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Title:
BURGLAR-PROOF DEVICE FOR SURFACES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1983/002840
Kind Code:
A1
Abstract:
Burglar-proof device according to which the edges of surfaces (1) which have to be protected are provided with layers (2, 3) reflecting the light emitted by a light source (4) which light reaches a receiver (5). Whenever there is an interference with said light, an alarm is set off. To make the device insensitive to adjustments, the light reflecting layers (2, 3) are formed with elements which reflect an incident light beam (18, 19) parallel to its incidence direction, independently of the angle formed by the layers (2, 3) with respect to the plane on which they are. Said elements have the shape of mirror listels, and their reflecting elements have the shape of 90o mirrors or 90o prisms. A mirror listel may contain a plurality of those mirrors or prisms. Said burglar-proof device may be used for making safe surfaces, for example windows, machines and open air surfaces. Particularly with regard to the latter mode of utilisation, the burglar-proof device is transportable and may be installed on site.

Inventors:
HAAG GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/DE1980/000085
Publication Date:
August 18, 1983
Filing Date:
June 06, 1980
Export Citation:
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Assignee:
HAAG GUENTER (DE)
International Classes:
F16P3/14; G01V8/14; G08B13/184; (IPC1-7): G08B13/18; F16P3/14
Foreign References:
DE765353C1953-09-28
Other References:
Sheet Metal Industries, vol. 34, no. 367, published in November 1957, by Fuel and Metallurgical Journal Ltd. (Redhill-Surrey, GB) "Press Guarding by Electronics", pages 813 to 817
Electronique Industrielle, no. 87, published in October 1965, by Société des Editions Radio (Paris, FR) G. Pennisi: "Une Barrière Electronique pour machines-outils", page 423
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Claims:
Patentansprüche
1. Einbruchsicherung für Flächen, bei der der Rand der zu schützenden Fläche mit lichtreflektierenden Schichten versehen ist, die das von einer Lichtquelle ausgehende Licht zu einem Empfänger leiten und bei der bei Beeinflussung dieses Lichts Alarm ausgelöst wird, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die lichtreflektierenden Schichten (2,3) aus Ele¬ menten gebildet sind, die einen auftreffenden Lichtstrahl (18,19) un¬ abhängig von ihrer Winkelstellung in der durch die Schichten aufge spannten Ebene parallel zu seiner Einfallsrichtung reflektieren.
2. Einbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtrefLektierenden Schichten (2,3) von prismenförmigen Elementen gebildet sind, die entlang gegenüberliegender Ränder der zu schüt zenden Fläche (1) verlaufen.
3. Einbruchsicher'ung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LichtrefLektierenden Schichten von 90 WinkeLspiegeIn gebildet sind, die entlang gegenüberliegender Ränder der zu schützenden Fläche (1) verlaufen.
4. Einbruchsicherung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede lichtreflektierende Schicht von einer Spiegelleiste (2) gebildet ist, die aus einer Mehrzahl parallel zueinander und zur Längsrichtung verlaufender Furchen (1117) besteht, von denen jede die Form eines 90 Winkelspiegels hat.
5. Einbruchsicherung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede lichtrefLektierende Schicht von einer SpiegeLleiste (20) aus optisch durchlässigem Material gebildet ist, die aus einer Mehrzahl parallel zueinander und zur Längsrichtung verlaufender Furchen be¬ steht, von denen jede die Form eines 90 Prismas hat.
6. Einbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger (5) des reflektierten Lichtes eine Anordnung (610) nach¬ geschaltet ist, die das Signal über verschiedene Zeiten aufintegriert. die so gewonnenen Signale vergleicht und bei einer vorgegebenen Ab¬ weichung Alarm auslöst.
7. Einbruchsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 5 lichtrefLektierenden Schichten entlang den vertikal verlaufenden Rändern der zu schützenden Fläche angeordnet sind.
8. Einbruchsicherung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelleisten auf transportablen Trägern (24,27) angebracht 10 ' sind.
9. Einbruchsicherung nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Sicherung von Frei LandFlächen.
10. 15 10. Einbruchsicherung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgen¬ den, gekennzeichnet durch die Verwendung zur MaschinenSicherung und/ oder —Steuerung.*& 20.
11. 30.
Description:
Einbruchsicherung für Flächen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einbruchsicherung für Flächen, bei der der Rand der zu schützenden Fläche mit lichtreflektierenden Schichten versehen ist, die das von einer Lichtquelle ausgehende Licht zu einem Empfänger leiten und bei der bei Beeinflussung dieses Lichtes Alarm ausgelöst wird. '

