DE1931308B2

DE1931308B2 - Elektrische vorrichtung zum schutz beweglicher gegenstaende

Info

Publication number: DE1931308B2
Application number: DE19691931308
Authority: DE
Inventors: Rudolf Uerikon; Dätwyler Fritz Stäfa; Mägerle (Schweiz)
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1968-07-03
Filing date: 1969-06-20
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DK129018B; DE1931308C3; IL32499A0; AT295363B; US3760402A; FR2012213A1; BE734839A; IL32499A; CH481434A; ES369309A1; SE340970B; GB1244134A; DE1931308A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung zum Schutz beweglicher Gegensiände gegen Diebstahl oder Beschädigung, bestehend aus mindestens einem in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes angebrachten Fühler, damit verbundenen zugehörigen Anpassungsverstärkern zur Umwandluig der Signale der Fühler und einer an den Ausgang des oder der Anpassungsverstärker angeschlossenen Alarmeinrichtung.

Zum Schutz beweglicher Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung können bekannte, mit Ultraschall oder elektromagnetischen Wellen arbeitende Raumschutzanlagen verwendet werden, die jede Bewegung in dem geschützten Bereich registrieren und gegebenenfalls eine Alarmeinrichtung in Betrieb setzen.

In Räumen, in denen die Gegenstände der Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden, z. B. in Mus ien, ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da jede Bewegung von Personen die Einrichtung auslösen würde.

Weiterhin wird versucht, die zu schützenden Gegenstände durch dicht vor den Gegenständen angebrachte Licht- oder Infrarotschranken zu schützen, so daß bei jeder Durchdringung der Schranke Alarm ausgelöst wird. Solche Vorrichtungen machen jedoch die Konstruktion einer auf den zu schützenden Gegenstand genau angepaßten Anlage notwendig. Spatere Änderungen sind daher nicht möglich. Außerdem gestatten solche Vorrichtungen nicht ein hinreichend nahes Herantreten der Besucher. Darüber hinaus kann eine solche Anlage zu Fehlalarmen führen, wenn /.. B. Insekten die Lichtschranke durchfliegen

Weitere bekannte Vorrichtungen verwenden aus diesen Gründen Einrichtungen, die direkt mit dem zu schützenden Gegenstand verbunden sind, und die auf jede Bewegung oder Wegnahme des Gegenstandes ansprechen.

Zum Beispiel ist es bekannt, am Gegenstand, z. B. an der Rückseite eines Bildes oder Bilderrahmens oder auf der Unterseite eines aufgestellten Gegenstandes, einen Metallstreifen anzubringen, der im Ruhestand zwei Kontakte überbrückt, jedoch bei Wegnahme des Gegenstandes den Stromkreis öffnet und zur Alarmgabe führt. Häufig werden auf diese Weise mehrere Gegenstände in eine Schleifenleitung einbezogen, so daß bei Unterbrechung an irgend einer Stelle der Schleife Alarm ausgelöst wird.

Bei einer anderen, in der deutschen Patentschrift 1108 111 beschriebenen Anordnung ist an dem zu schützenden Gegenstand, z. B. auf der Rückseite eines Bildes, ein Magnet angebracht, der im Ruhezustand einen dahinter angebrachten Kontakt schließt, bei Wegnahme des Gegenstandes jedoch eine Öffnung des Kontaktes verursacht.

Bei Einrichtungen dieser Art muß stets an dem zu schützenden Gegenstand eine Veränderung vorgenom men werden, die im Interesse der Wertcrhaltung nicht immer wünschenswert ist. Außerdem können solche Vorrichtungen leicht durch Kurzschluß der Leitungen

oder durch Verwendung eines Fremdmagneten außer Betrieb gesetzt werden. Weiterhin muß auch hier die Vorrichtung an jeden zu schützenden Gegenstand speziell angepaßt werden und es sind für jeden Gegenstand spezielle Installationen notwendig.

Andere bekannte Vorrichtungen registrieren jede Ortsveränderung des zu schützenden Gegenstandes. Zum Beispiel beschreibt die deutsche Patentschrift 11 21 507 eine Anordnung, bei der an der Rückseite eines Gemäldes ein flächenhaftes Überbrückungsglied angebracht wird, wobei eine Alarmgabe dann erfolgt, wenn sich die Kapazität zwischen diesem Überbrükkungsglied und ortsfesten Fühlern ändert. Auch dieses Verfahren weist den gleichen Nachteil auf, daß der zu schützende Gegenstand verändert werden muß. und daß ortsfeste Einrichtungen für jeden Gegenstand einzeln angepaßt werden müssen.

