenz, z.B.
5500 Hz, einen Impuls von beispielsweise etwa 10 s Dauer.
Das zweite monostabile Flipflop 46 spricht bei jedem empfangenen akustischen Signal mit der zweiten Tonfrequenz, z.B. 4000 Hz, an und erzeugt jeweilen einen Impuls von etwas mehr als Vzs S Dauer. Mit anderen Worten erzeugt das zweite Flipflop 46 eine Folge von Impulsen, deren Anzahl der Anzahl Impulse entspricht, welche der Impulsgenerator 35 der weiter oben beschriebenen Einrichtung erzeugte. Die vom zweiten monostabilen Flipflop 46 erzeugten Impulse gelangen zum Zähler 47 und je nach Ausführung des Zählers 47 tritt an seinem Ausgang ein Signal auf, nachdem vier oder mehr Impulse eingetroffen sind. Sobald der Zähler 47 an seinem Ausgang ein Signal abgibt, liegen an den beiden Eingängen des UND-Tores 48 positive Spannungen an und die Alarmstufe 40 wird eingeschaltet.
Die Alarmstufe 40 schaltet daraufhin die Glocke 41 ein, so dass ein kräftiges akustisches Alarmsignal ertönt. Weiter kann die Alarmstufe 40 einen oder mehrere galvanisch getrennte Kontakte 49 zum Weiterleiten des Alarmsignales zur Polizei oder ähnlichen Institutionen aufweisen. Weiter ist eine Auslesetaste 50 vorgesehen, bei deren Betätigung die Alarmstufe abgeschaltet und der Zähler 47 zurückgesetzt wird. Der in der Fig. 6 dargestellte Empfänger ist nun wieder zum Empfangen eines weiteren akustischen Alarmsignales bereit. Die elektronischen Komponenten des Empfängers beziehen ihre Betriebsspannung von einer Stromversorgungseinheit 51, die normalerweise die benötigte Energie vom Wechselspannungsnetz bezieht.
Für den Fall, dass das Wechselspannungsnetz ausfällt, enthält die Stromversorgungseinheit einen nicht gezeichneten Akkumulator, welcher während der normalen Betriebszeit, d.h. wenn das Wechselspannungsnetz eine Spannung abgibt, automatisch aufgeladen wird.
Bei einer Alarmanlage mit einem oben beschriebenen Empfänger und einem oder mehreren Einrichtungen gemäss den Fig. 1 bis 5 erfolgt die Übertragung der akustischen Signale von diesen Einrichtungen zum Empfänger mittels Schallwellen. Es sind also keine Drähte zwischen den Einrichtungen und dem Empfänger zu verlegen. Dadurch wird die Montage der Alarmanlage wesentlich vereinfacht.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIM E
1. Device for monitoring a glass sheet and generating an acoustic signal when the glass sheet breaks, with a piezoelectric transducer (16), an amplifier (28) for amplifying the electrical signals generated by the piezoelectric transducer (16), a filter (29) for passing of the components of said signals which are characteristic of a glass breakage, and a housing with a metallic base plate (8), the piezoelectric transducer being arranged in a recess (15) in the base plate, characterized in that the one side face of the base plate for fastening to the monitoring glass pane is determined that the other side surface of the base plate is provided with an insulating layer (11),
that a circuit board (12) is arranged at a distance above the insulating layer, that there is an elastic means (17) for pressing the piezoelectric transducer against the glass pane when the base plate is fastened to the glass pane, and that an electro-acoustic transducer ( 14) is arranged on the printed circuit board (12).
2. Device according to claim 1, characterized in that the filter (29) is connected to the output of the amplifier, that the output of the filter is connected to an integrating circuit (30), that the output of the integrating circuit is connected to a threshold circuit (31) for switching on an LF generator (33) when the output voltage of the integrating circuit exceeds a threshold value and that the LF generator is connected via an output stage (36) to the electro-acoustic transducer (14) for generating the acoustic signal.
3. Device according to claim 2, characterized in that the LF generator (33) has a control input (34) for switching the generated audio frequency, that the LF generator depending on whether a control signal is present at the control input or not, a first Tone frequency or a second tone frequency that a monostable flip-flop (32) for determining the duration of the acoustic signal is connected to the output of the threshold circuit (31), and that a pulse generator (35) for generating the control signal for the Control input of the AF generator is connected.
4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a preferably rechargeable battery (19) is provided for feeding the electronic components.
5. Device according to claim 4, characterized in that one or more solar cells are present for recharging the battery.
6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base plate (8) is made of steel and has a substantially triangular shape.
7. Alarm system with at least one device according to claim 3, a microphone (37), an amplifier (38), an evaluation device (39) responsive to the acoustic signals generated by said device, alarm stage (40) which generates an alarm signal, and one when the receiver has recognized the acoustic signal, characterized in that the evaluation device has a first bandpass filter (41), the center frequency of which is matched to the first tone frequency and a second bandpass filter (42), whose center frequency is matched to the second tone frequency, that the rectified Output voltage of the first bandpass filter to a first monostable flip-flop (44) of the evaluation device and the rectified output voltage of the second bandpass filter to a second monostable flip-flop (46) of the evaluation device,
that a counter (47) is connected to the output of the second monostable flip-flop, and that the output of the first monostable flip-flop (44) and the output of the counter are connected to the alarm stage (40) via a logic element (48).
