DE19516398A1 - Sensoren für Einbruchmeldeanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung, Anordnung und elektrische Verbindung von Sensoren für Einbruchmeldeanlagen, dies insbesonders zur Erkennung äußerer Krafteinwirkungen, z. B. durch Aufhebeln, sowie zur Schließkontrolle von Fenstern und Türen. (Im folgenden Text werden statt "Fenster und Türen" nur Fenster erwähnt).

Nach dem heutigen Stand der Technik werden Fenster auf Öffnen überwacht mit Reedkontakten, Magnetkontakte, mechanische Kontakte etc. und auf Eintreten einer Person mit Trittmatten, Infrarot- Lichtvorhang, Bewegungsmelder, Feldveränderungsmelder usw. Die Sensoren lösen immer dann Alarm aus, wenn bereits das Fenster geöffnet, bzw. die Person den Raum betreten hat.

Eine Überwachung der Außenhaut zur früheren Erkennung der Person, ist nur in Verbindung einer Außenbeleuchtung aber nicht mit einer Einbruchmeldeanlage zulässig. Tiere und Gegenstände wie Blätter, Niederschläge etc. könnten Fehlalarm auslösen.

Die Sensoren für das Öffnen werden bei den Einruchmeldeanlagen auch dazu verwendet, um vor dem Scharfmachen der Anlage festzustellen, ob alle Fenster und deren Riegel geschlossen sind.

Nachteilig der bekannten Einbruchmeldeanlagen ist, daß der Einbrecher beim Auslösen des Alarmes bereits geöffnet, bzw. den Raum betreten hat. Bevor er eine Reaktion nach dem Alarm erwartet, hat er noch einige Minuten Zeit Unrechtes zu tun.

Ein weiterer Nachteil ist die z. Z. übliche elektrische Verbindung (Verdrahtung) der Sensoren im Tür- und Fensterbereich. Die Verkabelung ist aufwendig und unschön, wenn nicht verdeckt ausgeführt ist oft unbefugter Eingriff möglich. Die "nicht drahtgebundenen" (installationsfreien) Einbruch- und Überwachungsanlagen sollten auf Anraten der Kriminalpolizei nicht verwendet werden. Diese führen öfters zu Fehlalarm.

Außerdem sind die Sensoren aufwendig herzustellen und besitzen ein großes Bauvolumen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Sensoren und deren Verbindung zu schaffen, welche die zuvor beschriebenen Nachteile nicht aufweisen. Der Vorschlag soll anwendbar sein für neu zu erstellende Fenster und Türen aus Holz, Kunststoff und Metall und deren Nachrüstung mit aufgesetzten mechanischen Sicherheitskomponenten, die zusätzlich zu den vorhandenen Beschlägen angebracht werden.

Die elektrische Verbindung der Sensoren, soll montagefreundlich, funktionsgerecht, flexibel, einfachst, bei geschlossenen Fenster oder Türen verdeckt sein und keine Änderung oder Nacharbeit der Türen und Fenster benötigen.

Die Sensoren müssen zu den neuartigen elektrischen Verbindungssystem passen und mit diesen integrierbar sein. Wird ein Aufhebelversuch unternommen, so muß mindestens einer der Sensoren melden, bevor die entsprechenden mechanischen Komponenten, die sich der Aufhebelkraft entgegen setzen, zerstört werden.

Zur Lösung dieser Aufgaben werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß erfolgt die elektrische Verbindung der Sensoren durch ein- oder mehradrige folienartige Leiterbahnen, die meist auf den Rahmen und teilweise auf dem Fenster angebracht sind. Die Leiterbahn kann eine selbstklebende Mehrschichtfolie sein, die auf der Klebeseite (Unterfolie) nicht leitend und an der entgegengesetzten Oberseite leitend ist. (z. B. Zink, Kupfer, Aluminium). Alternativ ist auf der leitenden Oberseite eine nicht leitende Deckfolie mindestens gleicher Breite aufgeklebt, oder mit Sollreißstellen zur Unterfolie verbunden, die an den erforderlichen Kontaktstellen entfernt werden kann. Die sichtbare Oberfläche ist weiß bzw. braun, wie die üblichen Fenster oder kann mit der gleichen Fensterfarbe überzogen werden. Die Leitung des Stromes ist auch mit einem in Kunststoff gebetteten Metalldraht möglich.

Die Leiterbahn kann auch durch schichtweises Auftragen von geeigneten leitenden und nicht leitenden Produkten erzeugt werden.

Kleine Sensore werden auf die Leiterbahn direkt an den elektrischen Anschlüssen aufgeklebt, aufgelötet, oder aufgeschweißt, um die elektrische Verbindung und deren Befestigung zu realisieren.

Größere Sensoren und mit mechanischen Bauteilen kombinierte Sensoren, auf die größere Kräfte beim Aufhebeln einwirken, werden mit Schrauben meist an den Rahmen befestigt. Dabei werden die elektrischen Anschlüsse auf die Leiterbahnen elektrisch verbindend gepreßt. Für sicheren Kontakt sorgt eine leichte Erhöhung bzw. Federung im Bereich der elektrischen Anschlüsse an der Flanschfläche.

Später wird beschrieben, daß die Leiterbahnen auch selbst als Kontakt-Schaltfläche verwendet werden können.

Die z. Z. verwendeten Sensoren besitzen in der Ausgangsstellung einen offenen Kontakt, der geschlossen wird, wenn die Fenster geschlossen, bzw. verriegelt sind. Diese werden im folgenden mit "dynamischer Sensor" bezeichnet.

