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BESCHREIBUN( Die Erfindung betrifft ein Diebstahl-Alarmgerät für
bewegliche Gegenstände oder Teile, insbesondere für Brieftaschen.
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Die Sicherung von beweglichen Teilen, etwa von 3 adern, wertvollen
Haushaltsgegenständen, insbesondere aber des Inhalts von Taschen wie Geidbörsen'
und Brieftaschen gegen Diebstahl ist ein Problem, das mit technischen Mitteln bis
heute nicht oder nur unbefriedigend gelöst ist. Für wertvolle Bilder, die in Museen
aufgehängt sind, gibt es zwar peripher ausgelöste zentrale Alarmanlagen, die sich
jedoch ersichtlicherweise für kleine ti-agbare Gegenstände wie Brieftaschen nicht
eignen.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Diebstahl-Alarmgerät
für bewegliche Gegenstände, insbesondere für Brieftaschen zu schaffen, das sich
in sehr kleiner Ausführungsform mitführen läßt, das billig herstellbar ist: und
zuverlässig Alarm auslöst, wenn beispielsweise Taschendiebe versuchen, eine Brieftasche
aus der Jacken- oder Hosentasche zu entfernen oder wenn die Brieftasche unbeabsichtigt
aus einer Tasche des Eigentümers herausrutschen sollte.
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Ein erfindungsgemäßes Diebstahl-Alarmgerät, , das diese Forderungen
erfüllt, ist in kurzer Zusammenfassung im Patentanspruch 1 angegeben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Das erfindungsgemäße Diebstahl-Alarmgerät zeichnet sich dadurch aus,
daß es in sehr kleiner flacher Ausführungsform etwa in der Größe einer Scheck- oder
Kreditkarte in einer Dicke von wenigen Millimetern herstellbar ist. Das Gerät wird
von seinem Benutzer etwa in einer Jacken-Außentasche im Bereitschaftszustand getragen;
es enthält einen magnetisch betätigbaren kleinen Schalter, insbesondere einen sogenannten
Reed-Schalter, der im Bereitschaftszustand des Geräts durch den anderen Teil des
Geräts, nämlich eine magnetisch wirksame Schaltkarte im offenen Zustand gehalten
wird, welche unmittelbar mit dem gegen Diebstahl in schützenden Gegenstand verbunden
und in insbesondere eine Brieftasche eingeklebt ist.
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I)or den einen Teil des Geräts hildenden Tonsignalgenerator enthält
als wesentliche Baugruppe in einem einzigen geschlossenin Gehäuse eine auswechselbare
kleine handelsübliche Flachbatterie als Stromquelle, einen Reed-Schalter, einen
EEN/AUS-Schalter, eine vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgeführte selbstanschwingende
Erregerschaltung, cine Treiberschaltung sowie einen piezoelektrischen akustischen
Signalgeber. Die Schaltkarte,etwa in Größe und Dicke einer üblichen Kreditkarte
ausgeführt, enthält vorzugsweise zwei sehr flache flexible Permanentiuagnete, die
in geeignetem gegenseitigem Abstand auf der Karte so fixiert sind, daß zwischen
den entgegengesetzten Polen der Permanentmagnete ein magnetisch wirksames Schaltfeld
festgelegt wird, welches den Reed-Schalter im elektrisch offenen Zustand hält, solange
sich der Tonsignalgenerator n unmittelbar NYlic der Schaltkarte, also im Wirkungsbereich
des magnetischen Schaltfelds befindet.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß das Diebstahl-Alarmgerät durch die
Verwendung des im Bereitschaftszustand
offenen Reed-Schalters nicht erregt ist, so daß auch kein Strom verbraucht wird,
solange der Tonsignalyenerator unter dem Einfluß des Magnetfelds der Schaltkarte
steht, so daß der Reed-Schalter offengehalten wird. Sobald beim Herausnehmen der
Brieftasche aus einer Jackentasche oder dergleichen die Schaltkarte vom Tcnsignalgenerator
entfernt wird, schließt der nun magnetisch nicht mehr erregte Reed-Schalter,und
die selbstanschwingende Erregerschaltung beginnt augenblicklich mit der Erzeugung
von Impulsen, die über einen Treiber verstärkt den piezoelektrischen akustischen
Signalgeber erregen.