Bei einer weiteren Anordnung nach der deutschen Patentschrift 12 32 857 wird nicht die Bewegung des Gegenstandes selbst benutzt, sondern die Bewegung eines Widerlagers, auf das der zu schützende Gegenstand gestellt oder gehängt wird. Auch diese Konstruktion macht eine Anpassung an den jeweiligen Gegenstand und Änderungen am Gegenstand selbst notwendig.

Weiterhin wird versucht, die beim Diebstahl oder bei einer Beschädigung des Gegenstandes auftretenden Erschütterungen zur Alarmgabe auszunutzen. Die schweizerische Patentschrift 2 78 149 beschreibt eine solche Einrichtung, bei der durch die auftretenden Erschütterungen ein Kontakt unterbrochen wird. Eine solche Anlage läßt sich durch Vermeidung von Erschütterungen beim Diebstahl leicht umgehen.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von elektrischen Schaltern in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes, die bei Unterschreitung eines bestimmten Gewichtes einen Alarmstromkreis schalten. Eine solche Einrichtung läßt sich natürlich leicht durch Verwendung eines Zusatzgewichtes außer Betrieb setzen.

Außerdem registrieren solche Vorrichtungen keine Beschädigungen ohne Wegnahme des Gegenstandes, z. B. Herausschneiden von Teilen der Leinwand eines Bildes. Abschlagen von Teilen einer Skulptur. Übergießen eines Bildes mit Säure, usw.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Schutzvorrichtung für aufgehängte oder aufgestellte Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung mit den folgenden Bedingungen:

- es dürfen keine Veränderungen an dem zu schützenden Gegenstand vorgenommen werden,

- die Vorrichtung muß für verschiedene Gegenstände mit verschiedenem Gewicht und verschiedenen Abmessungen ohne wesentliche Änderungen brauchbar sein,

- die Vorrichtung muß sabotagesicher sein,

- die Vorrichtung muß eine variable Anbringung odei Aufstellung des Gegenstandes gestatten, ohne daß eine aufwendige neue Installation vorgenommen werder muß,

- bei geringster Beschädigung oder Berührung des zi schützenden Gegenstandes muß ohne Zeitverzögerunj Alarm gegeben und die Störstelle lokalisiert werdet können.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welch dadurch gekennzeichnet, ist, daß der oder die Fühle Krallaufnehmer sind, derart angebracht, daß sie ir Ruhezustand durch das Gewicht des zu schützende

Gegenstandes belastet sind, und daß der oder die zugehörigen Anpassungsverstärker bei Abweichung der durch das Gewicht des zu schülzenden Gegenstandes gebildeten, am Fühler angreifenden Kraft vom Ruhewert nach beliebiger Richtung um einen vorbestimmten Wert ein Signal an die Alarmeinrichtung abgeben.

Als Kraftaufnehmer sind hierbei z. B. bekannte und handelsübliche mechanisch-elektrische Wandler verschiedener Konstruktion zu verstehen, die bei Angriff einer Kraft ein entsprechendes elektrisches Signal (ζ. Β. ίο Spannung, Strom, Ladung) produzieren, das von einem speziell für den Wandler geeigneten, ebenfalls bekannten Anpassungsverstärker so verarbeitet wird, daß es von normalen Meßinstrumenten registriert oder zur Steuerung einer Alarmanlage verwendet werden kann.

Einige besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung und besonders günstige Anordnungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind anhand der Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Gemälde mit Zweipunktaufhängung und Anbringung der Fühler in einer Schiene (in Vorder- und Seitenansicht),

Fig. 2 ein Gemälde mit Einpunktaufhängung und Anbringung des Fühlers in einem in die Wand eingelassenen Kästchen,

Fig. 3 eine Vitrine mit in den Fußboden eingelassenen Schutzvorrichtungen,

Fi g. 4 einen Sockel mit eingelassenem Stempel und dazwischen angebrachtem Fühler,

Fig. 5 einen Sockel mit eingelassenem Stempel und zwei dazwischen angebrachten Fühlern,

F i g. 6 eine Montageschiene mit darin angebrachtem kombinierten Fühler und Anpassungsverstärker (in Vorder- und Seitenansicht),

F i g. 7 eine Schaltung für piezoelektrische Fühler,

Fig. 8 eine weitere Schaltung für piezoelektrische Fühler unter Verwendung integrierter Schaltungsteile.

