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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung einer Krafteinwirkung
an einem Fenster und/oder an einer Tür.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene mechanische Vorrichtungen
zum Verhindern und Erschweren eines unbefugten Öffnens und Eindringens durch
Fenster und Türen
in dahinter befindliche Räume
oder Bereiche bekannt. Hierzu zählen
Fenster- und Türverriegelungen,
einbruchhemmende Rollläden,
Vergitterungen, Schutzbeschläge
und Schlösser,
welche einer beim Öffnen
erzeugten Krafteinwirkung entgegenwirken.
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Auch
sind aus dem Stand der Technik elektrische Vorrichtungen zum Erkennen
und Melden des unbefugten Öffnens
und Eindringens bekannt. Derartige Vorrichtungen sind Einbruchmeldeanlagen
und so genanntes Alarmglas, welches bei einer Beschädigung oder
Zerstörung
eine Einbruchmeldeanlage aktiviert. Ferner sind Kontaktanordnungen
bekannt, welche ein Öffnen
der Fenster und Türen
erfassen und ebenfalls eine Einbruchmeldeanlage aktivieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem
Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Erfassung einer Krafteinwirkung
an einem Fenster und/oder an einer Tür anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Vorrichtung, welche die im Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Vorrichtung zur Erfassung einer Krafteinwirkung an einem Fenster
und/oder an einer Tür zeichnet
sich erfindungsgemäß dadurch
aus, dass an einer Zarge und/oder einem Fenster- oder Türflügel zumindest
ein Dehnungsmesssensor befestigt ist, dessen elektrischer Widerstand
sich bei einer aus der Krafteinwirkung resultierenden Verformung
der Zarge und/oder des Fenster- oder Türflügels ändert.
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Somit
ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, dass eine beispielsweise
aus einem Ein- oder Aufbruchversuch resultierende Krafteinwirkung auf
das Fenster und/oder die Tür
frühestmöglich erfassbar
ist. Auch bei geringen mechanischen Einwirkungen auf das Fenster
und/oder die Tür,
das heißt insbesondere
auf die Zarge und/oder den Fenster- oder Türflügel, wird eine Veränderung
des elektrischen Widerstandes detektiert, wobei die Veränderung
des elektrischen Widerstandes zur Auslösung eines oder mehrerer Alarm-
und/oder Sicherheitsmechanismen verwendet wird.
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Der
Dehnungsmesssensor ist hierzu insbesondere mit einer Auswerteeinheit
verbunden, welche den elektrischen Widerstand des Dehnungsmesssensors überwacht.
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Durch
die frühzeitige
Erfassung der Krafteinwirkung können
die Alarm- und/oder Sicherheitsmechanismen schon vor einer wesentlichen
Beschädigung
des Fensters und/oder der Tür
und einem Öffnen
derselben aktiviert werden, so dass unbefugte Personen abgeschreckt
und von einem Eindringen in mittels der Fenster- und/oder Türen verschlossene Räume und
Bereiche abgehalten werden. Weiterhin wird neben dem unbefugten
Eindringen auch eine einfache Instandsetzung der betreffenden Bauteile mit
geringem Aufwand ermöglicht,
da die Krafteinwirkung schon vor der wesentlichen Beschädigung der betreffenden
Bauteile erfassbar ist und somit die Möglichkeit besteht, die unbefugte
Person sehr frühzeitig
von einer Fortführung
der Ein- oder Aufbruchhandlungen abzuhalten.
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Vorzugsweise
ist der Dehnungsmesssensor außenseitig
in einem Spaltbereich zwischen der Zarge und dem Fenster- oder Türflügel angeordnet.
Eine Anordnung des Dehnungsmesssensors in diesem Bereich ermöglicht eine
besonders zuverlässige
Erfassung der Krafteinwirkung, da Ein- oder Aufbruchwerkzeuge im
Allgemeinen derart ausgebildet sind, dass diese im Spaltbereich
zum Öffnen
der Fenster- oder Türen
angesetzt werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist der
Dehnungsmesssensor als Dehnungsmessstreifen ausgebildet. Die Verwendung
von Dehnungsmessstreifen bietet den Vorteil, dass die aus der Krafteinwirkung
resultierende Verformung oder Dehnung über einen großen Bereich erfassbar
ist. Weiterhin zeichnen sich Dehnungsmessstreifen durch eine besonders
geringe Dicke und somit durch eine einfache Integrierbarkeit in
die Zarge und/oder den Fenster- oder Türflügel aus.
