EP3378045A1 - Alarmscheibenanordnung - Google Patents

Alarmscheibenanordnung

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Publication number
EP3378045A1
EP3378045A1 EP16809657.6A EP16809657A EP3378045A1 EP 3378045 A1 EP3378045 A1 EP 3378045A1 EP 16809657 A EP16809657 A EP 16809657A EP 3378045 A1 EP3378045 A1 EP 3378045A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
disc
alarm
electrically conductive
transparent
conductive coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16809657.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Droste
Christian EFFERTZ
Guillaume Francois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Glass France SAS
Original Assignee
Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Glass France SAS, Compagnie de Saint Gobain SA filed Critical Saint Gobain Glass France SAS
Publication of EP3378045A1 publication Critical patent/EP3378045A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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    • C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/3602—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer
    • C03C17/3618—Coatings of type glass/inorganic compound/other inorganic layers, at least one layer being metallic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
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    • C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
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    • C03C17/3626—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal the metal being present as a layer one layer at least containing a nitride, oxynitride, boronitride or carbonitride
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2611—Measuring inductance
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02—Mechanical actuation
    • G08B13/04—Mechanical actuation by breaking of glass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the invention relates to an alarm disk arrangement, in particular for insulating glazing, with a transparent, electrically conductive coating and an inductive sensor. Furthermore, the invention relates to a method for operating the alarm disk arrangement.
  • alarm discs In order to detect the breakage of a disc, for example in the event of burglary or other damage, so-called alarm discs are used. These alarm discs are usually part of an insulated or multiple glazing. In this case, there is usually at least one disc made of toughened tempered safety glass (ESG). If damaged, the tempered glass breaks over its entire surface into small fragments.
  • ESG toughened tempered safety glass
  • DE 197 54 295 A1 shows an arrangement in which two measuring electrodes spaced apart from one another are galvanically connected to an electrically conductive layer.
  • the object of the present invention is now to provide an improved alarm disk assembly which is simple and inexpensive to manufacture and which is less visually visible.
  • the alarm disc assembly according to the invention is suitable in a retrofit method already
  • the alarm disk arrangement comprises at least: at least one first pane, which consists of toughened glass, with an outside surface (I) and an inside surface (II), at least one transparent, electrically conductive coating, which is arranged on the inside surface (II) of the first pane and
  • a sensor unit with an inductive sensor which is inductively coupled to the transparent, electrically conductive coating
  • the sensor unit emits an alarm signal in case of deviations of a measurement signal of the inductive sensor from a comparison value.
  • the invention is based on the recognition that many disks and in particular insulating glass panes have transparent coatings with a good electrical conductivity. These transparent, electrically conductive coatings have a variety of tasks: for example, to reflect infrared radiation or low-E properties.
  • the alarm disc assembly according to the invention comprises a sensor unit which monitors the integrity of the disc with a sensor without contact and outputs an alarm signal when the disc breaks.
  • the non-contact monitoring eliminates a complex contacting of the transparent, electrically conductive coating.
  • Such contacts are usually soldered and highly susceptible to aging, since the contact resistance at the soldering changes by aging processes. In inductive monitoring, this is not a problem, since the direct electrical contacting of the transparent, electrically conductive coating is eliminated.
  • the transparent, electrically conductive coating is hardly visible visually and therefore very aesthetic. It may, for example, also have antireflective properties and improve the transparency through the glass. All this was unexpected and surprising to the inventors.
  • An alarm disk arrangement comprises at least one first disk with an outside surface (I) and an inside surface (II).
  • the first pane usually serves to separate an exterior space from an interior, for example a building, a showcase or a vehicle.
  • the alarm disc assembly to protect a
  • the inside surface (II) may also be exposed to potential attacks, such as destruction with an emergency hammer in case of danger. In this case, no deliberate manipulation of the sensor unit is assumed.
  • outside surface (I) of the first pane can also have a further coating, for example a further transparent, electrically conductive coating.
  • the sensitivity of the sensor can be selected so that only the integrity of the transparent, electrically conductive
  • Coating on the inside surface (II) of the first disc is monitored, or in addition, the integrity of the other transparent, electrically conductive coating on the outside surface (I) of the first disc is monitored with.
  • the transparent, electrically conductive coating is connected to the first pane in such a way that if the first pane breaks, the transparent, electrically conductive coating is damaged.
  • the transparent, electrically conductive coating is preferably directly on the inside
  • Thin film stack Particularly suitable methods are sputtering ((magnetron) sputtering), chemical vapor deposition (CVD) and / or thermal evaporation. This is particularly advantageous in order to enable reliable detection of a fracture of the first disk.
  • the inductive sensor contains at least one measuring coil of a plurality of Conductor loops. In an advantageous embodiment of the invention, the inductive sensor contains exactly one measuring coil.
  • the (especially accurate one) measuring coil is preferably arranged around a ferrite core.
  • the measuring coil is galvanically separated from the transparent, electrically conductive coating.
  • the distance d between an active surface of the inductive sensor and the transparent, electrically conductive coating is from 0.1 mm to 20 mm, preferably from 0.2 mm to 10 mm and in particular 0.5 mm up to 5 mm.
  • the first disc is made of toughened glass. In an advantageous embodiment of the first disc, it is biased in such a way that, when the first disc breaks, the fragments are smaller than a detection range of the inductive one
  • the fragments are smaller, for example because they have a smaller area than the detection area or a smaller maximum diameter than the detection area, it is ensured that at least one break line lies in the detection area of the sensor, which enables a reliable detection of a fracture of the first pane.
  • the sensor unit is arranged on the inside of the first disk, ie on the side which is defined by the inside surface (II) of the first disk. This is particularly advantageous in order to protect the sensor unit from damage and tampering attempts from the attack side, ie from the side of the first disc, which is defined by the outside surface (I).
  • the inductive sensor works, for example, according to the principle of a resonant circuit generated by an oscillator with an electromagnetic (alternating) field.
  • the electromagnetic alternating field emerges from the active surface of the inductive sensor.
  • the active area is usually one of the end faces of the measuring coil.
  • transparent electrically conductive coating eddy currents are induced, which withdraw energy from the oscillator.
  • a demodulator can be at the output of the oscillator, a change the voltage level and thus a change in the total inductance of the arrangement can be measured.
  • a downstream comparator the change in the voltage level can be registered and fed via a power amplifier for further signal processing.
  • the sensor unit preferably contains sensor electronics with at least the following components: an oscillator which applies an electrical alternating voltage to the measuring coil; a demodulator which outputs from the measured AC signal a proportional thereto Indukt foundedsmesssignal; a comparator which compares the inductance measurement signal with a comparison or threshold value and an output stage which optionally outputs an output signal adapted to the usual signal voltage level.
  • the sensor unit has a transmitting unit, preferably a radio transmitting unit with a radio signal whose frequency is in the range from 100 kHz to 100 GHz.
  • the radio transmitter unit is particularly preferably a Bluetooth transmitter or a WLAN transmitter.
  • the transmitting unit may also be an infrared transmitter.
  • the transmitting unit is used for communication with a receiver and in particular for emitting an alarm signal when the sensor unit detects a breakage of the disc.
  • the integration of a transmitting unit has the particular advantage that the sensor unit requires no external leads for passing the alarm signal and thereby a very simple, inexpensive and location-independent installation is possible. Furthermore, eliminates a possibility of manipulation of the sensor unit, whereby the security is increased.
  • the receiver communicating with the transmission unit is arranged on the same side of the first disk as the transmission unit and the sensor, namely on the inside of the first disk. This is in case of using the Alarm disk arrangement for the protection of an interior against theft or
  • the receiver can be arranged on any side of the first disk, provided the first disk with the transparent, electrically conductive coating or its surroundings for the signal of the transmitter is sufficiently permeable.
  • the sensor unit contains a power supply, preferably a battery, an accumulator, a supercapacitor, a thermoelectric generator and / or a solar cell.
  • the sensor unit advantageously contains no supply lines to an external power supply, but is energy self-sufficient.
  • the power supply can be done or supplemented by continuous or discontinuous charging via, for example, an inductive charging device. This has the particular advantage that the sensor unit requires no external leads and thus a very simple, inexpensive and location-independent installation is possible. Furthermore, eliminates a possibility of manipulation of the sensor unit, whereby the security is increased. This is particularly advantageous for the use or retrofitting of the sensor unit in an insulating glass unit, which is usually completed to the outside.
  • the alarm disk arrangement according to the invention can be used as a single pane or be part of a multi-pane glazing, for example, part of insulating glazing, double-glazing, triple-glazing, fire-resistant glazing or safety glazing with composite panes.