Fig.9 bis 12 Eigenschaften und Aufbau zusätzlicher elastischer Elemente.

In der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Gemälde 1 in normaler Weise an zwei Kabeln 2 aufgehängt. Die Aufhängungen sind an kraftempfindliche Füh'er 3 geführt, die mit zugehörigen Anpassungsverstärkern 4 verbunden sind. Bei Änderung der auf die Fühler 3 durch das Gewicht des Gemäldes ausgeübten Kraft vom Ruhewert gibt der zugehörige Anpassungsverstärker 4 ein Signal über eine der Leitungen 5 an die Alarmzentrale 6. Die übrigen gleichlaufenden Leitungen dienen zur Spannungsversorgung der Anpassungsverstärker. Natürlich kann auch für die Anpassungsverstärker eine Eigenspannungsversorgung, z. B. in Form von Batterien vorgesehen sein, oder zur Erhöhung der Betriebssicherheit eine Leitungsüberwachung in bekannter Weise von der Alarmzentrale aus vorgesehen sein. Kraftfühler und Anpassungsverstärker sind in einer an der Wand in der Nähe der Raumdecke angebrachten Schiene 7 montiert, die in regelmäßigen Abständen mit Löchern 8 zur Durchführung von Aufhängekabeln versehen ist Die Schiene ist mit einem Deckel 9 verschlossen und Fühler und Anpassungsverstärker damit unzugänglich gemacht. Zur Erhöhung der Sicherheit kann diese Abdeckung mit einem Schutzschalter versehen sein. Die beschriebene Anordnung der Fühler in einer Schiene, die über einen großen Teil oder die ganze Fläche einer Wand hinweg angebracht werden kann, erlaubt es. Gemälde an beliebiger Stelle und in beliebiger Höhe anzubringen und ohne Schwierigkeiten auszuwechseln. Da der Fühler nur auf Kraftänderungen anspricht, ist es auch möglich, Gemälde von verschiedenem Gewicht ohne Verstellung der Anlage zu schützen.

Während sich die Anordnung nach Fig. 1 auch in bereits vorhandene Museumsräume leicht einbauen läßt, zeigt Fig. 2 eine ortsfeste Montage von Kraftfühlern, wie sie für Neubauten oder Renovationen von Museumsräumen vorgesehen sein können.

Ein Gemälde 1 hängt an einem Aufhängekabel 2 an einem Haken 10, der über eine Auflage oder einen Drehpunkt 11 beweglich ist, und die durch das Gewicht des Gemäldes erzeugte Kraft vermittels Hebclwirkung auf den Kraftfühler 3 überträgt, der wiederum über den Anpassungsverstärker 4 und eine der Leitungen 5 ein Signal an die Alarmzentrale 6 gibt. In diesem Fall wird ein Zweileitersystem verwendet, und das Signal besteht in einer Stromänderung in den Leitungen. Die Anbringung von Fühler und Anpassungsverstärker wurde hier in einem Loch oder Kästchen 12 in der Wand vorgenommen. Stattdessen kann natürlich auch ein horizontaler Schlitz über die ganze Breite der Wand oder einen Teil davon vorgesehen sein. Die Abdeckung kann wiederum mit einem Schutzschalter versehen sein.

Fig. 3 zeigt eine Vitrine 13, in der verschiedene wertvolle Gegenstände 14 aufbewahrt sind. Die Vitrine drückt durch ihr Eigengewicht auf unter den Füßen oder dem Sockel angebrachte Kraftfühler 15, die wiederum mit Anpassungsverstärkern 16 verbunden sind, die über Leitungen 17 bei einer Änderung der Kraft ein Signal an die Alarmzentrale 18 abgeben. Kraftfühler und Verstärker sind in diesem Fall in einer Vertiefung 19 des Fußbodens angebracht. Diese kann natürlich auch als durchgehender Schlitz ausgeführt sein. F i g.