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Durch die Verwendung von standardisierten elektronischen Baugruppen
läßt sich das Diebstahl-Alarmgerät sehr preswert herstellen.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter
Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den einen Teil des Geräts, nämlich den Tonsignalgenerator in etwa natürlicher
Größe in Aufsicht; Fig. 1A den Tonsignalgenerator in Seitenansicht: Fig. 2 eine
als "Schaltkarte" bezeichnete magnetisch wirksame Karte; Fig. 2A die Seitenansicllt
der Schaltkarte; Fig. 3 das Schaltbild des Tonsignalgenerators der Fig. 1; Fig.
4 ein Ausführungsbeispiel für den akustischen Signalgeber in etwa natürlicher Größe
und Fig. 5 den Schaltungsaufbau des IC-Bausteins in Fig. 3 und
Fig.
6 ein Demonstrationsbild zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Erfindung.
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Einander entsprechende Baugruppen sind in allen Figuren mit den gleichen
Bezugshinweisen gekennzeichnet.
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Der Tonsignalgenerator 1 ist, wie die Fig. 1 und 1A erkennen lassen,
in ein etwa scheckkartengroßes Gehäuse 15 eingebaut, das als Kunststoffspritzteil
gefertigt und beispielsweise oberseitig mit einem verschweißten oder verklebten
Deckel 2 versehen sein kann. Vorzugsweise im Bereich einer Ecke des Gehäuses ist
eine kleine Batteriekammer auserspart, die durch einen Schiebedeckel 5 verschlossen
ist und eine kleine Flachbatterie 6, beispielsweise eine Nickel-Kadmiumzelle oder
dergleichen enthält, die eine Betriebsspannung von 3 bis 5 Vilt abgibt. Auf der
Oberseite des Gehäuses 15 bzw. der Abdeckung 2 ist in Ausrichtung auf einen piezoelektrischen
Signalgeber. 1 eine beispielsweise kreisrund ausgebildete Öffnung 4 ausgespart,
über welche die durch den piezoelektrischen Signalgeber P1 erzeugten Tonsignale
abgestrahlt werden. In schematischer gestrichelter Ausführungsform sind einzelne
elektronische Bauteile angegeben, die weiter unten anhand der Fig. 3 erläutert werden.
Etwa in der Mitte im Bereich einer Längskante des Gehäuses 15 ist eine etwa daumengroße,nach
innen springende Einbuchtung 16 ausgespart, in welche ein Schalthebei 3 eines Bereitschaftsschalters
S2 hineinragt. Durch die geschützte Anordnung des Schalthebels 3 ist ein unbeabsichtigtes
f.in- oder Ausschalten des Tonsignalgenerators4ausgeschlossen. Andet'erseits läßt
stich der Schalthebel 3 durch Einstecken des Fingers in die Ausbuchtung 16 leicht
betätigen und seine Schaltstellung kontrollieren.
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Wie die Fig. 1A erkennen läßt, beträgt die Dicke des Gehäuses 15
des Tonsignalgenerators 1 etwa 5 bis 7 mm. Dics entspricht einer zur Zeit praktisch
erprobten Ausführunqsform von Labormustcrn des erfindungsgemäßen D.iebstahl-Alarmgeräts.
Für eine spätere Serienfertigung wird es ohne weiteres möglich sein, den Tonsignalgenerator
in noch geringerer Bauhöhe, beispielsweise von 3 bis 4 mm herzustellen, so daß dieser
Teil des Geräts problemlos in einer Jackentasche ähnlich wie eine Scheckkarte, beispielsweise
in der oberen Außentasche einer Herrenjacke getragen werden kann.
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Die Fig. 2, 2A zeigen den als Schaltkarte 7 bezeichneten Teil des
Geräts, der im wesentlichen aus zwei flachen, möglicherweise flexiblen Permanentmagneten
8 und 9 bes teh 1:, die in gegenseitigem Abstand wie in Fig. 2 dargestellt, auf
einer magnetisch leitenden Unterlage 10, beispielsweise einem dünnen Eisenblech
befestigt sind. Oberseitiy kann eine Abdeckschicht 17 aufgebracht sein, so daß die
Schaltkarte 7 gut griffig wie eine Scheck- oder Kreditkarte yehandhabt werden kann.