  • the first disk is connected to at least one other spacer via at least one spacer, preferably a spacer which completely surrounds the edge of the disk.
  • the spacer is located between the first disc and the other disc and is preferably fixed by a bond between spacers and discs.
  • the spacer preferably comprises
  • Polymeric base bodies preferably contain polyethylene (PE), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polybutadiene, polynitriles, polyesters, polyurethanes, polymethylmethacrylates, polyacrylates, polyamides, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), particularly preferably acrylonitrile Butadiene-styrene (ABS), acrylic ester-styrene-acrylonitrile (ASA), acrylonitrile-butadiene-styrene - polycarbonate (ABS / PC), styrene-acrylonitrile (SAN), PET / PC, PBT / PC and / or copolymers or blends thereof , Polymeric base bodies may optionally also contain other constituents, such as glass fibers.
  • the polymeric materials used are usually gas-permeable, so that if this permeability is not desired further
  • Metallic bodies are preferably made of aluminum or stainless steel and preferably have no gas permeability.
  • the walls of the body are gas-permeable in an advantageous embodiment. Areas of the body in which such a permeability is not desired, for example, be sealed with a gas-tight insulation layer. Particularly polymeric base bodies are used in combination with such a gas-tight insulation layer.
  • the main body preferably has a hollow chamber which contains a desiccant, preferably silica gel, CaCl 2 , Na 2 SO 4 , activated carbon, silicates, bentonites, zeolites and / or mixtures thereof, particularly preferably molecular sieves.
  • a desiccant preferably silica gel, CaCl 2 , Na 2 SO 4 , activated carbon, silicates, bentonites, zeolites and / or mixtures thereof, particularly preferably molecular sieves.
  • the outer space between the first disc, further disc and spacer is preferably sealed by at least one sealant to the disc outer space.
  • the sealant preferably contains organic polysulfides, Silicones, RTV (room temperature curing) silicone rubber, HTV (high temperature curing) silicone rubber, peroxide-crosslinking silicone rubber and / or addition-crosslinked silicone rubber, polyurethanes, butyl rubber and / or polyacrylates.
  • additives for increasing the aging resistance for example UV stabilizers, may also be present.
  • the first disk is connected via a spacer to a second disk and forms an insulating glass pane with double glazing.
  • the first disc is connected via its inner surface (II) via the spacer with the second disc.
  • the sensor unit is arranged in a gap between the first disc and the second disc.
  • the measuring coil is advantageously not arranged exactly in the middle between the disks, but closer to the first disk to be monitored, which has the transparent, electrically conductive coating. It is understood that in this arrangement, both discs a transparent, electrically conductive
  • Coating may be provided by a common measuring coil
  • the first disk or the second disk can be connected via a further spacer to another third disk and thus form an insulating glass pane with triple glazing.
  • the first pane consists of flat glass, float glass, soda-lime glass, quartz glass, or borosilicate glass.
  • the first pane is prestressed, preferably in accordance with DIN 12150-1: Glass in construction - thermally toughened soda lime silicate safety glass - Part 1: Definition and description, particularly preferably with a surface compressive stress of more than 100 N / mm 2 and in particular of 100 N / mm 2 to 150 N / mm 2 . Due to the bias, the first disc shatters in case of damage preferably in
  • blunt-edged fragments with sizes of less than 1 cm 2 .
  • the second, third or further pane preferably contains glass, particularly preferably flat glass, float glass, quartz glass, borosilicate glass, soda-lime glass, or clear
  • Plastics preferably rigid clear plastics, in particular polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyamide, polyester, polyvinyl chloride and / or mixtures thereof.
  • Suitable glasses are known, for example, from EP 0 847 965 B1.
  • the second, third or further disc may consist in particular of protruding materials.
  • the thickness of the first, second, third or further disc can vary widely and so perfectly adapted to the requirements of the case. It is preferred to use disks with the standard thicknesses of 1.0 mm to 50 mm and preferably of 3 mm to 16 mm. The size of the disc can vary widely and depends on the size of the use according to the invention.
  • the first disk has dielectric properties and a relative permittivity of 6 to 8 and in particular of about 7.
  • the discs may have any three-dimensional shape.
  • the three-dimensional shape has no shadow zones, so that it can be coated, for example, by sputtering.
  • the disks are planar or slightly or strongly bent in one direction or in several directions of the space.
  • the discs can be colorless or colored.
  • the first pane is connected over its outside surface (I) and at least one intermediate layer, preferably a thermoplastic intermediate layer, to a composite pane with a second pane.
  • the second disc can turn over another intermediate layer surface with another third disc be connected.
  • the second and / or the third disc preferably contains a plastic.
  • the second and / or the third disc may in particular consist of a plastic.
  • Such composite discs are particularly breakthrough stable against external intrusion, so that it is possible to achieve high security classes.
  • the discs of the composite disc are connected to each other by at least one intermediate layer.
  • the intermediate layer preferably contains a thermoplastic such as polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET) or multiple layers thereof, preferably with thicknesses of 0.3 mm to 0.9 mm.
  • a thermoplastic such as polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET) or multiple layers thereof, preferably with thicknesses of 0.3 mm to 0.9 mm.
  • the transparent, electrically conductive coating is arranged at least 70%, preferably 80% to 100% and particularly preferably 98% to 100% of the viewing surface of the first pane.
  • the see-through area is the area of the first pane, where the view is not prevented by the frame, spacers or other attachments.
  • the transparent, electrically conductive coating is arranged at least 50%, preferably at least 70%, particularly preferably 80% to 100% and in particular 95% to 100% of the area of the inside surface of the first pane.
  • the transparent, electrically conductive coating according to the invention is permeable to electromagnetic radiation, preferably electromagnetic radiation of a wavelength of 300 to 1,300 nm, in particular for visible light of 390 nm to 780 nm.
  • Period means that the total transmission of the disk is in particular for visible light is preferably> 70% and in particular> 75% permeable
  • a lower transmission may be desired, for which "transmissive” may also mean 10% to 70% light transmission.
  • Such applications are, for example, glazing for the protection of objects that should not be exposed to large amounts of light, for example paintings or textiles.
  • the transparent, electrically conductive coating is preferably a functional coating, particularly preferably a functional coating with sunscreen Effect.
  • a coating with sun protection effect has reflective
  • One skilled in the art typically contain at least one metal, in particular silver or a silver-containing alloy.
  • Coating may comprise a sequence of several individual layers, in particular at least one metallic layer and dielectric layers containing, for example, at least one metal oxide.
  • the metal oxide preferably contains zinc oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide, silicon oxide, aluminum oxide or the like and combinations of one or more thereof.
  • the dielectric material may also include silicon nitride, silicon carbide or aluminum nitride.
  • This layer construction is generally obtained by a series of deposition processes performed by a vacuum process such as magnetic field assisted sputtering.
  • a vacuum process such as magnetic field assisted sputtering.
  • metal layers which in particular contain titanium or niobium.
  • the lower metal layer serves as an adhesion and crystallization layer.
  • the upper metal layer serves as a protective and getter layer to prevent a change of the silver during the further process steps.
  • Particularly suitable transparent, electrically conductive coatings comprise at least one metal, preferably silver, nickel, chromium, niobium, tin, titanium, copper, palladium, zinc, gold, cadmium, aluminum, silicon, tungsten or alloys thereof, and / or at least one metal oxide layer , preferably tin-doped
  • ITO Indium oxide
  • AZO aluminum-doped zinc oxide
  • FTO fluorine-doped tin oxide
  • ATO antimony-doped tin oxide
  • Sn0 2 Sb
  • electrically conductive polymers preferably poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polystyrene sulfonate, poly (4,4-dioctylcylopentadithiophene), 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1, 4-benzoquinone, mixtures and / or
  • the thickness of the transparent, electrically conductive coating can vary widely and be adapted to the requirements of the individual case. It is essential that the thickness of the transparent, electrically conductive coating may not be so high that it is suitable for electromagnetic radiation, preferably electromagnetic Radiation of a wavelength of 300 nm to 1 .300 nm and in particular visible light of 390 nm to 780 nm, impermeable.
  • the transparent, electrically conductive coating preferably has a layer thickness of 10 nm to 5 ⁇ m and more preferably of 30 nm to 1 ⁇ m.
  • the sheet resistance of the transparent, electrically conductive coating is preferably from 0.35 ohms / square to 200 ohms / square, preferably 0.5 ohms / square to 200 ohms / square, most preferably from 0.6 ohms / square to
  • the transparent, electrically conductive coating may in principle have even lower surface resistances than 0.35 ohms / square, especially if only a small amount of light transmission is required during their use.
