DE102021126168A1

DE102021126168A1 - Durchbruchüberwachung, Durchbruchüberwachungssystem und Verfahren zur Herstellung einer Durchbruchüberwachung

Info

Publication number: DE102021126168A1
Application number: DE102021126168.6A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-10-08
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2023-04-13
Also published as: WO2023057244A2; WO2023057244A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Durchbruchüberwachung (100) umfassend ein flexibles Trägermaterial (110) und mindestens eine Leiterbahn (120), wobei die Leitfähigkeit des Trägermaterials (110) signifikant geringer ist als die Leitfähigkeit der Leiterbahn (120), und wobei die Leiterbahn (120) offen und aus einem Zweig bestehend ist, wobei das Trägermaterial (110) und die Leiterbahn (120) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchbruchüberwachung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Durchbruchüberwachungssystem nach Anspruch 11 und ein Verfahren zur Herstellung einer Durchbruchüberwachung nach Anspruch 12.
Im Stand der Technik sind Durchbruchüberwachungen bekannt, welche aus in einem Gewebe eingewobenem Alarmdraht bestehen. Die Durchbruchüberwachung wird an dem zu überwachenden Objekt, meistens ein Gebäude oder ein Raum, wie eine Tapete durch Leimen angebracht. Nachteilig an diesem System ist, dass eine Anpassung an die Gegebenheiten vor Ort und/oder den zu überwachenden Bereich nur schwer möglich ist. Insbesondere ungewöhnlich geformte Räume, Bereiche und/oder Gegenstände, wie solche mit Schrägflächen, können nur schwer oder gar nicht mit dieser vorgefertigten Lösung geschützt werden. Ebenfalls ist die Herstellung mit hohem Aufwand verbunden. Weiterer Nachteil ist, dass die Durchbruchüberwachung nur in Innenräumen eingesetzt werden kann.
Weiter sind im Stand der Technik Module bekannt, bei denen auf einer nicht leitenden, mechanisch stabilen Substratschicht mindestens zwei Leiterbahnen aus einem auf der Substratschicht aufgetragenen leitenden Material herausgearbeitet werden. Im Gegensatz zu den Tapeten sind diese Module grundsätzlich wetterfest und an den zu schützenden Gegenstand anpassbar. Jedoch können sie aufgrund ihres hohen Gewichtes statische Probleme verursachen und aufgrund ihrer steifen Ausgestaltung nur bedingt an krumme oder gekrümmte Oberflächen angepasst werden. Insbesondere sind sie nicht für flexible oder sich bewegende Teile geeignet, wenn diese eine Stauchung, Verdrehung oder Ähnliches erfahren. Weiter ist die Herstellung einer solchen Durchbruchüberwachung aufwändig und daher kostspielig.
Es besteht daher ein großer Bedarf an einer gut, anforderungsgemäß, einfach und schnell an den zu überwachenden Gegenstand anpassbaren Durchbruchüberwachung, welche auch an beweglichen, nicht starren und/oder gekrümmten Bereichen und/oder Gegenständen anwendbar ist. Dabei sollte die Durchbruchüberwachung ein möglichst geringes Gewicht aufweisen und zudem kostengünstig und schnell herstellbar sein. Ein weiteres Augenmerk liegt auf der Langlebigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Durchbruchüberwachung. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine solche Durchbruchüberwachung bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile überwindet und ein besonderes Augenmerk auf die anforderungsgemäße Anpassbarkeit derselben an den zu überwachenden Gegenstand legt.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache aber wirkungsvolle Weise von einer Durchbruchüberwachung nach der Lehre des unabhängigen Hauptanspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer Durchbruchüberwachung nach der Lehre des unabhängigen Anspruchs 12 gelöst.
Erfindungsgemäß ist eine Durchbruchüberwachung umfassend ein flexibles Trägermaterial und mindestens eine Leiterbahn vorgeschlagen, wobei die Leitfähigkeit des Trägermaterials signifikant geringer als die Leitfähigkeit der Leiterbahn ist, und wobei die Leiterbahn offen und aus einem Zweig bestehend ist. Die Durchbruchüberwachung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial und die Leiterbahn stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass durch die stoffschlüssige Verbindung von Trägermaterial und Leiterbahn ein Verbiegen, Verformen, Verdrehen und/oder Verknittern des Trägermaterials nicht zu einer Durchtrennung der Leiterbahn und/oder einem Trennen von Leiterbahn und Trägermaterial führt. Daher wird es ermöglicht, das Trägermaterial flexibel auszugestalten, wodurch dieses individuell, anforderungsgemäß und/oder optimal an den zu überwachenden Gegenstand anpassbar ist. Insbesondere kann die Durchbruchüberwachung durch die flexible Ausgestaltung die Form des zu überwachenden Gegenstands ausfüllen, nachahmen und/oder einnehmen.
Welches Material als Trägermaterial verwendet wird, ist grundsätzlich beliebig, solange dieses flexibel ist, sowie geeignet ist, eine stoffschlüssige Verbindung mit der Leiterbahn einzugehen und solange die Leitfähigkeit des Trägermaterials signifikant geringer als die Leitfähigkeit der Leiterbahn ist.
Bevorzugt ist das Trägermaterial bedruckbar. Hierfür sollte es ausreichend glatt und bevorzugt flach ausgestaltet sein. Weitere Anforderungen ergeben sich aus dem zu überwachenden Gegenstand und/oder dem Einsatzort. Bevorzugt ist das Trägermaterial leicht, dünn, kostengünstig, haltbar, reißfest, wetterfest, UV-beständig, wasserdicht, salzwasserbeständig, feuerhemmend, feuerbeständig und/oder langlebig. Mögliche Materialien, welche als Trägermaterialien geeignet sind und die vorangehenden Eigenschaften erfüllen, sind dem Fachmann bekannt und werden an anderer Stelle genannt.
Der Begriff „flexibel“ betrifft die Eigenschaft eines Gegenstands, an eine beliebige Form ohne Zerstörung anpassbar zu sein. Insbesondere bedeutet der Begriff flexibel biegeschlaff. Dies bedeutet, dass das Trägermaterial einen niedrigen Elastizitätsmodul, eine geringe Dehnsteifigkeit aufweist und schon in Folge geringer Kraft- und/oder Momentbeanspruchung große Verformung zeigt.
Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass flexible Trägermaterialien sich leicht und auf einfache Weise an den auf Durchbruch zu überwachenden Bereich und/oder Gegenstand anpassen lassen, indem sie teilweise oder vollständig über den Bereich und/oder Gegenstand gestülpt werden, gezogen werden, in diesen eingelegt oder an diesen angelegt werden. Dadurch wird es ermöglicht, die Durchbruchüberwachung auf einen Bereich und/oder Gegenstand beliebiger Form aufzubringen und/oder anzupassen. Insbesondere kann das Trägermaterial an ebene und beliebig gekrümmte, geknickte, geformte oder anders ausgestaltete Oberflächen von auf Durchbruch zu überwachenden Gegenständen angepasst werden. Hierdurch wird es ermöglicht, eine Vielzahl an unterschiedlich ausgestalteten Bereichen und/oder Gegenständen zu schützen. Bevorzugt wird das Trägermaterial mit dem auf Durchbruch zu überwachenden Bereich und/oder Gegenstand großflächig, noch mehr bevorzugt großflächig stoffschlüssig, verbunden. Diese Verbindung kann auf viele dem Fachmann bekannte Arten herbeigeführt werden, beispielsweise durch Anleimen oder durch direkte Integration in den auf Durchbruch zu überwachenden Gegenstand bei der Herstellung des Gegenstands, beispielsweise durch Einbetonieren der Durchbruchüberwachung in eine Betonwand.
