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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein modulares Befestigungssystem zur Befestigung von elektronischen Schaltungen und insbesondere auf ein modulares Befestigungssystem für Telematikeinheiten an Containern.
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Unter dem Begriff Telematik wird nachfolgend insbesondere eine Technologie verstanden, die im Bereich der Sicherheitstechnik, des Flottenmanagements, der Logistik und dem Fernwirken zum Einsatz kommt und insbesondere Mittel der Telekommunikation und der Informatik miteinander verknüpft. Telematikeinheiten können beispielsweise eine Ortsbestimmungseinheit sowie eine Telekommunikationseinheit zum Übertragen der erfassten Ortsdaten an eine in einem Kommunikationsnetzwerk vorhandene Recheneinheit bzw. Datenverarbeitungseinheit aufweisen.
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Für den weltweiten Transport von Halbfertig- und Fertigprodukten sind aus Stahlblech bestehende Container üblich. Die Container weisen auf einer Stirnseite verschließbare Türen auf, die auch besonders gesichert werden können. Die Wände der Container sind zur Stabilisierung üblicherweise trapezförmig profiliert. Für den Schiffstransport sind die Container stapelbar, wobei die Stapel miteinander verriegelbar sind. Beim Bahn- und Lastkraftwagen-Transport werden jeweils einzelne Container verladen. Zur Steuerung des Materialflusses der Halbfertig- und Fertigprodukte ist es notwendig den Transportweg und den jeweiligen Standort der Container verfolgen zu können. Wertvolle Containerinhalte müssen darüber hinaus zur Vermeidung von Diebstahl oder Manipulation überwacht werden.
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Üblicherweise werden diese Transportcontainer daher mit mobilen Telematikeinheiten versehen, welche eine Tracking- und Überwachungsfunktion realisieren. Hierbei kann beispielsweise eine aktuelle Position des mit der Telematikeinheit bestückten Transportcontainers mittels eines Mobilfunkschnittstellen-Moduls und eines GPS-Moduls erfasst und an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden. Ferner kann die Telematikeinheit Sensoren aufweisen, welche Zustandsdaten des Transportcontainers oder dessen Inhalts erfassen, wobei die Zustandsdaten lokal in einem Datenspeicher abgelegt und/oder an die zentrale Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden können. Ferner kann ein Auswertemodul zum Auswerten der erfassten Daten in der Telematikeinheit vorgesehen sein. Zum Betreiben der verschiedenen elektronischen Schaltungsmodule besitzt die Telematikeinheit ferner eine Energieversorgungseinheit, die beispielsweise durch eine Batterie, einen Akkumulator oder ein Solarpanel realisiert bzw. ergänzt wird.
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Derartige Telematikeinheiten können folglich eine Vielzahl von unterschiedlichen Schaltungsmodulen aufweisen, die je nach Einsatzgebiet unterschiedlich kombiniert und am Transportcontainer angebracht werden müssen.
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Aus der Druckschrift
WO 2011/018282 A1 ist eine Aufnahmevorrichtung für eine modulare Telematikeinheit bekannt, wobei in eine Halteschiene zumindest ein Gehäuse für die Schaltungsmodule sowie ein Solarpanel eingeschoben werden können. Eine Erweiterung der Telematikeinheit ist folglich nur in Richtung der Halteschiene möglich.
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Ferner ist aus der Druckschrift
WO 2013/170851 A1 ein modulares Gehäusesystem für eine Telematikeinheit bekannt, welches eine erhöhte Flexibilität bei gleichzeitiger verbesserter Robustheit besitzt. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hiermit durch Verweis auch zur vorliegenden Erfindung hinzugefügt.
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Aus der Druckschrift
US 7 339 482 B2 ist ferner eine Telematikeinheit bekannt, wobei eine elektronische Schaltung im Inneren eines Containers angebracht ist. Zur Realisierung einer RF-Schnittstelle wird über Lüftungsöffnungen des Containers eine Antenne nach außen geführt.
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Weiterhin ist aus der Druckschrift
WO 2010/133980 A1 eine Telematikeinheit bekannt, wobei eine elektronische Schaltung an der Außenwand eines Containers unter einer Belüftungshaube angebracht ist und Sensoren durch die Belüftungsöffnungen in den Container durchgeführt sind, um eine Überwachung des Container-Innenraums zu realisieren.