  • the transparent, electrically conductive coating preferably has good infrared-reflecting properties and / or particularly low emissivities (Low-E).
  • the inductive sensor is designed as a single component, i. formed in the form of a structural unit.
  • the inductive sensor may be surrounded by a same (e.g., opaque) housing, wherein the sensing coil may be disposed within the housing.
  • a further aspect of the invention comprises a method for operating an alarm disk arrangement according to the invention, wherein the measuring signal is measured continuously or periodically, preferably with a period of 0.2 s to 100 s, and output as an output signal from the sensor unit.
  • the output of the output signal can be continuous or periodic, preferably with a
  • a further aspect of the invention comprises a use of an alarm pane arrangement according to the invention as glazing of a showcase, a showcase, preferably for protecting valuable goods such as paintings, textiles, jewelery, for example in a museum or a jeweler, or as architectural glazing, insulating glazing, double glazing Insulating glazing, triple-glazing, fire-resistant glazing, safety glazing or as glazing in a vehicle on land, too Water or in the air, such as a motor vehicle, a bus, a train or an airplane.
  • Another aspect of the invention comprises a use of an inventive sensor unit with inductive sensor for retrofitting a glazing with a first discs of tempered glass and transparent, electrically conductive coating on the inside surface (II) to an alarm disc assembly.
  • Figure 1 A is a schematic representation of an inventive
  • FIG. 1 B shows a cross-sectional view along section line A-A 'from FIG. 1A
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a sensor unit according to the invention
  • FIG. 3A shows an enlarged view of section Z of the transparent, electrically conductive coating according to the invention for an undamaged first pane
  • 3B is an enlarged view of the detail Z of the inventive transparent, electrically conductive coating in a broken first disc
  • Figure 4A is a schematic representation of an alternative invention
  • FIG. 4B shows a cross-sectional view along the section line A-A 'from FIG. 4A
  • Figure 1 A shows a schematic representation of an inventive
  • Alarm disk assembly 10 in a plan view of the outside surface I.
  • Figure 1 B shows a cross-sectional view along the section line A-A 'of Figure 1 A.
  • the alarm disk assembly 10 separates an interior space from an exterior one
  • the alarm disk assembly 10 is suitable for example to protect valuables in the interior, for example in a showcase, in a museum or at a jeweler from external access.
  • the alarm disk arrangement 10 comprises a first pane 1 on whose inside surface II a transparent, electrically conductive coating 3 is arranged.
  • the transparent, electrically conductive coating 3 is arranged in this example on the entire inside surface II of the first disc 1, minus a marginal stripping with a width of, for example, 10 mm from the disc edge of the first disc 1.
  • the edge deletion serves to protect against corrosion by penetrating moisture over the edge of the pane.
  • the transparent, electrically conductive coating 3 serves, for example, as an infrared-reflecting layer. This means that the amount of heat radiation from incoming sunlight is reflected to a large extent. When using the first pane 1 in an architectural glazing, this provides for a reduced
  • the transparent, electrically conductive coating 3 is known, for example, from EP 0 847 965 B1 and contains two silver layers, each of which is embedded between a plurality of metal and metal oxide layers.
  • the transparent electrically conductive coating 3 has a sheet resistance of about 4 ohms / square.
  • the first pane 1 is, for example, a prestressed soda-lime glass pane with a width of 1 m, a length of 1.5 m and a thickness of 4 mm.
  • the first pane 1 is prestressed according to DIN 12150-1 with a surface compressive stress of, for example, 120 N / mm 2 . Due to the bias, the first disc shatters when damaged in blunt-edged fragments with sizes of less than 1 cm 2 .
  • a sensor unit 20 is arranged on the inside of the first pane 1.
  • Inner side here means the region which faces the inside surface II, on which the transparent, electrically conductive coating 3 is arranged.
  • the sensor unit 20 has an inductive sensor 21, which is inductively coupled to the electrically conductive coating 3. It is understood that the inductive sensor 21 does not necessarily have to be installed in the same housing as the remaining sensor unit 20.
  • transparent, electrically conductive coating 3 is for example 0.5 mm.
  • the inductive sensor 21 and the transparent, electrically conductive coating 3 are in particular galvanically separated from one another.
  • the sensor unit measures over the inductive sensor 21, the inductance of this arrangement and compares the measured value with a comparison value.
  • the comparison value is determined in the undamaged first disc 1 with undamaged transparent, electrically conductive coating 3.
  • the sensor unit 20 determines the deviation, ie the difference, of the measurement signal of the inductive sensor 21 with the comparison value and gives
  • Deviations greater than a defined tolerance are an alarm signal off.
  • the alarm signal is for example a voltage or a voltage pulse with a certain level and / or pulse duration, which is different from another neutral one
  • the alarm signal is forwarded, for example via a transmitting unit to a receiver to be converted there into an acoustic signal or to make an emergency call.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a sensor unit 20 according to the invention.
  • the sensor unit 20 has an inductive sensor 21.
  • the inductive sensor 21 includes a measuring coil 21 .1 with a ferrite core 21 .2 and an active surface 21 .3 in which the electromagnetic field for measuring the inductance out of the inductive sensor out.
  • the measuring coil 21 .1 is connected via leads to an electronic system.
  • the distance d is the distance of the active surface 21 .3 of the inductive sensor 21 from the transparent, electrically conductive coating 3.
  • the sensor unit 20 has, for example, several stages of construction: the measuring coil 21 .1 of the inductive sensor 21 is connected to an oscillator 20.1.
  • the oscillator 20.1 is connected via a demodulator 20.2 to a comparator 20.3.
  • Comparator 20.3 compares the measurement signal with a comparison value and outputs an alarm signal via the output stage 20.4 at the output 22 if necessary.
  • FIG. 3A shows an enlarged illustration of the detail Z of the transparent, electrically conductive coating 3 according to the invention in the case of an undamaged first pane 1.
  • the transparent, electrically conductive coating 3 is undamaged, in particular in the detection region 25 of the inductive sensor 21.
  • FIG. 3B shows an enlarged illustration of the detail Z of the transparent, electrically conductive coating 3 according to the invention in the case of a broken first pane 1.
  • Penetrating the first disc 1 this is cracked because of their bias in small fragments. This leads to an interruption of the transparent, electrically conductive coating 3 by breaking lines 30.
  • the fragments are each smaller than the detection region 25, so that at least one breaking line 30 is arranged in the detection region 25.
  • breaking lines 30 By interrupting the transparent, electrically conductive coating 3 by breaking lines 30, the measurement signal of the inductive sensor 21 changes and an alarm signal can be output.
  • FIG. 4A shows a schematic representation of an alternative alarm disk arrangement 10 'according to the invention in a plan view
  • FIG. 4B shows a cross-sectional view along the section line A-A' from FIG. 4A
  • the alarm disk assembly 10 ' is, for example, an insulating glass panel containing the alarm disk assembly 10 of Figures 1 A and 1 B.
  • the first disc 1 is connected to a second disc 6 via a circumferential spacer 2.
  • the sensor unit 20 with inductive sensor 21 is here in the intermediate space through the first
  • the sensor unit 20 is glued to the lower portion of the spacer 2 on this example, and thus securely fixed against slipping.
  • the sensor unit 20 includes, for example, an accumulator and a solar cell that charges the accumulator.
  • the sensor unit 20 contains, for example, a transmitting unit which sends an alarm signal via a Bluetooth connection to a receiver arranged outside the alarm disk arrangement 10 '(not shown here).
  • the sensor unit 20 is energy self-sufficient and requires no leads to the outside - neither for the power supply, nor for forwarding an alarm signal.
  • the sensor unit 20 can be easily retrofitted, for example, in an existing insulating glass unit.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Alarmscheibenanordnung (10,10'), umfassend: - mindestens eine erste Scheibe (1), die aus vorgespanntem Glas besteht, mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenseitigen Oberfläche (II), - mindestens eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3), die auf der innenseitigen Oberfläche (II) der ersten Scheibe (1) angeordnet ist und - eine Sensoreinheit (20) mit einem induktiven Sensor (21), der mit der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung (3) induktiv gekoppelt ist, wobei die Sensoreinheit (20) bei Abweichungen eines Messsignals des induktiven Sensors (21) von einem Vergleichswert ein Alarmsignal ausgibt, wobei der induktive Sensor (21) genau eine Messspule (21.1), bevorzugt eine Messspule (21.1) mit einem Ferritkern (21.2), enthält.

