Die Erfindung betrifft eine Alarmscheibenanordnung, insbesondere für eine

Isolierverglasung, mit transparenter, elektrisch leitfähiger Beschichtung und einem kapazitiven 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 kapazitiven Sensor, der mit der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung kapazitiv gekoppelt ist,

wobei die Sensoreinheit bei Abweichungen eines Messsignals des kapazitiven 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 kapazitiven 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 kapazitiven 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 (Sputtern, insbesondere 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 kapazitive Sensor mindestens eine Elektrode, bevorzugt i) genau eine Messelektrode oder

ii) eine Messelektrode und eine Bezugsmassenelektrode, insbesondere genau eine Messelektrode und genau eine Bezugsmassenelektrode, oder

iii) eine Messelektrode, eine Bezugsmassenelektrode und mindestens eine Kompensationselektrode, die zwischen Messelektrode und Bezugsmassenelektrode angeordnet ist, insbesondere genau eine Messelektrode, genau eine Bezugsmassenelektrode und mindestens eine Kompensationselektrode, die zwischen Messelektrode und Bezugsmassenelektrode angeordnet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung ist die Messelektrode von der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung galvanisch getrennt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung beträgt der Abstand d zwischen der Messelektrode 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 kapazitiven 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 kapazitive Sensor funktioniert im Prinzip wie ein offener Kondensator, zwischen dessen Messelektrode und dessen Bezugsmassenelektrode ein elektrisches (Wechsel-) Feld aufgebaut wird. Das elektrische Feld wechselwirkt mit der

transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung und eine Gesamtkapazität der Anordnung kann gemessen 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 Messelektrode und gegebenenfalls an der Bezugsmassenelektrode anlegt; einem Demodulator, der aus dem gemessenen Wechselspannungssignal ein dazu

proportionales Kapazitätsmesssignal ausgibt; einem Komparator, der das

Kapazitätsmesssignal 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 ist der mit der Sendeeinheit kommunizierende Empfänger auf derselben Seite der ersten Scheibe angeordnet wie die Sendeeinheit und der Sensor, nämlich auf der Innenseite der ersten Scheibe. Dies ist im Falle einer Verwendung der Alarm- Scheibenanordnung 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 sind. 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-Isolierverglasung, Dreifach-Isolierverglasung,

Brandschutzverglasung 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 Scheiben- kontaktwänden, 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, CaCI ₂ , Na ₂ S0 ₄ , 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 kapazitiven 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 Messelektrode 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 zwei Messelektroden überwacht werden können.

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/mm ² und insbesondere von 100 N/mm ² bis 150 N/mm ² . Durch die Vorspannung zerspringt die erste Scheibe bei Beschädigung bevorzugt in

stumpfkantige Bruchstücke mit Größen von weniger als 1 cm ² .

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 aus vorstehend genannten 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 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, Sn0 ₂ :F), Antimon-dotiertes Zinnoxid (ATO, Sn0 ₂ :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 kapazitive Sensor als Einzelbauteil, d.h. in Form einer baulichen (strukturellen) Einheit ausgebildet. Insbesondere für den Fall, dass der kapazitive Sensor genau eine Messelektrode, oder (insbesondere genau) eine Messelektrode und (insbesondere genau) eine Bezugsmassenelektrode, oder (insbesondere genau) eine Messelektrode, (insbesondere genau) eine Bezugsmassenelektrode und mindestens eine Kompensationselektrode aufweist, sind alle Elektroden jeweils eine Komponente des Einzelbauteils. Der kapazitive Sensor kann insbesondere von einem selben (z.B. opaken) Gehäuse umgeben sein, wobei die Elektrode(n) innerhalb des Gehäuses angeordnet sein können.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Alarmscheibenanordnung entspricht die Form eines Detektionsbereiches des kapazitiven Sensors der Form der Messelektrode.

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 die 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-Isolierverglasung, Dreifach-Isolierverglasung, 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 kapazitivem 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 2A eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit, Figur 2B eine schematische Darstellung einer alternativen 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/mm ² . Durch die Vorspannung zerspringt die erste Scheibe bei Beschädigung in stumpfkantige Bruchstücke mit Größen von weniger als 1 cm ² .

