Elektrische Vorrichtung zum Schutz an einer Wand oder Raumdecke aufgehängter oder auf einem Sockel oder in einer Vitrine aufgestellter beweglicher Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung zum Schutz an einer Wand oder Raumdecke aufgehäng ter oder auf einem Sockel oder in einer Vitrine auf gestellter beweglicher Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung, bestehend aus mindestens einem in der Aufhängung oder Aufstellung des Gegenstandes ange brachten Fühler, damit verbundenen zugehörigen An passungsverstärkern zur Umwandlung der Signale der Fühler und einer an den Ausgang des oder der An passungsverstärker angeschlossenen Alarmeinrichtung.
Zum Schutz beweglicher Gegenstände gegen Dieb stahl oder Beschädigung können bekannte, mit Ultra schall oder elektromagnetischen Wellen arbeitende Raumschutzanlagen verwendet werden, die jede Bewe gung in dem geschützten Bereich registrieren und ge gebenenfalls eine Alarmeinrichtung in Betrieb setzen.
In Räumen, in denen die Gegenstände der öffent- lichkeit zugänglich gemacht werden, z. B. in Museen, ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da jede Bewegung von Personen die Einrichtung auslösen würde.
Weiterhin wird versucht, die zu schützenden Gegen stände durch dicht vor den Gegenstanden angebrachte Licht- oder Infrarotschranken zu schützen, so dass bei jeder Durchdringung der Schranke Alarm ausgelöst wird. Solche Vorrichtungen machen jedoch di,e Konstruktion einer auf den zu schützenden Gegenstand genau an gepassten Anlage notwendig. Spätere Änderungen sind daher nicht möglich. Ausserdem gestatten solche Vor richtungen nicht ein hinreichend nahes Herantreten der Besucher. Darüber hinaus kann eine solche Anlage zu Fehlalarmen führen, wenn z. B. Insekten die Licht schranke durchfliegen.
Weitere bekannte Vorrichtungen verwenden aus die sen Gründen Einrichtungen, die direkt mit dem zu schüt zenden Gegenstand verbunden sind, und die, auf jede Bewegung oder Wegnahme des Gegenstandes anspre chen. 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 Gegen standes den Stromkreis öffnet und zur Alarmgabe 'führt. Häufig werden auf diese Weis:. mehrere Gegenstände in eine Schleifenleitung einbezogen, so dass bei Unterbruch an irgendeiner Stelle der Schleife Alarm ausgelöst wird.
Bei einer anderen, in der deutschen Patentschrift Nr.<B>1108</B> 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 Weg nahme des Gegenstandes jedoch eine Öffnung des Kon taktes verursacht.
Bei Einrichtungen dieser Art muss stets an dem zu schützenden Gegenstand eine Veränderung vorgenom men werden, die im Interesse der Werterhaltung nicht immer wünschenswert ist. Ausserdem können solche Vor richtungen leicht durch Kurzschluss der Leitungen oder durch Verwendung eines Fremdmagneten ausser Betrieb gesetzt werden. Weiterhin muss auch hier die Vorrich tung an jeden zu schützenden Gegenstand speziell an gepasst werden, und es sind für jeden Gegenstand spe zielle Installationen notwendig.
Andere bekannte Vorrichtungen registrieren jede Ortsveränderung des zu schützenden Gegenstandes. Zum Beispiel beschreibt die deutsche Patentschrift Nr. 1 121<B>507</B> 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 überbrük- kungsglied 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 an gepasst werden müssen.
Bei einer weiteren Anordnung nach der deutschen Patentschrift Nr. 1232 857 wird' nicht die Bewegung des Gegenstandes selbst benutzt, sondern die Bewegung eines Widerlagers, auf das der zu schützende Gegen stand gestellt oder gehängt wird. Auch diese Konstruk tion macht eine Anpassung an den jeweiligen Gegen stand und Änderungen am Gegenstand selbst notwendig.