Description

Alarmscheibenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Alarmscheibenanordnung, insbesondere für eine Isolier- verglasung, mit transparenter, elektrisch leitfähiger Beschichtung und einem induktiven Sensor. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der Alarmscheibenanordnung.
Um den Bruch einer Scheibe, beispielsweise bei einem Einbruch oder einer sonstigen Beschädigung zu erkennen, werden sogenannte Alarmscheiben verwendet. Diese Alarmscheiben sind üblicherweise Bestandteil einer Isolier- oder Mehrfachverglasung. Dabei besteht in der Regel mindestens eine Scheibe aus vorgespanntem Einscheiben- Sicherheitsglas (ESG). Bei Beschädigung bricht die vorgespannte Scheibe über Ihre volle Fläche in kleine Bruchstücke.
Auf Alarmscheiben ist üblicherweise eine Leiterschleife angeordnet, deren Widerstand durch eine Auswerteelektronik gemessen wird, wie beispielsweise aus
EP 0 058 348 A2 bekannt. Bricht die Alarmscheibe wird auch die Leiterschleife zerstört und eine Widerstandänderung gemessen. Die Auswerteelektronik gibt in diesem Falle ein Alarmsignal aus. Derartige Leiterschleifen sind optisch wenig attraktiv, aufwendig herzustellen und schwierig zu kontaktieren.
DE 197 54 295 A1 zeigt eine Anordnung, bei der zwei voneinander beabstandete Messelektroden mit einer elektrisch leitfähigen Schicht galvanisch verbunden sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, eine verbesserte Alarmscheibenanordnung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herzustellen ist und die optisch weniger sichtbar ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Alarmscheibenanordnung geeignet, in einem Nachrüstverfahren bei bereits
bestehenden Scheiben hergestellt zu werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Alarmscheibenanordnung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Alarmscheibenanordnung umfasst zumindest: mindestens eine erste Scheibe, die aus vorgespanntem Glas besteht, mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenseitigen Oberfläche (II), mindestens eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung, die auf der innenseitigen Oberfläche (II) der ersten Scheibe angeordnet ist und
eine Sensoreinheit mit einem induktiven Sensor, der mit der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung induktiv gekoppelt ist,
wobei die Sensoreinheit bei Abweichungen eines Messsignals des induktiven Sensors von einem Vergleichswert ein Alarmsignal ausgibt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bereits viele Scheiben und insbesondere Isolierglasscheiben transparente Beschichtungen mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit aufweisen. Diese transparenten, elektrischen leitfähige Beschichtungen haben vielfältige Aufgaben: beispielsweise Infrarotstrahlung zu reflektieren oder Low-E- Eigenschaften. Die erfindungsgemäße Alarmscheibenanordnung umfasst eine Sensoreinheit, die die Unversehrtheit der Scheibe mit einem Sensor berührungslos überwacht und bei Bruch der Scheibe ein Alarmsignal ausgibt. Durch die berührungslose Überwachung entfällt eine aufwendige Kontaktierung der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung. Derartige Kontaktierungen sind üblicherweise gelötet und stark alterungsanfällig, da sich der Übergangswiderstand an der Lötstelle durch Alterungsprozesse verändert. Bei der induktiven Überwachung stellt dies kein Problem dar, da die direkte elektrische Kontaktierung der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung entfällt. Da eine bereits vorhandene transparente, elektrische leitfähige Beschichtung verwendet wird, entfällt ein gesonderter Produktionsschritt, beispielsweise zum Aufdrucken einer elektrischen Leiterschleife. Die transparente, elektrische leitfähige Beschichtung ist optisch kaum sichtbar und deshalb sehr ästhetisch. Sie kann beispielsweise auch Antireflex-Eigenschaften aufweisen und die Durchsicht durch die Scheibe noch verbessern. All dies war für die Erfinder unerwartet und überraschend.
Eine erfindungsgemäße Alarmscheibenanordnung umfasst mindestens eine erste Scheibe mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenseitigen Oberfläche (II). Die erste Scheibe dient üblicherweise der Abtrennung eines Außenraums von einem Innenraum, beispielsweise eines Gebäudes, einer Vitrine oder eines Fahrzeugs. In diesem Fall kann die außenseitige Oberfläche (I) zur Außenseite, also nach außen, weisen und die innenseitige Oberfläche (II) zur Innenseite, also nach innen. Im Falle einer Verwendung der Alarmscheibenanordnung zum Schutze eines
Innenraums vor Diebstahl oder Beschädigung wäre die außenseitige Oberfläche (I) die sogenannte Angriffsseite von der üblicherweise ein Eindringen stattfindet. In diesem Falle wäre die innenseitige Oberfläche (II) mit dem induktiven Sensor und der Sensoreinheit vor Manipulation geschützt, da sie erst nach Bruch und Entfernen der ersten Scheibe zugänglich wären.
Im Falle der Alarmscheibenanordnung zu Bruchüberwachung, beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Zug oder einem Flugzeug, kann die innenseitige Oberfläche (II) auch potentiellen Angriffen ausgesetzt sein, beispielsweise einer Zerstörung mit einem Nothammer im Gefahrenfall. In diesem Fall ist nicht von einer mutwilligen Manipulation der Sensoreinheit auszugehen.
Es versteht sich, dass die außenseitige Oberfläche (I) der ersten Scheibe auch eine weitere Beschichtung, beispielsweise eine weitere transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung kann die Empfindlichkeit des Sensor so gewählt werden, dass nur die Unversehrtheit der transparenten, elektrisch leitfähigen
Beschichtung auf der innenseitigen Oberfläche (II) der ersten Scheibe überwacht wird, oder zusätzlich die Unversehrtheit der weiteren transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung auf der außenseitigen Oberfläche (I) der ersten Scheibe mit überwacht wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung derart mit der ersten Scheibe verbunden ist, dass bei einem Bruch der ersten Scheibe die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung beschädigt wird. Dazu wird die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung bevorzugt unmittelbar auf der innenseitige
Oberfläche (II) der ersten Scheibe abgeschieden, besonders bevorzugt als
Dünnschichtstapel. Besonders geeignete Verfahren dazu sind Kathodenzerstäubung ((Magnetron-)Sputtern), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und/oder thermisches Verdampfen. Dies ist besonders vorteilhaft um eine sichere Detektion eines Bruchs der ersten Scheibe zu ermöglichen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung enthält der induktive Sensor mindestens eine Messspule aus einer Vielzahl von Leiterschleifen. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält der induktive Sensor genau eine Messspule. Die (insbesondere genaue ein) Messspule ist bevorzugt um einen Ferritkern angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die Messspule von der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung galvanisch getrennt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung beträgt der Abstand d zwischen einer aktiven Fläche des induktiven Sensors und der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung von 0,1 mm bis 20 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 10 mm und insbesondere von 0,5 mm bis 5 mm.
Die erste Scheibe besteht aus vorgespanntem Glas. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der ersten Scheibe ist diese derart vorgespannt, dass bei Bruch der ersten Scheibe, die Bruchstücke kleiner sind als ein Detektionsbereich des induktiven
Sensors. Sind die Bruchstücke kleiner, beispielsweise weil sie eine kleinere Fläche als der Detektionsbereich oder einen kleineren maximalen Durchmesser als der Detektionsbereich aufweisen, ist sichergestellt, dass mindestens eine Bruchlinie im Detektionsbereich des Sensors liegt, was eine sichere Detektion eines Bruchs der ersten Scheibe ermöglicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die Sensoreinheit auf der Innenseite der ersten Scheibe angeordnet, also auf der Seite, die durch die innenseitige Oberfläche (II) der ersten Scheibe definiert ist. Dies ist besonders vorteilhaft, um die Sensoreinheit vor Beschädigung und Manipulationsversuchen von der Angriffsseite, also von der Seite der ersten Scheibe, die durch die außenseitige Oberfläche (I) definiert wird, zu schützen.