F i g.4 zeigt einen auf einem Sockel 20 aufgestellten wertvollen Gegenstand 21. In den Sockel 20 ist ein Stempel 22 eingelassen, der den zu schützenden Gegenstand trägt. Zwischen Sockel und Stempel befindet sich der Kraftfühler 23, der bei Kraftänderung ein Signal an den Anpassungsträger 24 gibt, der wiederum Alarm in der Alarmeinrichtung 25 auslöst. In diesem Fall ist die Alarmanlage in den Sockel eingebaut Es können natürlich auch andere bekannte Anordnungen vorgesehen sein, z. B. eine Alarmgabe über weitere Leitungen oder auf drahtlosem Wege an eine Zentrale Am Sockel ist eine Individualanzeige 26 zur Lokalisierung der alarmierten Vorrichtung angebracht. Stattdessen können auch bekannte Lokalisierungsmethoden vor der Zentrale aus verwendet werden.

Fig-5 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei dei zwischen Stempel 22 und Sockel 20 mehrere Kraftfühlei 23 angebracht sind. Anpassungsverstärker 24 und Alarmanlage 25 sind hier zu einer Einheit zusammengefaßt und im Sockel angebracht Schon bei leichtei Berührung der Schutzhaube wird Alarm gegeben.

Die Fig.6 zeigt den Aufbau eines Kraftfühlers unc seine Anordnung in einer Montageschiene im einzelnen Die Schiene 7 mit U-förmigem Querschnitt, die an dei Wand oder an der Decke des Raumes befestigt werder kann, hat solche Abmessungen, daß der Fühler 3 mn Hilfe einer Klemmfeder 27 innerhalb der Schient festgehalten wird. Der Fühler besteht aus einem an einei Grundplatte 28 befestigten Aufhängehaken 29. die dif durch das angehängte Gewicht erzeugte Kraft auf zwe druckempfindliche an sich bekannte piezoelektrisch! Kraftaufnehmer 30 übertragen. Durch diese Anordnunj wird gewährleistet, daß nicht nur bei Einwirkung einei Zugkraft in vertikaler Richtung, sondern auch bei einei Kraft, die einen bestimmten Winkel mit der Vertikaler

bildet, ζ. B. bei einer seitlichen Verschiebung des Bildes, mindestens einer der beiden piezoelektrischen Druckaufnehmer ein Signal abgibt. Die piezoelektrischen Druckaufnehmer 30 geben bei Einwirkung einer Kraft eine elektrische Ladung an den darüber angebrachten, hier als Ladungsverstärker ausgebildeten Anpassungsverstärker 11, der mit den Piezo-Aufnehmern zu einer kompakten Einheit verbunden ist, ab. Bei einer bestimmten Abweichung der Kraft vom Ruhewert gibt der Ladungsverstärker 31 über eine der Leitungen 5 ein Signal an die Alarmzentrale. Der Ladungsverstärker enthält ein Justierpotentiometer 32 zur Einstellung der Empfindlichkeit. Die Piezo-Aufnehmer ruhen auf einer schwingungsdämpfenden Unterlage 52, die eine Alarmgabe durch Gebäude-Erschütterungen verhindert. Die Montageschiene 7 hat an der Unterseite in regelmäßigen Abständen Löcher 8 zur Durchführung der Aufhängehaken 29. Dadurch wird erreicht, daß Gemälde an beliebiger Stelle der Wand und in beliebiger Höhe angebracht werden können. Dazu ist es. nur notwendig, daß die Fühler in die entsprechenden Löcher eingesetzt werden. Der Anschluß an die Kabel 5 kann in einfacher Weise durch Steckkontakte vorgesehen sein. Die Montageschiene 7 wird durch einen Deckel 33 nach vorn abgeschlossen. Zur Sicherung der Montageschicne gegen Sabotage enthält der Ladungsverstärker 31 einen Druckknopfschalter 34, der gegen die Abdeckplatte 33 drückt und bei unbefugter Abnahime dieser Abdeckplatte Alarm auslöst.

Der Piezo-Aufnehmer kann auch ringförmig ausgebildet sein, mit einem Angriffspunkt der Kraft in der Mitte des Ringes. Ein solcher Fühler ist nicht nur empfindlich auf Zug-Entlastung und seitliche Verschiebung, sondern auch auf Abheben des Bildes von der Wand.

Natürlich können als Fühlelemente auch andere bekannte und handelsübliche Kraft- oder Druckaufnehmer verwendet werden, die als elektromechanische Wandler arbeiten und mechanische Größen, die Kraft oder Druck in elektrische Größen, wie Ladung, Strom oder Spannung umwandeln, z. B. elektrodynamische oder nach dem Trägerfrequenzprinzip arbeitende Kraftaufnehmer. Der Anpassungsverstärker muß in diesen Fällen natürlich jeweils auf die Aufnehmer abgestimmt sein, und in bekannter Weise gegebenenfalls entsprechende Differenzierglieder oder Frequenz-Filter enthalten.