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Aufgrund der Aufteilung der elektronischen Schaltung in einen innenliegenden Schaltungsteil, z.B. dem Anordnen von Sensoren innerhalb des Containers, und in einen außenliegenden Schaltungsteil, z.B. dem Anordnen der Antenne außerhalb des Containers, ist eine Flexibilität und Robustheit bei der Befestigung stark begrenzt. Einerseits ist beispielsweise ein Austausch und/oder eine Wartung der Telematikeinheit zeit- und kostenintensiv. Andererseits ist eine Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen (Wasser, Wind, Luftfeuchtigkeit, Temperatur usw.) nur unzureichend gewährleistet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein modulares Befestigungssystem zur Befestigung eines elektronischen Schaltungsmoduls, insbesondere einer Telematikeinheit, zu schaffen, welches bei hoher Flexibilität und Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen einen vereinfachten Austausch der Telematikeinheit ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Insbesondere durch die Verwendung eines Sockelmoduls mit zumindest einem verdeckten Luftkanal, wobei der Luftkanal eine indirekte Führung eines Luftstroms von der Gehäuseöffnung zur zumindest einen Luft-Sensoröffnung eines Schaltungsmoduls ermöglicht, kann ein Luftzustand (z.B. Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Rauchpartikel, Gasanteile) in einem Container sensorisch erfasst werden, gleichwohl sich die entsprechenden Sensoren hierfür in einem leicht austauschbaren und gegen Umwelteinflüsse geschützten Schaltungsmodul (All-in-One) an der Außenwand des Containers befinden.
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Vorzugsweise kann der verdeckte Luftkanal mäanderförmig ausgestaltet sein, wodurch sich eine mechanische Robustheit insbesondere gegen unerwünschtes Eindringen von Wasser und Staubteilchen in das Schaltungsmodul weiter verbessert.
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Beispielsweise weist das Schaltungsmodul ferner eine Licht-Sensoröffnung auf, wobei das Sockelmodul ferner einen geraden Lichtkanal aufweist, der eine direkte Führung eines Lichtstrahls von der Gehäuseöffnung zur zumindest einen Licht-Sensoröffnung ermöglicht. Dadurch kann auf einfache Weise eine Überwachung des Innenraums eines Containers auf der Grundlage einer Helligkeit oder Wellenlänge von erfassten Lichtstrahlen (z.B. Infrarot, UV- und/oder sichtbarem Licht) durchgeführt werden. Ferner können auf Licht oder Radar basierende Sensoren durch den Lichtkanal nach außen Messungen durchführen, z.B. Abstandsmessungen (Container voll/leer).
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Vorzugsweise weist die Luft-Sensoröffnung eine wasserundurchlässige Membran auf, die für Rauchpartikel und/oder Gase durchlässig ist. Dadurch kann das Schaltungsmodul insbesondere gegenüber einem unerwünschten Eindringen von Wasser und/oder Staubpartikeln geschützt werden, während eine zuverlässige Erfassung eines Luftzustands im Container weiterhin gewährleistet ist.
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Weiterhin kann das Sockelmodul im Luftkanal zumindest einen Filter aufweisen, der nur für bestimmte Rauchpartikel und/oder für bestimmte Gase durchlässig ist. In diesem Fall kann durch einfaches Austauschen von verschiedenen Sockelmodulen mit jeweils unterschiedlichen Filtereigenschaften eine im Schaltungsmodul verbaute einheitliche Sensorik an unterschiedlichste Anwendungsfälle angepasst werden.
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Beispielsweise kann die Licht-Sensoröffnung ein Fenster aufweisen, das für Licht durchlässig aber für Wasser sowie Luft undurchlässig ist. Auf diese Weise kann die Robustheit des Schaltungsmoduls gegenüber Umwelteinflüssen weiter verbessert werden. Beispielsweise kann das Fenster im Schaltungsmodul aus opakem (d.h. lichtdurchlässigem aber undurchsichtigen) Kunststoff bestehen.