Gemäß der Erfindung werden "statische Sensoren" vorgeschlagen. Darunter sind Sensore mit Kontakt zu verstehen, die im geschlossenen und geöffneten Zustand vom Fenster und deren Riegel immer geschlossen bleiben. Geöffnet werden die statischen Sensoren nur bei unzulässig großen Krafteinwirkungen, wie sie beim Aufhebeln entsteht, jedoch ohne die mit den statischen Sensoren integrierten mechanischen Komponenten, welche der Aufhebelkraft entgegen wirken, zu zerstören.

Außer der rechtzeitigen Meldung eines Einbruchversuches vor dem Öffnen des Fensters, hat der statische Sensor auch noch den Vorteil, daß die Einbruchmeldeanlage im Bereich der statischen Sensoren immer scharf gestellt werden kann. Fehlalarm kann bei normaler Benützung nicht ausgelöst werden.

Zur Realisierung der statischen Sensoren werden verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen, welche folgende Gemeinsamkeiten aufweisen:

Alle statische Sensoren, die mit mechanischen Sicherungen gegen Aufhebelkraft integriert sind, werden vorzugsweise auf den Rahmen mit Befestigungsschrauben aufgeschraubt, auf dem sich eine innerhalb der Anflanschfläche unterbrochene Leiterbahn befindet. Die im Sensor befindliche Brücken überbrückt die unterbrochene Leiterbahn. Durch Krafteinwirkung verschieben sich 2 innerhalb des Sensors befindliche Fixpunkte der Brücke, wodurch die Brücke an der Sollbruchstelle getrennt wird, infolge Scher- oder Zugspannungen bzw. durch Abheben von Kontaktflächen.

Die Brücke wird z. B. ausgeführt wie die Leiterbahn. Die Sollbruchstelle könnte auch eine Lötstelle, eine Beschichtung, ein fadenartiges Gebilde etc. sein.

Fixpunkte können auch 2 gegenüberliegende und an einem mechanischen Bauteil befestigte Kontaktflächen sein, welche unter Krafteinwirkung voneinander abheben. Ebenso können Fixpunkte Bezugspunkte für Dehnmeßstreifen, oder Piezoelemente sein für kraftproportionale Ausgangssignale.

Die 2 durch Kraft beweglichen Fixpunkte der Brücke im Sensor können konstruktiv auf verschiedene Bauteile plaziert werden:

• a) Der Fixpunkt 1 bewegt sich durch Krafteinwirkung relativ zum Fixpunkt 2 federnd, bis die Streckgrenze des entsprechenden Bauteiles erreicht ist. In diesem elastischen Bereich sollte die Leiterbahn-Sollbruchstelle nachgeben. Der Fixpunkt 1 bewegt sich durch größere Krafteinwirkung weiter, u. U. bis zum Bruch des Bauteiles.
• b) Der Sensor besteht aus einem Oberteil und einem Unterteil. Durch Krafteinwirkung, zunächst nur auf das Oberteil, wird das Oberteil relativ zum Unterteil verschoben und damit die 2 Fixpunkte zueinander. Ober- und Unterteil sind mit einer mechanischen Sollbruchstelle verbunden, welche auf Zug oder Scherung beansprucht wird. Gibt die mechanische Sollbruchstelle nach, so wird die Sensorleiterbahn unterbrochen und allein das Unterteil übernimmt die auftretende Kraft.
• c) Entsprechend b) kann das Ober- und Unterteil federnd verbunden sein, so daß zuerst die Brücke ab einer bestimmten Grenzkraft unterbrochen wird und dann das Unterteil die darüber hinaus wirkende Kraft aufnimmt.
• d) Das Oberteil und Unterteil sind fest miteinander verbunden, oder einstückig. Die Kraft wirkt zunächst auf das Oberteil, welches federnd nachgibt. Ab einer bestimmten Kraft trägt das Unterteil mit und zuvor wird die Brücke unterbrochen.
• e) Der Sensor wird auf einer Zwischenplatte befestigt, diese wiederum vorzugsweise an dem Rahmen.
  Durch Krafteinwirkung hebt der Sensor von der Zwischenplatte ab die Brücke unterbricht. Dies wird durch eine Feder bis zu einer definierenden Kraft verhindert. Ab einer noch höheren Kraft wird ein Festanschlag wirksam, der Sensor und Zwischenplatte nicht mehr federnd zusammen hält.
• f) Entsprechend e), jedoch wird die Feder durch eine mechanische Sollbruchsteile (mit Zug- bzw. Scherspannung) ersetzt.
• g) An der Sensor-Anflanschfläche des Sensors überbrückt die Brücke die getrennte Leiterbahn.
  Werden durch die Kraft die Flanschflächen von Rahmen und Sensor durch Nachgeben der Befestigungsschrauben voneinander abgehoben und damit die Sensorleiterbahn von der Leiterbahn getrennt, so ist der statische Kontakt unterbrochen.
• h) Entsprechend g), jedoch zwischen dem Kopf der Befestigungsschrauben und dem Sensor befindet sich eine Feder, oder ein plastisch nachgebendes Bauteil, die ab einer definierten Kraft unwirksam werden und die Befestigungsschrauben die wirkende Kraft voll übernehmen können.

An jedem Fenster sollten minimal 2 statische Sensoren zur Absicherung gegen Aufhebeln vorhanden sein. Ein dynamischer Sensor zusätzlich ist vorteilhaft zur Erkennung, ob wirklich das Fenster geschlossen ist. Herkömmliche dynamische Sensoren (z. B. Reedkontakte) werden vorteilhaft mit einer Kontaktflanschfläche passend zum neuen elektrischen Verbindungssystem ausgestattet.