Weiterhin wird versucht, die beim Diebstahl oder bei einer Beschädigung des Gegenstandes auftretenden Er schütterungen zur Alarmgabe auszunutzen. Die schwei zerische Patentschrift Nr. 278 149 beschreibt eine sol che Einrichtung, bei der durch die auftretenden Er schütterungen ein Kontakt unterbrochen wird. Eine sol che Anlage lässt sich durch Vermeidung von Erschüt terungen beim Diebstahl leicht umgehen.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung von elektrischen Schaltern in der Aufhängung oder Auf stellung 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. übergie ssen eines Bildes mit Säure, usw.
Ziel der Erfindung ist daher eine Schutzvorrichtung für aufgehängte oder aufgestellte Gegenstände gegen Diebstahl oder Beschädigung mit den folgenden Bedin gungen: - es dürfen keine Veränderungen an dem zu schützen den .Gegenstand vorgenommen werden, - die Vorrichtung muss für verschiedene Gegenstände mit verschiedenem Gewicht und verschiedenen Ab messungen ohne wesentliche Änderungen brauchbar sein, - die Vorrichtung muss sabotagesicher sein, - die Vorrichtung muss eine variable Anbringung oder Aufstellung des Gegenstandes gestatten, ohne dass eine aufwendige neue Installation vorgenommen wer den muss,
- bei geringster Beschädigung oder Berührung des zu schützenden Gegenstandes muss ohne Zeitverzögerung Alarm gegeben und die Störstelle lokalisiert werden können.
Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe durch eine Vor richtung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der oder die Fühler Kraftaufnehmer sind, derart an gebracht, dass sie im Ruhezustand durch das Gewicht des zu schützenden Gegenstandes belastet sind, und dass der oder die zugehörigen Anpassungsverstärker bei Abwei chung der durch das Gewicht des zu schützenden Ge genstandes gebildeten, am Fühler angreifenden Kraft vom Ruhewert nach beliebiger Richtung ein Signal an die Alarmeinrichtung abgeben.
Als Kraftaufnehmer sind hierbei z. B. bekannte und handelsübliche mechanisch-elektrische Wandler verschie dener Konstruktion zu verstehen, die bei Angriff einer Kraft ein entsprechendes elektrisches Signal (z. B. Span nung, Strom, Ladung) produzieren, das von einem spe ziell 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 Figu ren erläutert.
Es zeigen: 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 ein gelassenen Kästchen, Fig. 3 eine Vitrine mit in den Fussboden eingelas senen Schutzvorrichtungen, Fig. 4 einen Sockel mit eingelassenem Stempel und dazwischen angebrachtem Fühler,
Fig. 5 einen Sockel mit eingelassenem Stempel und zwei dazwischen angebrachten Fühlern, Fig. 6 eine Montageschiene mit darin angebrachtem kombiniertem Fühler und Anpassungsverstärker (in Vor- der- und Seitenansicht), Fig. 7 eine Schaltung für piezoelektrische Fühler, Fig. 8 eine weitere Schaltung für piezoelektrische Fühler unter Verwendung integrierter Schaltungsteile.
In der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Gemälde 1 in normaler Weise an zwei Kabeln 2 aufgehängt. Die Auf hängungen sind an kraftempfindliche Fühler 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 einer der Leitungen 5 an die Alarmzentrale 6. Die übrigen gleichlaufenden Leitungen dienen zur Span nungsversorgung der Anpassungsverstärker. Natürlich kann auch für die Anpassungsverstärker eine Eigenspan nungsversorgung, z.
B. in Form von Batterien, vorgese hen sein, oder zur Erhöhung der Betriebssicherheit eine Leitungsüberwachung in bekannter Weise von der Alarmzentrale aus vorgesehen sein. Kraftfühler und An passungsverstärker 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 Füh ler und Anpassungsverstärker damit unzugänglich ge macht. Zur Erhöhung der Sicherheit kann diese Abdek- kung mit einem Schutzschalter versehen sein.
Die be schriebene Anordnung der Fühler in einer Schiene, die über ;einen grossen Teil oder die ganze Fläche einer Wand hinweg angebracht werden kann, erlaubt es, Ge mälde an beliebiger Stelle und in beliebiger Höhe an zubringen 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 Mu seumsräumen 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 Hebelwirkung 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 Zwenleitersystem 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. Statt dessen kann natürlich auch ein horizontaler Schlitz über die ganze Breite der Wand oder einen Teil davon vorgesehen sein. Di;e 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 wie derum 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.