8. System according to claim 7, characterized in that a switch (50) for switching off the activated alarm stage (40) and resetting the counter (47) is present in its initial position.
The invention relates to a device for monitoring a glass pane according to the preamble of patent claim 1.
In CH-PS 557 068 a device for breaking a glass pane is described. With this known device, a modulated sound wave is introduced into the glass pane at one point, which is removed after passing through the glass pane at a second point for signal formation. On the basis of the signal, the change in modulation as it passes through the glass pane, namely the modulation delay, is monitored, which is due to the transmission behavior of the glass pane, which is influenced by the resonance point in its effect on the modulation of the sound wave. For the alarm, a change in the modulation time is recorded, which is based on a change in the transmission behavior of the glass pane.
In this case, the transmission behavior can be changed except by breaking the glass by touching, wetting, coating or painting the glass pane, which results in a false alarm. In addition, this device is relatively complex.
It is an object of the invention to provide a device of the type mentioned at the outset which responds perfectly to the breaking of the glass pane and then generates an acoustic signal and which is relatively simple in construction and can easily be attached to an existing glass pane.
The device according to the invention is characterized by the features stated in the characterizing part of patent claim 1.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. Show it
1 shows the diagrammatic representation of an embodiment of the device according to the invention for monitoring and signaling the breaking of a glass pane,
2 shows a section along the line II-II of FIG. 1,
3 shows a section through an edge area of the device according to FIG. 1 on a larger scale,
4 shows the top view of the device according to FIG. 1 with the housing removed,
5 shows the block diagram of a device according to FIGS. 1 and
6 shows the block diagram of a device for receiving the acoustic signals emitted by the device according to FIG. 1.
1 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention in a diagrammatic representation, only the housing 1 being visible. The top wall 2 of the housing is essentially triangular and has a number of slots 3 through which an acoustic signal generated by the device can emerge. The top wall 2 can also be rectangular or round. However, the triangular shape allows the device to be conveniently mounted in a corner of the window whose glass pane is to be monitored.
In the top right corner of the top wall 2 in relation to FIG. 1 there is a recess 4 through which a fastening screw 5 is accessible, by means of which the housing is fastened to a base plate which is not visible in FIG. 1. Optionally, further slots 7 can be present in the longest side wall 6 if the device is provided with sun cells, not shown, which serve to charge a battery for the power supply.
FIG. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1. From this sectional view it can be seen that the device has a base plate 8, preferably made of steel. The underside of the base plate 8 can be provided with an adhesive layer 9, which is covered with a protective film (not shown) before the device is installed.
Shortly before the installation of the device, this protective film is removed and the underside of the base plate 8 with the adhesive layer 9 is pressed against the glass pane 10 to be monitored. Of course, the base plate 8 can also be glued to the glass pane 10, for example, with a two-component adhesive.
The other side of the base plate 8 is covered with an insulating layer 11 and above it a circuit board 12 is kept at a distance by means of spacers 13. On the printed circuit board 12 are the electronic components described further below with reference to FIG. 5 as well as an electroacoustic transducer 14, e.g. a miniature speaker arranged.
In the base plate 8 there is a recess 15 in which a piezoelectric transducer 16 is loosely arranged.
In the assembled state of the device, the piezoelectric transducer 16 is pressed against the glass pane 10 by an S-shaped leaf spring 17. The leaf spring 17 extends through a recess 18 in the printed circuit board 12. Furthermore, a battery 19 rests on the printed circuit board 8 and supplies the electrical components described below with current. The battery 19 can be a rechargeable battery if the sun cells (not shown) are arranged behind the above-mentioned slots 7 in the side wall 6.
3 shows an edge area of the device according to FIG. 1 in section and on a larger scale. Only part of a side wall 20 is visible from the housing. The end face 21 of the base plate 8 is inclined with respect to the upper side of the base plate 8 and cams 23 are attached to the inner wall 22 of the side wall 20 of the housing 1, only one of which is visible. The inclined end wall 21 and the cams 23 together result in a snap action when the housing 1 is placed over the base plate 8.
FIG. 4 shows the top view of the device according to FIG. 1, with the housing 1 removed. At the top right corner of FIG. 4, a U-shaped fastening bracket 24 is visible, the lower leg of which is rigidly connected to the base plate 8 and the upper leg 25 has a threaded bore 26 for screwing in the fastening screw 5. Next a push-button connection 27 for the 9 V battery 19 is visible. The electronic components described below are located on the printed circuit board 12, but are not shown in FIG. 4 for the sake of simplicity.
The block diagram of the device according to FIG. 1 is shown in FIG. 5. The piezoelectric transducer 16 takes sound waves, in particular ultrasonic waves, directly from the glass pane 10 and the electrical signals are amplified in an amplifier 28. The amplified electrical signals arrive at a filter 29 which allows the characteristic signals that occur when the glass breaks. The characteristic signals are fed to an integrating circuit 30. The output voltage of the integrating circuit 30 is monitored by a threshold circuit 31. The output of the threshold circuit 31 is connected to a monostable flip-flop 32 and an LF generator 33.