Im Grunde ist es beliebig, auf welche Art die stoffschlüssige Verbindung zwischen Leiterbahn und Trägermaterial ausgebildet und/oder hergestellt ist. Dabei ist denkbar, dass die stoffschlüssige Verbindung direkt und unmittelbar oder indirekt, beispielsweise durch Hilfsstoffe, gebildet ist. Bei geeignetem Trägermaterial ist eine direkte und unmittelbare stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Trägermaterial und der Leiterbahn denkbar, welche auf Verschmelzung von Trägermaterial und Leiterbahn beruht. Dem Fachmann sind hierfür geeignete Kombinationen an Trägermaterialien und Leiterbahnmaterialien bekannt. Dabei ist es denkbar, dass die unmittelbare Verbindung direkt durch die Leiterbahn und das Trägermaterial gebildet wird oder indirekt über Hilfsstoffe herbeigeführt wird, wobei die Hilfsmittel im Anschluss an die Herstellung der Verbindung zwischen Trägermaterial und Leiterbahn entfernt werden, beispielsweise durch Verdampfen. Weiter ist es denkbar, dass die indirekte Verbindung über Hilfsstoffe herbeigeführt wird, wobei die Hilfsmittel im Anschluss an die Herstellung der Verbindung zwischen Trägermaterial und Leiterbahn auf, in und/oder zwischen diesen verbleiben. Bevorzugt wird die Bahn jedoch durch mindestens einen geeigneten Hilfsstoff, bevorzugt einen Klebstoff, mit dem Trägermaterial verbunden. Besonders bevorzugt wird die Leiterbahn mittels eines Druckers, wie eines Tintenstrahldruckers, und eines Druckmediums, welches elektrisch leitendes Material, insbesondere eine Druckflüssigkeit mit Partikeln elektrisch leitenden Materials, umfasst, auf das Trägermaterial aufgetragen, wie an anderer Stelle beschrieben.
Der Begriff „stoffschlüssige Verbindung“ ist einem Fachmann bekannt und betrifft eine dauerhafte, nicht lösbare bzw. nicht ohne Hilfsmittel und/oder Zerstörung der Verbindungspartner lösbare und insbesondere flächig auftragbare Verbindung basierend auf Verschmelzung der Verbindungspartner und/oder basierend auf intermonokularen oder chemischen Bindungskräften zwischen den Verbindungspartnern. Dabei ist es denkbar, dass einer oder mehrere, einem Fachmann bekannte Hilfsstoffe für die Herbeiführung der stoffschlüssigen Verbindung verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist die Leitfähigkeit des Trägermaterials signifikant geringer als die Leitfähigkeit des Leiterbahnmaterials. Demzufolge ist die Gesamtleitfähigkeit der Leiterbahn deutlich höher als die Gesamtleitfähigkeit des Trägermaterials bezogen auf den Anfangspunkt und den Endpunkt der Leiterbahn. Die Gesamtleitfähigkeit ergibt sich auf eine für den Fachmann bekannte Art aus der Länge, Breite und Dicke der Leiterbahn bzw. des Trägermaterials sowie dem verwendeten Material.
Der Begriff „signifikant geringer“ betrifft die Eigenschaft, dass die Leitfähigkeit des Trägermaterials unabhängig von äußeren Umständen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und/oder Alterungsprozessen wie Oxidation, stets deutlich messbar unterhalb der Leitfähigkeit der Leiterbahn ist. Insbesondere ist die Leitfähigkeit des Trägermaterials dann signifikant geringer als die Leitfähigkeit der Leiterbahn, wenn die Leitfähigkeit des Trägermaterials um mindestens 85 %, 86 %, 87 %, 88 %, 89 %, 90 %, 91 %, 92 %, 93 %, 94 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, 99,5 %, 99,9 %, 99,95 %, 99,99 %, 99,995 % oder 99,999 % geringer als die Leitfähigkeit der Leiterbahn ist.
Der Begriff „deutlich höher“ betrifft die Eigenschaft, dass die Leitfähigkeit der Leiterbahn unabhängig von äußeren Umständen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und/oder Alterungsprozessen wie Oxidation, stets deutlich messbar oberhalb der Leitfähigkeit des Trägermaterials ist. Insbesondere ist die Leitfähigkeit der Leiterbahn dann signifikant höher als die Leitfähigkeit des Trägermaterials, wenn die Leitfähigkeit des Trägermaterials höchsten 15°%, 14 %, 13 %, 12 %, 11 %, 10 %, 9 %, 8 %, 7 %, 6 %,5 %, 4 %,3 %,2 %,1 %,0,5 %, 0,1 %,0,05 %,0,01 % 0,005 % oder 0,001 % der Leitfähigkeit der Leiterbahn beträgt. Die Leiterbahn wird aus einer Linie durchgehend angeordneten Leitermaterials gebildet. Leitermaterialien sind Materialien, deren Leitfähigkeit mindestens 10⁴ S/cm beträgt. Die Leiterbahn ist dabei bevorzugt flach ausgestaltet, so dass diese bei einer Verformung nicht bricht und/oder reißt. Dadurch, dass die Leiterbahn erfindungsgemäß offen ausgestaltet ist und lediglich einen Zweig aufweist, entstehen keine Maschen in der Leiterbahn, und die Leiterbahn weist keine Verzweigungen auf. Die Ausmaße der Leiterbahn sind grundsätzlich beliebig, bevorzugt ist die Leiterbahn 0,1 mm bis 10,0 mm breit und 0,1 µm bis 5,0 µm hoch. Besonders bevorzugt ist die Leiterbahn mindestens 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1,0 mm, 1,1 mm, 1,2 mm, 1,3 mm, 1,4 mm, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,7 mm, 1,8 mm, 1,9 mm, 2,0 mm, 2,1 mm, 2,2 mm, 2,3 mm, 2,4 mm, 2,5 mm, 2,6 mm, 2,7 mm, 2,8 mm, 2,9 mm, 3,0 mm, 3,1 mm, 3,2 mm, 3,3 mm, 3,4 mm, 3,5 mm, 3,6 mm, 3,7 mm, 3,8 mm, 3,9 mm, 4,0 mm, 4,1 mm, 4,2 mm, 4,3 mm, 4,4 mm, 4,5 mm, 4,6 mm, 4,7 mm, 4,8 mm, 4,9 mm, 5,0 mm, 5,1 mm, 5,2 mm, 5,3 mm, 5,4 mm, 5,5 mm, 5,6 mm, 5,7 mm, 5,8 mm, 5,9 mm, 6,0 mm, 6,1 mm, 6,2 mm, 6,3 mm, 6,4 mm, 6,5 mm, 6,6 mm, 6,7 mm, 6,8 mm, 6,9 mm, 7,0 mm, 7,1 mm, 7,2 mm, 7,3 mm, 7,4 mm, 7,5 mm, 7,6 mm, 7,7 mm, 7,8 mm, 7,9 mm, 8,0 mm, 8,1 mm, 8,2 mm, 8,3 mm, 8,4 mm, 8,5 mm, 8,6 mm, 8,7 mm, 8,8 mm, 8,9 mm, 9,0 mm, 9,1 mm, 9,2 mm, 9,3 mm, 9,4 mm, 9,5 mm, 9,6 mm, 9,7 mm, 9,8 mm, 9,9 mm oder 10,0 mm breit. Noch mehr bevorzugt ist die Leiterbahn höchstens 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1,0 mm, 1,1 mm, 1,2 mm, 1,3 mm, 1,4 mm, 1,5 mm, 1,6 mm, 1,7 mm, 1,8 