Eine solche Einbruchsicherung ist aus der DE-PS 23 53 702 bekannt. Die lichtrefLektierenden Schichten sind bei dieser Einbruchsicherung als ebene Spiegelflächen ausgebildet, die in einem Verbundsystem, beispiels¬ weise zwischen den Scheiben eines Fensters angeordnet sind. Die Justier- anforderungen halten sich in diesem Falle in Grenzen, da die Scheiben Licht, das aus der Vertikalen abweicht total reflektieren und damit wieder auf die Spiegelflächen Lenken.

Der Justieraufwand wird jedoch ungleich höher, wenn die Einbruchsiche- rung dazu verwendet werden soll unverglaste Flächen zu sichern. Da das reflektierte Licht um* den doppelten Winkel der Spiegelfläche abgelenkt wird, wirken sich auch kleine Winkelfehler zwischen den Spiegelflächen sehr nachteilig auf. die Intensität des empfangenen Lichtes aus, genauso wie ein seitlicher Versatz der Spiegelflächen.

Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung eine Einbruchsicherung

der beschriebenen Art zu schaffen, die bei vie lseitiger Einsatzmöglich ¬ keit praktisch keine Justierprobleme mit si ch bringt und die prei swert ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge löst, daß di e li chtre ¬ flektierenden Schi chten aus Elementen gebi ldet sind, die ei nen auftref ¬ fenden Li chtstrahl unabhängig von i hrer Winke lste l lung in der durch die Schichten aufgespannten Ebene para l le l zu seiner Ei nfa l lsri chtung re ¬ f lektieren.

Damit ist erreicht, daß sich Winkelfehler zwischen den lichtreflektie¬ renden Elementen nicht mehr nachteilig auf die Intensität des empfange¬ nen Lichtes und damit auf die Empfindlichkeit der Sicherung auswirken. Der Justieraufwand bei der Montage der Einbruchsicherung kann also sehr klein gehalten werden.

Es ist vorteilhaft die lichtreflektierenden Schichten aus prismenförmi- gen Elementen zu bilden, die entlang gegenüberliegender Ränder der zu schützenden Fläche verlaufen. Um den Montageaufwand und die Material- kosten möglichst niedrig halten zu können, wird jede lichtreflektierende Schicht von einer Spiegelleiste aus optisch durchlässigem Material ge¬ bildet, die aus einer Mehrzahl parallel zueinander und zur Längsrichtung verlaufender Furchen besteht, von denen jede die Form eines 90 -Prismas hat. Ein durch die Basisfläche eines solchen Prismas eindringender Licht- strahl wird von den Seitenflächen so reflektiert, daß er parallel ver¬ setzt in der durch die Leisten aufgespannten Ebene in seiner Einfalls¬ richtung zurückläuft.

Es ist auch möglich die lichtreflektierenden Schichten aus 90°-Winkel- spiegeln zu bilden, die entlang gegenüberliegender Ränder der zu schüt¬ zenden Fläche verlaufen. Auch hier ist es vorteilhaft jede lichtreflek¬ tierende Schicht aus einer Spiegelleiste zu bilden, die aus einer Mehr¬ zahl parallel zueinander und zur Längsrichtung verlaufender Furchen be¬ steht, von denen jede die Form eines 90 -Winkelspiegels hat. Solche Spiegelleisten können aus einem Werkstoff bestehen, der das verwendete Licht möglichst vollständig reflektiert, sie können jedoch auch aus einem

anderen, leichter zu ' verarbeitenden Werkstoff, z.B. Kunststoff bestehen, wobei die zur Lichtreflexion dienenden Flächen verspiegelt sind.

Bei der Einbruchsicherung nach der Erfindung wird als Lichtquelle vor- teilhaft eine im Infrarot arbeitende lichtemittierende Diode verwendet. Diese Lichtquelle wird moduliert. Zur Alarmauslösung kann die Änderung der Phasenbeziehung zwischen dem eingestrahlten und dem empfangenen Signal dienen. Es ist auch möglich eine Intensitätsänderung des empfan¬ genen Signals zur Alarmauslösung zu verwenden.