Fig. 4 zeigt einen auf einem Sockel 20 aufgestellten wertvollen Gegenstand 21. In den Sockel 20 ist ein Stempel 22 eingelassen, der den zu schützenden Gegen stand trägt. Zwischen Sockel und Stempel befindet sich der Kraftfühler 23, der bei Kraftänderung ein Signal an den Anpassungsverstärker 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 Lei tungen oder auf drahtlosem Wege an eine Zentrale. Am Sockel ist eine Individualanzeige 26 zur Lokalisierung der alarmierten Vorrichtung angebracht.
Statt dessen können auch bekannte Lokalisierungsmethoden von der Zentrale aus verwendet werden.
Fig.5 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der zwi schen Stempel 22 und Sockel 20 mehrere Kraftfühler 23 angebracht sind. Anpassungsverstärker 24 und Alarmanlage 25 sind hier zu einer Einheit zusammen gefasst und im Sockel angebracht.
Die Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Kraftfühlers und seine Anordnung in einer Montageschiene im einzelnen. Die Schiene 7 mit U-förmigem Querschnitt, die an der Wand oder an der Decke des Raumes befestigt werden kann, hat solche Abmessungen, dass der Fühler 3 mit Hilfe einer Klemmfeder 27 innerhalb der Schiene fest gehalten wird. Der Fühler besteht aus einem an einer Grundplatte 28 befestigten Aufhängehaken 29, die die durch das angehängte Gewicht erzeugte Kraft auf zwei druckempfindliche, an sich bekannte piezo,elektrische Kraftaufnehmer 30 übertragen. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass nicht nur bei Einwirkung einer Zugkraft in vertikaler Richtung, sondern auch bei einer Kraft, die einen bestimmten Winkel mit der Vertikalen bildet, z.
B. bei einer seitlichen Verschiebung des Bil des, mindestens einer der beiden piezoelektrischen Druck aufnehmer ein Signal abgibt. Die piezoelektrischen Druckaufnehmer 30 geben bei Einwirkung einer Kraft eine elektrische Ladung an den darüber angebrachten, hier als Ladungsverstärker ausgebildeten Anpassungs verstärker 31, der mit den Piezo-Aufnehmern zu einer kompakten Einheit verbunden ist, ab. Bei einer bestimm ten Abweichung der Kraft vom Ruhewert gibt der La dungsverstärker 31 über eine der Leitungen 5 ein Signal an die Alarmzentrale.
Der Ladungsverstärker enthält ein Justierpotentiometer 32 zur Einstallung der Empfind lichkeit. Die Piezo-Aufnehmer ruhen auf einer schwin gungsdämpfenden Unterlage 52, die eine Alarmgabe durch Gebäude-Erschütterungen verhindert. Die Mon tageschiene 7 hat an der Unterseite in regelmässigen Abständen Löcher 8 zur Durchführung der Aufhänge- haken 29. Dadurch wird erreicht, dass Gemälde an be liebiger Stelle der Wand und in beliebiger Höhe an gebracht 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 Mon tageschiene 7 wird durch einen Deckel 33 nach vorn abgeschlossen. Zur Sicherung der Montageschiene gegen Sabotage enthält der Ladungsverstärker 31 einen Druck knopfschalter 34, der gegen die Abdeckplatte 33 drückt und bei unbefugter Abnahme dieser Abdeckplatte Alarm auslöst.
Der Piezo-Aufnehmer kann auch ringförmig aus gebildet sein, mit einem Angriffspunkt der Kraft in der Mitte des Ringes. Ein solcher Fühler ist nicht nur emp findlich auf Zug-Entlastung und seitliche Verschiebung, sondern auch auf Abheben des Bildes von der Wand.
Natürlich können als Fühlelemente auch andere be kannte und handelsübliche Kraft- oder Druckaufneh mer 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 Kraftauf nehmer. Der Anpassungsverstärker muss in diesen Fäl len natürlich jeweils auf die Aufnehmer abgestimmt sein, und in bekannter Weise gegebenenfalls entsprechende Differenzierglieder oder Frequenzfilter enthalten.