Es werden dynamische Sensoren mit geringster Bauhöhe vorgeschlagen, die sich einfachst noch in den Spalt zwischen Fenster (Türe) und Rahmen einfügen lassen und, die infolge des kleinen Schaltweges beim Aufhebeln sofort ansprechen, bevor die mechanische Sicherung nachgibt. Eine Kontaktfläche wird beim Schließen von Fenster oder Türen federnd gegen die 2. Kontaktfläche gedrückt. Alternativ kann der Abstand der beiden Kontaktflächen über ein Stellglied (z. B. Stellschraube) justiert werden. Die Feder kann eine Art Blattfeder aus federndem Material sein, oder ein Material was sich komprimieren läßt, z. B. ein (geschäumter) elastischer Kunststoff.

In der einfachsten, der offenen Bauweise, sind die Kontaktflächen im geöffneten Zustand frei sichtbar. Kreuzen sich bei geschlossenem Fenster eine am Fenster und eine am Rahmen angebrachte Leiterbahn berührend, so können die berührenden Flächen, versehen mit einem Federelement, direkt als Kontaktflächen verwendet werden. Die Kontaktfähigkeit wird erhöht, durch elektrisch leitendes Aufkleben, oder Aufbringen eines sehr guten elektrischen Leiters mit geringer Oxydationsneigung (z. B. Goldblättchen). Befindet sich die Leiterbahn nur am Rahmen, wird diese an der Stelle unterhalb des dynamischen Sensors unterbrochen. Auf der Fensterseite ist zur Überbrückung der unterbrochenen Leiterbahn, bei geschlossenem Fenster, eine Brücke mit Federelement anzubringen.

Sicherer gegen Verschmutzung ist die geschlossene Bauweise des dynamischen Sensors. Um diese ebenfalls mit geringster Bauhöhe zu gestalten, werden Foliensensor aus Folienelementen verwendet. Eine Oberfolie, die als Brücke dient, eine rahmenartige Abstandsfolie, die Abstand hält zu einer zweiteiligen Unterfolie. Beim Schließen des Fensters drückt ein Federelement (am Fenster oder der Oberfolie befestigt) auf die Oberfolie, die dann mit der Unterfolie durch gegenseitiges Anliegen, den elektrischen Kontakt herstellt.

Der Foliensensor wird auf die am Rahmen befindliche unterbrochene Leiterbahn, zur Unterfolie leitend, z. B. aufgeklebt. Im einfachsten Fall dienen die beiden Leiterbahnenden als Unterfolie.

Im folgenden wird die Erfindung mit einigen Zeichnungen in schematischer weise anhand dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig. 1 Schema für die Anordnung von zwei statischen Sensoren 24 und einem dynamischen Sensoren 25, montiert an einem Rahmen 11 für ein Fenster mit der Rahmeninnenkante 11a.

Fig. 2 Schema für die Anordnung von vier dynamischen Sensoren 25a, die sich in Nähe der vier Ecken der Fenster-Rahmeninnenkante 11a befinden, die Leiterbahnen 1 sind am Rahmen 11 und die Leiterbahnen 2a am Fenster befestigt.

Fig. 3 Wie Fig. 2, jedoch sind alle Leiterbahnen 1, 2 am Rahmen 11 befestigt.

Fig. 4 Dynamische Sensoren 25, 25a in offener Bauweise. Darstellung Fig. a,b und c zeigt Ausführungsvarianten wobei die Leiterbahn 1 am Rahmen 11 und die Leiterbahn 2a am Fenster 10 befestigt ist. Bei Darstellung Fig. e, f und g ist die Leiterbahn 1 und 2 jeweils am Rahmen 11 befestigt.

Fig. 5 Dynamische Sensoren 25b in geschlossener Bauweise. Die Leiterbahnen 1 und 2 sind jeweils am Rahmen 11 für ein Fenster befestigt. Darstellungen Fig. a, b und c mit unterschiedlicher Plazierung des Federelementes 7.

Fig. 6 Statischer Sensor 24, kombiniert mit einer mechanischen Sicherung, bei welcher die Krafteinwirkung 14 senkrecht zur Flanschfläche 13 erfolgt. In Fig. 6a ist der Halter 17a der mechanischen Sicherung federnd an der Flanschfläche 13 ausgebildet.

Fig. 7 Statischer Sensor 24b entsprechend Fig. 6, jedoch ist der Haker 17b von der mechanischen Sicherung federnd an der Zwischenplatte 20 befestigt, diese ist an den Rahmen 11 angeschraubt. In Fig. 7a ist der statische Sensor 24b, im Gegensatz zu Fig. 7, mit elektrischen Sollbruchstellen 29 ausgestattet.

Fig. 8 Statischer Sensor 24b entsprechend Fig. 7, jedoch sind zwischen dem Halter 17c von der mechanischen Sicherung und dem Zwischenstück 20, mechanische Sollbruchstellen 30a angebracht.

Fig. 9 Statischer Sensor 24a, mit elektrischer Sollbruchstelle 29a, kombiniert mit einem Schließstück 26, bei welchen die Krafteinwirkung 14a parallel zur Flanschfläche 13c erfolgt. Fig. 9a ist die Seitenansicht zu Fig. 9.

Fig. 10 Statischer Sensor 24c, jedoch ist das Schließstück 26 von Fig. 9 hier in ein Oberteil 27 und ein Unterteil 28 unterteilt. Fig. 10a ist die Seitenansicht von Fig. 10.

Fig. 11 Ist der Schnitt A-A in der Fig. 10 mit Darstellung einer anderen Sensorgestaltung, wobei sich die elektrische Sollbruchstelle 29c zwischen dem Oberteil 27 und dem Unterteil 28 befindet.