In der vorliegenden Beschreibung ist stets von Licht die Rede, das von den lichtreflektierenden Schichten von einer Quelle zum Empfänger gelei¬ tet wird. Der Ausdruck Licht ist in diesem Zusammenhang als Sammelbegrif für elektromagnetische Strahlung zu verstehen, d.h. für die beschriebene Einbruchsixherung kann elektromagnetische Strahlung beliebiger, dem je¬ weiligen Problem angepaßter Wellenlänge Verwendung finden.

Die Einbruchsicherung nach der Erfindung ist natürlich auch einem gewis¬ sen Alterungsprozeß unterworfen, in dessen Verlauf sich normalerweise die Intensität des empfangenen Signals langsam vermindert. Um diesen Effekt unwirksam zu machen und um auch Störungen vom Alarmfall unter¬ scheiden zu können, wird zweckmäßig dem Lichtempfänger eine Anordnung nachgeschaltet, die das empfangene Signal über verschiedene Zeiten auf- integriert, die so gewonnenen Signale vergleicht und bei einer vorgege- benen Abweichung Alarm auslöst.

Um zu vermeiden, daß die Spiegelleisten, insbesondere bei Verwendung im Freien durch Staubablagerung in ihrer Wirkung beeinträchtigt werden, können sie vertikal angeordnet werden.

Die neue Einbruchsicherung arbeitet mit Mehrfachreflexionen an den Spie¬ gelleisten, d.h. von der Lichtquelle wird Licht in einem vorgegebenen Winkelbereich ausgestrahlt und vom Empfänger wird Licht aus einem vei— gleichbaren Winkelbereich empfangen. Dazu werden vorteilhaft vor der Lichtquelle und vor dem Empfänger Linsen, beispielsweise Z linderlinsen angeordnet, welche den entsprechenden Winkelbereich definieren. Es bi l-

det sich über die zu schützende Fläche ein Lichtvorhang aus, dessen Be ¬ einf lussung von außen zum Alarmfa l l führt .

Die Einbruchsicherung kann zur Si cherung verglaster Fenster oder frei er, d. h. unverglaster Flächen verwendet werden.

Besonders vortei lhaft i st es die Spiege llei sten auf transportablen Trägern anzubringen. Dies ermögli cht es eine Sicherung von Frei land ¬ flächen schne l l und ohne großen Aufwand aufzubauen. Die zu si chernden Flächen können bei spie lsweise aus dem mi litärischen Berei ch oder aus dem Berei ch der Reaktorsi cherheit stammen. Die neue Einbruchsi cherung kann bei spielsweise auch in Gefängni ssen als Ausbruchsi cherung verwendet werden. ι - Eine weitere Eiήsatzmöglichkeit liegt auf dem Bereich der Maschinen- Sicherung, z.B. der Sicherung von Stanzmaschinen. Es läßt sich auch eine Maschinensteuerung aufbauen, beispielsweise eine Zählung von Werkstücken oder eine Schnellabschaltung von Maschinen.

Weitere Einsatzgebiete sind denkbar und möglich, sollen hier jedoch nicht im einzelnen angeführt werden.

Die Erfindung wird_ im folgenden anhand der Figuren 1 bis '6 der beige¬ fügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 eine Spiegelleiste in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine 90 -Winkelspiegel-Leiste;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine 90 -Prismen-Leiste; Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel für die Befestigung einer Spiegelleiste;

Fig. 6 ein Au≤führuπgsbeispiel für eine Frei Land-Sicherung.

In Fig. 1 ist mit 1 eine zu sichernde Fläche, beispielsweise ein Fenster bezeichnet. Entlang des oberen und unteren Rahmens sind Spiegelleisten 2 und 3 angeordnet. Das von einer Lichtquelle 4, beispielsweise einer infrarot-emittierenden Diode in einen vorbestimmten Winkelbereich aus-

gestrahlte Licht wird von den Leisten 2 und 3 mehrfach reflektiert und gelangt schließlich zu einem Empfänger 5.

Die Verteilung der Intensität auf die als Beispiel dargestellten Licht- wege hängt von den Absorptionseigenschaften des Materials, welches das Licht durchquert, von der Abstrahlungscharakteristik der Lichtquelle 4, dem Re.flexionskoeffizienten der Spiegelschichten 2, 3 und der Geometrie der Anordnung ab. Das vom Empfänger 5 aufgenommene Signal ist. ein Sum¬ mensignal, zu dem die über die verschiedenen Wege laufenden Teilstrahlen beitragen.