Fig.7 zeigt eine für piezoelektrische Kraft-Aufnehmer geeignete Schaltung eines Anpassungsverstärkers, der hier als Ladungsverstärker ausgebildet ist Die piezoelektrischen Kraftaufnehmer 30 liegen parallel an der Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 35, der einen Verstärker mit besonders hohem Eingangswiderstand darstellt Der Widerstand 36 dient zur Einstellung des Arbeitspunktes des Feldeffekttransistors 35 und gleichzeitig zur Herstellung der gewünschten Zeitkonstante, desgleichen der Elektrolytkondensator 37 zwischen Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 35 und der negativen Speiseleitung 38. Zwischen der Drainelektrode des Feldeffekttransistors 35 und der positiven Speiseleitung 39 liegt ein weiterer Kondensator 40, der zur Einstellung der oberen Frequenzdurchlaßgrenze des Verstärkers dient Das Ausgangssignal des Feldeffekttransistors 35 wird in der üblichen Weise von einem Transistor 41 verstärkt. Die Schaltung, gebildet aus den Kondensatoren 42 und 43, den Widerständen 44 und 45, sowie den Dioden 46 und 47. ermöglicht eine Gleichrichtung unter Verwendung der Signale beiderlei Vorzeichens. Mit Hilfe des Potentiometers 48 kann der Pegel eingestellt werden, bei Überschreitung dessen die Dioden 46 und 47 leitend werden. Dadurch ist eine einfache Empfindlichkeitseinstellung der Vorrichtung möglich. Diese Einstellung kann von außen mit der Schraube 32 in Fig.6 vorgenommen werden. Ein weiterer Transistor 49 ist in Serie mit dem Widerstand 50 geschaltet, so daß er im Normalbetriebsfall leitend ist. Sobald eine der Dioden 46 oder 47 infolge eines den eingestellten Pegel

ίο überschreitenden Signales leitend wird, sperrt der Transistor 49 und bringt das Relais 51 zum Abfallen. Das Abfallen des Relais 51 kann in bekannter Weise zur Alarmgabe benutzt werden. Natürlich lassen sich auch andere bekannte Verstärkerschaltungen für piezoelektrische Aufnehmer verwenden. Desgleichen ist eine Kombination mit bekannten Schaltungen für Alarmanlagen möglich.

Es muß bemerkt werden, daß transistorisierte Schaltungen dieser Art in integrierter Form hergestellt werden können und mit den piezoelektrischen Aufnehmern zu einer kompakten Einheit verbunden werden können. Andererseits ist aber auch eine getrennte Anbringung von Fühler und Anpassungsverstärker möglich, besonders eine Vereinigung des Anpassungs-Verstärkers mit der Alarmanlage.

Fig. 8 zeigt eine weitere für piezoelektrische Aufnehmer geeignete Schaltung unter Verwendung von Schaltungsteilen in integrierter Form. Zwei piezoelektrische Aufnehmer 53 und 54 liegen parallel an der Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 55. In diesem Beispiel dient der Feldeffekttransistor 55 lediglich als Impedanzwandler. Der an der Gateelektrode liegende Widerstand 56 muß möglichst hochohmig sein, entsprechend der geforderten Zeitkonstante. Das Signal gelangt über den Kondensator 57 auf einen integrierten Verstärker 58. Zur Stabilisierung des Verstärkers dient der Widerstand 59, der vom Ausgang des integrierten Verstärkers 58 auf dessen Eingang zurückgeführt ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers 58 ist auf eine Trigger-Schaltung, bestehend aus den Transistoren 60 und 61 und den Widerständen 62, 63 und 64, geführt. Sobald die Amplitude des Ausgangssignals einen bestimmten Wert überschreitet, wird einer der beiden Transistoren 60 oder 61 je nach Polarität der Spannung leitend und schaltet dadurch einen der beiden Transistoren 65 oder 66. Diese beiden Transistoren 65 und 66 bilden zusammen mit den Widerständen 67 und 68 einen bistabilen Multivibrator. Falls einer der beider Transistoren 65 und 66 leitend wird, zieht das Relais 6S an. An dieses Relais 69 kann in der üblichen Weise eir Alarmstromkreis angeschaltet sein. Die Zenerdiode 7( ermöglicht mit Hilfe des Schalters 71 ein Rückstellei des alarmierten bistabilen Multivibrators und damit de: gesamten Vorrichtung.