Der induktive Sensor funktioniert beispielsweise nach dem Prinzip eines von einem Oszillator erzeugten Schwingkreises mit einem elektromagnetischen (Wechsel-) Feld. Das elektromagnetische Wechselfeld tritt aus der aktiven Fläche des induktiven Sensors heraus. Die aktive Fläche ist üblicherweise eine der Stirnseiten der Messspule. In der benachbart zur aktiven Fläche angeordneten transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung werden Wirbelströme induziert, die dem Oszillator Energie entziehen. Über einen Demodulator kann am Ausgang des Oszillators eine Änderung des Spannungspegels und somit eine Änderung der Gesamtinduktivität der Anordnung gemessen werden. Mit einem nachgeschalteten Komparator kann die Änderung des Spannungspegels registriert und über eine Endstufe einer weiteren Signalverarbeitung zugeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung, enthält die Sensoreinheit eine Sensorelektronik bevorzugt mit mindestens den folgenden Komponenten: einem Oszillator, der eine elektrische Wechselspannung an der Messspule anlegt; einem Demodulator, der aus dem gemessenen Wechselspannungssignal ein dazu proportionales Induktivitätsmesssignal ausgibt; einem Komparator, der das Induktivitätsmesssignal mit einem Vergleichs- oder Schwellwert vergleicht und einer Endstufe, die gegebenenfalls ein an übliche Signalspannungspegel angepasstes Ausgangssignal ausgibt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung weist die Sensoreinheit eine Sendeeinheit auf, bevorzugt eine Funksendeeinheit mit einem Funksignal dessen Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 100 GHz liegt. Die Funksendeeinheit ist besonders bevorzugt ein Bluetooth-Sender oder ein WLAN- Sender. Alternativ kann die Sendeeinheit auch ein Infrarotsender sein. Die Sendeeinheit dient der Kommunikation mit einem Empfänger und insbesondere zur Aussendung eines Alarmsignals, wenn die Sensoreinheit einen Bruch der Scheibe detektiert. Die Integration einer Sendeeinheit hat den besonderen Vorteil, dass die Sensoreinheit keine externen Zuleitungen zur Weitergabe des Alarmsignals benötigt und dadurch eine sehr einfache, kostengünstige und ortsunabhängige Installation ermöglicht wird. Des Weiteren entfällt eine Manipulationsmöglichkeit der Sensoreinheit, wodurch die Sicherheit erhöht wird. Besonders vorteilhaft ist dies für den Einsatz oder die Nachrüstung der Sensoreinheit in einer Isolierglaseinheit, die üblicherweise nach außen abgeschlossen ist. Es versteht sich, dass über die Sendeeinheit auch weitere Daten gesendet werden können, wie ein Funktionsstatus der Sensoreinheit, ein Batterie- oder Akkuladezustand, oder andere Kenngrößen, die von anderen Sensoren bereitgestellt werden, wie Temperatur oder Druck.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung wird der mit der Sendeeinheit kommunizierende Empfänger auf derselben Seite der ersten Scheibe angeordnet sein, wie die Sendeeinheit und der Sensor, nämlich auf der Innenseite der ersten Scheibe. Dies ist im Falle einer Verwendung der Alarmscheibenanordnung zum Schutze eines Innenraums vor Diebstahl oder
Beschädigung besonders vorteilhaft, da Sensoreinheit, Sendeeinheit und Empfänger vor Beschädigung und Manipulation geschützt und erst nach Bruch der ersten Scheibe zugänglich wären. Im Falle der Alarmscheibenanordnung zur Bruchüberwachung, beispielsweise in einem Fahrzeug wie einem Zug oder einem Flugzeug, kann der Empfänger auf jeder beliebigen Seite der ersten Scheibe angeordnet sein, sofern die erste Scheibe mit der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung oder deren Umgebung für das Signal des Senders ausreichend durchlässig ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung enthält die Sensoreinheit eine Energieversorgung, bevorzugt eine Batterie, einen Akkumulator, einen Superkondensator, einen thermoelektrischen Generator und/oder eine Solarzelle. Die Sensoreinheit enthält vorteilhafterweise keine Zuleitungen zu einer externen Stromversorgung, sondern ist energieautark. Alternativ kann die Energieversorgung auch durch kontinuierliches oder diskontinuierliches Laden über beispielsweise eine induktive Ladevorrichtung erfolgen oder ergänzt werden. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Sensoreinheit keine externen Zuleitungen benötigt und dadurch eine sehr einfache, kostengünstige und ortsunabhängige Installation ermöglicht wird. Des Weiteren entfällt eine Manipulationsmöglichkeit der Sensoreinheit, wodurch die Sicherheit erhöht wird. Besonders vorteilhaft ist dies für den Einsatz oder die Nachrüstung der Sensoreinheit in einer Isolierglaseinheit, die üblicherweise nach außen abgeschlossen ist.
Die erfindungsgemäße Alarmscheibenanordnung kann als Einzelscheibe verwendet werden oder Teil einer mehrscheibigen Verglasung sein, beispielsweise Teil einer Isolierverglasung, zweifach-lsolierverglasung, dreifach-lsolierverglasung, Brandschutz- verglasung oder Sicherheitsverglasung mit Verbundscheiben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die erste Scheibe über mindestens einen Abstandshalter, bevorzugt einen vollständig den Rand der Scheibe umlaufenden Abstandshalter, mit mindestens einer weiteren Scheibe verbunden ist. Der Abstandshalter befindet sich zwischen der ersten Scheibe und der weiteren Scheibe und wird bevorzugt durch eine Klebung zwischen Abstandshalter und Scheiben fixiert. Der Abstandshalter umfasst bevorzugt
mindestens einen hohlen Grundkörper mit mindestens zwei parallel verlaufenden Scheibenkontaktwänden, einer Außenwand mit einer gasdichten Isolationsschicht und eine Verglasungsinnenraumwand.
Als Grundkörper sind alle nach dem Stand der Technik bekannten Hohlkörperprofile unabhängig von ihrer Materialzusammensetzung verwendbar. Beispielhaft sind hier polymere oder metallische Grundkörper erwähnt.
Polymere Grundkörper enthalten dabei bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), besonders bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), Styrol-Acrylnitril (SAN), PET/PC, PBT/PC und/oder Copolymere oder Gemische davon. Polymere Grundkörper können optional auch weitere Bestandteile, wie beispielsweise Glasfasern, enthalten. Die verwendeten polymeren Materialien sind in der Regel gasdurchlässig, so dass sofern diese Permeabilität nicht erwünscht ist weitere
Maßnahmen getroffen werden müssen.
Metallische Grundkörper werden bevorzugt aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt und besitzen bevorzugt keine Gasdurchlässigkeit.
Die Wandungen des Grundkörpers sind in einer vorteilhaften Ausführungsform gasdurchlässig. Bereiche des Grundkörpers, in denen eine solche Permeabilität nicht gewünscht ist können beispielsweise mit einer gasdichten Isolationsschicht abgedichtet sein. Besonders polymere Grundkörper werden in Kombination mit einer solchen gasdichten Isolationsschicht verwendet.
Der Grundkörper verfügt bevorzugt über eine Hohlkammer, die ein Trockenmittel enthält, bevorzugt Kieselgel, CaCI2, Na2S04, Aktivkohle, Silikate, Bentonite, Zeolithe und/oder Gemische davon, besonders bevorzugt Molekularsiebe. Dadurch wird eine Aufnahme von Luftfeuchtigkeit durch das Trockenmittel erlaubt und somit ein Beschlagen der Scheiben und insbesondere des induktiven Sensors verhindert.
Der außenliegende Zwischenraum zwischen erster Scheibe, weiterer Scheibe und Abstandshalter ist bevorzugt durch mindestens eine Dichtmasse zum Scheiben- außenraum abgedichtet. Die Dichtmasse enthält bevorzugt organische Polysulfide, Silikone, RTV (raumtemperturvernetzenden)-Silikonkautschuk, HTV-(hochtempertur- vernetzenden) Silikonkautschuk, peroxidischvernetzten-Silikonkautschuk und/oder additions-vernetzten-Silikonkautschuk, Polyurethane, Butylkautschuk und/oder Polyacrylate. In einer optionalen Ausgestaltung können auch Zusätze zur Erhöhung der Alterungsbeständigkeit, beispielsweise UV Stabilisatoren, enthalten sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die erste Scheibe über einen Abstandshalter mit einer zweiten Scheibe verbunden und bildet eine Isolierglasscheibe mit Zweifach-Verglasung.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Scheibe über ihre innenseitige Oberfläche (II) über den Abstandshalter mit der zweiten Scheibe verbunden.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoreinheit in einem Zwischenraum zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe angeordnet. Dies hat den besonderen Vorteil, dass der Sensor und die Sensoreinheit vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit und Staub, aber auch vor Manipulation und Beschädigung besonders gut geschützt ist.
In einer Anordnung, die eine erste Scheibe und eine zweite Scheibe umfasst, ist die Messspule vorteilhafterweise nicht genau in der Mitte zwischen den Scheiben angeordnet, sondern näher an der zu überwachenden ersten Scheibe, die die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung aufweist. Es versteht sich, dass in dieser Anordnung auch beide Scheiben eine transparente, elektrisch leitfähige
Beschichtung aufweisen können, die durch eine gemeinsame Messspule
(beispielsweise über beide Enden der Spule) oder über zwei Messspulen überwacht werden kann.