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Weiterhin kann das Sockelmodul auch im Lichtkanal zumindest einen Filter aufweisen, der nur für bestimmte Wellenlängen durchlässig ist. Wiederum kann durch einfaches Austauschen von verschiedenen Sockelmodulen mit jeweils unterschiedlichen Filtereigenschaften eine im Schaltungsmodul verbaute einheitliche Sensorik an unterschiedlichste Anwendungsfälle angepasst werden.
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Ferner kann das Befestigungsmodul eine Lochfeldöffnung aufweisen, die über der zumindest einen Gehäuseöffnung angeordnet ist, und das Sockelmodul kann zumindest ein Lochfeld zur Aufnahme von Sicherungsschrauben aufweisen. Dadurch kann das Sockelmodul auf einfache Weise bei geschlossener Containertür gegen Diebstahl gesichert werden. Ferner kann auch das Schaltungsmodul gegen Diebstahl gesichert werden, wenn es entweder per durchgängigen Verbindungselementen integral verbunden ist, oder das Sockelmodul einstückig mit dem Schaltungsmodul ausgebildet ist und damit unlösbar an diesem befestigt ist.
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Vorzugsweise kann im Schaltungsmodul im Bereich der Sensoröffnungen eine Sensorkammer mit einer Vielzahl von Sensoren ausgebildet sein. Neben den bereits genannten Luft- und Lichtsensoren können insbesondere auch Beschleunigungssensoren, Rotationssensoren und Magnetosensoren zur Erfassung eines Zustands eines Containers verwendet werden.
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Schließlich kann ferner ein Solarmodul vorgesehen werden, welches zumindest eine Solarzelle aufweist. Die Standzeit bzw. Batterielaufzeit des Schaltungsmoduls kann dadurch verbessert werden oder gar einen dauerhaft wartungsfreien Betrieb ermöglichen.
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Ferner kann das Befestigungsmodul einen Schieber aufweisen, der zum Öffnen/Schließen der zumindest einen Luftkanalöffnung verschiebbar ist. Dadurch können insbesondere bei abgestecktem Schaltungsmodul auf einfache Weise die Belüftungsöffnungen des Containers geöffnet und verschlossen werden, wodurch sich die Flexibilität des Systems weiter erhöht.
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In den weiteren Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine vereinfachte perspektivische Teilansicht eines herkömmlichen Transportcontainers;
- 2 eine vereinfachte Explosionsdarstellung des Befestigungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine vereinfachte Schnittansicht des Befestigungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine vereinfachte perspektivische Draufsicht eines Befestigungsmoduls mit offenem Schieber;
- 5 eine vereinfachte perspektivische Draufsicht des Befestigungsmoduls mit geschlossenem Schieber;
- 6 eine vereinfachte perspektivische Unteransicht des Befestigungsmoduls mit offenem Schieber;
- 7 eine vereinfachte perspektivische Unteransicht des Befestigungsmoduls mit geschlossenem Schieber;
- 8 eine vereinfachte perspektivische Unteransicht eines Sockelmoduls; und
- 9 eine vereinfachte Explosionsdarstellung des Befestigungsmoduls mit einem Abdeckmodul.
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Die vorliegende Erfindung umfasst insbesondere ein modulares Befestigungssystem für Telematikeinheiten, deren einzelne Module in der Art eines Baukastensystems auf einfache und flexible Weise miteinander verknüpft werden können. Beispielsweise kann ein derartiges System wie aus der Druckschrift
WO 2013/170851 A1 bekannt ausgestaltet sein, dessen Offenbarungsgehalt durch Verweis dieser Anmeldung hinzugefügt wird.
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Das Befestigungssystem kann beispielsweise an der Oberseite, an den Seitenwänden oder an den Türen eines so genannten Transportcontainers außen angebracht werden. Vorzugsweise ermöglicht das Befestigungssystem eine modulare Verlängerung oder Stapelung in den rillenförmigen Vertiefungen bzw. Sicken eines Transportcontainers oder einer so genannten Wechselbrücke, über den Belüftungsöffnungen des Containers. Selbstverständlich können auch Öffnungen speziell vorgesehen werden oder das Befestigungssystem kann auch ohne das Vorhandensein von Vertiefungen verwendet werden.