Fig. 7 zeigt eine für piezoelektrische Kraft-Aufneh- mer geeignete Schaltung eines Anpassungsverstärkers, der hier als Ladungsverstärker ausgebildet ist. Die piezo- elektrischen Kraftaufnehmer 30 liegen parallel an der Gateelektrode eines Feldeffe@kttransistors 35, der einen Verstärker mit besonders hohem Eingangswiderstand darstellt.
Der Widerstand 36 dient zur Einstellung des Arbeitspunktes des Feldeffekttransistors 35 und gleich zeitig zur Herstellung der gewünschten Zeitkonstante, desgleichen der Elektrolytkondensator 37 zwischen Sourceelektrode des Feldeffekttransistors 35 und der ne gativen Speiseleitung 38. Zwischen der Drainelektrode des Feldeffe@kttransistors 35 und der positiven Speise leitung 39 liegt ein weiterer Kondensator 40, der zur Einstellung der oberen Frequenzdurchlassgrenze des Verstärkers dient.
Das Ausgangssignal des Feldeffekt transistors 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 wei terer 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 überschreitenden Signals 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 Alarm anlagen möglich.
Es muss bemerkt werden, dass transistorisierte Schal tungen dieser Art in integrierter Form hergestellt werden können und mit den piezoelektrischen Aufnehmern zu einer kompakten Einheit verbunden werden können. An derseits ist aber auch eine getrennte Anbringung von Fühler und Anpassungsverstärker möglich, besonders eine Vereinigung des Anpassungsverstärkers mit der Alarmanlage.
Fig. 8 zeigt eine weitere für piezoelektrische Auf nehmer geeignete Schaltung unter Verwendung von Schaltungsteilen in integrierter Form. Zwei piezoelektri- sehe Aufnehmer 53 und 54 liegen parallel an der Gate- elektrode eines Feldeffekttransistors 55.
In diesem Bei spiel dient der Feldeffekttransistor 55 lediglich als Im- pedanzwandler. Der an der Gateelektrode liegende Wi derstand 56 muss möglichst hochohmig sein, entspre chend der geforderten Zeitkonstante. Das Signal gelangt über den Kondensator 57 auf einen integrierten Ver stärker 58. Zur Stabilisierung des Verstärkers dient der Widerstand 59, der vom Ausgang des integrierten Ver stärkers 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 zusam men mit den Widerständen 67 und 68 einen bistabilen Multivibrator. Falls einer der beiden Transistoren 65 und 66 leitend wird, zieht das Relais 69 auf.
An dieses Relais 69 kann in der üblichen Weise ein Alarmstrom kreis angeschaltet sein. Die Zenerdiode 70 ermöglicht mit Hilfe des Schalters 71 ein Rückstellen des alarmier ten bistabilen Multivibrators und damit der gesamten Vorrichtung.
Electrical device for protecting movable objects suspended on a wall or ceiling or placed on a base or in a showcase against theft or damage. The invention relates to an electrical device for protection on a wall or ceiling or hung on a base or in a showcase Movable objects against theft or damage, consisting of at least one sensor installed in the suspension or installation of the object, associated matching amplifiers for converting the signals from the sensors and an alarm device connected to the output of the adaptation amplifier (s).
To protect movable objects against theft or damage, known room protection systems that work with ultrasound or electromagnetic waves can be used that register every movement in the protected area and, if necessary, put an alarm device into operation.
In rooms in which the objects are made accessible to the public, e.g. B. in museums, this procedure is not applicable because any movement of people would trigger the facility.
Furthermore, attempts are made to protect the objects to be protected by light or infrared barriers placed close to the objects, so that an alarm is triggered each time the barrier is penetrated. However, such devices make the construction of a system precisely fitted to the object to be protected necessary. Subsequent changes are therefore not possible. In addition, such devices do not allow the visitors to come close enough. In addition, such a system can lead to false alarms if z. B. Insects fly through the light barrier.
