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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz von befestigten
(Übersetzung
im Anspruch: gepflasterten) Bereichen, die bei Annäherung und
Eindringen warnen kann, von dem Typ, der mindestens einen Wandler mit
einem flachen Körper
umfasst, der sich zum Einbetten in die Befestigung (Übersetzung
im Anspruch: Pflaster) eignet.
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Wie bekannt gibt es schon lange einen
Bedarf für
den Schutz der äußeren Begrenzung
von befestigten Bereichen, mit umgehender Warnung vor dem Eindringen
oder auch nur vor der Annäherung einer
von außen
kommenden Person durch das Aussenden eines geeigneten Alarms.
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Bekannte Einrichtungen, obwohl in
vieler Hinsicht zufrieden stellend und breit eingesetzt, haben gewöhnlich eine
geringe Empfindlichkeit. Mit einem Wort, sie sind taub für die Annäherung oder
das Eindringen von nicht autorisierten Personen.
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Es ist vorgeschlagen worden, die
Empfindlichkeit zu erhöhen,
indem die Anzahl der Wandler gesteigert und sie in die Befestigung
so nahe wie möglich
an der Oberfläche
eingebaut werden. Das steigert jedoch die Komplexität der Einrichtung
und setzt die Wandler Beschädigungen
aus.
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Das von der vorliegenden Erfindung
angesprochene Problem ist es, eine Sicherheitseinrichtung des dargelegten
Typs zur Verfügung
zu stellen, die solche strukturelle und funktionale Merkmale aufweist,
dass sie die oben genannten Bedürfnisse
befriedigt und gleichzeitig die Probleme des Standes der Technik
beseitigt.
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Dieses Problem wird mit der Sicherheitseinrichtung
des bezeichneten Typs gelöst,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen flexiblen Bereich einer
vorgegebenen Fläche
in Form eines geschlossenen Rings um den flachen Körper herum
enthält und
sie sich zum Einbetten des flachen Körpers in die Befestigung eignet.
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Andere Merkmale und die Vorteile
der Sicherheitseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung werden
im Laufe der unten von ihrer bevorzugten Ausführungsform gegebenen Beschreibung
offensichtlich, die mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen auf
dem Weg einer nicht begrenzenden Anzeige gegeben wird. Dabei gilt:
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1 ist
eine schematische Draufsicht auf die Sicherheitseinrichtung nach
der Erfindung;
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2 ist
eine schematische Draufsicht in größerem Maßstab auf die in 1 gezeigte Sicherheitseinrichtung;
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3 ist
eine Seitenansicht eines Teilabschnittes von einem Detail der in 1 und 2 gezeigten Sicherheitseinrichtung;
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4 ist
eine Seitenansicht in größerem Maßstab des
in 3 gezeigten Details;
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5 ist
ein Querschnitt in einem größeren Maßstab des
in 4 gezeigten Details;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines in 1 und 2 gezeigten Details der Sicherheitseinrichtung;
und
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7, 8 und 9 sind perspektivische Ansichten des
in 6 gezeigten Details
im Einklang mit jeweiligen alternativen Ausführungsformen.
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Mit Bezug zu den beigefügten Bildern
ist die Nummer 1 ein grundsätzlicher Verweis auf die Sicherheitseinrichtung,
insbesondere zum Schutz eines Bereichs 2. Sie warnt vor
der Annäherung,
dem Eindringen oder ähnlichem
eines Eindringlings oder einer nicht autorisierten Person.
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In dem Beispiel ist der Bereich 2 eine
Fläche eines
Fußwegs,
der mit einer Befestigung 4 versehen ist und sich vor einem
Fenster oder einer Tür 5 eines Gebäudes 6 erstreckt.
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Die Befestigung 4 ist von
der Art, die eine erste Schicht 7 aus auf die Erde 8 gegossenem
Beton, einer zweiten Schicht 9 aus gegossenem Mörtel und
schließlich
einer Deckschicht 10 aus Bodenplatten 11 umfasst.