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Die 1 zeigt eine vereinfachte perspektivische Teilansicht einer Seitenwand 1 eines Gehäuses und insbesondere eines herkömmlichen Transportcontainers. Der Container weist üblicherweise eine Vielzahl von Belüftungsöffnungen 2 an vorbestimmten Stellen der Seitenwand 1 auf. Eine über den Belüftungsöffnungen 2 angeordnete Ventilationshaube 22 schützt üblicherweise den Container vor unerwünschtem Wassereintritt und ermöglicht eine Belüftung des Container-Innenraums. Die Ventilationshaube 22 wird üblicherweise mit Befestigungselementen 21 an der Container-Seitenwand 1 befestigt.
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Die vorliegende Erfindung macht sich das Vorhandensein dieser Belüftungsöffnungen 2 bei Containern zu Nutzen und ordnet vorzugsweise unmittelbar über den Belüftungsöffnungen 2 das erfindungsgemäße Befestigungssystem an. Selbstverständlich können auch zusätzliche Öffnungen an beliebigen Stellen eines Containers bzw. einer Gehäusewand 1 vorgesehen werden.
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Die 2 zeigt eine vereinfachte Explosionsdarstellung des Befestigungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise kann ein Befestigungsmodul 3 unmittelbar auf der Gehäusewand 1 eines Containers befestigt werden. Beispielsweise kann das Befestigungsmodul 3 in Form einer Klickhalterung ausgestaltet sein. Die Befestigung des Befestigungsmoduls 3 kann beispielsweise über die vier Nasen 3d durch Vernieten erfolgen. Alternativ kann das Befestigungsmodul mit der Gehäusewand 1 auch verschweißt, verschraubt, verklebt oder anderweitig fest verbunden werden.
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Das Befestigungsmodul 3 weist eine Luftkanalöffnung 3a auf, die sich über zumindest einer Gehäuseöffnung 2 befindet. Vorzugsweise werden die bereits vorhandenen Belüftungsöffnungen von Containern als Gehäuseöffnung verwendet. An der Unterseite des Befestigungsmoduls 3 kann ferner ein Schieber 3c ausgebildet sein, der über einen Schlitz 3e zum Öffnen und Schließen der Luftkanalöffnung 3a manuell verschoben werden kann. Ferner kann das Befestigungsmodul 3 im Bereich der Gehäuseöffnungen 2 eine Lochfeldöffnung 3b aufweisen, die eine Sicherung des Befestigungssystems gegen Diebstahl mittels Sicherungsschrauben S ermöglicht.
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Gemäß 2 wird mit dem Befestigungsmodul 3 ein Sockelmodul 4 lösbar verbunden. Im Falle der vorstehend beschriebenen Klickhalterung kann das Sockelmodul 4 z.B. über nicht dargestellte Federelemente in stirnseitig ausgebildete Aussparungen des Befestigungsmoduls 3 eingeklickt werden.
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Das Sockelmodul 4 kann beispielsweise als Abstandshalter zum Boden der trapezförmigen Vertiefung ausgestaltet sein, um einem darauf folgenden Schaltungsmodul 5, welches eine größere Breite als das Sockelmodul 4 aufweist, einen festen Sitz zu und ausreichenden Abstand zur Gehäusewand 1 gewährleisten.
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Das Sockelmodul 4 dient ferner der Ausbildung eines verdeckten Luftkanals 4a, der einerseits eine Erfassung der aus dem Container strömenden Luft ermöglicht und andererseits einen Schutz insbesondere vor unerwünschtem Wassereintritt ermöglicht. Ferner kann das Sockelmodul einen geraden Lichtkanal 4b aufweisen, der eine direkte Führung eines Lichtstrahls aus dem Container zum Schaltungsmodul 5 ermöglicht. Weiterhin kann das Sockelmodul ein Lochfeld 4c aufweisen, welches in Verbindung mit der Lochfeldöffnung 3b und der Sicherungsschraube S eine Diebstahlsicherung des Gesamtsystems ermöglicht. Für den Fall, dass das Befestigungsmodul 3 den Schieber 3c aufweist, kann das Sockelmodul ferner eine Nut 4d aufweisen, in dem ein Führungsstift des Schiebers 3c laufen kann.