Other known devices use for the reasons sen facilities that are connected directly to the object to be protected, and the anspre chen on any movement or removal of the object. For example, it is known to work on the subject, e.g. B. on the back of a picture or picture frame or on the underside of an erected object to attach a metal strip that bridges two contacts in retirement, but when the object is removed, the circuit opens and the alarm 'leads. Often in this way: several objects are included in a loop line so that an alarm is triggered at any point in the loop if there is an interruption.
In another arrangement described in German patent specification no. 1108 111, the object to be protected, e.g. B. on the back of a picture, a magnet is attached, which closes a contact attached behind it when idle, but causes the contact to open when the object is removed.
With facilities of this type, a change must always be made to the object to be protected, which is not always desirable in the interests of maintaining its value. In addition, such devices can easily be put out of operation by shorting the lines or by using an external magnet. Furthermore, the Vorrich device must be specially adapted to each object to be protected, and special installations are necessary for each object.
Other known devices register every change in location of the object to be protected. For example, German patent specification No. 1 121 <B> 507 </B> describes an arrangement in which a planar bridging element is attached to the back of a painting, an alarm being given when the capacitance between this bridging element and fixed sensors changes. This method also has the same disadvantage that the object to be protected has to be changed and that fixed devices have to be adapted individually for each object.
In a further arrangement according to German Patent No. 1232 857 'the movement of the object itself is not used, but the movement of an abutment on which the object to be protected is placed or hung. This construction also requires adaptation to the respective item and changes to the item itself.
Furthermore, attempts are made to exploit the shocks that occur during theft or damage to the object to give an alarm. The Swiss patent No. 278 149 describes such a device in which contact is interrupted by the vibrations that occur. Such a system can easily be bypassed by avoiding vibrations in the event of theft.
Another possibility is the use of electrical switches in the suspension or on position of the object, which switch an alarm circuit if the weight falls below a certain level. Such a device can of course easily be put out of operation by using an additional weight.
In addition, such devices do not register any damage without removing the object, e.g. B. Cutting out parts of the canvas of an image. Chopping off parts of a sculpture. pouring acid over an image, etc.
The aim of the invention is therefore a protection device for suspended or set up objects against theft or damage with the following conditions: - no changes may be made to the object to be protected, - the device must be used for different objects with different weights and different ab measurements can be used without significant changes, - the device must be sabotage-proof, - the device must allow the object to be attached or set up in a variety of ways without the need for a complex new installation,
- In the event of the slightest damage or contact with the object to be protected, an alarm must be given without delay and the point of failure must be localized.
According to the invention, this object is achieved by a device, which is characterized in that the sensor or sensors are force transducers, placed in such a way that they are loaded by the weight of the object to be protected when at rest, and that the associated adaptation amplifier or amplifiers in the event of deviation tion of the force formed by the weight of the object to be protected and acting on the sensor from the rest value in any direction to send a signal to the alarm device.
As a force transducer are here z. B. known and commercially available mechanical-electrical converters of various construction to understand that when a force is applied, a corresponding electrical signal (z. B. voltage, current, charge) produce that of a spe cially suitable for the converter, also known The matching amplifier is processed in such a way that it can be registered by normal measuring instruments or used to control an alarm system.
Some particularly advantageous embodiments of the invention and particularly favorable arrangements of the device according to the invention are explained with reference to the figures.
1 shows a painting with two-point suspension and attachment of the sensors in a rail (in front and side views), FIG. 2 shows a painting with single-point suspension and attachment of the sensor in a box let into the wall, FIG. 3 shows a showcase with protective devices embedded in the floor, Fig. 4 shows a base with an embedded stamp and a sensor attached between them,
5 shows a base with an embedded stamp and two sensors attached between them, FIG. 6 shows a mounting rail with a combined sensor and matching amplifier attached therein (in front and side view), FIG. 7 shows a circuit for piezoelectric sensors, FIG. 8 another Circuit for piezoelectric sensors using integrated circuit parts.