Elektrische "Vorrichtungen der oben beschriebenei Art beruhen vorzugsweise darauf, daß vom Fühler ode an einer bestimmten Stelle des Anpassun^sverstärker

• eine elektrische Ladung gespeichert wird. Um ei:

Abfließen der Ladung zu verhindern, müssen daher di Isolationswiderstände so hoch wie möglich gewäh! werden. In der Praxis ist es durch geeignete Wahl de Widerstände möglich, ein Abfließen der Ladung solang zu verhindern, daß Zeitkonstanten von einigen Sekur den bis einigen Stunden auftreten. Es ist daher auf sei einfache Weise möglich, einen neuen Ruhewert, welchi einem bestimmten Gewicht des zu schützende Gegenstandes entspricht, dadurch einzustellen, daß di Gegenstand aufgestellt wird und der Ladungsausgle'u

609520/

abgewartet wird. Die Anlage wird daher unabhängig vom Gewicht des zu schützenden Gegenstandes. Andererseits ergibt sich der Nachteil, daß durch unwillkürliche Herabsetzung der Isolationswiderstände, z. B. durch Verstaubung, oder durch willkürliche Beeinflussung, z. B. bei einem Sabotageversuch, die Zeitkonstante soweit herabgesetzt werden kann, daß eine Entfernung des Gegenstandes durch sehr langsames Abheben möglich wird, ohne daß die Alarmanlage anspricht.

Es ist daher sehr vorteilhaft, außer den Kraftaufnehmern der beschriebenen Art an einer beliebigen Stelle der Aufhängung entweder vor oder nach den Kraftaufnehmern ein zusätzliches, elastisches Element mit nicht-linearer Charakteristik vorzusehen, dessen Auslenkung sich bei Unterschreiten einer bestimmten Last sprungartig ändert, und welches so angeordnet ist, daß bei dieser sprungartigen Änderung der Auslenkung eine Kraft auf die Kraftaufnehmer ausgeübt wird. Die F i g. 9 bis 12 zeigen Eigenschaften und Aufbau bevorzugter Ausführungsformen eines solchen nicht-linearen elastischen Elementes.

Fig.9 zeigt ein Beispiel einer statischen Krul't-Weg-Charakteristik eines geeigneten nicht-linearen elastischen Elementes. Ausgehend von einer relativ großen am Element angreifenden Last F sinkt zunächst die entsprechende Auslenkung sdes Elementes kontinuierlich, bis zu einer Auslenkung so. Dann bleibt die Auslenkung bei Lastverminderung zunächst konstant. Bei Unterschreiten einer bestimmten Last Fo springt jedoch die Auslenkung plöizlich von dem Wert so auf einen anderen Wert s ι, ohne daß eine weitere Verminderung der Belastung notwendig wäre. Wird die Belastung F weiter herabgesetzt, nimmt dann die Auslenkung von s ι kontinuierlich weiter ab.

Es ist zu bemerken, daß die Charakteristik oberhalb und unterhalb der Sprungstelle durchaus nicht linear verlaufen muß; weiterhin ist es denkbar, daß mehrere Sprungstellen vorhanden sind. Auch ein Zurückschlagen an einer Sprungstelle wäre denkbar. Voraussetzung ist noch, daß die Charakteristik vollständig im elastischen Bereich der Verformung liegt. Bei der maximalen Auslenkung sollte weder eine plastische Verformung noch ein Fließen des Materials eintreten. Das Material des elastischen Elementes ist demgemäß auszuwählen; es sind sowohl Federmetalle als auch Kautschuk oder gewisse elastische Kunststoffe brauchbar. Auch Materialien mit einer hystereseförmigen Charakteristik, bei denen das Kraft-Weg-Diagramm bei abnehmender Kraft verschieden ist von dem bei zunehmender Kraft, lassen sich verwenden.