Auf der Unterseite des Eisenblechs 10 kann zusätzlich eine selbsthaftende Klebeschicht
18 aufgebracht sein, so daß die Schaltkarte 7 auf einfache Weise in eine Geldbörse,
eine Brieftasche oder dergleichen eingeklebt werden kann. Die beiden entgegengesetzt
polarisierten permanentmagnete 8 und 9 legen im Zwischenbereich ein sogenanntes
magnetisches Schaltfeld fest, welches dazu dient, den Reed-Schalter 1 im geöffneten
Zustand zu halten, solange sich der Tonsignalgenerator 1 im Wirkungsbereich des
Schaltfelds der Schaltkarte 7 befindet, beispielsweise dann, wenn die Brieftasche
mit der Schaltkarte 7 in der Brust-Innentasche einer Jacke getragen wird und der
Tonsignalgenerator 1 sich in der oberen Jacken-Außentasche befindet.
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Die Fig. 3 zeigt ein Ausfühiungsbeispiel einer Schaltung für den
Tonsignalgenerator 1. Die Schaltung läßt von links nach rechts Anschlußklemmen 20,
21 für die Stromversorgung von der Batterie 6 aus, den Reed-Schalter in Zuordnung
auf die Schaltkarte 7 (gestrichelt angedeutet), den Dereitschaftsschalter S2, in
bezug auf die Anschlußpole 20, 21, die Reihenschaltung von zwei Widerständen R1,
R2 und eines Kondensators C1, einen als IC bezeichneten integrierten Schaltkreis
mit verschiedenen Anschlußpunkten wie dargestellt, einen Treibertransistor T1, dessen
Arbeitspunkt über Widerstände R5, R4, R3 einstellbar ist sowie den piezoelektrischen
Signalgeber P1 erkennen, dessen eine Flächenelektrode 13 (vgl. Fig. 4) mit dem Kollektor
und dessen metallische Schwingerplatte 11 mit dem Emitter des Treibertransistors
T1 verbunden ist, während die weitere Erregerelektrode 14 an den Verbindungspunkt
zwischen den Widerständen R4 und R5 angeschlossen ist, über welche der Arbeitspunkt
des Transistors T1 eingestellt wird.
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Die Schaltung des 'lonsiqllalyenerators nach Fig. 3 arbeitet wie
folgt: Im ruhenden Bereitschaftszustand des Geräts, d.h. dann, wenn der Bereitschaftsschalter
S2 geschlossen ist, ist die Schaltung stromlos, so daß bei Verwendung einer Batterie
mit hoher Lagerfähigkeit über viele Jahre hinweg eine ständige Betriebsbereitschaft
gewährleistet werden kann. Befindet sich die Schaltkarte 7 in der Nähe des Tonsignalgenerators,
so daß der Reed-Schalter S1 aktiviert, d.h., wie in Fig. 3 gezeigt, geöffnet ist,
so ist die Schaltung zwar betriebsbereit, jedoch nach wie vor stromlos. Durch Entfernen
der Schalter 7 aus der unmittelbaren Nähe des Tonsignalgenerators wird der Reed-Schaiter
S1 geschlossen und bringt einen astabilen Multivibrator zum Ansprechen, der gebildet
ist
aus dem als Zeitgeber wirkenden integrierten Schaltkrcis IC
(beispilesweise Timer-IC der laugrlppe NE555), , dein als kleiner Tantalkondensator
ausgeführten Kondensator C1 und deii Widerständen R1 und R2. Durch eine geeignet
gewählte Dimensionierung der Schaltungsbaugruppen entsteht am Ausgang des Schaltkreises
IC (Anschluß 3) eine Rechteckspannung von ca.
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3 Hz, die annähernd der Batteriespannung entspricht. Mit dieser Rechteckspannung
wird intermittierend der akustische Si.ynalgeber P1 über den Treibertransistor T1
erregt und erzeugt einen Alarmton im Bereich von 600 bis 3.000 Hz, vorzugsweise
im Bereich von ca. 2.500 Hz. Der Bereitschaftsschalter S) ist als Miniatur-Kippschalter
ausgeführt uncl, wie aus Fig. 1 ersichtlich von außen gut zugänglich, so daß der
Tonsignalgenerator 1 abgeschaltet werden kann, wenn er nicht benötigt wird. Die
Frequenz des Tonsignalgenerators wird vorzugsweise in einem Bereich großer Empfindlichkeit
des menschlichen Ohrs gewählt, so daß der über die Schallaustrittsöffnung 4 abgegebene
Ton trotz kleiner Erregerleistung kräftig und unüberhörbar abgestrahlt wird.