In the arrangement according to FIG. 1, a painting 1 is suspended from two cables 2 in the normal manner. The suspensions are guided to force-sensitive sensors 3, which are connected to associated matching amplifiers 4. If the force exerted on the sensor 3 by the weight of the painting changes from the rest value, the associated adaptation amplifier 4 sends a signal via one of the lines 5 to the alarm center 6. The other synchronous lines are used to supply the adaptation amplifier with voltage. Of course, an internal voltage supply for the matching amplifier, e.g.
B. in the form of batteries, vorgese hen, or to increase operational safety, a line monitoring system can be provided in a known manner from the alarm center. Force sensors and adjustment amplifiers are mounted in a rail 7 attached to the wall near the ceiling of the room, which is provided at regular intervals with holes 8 for the implementation of suspension cables. The rail is closed with a cover 9 and Füh ler and matching amplifier thus makes inaccessible ge. To increase security, this cover can be provided with a circuit breaker.
The described arrangement of the sensors in a rail, which can be attached over a large part or the entire surface of a wall, allows Ge paintings to be attached at any point and at any height and replaced without difficulty. Since the sensor only responds to changes in force, it is also possible to protect paintings of different weights without adjusting the system.
While the arrangement according to FIG. 1 can also be easily installed in existing museum rooms, FIG. 2 shows a fixed installation of force sensors, as they can be provided for new buildings or renovations of museum rooms.
A painting 1 hangs on a suspension cable 2 on a hook 10, which is movable via a support or a pivot point 11, and transfers the force generated by the weight of the painting by means of leverage to the force sensor 3, which in turn via the adaptation amplifier 4 and one of the Lines 5 give a signal to the alarm center 6.
In this case a two-wire system is used and the signal consists of a change in current in the lines. The attachment of the sensor and matching amplifier was made here in a hole or box 12 in the wall. Instead, of course, a horizontal slot can be provided over the entire width of the wall or part thereof. The cover can in turn be provided with a circuit breaker.
Fig. 3 shows a showcase 13 in which various valuable objects 14 are stored. The showcase presses by its own weight on force sensors 15 attached under the feet or on the base, which in turn are connected to adaptation amplifiers 16 which send a signal to the alarm center 18 via lines 17 when the force changes. In this case, the force sensor and amplifier are mounted in a recess 19 in the floor. This can of course also be designed as a continuous slot.
Fig. 4 shows a set up on a base 20 valuable object 21. In the base 20, a stamp 22 is embedded, which was the object to be protected carries. The force sensor 23 is located between the base and the stamp, and when the force changes, it sends a signal to the adaptation amplifier 24, which in turn triggers an alarm in the alarm device 25. In this case the alarm system is built into the base. Of course, other known arrangements can also be provided, e.g. B. an alarm via other Lei lines or wirelessly to a control center. An individual display 26 for localizing the alarmed device is attached to the base.
Instead, known localization methods can also be used from the control center.
Fig. 5 shows a similar arrangement in which a plurality of force sensors 23 are attached between the stamp 22 and base 20's rule. Adaptation amplifier 24 and alarm system 25 are combined here to form a unit and attached to the base.
FIG. 6 shows the structure of a force sensor and its arrangement in a mounting rail in detail. The rail 7 with a U-shaped cross-section, which can be fastened to the wall or to the ceiling of the room, has such dimensions that the sensor 3 is held firmly within the rail by means of a clamping spring 27. The sensor consists of a suspension hook 29 fastened to a base plate 28 which transmits the force generated by the suspended weight to two pressure-sensitive piezoelectric force transducers 30 known per se. This arrangement ensures that not only when a tensile force is applied in the vertical direction, but also when a force forms a certain angle with the vertical, e.g.
B. with a lateral displacement of the Bil, at least one of the two piezoelectric pressure transducer emits a signal. When a force is applied, the piezoelectric pressure transducers 30 emit an electrical charge to the matching amplifier 31, which is attached above it and is designed as a charge amplifier and which is connected to the piezoelectric transducers to form a compact unit. In the event of a certain deviation of the force from the rest value, the charge amplifier 31 sends a signal to the alarm center via one of the lines 5.