mm, 1,9 mm, 2,0 mm, 2,1 mm, 2,2 mm, 2,3 mm, 2,4 mm, 2,5 mm, 2,6 mm, 2,7 mm, 2,8 mm, 2,9 mm, 3,0 mm, 3,1 mm, 3,2 mm, 3,3 mm, 3,4 mm, 3,5 mm, 3,6 mm, 3,7 mm, 3,8 mm, 3,9 mm, 4,0 mm, 4,1 mm, 4,2 mm, 4,3 mm, 4,4 mm, 4,5 mm, 4,6 mm, 4,7 mm, 4,8 mm, 4,9 mm, 5,0 mm, 5,1 mm, 5,2 mm, 5,3 mm, 5,4 mm, 5,5 mm, 5,6 mm, 5,7 mm, 5,8 mm, 5,9 mm, 6,0 mm, 6,1 mm, 6,2 mm, 6,3 mm, 6,4 mm, 6,5 mm, 6,6 mm, 6,7 mm, 6,8 mm, 6,9 mm, 7,0 mm, 7,1 mm, 7,2 mm, 7,3 mm, 7,4 mm, 7,5 mm, 7,6 mm, 7,7 mm, 7,8 mm, 7,9 mm, 8,0 mm, 8,1 mm, 8,2 mm, 8,3 mm, 8,4 mm, 8,5 mm, 8,6 mm, 8,7 mm, 8,8 mm, 8,9 mm, 9,0 mm, 9,1 mm, 9,2 mm, 9,3 mm, 9,4 mm, 9,5 mm, 9,6 mm, 9,7 mm, 9,8 mm, 9,9 mm oder 10,0 mm breit. Weiter besonders bevorzugt ist die Leiterbahn mindestens 0,1 µm, 0,2 µm, 0,3 µm, 0,4 µm, 0,5 µm, 0,6 µm, 0,7 µm, 0,8 µm, 0,9 µm, 1,0 µm, 1,1 µm, 1,2 µm, 1,3 µm, 1,4 µm, 1,5 µm, 1,6 µm, 1,7 µm, 1,8 µm, 1,9 µm, 2,0 µm, 2,1 µm, 2,2 µm, 2,3 µm, 2,4 µm, 2,5 µm, 2,6 µm, 2,7 µm, 2,8 µm, 2,9 µm, 3,0 µm, 3,1 µm, 3,2 µm, 3,3 µm, 3,4 µm, 3,5 µm, 3,6 µm, 3,7 µm, 3,8 µm, 3,9 µm, 4,0 µm, 4,1 µm, 4,2 µm, 4,3 µm, 4,4 µm, 4,5 µm, 4,6 µm, 4,7 µm, 4,8 µm, 4,9 µm oder 5,0 µm hoch. Noch mehr bevorzugt ist die Leiterbahn höchstens 0,1 µm, 0,2 µm, 0,3 µm, 0,4 µm, 0,5 µm, 0,6 µm, 0,7 µm, 0,8 µm, 0,9 µm, 1,0 µm, 1,1 µm, 1,2 µm, 1,3 µm, 1,4 µm, 1,5 µm, 1,6 µm, 1,7 µm, 1,8 µm, 1,9 µm, 2,0 µm, 2,1 µm, 2,2 µm, 2,3 µm, 2,4 µm, 2,5 µm, 2,6 µm, 2,7 µm, 2,8 µm, 2,9 µm, 3,0 µm, 3,1 µm, 3,2 µm, 3,3 µm, 3,4 µm, 3,5 µm, 3,6 µm, 3,7 µm, 3,8 µm, 3,9 µm, 4,0 µm, 4,1 µm, 4,2 µm, 4,3 µm, 4,4 µm, 4,5 µm, 4,6 µm, 4,7 µm, 4,8 µm, 4,9 µm oder 5,0 µm hoch.
Der Begriff „offen“ betrifft die Eigenschaft einer Leiterbahn, dass diese keinen geschlossen Verlauf (Masche) aufweist. Die Leiterbahn weist daher einen Anfangspunkt und einen Endpunkt auf, welche nicht identisch sind.
Der Begriff „Zweig“ betrifft die Verbindung zweier Punkte über eine Leiterbahn in einer elektrischen Schaltung.
Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Durchbruchüberwachung mindestens eine, bevorzugt mehr als eine Leiterbahn umfasst. Bevorzugt umfasst die Durchbruchüberwachung 2 bis 50 gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Leiterbahnen. Besonders bevorzugt umfasst die Durchbruchüberwachung mindestens 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 oder 50 gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Leiterbahnen. Alle Leiterbahnen oder eine Anzahl der Leiterbahnen können durch geeignete Verbindungsmittel, wie ein Kabel und/oder ein Abschlusswiderstand, zu einem Zweig verbunden werden oder, wie an anderer Stelle beschrieben, einzeln überwacht werden. Dies ermöglicht dann eine Eingrenzung im Falle eines Durchbruchs hinsichtlich der Stelle, an der der Durchbruch aufgetreten ist. Bevorzugt umfasst die Durchbruchüberwachung 2 Leiterbahnen, die zu einem Zweig durch ein geeignetes Verbindungsmittel verbunden sind. Der Abschlusswiderstand hat den Sinn, den Widerstand des Zweigs zu erhöhen, so dass die Widerstandsmessung einen geringeren Leistungsverbrauch aufweist. Erfindungsgemäß ist der Abschlusswiderstand derart ausgestaltet, dass der Gesamtwiderstand der Leiterbahnen und des Abschlusswiderstands weiterhin signifikant geringer als der Gesamtwiderstand des Trägermaterials ist.
Weiter ist erkannt worden, dass die Gesamtleitfähigkeit der Leiterbahn signifikant sinkt, wenn diese durchtrennt wird, da die Leitfähigkeit des Trägermaterials signifikant geringer als die Leitfähigkeit der Leiterbahn ist. Nach einer Durchtrennung steigt der Widerstand, welcher der Kehrwert der Leitfähigkeit ist, deutlich messbar an, da beispielweise der für eine Widerstandsmessung notwendige Messstrom an der Trennstelle die Leiterbahn durch ein Stück Trägermaterial und/oder durch ein Stück sonstiges Material aus der Umgebung, wie Luft, durchfließen muss. Diese Widerstandsänderung ist mit dem Fachmann bekannten Mitteln auf einfache, schnelle und zuverlässige Weise detektierbar. Denkbar ist, dass das Mittel ein Widerstandsmessgerät ist. Weiter ist erkannt worden, dass der Widerstand der Leiterbahn insbesondere dann signifikant ansteigt, wenn die Leiterbahn offen und aus einem Zweig bestehend ist. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Leifähigkeit des Trägermaterials signifikant niedriger ist als die Leitfähigkeit der Leiterbahn. Bei der Widerstandsmessung zwischen zwei Punkten ist der Widerstand des Trägermaterials daher technisch gesehen vernachlässigbar, solange mindestens ein Zweig der Leiterbahn diese Punkte verbindet. Werden zwei Punkte von zwei Zweigen einer Leiterbahn verbunden und es wird lediglich einer der Zweige durchtrennt, werden die Punkte weiterhin durch den zweiten Zweig der Leiterbahn leitend verbunden, und der Widerstand bleibt gering.
Weiter ist erkannt worden, dass die Widerstandsänderung bei Durchbruch der Leiterbahn unabhängig von der Ausgestaltung der Leiterbahn auftritt, solange die Leiterbahn offen ist und aus einem Zweig besteht. Daher ist der Verlauf der Leiterbahn unerheblich. Bevorzugt ist der Verlauf jedoch in einer Art ausgestaltet, dass die Leiterbahn einen möglichst großen Teil des Trägermaterials, bevorzugt vollständig, durchläuft. Hierfür ist es denkbar, dass der Verlauf der Leiterbahn nach einer Kurve gestaltet ist und die Kurve gerade, gekrümmte und/oder geknickte Abschnitte aufweist. Besonders bevorzugt ist die Kurve in der Art einer Schlangenlinie, mäanderförmig, spiralförmig und/oder nach Art einer Fasskurve, insbesondere einer Hilbertkurve, einer Peanokurve, einer Gosperkurve, einer E-Kurve oder einer Z-Kurve, gestaltet. Noch mehr bevorzugt weist die Leiterbahn zur Erhöhung der Sicherheit eine willkürliche und/oder zufällige, jedoch raumfüllende, Ausgestaltung auf.