Fig. 12 Im Gegensatz zu Fig. 10 ist das Oberteil 27a zum Unterteil 28 bei der Krafteinwirkung 14a federnd ausgebildet.

Fig. 13 Statischer Sensor 24d entsprechend Fig. 9, jedoch mit proportional verwertbarem Signalgeber.

Die in der Fig. 1 schematisch dargestellten zwei statische Sensoren 24 auf zwei gegenüber liegenden Seiten des Rahmens 11 sind das Minimum. Besser vier Stück an allen Ecken des Rahmen 11. Für diese Anwendung kommen z. B. statische Sensoren 24, 24a, 24b, 24c und 24d gemäß der Fig. 9 bis 13 infrage.

Der dynamische Sensor 25 hat vor allem die Aufgabe das Schließen des Fensters zu kontrollieren. Hier kann wirkend zwischen Rahmen und Fenster z. B. ein dynamischer Sensor 25, 25a, 25b (Fig. 4 und 5), bzw. Reedkontakte mit Anschlußmöglichkeit für die Leiterbahnen 1, 2 gemäß Erfindung, verwendet werden. Alternativ wird die Verriegelungsstellung am Griff, am Beschlaggestänge, oder den Teilen mit Riegelfunktion mit einem dynamischen Sensor, kontrolliert.

Als Verbindung der Sensoren 24, 25 dienen am Rahmen aufgeklebte Leiterbahnen 1, 2, welche an den Anschlüssen a, b, c enden und an denen die Einbruchmeldeanlage angeschlossen wird. Die Anschlüsse a und b bilden eine Meldeschleife für Alarm, wenn ein statischer Sensor öffnet. Die Anschlüsse b und c dienen zur Kontrolle, ob das Fenster geschlossen ist. Dies ist erkennbar, wenn der dynamische Sensor 25 geschlossen hat.

Die Leiterbahnen 1, 2 befinden sich grundsätzlich möglichst nahe an der Rahmen-Innenkante 11a, so daß diese vom geschlossenen Fenster 10 voll verdeckt sind.

Werden vier dynamische Sensoren 25a (Fig. 4a, 4b, 4c), wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt, an den vier Ecken des Rahmens 11 angebracht, wobei die Leiterbahnen 1 am Rahmen 11 und die Leiterbahn 2a am Fenster 10 aufgeklebt sind und die Leiterbannen 1, 2a gleichzeitig als Kontaktfläche 15 wirkt, so erhält man eine sehr einfache Ausführung, die wegen des kurzen Öffnungshubes der Kontaktflächen 15 Alarm gibt, bevor die mechanischen Sicherheitselemente nachgeben. Die an die Einbruchmeldeanlage angeschlossenen Anschlüsse a und b werden zur Kontrolle "Fenster geschlossen" und für Alarm verwendet. Die Alarmüberwachung darf erst dann scharf gemacht werden, wenn vorher kontrolliert wurde, ob das Fenster wirklich geschlossen ist.

Die schematische Darstellung Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 darin, daß in Fig. 3 dynamische Sensoren 25, 25b (Fig. 4e, 4f, 4g und Fig. 5a, 5b, 5c) verwendet werden, deren elektrischen Anschlüsse nur auf dem Rahmen 11 durch die Leiterbahnen 1, 2 realisiert werden. Somit sind auch dynamische Sensoren 25b in der geschlossenen Bauart (Fig. 5a, 5b, 5e) einsetzbar.

Bei den dynamischen Sensoren 25, 25a Fig. 4, in der offenen Bauart, die vorzugsweise zwischen Fenster 10 und Rahmen 11 wirken, werden weitgehend als Kontaktflächen 15, 15f (Fixpunkte) die Leiterbahnen 1, 2, 2a verwendet. Um eine sichere Anlage der Kontaktflächen 15, 15f im geschlossenen Zustand des Fensters 10 zu gewährleisten, muß eine der beiden Kontaktflächen 15, 15f; bzw. das Fenster selbst federnd ausgeführt sein, um Toleranzen und Abstandsänderungen vom Rahmen 11 zum Fenster 10 während der Gebrauchsdauer zu überbrücken. Diese Aufgabe übernimmt z. B. das Federelement 7 (Fig. 4a) welches ein federnder Teil einer Zylinder-, oder Kugelhülle sein kann und sich zwischen Leiterbahn 2a und Fenster 10 befindet. Das Federelement 7b (Fig. 4b, 4f, 4g) kann auch aus einem elastisch komprimierbaren Formstück bestehen, auf welches eine leitende Oberfläche, oder direkt die Leiterbahn 2a angebracht ist, die als Kontaktfläche 15, 15f dient. Verbunden mit dem Federelement, z. B. Federelement 7b (Fig. 4g), kann ein Justierglied 12, hier eine Schraube dargestellt, angebracht werden, um den Federweg des Federelementes 7b möglichst klein ausführen zu können.

Das Federelement 7a (Fig. 4c) ist selbst leitend ausgebildet und leitend mit der Leiterbahn 2a verbunden, so daß dieses die Funktion der Kontaktfläche 15 mit übernimmt.

Die Ausführungsbeispiele Fig. 4a, 4b, 4c zeigen dynamische Sensoren 25a in offener Bauart, deren Leiterbahnen 1 am Rahmen 11 und die gegenüber liegende Leiterbahn 2a am Fenster 10 angebracht ist. Befinden sich die Leiterbahnen 1, 2 nur auf einer Seite, vorzugsweise am Rahmen 11 (Fig. 4e, 4f, 4g), so ist eine Brücke 6, 6a erforderlich, welche die Leiterbahnen 1, 2 im geschlossenen Zustand des Fensters 10 elektrisch verbindet. Die Brücke 6a ist selbstleitend und gleichzeitig Federelement.