As soon as the output voltage of the integrating circuit 30 reaches a value at which the threshold circuit 31 responds, either by a very strong characteristic signal or by a plurality of weaker characteristic signals, the LF generator 33 is switched on and the monostable flip-flop 32 is set.
The NF generator 33 has a control input 34.
If no control signal, i.e. no voltage, applied to the control input 34, the LF generator 33 generates a first sound signal of 5500 Hz, for example, and if a control signal is applied to the control input 34, the LF generator 33 generates a second sound signal of 4000 Hz, for example. The monostable flip-flop 32 reproduces setting the same an output pulse that lasts about 10 s. This output signal controls a pulse generator 35, which in turn supplies the control pulses for the LF generator 33. The pulse frequency of the control pulses generated by the pulse generator 35 is about 1 Hz, i.e. each control pulse lasts half a second. Accordingly, a sound signal appears at the output of the LF generator 33, which changes its frequency in rhythm with the pulse frequency of the pulse generator 35.
This sound signal reaches the electroacoustic transducer 14 via an output stage 36.
After the monostable flip-flop 32 has ended its output pulse, the LF generator 33 remains switched on and continuously generates the first sound signal as long as the threshold circuit 31 responds to the output signal of the integrating circuit 30. If for a longer time, for example for 10 to 15 seconds, no more characteristic signals arrive at the input of the integrating circuit 30, its output voltage drops again below the response threshold of the threshold circuit 31 and the tone generator 33 is switched off.
The device described above requires very little energy during the normal monitoring state and can therefore be operated with the battery 19 of 9V. Only when an acoustic alarm signal is triggered does the current consumption increase and the battery 19 is loaded with more current. This device can also be easily installed by untrained personnel, because no installation wires have to be laid.
The energy of the acoustic signal generated by the device described above is not too great and can only be perceived with certainty in the room to which the glass pane to be monitored belongs.
In order to remedy this disadvantage, a receiver for the acoustic signal generated by the device described above or by several such devices was also created.
Preferably, a bimetallic contact (not shown) can be arranged on the base plate 8, which responds at a temperature of at least 75 ° C. and directly starts the low-frequency generator 33. This is an attempt to destroy the piezoelectric transducer 16 by supplying heat from the outside , also triggered an acoustic signal.
6 shows the block diagram of an exemplary embodiment of such a receiver. With the help of a microphone 37, the acoustic signals are recorded and converted into electrical signals, which are fed to an amplifier 38. The receiver further comprises an evaluation device 39, which recognizes the acoustic signals generated by the device described above and accordingly controls the alarm stage 40.
The evaluation device 39 comprises a first bandpass filter 41 with a center frequency tuned to the frequency of the first tone signal and a second band filter 42 with a center frequency tuned to the frequency of the second tone signal. The output voltage of the first bandpass filter 41 rectified by means of a diode 43 is fed to a first monostable flip-flop 44 and the output voltage of the second bandpass filter 42 rectified by means of a diode 45 is fed to a second monostable flip-flop 46. The evaluation device 39 further comprises a counter 47 connected to the output of the second monostable flip-flop 46 and an AND gate 48, one input of which is connected to the output of the first monostable flip-flop 44 and the other output of which is connected to the output of the counter 47.
The first monostable flip-flop 44 generates an acoustic signal at the first tone frequency, e.g.
5500 Hz, a pulse of about 10 s duration, for example.
The second monostable flip-flop 46 speaks at the second tone frequency, e.g. 4000 Hz, and generates a pulse of slightly more than Vzs S duration. In other words, the second flip-flop 46 generates a sequence of pulses, the number of which corresponds to the number of pulses which the pulse generator 35 of the device described above generated. The pulses generated by the second monostable flip-flop 46 reach the counter 47 and, depending on the design of the counter 47, a signal occurs at its output after four or more pulses have arrived. As soon as the counter 47 emits a signal at its output, positive voltages are present at the two inputs of the AND gate 48 and the alarm stage 40 is switched on.
The alarm stage 40 then switches on the bell 41, so that a strong acoustic alarm signal sounds. Furthermore, the alarm stage 40 can have one or more galvanically isolated contacts 49 for forwarding the alarm signal to the police or similar institutions. Furthermore, a readout key 50 is provided, the actuation of which deactivates the alarm stage and the counter 47 is reset. The receiver shown in FIG. 6 is now ready to receive another acoustic alarm signal. The electronic components of the receiver draw their operating voltage from a power supply unit 51, which normally draws the required energy from the AC network.
In the event that the AC network fails, the power supply unit contains a battery, not shown, which accumulates during normal operating time, i.e. when the AC network delivers a voltage, it is automatically charged.
In an alarm system with an above-described receiver and one or more devices according to FIGS. 1 to 5, the acoustic signals are transmitted from these devices to the receiver by means of sound waves. So there are no wires between the devices and the receiver. This considerably simplifies the installation of the alarm system.