Mittels der stoffschlüssigen Verbindung von Leiterbahn und Trägermaterial ist die Leiterbahn ebenfalls flexibel und passt sich an den Bereich und/oder Gegenstand an. Weiter wird ein Trennen von Leiterbahn und Trägermaterial verhindert. Eine solche Trennung schränkt die Funktionalität und die Sicherheit der Durchbruchüberwachung erheblich ein.
Wird nun der auf Durchbruch zu überwachende Bereich und/oder Gegenstand durchbrochen, werden gleichzeitig erfindungsgemäß das Trägermaterial und die Leiterbahn an mindestens einer Stelle ebenfalls durchbrochen. Über die Veränderung des Widerstands ist dieser Durchbruch feststellbar. Der Grund für den Durchbruch ist für die Funktionalität der Durchbruchüberwachung unerheblich. Denkbar ist beispielsweise Sabotage, ein Sollbruch und/oder Materialermüdung. Es ist denkbar, dass die Durchbruchüberwachung an ein Widerstandsmessgerät angeschlossen wird. Erfasst das Widerstandsmessgerät eine Widerstandsänderung, so kann ein Signal an eine Alarmanlage weitergeleitet werden. Die Alarmanlage kann einen (stillen) Alarm verursachen und beispielsweise Ordnungskräfte herbeirufen oder zur Abschreckung laute Signaltöne und grelle Lichtzeichen abgeben. Weiter ist denkbar, dass alternativ oder zusätzlich Veränderungen an andere Stelle verursacht werden, wie das Schließen eines Ventils und/oder das Öffnen eines Schalters zur Unterbrechung eines Stromflusses.
Mittels der Erfindung wird es ermöglicht, eine an den zu schützenden Bereich und/oder Gegenstand sowie an den Einsatzort anpassbare, leichte, anforderungsgemäße, exakt arbeitende und langlebige Durchbruchüberwachung bereitzustellen, welche gleichzeitig kostengünstig in der Herstellung und zuverlässig arbeitend ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination realisierbar sind, sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Es ist denkbar, dass die Leiterbahn einen Anfangspunkt und einen Endpunkt umfasst und dass der Anfangspunkt und der Endpunkt in unmittelbarer Nähe voneinander liegen oder beabstandet voneinander liegen und von der Leiterbahn in beliebiger Form, d. h. mit einem beliebigen Verlauf, verbunden worden sind. Mögliche Ausgestaltungen des Verlaufs sind an anderer Stelle beschrieben. Bei der Ausgestaltung der Leiterbahn können die Lagen des Anfangspunkts und des Endpunkts individuell und anforderungsgemäß so gewählt werden, dass diese in unmittelbarer Nähe voneinander liegen. Dies hat den Vorteil, dass die Leiterbahn mit einem einzigen Überbrückungselement, welches in der Lage ist, zwei unabhängige Stromkreise weiterzuführen, beispielsweise ein zweiadriger Draht oder ein zweiadriges Kabel, mit einem Widerstandsmessgerät oder einem anderen Mittel verbunden wird. Hierdurch wird Material eingespart. Jedoch ist ebenfalls eine Beabstandung des Anfangspunkts und des Endpunkts vorteilhaft, insbesondere wenn mehrere Durchbruchüberwachungen in Serie geschaltet werden sollen, um ein großflächiges Durchbruchüberwachungssystem zu bilden. Je nach Anwendungsfall ist es denkbar, dass der Anfangspunkt und der Endpunkt durch mindestens eine Kante des Trägermaterials voneinander beabstandet sind.
Der Begriff „in unmittelbarer Nähe“ betrifft eine Anordnung zweier Punkte, die so nah beieinander liegen wie technisch möglich, insbesondere wie fertigungstechnisch möglich, ohne dass die Positionierung einen Einfluss auf den Gesamtwiderstand der Leiterbahn hat, welcher die Funktionalität der Durchbruchüberwachung einschränkt. Insbesondere soll die Leiterbahn nicht kurz geschlossen sein, und es sollen witterungsunabhängig keine Kriechströme und/oder Überschläge auftreten können.
In einer Weiterbildung ist es denkbar, dass der Anfangspunkt und/oder der Endpunkt im Randbereich, bevorzugt an einer Kante, des Trägermaterials oder mittig angeordnet ist. Die Anordnung im Randbereich ermöglicht einen einfachen und diskreten Anschluss der Leiterbahn an eine weitere Durchbruchüberwachung oder ein Widerstandsüberwachungsmittel. Die Anordnung im Randbereich kann eine Beabstandung vom Rand des Trägermaterials mit einschließen. Bevorzugt ist der Anfangspunkt und/oder der Endpunkt höchstens 100 mm, mehr bevorzugt höchstens 30 mm, noch mehr bevorzugt höchstens 15 mm vom Randbereich des Trägermaterials entfernt. Eine mittige Anordnung des Anfangspunkts und/oder des Endpunkts stellt eine ungewöhnliche Anordnung für eine Durchbruchüberwachung dar, was die Sicherheit dieser erhöht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die Durchbruchüberwachung mindestens einen Anschluss, bevorzugt 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 oder 100 gleich oder unterschiedlich ausgestaltete, Anschlüsse umfasst. Die Installation eines Anschlusses an die Durchbruchüberwachung vereinfacht die Montage vor Ort, die Integration in ein Überwachungssystem und/oder das Anschließen der Durchbruchüberwachung an beispielsweise ein Widerstandsmessgerät. Außerdem ist der Austausch des an die Durchbruchüberwachung angeschlossenen Messgeräts vereinfacht. Die genaue Ausgestaltung des Anschlusses ist beliebig, denkbar ist jeder zur Anwendung von elektrischen Geräten geeignete Anschluss unter Berücksichtigung der auftretenden Strom- und Spannungsgrößen auf einer dem Fachmann bekannten Art.
Es ist weiterhin denkbar, dass die Leiterbahn derart ausgestaltet ist, dass die Leiterbahn von jedem Punkt des Trägermaterials maximal 100 mm entfernt ist. Eine solche Ausgestaltung führt dazu, dass an keiner Stelle des Trägermaterials eine kreisförmige Öffnung mit einem Radius von mehr als 100 mm gebildet werden kann, ohne dass die Leiterbahn an mindestens einer Stelle durchtrennt wird. Dem Fachmann ist bekannt, dass eine solche Ausgestaltung im Allgemeinen als „durchstiegssicher“ bekannt ist. Bevorzugt ist die Leiterbahn derart ausgestaltet, dass die Leiterbahn von jedem Punkt des Trägermaterials maximal 90 mm, 80 mm, 70 mm, 60 mm, 50 mm, 40 mm oder 30 mm entfernt ist. Auf diese Weise ist es nicht möglich, eine Öffnung zu erzeugen, durch welche mit der Hand durch das Trägermaterial und den auf Durchbruch zu überwachenden Bereich und/oder Gegenstand gegriffen werden kann. Am meisten bevorzugt ist die Leiterbahn derart ausgestaltet, dass die Leiterbahn von jedem Punkt des Trägermaterials maximal 25 mm, 20 mm, 15 mm, 10 mm oder 5 mm entfernt ist. Bei dieser Ausgestaltung wird vom Fachmann angenommen, dass der Durchgriff mittels Werkzeugen weitestgehend unterbunden ist.