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Insbesondere kann das Sockelmodul 4 weitere (nicht dargestellte) Filter aufweisen, die im Luftkanal 4a und/oder Lichtkanal 4b angeordnet sein können. Im Lichtkanal 4b können beispielsweise Wellenlängen-Filter für bestimmte Wellenlängen (Infrarot, UltraViolett oder sichtbares Licht) angeordnet sein. Im Luftkanal 4a können beispielsweise Filter für bestimmte Gase oder Partikelgrößen angeordnet sein. Auf diese Weise kann mit nur einem Standard-Schaltungsmodul (all-inone) 5 und durch Auswechseln von mit unterschiedlichen Filterelementen bestückten Sockelmodulen 4 eine Anpassung der Sensorik an die unterschiedlichsten Anforderungen realisiert werden.
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Gemäß 2 kann auf das Sockelmodul 4 das eigentliche Schaltungsmodul 5 bzw. die Telematikeinheit aufgesteckt werden. In der Telematikeinheit können eine Vielzahl von elektronischen Schaltungen angeordnet sein. Dies können beispielsweise ein Akkumulator oder eine Batterie zur Energieversorgung, ein GPS-Modul (Global Positioning System) zur Erfassung von Ortsdaten, Sensoren zur Erfassung von Zustandsdaten des Transportcontainers, dessen Inhalts oder des Gehäusesystems, eine Auswerteeinheit zum Auswerten der erfassten Daten und/oder ein Funk-Modul, wie beispielsweise ein GSM-Modul, zur Anbindung an eine zentrale Datenverarbeitungseinheit über z.B. ein Mobilfunknetz sein. Ferner können beliebige weitere elektronische Schaltungen auf Schaltungsplatinen realisiert sein, welche in dem Schaltungsmodul 5 angeordnet sein können.
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Das Schaltungsmodul 5 weist hierbei vorzugsweise im Bereich des Luftkanals 4a und oder des Lichtkanals 4b eine Sensorkammer 5S auf, welche eine Vielzahl von Sensoren aufweisen kann. Luftsensoren können hierbei die Bestandteile der über den Luftkanal 4a zugeführten Bestandteile insbesondere der Gase und Rauchpartikel erfassen. Die Luftsensoren können weiterhin eine Luftfeuchtigkeit, eine Lufttemperatur und einen Luftdruck der vom Container über den Luftkanal 4a zugeführten Luft erfassen. Lichtsensoren können beispielsweise das über den geraden Lichtkanal 4b empfangene Licht erfassen. Die verwendeten Lichtsensoren können insbesondere auch auf IR-, UV-, sichtbarem Licht oder Radar basierende Sensoren darstellen, die durch den Lichtkanal nach außen (d.h. in den Container-Innenraum) elektromagnetische Strahlen aussenden und anhand der reflektierten Strahlen, z.B. Abstandsmessungen ermöglichen (z.B. Container voll/leer). Neben den Luft- und Lichtsensoren können insbesondere auch Beschleunigungssensoren, Rotationssensoren und Magnetosensoren im Schaltungsmodul und insbesondere in der abgeschlossenen Sensorkammer 5S ausgebildet sein.
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Ferner können (nicht dargestellte) Näherungssensoren im Schaltungsmodul ausgebildet sein. Derartige Näherungssensoren können beispielsweise Ultraschallsensoren, optische Sensoren, kapazitive Sensoren und/oder magnetische Sensoren aufweisen, welche im Schaltungsmodul 5 derart angeordnet sind, dass sie ein Entfernen des Schaltungsmoduls 5 vom Untergrund erfassen. Auf diese Weise kann z.B. ein Alarm ausgelöst und zur zentralen Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden, der z.B. ein unauthorisiertes Entfernen (Diebstahl) des Schaltungsmoduls 5 bzw. des damit verbunden Befestigungssystems signalisiert.
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Als Material für das Sockelmodul 4 und das Schaltungsmodul 5 kann beispielsweise ein mechanisch hochfester und temperaturbeständiger Kunststoff verwendet werden, welcher ferner gegenüber Sonneneinstrahlung stabil ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Module den unterschiedlichsten Umwelteinflüssen zuverlässig stand halten.