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Um
schon geringste Krafteinwirkungen und somit einen Auf- oder Einbruchversuch
besonders frühzeitig
zu erfassen, ist der Dehnungsmessstreifen besonders bevorzugt längs zu einem
Randbereich der Zarge und/oder des Fenster- oder Türflügels verlaufend angeordnet.
Aufgrund dieser Anordnung sind bereits sehr kleine Längenänderungen
des Dehnmessstreifens und daraus resultierend die sehr kleinen Krafteinwirkungen
erfassbar.
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Damit
weiterhin verschiedenste Krafteinwirkungen aus unterschiedlichen
Richtungen erfassbar sind, überdeckt
der Dehnungsmessstreifen vorzugsweise eine Stirnseite und eine Außenseite
und/oder die Stirnseite und eine Innenseite der Zarge und/oder des
Fenster- oder Türflügels zumindest
teilweise. Aus dieser Anordnung ergibt sich, dass zumindest zwei
Abschnitte des Dehnungsmessstreifens abgewinkelt zueinander verlaufen,
wodurch die Erfassung verschiedenster Krafteinwirkungen aus unterschiedlichen
Richtungen realisierbar ist.
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Um
die Krafteinwirkung in allen relevanten Bereichen des Fensters oder
der Tür
zu erfassen, ist der Dehnungsmessstreifen in einer Weiterbildung
der Erfindung umlaufend an der Zarge und/oder dem Fenster- oder
Türflügel befestigt.
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Ferner
ist der Dehnungsmesssensor vorzugsweise in einer korrespondierenden
Aussparung in der Zarge und/oder dem Fenster- oder Türflügel befestigt.
Dadurch ist es möglich,
dass der Dehnungsmesssensor in der Zarge und/oder dem Fenster- oder Türflügel versenkt
angeordnet ist oder flächenbündig mit
zumindest einer Oberfläche
der Zarge und/oder des Fenster- oder Türflügels abschließt. Ein
derartiges Versenken bzw. das flächenbündige Einbringen
ermöglichen
eine geschützte
und nicht oder zumindest schwer sichtbare Anordnung des Dehnungsmesssensors,
so dass die Gefahr von Beschädigungen
des Dehnungsmesssensors verringert wird und ein optisches Erscheinungsbild
des Fensters oder der Tür
nicht negativ beeinflusst wird.
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Um
einen Schutz vor mechanischen Beschädigungen des Dehnungsmesssensors
weiter zu erhöhen,
ist auf eine Sichtseite des Dehnungsmesssensors besonders bevorzugt
eine Schicht aus Kunststoff und/oder Lack aufgebracht. Die Schicht weist
dabei insbesondere die gleiche Oberflächenstruktur und/oder Farbe
der Zarge und/oder des Fenster- oder Türflügels auf, so dass der Dehnungsmesssensor
nicht sichtbar ist.
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Zur
Erzeugung einer langlebigen Befestigung des Dehnungsmesssensors
ist dieser gemäß einer
Ausgestaltung stoff-, kraft- und/oder formschlüssig an der Zarge und/oder
dem Fenster- oder Türflügel befestigt.
Insbesondere ist der Dehnungsmesssensor mit der Zarge und/oder dem
Fenster- oder Türflügel verklebt.
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Zur
Realisierung der Alarm- und/oder Sicherheitsmechanismen ist der
Dehnungsmesssensor gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung mit einer Signalvorrichtung
gekoppelt, mittels welcher bei Veränderung des elektrischen Widerstands
des Dehnungsmesssensors ein optisches, akustisches und/oder haptisches
Warnsignal erzeugbar ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 schematisch
ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erfassung einer Krafteinwirkung
an einer Zarge und an einem zugehörigen Fenster- oder Türflügel,
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2 schematisch
einen Ausschnitt eines Fensters mit einer Zarge und einem Fensterflügel sowie
einem an der Zarge befestigten Dehnungsmesssensor, und
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3 schematisch
einen vergrößerten Ausschnitt
der Zarge gemäß 2 im
Bereich des Dehnungsmesssensors.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in
einer stark vereinfachten Darstellungsweise. Die Vorrichtung 1 umfasst
einen Dehnungsmesssensor 1.1 zur Erfassung einer Krafteinwirkung
an einem in 2 näher dargestellten Fenster 2.