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Die Sicherheitseinrichtung 1 umfasst
eine Vielzahl P von piezoelektrischen Wandlern (12), von denen
im Beispiel fünf
in der Fläche
jedes zu schützenden
Bereiches 2 verteilt sind.
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Die fünf Wandler 12 sind
in Zickzacklinie 13 angeordnet, an deren Spitzen platziert
und durch einen Abstand 1 zwischen 50 cm und 1 m, im Beispiel bevorzugt
75 cm, von einander getrennt.
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Jeder Wandler 12 umfasst
einen flachen, im Grunde zylindrischen Körper 14 mit vertikaler
Achse X-X, einem Außendurchmesser
D gleich 100 mm und einer Höhe
H gleich bis zu 30 mm.
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Der Körper 14 umfasst eine
Basis 15, ein zylindrisches Gehäuse 16 und parallel
zu der Basis 15 einen Zwischenboden 17. Eine durch
eine ringförmige
Kante 19 begrenzte Aussparung 18 ist im Zwischenboden 17 ausgebildet.
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Oben auf dem Körper 14 befindet sich
eine Scheibe 20 mit einem an ihrer Unterseite nach unten gerichteten
Vorsprung 20a. Die Scheibe 20 und der Vorsprung 20a bilden
den Empfänger 21.
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Zwei Durchführungen 22 befinden
sich an diametral gegenüberliegenden
Stellen des zylindrischen Gehäuses 16.
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Ein bekannter dünner, flacher piezoelektrischer
Sensor mit dem allgemeinen Bezugszeichen 23 ist innerhalb
des Körpers 14 montiert.
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Genauer genommen nimmt der dünne, flache
piezoelektrische Sensor 23 die Gestalt einer Metallplatte 24,
z. B. aus Messing, an, und eine versilberte Platte 25 bildet
eine Elektrode, die mit der Platte 24 durch eine Keramikschicht 26 mikrochemisch verbunden
ist.
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Der dünne, flache piezoelektrische
Sensor 23 ist an der ringförmigen Kante 19 so
befestigt, z. B. bondiert, dass er eine obere Kammer 27,
die mit einem Harz gefüllt
ist, und eine untere Kammer definiert, die durch die Aussparung 18 dargestellt
wird und hohl ist.
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Leitungsdrähte 29 und 30 verlaufen
vom Sensor 23, genauerjeweils von Platte 24 und
Platte 25 zu den entsprechenden Leitungen 31 und 32,
die durch den Körper 14 und
durch die Durchführungen 22 hinaus
verlaufen.
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Die Leitungen 31 und 32 führen zu
einer elektronischen Überwachungseinrichtung
von herkömmlicher
Art, die in den Bildern nicht gezeigt wird.
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Die Sicherheitseinrichtung 1 nach
der vorliegenden Erfindung umfasst für jeden Wandler 12 einen
flexiblen Bereich 33. Dieser hat eine vorgegebene Oberfläche, bildet
einen geschlossenen Ring um den flachen Körper und soll mit dem flachen
Körper in
die Befestigung 4 eingebettet werden.
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Noch spezifischer werden der flache
Körper 14 und
der flexible Bereich 33 auf der Schicht 7 verlegt
und in die Befestigung 4 eingebettet, wenn die Schicht 9 gegossen
wird.
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Der flexible Bereich 33 umfasst
im Allgemeinen eine ringförmige
Platte 34, die ein z. B. durch Stanzen hergestelltes, kreisförmiges Loch 35 enthält, dessen
Durchmesser so ist, dass die Platte ohne Spiel und tatsächlich mit
einer vorgegebenen Einpasskraft um das zylindrische Gehäuse 16 des
flachen Körpers 14 herum
eingepasst wird. In der Praxis ist die erforderliche Kraft so groß, dass
die Platte 34 um das zylindrische Gehäuse 16 herum so eng angeschlossen
bleibt, dass es während
des Giessens für
den Mörtel
der Schicht 9 unmöglich
wird, zwischen die Platte 34 und das zylindrische Gehäuse 16 des
flachen Körpers 14 einzudringen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt
sich die Platte 34 jedes Wandlers 12 bis zu den
Platten der angrenzenden Wandler der Vielzahl P und bildet mit diesen
einen einzelnen integralen Teppich 36.