Fig. 10 zeigt Aufbau und Anordnung eines aus einer Blattfeder bestehenden nicht-linearen Elementes in einem piezoelektrischen Kraftaufnehmer. Ein Haken 71 zur Aufhängung des zu schützenden Gegenstandes, z. B. eines Bildes, ist an einer Basisplatte 72 befestigt, welche zwei piezoelektrische Wandler 73 und 74 trägt. Die piezoelektrischen Wandler werden also durch das am Haken 71 hängende Gewicht belastet. Zwischen den piezoelektrischen Wandlern 73 und 74 und der Montageschiene 75 ist eine speziell geformte Blattfeder 76 mit nicht-linearer Charakteristik angeordnet. Um die gewünschte Charakteristik zu erhalten, ist diese Blattfeder 76 mit zwei Längsschlitzen 79 versehen, so daß zwei äußere Segmente 77 und ein inneres Segment 78 entstehen. Während die äußeren Segmente 77 ihre ebene Form behalten haben, wurde das innere Segment 78 durch Dehnung über die Elastizitätsgrenze hinaus verformt. Wird nun der Aufhängehaken 71 durch ein hinreichend großes Gewicht belastet, so wird der mittlere Teil 78 der Blattfeder nahezu vollständig zusammengedrückt. Bei Entlastung des Hakens 71 wölbt sich der mittlere Teil immer mehr, bis zu einem kritischen Punkt, indem der mittlere Federteil 78 spiungartig seine Form ändert. Bei dieser sprunghaften Änderung wird infolge der durch die am Haken 71 hängende Masse des zu schützenden Gegenstandes eine Trägheitskraft auf die piezoelektrischen Wandler 73 und 74 ausgeübt, die die gleiche Wirkung hat wie eine plötzliche Gewichtsänderung. Dabei wird in gleicher Weise wie bei einer schnellen Kraftänderung am Aufhängehaken ein Alarmsignal ausgelöst. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß bei einer außerordentlich langsamen Entlastung des Aufhängehakens die Alarmanlage überlistet werden kann. Bei Unterschreitung einer bestimmten Last wird in jedem Fall durch die sprunghafte Änderung der Federauslenkung eine zur Alarmauslösung hinreichende Kraft auf die Kraftaufnehmer ausgeübt.

In F i g. 11 ist eine Anordnung dargestellt, bei der das elastische Element aus einer Spiralfeder 80 besieht welche zwischen einem am Aufhängehaken 71 befestigten Stempel 81 und dem Boden eines an der Basisplattc 72 befestigten Zylinders 82 angeordnet ist. Die piezoelektrischen Wandler 73 und 74 sind auf der Unterseite direkt mit der Montageschiene 75 verbunden. Die Sprungstelle der Charakteristik wird in diesem Fall dadurch erzeugt, daß der Stempel 81 eine Bohrung aufweist, in welcher sich durch Federn vorgespannte Bolzen 83 befinden. In der Zylinderwand befinden sich Nuten oder Löcher 84, aus welchen die Bolzen 83 bei Überschreitung einer bestimmten Last am Haker herausgedrückt werden. Dabei wird eine Kraft auf die Wandler 73 und 74 ausgeübt.

Eine ähnliche Anordnung, ebenfalls mit einer Spiralfeder 80. zeigt Fig. 12. In diesem Fall wird die Sprungstelle der Charakteristik durch speziell geformte Blattfedern 85 hervorgerufen. Überschreitet der durch das normalerweise am Haken 71 hängende Gewichi belastete Stempel 81 bei langsamer Entlastung d'it oberen Haken dieser Klemmfedern 85, so tritt eine plötzliche Entlastung der Spiralfeder 80 ein, und es wire wiederum eine Kraft auf die Fühler ausgeübt. Bei den ir Fig. 10 und 11 dargestellten Konstruktionen verlauf die Charakteristik bei großen Kräften F außerordent lieh steil, d.h. die Wegänderung bei Herabsetzung dei Kraft ist oberhalb von Fo fast zu vernachlässigen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

IS 31 Patentansprüche:

1. Elektrische Vorrichtung zum Schutz beweglicher Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung, bestehend aus mindestens einem in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes angebrachten Fühler, damit verbundenen zughörigen Anpassungsverstärkern zur Umwandlung der Signale der Fühler und einer an den Ausgang des oder der Anpassungsverstärker angeschlossenen Alarmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Fühler Kraftaufnehmer sind, derart angebracht, daß sie im Ruhezustand durch das Gewicht des zu schützenden Gegenstandes (I₁ 14, 21) belastet sind, und daß der oder die zugehörigen Anpassungsverstärker (4, 16, 24) bei Abweichung der durch das Gewicht des zu schützenden Gegenstandes gebildeten, am Fühler (3, 15, 23) angreifenden Kraft vom Ruhewert nach beliebiger Richtung um einen vorbestimmten Wert ein Signal an die Alarmeinrichtung abgeben.

2. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (3, 15, 23) getrennt von dem zu schützenden Gegenstand (1,14, 21) in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes verdeckt angebracht ist.

3. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schützende Gegenstand an mindestens einem Kabel (2) aufgehängt ist, und daß der Fühler (3) am oberen Ende mindestens eines Aufhängekabels (2) angebracht ist.

4. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'iß der zu schützende Gegenstand (14, 21) auf einem Sockel (13, 22) aufgestellt ist, unter dem mindestens ein Fühler (15, 23) angebracht ist.

5. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zu schützende Gegenstand (21) auf einem getrennten Stempel (22) ruht, der wiederum auf oder in einem Sockel (20) angebracht ist, und daß der Fühler (23) zwischen Stempel (22) und Sockel (20) angebracht ist.

b. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler mindestens ein piezoelektrisches Element (30) enthält, das bei Ausübung einer Kraft eine elektrische Ladung an den als Ladungsverstärker ausgebildeten Anpassungsverstärker(31) abgibt.

7. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladungsverstärker (31) am Eingang einen Feldeffekttransistor (35, 55) enthält.

8. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsverstärker nur dann ein Signal abgibt, wenn die vorbestimmte Kraftänderung am Fühler innerhalb einer durch die Konstruktion festgelegten, höchstens 10 Sekunden betragenden Zeit, erfolgt.

9. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fühler und Anpassungsverstärker eine untere Frequenzdurchlaßgrenze zwischen 0,1 und 2 Hz haben.

10. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fühler und Anpassungsverstärker eine obere Frequenzdurchlaßgrenze von höchstens 500 Hz haben.

11. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Fühler schwingungsgedämpft sind, so daß die tiefste Resonanzstelle der gesamten Anordnung höchstens 500 Hz beträgt.

12. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler zwei Kraftaufnehmer (30) enthält, und daß der Angriffspunkt der Kraft zwischen beiden Aufnehmern liegt.

13. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler verdeckt in einer Schiene (7) oder einem Schlitz (12) in der Wand oder an der Raumdecke angebracht ist.

14. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (7) oder die Abdeckung des Schlitzes (12) für die Aufnahme der Fühler in regelmäßigen Abständen Öffnungen (8) für die Durchführung von Aufhängungen (2) aufweist.

15. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schiene (7) oder dem Schlitz (12) ein Schutzschalter (34) vorhanden ist, der bei Entfernung der Abdeckung (33) einen Alarmstronikreis schaltet.

}h. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung des Anpassungsverstärkers oder der Alarmeinrichtung einen Selbsthaltekreis enthält.

17. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet, daß jedem Fühler eine individuelle Alarmanzeige (25, 26) zur Lokalisierung des alarmgebenden Fühlers zugeordnet ist.

18. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fühler (3, 15, 23) und Anpassungsverstärker (4, 16, 24) aus einer kompakten Einheil bestehen.

19. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß Fühler (3) und Anpassungsverstärker (4) nach Anspruch 18 aus kompakten Einheiten bestehen, und daß diese Einheilen nach Anspruch 13 verdeckt in einer Schiene (7) oder einem Schlitz (12) angebracht sind, und daß mehrere solcher Einheiten parallel zueinander an die Alärmeinrichtung(6) anschließbar sind.

20. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Alarmauslösung notwendige Abweichung der Kraft vom Ruhewert am Anpassungsverstärker einstellbar ist.

21. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes zusätzlich mindestens ein nichtlineares elastisches Element angebracht ist, dessen Auslenkung sich bei Unterschreitung einer bestimmten Kraft sprungartig ändert, und welches so angeordnet ist, daß bei diesen sprungartigen Änderungen der Auslenkung eine Kraft auf die kraftempfindlichen Fühler ausgeübt wird.

22. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare elastische Element aus wenigstens einem Teil einer Blattfeder (76) besieht.

23. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare elastische Element eine Spiralfeder (80) und eine Arretiervorrichtung (83, 84, 85) für die Aufhängung oder Aufstellung aufweist, welche so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Arretiervorrichtung die Aufhängung oder Aufstellung freigibt, wenn die auf die Spiralfeder (80) durch den zu schützenden

Gegenstand ausgeübte Kraft einen bestimmten Wert unterschreitet.

24. Elektrische Vorrichtung :ach Anspruch 21. dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare elastische Element ein aus Gummi oder elastischem Kunststoff bestehendes Teil aufweist.