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Die
Vorrichtung 1 ist zum Ein- und Aufbruchschutz für Fenster 2 und
nicht näher
dargestellte Türen
vorgesehen. Bei einer mittels Ein- oder Aufbruchwerkzeugen am Fenster 2 oder
der Tür
erzeugten Krafteinwirkung verformen sich eine ebenfalls in 2 dargestellte,
zum Fenster 2 gehörige
Zarge 2.1 und ein Fensterflügel 2.2 bzw. eine
nicht dargestellte, zur Tür
gehörige
Zarge und ein Türflügel. Bei
dieser Verformung kommt es wiederum zu einer Dehnung, welche anhand
einer von der Dehnung abhängigen Veränderung
eines elektrischen Widerstandes des Dehnungsmesssensors 1.1 erfassbar
ist.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit 1.2,
welche mit dem Dehnungsmesssensor 1.1 gekoppelt ist und
zur Überwachung des
elektrischen Widerstandes des Dehnungsmesssensors 1.1 vorgesehen
ist.
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Bei
einer Änderung
des elektrischen Widerstandes des Dehnungsmesssensors 1.1 ist
mittels der Auswerteeinheit 1.2 eine mit dieser gekoppelte Signalvorrichtung 1.3 ansteuerbar,
mittels welcher ein optisches und ein akustisches Warnsignal erzeugbar
sind. Hierzu umfasst die Signalvorrichtung 1.3 in nicht
dargestellter Weise einen Lautsprecher oder eine Sirene, mittels
welcher ein akustischer Alarm zur Abschreckung einer unbefugten
Person, welche sich Zugang zu einem mittels des Fensters 2 oder
der Tür
verschlossenen Bereich oder Raum verschaffen will, erzeugt wird.
Weiterhin umfasst die Signalvorrichtung 1.3 ein optisches
Warnelement, beispielsweise eine so genannte Rundumleuchte oder eine
anders ausgebildete Leuchte, mittels welchem für das menschliche Auge auffällige Lichtsignale
erzeugbar sind.
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In
einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 1 ist die Auswerteeinheit 1.2 zusätzlich mit
einer Zentrale eines Wachdienstes und/oder der Polizei verbunden,
so dass diese bei einem versuchten Ein- oder Aufbruch frühzeitig
benachrichtigt werden.
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Um
Fehlauslösungen
der Vorrichtung 1 zu vermeiden, welche durch thermische
Verformungen aufgrund von Umgebungstemperaturänderungen oder ein befugtes Öffnen und
Schließen
des Fensters 2 oder der Tür hervorgerufen werden, ist
in der Auswerteeinheit 1.2 ein Grenzwert der Änderung
des Widerstandes des Dehnungsmesssensors 1.1 hinterlegt.
Die Auswerteeinheit 1.2 steuert die Signalvorrichtung 1.3 nur
bei einer Änderung
des Widerstandes an, die größer als
der Grenzwert ist. Auch wird die Zentrale nur bei Überschreitung
des Grenzwertes benachrichtigt.
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2 zeigt
ein mögliches
Ausführungsbeispiel
eines an der Zarge 2.1 des Fensters 2 angeordneten
Dehnungsmesssensors 1.1. Das Fenster 2 ist aus
der Zarge 2.1 und dem Fensterflügel 2.2 gebildet.
Der Fensterflügel 2.2 umfasst
ein Rahmenelement 2.2.1, welches ein Scheibenelement 2.2.2 vollständig umgibt.
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Der
Dehnungsmesssensor 1.1 ist ein Dehnungsmessstreifen, welcher
außenseitig
im Bereich eines zwischen dem Fensterflügel 2.2 und der Zarge 2.1 befindlichen
Spalts, im Folgenden als Spaltbereich SB bezeichnet, angeordnet
ist.
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Der
Dehnungsmessstreifen ist als Folien-Dehnungsmessstreifen ausgebildet,
bei dem eine Messgitterfolie aus Widerstandsdraht auf einen dünnen Kunststoffträger aufgebracht
und mit elektrischen Anschlüssen
versehen ist. In einer Ausbildung des Dehnungsmessstreifens ist
zum mechanischen Schutz des Messgitters eine zweite dünne Kunststofffolie
auf dessen Oberseite aufgebracht.
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Die
Funktion des Dehnungsmessstreifens basiert auf der Änderung
des elektrischen Widerstands durch eine Längen- und/oder Querschnittsänderung.
Wird der Dehnungsmessstreifen gedehnt, so erhöht sich dessen Widerstand.
Bei einer Stauchung nimmt der elektrische Widerstand ab.
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Bei
dem Versuch des Öffnens
des Fensters 2 mittels eines nicht dargestellten Auf- oder Einbruchwerkzeugs,
beispielsweise einer Brechstange, welche im Spaltbereich SB zwischen
die Zarge 2.1 und das Rahmenelement 2.2.1 eingeführt wird,
kommt es zu einer Verformung der Zarge 2.1 und des Rahmenelements 2.2.1 und
daraus folgend zu einer Dehnung des Dehnungsmessstreifens. Aufgrund
dieser Dehnung erhöht
sich der elektrische Widerstand, was mittels der Auswerteeinheit 1.2 erfasst
wird.