Die erste Scheibe oder die zweite Scheibe können über einen weiteren Abstandshalter mit einer weiteren dritten Scheibe verbunden sein und so eine Isolierglasscheibe mit Dreifach-Verglasung bilden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung besteht die erste Scheibe aus Flachglas, Floatglas, Kalk-Natron-Glas, Quarzglas, oder Borosilikatglas. Die erste Scheibe ist vorgespannt, bevorzugt gemäß DIN 12150-1 : Glas im Bauwesen - Thermisch vorgespanntes Kalknatron-Einscheibensicherheitsglas - Teil 1 : Definition und Beschreibung, besonders bevorzugt mit einer Oberflächendruckspannung von mehr als 100 N/mm2 und insbesondere von 100 N/mm2 bis 150 N/mm2. Durch die Vorspannung zerspringt die erste Scheibe bei Beschädigung bevorzugt in
stumpfkantige Bruchstücke mit Größen von weniger als 1 cm2.
Die zweite, dritte oder weitere Scheibe enthält bevorzugt Glas, besonders bevorzugt Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, Kalk-Natron-Glas, oder klare
Kunststoffe, vorzugsweise starre klare Kunststoffe, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und/oder Gemische davon. Geeignete Gläser sind beispielsweise aus EP 0 847 965 B1 bekannt. Die zweite, dritte oder weitere Scheibe kann insbesondere aus vorstehenden Materialien bestehen.
Die Dicke der ersten, zweiten, dritten oder weiteren Scheibe kann breit variieren und so hervorragend den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Vorzugsweise werden Scheiben mit den Standardstärken von 1 ,0 mm bis 50 mm und bevorzugt von 3 mm bis 16 mm verwendet. Die Größe der Scheibe kann breit variieren und richtet sich nach der Größe der erfindungsgemäßen Verwendung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die erste Scheibe dielektrische Eigenschaften und eine relative Permittivitätszahl von 6 bis 8 und insbesondere von etwa 7.
Die Scheiben können eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Vorzugsweise hat die dreidimensionale Form keine Schattenzonen, so dass sie beispielsweise durch Kathodenzerstäubung beschichtet werden kann. Bevorzugt sind die Scheiben planar oder leicht oder stark in eine Richtung oder in mehrere Richtungen des Raumes gebogen. Die Scheiben können farblos oder gefärbt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die erste Scheibe über ihre außenseitige Oberfläche (I) und mindestens einer Zwischenschicht, bevorzugt einer thermoplastischen Zwischenschicht, flächig mit einer zweiten Scheibe zu einer Verbundscheibe verbunden. Die zweite Scheibe kann wiederum über eine weitere Zwischenschicht flächig mit einer weiteren dritten Scheibe verbunden sein. Die zweite und/oder die dritte Scheibe enthält bevorzugt einen Kunststoff. Die zweite und/oder die dritte Scheibe kann insbesondere aus einem Kunststoff bestehen. Derartige Verbundscheiben sind besonders durchbruchsstabil gegenüber einem Eindringen von außen, so dass sich hohe Sicherheitsklassen erreichen lassen. Die Scheiben der Verbundscheibe werden durch mindestens eine Zwischenschicht miteinander verbunden. Die Zwischenschicht enthält vorzugsweise einen thermoplastischen Kunststoff, wie Polyvinylbutyral (PVB), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyurethan (PU), Polyethylenterephthalat (PET) oder mehrere Schichten davon, bevorzugt mit Dicken von 0,3 mm bis 0,9 mm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung auf mindestens 70%, bevorzugt 80% bis 100% und besonders bevorzugt 98% bis 100% der Durchsichtfläche der ersten Scheibe angeordnet. Die Durchsichtfläche ist dabei die Fläche der ersten Scheibe, bei der die Durchsicht nicht durch den Rahmen, Abstandshalter oder andere Anbaubauteile verhindert ist.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung auf mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70%, besonders bevorzugt 80% bis 100% und insbesondere 95% bis 100% der Fläche der innenseitigen Oberfläche der ersten Scheibe angeordnet.
Die erfindungsgemäße transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung ist für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 300 bis 1 .300 nm, insbesondere für sichtbares Licht von 390 nm bis 780 nm, durchlässig.„Durchlässig" bedeutet, dass die Gesamttransmission der Scheibe insbesondere für sichtbares Licht bevorzugt >70% und insbesondere >75% durchlässig ist. Für bestimmte Anwendungen kann auch eine niedrigere Transmission gewünscht sein, wofür„Durchlässig" auch 10% bis 70% Lichttransmission bedeuten kann. Derartige Anwendungen sind beispielsweise Verglasungen zum Schutz von Objekten die nicht großer Lichteinstrahlung ausgesetzt sein sollen, beispielsweise Gemälde oder Textilien.
Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung ist bevorzugt eine funktionelle Beschichtung, besonders bevorzugt eine funktionelle Beschichtung mit Sonnenschutz- Wirkung. Eine Beschichtung mit Sonnenschutzwirkung weist reflektierende
Eigenschaften im Infrarot-Bereich und damit im Bereich der Sonneneinstrahlung auf. Dadurch wird ein Aufheizen des Innenraums eines Fahrzeugs oder Gebäudes infolge von Sonnenstrahlung vorteilhaft vermindert. Solche Beschichtungen sind dem
Fachmann bekannt und enthalten typischerweise zumindest ein Metall, insbesondere Silber oder eine silberhaltige Legierung. Die transparente, elektrisch leitfähige
Beschichtung kann eine Abfolge mehrerer Einzelschichten umfassen, insbesondere zumindest eine metallische Schicht und dielektrische Schichten, die beispielsweise zumindest ein Metalloxid enthalten. Das Metalloxid enthält bevorzugt Zinkoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, Titanoxid, Siliziumoxid, Aluminiumoxid oder dergleichen sowie Kombinationen von einem oder mehreren daraus. Das dielektrische Material kann auch Siliziumnitrid, Siliziumcarbid oder Aluminiumnitrid enthalten.
Dieser Schichtaufbau wird im Allgemeinen durch eine Folge von Abscheidevorgängen erhalten, die durch ein Vakuumverfahren wie die magnetfeldgestützte Kathodenzerstäubung durchgeführt wird. Auf beiden Seiten der Silberschicht können auch sehr feine Metallschichten vorgesehen werden, die insbesondere Titan oder Niob enthalten. Die untere Metallschicht dient als Haft- und Kristallisationsschicht. Die obere Metallschicht dient als Schutz- und Getterschicht, um eine Veränderung des Silbers während der weiteren Prozessschritte zu verhindern.
Besonders geeignete transparente, elektrisch leitfähige Beschichtungen enthalten mindestens ein Metall, bevorzugt Silber, Nickel, Chrom, Niob, Zinn, Titan, Kupfer, Palladium, Zink, Gold, Cadmium, Aluminium, Silizium, Wolfram oder Legierungen daraus, und/oder mindestens eine Metalloxidschicht, bevorzugt Zinn-dotiertes
Indiumoxid (ITO), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO, Sn02:F), Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO, Sn02:Sb), und/oder Kohlenstoffnano- röhrchen und/oder optisch transparente, elektrisch leitfähige Polymere, bevorzugt Poly(3,4-ethylenedioxythiophene), Polystyrensulfonat, Poly(4,4-dioctylcylopenta- dithiophen), 2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1 ,4-benzoquinon, Gemische und/oder
Copolymere davon.
Die Dicke der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung kann breit variieren und den Erfordernissen des Einzelfalls angepasst werden. Wesentlich ist dabei, dass die Dicke der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung nicht so hoch werden darf, dass sie für elektromagnetische Strahlung, vorzugsweise elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 300 nm bis 1 .300 nm und insbesondere sichtbares Licht von 390 nm bis 780 nm, undurchlässig wird. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung weist bevorzugt eine Schichtdicke von 10 nm bis 5 μηη und besonders bevorzugt von 30 nm bis 1 μηη auf.