Grundsätzlich ist es beliebig, welches Material als Trägermaterial verwendet wird, solange es den an anderer Stelle beschriebenen Voraussetzungen genügt. Denkbar ist es, dass das Trägermaterial ein Gewebe, ein Stoff, ein Filz, eine Papierbahn, eine Folienbahn und/oder eine Tapete ist. Jedes der zuvor genannten Materialien ist flexibel und daher erfindungsgemäß geeignet. Weiter sind die genannten Materialien leicht, dünn, kostengünstig, haltbar, reißfest, wetterfest, UV-beständig, wasserdicht, salzwasserbeständig, feuerhemmend, feuerbeständig und/oder langlebig. Bevorzugt ist das Trägermaterial mit einem Motiv, Bild und/oder Muster bedruckt, welches zur optischen Verschönerung und/oder zur Tarnung der Durchbruchüberwachung dient. Bevorzugt ist es denkbar, dass das Trägermaterial ein Nichtleiter ist. Ein Nichtleiter ist ein Material, dessen Leitfähigkeit maximal 10^-8 S/cm beträgt. Ist das Trägermaterial ein Nichtleiter, so ist der Unterschied des Widerstands der Leiterbahn nach der Durchtrennung im Vergleich zum Widerstand der undurchtrennten Leiterbahn besonders hoch und somit deutlich, zuverlässig und leicht zu ermitteln, so dass die Durchbruchüberwachung besonders zuverlässig funktioniert. Dem Fachmann sind geeignete Trägermaterialien, welche Nichtleiter sind, bekannt.
Grundsätzlich ist es beliebig, aus welchem Material die Leiterbahn gebildet ist bzw. welche Materialien sie umfasst, solange ihre Leitfähigkeit signifikant höher als die des Trägermaterials ist. Denkbar ist beispielsweise, dass die Leiterbahn aus einem Material gefertigt ist, welches mindestens ein Metall, insbesondere Kupfer, Aluminium, Gold oder Silber, umfasst. Weiter ist es denkbar, dass die Leiterbahn aus einer Legierung, einer Mischung und/oder einer Verbindung mit mindestens einem Metall und/oder Graphit gebildet ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Leiterbahn Materialien umfasst, welche die erfindungsgemäße stoffschlüssige Verbindung zum Trägermaterial verbessern, vereinfachen und/oder ermöglichen. Dem Fachmann sind geeignete Materialien bekannt.
In noch einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass das Trägermaterial und die Leiterbahn durch eine stoffschlüssige Verbindung stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die Leiterbahn, insbesondere das Material der Leiterbahn, und/oder die stoffschlüssige Verbindung des Trägermaterials und der Leiterbahn bei Kontakt mit mindestens einem Fluid, insbesondere Wasser, Säure, Base, Öl, Methan, Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Stickstoffoxid, Schwefeloxid, Luft und/oder Kohlenwasserstoff, löslich und/oder beständig ist. Eine lösliche Ausgestaltung ermöglicht es, den Austritt von Fluiden aus dem auf Durchbruch zu überwachenden Bereich und/oder Gegenstand zu detektieren. Das austretende Fluid schwemmt das Material der Leiterbahn und/oder die stoffschlüssige Verbindung hinweg und/oder zersetzt diese und durchbricht auf diese Weise die Leiterbahn. Ein mögliches Anwendungsgebiet ist die Überwachung eines Rohres, beispielsweise einer Gasleitung, einer Wasserleitung, einer Ölleitung und/oder einer Pipeline, welches bei einem Durchbruch ersetzt werden soll. Die Durchbruchüberwachung kann dabei einen Durchbruch in Echtzeit und ohne Beeinträchtigung der Funktionalität des Rohres anzeigen. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Echtzeitüberwachung bei der Handhabung von schädlichen, insbesondere gesundheitsschädlichen oder umweltschädlichen, Fluiden, um bei einem Durchbruch durch schnelle Reaktion Schäden zu begrenzen und/oder zu verhindern. Eine beständige Ausgestaltung ermöglicht die Verwendung der Durchbruchüberwachung an Einsatzorten, welche dem Fluid, beispielsweise Feuchtigkeit und/oder Nässe durch Witterung, ausgesetzt sind. Weiterhin ist es denkbar, dass die Leiterbahn und/oder die stoffschlüssige Verbindung bei Kontakt mit einem der genannten Fluide löslich und gleichzeitig bei Kontakt mit einem anderen der genannten Fluide beständig ist. Dem Fachmann sind geeignete Verbindungen und Materialien zur Bildung der Leiterbahn bekannt.
Überdies ist es denkbar, dass die Leiterbahn und/oder das Trägermaterial mindestens eine Sollbruchstelle umfasst. Eine Sollbruchstelle ist ein Bereich des Trägermaterials und/oder der Leiterbahn, an welchem das Trägermaterial und/oder das Leiterbahnmaterial bewusst und gezielt geschwächt worden ist. Durch die Schwächung reißt und/oder bricht die entsprechende Stelle, ohne dass eine direkte Einwirkung zwingend notwendig ist, beispielsweise bei ausreichend großer Vibration, Druck, Stö-ßen und/oder anderer Belastung. Auf diese Weise wird es ermöglicht, bereits einen versuchten und/oder drohenden Durchbruch anzuzeigen. Methoden der Materialschwächung sind dem Fachmann bekannt.
Es ist weiterhin denkbar, dass die Durchbruchüberwachung eine Beschichtung und/oder Einhausung umfasst. Grundsätzlich ist es beliebig, auf welche Art das Trägermaterial und die Leiterbahn beschichtet und/oder eingehaust werden, die Beschichtung und/oder Einhausung kann dabei stoffschlüssig mit der Durchbruchüberwachung verbunden werden.
Der Begriff „Einhausung“ betrifft die teilweise, bevorzugt vollständige, Umschließung eines Gegenstandes mit einem Material und/oder einer Struktur.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Einhausung durch den vor Durchbruch zu schützenden Gegenstand selbst erfolgt, beispielsweise ist es denkbar, dass die Durchbruchüberwachung zum Schutz einer Betonmauer direkt in den die Mauer bildenden Beton miteingegossen wird. Weitere denkbare Materialien für eine Einhausung sind Gips, Estrich, Mörtel, Putz, Plexiglas, Epoxidharz, Holz und/oder Folie, insbesondere eine Laminierung mit einer Folie. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass die Einhausung vor, während oder nach der Montage an dem vor Durchbruch zu schützenden Gegenstand und/oder während der Produktion des vor Durchbruch zu schützenden Gegenstands erfolgt. Ein denkbarer Vorteil der Einhausung ist, dass die Durchbruchüberwachung zusammen mit der Einhausung direkt verbaut wird und keine weiteren Schritte zur Anbringung nötig sind. Die Einhausung bildet dabei den auf Durchbruch zu überwachenden Gegenstand. Bei Einhausungen aus leitfähigen Materialien ist es notwendig, dass zwischen Einhausung und Durchbruchüberwachung eine geeignete Isolierung, beispielsweise eine Isolierschicht und/oder eine Beabstandung, angebracht wird. Die Einhausung kann transparent oder gefärbt ausgestaltet sein.
Weiter ist denkbar, dass die Durchbruchüberwachung ganz oder teilweise mit einer Beschichtung überzogen wird. Die Beschichtung kann durch eine, mehrere oder alle der an anderer Stelle genannten und bevorzugten Eigenschaften des Trägermaterials herbeigeführt werden. Weiter ist es denkbar, mittels der Beschichtung ein nachträgliches und ungewolltes Ablösen der Leiterbahn zu verhindern und/oder zu verlangsamen. Hierdurch wird die Durchbruchüberwachung langlebiger und beständiger insbesondere gegenüber Umwelteinflüssen. Dem Fachmann sind hierfür geeignete Beschichtungsmaterialen bekannt. Bevorzugt ist die Beschichtung höchstens 200 µm dick, noch mehr bevorzugt ist die Beschichtung höchstens 190 µm, 180 µm, 170 µm, 160 µm, 150 µm, 140 µm, 130 µm, 120 µm, 110 µm, 100 µm, 90 µm, 80 µm, 70 µm, 60 µm oder 50 µm dick.