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Vorzugsweise kann das Sockelmodul 4 mit dem Schaltungsmodul 5 einstückig ausgebildet werden, wodurch sich eine mechanische Sicherung über die Sicherungsschrauben S auch für das Schaltungsmodul realsieren lässt. In gleicher Weise kann das Schaltungsmodul 5 auch fest mit dem Sockelmodul verschraubt, verklebt oder anderweitig verbunden sein, wodurch sich eine mechanische Diebstahlsicherung für das Schaltungsmodul ebenfalls realisieren lässt.
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Ferner kann gemäß 2 ein Solarmodul 6 mit einer Solarzelle 6a als flächiges Elektronikbauteil befestigt sein, um eine Energieversorgung für die elektronischen Schaltungen im Schaltungsmodul 5 zu unterstützen und/oder einen Akkumulator zu laden.
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Wie in 2 dargestellt ist können die einzelnen Module ferner mit Verbindungselementen V mit dem Befestigungselement 3 verbunden sein.
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3 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht des Befestigungssystems gemäß 2 in einem montierten Zustand. Erfindungsgemäß kann das Befestigungssystem die vorhandenen Lüftungsöffnungen 2 eines Containers nutzen, um auf einfache Weise den Innenraum des Containers, z.B. dessen Luftzusammensetzung und Lichtverhältnisse, zu erfassen bzw. zu überwachen.
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Gemäß 3 kann das Befestigungsmodul 3 derart über den Lüftungsöffnungen 2 angebracht werden, dass seine Luftkanalöffnung 3a über zumindest einer der Lüftungsöffnungen 2 liegt. Um eine gewünschte Dichtigkeit des Systems zu erhalten ist an der Unterseite des Befestigungsmoduls 3 beispielsweise ein Dichtring 10 aus elastischem Material vorgesehen, der zumindest die Luftkanalöffnung umgibt. Gemäß 3 kann der Dichtring 10 zusätzlich auch die Lochfeldöffnung 3b umgeben. Weiterhin kann seitlich am Befestigungsmodul 3 eine Dichtmasse 11 ausgebildet werden, welche eine Luft- und Wasserdichtigkeit zwischen Gehäusewand 1 und Befestigungsmodul 3 weiter erhöht. Das Befestigungsmodul 3 bzw. die Klickhalterung kann dadurch flexibel verfugt oder mittels Industriekleber verklebt werden. Der Zwischenraum von Befestigungsmodul 3 zu den Gehäuseöffnungen 2 kann dadurch zuverlässig wasser- und luftundurchlässig versiegelt werden.
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Zur Realisierung des verdeckten Luftkanals 4a ist im Sockelmodul 4 ein Hohlraum ausgebildet, der sich von der Gehäuseöffnung 2 bzw. der Luftkanalöffnung 3a bis zu einer Luft-Sensoröffnung 5a des Schaltungsmoduls 5 erstreckt. Die Luftkanalöffnung 3a und die Luft-Sensoröffnung 5a sind hierbei zueinander versetzt angeordnet, wodurch sich der zumindest teilweise verdeckte und gewundene Luftkanal 4a ergibt, in dem ein Luftstrom 7 aus dem Container-Innenraum durch die Gehäuseöffnung 2 bis hin zur Luft-Sensoröffnung 5a strömen kann, die sich im Bereich der Sensorkammer 5S befindet. Der Luftkanal 4a kann vollständig im Sockelmodul 4 oder gemeinsam mit der Oberfläche des Befestigungsmoduls 3 ausgebildet sein. Ferner kann der Luftkanal 4a eine oder mehrere Schleifen (nicht dargestellt) aufweisen.