Das vom Empfänger 5 aufgenommene, Signal wird ' einem Verstärker 6 und von dort zwei Integratoren 7 und 8 zugeleitet. Der Integrator 7 integriert das Signal über einen Zeitraum von ca. ' 10 Sekunden auf, der Integrator 8 hat eine wesentlich niedrige Integrationszeit. Öeide integrierten Signa- le werden einem Vergleicher 9 zugeleitet.. Dieser vergleicht das Signal von 8 mit dem vom Integrator 7 gelieferten Signal als Bezugssignal. Bei einem vorgegebenen Differenzwert wird über die Einheit 10 Alarm ausge- . löst. ' .

Die Spiegelleisten 2 und 3 müssen nicht sehr sorgfältig justiert werden. Fig. 2 zeigt eine solche Leiste 2 in perspektivischer Ansicht. Sie be¬ steht aus mehreren, parallel zueinander und parallel zur Längsrichtung der Leiste verlaufenden Furchen 11-17. Jede e ' inzelne Furche stellt einen 90 -Winkelspiegel dar, dessen Spiegelflächen für die Furche 11 mit 11a und 11b bezeichnet sind.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Spiegelleiste 2, wobei angenommen ist, daß diese infolge schlechter Justierung einen Winkelo mit der Ho- rizontalen bildet. Dieser Winkel ist bei einwandfreier Justierung 0 . " Ein Lichtstrahl 18, der in der von den Leisten 2, 3 aufgespannten Ebene verläuft, verläuft auch nach der Reflexion * in dieser Ebene, nur etwas parallel versetzt.

Fertigt man die Spiegelleiste der Fig. 2 aus durchsichtigem Material und ordnet man sie so an, daß ihre plane Rückseite der Fläche 1 zuge-

kehrt ist, so erhält man eine Spiegelleiste, die Fig. 4 im Schnitt zeigt. Ein Lichtstrahl 19 dringt in das optisch dichtere Medium der Leiste 20 ein, -ehe er an den Prismenflächen der 90 -Prismen reflektiert wird. Da hier die Reflexion im Inneren eines optisch dichteren Mediums an einer Fläche gegen ein optisch dünneres Medium (Luft) erfolgt, ist der Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion, so daß eine Reflexion an den Prismenflächen erfolgt ohne daß diese verspiegelt sein müssen.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Montage einer Spiegelleiste 20. Diese ist in einen Halter 21 eingeschoben, der über federnde Elemente 22 mit einer Unterlage 23 verbunden ist. Im Prinzip sind eine Vielzahl von Be- . festigungen für die Spiegelleisten beispielsweise auch eine Befestigung -' durch Ankleben denkbar.

Fig. 6 zeigt einen Träger -24, dessen vertikale Seitenflächen 25 und 32 mit Spiegelleisten versehen sind. Im Abstand vom Träger 24 ist ein zweiter Träger 27 mit. Spiegelflachen 28 und 29 angeordnet. Eine Licht¬ quelle 26, vorzugsweise ein Laser erzeugt Licht, das nach Reflexion an den Spiegelleisten 25, 28 auf einen Empfänger im Träger 27 fällt, der in der gewählten Darstellung nicht sichtbar ist. Dieser Empfänger kann auch im Träger 24 untergebracht sein. Das vom Empfänger gemessene Signal kann einer elektronischen Anordnung aach Art der Fig. 1 zugeführt werden, so daß Alarm ausgelöst wird, wenn der zwischen den Trägern 24, 27 aus- gebildete Lichtvorhang störend beeinflußt w.ird.

Es ist auch möglich das Licht vom Empfänger im Träger 27 über Lichtleit¬ fasern einem Sender 30 ' zuzuführen. Vor der Zeichenebene ist ein weiterer Träger zu denken, der eine Spiegelleiste aufweist die mit der Leiste 29 zusammenwirkt. Ordnet man Träger der dargestellten Art an den Eckpunkten eines Rechtecks an, so Lassen sich gleichzeitig vier Flächen sichern, wobei dann die Alarmschaltung mit dem Empfänger 31 des Trägers 24 vei— bunden ist.

OMPI