The charge amplifier contains an adjustment potentiometer 32 to adjust the sensitivity. The piezo pickups rest on a vibration-damping pad 52, which prevents an alarm from building vibrations. The assembly rail 7 has holes 8 on the underside at regular intervals for the implementation of the suspension hooks 29. This ensures that paintings can be placed anywhere on the wall and at any height. For this it is only necessary that the sensors are inserted into the corresponding holes. The connection to the cables 5 can be provided in a simple manner by means of plug contacts.
The Mon day rail 7 is completed by a cover 33 to the front. To secure the mounting rail against sabotage, the charge amplifier 31 contains a push button switch 34 which presses against the cover plate 33 and triggers an alarm if this cover plate is removed by unauthorized persons.
The piezo pick-up can also be formed in a ring shape, with a point of application of the force in the center of the ring. Such a sensor is not only sensitive to tension relief and lateral displacement, but also to lifting the picture off the wall.
Of course, other known and commercially available force or pressure transducers can also be used as sensing elements, which work as electromechanical transducers and mechanical variables that convert force or pressure into electrical variables such as charge, current or voltage, e.g. B. electrodynamic or carrier frequency principle working Kraftauf takers. In these cases, the matching amplifier must of course be matched to the transducers and, if necessary, contain appropriate differentiating elements or frequency filters in a known manner.
7 shows a circuit of a matching amplifier which is suitable for piezoelectric force transducers and which is designed here as a charge amplifier. The piezoelectric force transducers 30 are connected in parallel to the gate electrode of a field transistor 35, which represents an amplifier with a particularly high input resistance.
The resistor 36 is used to set the operating point of the field effect transistor 35 and at the same time to produce the desired time constant, as is the electrolytic capacitor 37 between the source electrode of the field effect transistor 35 and the negative feed line 38. Between the drain electrode of the field effect transistor 35 and the positive feed line 39 there is another capacitor 40 which is used to set the upper frequency pass limit of the amplifier.
The output signal of the field effect transistor 35 is amplified by a transistor 41 in the usual manner. The circuit, formed from the capacitors 42 and 43, the resistors 44 and 45 and the diodes 46 and 47, enables a rectification using the signals of both signs. With the aid of the potentiometer 48, the level can be set at which the diodes 46 and 47 become conductive when this is exceeded. A simple sensitivity adjustment of the device is thereby possible. This setting can be made from the outside with the screw 32 in FIG. 6.
A further transistor 49 is connected in series with the resistor 50 so that it is conductive in normal operation. As soon as one of the diodes 46 or 47 becomes conductive as a result of a signal exceeding the set level, the transistor 49 blocks and causes the relay 51 to drop out. The dropping out of the relay 51 can be used in a known manner to generate an alarm. Of course, other known amplifier circuits can also be used for piezoelectric sensors. A combination with known circuits for alarm systems is also possible.
It should be noted that transistorized circuits of this type can be manufactured in an integrated form and can be combined with the piezoelectric transducers to form a compact unit. On the other hand, a separate attachment of the sensor and matching amplifier is also possible, especially a combination of the matching amplifier with the alarm system.
Fig. 8 shows another circuit suitable for piezoelectric receivers using circuit parts in integrated form. Two piezoelectric sensors 53 and 54 are located in parallel on the gate electrode of a field effect transistor 55.
In this example, the field effect transistor 55 serves only as an impedance converter. The resistor 56 located on the gate electrode must be as high-resistance as possible, in accordance with the required time constant. The signal passes through the capacitor 57 to an integrated amplifier 58. To stabilize the amplifier, the resistor 59 is used, which is fed back from the output of the integrated amplifier 58 to its input.
The output signal of the amplifier 58 is fed to a trigger circuit consisting of the transistors 60 and 61 and the resistors 62, 63 and 64. As soon as the amplitude of the output signal exceeds a certain value, one of the two transistors 60 or 61 becomes conductive depending on the polarity of the voltage and thereby switches one of the two transistors 65 or 66. These two transistors 65 and 66 together with the resistors 67 and 68 form a bistable multivibrator. If one of the two transistors 65 and 66 becomes conductive, the relay 69 picks up.
At this relay 69 an alarm circuit can be connected in the usual way. The Zener diode 70 enables the alarmed bistable multivibrator and thus the entire device to be reset using the switch 71.