Der Ohmsche-Widerstand an der Kontaktfläche 15, 15f kann verkleinert werden, wenn an der Kontaktfläche 15, 15f auf den Leiterbahnen 1, 2, 2a, eine leitende Kontaktfolie 9 (Fig. 4b) leitend angebracht, bzw. ein entsprechend im Verhalten günstiges Material aufgetragen wird.

Dynamische Kontakte 25b Fig. 5, in der geschlossenen Bauweise, mit geringer Bauhöhe (kleiner 1 mm) bestehen aus der Oberfolie 3 (Fixpunkt 1), die auf der Innenseite eine leitende Brücken- Kontaktfläche 15c besitzen. An eine nichtleitende rahmenartige Abstandsfolie 5 ist auf einer Seite die Oberfolie 3 und auf der anderen Seite die Unterfolie 4 (Fixpunkt 2) aufgeklebt. An der Unterfolie 4 sind zwei nicht elektrisch verbundene Kontaktflächen 15a, 15b (siehe Fig. 5b, 5c). Die Kontaktfläche 15a ist leitend mit der Leiterbahn 1 und die Kontaktfläche 15b ist leitend mit der Leiterbahn 2 verbunden. Bei geschlossenem Fenster 10 werden über das aktive Federelement 7c, 7d die Kontaktflächen 15a und 15b durch die Brücken-Kontaktfläche 15c, leitend miteinander verbunden. Das Federelement 7c ist aus elastisch komprimierbarem Material und ist in der Fig. 5c an einem schraubenartigen Justierglied 12 befestigt. Das Federelement 7d (Fig. 5b), mit der Oberfolie 3 verbunden, ist eine Schnappscheibe, welche bei definierten Federwegen bistabile Endstellungen einnimmt.

Die Unterfolie kann entfallen, wenn wie in Fig. 5a dargestellt, die Kontaktfläche 15a direkt durch die Leiterbahn 1 und die Kontaktfläche 15b durch die Leiterbahn 2 gebildet wird.

Wird ein dynamischer Sensor 25, 25b zwischen den Rahmen 11 und einer darauf befestigten mechanischen Sicherung funktionell eingebaut, so wird dieser zum statischen Sensor.

In Fig. 6 und 6a ist der Halter 17, 17a einer mechanischen Sicherung mit statischen Sensor 24, an den Rahmen 11 (Fixpunkt 1) mit den Befestigungsschrauben 18 angeschraubt. Alternativ kann zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube 18b und dem Halter 17 eine Feder 23a, oder ein plastisch verformbares Element angeordnet sein.

An der Anflanschfläche 13 (Fixpunkt 2) des Halters 17, 17a ist eine elektrische Brücke 6b fest und zur Anflanschfläche 13 hin isolierend angebracht, welche die Leiterbahnen 1 und 2 an den Kontaktflächen 15d elektrisch miteinander verbindet. Die Anflanschfläche 13 ist mit erhöhten Auflagepunkten 16, oder als federnder Halter 7a ausgeführt, um die Kontaktsicherheit an den Kontaktflächen 15d zu erhöhen.

Beim Aufhebeln des Fensters entsteht eine Krafteinwirkung 14 an einem vorstehenden Teil 32 bzw. einem Hohlraum 33 auf den Halter 17, 17a. Ab einer bestimmten Größe dieser Kraft 14, gibt die Befestigungsschraube 18, bzw. die Feder 23a (das plastische Element) nach und eine der Kontaktflächen 15d wird getrennt. Die Feder 23a wird nach kurzem Federweg unwirksam. Die Befestigungsschrauben 18d übernehmen die volle Kraft.

Bei den statischen Sensoren 24b in den Fig. 7, 7a, 8 ist der Halter 17b, 17c auf einer Zwischenplatte 20 (Fixpunkt 1) befestigt. Der Halter 17b (Fig. 7, 7a) mit den Befestigungsschrauben 21 unter deren Kopf eine Feder 23, bzw. ein plastisch verformbares Element angeordnet ist.

Oder der Halter 17c Fig. 8 ist mit der Zwischenplatte 20 durch ein Element mit einer mechanischen Sollbruchstelle 30a verbunden. Versagt dieselbe, so übernimmt nach kurzen Abheben des Halters 17c von der Zwischenplatte 20, der Anschlag 22 die entsprechende Krafteinwirkung 14.

Die Zwischenplatte 20 wird mit den Befestigungsschrauben 19 am Rahmen 11 befestigt. Die Zwischenbrücken 8 (Fig. 7, 8) verbinden elektrisch die Leiterbahn 1 über die Brücke 6c mit der Leiterbahn 2, dies solange der Halter 17b an der Auflagefläche 13b (Fixpunkt 2) auf das Zwischenstück 20 angepreßt wird. Gibt die Feder 23, bzw. die mechanische Sollbruchstelle 30a infolge der Krafteinwirkung 14 nach, ist der Kontakt an den Kontaktflächen 15e des statischen Sensors 24b unterbrochen.

Die in Fig. 7a dargestellte Zwischenbrücke 6d besitzt 2 elektrische Sollbruchstellen 29, welche beim Abheben des Halters 17b von der Zwischenplatte 20 reißen und die elektrische Verbindung der Leiterbahn 1 mit der Leiterbahn 2 trennen. (Die Fixpunkte sind Verbindungsstellen von Brücke 6d und Halter 17b, sowie Zwischenplatte 20 in Nähe der Sollbruchstelle 29).