Grundsätzlich ist es beliebig, was der von der Durchbruchüberwachung zu überwachende teilweise oder vollständige Bereich und/oder Gegenstand ist. Denkbar ist es, dass die Durchbruchüberwachung für ein Gebäude, einen Teil eines Gebäudes, einen Raum, eine Mauer, einen Zaun, ein Fahrzeug; insbesondere einen Geldtransporter; ein Fahrzeugteil, einen Container, einen Schrank, ein Behältnis, einen Tresor; insbesondere einen Bargeldtresor, ein Bankschließfach und/oder einen Waffenschrank; ein Rohr; insbesondere eine Gasleitung, eine Wasserleitung, eine Ölleitung und/oder eine Pipeline; einen Verteilerkasten, eine elektrische Anlage, ein Teil einer elektrischen Anlage, insbesondere ein Teil einer öffentlichen oder privaten Stromversorgung; eine Tasche; insbesondere eine Handtasche, eine Reisetasche und/oder eine Aktentasche; ein Gepäckstück; insbesondere einen Koffer; eine Transportkiste, ein Paket, ein Kleidungsstück, einen Schutzanzug; insbesondere einen Chemikalienschutzanzug, einen Infektionsschutzanzug und/oder oder einen Kontaminationsschutzanzug; geeignet ist.
Es ist davon auszugehen, dass die Definitionen und die Ausführungen der oben genannten Begriffe für alle in dieser Beschreibung im Folgenden beschriebenen Aspekte gelten, sofern nichts anderes angegeben ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Durchbruchüberwachungssystem umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Durchbruchüberwachung, wobei die Durchbruchüberwachung mindestens einen Anschluss umfasst, ein Widerstandsmessgerät, eine Alarmanlage und Instruktionen vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Durchbruchüberwachungssystem beruht auf dem Grundgedanken, dass die Installation einer Durchbruchüberwachung und die anschließende Einrichtung des Durchbruchüberwachungssystems wesentlich vereinfacht werden, wenn hierbei unmittelbar alle benötigten Mittel zur Verfügung stehen. Wie an anderer Stelle beschrieben, kann ein Durchbruchüberwachungssystem aus mindestens einer erfindungsgemäßen Durchbruchüberwachung, wobei die Durchbruchüberwachung mindestens einen Anschluss umfasst, einem Widerstandsmessgerät und einer Alarmanlage gebildet werden. Weiter ist es möglich, auf diese Weise zueinander kompatible Mittel für das Durchbruchüberwachungssystem anzubieten, so dass sichergestellt ist, dass das Durchbruchüberwachungssystem erfindungsgemäß funktioniert. Bevorzugt beruht das Durchbruchüberwachungssystem auf dem Prinzip der Ruhestromüberwachung. Die Instruktionen dienen dazu, dem Benutzer die Installation und die Einrichtung sowie die Bedienung des Durchbruchüberwachungssystem zu erläutern. Des Weiteren enthalten die Instruktionen insbesondere Warnhinweise und andere Angaben, welche gegebenenfalls gesetzlich vorgeschrieben sind. Bevorzugt umfasst das Durchbruchüberwachungssystem mindestens 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 oder 100 gleich und/oder unterschiedlich ausgestaltete Durchbruchüberwachungen. Weiter bevorzugt umfasst das Durchbruchüberwachungssystem mindestens ein Verbindungsmittel zum Verbinden von zwei Durchbruchüberwachungen miteinander, besonders bevorzugt 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 oder 99 gleich und/oder unterschiedlich ausgestaltete Verbindungsmittel, wie beispielsweise ein Draht, ein Abschlusswiderstand und/oder ein Kabel.
Der Begriff „Instruktionen“ betrifft eine numerische, schriftliche und/oder graphische Darstellung und/oder Beschreibung der korrekten Anbringung und Zusammenfügung sowie Handhabung der mindestens einen Durchbruchüberwachung, des Widerstandsmessgeräts und der Alarmanlage zu einem Durchbruchüberwachungssystem. Gegebenenfalls enthalten die Instruktionen ebenfalls eine numerische, schriftliche und/oder graphische Darstellung und/oder Beschreibung der korrekten Verbindung zweier Durchbuchüberwachungen mittels des Verbindungsmittels. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Durchbruchüberwachung vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte:

a) Bereitstellen eines flexiblen Trägermaterials, eines Druckmediums und eines Druckers, wobei das Druckmedium elektrisch leitendes Material umfasst;
b) Aufdrucken mindestens einer offenen und aus einem Zweig bestehenden Leiterbahn auf das Trägermaterial mit dem Druckmedium mittels des Druckers.

Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass das Aufdrucken der Leiterbahn eine schnelle, einfach zu bedienende und auf einfache, unkomplizierte und kostengünstige Weise anpassbare Methode zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Durchbruchüberwachung ist. Welches Druckmedium verwendet wird und/oder verwendbar ist, hängt in erster Linie von dem verwendeten Drucker ab. Bevorzugt handelt es sich bei den Drucker um einen 3D-Drucker, einen Tintendrucker; insbesondere um einen Tintenstrahldrucker; einen Offsetdrucker oder einen Transferdrucker. Bei dem Drucker handelt es sich weiter bevorzugt um einen handelsüblichen Drucker, wobei dies auch ein Spezialgerät, insbesondere ein Spezialgerät zum Bedrucken von großen und/oder großflächigen Plakaten, sein kann. Das Druckmedium umfasst dabei erfindungsgemäß elektrisch leitendes Material und ist mittels eines geeigneten Druckverfahrens durch einen geeigneten Drucker druckbar. Aus dem elektrisch leitenden Material wird während des Druckvorgangs die Leiterbahn gebildet. Welches Material das vom Druckmedium umfasste elektrisch leitende Material ist, ist grundsätzlich beliebig, bevorzugt ist das leitende Material ein Metall, bevorzugt Silber, Kupfer, Aluminium und/oder Gold, eine Legierung, ein Gemisch und/oder eine Verbindung mit einem Metall und/oder Graphit. Ebenso ist es unerheblich, in welcher Form das Material und/oder das Druckmedium vorliegt, denkbar ist ein Pulver, ein Granulat, eine Flüssigkeit, ein Feststoff und/oder Partikel. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Druckmedium mindestens einen weiteren Stoff umfasst, wobei dieser Stoff aus elektrisch leitendem Material oder einem anderen Material ist. Der Stoff erhöht und/oder ermöglicht bevorzugt die Druckbarkeit des Druckmediums, die Druckgeschwindigkeit und/oder die Herausbildung einer durchgängigen Leiterbahn. Dabei ist es denkbar, dass der Stoff sich verflüchtigt und/oder an oder in der Leiterbahn und/oder dem Trägermaterial verbleibt.