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Das auf dem Sockelmodul wiederum vorzugsweise luft- und wasserdicht angebrachte Schaltungsmodul 5 weist bei seiner Luft-Sensoröffnung 5a beispielsweise eine wasserundurchlässige Membran 5aa auf, die für Rauchpartikel und/oder Gase durchlässig ist. Beispielsweise ist die Membran eine wasserundurchlässige semipermeable Membran, die für Festkörper bis zu einem Durmesser von ca. 10µm durchlässig ist. Dadurch können beispielsweise Rauch- und Feinstaubpartikel erfasst werden, während größere Schmutzteilchen zuverlässig vom Eindringen in das Schaltungsmodul abgehalten werden. Bei der Membran kann es sich um eine gewebte oder eine nicht gewebte Membran handeln, wobei nicht gewebte Membranen aufgrund ihrer Pfadstruktur bevorzugt sind.
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Hinter (in Luftstromrichtung) der Membran 5aa kann beispielsweise einer oder mehrere der Luftsensoren S1 in der Sensorkammer 5S angeordnet sein, um z.B. jeweilige Gasanteile, Rauchpartikel, Staubpartikel, Luftfeuchte, Luftdruck, Lufttemperatur usw. zu erfassen. Erfindungsgemäß ist es möglich ausschließlich die Luft des Container-Innenraums zu überwachen, obwohl das Schaltungsmodul außen am Container angebracht ist. Außenumgebungsbedingungen können somit zuverlässig ausgeschlossen werden. Die Luftsensoren S1 können ferner beispielsweise durch eine zusätzliche luft- und wasserdichte Wand (gestrichelt dargestellt) von den übrigen Sensoren getrennt werden.
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In ähnlicher Weise kann zur Realisierung des geraden Lichtkanals 4b im Sockelmodul 4 ein Hohlraum ausgebildet sein, der sich von der Gehäuseöffnung 2 bzw. der Luftkanalöffnung 3a bis zu einer Licht-Sensoröffnung 5b des Schaltungsmoduls 5 erstreckt. Die Luftkanalöffnung 3a und die Licht-Sensoröffnung 5b sind derart angeordnet, dass sich der gerade Lichtkanal 4b ergibt, in dem ein Lichtstrahl 8 nur aus dem Container-Innenraum durch die Gehäuseöffnung 2 bis hin zur Licht-Sensoröffnung 5b strömen kann, die sich wiederum im Bereich der Sensorkammer 5S befindet.
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Das auf dem Sockelmodul angebrachte Schaltungsmodul 5 weist bei seiner Licht-Sensoröffnung 5b beispielsweise ein wasser- und luftundurchlässiges Fenster 5bb auf, welches für Licht durchlässig ist. Hinter dem Fenster kann einer oder mehrere Lichtsensoren S2 in der Sensorkammer 5S angeordnet sein. Die verwendeten Lichtsensoren S2 können passive Sensoren darstellen, sie können aber insbesondere auch aktive Sensoren darstellen, die auf IR-, UV-, sichtbarem Licht oder Radar basierend elektromagnetische Strahlen durch den Lichtkanal 4b nach außen (d.h. in den Container-Innenraum) aussenden (nicht dargestellt) und anhand der reflektierten Strahlen, z.B. Abstandsmessungen ermöglichen (z.B. Container voll/leer). Beispielsweise kann das Fenster 5bb aus opakem Kunststoff bestehen, welches lichtdurchlässig aber undurchsichtig ist.
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Auf diese Weise kann ein vollständig gegenüber Umwelteinflüssen abgeschlossenes Schaltungsmodul 5 auf besonders einfache und sehr zuverlässige Weise zur Erfassung eines Container-Innenraumzustands angeschlossen werden.
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Abschließend kann das Befestigungssystem noch ein Solarmodul 6 aufweisen, dass mechanisch und elektrisch mit dem Schaltungsmodul 5 verbunden ist, und eine zusätzliche Energiequelle zu den nicht dargestellten Batterien oder Akkumulatoren darstellt.
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Wie bereits vorstehend beschrieben wurde kann sowohl der Luftkanal 4a als auch der Lichtkanal 4b eine Vielzahl von Filtern innerhalb des Sockelmoduls 4 aufweisen, wodurch die Sensoreigenschaften des Schaltungsmoduls 5 an die unterschiedlichsten Anwendungsfälle angepasst werden können. Die Herstellungskosten für das Schaltungsmodul 5 können dadurch wesentlich verringert werden, da es über das Sockelmodul 4 konfigurierbar ist.