Bei dem in der Fig. 9, 9a dargestellten Schließstück 26 mit dem statischen Sensor 24a, wirkt die Kraft 14a an einem Anlagepunkt 34 von einem Teil mit Riegelfunktion, das an einem handelsüblichen Beschlagsgestänge befestigt ist, welches über ein Schloß oder einen Griff zum Öffnen und Schließen des Fensters betätigt wird. Das Schließstück 26 wird mit den Befestigungsschrauben 18a am Rahmen 11 angeschraubt. Eine an der Anflanschfläche 13e befestigte Brücke 6e verbindet elektrisch die Leiterbahn 1 mit 2. Die Brücke 6e überbrückt in der Ebene von der Anflanschfläche 13c die beiden Schenkeln 35. (Fixpunkte) Diese Überbrückung ist gespannt und besitzt eine elektrische Sollbruchstelle 29a.

Steigt die auf eine der Schenkel 35 wirkende Kraft 14a auf eine gewisse Größe, so entfernt sich dieser Schenkel 35 von den anderen federnd so weit, daß die elektrische Sollbruchstelle 29a reißt. Bei einer viel höheren Kraft 14a kann der Schenkel 35 plastisch verformt werden, oder brechen.

Das Schließstück gemäß Fig. 10, 10a besteht hier aus einem Oberteil 27 und einen Unterteil 28, die mit mechanischen Sollbruchstellen 30 gegen Verschiebung zueinander (infolge der Kraft 14a) gehalten werden. Die Sollbruchstellen 30 können Scherstifte, Punktschweißstellen, Klebestellen etc. sein.

Das Unterteil 28 ist mit Befestigungsschrauben 18a am Rahmen 11 aufgeschraubt. Die elektrische Brücke 6f verbindet die Leiterbahn 1 mit 2 zwischen der Anflanschfläche 13c und dem Rahmen 11. Die Brücke 6f wird an einer Seitenfläche von Unterteil 28 und Oberteil 27 zweimal über deren Trennstellen geführt, wobei an der Trennstelle in Nähe des Anlagepunktes 34a, für die Einleitung der Kraft 14a auf das Oberteil 27, eine elektrische Sollbruchstelle 29b angebracht ist. (Fixpunkte sind Verbindungsstellen von Brücke 6f und Oberteil 27, sowie Unterteil 28 in Nähe der Sollbruchstelle 29b).

Bricht die mechanische Sollbruchstelle 30 infolge einer erhöhten Kraft 14a auf einen der Schenkel 35a vom Oberteil 27, so reißt damit die elektrische Sollbruchstelle 29b und das Unterteil 28 nimmt die u. U. noch höher ansteigende Kraft 14a auf.

Der Schnitt A-A in Fig. 10 ist in Fig. 11 zu finden. Die dort dargestellte Brücke 6h entspricht nicht der Brücke 6f gemäß Fig. 10. Alle anderen Funktionen sind gleich. Die Brücke 6h, welche die Leiterbahn 1 mit 2 verbindet, wird von der Anflanschfläche 13c des Unterteils 28 an den beiden Seitenflächen desselben hochgezogen und zwischen Unterteil 28 und Oberteil 27 hindurchgeführt. Die Brücke 6h wird zwischen Oberteil 27 und Unterteil 28 an der Verbindungsstelle 36a (Fixpunkt 1) mit dem Unterteil 28 und der Verbindungsstelle 36b (Fixpunkt 2) mit dem Oberteil 27 fest verbunden. Zwischen den Verbindungsstellen 36a und 36b befindet sich die elektrische Sollbruchstelle 29c der Brücke 6h. Mit dem Bruch der mechanischen Sollbruchstelle 30 durch eine erhöhte Kraft 14a, wird auch die elektrische Sollbruchstelle 29c durch Zug getrennt.

Das Oberteil 27a Fig. 12 ist fest z. B. mit ausreichend dementierten Stiften 31 mit dem Unterteil 28 verbunden. Die Schenkel 35b des Oberteiles 27a federn, wenn die Kraft 14a an den Anlagepunkt 34b einwirkt. Bevor das Unterteil 28 die Kraft 14a mit übernimmt, wird die Sollbruchstelle 29d der Brücke 6g getrennt. Statt der Sollbruchstelle 29d kann ein hier nicht dargestellter mechanischer Kontakt als Öffner eingesetzt werden. (Fixpunkte sind Verbindungspunkte der Brücke 6g und der beiden Schenkel 35b in Nähe der Sollbruchstelle 29d).

Der statische Sensor 24d gemäß Fig. 13 besitzt ein einteiliges Schließstück 26a. Bestandteil der Brücke 6i, welche die Leiterbahn 1 mit 2 verbindet, ist ein Dehnmeßstreifen 37, der die Biegespannung des Schenkels 35c proportional zu der Kraft 14b mißt, die an den Anlagepunkt 34c angreift. Alarm wird bei einer definierten Biegespannung ausgelöst, die unterhalb der Streckgrenze des Schenkels 35c liegt.