Bevorzugt ist das Druckmedium eine Partikel aus leitendem Material umfassende Druckflüssigkeit. Für die Funktionalität des Verfahrens ist es unerheblich, welche Flüssigkeiten die Druckflüssigkeit enthält, solange die Partikel aus leitendem Material enthalten sind. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Druckflüssigkeit eine Trägerflüssigkeit, insbesondere eine nichtleitende Trägerflüssigkeit, umfasst, in welcher die Partikel aus dem leitenden Material schweben. Diese ermöglicht den Druckvorgang und verhindert, dass die Druckflüssigkeit in der Kartusche und/oder in Teilen des Druckers verhärtet. Nach Aufbringen auf das Trägermaterial verdampft diese Flüssigkeit und/oder die Flüssigkeit zieht in das Trägermaterial ein, wobei die Partikel an der Oberfläche des Trägermaterials verbleiben. Dem Fachmann sind geeignete Trägerflüssigkeiten bekannt, denkbar sind Wasser oder organische Lösungsmittel Ethylenglykol, Toluol oder Cyclohexan. Weiter ist es denkbar, dass der Druckflüssigkeit Zusätze zur Erhöhung der Viskosität beigemischt sind, beispielsweise Ethanol oder Ethanolamin, welche die Fließfähigkeit der Druckflüssigkeit beeinflussen. Weiter ist es denkbar, dass Zusätze beigemischt werden, welche Agglomeration verhindern, beispielsweise organische Dispersiermittel oder Stabilisatoren. Diese Zusätze werden nach dem Drucken durch Sintern entfernt oder durch ebenfalls der Druckflüssigkeit beigefügte chemische Sinterstoffe wie Polymere, insbesondere Polymerlatex, gebunden und/oder entfernt. Durch das Aufdrucken der Druckflüssigkeit auf das Trägermaterial zur Erzeugung einer Leiterbahn entsteht die erfindungsgemäße stoffschlüssige Verbindung zwischen Trägermaterial und Leiterbahn. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Partikel und eine besonders leichte Druckbarkeit zu erzielen, sind die Partikel bevorzugt maximal 0,1 µm groß.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird es ermöglicht, eine Durchbruchüberwachung mit den an anderer Stelle ausgeführten Vorteilen auf einfache, billige und schnelle Weise herzustellen und diese an den zu schützenden Bereich und/oder Gegenstand und den angedachten Einsatzort anzupassen.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es denkbar, dass das Verfahren einen Schritt „Entwerfen einer Kurve, nach deren Verlauf die Leiterbahn gestaltet“ ist, umfasst. Dabei ist es unerheblich, ob das Entwerfen der Kurve vor dem Bereitstellen des Trägermaterials, der Druckflüssigkeit und des Druckers erfolgt oder erst danach. Es ist jedoch offensichtlich, dass der Entwurf der Kurve vor dem Aufdrucken der Leiterbahn auf das Trägermaterial erfolgen soll. Dadurch, dass die Kurve nicht standardmäßig festgelegt ist, kann diese an die Form des zu schützenden Bereichs und/oder Gegenstands und/oder an die vor Ort gegebenen Umstände angepasst werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Kurve bei jedem Herstellungsvorgang unterschiedlich, insbesondere willkürlich und/oder zufällig, bestimmt wird, so dass es einer Person, die einen Durchbruch herbeiführen möchte, unmöglich ist, zu bestimmen, in welche Richtung die Leiterbahn von einem bestimmten Punkt des Trägermaterials aus gesehen verlaufen könnte. Dies erhöht die Sicherheit, welche durch die Durchbruchüberwachung gegeben ist. Dabei ist es ebenfalls denkbar, dass das Entwerfen der Kurve von einem geeigneten Computerprogramm übernommen wird. Mögliche Vorlagen zum Entwurf der Kurve werden an anderer Stelle genannt.
In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es denkbar, dass das Verfahren einen Schritt „Bestimmen einer Form des Trägermaterials und Zuschneiden des Trägermaterials, wobei die Trägermaterialform nach einer Vorlageform eines zu überwachenden Bereichs und/oder Gegenstands bestimmt wird“, umfasst. Im Rahmen der Erfindung ist es erkannt worden, dass ein Überlappen der Leiterbahn mit sich selbst oder einer anderen Leiterbahn zu einem Kurzschluss an dieser Stelle führt. Daher ist die Funktionalität der Durchbruchüberwachung unter Umständen nicht gegeben, insbesondere wenn eine Masche durch die Überlappung erzeugt wird. Wird eine Trägermaterialform bestimmt, welche an den zu überwachenden Bereich und/oder Gegenstand angepasst wird, kann eine solche Überlappung bei der Montage effektiv verhindert werden. Des Weiteren kann eine Montage durch ein bereits zugeschnittenes Trägermaterial deutlich vereinfacht werden. Außerdem kann Material eingespart werden. Zum Beispiel ist es denkbar, die Oberfläche des zu überwachenden Bereichs und/oder Gegenstands in einem Oberflächengitter zu strukturieren, welches die Vorlageform bildet. Diese Strukturierung kann mittels eines geeigneten CAD-Programms erfolgen. Wenn das Trägermaterial nach dieser Vorlageform zurechtgeschnitten wird, ist es vor Ort auf einfache und schnelle Weise möglich, die Durchbruchüberwachung an dem Bereich und/oder Gegenstand anzubringen. Der Bereich und/oder Gegenstand kann dabei eine beliebige Form aufweisen. Wann die Bestimmung und das Zerschneiden des Trägermaterials erfolgen, ist für die Funktionalität des Verfahrens unerheblich, es ist denkbar, dass die Bestimmung der Form vor dem Bereitstellen des Trägermaterials erfolgt. Denklogisch muss das Zuschneiden des Trägermaterials nach der Bereitstellung erfolgen, es ist dabei denkbar, dass sie vor oder nach dem Aufdrucken der Leiterbahn erfolgt. Weiter ist es denkbar, dass anhand der Form des Bereichs und/oder Gegenstands und/oder der Trägermaterialform eine entsprechende Kurve, nach deren Verlauf die Leiterbahn gestaltet ist, entworfen wird, wie an anderer Stelle beschrieben.
Überdies ist es denkbar, dass das Verfahren einen Schritt „Beschichten und/oder Einhausen des Trägermaterials und der Leiterbahn“ umfasst. Mögliche Ausgestaltungen der durch das Beschichten entstehenden Beschichtung und/oder der durch das Einhausen entstehenden Einhausung sind zusammen mit den daraus entstehenden Vorteilen an anderer Stelle beschrieben.
Der Begriff „Einhausen“ betrifft den Vorgang, einen Gegenstand mit einer Einhausung zu versehen.
Es ist weiterhin denkbar, dass das Verfahren einen Schritt „Bestimmen eines Referenzwiderstands“ umfasst. Im Rahmen der Erfindung ist erkannt worden, dass durch die individuelle Ausgestaltung zur Anpassung der Durchbruchüberwachung an den zu schützenden Bereich und/oder Gegenstand die Leiterbahn in ihrer Länge stark variabel ist. Daher ist es vorteilhaft, wenn für jede Durchbruchüberwachung ein eigener, einen durchbruchsfreien Zustand anzeigender Referenzwiderstand der Leiterbahn bestimmt wird. Die Art der Bestimmung des Referenzwiderstands ist dabei beliebig, es ist denkbar, dass dieser durch eine Messung nach der Herstellung der Durchbruchüberwachung und/oder durch eine Berechnung, insbesondere eine computergestützte Berechnung, erfolgt. Dabei ist es denkbar, den Referenzwiderstand mit einem Toleranzwert zu verrechnen. Der Toleranzwert berücksichtigt Schwankungen des Widerstandwertes der Leiterbahn, welche aufgrund von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und anderen äußeren Gegebenheiten auftreten.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hier können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbespiele beschränkt. Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktion einander entsprechende Elemente.
Im Einzelnen zeigen:

1 eine erste erfindungsgemäße Ausführung einer Durchbruchüberwachung;
2 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung einer Durchbruchüberwachung; und
3 ein Durchbruchüberwachungssystem umfassend zwei erfindungsgemäße Durchbruchüberwachungen.