Der Flächenwiderstand der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung beträgt bevorzugt von 0,35 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,5 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, ganz besonders bevorzugt von 0,6 Ohm/Quadrat bis
30 Ohm/Quadrat, und insbesondere von 2 Ohm/Quadrat bis 20 Ohm/Quadrat. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung kann prinzipiell noch niedrigere Flächenwiderstände als 0,35 Ohm/Quadrat aufweisen, insbesondere wenn bei deren Verwendung nur eine geringe Lichttransmission benötigt wird. Derartige
Flächenwiderstände sind besonders dafür geeignet eine Beschädigung der elektrisch leitfähigen Beschichtung bei einem Bruch der ersten Scheibe zu detektieren. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung weist bevorzugt gute infrarotreflektierende Eigenschaften und/oder besonders niedrige Emissivitäten (Low-E) auf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist der induktive Sensor als Einzelbauteil, d.h. in Form einer baulichen (strukturellen) Einheit ausgebildet. Der induktive Sensor kann insbesondere von einem selben (z.B. opaken) Gehäuse umgeben sein, wobei die Messspule innerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung, wobei die Messung des Messsignals kontinuierlich oder periodisch, bevorzugt mit einer Periodendauer von 0,2 s bis 100 s erfolgt und als Ausgangssignal von der Sensoreinheit ausgegeben wird. Die Ausgabe des Ausgangssignals kann dabei kontinuierlich oder periodisch, bevorzugt mit einer
Periodendauer von 0,2 s bis 100 s erfolgen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung als Verglasung einer Vitrine, einem Schaukasten, bevorzugt zum Schutz wertvoller Güter wie Gemälden, Textilien, Schmuck, beispielsweise in einem Museum oder bei einem Juwelier, oder als Architekturverglasung, Isolierver- glasung, zweifach-lsolierverglasung, dreifach-lsolierverglasung, Brandschutzver- glasung, Sicherheitsverglasung oder als Verglasung in einem Fahrzeug zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, wie einem Kraftfahrzeug, einem Autobus, einem Zug oder einem Flugzeug.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit mit induktivem Sensor zur Nachrüstung einer Verglasung mit einer ersten Scheiben aus vorgespanntem Glas und transparenter, elektrisch leitfähiger Beschichtung auf der innenseitigen Oberfläche (II) zu einer Alarmscheibenanordnung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung und eines Beispiels näher erläutert. Die Zeichnung ist nicht vollständig maßstabsgetreu. Die Erfindung wird durch die Zeichnung in keiner Weise eingeschränkt. Es zeigen:
Figur 1 A eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Alarmscheibenanordnung in einer Draufsicht,
Figur 1 B eine Querschnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1 A, Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit, Figur 3A eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z der erfindungsgemäßen transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung bei einer unbeschädigten ersten Scheibe,
Figur 3B eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z der erfindungsgemäßen transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung bei einer zerbrochenen ersten Scheibe,
Figur 4A eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen
Alarmscheibenanordnung in einer Draufsicht und
Figur 4B eine Querschnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 4A,
Figur 1 A zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Alarmscheibenanordnung 10 in einer Draufsicht auf die außenseitige Oberfläche I. Figur 1 B zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 1 A.
Die Alarmscheibenanordnung 10 trennt einen Innenraum von einer äußeren
Umgebung ab. Die Alarmscheibenanordnung 10 ist beispielsweise dazu geeignet Wertgegenstände im Innenraum, beispielweise in einer Vitrine, in einem Museum oder bei einem Juwelier vor äußerem Zugriff zu schützen. Die Alarmscheibenanordnung 10 umfasst eine erste Scheibe 1 auf deren innenseitigen Oberfläche II eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 angeordnet ist. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 ist in diesem Beispiel auf der gesamten innenseitigen Oberfläche II der ersten Scheibe 1 , abzüglich einer Randentschichtung mit einer Breite von beispielsweise 10 mm vom Scheibenrand der ersten Scheibe 1 angeordnet. Die Randentschichtung dient dem Korrosionsschutz vor eindringender Feuchtigkeit über den Scheibenrand.
Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 dient beispielsweise als infrarotreflektierende Schicht. Das bedeutet, dass der Anteil an Wärmestrahlung von eintretendem Sonnenlicht zu einem großen Teil reflektiert wird. Bei Verwendung der ersten Scheibe 1 in einer Architekturverglasung sorgt dies für eine verringerte
Erwärmung des Innenraums bei Sonneneinstrahlung. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 ist beispielsweise aus EP 0 847 965 B1 bekannt und enthält zwei Silberschichten, die jeweils zwischen mehreren Metall- und Metalloxidschichten eingebettet sind. Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 hat einen Flächenwiderstand von etwa 4 Ohm/Quadrat.
Die erste Scheibe 1 ist beispielsweise eine vorgespannte Kalk-Natron-Glasscheibe mit einer Breite von 1 m, einer Länge von 1 ,5 m und einer Dicke von 4 mm. Die erste Scheibe 1 ist vorgespannt, gemäß DIN 12150-1 mit einer Oberflächendruckspannung von beispielsweise 120 N/mm2. Durch die Vorspannung zerspringt die erste Scheibe bei Beschädigung in stumpfkantige Bruchstücke mit Größen von weniger als 1 cm2.
Im dargestellten Beispiel ist auf der Innenseite der ersten Scheibe 1 eine Sensoreinheit 20 angeordnet. Innenseite bedeutet hier der Bereich, der der innenseitigen Oberfläche II zugewandt ist, auf der die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 20 weist einen induktiven Sensor 21 auf, der mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 induktiv gekoppelt ist. Es versteht sich, dass der induktive Sensor 21 nicht notwendigerweise in demselben Gehäuse wie die restliche Sensoreinheit 20 eingebaut sein muss.
Der Abstand d der aktiven Fläche 21 .3 des induktiven Sensors 21 von der
transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 beträgt beispielsweise 0,5 mm. Der induktive Sensor 21 und die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 sind insbesondere voneinander galvanisch getrennt. Die Sensoreinheit misst über den induktiven Sensor 21 die Induktivität dieser Anordnung und vergleicht den gemessenen Wert mit einem Vergleichswert. Der Vergleichswert wird bei der unbeschädigten ersten Scheibe 1 mit unbeschädigter transparenter, elektrisch leitfähiger Beschichtung 3 festgelegt. Die Sensoreinheit 20 bestimmt die Abweichung, also die Differenz, des Messsignals des induktiven Sensors 21 mit dem Vergleichswert und gibt bei
Abweichungen, die größer als eine definierte Toleranz sind ein Alarmsignal aus. Das Alarmsignal ist beispielsweise eine Spannung oder ein Spannungspuls mit einem bestimmten Pegel und/oder Pulsdauer, der sich von einem anderen neutralen
Ausgangssignal unterscheidet, wodurch ein Alarmzustand identifiziert werden kann. Eine derartige Abweichung ergibt sich typischerweise beim Bruch der ersten Scheibe 1 und einer damit einhergehenden Beschädigung der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.
Das Alarmsignal wird beispielsweise über eine Sendeeinheit an einen Empfänger weitergeleitet, um dort in ein akustisches Signal umgesetzt zu werden oder um einen Notruf abzusetzen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 20. Die Sensoreinheit 20 weist einen induktiven Sensor 21 auf. Der induktive Sensor 21 enthält eine Messspule 21 .1 mit einem Ferritkern 21 .2 und einer aktiven Fläche 21 .3 bei der das elektromagnetische Feld zur Messung der Induktivität aus dem induktiven Sensor heraus tritt. Die Messspule 21 .1 ist über Zuleitungen mit einer Elektronik verbunden. Der Abstand d ist der Abstand der aktiven Fläche 21 .3 des induktiven Sensors 21 von der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3.
Die Sensoreinheit 20 weist beispielsweise mehrere Baustufen auf: die Messspule 21 .1 des induktiven Sensors 21 ist mit einem Oszillator 20.1 verbunden. Der Oszillator 20.1 ist über einen Demodulator 20.2 mit einem Komparator 20.3 verbunden. Der
Komparator 20.3 vergleicht das Messsignal mit einem Vergleichswert und gibt gegebenenfalls ein Alarmsignal über die Endstufe 20.4 am Ausgang 22 aus.
Durch die Bauform des induktiven Sensors 21 und dem Abstand zwischen der aktiven Fläche 21 .3 des induktiven Sensors 21 und der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 wird der Detektionsbereich 25 festgelegt, in dem Veränderungen der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 besonders genau gemessen werden können. Figur 3A zeigt eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z der erfindungsgemäßen transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 bei einer unbeschädigten ersten Scheibe 1 . Die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 ist insbesondere im Detektionsbereich 25 des induktiven Sensors 21 unbeschädigt.