Claims (18)

1. Sensoren und deren elektrische Verbindung untereinander und zur Einbruchmeldeanlage, als Signalgeber zur Erkennung von äußerer Kraftanwendung (z. B. Aufhebeln) an Fenster und Türen, dadurch gekennzeichnet, daß der (statische) Sensor (Fig. 6 bis 13) nur auf unzulässig hohe Krafteinwirkung anspricht und sich unterhalb seiner Anflanschfläche (13, 13a, 13c) vorzugsweise die Enden der im Sensor befindlichen Brücke (6b, 6c, 6d, 6e, 6g, 6h, 6i) und die Enden der Leiterbahnen (1, 2) leitend berühren, dies mit einer von den Befestigungselementen (18, 18a, 19, 21, 22, 23, 30a) des Sensors erzeugten Flächenpressung,

• a) wobei durch Überschreitung einer Kraft (14, 14a, 14b, 14c) eine in der Brücke (6d, 6e, 6f, 6g, 6h) eingebaute Sollbruchstelle (29, 29a, 29b, 29c, 29d) bricht, bzw.
• b) sich in der Brücke (6b, 6c) integrierte Kontaktflächen (15d, 15e) öffnen, wodurch die elektrische Verbindung der Leiterbahnen (1 und 2) unterbrochen wird,
• c) bzw. sich die elektrischen Ausgangswerte durch die Kraft (14b) ändern z. B. durch in der Brücke (6i) eingebauten Piezoelemente bzw. Dehnstreifen (37).

2. Sensoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Halter (17 in Fig. 6, 6a) beim Befestigen mit der Befestigungsschraube (18), die zwischen Rahmen (11) und Anflanschfläche (13) gelegenen Leiterbahn (1) und die zweite Leiterbahn (2) mittels einer Brücke (6b) durch Anpressung der Kontaktflächen (15d) elektrisch überbrückt, wobei durch eine senkrecht zur Flanschfläche (13) auf den Halter (17) wirkende definierte Kraft (14) die Befestigungsschrauben (18) nachgeben und die Kontaktflächen (15d) öffnen.

3. Sensoren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anflanschfläche (13 in Fig. 6, 6a) in der Nähe der Kontaktflächen (15d) eine Erhöhung (16) bzw. der Halter (17a) dort federnd ausgebildet ist und/oder unter dem Kopf des Befestigungsmittels (18b) befindet sich eine Feder (23a), bzw. ein plastisch verformbares Element, wobei das Befestigungsmittel (18b) nach einen geringen Abstand des Halters (17, 17a) zum Rahmen (11) infolge der Kraft (14) diese voll übernimmt.

4. Sensoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Halter (17b in Fig. 7), mit einem Befestigungselement, z. B. eine Befestigungsschraube (21) mit zusätzlicher Feder (23) auf eine Zwischenplatte (20) gedrückt wird, die mit Befestigungsmitteln (19) am Rahmen (11) befestigt ist, wobei an dieser Anflanschfläche (13a) die Enden der Leiterbahnen (1 und 2) je mit Zwischenbrücken (8) leitend geklemmt werden, welche unter der Anflanschfläche (13b) des Halters (17b) enden und mittels einer Brücke (6e) an den Kontaktflächen (15e) verbunden werden, wobei diese Kontaktflächen (15e) abheben, sobald die senkrecht zur Anflanschfläche (13b) wirkende Kraft (14) ein Maximum überschreitet.

5. Sensoren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brücke (6d in Fig. 7a), welche unter der Anflanschfläche (13a) der Zwischenplatte (20) die Leiterbahnen (1 und 2) verbindet und mindestens eine elektrische Sollbruchstelle (29) aufweist, die infolge der Kraft (14) beim Abheben des Halters (17b) von der Zwischenplatte (20) bricht.

6. Sensoren nach Anspruch 1, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (17c in Fig. 8) und die Zwischenplatte (20) durch ein Element mit minimal einer mechanischer Sollbruchstelle (30a) zusammengehalten wird, wobei durch eine definiert Kraft (14) die mechanische Sollbruchstelle (30a) reißt,

• a) eine Kontaktfläche (15e) abhebt und
• b) eine elektrische Sollbruchstelle (29) bricht.

7. Sensoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren Schließstück (26 in Fig. 9, 9a) beim Befestigen mit Befestigungsschrauben (18a) auf den Rahmen (11), unter der Anflanschfläche (13c) die Leiterbahnen (1 und 2) durch eine Brücke (6e) leitend verbindet, dies über zwischen zwei im Schließstück (26) ausgebildete Schenkel (35) gespannte elektrische Sollbruchstelle (29a), wobei durch eine definierte Kraft (14a), welche auf einen der Schenkel (35) wirkt, dieser federnd nachgibt

• a) und die Sollbruchstelle (29a) zerstören, bzw.
• b) alternativ Kontaktflächen öffnet, oder
• c) Ausgangswerte von Piezoelementen bzw. Dehnmeßstreifen (37 in Fig. 13) ändert, wenn statt der Sollbruchstelle, Kontaktflächen, Piezoelemente bzw. Dehnmeßstreifen vorgesehen sind.

8. Sensoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließstück zweiteilig ist, ein Unterteil (28 in Fig. 10, 10a, 11) mit Befestigungsschrauben (18a) am Rahmen (11) befestigt und ein Oberteil (27) mit mechanischen Sollbruchstellen (30) am Unterteil (28) befestigt, wobei eine Brücke (6f) unter der Anflanschfläche (13c) vom Unterteil (28) die Leiterbahnen (1 und 2) kontaktiert, diese mindestens eine elektrische Sollbruchstelle (29b, 29c) aufweist, z. B. am Umfang der Flanschfläche von Unterteil (28) und Oberteil (27) oder dazwischen, so daß bei einer definierten Kraft (14a), auf das Oberteil (27), die mechanische Sollbruchstelle (30) und damit die elektrische Sollbruchstelle (29b, 29c) zerstört wird, nachdem sich Oberteil vom Unterteil abgehoben, bzw. verschoben hat, wirkt die u. U. größer werdende Kraft nur noch auf das Unterteil.