1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführung einer Durchbruchüberwachung 100. Die Durchbruchüberwachung 100 umfasst ein Trägermaterial 110 mit einer darauf aufgebrachten und stoffschlüssig verbundenen Leiterbahn 120. In der gezeigten Ausführung umfasst die Durchbruchüberwachung 100 lediglich eine Leiterbahn 120, in einer anderen, nicht gezeigten Ausführung, umfasst die Durchbruchüberwachung 100 zwei Leiterbahnen 120, welche mit einem geeigneten Verbindungsmittel zu einem Zweig verbunden sind. Die Leiterbahn 120 ist in der Art einer Schlangenlinie über das gesamte Trägermaterial 110 geführt. Ein Anfangspunkt 121 der Leiterbahn 120 ist in einer ersten Ecke des Trägermaterials 110 angeordnet. Durch eine Kante 113 des Trägermaterials 110 getrennt liegt ein Endpunkt 122 der Leiterbahn 120. Für den Fachmann ist es dabei offensichtlich, dass die Zuteilung des Anfangspunkts 121 und des Endpunkts 122 technisch gesehen willkürlich vergeben worden ist, da die Richtung des Stromflusses durch die Leiterbahn 120 unerheblich ist. Weiter ist in der 1 ein beliebiger Punkt 111 des Trägermaterials 110 herausgegriffen worden. Um den beliebigen Punkt 111 ist ein Kreis 112 gezogen. Der Kreis 112 hat dabei einen Radius von 100 mm. Auf dem Kreis 112 und innerhalb des Kreises 112 liegen somit alle Punkte, welche maximal 100 mm von dem beliebigen Punkt 111 entfernt sind. Es ist erkennbar, dass die Leiterbahn 120 den Kreis 112 an vier Stellen durchkreuzt. Daher ist denklogisch ein Teil der Leiterbahn 120 von dem beliebigen Punkt 111 weniger als 100 mm entfernt. Weiter ist in 1 ersichtlich, dass kein Punkt auf dem Trägermaterial 110 vorhanden ist, um welchen der Kreis 112 gelegt werden kann, ohne dass die Leiterbahn 120 diesen mindestens einmal durchkreuzt. Daher ist die Leiterbahn von jedem Punkt 111 des Trägermaterials 110 maximal 100 mm entfernt. Soll die maximale Entfernung weiter reduziert werden, beispielsweise auf 30 mm oder auf 15 mm, so ist es unter Umständen notwendig, die Leiterbahn 120 mit engeren Windungen auszugestalten.
2 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführung einer Durchbruchüberwachung 100. Die Durchbruchüberwachung 100 umfasst ein Trägermaterial 110 und eine auf dem Trägermaterial 110 mit einer stoffschlüssigen Verbindung aufgebrachte Leiterbahn 120. Die Leiterbahn 120 ist ebenfalls, wie die Ausführung in 1, in der Art von Schlangenlinien über das gesamte Trägermaterial 110 geführt. Die Leiterbahn 120 ist dabei jedoch parallel zu sich selbst geführt und an einem Ende geschlossen ausgestaltet. Dies führt dazu, dass der Anfangspunkt 121 und der Endpunkt 122 in unmittelbarer Nähe voneinander liegen. Dies erleichtert den Anschluss der Durchbruchüberwachung beispielsweise an ein in 2 nicht dargestelltes Widerstandsmessgerät.
3 zeigt ein Durchbruchüberwachungssystem mit zwei erfindungsgemäßen Durchbruchüberwachungen 100. Die Durchbruchüberwachungen 100 umfassen jeweils eine Leiterbahn 120. Die Leiterbahnen 120 sind an ihren Endpunkten 122 über ein Verbindungsmittel 130 verbunden. Das Verbindungmittel 130 kann beispielsweise ein Draht oder ein Kabel sein. An den Anfangspunkten 121 der Leiterbahnen 120 umfasst die Durchbruchüberwachung jeweils einen Anschluss 140. Über den Anschluss 140 sind die Durchbruchüberwachungen 100 mit einem Widerstandsmessgerät 200 verbunden. Das Widerstandsmessgerät 200 ist mit einer Alarmanlage 300 verbunden. Mittels des Durchbruchüberwachungssystems ist es möglich, einen Gegenstand, beispielsweise eine Wand, auf Durchbruch zu überwachen. Wird von dem Widerstandsmessgerät 200 ein Anstieg des Widerstands der Leiterbahnen 120 registriert, wird mittels der Alarmanlage 300 Alarm gegeben. Ein Anstieg des Widerstands erfolgt nach einer Unterbrechung der Leiterbahn 120, welche durch einen Durchbruch verursacht wird.

Claims

Durchbruchüberwachung (100) umfassend ein flexibles Trägermaterial (110) und mindestens eine Leiterbahn (120), wobei die Leitfähigkeit des Trägermaterials (110) signifikant geringer ist als die Leitfähigkeit der Leiterbahn (120), und wobei die Leiterbahn (120) offen und aus einem Zweig bestehend ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (110) und die Leiterbahn (120) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Durchbruchüberwachung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (120) einen Anfangspunkt (121) und einen Endpunkt (122) umfasst und dass der Anfangspunkt (121) und der Endpunkt (122) in unmittelbarer Nähe voneinander liegen oder beabstandet voneinander liegen und von der Leiterbahn (120) in beliebiger Form verbunden werden.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbruchüberwachung (100) mindestens einen Anschluss (140) umfasst.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (120) derart ausgestaltet ist, dass die Leiterbahn (120) von jedem Punkt (111) des Trägermaterials (110) maximal 100 mm entfernt ist.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (110) ein Gewebe, ein Stoff, ein Filz, eine Papierbahn, eine Folienbahn und/oder eine Tapete ist.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (120) mindestens ein Metall, eine Legierung, eine Mischung und/oder eine Verbindung mit mindestens einem Metall und/oder Graphit umfasst.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (110) und die Leiterbahn (120) durch eine stoffschlüssige Verbindung stoffschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die Leiterbahn (120) und/oder die stoffschlüssige Verbindung bei Kontakt mit mindestens einem Fluid löslich und/oder beständig ist.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (120) und/oder das Trägermaterial (110) mindestens eine Sollbruchstelle umfasst.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbruchüberwachung (100) eine Beschichtung und/oder Einhausung umfasst.
Durchbruchüberwachung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbruchüberwachung (100) für ein Gebäude, einen Teil eines Gebäudes, einen Raum, eine Mauer, einen Zaun, ein Fahrzeug; insbesondere einen Geldtransporter; ein Fahrzeugteil, einen Container, einen Schrank, ein Behältnis, einen Tresor; insbesondere einen Bargeldtresor, ein Bankschließfach und/oder einen Waffenschrank; ein Rohr; insbesondere eine Gasleitung, eine Wasserleitung, eine Ölleitung und/oder eine Pipeline; einen Verteilerkasten, eine elektrische Anlage, ein Teil einer elektrischen Anlage, insbesondere ein Teil einer öffentlichen oder privaten Stromversorgung; eine Tasche; insbesondere eine Handtasche, eine Reisetasche und/oder eine Aktentasche; ein Gepäckstück; insbesondere einen Koffer; eine Transportkiste, ein Paket, ein Kleidungsstück, einen Schutzanzug; insbesondere einen Chemikalienschutzanzug, einen Infektionsschutzanzug und/oder oder einen Kontaminationsschutzanzug; geeignet ist.
Durchbruchüberwachungssystem umfassend mindestens eine Durchbruchüberwachung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Durchbruchüberwachung (100) mindestens einen Anschluss (140), ein Widerstandsmessgerät (200), eine Alarmanlage (300) und Instruktionen umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Durchbruchüberwachung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen eines flexiblen Trägermaterials, eines Druckmediums und eines Druckers, wobei das Druckmedium elektrisch leitendes Material umfasst; b) Aufdrucken mindestens einer offenen und aus einem Zweig bestehenden Leiterbahn (120) auf das Trägermaterial (110) mit dem Druckmedium mittels des Druckers.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst: c) Entwerfen einer Kurve, nach deren Verlauf die Leiterbahn (120) gestaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst: d) Bestimmen einer Trägermaterialform des Trägermaterials (110) und Zuschneiden des Trägermaterials (110) in die Trägermaterialform, wobei die Trägermaterialform nach einer Vorlageform eines zu überwachenden Bereichs und/oder Gegenstands bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst: e) Beschichten und/oder Einhausen des Trägermaterials (110) und der Leiterbahn (120).
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst: f) Bestimmen eines Referenzwiderstands.