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Die Fig. 4 läßt den Aufbau des piezoelektrischen Signalgebers (Schallwandlers)
P1 erkennen. Auf einer kreisrunden dünnen Metallplatte beispielsweise aus Messing
ist eine piezoelektrische Keramikschicht 12 aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt,
die oberseitiy mit einer Hauptelektrode 13 und eine in letzterc fingerartig hineinragende
Hilfselektrode 14 belegt ist.
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Die Figur 5 zeigt den inneren Schaltungsaufbau des integrierten Schaltkreises
IC. Dieser Schaltkreis arbeitet ohne äußere Beschaltung wie ein Komparator mit Hysterese,
d.h.
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er verhält sich ähnlich wie ein Schmitt-Trigger. über einen integrierten
Spannungsteiler, der nicht näher bezeichnet ist, werden für zwei Komparatoren K1
und K2 Referenzspannungen von zwei Drittel bzw. einem Drittel der Versorgungsspannung
gebildet.
Den Komparatoren K1 und K2 sind ein Flip-Flop FF zur Entprellung und eine invertierende
Pufferstufe PS nachgeschaltet. Sobald die Eingangsspannung am Anschluß f die Referenzspannung
des Komparators K1 überschreitet oder die Eingangsspannung am Anschluß b die Referenzspannung
des Komparators K2 unterschreitet, wird der Ausgang c auf Pegel "L" bzw.- "H" gesetzt.
Damit liegt die Ausgangsspannung in Gegenphase zur Eingangsspannung. über einen
als Pull-Up-Widerstand wirkenden Transistor T2 wird der Offen-Kollektor-Anschluß
y phasengleich zur Ausgangsspannung geschaltet. Der Rückstelleingang d des Flip-Flops
FF ist nur beim Anlegen eines negativen Potentials wirksam. Die Schaltschwelle beider
Komparatoren K1 und K2 kann über einen Steuereingang e variiert werden.
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Bei einem erprobten CAusführungsbeispiel mit diskreten winzelelementen
wurde die Schaltung der Fig. 3 wie folgt dimensioniert: R1 = 33 k#, .R2 = 33 k#,
C1 = 4,7 AF, IC = Timer-lC NE555, R3 = 560#, R4 = 10 k#, R5 = 100 k#.
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Bei einer anderen ebenfalls erprobten Ausführungsform in soq. Dickfilmtechnik
waren die die Frequenz des astabilen Multivibrators bestimmenden Elemente wie folgt
gewählt: 1 = 1,6 M#, , R2 = 1,G Mn, C1 = 100 n; die übrigen Schaltkreiselemente
bleiben unverändert.
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Die Fig. 6 schließlich läßt ein anschauliches Anwendungsbeispiel
der Erfindung erkennen: Eine Brieftasche, in welche die Schaltkarte 7 eingeklebt
ist, wird dem Eigentümer unfreiwillig durch Diebstahl entwendet. In der Jacken-Außentasche
befindet sich der betriebsbereite Tonsignalgeber 1.
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Sobald die Brieftasche mit der Schaltkarte 7 aus dem Wirkungsbereich
des magnetischen Schalfelds entfernt wird, schließt der Reed-Schalter Si , so daß
der astabile Multivibrator IC, R1, k2, C1 erregt wird und den Treiber T1 anstößt,
so daß
der piezoelekt:rische Signalgeber P1 zu Schwinguncren angeregt
wird und über die Schallaustrittsöffnung 4 ein unüberhörbarer intermittierender
Warnton abgegeben wird.
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Das erfindungsgemäße Diebstahl-Alarmgerät kann ohne weiteres in einem
Gehäuse eines modernen kleinen elektronischen Taschenrechners gemeinsam mit der
Rechnerschaltung untergebracht sein, so daß Teile der IRechnerschaltung, insbesondere
Teile der Taktgeberschaltung auch für den Signalgeber mitverwendet werden können.
Insbesondere, wenn es sich um einen Taschenrechner mit akustischer I)atenausgabe
handelt, kann zusätzlich noch die Lautsprechereinheit des Rechners zur Erzeugung
des Signaltons verwendet werden.
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Selbstverständlich kann dann die Stromversorgung aus einer gemeinsamen
Batterie mit einer Betriebsspannung von beispielsweise 3 Volt erfolgen.