9. Sensoren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (27a in Fig. 12) fest mit dem Unterteil (28) verbunden ist, z. B. mittels zwei auf Scherung beanspruchten Stiften (31) und das Oberteil (27a) zwei federnd ausgebildete Schenkel (35b) besitzt, wobei mindestens ein Schenkel (35b) unter Krafteinwirkung (14a) zurückfedert bevor die Kraft (14a) vom Unterteil (28) mit aufgenommen wird und

• a) die zwischen die zwei Schenkel (35b) gespannte elektrische Sollbruchstelle (29b) bricht,
• b) zwei Kontaktflächen öffnen,
• c) ein Dehnmeßstreifen bzw. Piezoelement Alarm auslöst.

10. Sensoren und deren elektrische Verbindung untereinander und zur Einruchmeldeanlage, als Signalgeber zur Erkennung von äußeren Kraftanwendungen (z. B. Aufhebeln) an Türen und Fenster, sowie deren Schließstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die (dynamischen) Sensoren (Fig. 4a bis 4g und 5a, 5b, 5c) und deren Leiterbahnen (1, 2, 2a) aus Folien oder dergleichen bestehen, so daß diese an den Schließflächen zwischen Fenster (10) und Rahmen (11) wegen der geringen Bauhöhe eingebracht werden können, wobei

• a) das Ende der am Rahmen (11) befindlichen Leiterbahn (1) zum Ende der Leiterbahn (2a) am Fensters (10) angebracht, beim Schließen des Fensters (10) deckungsgleich ist und die berührenden Flächen die Kontaktflächen (15) vom Sensor (Fig. 4a, 4b, 4c) bilden, bzw.
• b) alternativ die beiden Enden der am Rahmen (11) befestigten Leiterbahnen (1, 2) werden beim Schließen des Fensters (10) mit der am Fenster befestigten, bzw. vom Fenster betätigten Brücke (6, 6a, 3) leitend verbunden über die Kontaktflächen (15a, 15b, 15c, 15f) des Sensors (Fig. 4e, 4f, 4g, 5a, 5b, 5c).

11. Sensoren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unter einer der Leiterbahnen (1, 2, 2a in Fig. 4a bis 4g und 5a, 5b, 5c), bzw. deren Brücken (6, 3) an den Kontaktflächen (15, 15f) ein Federelement (7, 7b, 7c, 7d) eingebaut ist, welches z. B.

• a) aus einem federnden Werkstoff besteht mit entsprechender Formgebung, u. U. einen Schnappeffekt mit bistabilen Endlagen oder
• b) Formstücke aus komprimierbarem Material, bzw. ein Gaskissen, wobei das Federelement Toleranzen und Veränderungen des Abstandes zwischen Fenster (10) und Rahmen (11) zu überwinden hat, sofern die Federung des Fensters (10) zum Rahmen (11) nicht ausreicht.

12. Sensoren nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (6a in Fig. 4e), oder das Federelement (7a) Funktionen, Federn und elektrisches Leiten vereint.

13. Sensoren nach Anspruch 10, 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Federelement (7, 7b, 7c, 7d) zu den Kontaktstellen (15, 15a, 15b, 15c, 15f) über ein Justierglied (12 in Fig. 4g) z. B. mit einer Schraube einstellbar ist.

14. Sensoren nach Anspruch 10, 11, 12, 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (25b in Fig. 5a, 5b, 5c) in geschlossener Bauart ausgeführt ist, bestehend aus Unterfolie (4) mit Kontaktfläche (15a) verbunden mit Leiterbahn (1) ist, oder ist Leiterbahn (1) und mit Kontaktfläche (15b) verbunden mit Leiterbahn (2) ist, oder ist Leiterbahn (2), der Oberfolie (3) mit der Kontaktfläche (15c) und der Abstandsfolie (5), welche rahmenartig am Umfang die Ober- und Unterfolie zusammenhält und im Innenbereich die Kontaktflächen (15a, 15b von 15c) trennt, so daß nur beim Schließen des Fensters (10) das Federelement (7c, 7d), welches am Fenster (10), an der Oberfolie (3), oder an einem Justierelement (12) angebracht ist, die obere Kontaktfläche (15c) auf die beiden unteren Kontaktflächen (15a mit 15b) zubewegt und diese elektrisch verbindet.

15. Sensoren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Sollbruchstelle (29a, Fig. 9) bricht, infolge

• a) Zugspannungen eines Materials, z. B. mit einer vorzugsweise vorgesehenen Kerbstelle,
• b) Schubspannung beim Verschieben zweier Teile (27, 28, Fig. 10) einer ganz in der Nähe der Trennflächen fest mit den beiden Teilen verbundenen Sollbruchstelle (29b), bzw. die beiden zueinander verschobenen Teile verursachen eine "Scherenwirkung",
• c) Biegespannung der Sollbruchstelle,
• d) Knickspannung, wenn die Sollbruchstelle als spröder Knickstab ausgebildet ist.

16. Sensoren nach einer der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Fenster (10), Türen und deren Rahmen (11) befestigte ein- oder mehradrigen Leiterbahn (1, 2, 2a) aus einer elektrischleitenden Folie oder Beschichtung besteht, die bei leitenden Trägeroberflächen mit einer isolierenden Zwischenschicht versehen sein muß und wahlweise an der freien nicht kontaktierten Oberfläche eine isolierende Folie oder Beschichtung aufweist.

17. Sensoren nach dem Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Folie bzw. Beschichtung ein an der Trägeroberfläche aufgeklebter mit Kunststoff versehener Draht ist.

18. Sensoren nach dem Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktflächen der Sensoren (24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e) dynamische Sensoren in offener Bauart (25, Fig. 4e, 4f, 4g), oder dynamische Sensoren in geschlossener Bauart (25b, Fig. 5) verwendet werden.