Figur 3B zeigt eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts Z der erfindungsgemäßen transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 bei einer zerbrochenen ersten Scheibe 1 . Durch eine Beschädigung, beispielsweise durch den Versuch des
Durchdringens der ersten Scheibe 1 , ist diese wegen ihrer Vorspannung in kleine Bruchstücke zersprungen. Dies führt zu einer Unterbrechung der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 durch Bruchlinien 30. Die Bruchstücke sind jeweils kleiner als der Detektionsbereich 25, so dass mindestens eine Bruchlinie 30 im Detektionsbereich 25 angeordnet ist. Durch die Unterbrechung der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 durch Bruchlinien 30 ändert sich das Messsignal des induktiven Sensors 21 und ein Alarmsignal kann ausgegeben werden.
Figur 4A zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung 10' in einer Draufsicht und Figur 4B eine Querschnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A' aus Figur 4A. Die Alarmscheibenanordnung 10' ist beispielsweise eine Isolierglasscheibe, die die Alarmscheibenanordnung 10 aus den Figuren 1 A und 1 B enthält. Zusätzlich ist die erste Scheibe 1 über einen umlaufenden Abstandshalter 2 mit einer zweiten Scheibe 6 verbunden. Die Sensoreinheit 20 mit induktivem Sensor 21 ist hier in dem Zwischenraum, der durch die erste
Scheibe 1 , die zweite Scheibe 6 und den Abstandshalter 2 gebildet wird, angeordnet. Die Sensoreinheit 20 ist beispielsweise am unteren Abschnitt des Abstandshalters 2 auf diesem aufgeklebt und damit sicher vor Verrutschen fixiert. Die Sensoreinheit 20 enthält beispielsweise einen Akkumulator und eine Solarzelle, die den Akkumulator lädt. Des Weiteren enthält die Sensoreinheit 20 beispielsweise eine Sendeeinheit, die ein Alarmsignal über eine Bluetooth-Verbindung zu einem außerhalb der Alarmscheibenanordnung 10' angeordneten Empfänger (hier nicht dargestellt) sendet. Die Sensoreinheit 20 ist energieautark und benötigt keine Zuleitungen nach außen - weder für die Energieversorgung, noch zur Weiterleitung eines Alarmsignals. Die Sensoreinheit 20 kann beispielsweise einfach in einer bereits vorhandenen Isolierglaseinheit nachgerüstet werden.
Dieses Ergebnis war für den Fachmann unerwartet und überraschend. Bezugszeichenliste
1 erste Scheibe
2 Abstandshalter
3 transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 6 zweite Scheibe
10,10' Alarmscheibenanordnung
20 Sensoreinheit
20.1 Oszillator
20.2 Demodulator
20.3 Komparator
20.4 Endstufe
21 induktiver Sensor
21 .1 Messspule
21 .2 Ferritkern
21 .3 aktive Fläche
22 Ausgang
25 Detektionsbereich
30 Bruchlinie
A-A' Schnittlinie
L Induktivität
Z Ausschnitt
I außenseitige Oberfläche der ersten Scheibe 1
II innenseitige Oberfläche der ersten Scheibe 1
III außenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe 6
IV innenseitige Oberfläche der zweiten Scheibe 6

Claims

Patentansprüche
1 . Alarmscheibenanordnung (10,10'), umfassend:
mindestens eine erste Scheibe (1 ), die aus vorgespanntem Glas besteht, mit einer außenseitigen Oberfläche (I) und einer innenseitigen Oberfläche (II),
mindestens eine transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3), die auf der innenseitigen Oberfläche (II) der ersten Scheibe (1 ) angeordnet ist,
eine Sensoreinheit (20) mit einem induktiven Sensor (21 ), der mit der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung (3) induktiv gekoppelt ist, wobei die Sensoreinheit (20) bei Abweichungen eines Messsignals des induktiven Sensors (21 ) von einem Vergleichswert ein Alarmsignal ausgibt,
wobei der induktive Sensor (21 ) genau eine Messspule (21 .1 ), bevorzugt eine
Messspule (21 .1 ) mit einem Ferritkern (21 .2), enthält.
2. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach Anspruch 1 , wobei die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) derart mit der ersten Scheibe (1 ) verbunden ist, dass bei einem Bruch der ersten Scheibe (1 ) die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) beschädigt ist, und bevorzugt die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) unmittelbar auf der innenseitige Oberfläche (II) der ersten Scheibe (1 ) abgeschieden ist, besonders bevorzugt als Dünnschichtstapel, insbesondere durch Kathodenzerstäubung (Sputtern), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und/oder thermisches Verdampfen.
3. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach Anspruch 1 , wobei ein Abstand d zwischen einer aktiven Fläche (21 .3) des induktiven Sensors (21 ) und der
transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung (3) von 0,1 mm bis 20 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 10 mm und insbesondere von 0,5 mm bis 5 mm beträgt.
4. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Scheibe (1 ) derart vorgespannt, dass bei einem Bruch der ersten Scheibe (1 ), die Bruchstücke kleiner sind als ein Detektionsbereich (25) des induktiven Sensors (21 ).
5. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 4, wobei die Sensoreinheit (20) eine Sendeeinheit aufweist, bevorzugt eine Funksendeeinheit, besonders bevorzugt für Bluetooth und/oder WLAN, oder einen Infrarotsender.
6. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 5, wobei die Sensoreinheit (20) eine Energieversorgung enthält, bevorzugt eine Batterie einen Akkumulator, einen Superkondensator, einen thermoelektrischen Generator und/oder eine Solarzelle und bevorzugt keine Zuleitungen zu einer externen Stromversorgung.
7. Alarmscheibenanordnung (10') nach einem der Anspruch 1 bis 6, wobei die erste Scheibe (1 ) über mindestens einen Abstandshalter (2), bevorzugt einen vollständig den Rand der Scheibe (1 ) umlaufenden Abstandshalter (2), mit mindestens einer zweiten Scheibe (6) verbunden ist.
8. Alarmscheibenanordnung (10') nach Anspruch 7, wobei die Sensoreinheit (20) in einem Zwischenraum zwischen der ersten Scheibe (1 ) und der zweiten Scheibe (6) angeordnet ist.
9. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 8, wobei die erste Scheibe (1 ) Flachglas, Floatglas, Quarzglas, Borosilikatglas, oder Kalk-Natron- Glas und/oder eine effektive relative Permittivitätszahl eeff von 6 bis 8 aufweist.
10. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 9, wobei die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) mindestens ein Metall enthält, bevorzugt Silber, Nickel, Chrom, Niob, Zinn, Titan, Kupfer, Palladium, Zink, Gold, Cadmium, Aluminium, Silizium, Wolfram oder Legierungen daraus, und/oder mindestens eine Metalloxidschicht, bevorzugt Zinn-dotiertes Indiumoxid (ITC1), Aluminium-dotiertes Zinkoxid (AZO), Fluor-dotiertes Zinnoxid (FTO, Sn02:F), Antimondotiertes Zinnoxid (ATO, Sn02:Sb), und/oder Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder optisch transparente, elektrisch leitfähige Polymere, bevorzugt Poly(3,4- ethylenedioxythiophene), Polystyrensulfonat, Poly(4,4-dioctylcylopentadithiophen), 2,3- Dichloro-5,6-dicyano-1 ,4-benzoquinon, Gemische und/oder Copolymere davon und/oder die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) einen
Flächenwiderstand von 0,35 Ohm/Quadrat bis 200 Ohm/Quadrat, bevorzugt 0,6 Ohm/Quadrat bis 30 Ohm/Quadrat aufweist.
1 1 . Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 10, wobei die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung (3) auf mindestens 50%, bevorzugt mindestens 70%, besonders bevorzugt 80% bis 100% und insbesondere 95% bis 100% der Fläche der innenseitigen Oberfläche (II) der ersten Scheibe angeordnet.
12. Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Anspruch 1 bis 1 1 , wobei der induktive Sensor (21 ) als Einzelbauteil ausgebildet ist.
13. Verfahren zum Betrieb einer Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Messung des Messsignals kontinuierlich oder periodisch, bevorzugt mit einer Periodendauer von 0,2 s bis 100 s erfolgt und als Ausgangssignal von der Sensoreinheit (20) ausgegeben wird.
14. Verwendung einer Alarmscheibenanordnung (10,10') nach einem der
Ansprüche 1 bis 12 als Verglasung einer Vitrine, einem Schaukasten, bevorzugt zum Schutz wertvoller Güter, beispielsweise in einem Museum oder bei einem Juwelier, oder als Architekturverglasung, Isolierverglasung, zweifach-lsolierverglasung, dreifach- Isolierverglasung, Brandschutzverglasung, Sicherheitsverglasung oder als Verglasung in einem Fahrzeug zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, wie einem Kraftfahrzeug, einem Autobus, einem Zug oder einem Flugzeug.
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