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 kapazitiven Sensor 21 auf, der mit der elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 kapazitiv gekoppelt ist. Es versteht sich, dass der kapazitive Sensor 21 nicht notwendigerweise in demselben Gehäuse wie die restliche Sensoreinheit 20 eingebaut sein muss.

Der Abstand d des kapazitiven Sensors 21 von der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 beträgt beispielsweise 0,5 mm. Der kapazitive Sensor 21 und die transparente, elektrisch leitfähige Beschichtung 3 sind insbesondere voneinander galvanisch getrennt. Die Sensoreinheit misst über den kapazitiven Sensor 21 die Kapazität 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 kapazitiven 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 2A zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sensoreinheit 20. Die Sensoreinheit 20 weist einen kapazitiven Sensor 21 auf. Der kapazitive Sensor 21 enthält eine Messelektrode 21 .1 , die über eine Zuleitung mit einer Elektronik verbunden ist. Des Weiteren enthält der kapazitive Sensor 21 beispielsweise eine Schirmelektrode 21 .3 zur Bündelung des kapazitiven Felds. Der kapazitive Sensor 21 ist hier beispielsweise ohne explizite Bezugsmassenelektrode ausgebildet, das heißt die Bezugsmassenelektrode ist nicht in den kapazitiven Sensor 21 21 integriert, sondern vom zu detektierenden Objekt, also von der transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtung 3 dargestellt. Die Sensoreinheit 20 weist beispielsweise mehrere Baustufen auf: die Messelektrode 21 .1 des kapazitiven 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 kapazitiven Sensors 21 und dem Abstand zwischen dem kapazitiven Sensor 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. Die Messelektrode 21 .1 hat beispielsweise die Form einer Kreisscheibe, so dass sich ein kreisscheibenförmiger Detektionsbereich 25 ergibt.

Figur 2B zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen erfindungsgemäßen Sensoreinheit 20, wie sie beispielsweise im oben genannten Ausgestaltungsbeispiel nach den Figureb 1 A und 1 B verwendet wird. Die Sensoreinheit 20 weist einen kapazitiven Sensor 21 auf. Der kapazitive Sensor 21 enthält eine Messelektrode 21 .1 , die über eine Zuleitung mit einer Elektronik verbunden ist. Des Weiteren enthält der kapazitive Sensor 21 eine Bezugsmassenelektrode 21 .2, die ringförmig um die hier beispielsweise kreisscheibenförmige Messelektrode 21 .1 angeordnet ist. Zwischen Messelektrode 21 .1 und Bezugsmassenelektrode 21 .2 ist beispielsweise eine Kompensationselektrode 21 .4 angeordnet. Die Kompensationselektrode 21 .4 verringert Messfehler, die sich beispielsweise durch Feuchtigkeitsablagerungen auf der

Messfläche aus Messelektrode 21 .1 und Bezugsmassenelektrode 21 .2 ergeben können. Derartige kapazitive Sensoren 21 eignen sich besonders zur Messung bei transparenten, elektrisch leitfähigen Beschichtungen 3 mit hohem Flächenwiderstand.

Die Sensoreinheit 20 weist beispielsweise mehrere Baustufen auf: die Messelektrode 21 .1 und Bezugsmassenelektrode 21 .2 des kapazitiven Sensors 21 sind 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 kapazitiven Sensors 21 und dem Abstand zwischen dem kapazitiven Sensor 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. Die Messelektrode 21 .1 hat beispielsweise die Form einer Kreisscheibe, so dass sich ein kreisscheibenförmiger Detektionsbereich 25 ergibt.

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 kapazitiven 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 kapazitiven 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 kapazitivem 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 kapazitiver Sensor

21 .1 Messelektrode

21 .2 Bezugsmassenelektrode

21 .3 Schirmelektrode

21 .4 Kompensationselektrode

22 Ausgang

25 Detektionsbereich

30 Bruchlinie

A-A' Schnittlinie

C Kapazität

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