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Die Platten 34 und der Teppich 36 sind
aus einem elastischen Material gefertigt, bevorzugt ein Elastomerematerial,
insbesondere natürlicher
oder synthetischer Gummi.
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Die Platten 34 und der Teppich 36 sind
vorteilhafter Weise aus einer Membran hergestellt, die als Bitumenpolymer-Membran
BPM bekannt ist und ein Polymer und Bitumen umfasst. Dies ist im
Baustoffhandel wohl bekannt und von begrenzten Kosten.
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Die Platten 34 als auch
der Teppich 36 haben eine Dicke S von zwischen 3 und 5
mm, bevorzugt 4 mm.
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Die Platten und der Teppich erstrecken
sich in derselben Ebene wie der flache Körper und sind in Waage mit
dessen Basis.
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Nach einer alternativen Ausführungsform nimmt
der flexible Bereich 33 die Gestalt einer Platte an, die
wie ein Kreisring mit einem kreisförmigen Umfang geformt ist,
mit einem Durchmesser A zwischen 50 cm und 1 m und bevorzugt einem
Durchmesser von 75 cm.
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Nach einer anderen, alternativen
Ausführungsform
nimmt der flexible Bereich 33 die Form einer Platte 38, 39 in
Gestalt eines Kreisrings mit einem Polygonumriss aus vorgegebenen
Seiten an.
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Zum Beispiel nimmt der flexible Bereich 33 die
Form einer Platte 38 an, die einen quadratischen Umriss
mit Seiten der Länge
B hat, oder einer Platte 39, die einen hexagonalem Umriss
mit Seiten der Länge
C hat, wobei diese Längen
so ausgewählt
werden, dass sich jede Platte bis zu den angrenzenden Platten erstreckt.
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Wenn sich im Betrieb ein Eindringling
nähert, wird
er einen Druck auf die Oberfläche
der Befestigung 4 ausüben,
der durch die Deckschicht 10 auf die zweite Schicht 9 übertragen
wird. Von der zweiten Schicht 9 wird der Druck zu den Wandlern 12 und dem
flexiblen Bereich 33 weitergeleitet.
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Genau wegen des Vorhandenseins der
flexiblen Bereiche 33, die fast nicht auf den Druck reagieren
können,
wird das Meiste des Drucks auf die Wandler 12 konzentriert
und insbesondere auf ihre jeweiligen Aufnehmer 21, die
den Druck an den piezoelektrischen Sensor 23 weiterleiten
und der folglich ein Signal aussendet.
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Der Hauptvorteil der Sicherheitseinrichtung der
vorliegenden Erfindung ist ihre außergewöhnliche Empfindlichkeit.
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Ein weiterer Vorteil der Sicherheitseinrichtung
nach der vorliegenden Erfindung ist ihre Zuverlässigkeit, wobei die Wandler
von der Oberfläche
der Befestigung entfernt und daher gegen zufällige Einwirkung geschützt sind.
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Schließlich ist festzustellen, dass
die Sicherheitseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung schnell
und einfach eingebaut werden kann.
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Sicherlich wird eine in der Technik
fachkundige Person in der Lage sein, zahlreiche Veränderungen
und Abänderungen
an der oben beschriebenen Sicherheitseinrichtung zu machen, um bestimmte und
spezifische Anforderungen zu erfüllen.
Jedoch sind diese alle im Schutzumfang der Erfindung enthalten,
wie er durch folgende Ansprüche
definiert wird.