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Um
einen derartigen ”gewaltsamen” Versuch der Öffnung an
jeder Position im Spaltbereich SB zwischen der Zarge 2.1 und
dem Rahmenelement 2.2.1 des Fensterflügels 2.2 zu erfassen,
ist der Dehnungsmessstreifen umlaufend an der Zarge 2.1 angeordnet
und verläuft
somit längs
zu einem Randbereich der Zarge 2.1 und des Fensterflügels 2.2 bzw. dessen
Rahmenelements 2.2.1.
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In 3 ist
ein vergrößerter Ausschnitt
der Zarge 2.1 im Bereich des als Dehnungsmessstreifen ausgebildeten
Dehnungsmesssensors 1.1 dargestellt.
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Der
Dehnungsmessstreifen ist in eine in die Zarge 2.1 eingebrachte
korrespondierende Aussparung A eingebracht, so dass dieser flächenbündig mit einer
Oberfläche
einer Innenseite IS der Zarge 2.1 abschließt.
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Weiterhin überdeckt
der Dehnungsmessstreifen die Innenseite IS teilweise und eine Stirnseite ST
der Zarge 2.1 vollständig,
so dass ein erster Abschnitt 1.1.1 des Dehnungsmessstreifens 1.1 im rechten
Winkel zu einem zweiten Abschnitt 1.1.2 desselben verläuft. Dadurch
sind unterschiedliche Krafteinwirkungen aus verschiedenen Richtungen
detektierbar.
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In
nicht näher
dargestellten Ausführungsbeispielen überdeckt
der Dehnungsmessstreifen zusätzlich
eine Außenseite
AS der Zarge 2.1. Alternativ ist ebenfalls zumindest eine
teilweise Überdeckung nur
der Innenseite IS, der Stirnseite ST oder der Außenseite AS sowie verschiedenenartige Überdeckungen
mehrerer der Seiten IS, ST, AS möglich.
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Der
Dehnungsmessstreifen ist dabei mittels Klebstoff an der Zarge 2.1 befestigt.
In alternativen und nicht dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Dehnungsmessstreifen
mittels stoff-, kraft- und/oder formschlüssiger Verbindungstechniken
an der Zarge 2.1 befestigt, insbesondere verklemmt oder
geclipst. Die Befestigung ist stets derart ausgebildet, dass der Dehnungsmessstreifen
sich bei einer Verformung der Zarge 2.1 entsprechend deren
Verformung ausdehnen kann.
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Zu
einem Schutz vor Beschädigungen
ist auf eine Sichtseite des Dehnungsmessstreifens eine Schicht S
aus Kunststoff aufgebracht. Die Schicht S ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
als selbstklebende Folie ausgebildet, welche die gleiche Oberflächenstruktur
und Farbe wie die Zarge aufweist, so dass der Dehnungsmessstreifen
nicht erkennbar ist. Alternativ ist die Schicht eine Pulverbeschichtung oder
ein Lack. Die Pulverbeschichtung und der Lack sind in besonders
vorteilhafter Weise bei der Herstellung des Fensters 2 gemeinsam
mit einer nicht dargestellten Beschichtung der Zarge 2.1 aufbringbar, so
dass die Schicht S des Dehnungsmessstreifens eine gemeinsame Oberfläche mit
der Beschichtung der Zarge 2.1 bildet.
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In
weiteren nicht näher
dargestellten Ausführungsbeispielen
ist der Dehnungsmessstreifen in der beschrieben Art und Weise alternativ
oder zusätzlich in
den Fensterflügel 2.2 eingebracht.
Auch die Anordnung des Dehnungsmessstreifens in der Zarge der nicht
dargestellten Tür
und/oder einem zugehörigen Türflügel erfolgt
in der beschriebenen Art und Weise.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 1.1
- Dehnungsmesssensor
- 1.1.1
- Abschnitt
- 1.1.2
- Abschnitt
- 1.2
- Auswerteeinheit
- 1.3
- Signalvorrichtung
- 2
- Fenster
- 2.1
- Zarge
- 2.2
- Fensterflügel
- 2.2.1
- Rahmenelement
- 2.2.2
- Scheibenelement
- A
- Aussparung
- AS
- Außenseite
- IS
- Innenseite
- S
- Schicht
- SB
- Spaltbereich
- ST
- Stirnseite