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Obwohl das Sockelmodul 4 als eigenständiges Modul beschrieben wurde, kann es auch in das Schaltungsmodul 5 integriert sein und gleichsam einstückig mit dem Gehäuse des Schaltungsmoduls ausgebildet sein. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit einer Abdichtung zwischen Schaltungsmodul und Sockelmodul.
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Ferner ergibt sich hierbei ein besonders einfacher Diebstahlschutz. Gemäß 3 kann das Sockelmodul 4 ferner ein Lochfeld 4c mit einer Vielzahl von Löchern und das Befestigungsmodul 3 eine zugehörige Lochfeldöffnung 3b aufweisen. Die Löcher des Lochfelds 4c haben vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als die Gehäuseöffnungen 2, wodurch ohne jegliche Feinjustierung eine geeignete Sicherungsschraube S durch die Gehäuseöffnung 2 in eines der Löcher des Lochfeldes 4c geschraubt werden kann, wodurch Sockelmodul 4 (und Schaltungsmodul 5) auf besonders einfache Weise gegen Diebstahl gesichert werden können.
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Die 4 und 5 zeigen vereinfachte perspektivische Draufsichten eines Befestigungsmoduls 3 mit offenem und geschlossenem Schieber 3c gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Da vorzugsweise das Befestigungsmodul 3 permanent am Container verbleibt können durch den Schieber 3c die Belüftungsöffnungen 2 einfach geöffnet oder verschlossen werden. Auf diese Weise lassen sich die unterschiedlichsten Anwendungsfälle realisieren.
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Die 5 und 6 zeigen vereinfachte perspektivische Unteransichten des Befestigungsmoduls 3 mit offenem und geschlossenem Schieber 3c gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Vorzugsweise sind demzufolge der Schieber 3c, die Aussparung in dem der Schieber 3c läuft, die Luftkanalöffnung 3a und die Lochfeldöffnung 3b vom Dichtring 10 umgeben.
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Die 8 zeigt eine vereinfachte perspektivische Unteransicht eines Sockelmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß 8 kann auch das Sockelmodul 4 an seiner Unterseite einen Dichtring 10 aufweisen, der eine luft- und wasserundurchlässige Verbindung von Befestigungsmodul 3 mit Sockelmodul 4 ermöglicht. Vorzugsweise sind demzufolge der Luftkanal 4a, der Lichtkanal 4b, das Lochfeld 4c und die Nut 4d von einem weiteren Dichtring 10 umgeben. Gleiches gilt auch für die Befestigung von Schaltungsmodul 5 auf Sockelmodul 4 sofern sie zweistückig ausgebildet sind.
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Die 9 zeigt eine vereinfachte Explosionsdarstellung des Befestigungsmoduls 3 mit einem Abdeckmodul 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Erfindungsgemäß kann somit auch ein Abdeckmodul 9 unmittelbar auf das Befestigungsmodul 3 aufgesteckt bzw. angeklickt werden.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfasst insbesondere auch Kombinationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Insbesondere können auch zusätzliche Gehäuseöffnungen an einem Container oder einem sonstigen Gehäuse vorgesehen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäusewand
- 2
- Gehäuseöffnung
- 3
- Befestigungsmodul
- 3a
- Luftkanalöffnung
- 3b
- Lochfeldöffnung
- 3c
- Schieber
- 3d
- Nasen
- 3e
- Schlitz
- 4
- Sockelmodul
- 4a
- Luftkanal
- 4b
- Lichtkanal
- 4c
- Lochfeld
- 4d
- Nut
- 5
- Telematikeinheit
- 5a
- Luft-Sensoröffnung
- 5aa
- Membran
- 5b
- Licht-Sensoröffnung
- 5bb
- Fenster
- 5S
- Sensorkammer
- S1
- Luftsensor
- S2
- Lichtsensor
- 6
- Solarmodul
- 6a
- Solarzelle
- 7
- Luftstrom
- 8
- Lichtstrahl
- 9
- Abdeckmodul
- 10
- Dichtring
- 11
- Dichtmasse
- 21
- Befestigungselemente
- 22
- Herkömmliche Ventilationshaube
- S
- Sicherungsschrauben
- V
- Verbindungselemente
