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Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem zum Überwachen eines Objektes gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Ein Sensorsystem dieser Art kann zur Überwachung eines Kunstwerks oder eines anderen Objektes dienen, das beispielsweise vor Fälschung, vor Diebstahl oder vor einer Schädigung durch äußere Einflüsse geschützt werden soll. Sensorsysteme dieser Art können zur Erfassung verschiedener Größen eingerichtet sein, die für den Erhalt des Objektes relevante Umgebungsbedingungen charakterisieren (z.B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Helligkeit). Auch können sie dazu dienen, eine Ortung des damit überwachten Objekts zu ermöglichen und/oder Erschütterungen am Objekt zu erfassen. Ein solches Sensorsystem ist z.B. in der Druckschrift
US 2010/0315239 A1 beschrieben.
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Um eine lückenlose Überwachung sicherzustellen und im Fall eines beweglichen Objekts einen Diebstahl oder die unbemerkte Ersetzung eines Originals durch eine Fälschung zumindest zu erschweren, ist es wünschenswert, wenn ein Sensorsystem der geschilderten Art nicht ohne weiteres von dem zu überwachenden Objekt entfernt werden kann. Aus den Druckschriften
DE 90 13 431 U1 ,
US 2010/0315239 A1 ,
DE 195 12 567 C1 ,
WO 88/03689 A1 und
DE 10 2008 009 491 B4 sind Sensoren zur Sicherung von Objekten gegen Diebstahl bekannt, die jeweils zur Befestigung an einem zu sichernden Objekt vorgesehen und so gestaltet sind, dass sie nicht unbemerkt, d.h. nicht ohne Auslösen eines Alarms, durch unbefugte Personen von diesem Objekt gelöst werden können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vergleichbares Sensorsystem zur Überwachung von Objekten vorzuschlagen, das zwar auf möglichst einfache Weise an einem zu überwachenden Objekt befestigt werden, jedoch nicht unbemerkt von diesem entfernt werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Sensorsystem gemäß dem Hauptanspruch. Weiterentwicklungen und spezielle Ausführungsformen des Sensorsystems sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
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Demnach umfasst das hier vorgeschlagene Sensorsystem zum Überwachen eines Objektes, wie beispielsweise eines Kunstwerks, zumindest ein erstes Teil und ein zweites Teil, von denen ein Sensormodul mit mindestens einem Sensor ist, sowie mindestens ein Befestigungsmittel für eine Befestigung des ersten Teils an dem zu überwachenden Objekt. Dabei sind das erste Teil und das zweite Teil ausgestaltet, eine lösbare Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil herzustellen.
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Eines der beiden genannten Teile ist mit einem Signalgeber ausgestattet, der eingerichtet ist, ein Lösen der genannten Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil zu detektieren und ein dadurch ausgelöstes Signal zu erzeugen. Wird also beim Trennen des Sensorsystems von dem Objekt zunächst das zweite Teil vom ersten Teil getrennt, dann wird dies durch den Signalgeber erkannt, der daraufhin das genannte Signal erzeugt. So lässt sich zunächst verhindern, dass das zweite Teil des Sensorsystems unbemerkt vom ersten Teil und damit vom zu überwachenden Objekt entfernt wird.
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Das vorgeschlagene Sensorsystem sieht außerdem vor, dass die genannte Befestigung des ersten Teils an dem Objekt in dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, nicht zerstörungsfrei, also nicht ohne eine zumindest teilweise Zerstörung oder Beschädigung des Objektes und/oder des Sensorsystems, lösbar ist. Das erste Teil und das zweite Teil sind also so beschaffen, dass sie ein zerstörungsfreies Lösen der Befestigung des ersten Teils am Objekt verhindern.
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Das kann durch verschiedene weiter unten beschriebene Maßnahmen erreicht werden. Falls also nicht vor dem Trennen des ersten Teils von dem Objekt - was wie gesagt nicht unbemerkt möglich ist - die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil gelöst wird, lässt sich diese Befestigung des ersten an dem Objekt nur lösen, indem gleichzeitig das Objekt und/oder das Sensorsystems zumindest beschädigt wird. Da diese Beschädigung des Objekts und/oder des Sensorsystems entweder -wegen der zum Lösen erforderlichen und mit Erschütterungen einhergehenden Gewalt - bereits während des Lösens der Befestigung detektiert werden kann oder zumindest Spuren hinterlässt, die erkennbar bleiben und nachträglich feststellbar sind, ist es auf jeden Fall unmöglich, das Sensormodul - sei dieses das erste oder das zweite der genannten Teile - unbemerkt von dem zu überwachenden Objekt zu lösen.
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Bei dem Signal, das durch Lösen der Verbindung zwischen den zwei Teilen ausgelöst wird, kann es sich beispielsweise um ein akustisch oder optisch wahrnehmbares Warnsignal handeln. Es kann sich aber auch über ein Funksignal oder ein anderes mittels einer entsprechend eingerichteten externen Empfängereinheit empfangbares Signal handeln. Es ist natürlich auch möglich, dass der Signalgeber außerdem eingerichtet ist, in einem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen den zwei genannten Teilen besteht, ein Lösen der genannten Befestigung des ersten Teils an dem Objekt zu detektieren und ein dadurch ausgelöstes Signal zu erzeugen, für das Ähnliches gelten kann wie für das erstgenannte Signal. Der Signalgeber weist in der Regel ein entsprechend ausgebildetes Sensorelement auf, um das Lösen der genannten Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil zu detektieren. Das Sensorelement kann als Kontaktsensor, als mechanischer Taster oder Schalter, als Magnetelement, als piezoelektrisches oder piezoresisitives Element, als kapazitiver oder induktiver Sensor oder als Temperaturfühler oder als optischer Sensor bzw. Lichtschranke oder als Teil einer Leiterschleife ausgestaltet sein. Im ersten Teil oder im zweiten Teil kann beispielsweise eine Ausbuchtung oder einen Vorsprung vorgesehen sein, die bzw. der in dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen den zwei Teilen besteht, eine Gegenkraft auf das Sensorelement ausübt, die das Sensorelement in einen vorbestimmten (bspw. zusammengedrückten) Zustand überführt und/oder in diesem Zustand hält, sobald und/oder solange die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht.
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Das zweite Teil ist das Sensormodul. Bei dem ersten Teil des Sensorsystems handelt es sich um einen Adapter, der das Sensormodul mit dem Objekt verbindet. Mit dem vorgeschlagenen Sensorsystem ist es möglich, das Sensormodul für verschiedene Anwendungen in seiner Form unverändert beizubehalten und lediglich die Form des Adapters an die Form des zu überwachenden Objektes so anzupassen, dass der Adapter und über den Adapter auch das Sensormodul sicher an dem Objekt befestigt werden kann, ohne dass eine Änderung der Form des Sensormoduls, die typischerweise aufwendig ist und außerdem hohe Kosten verursachen kann, notwendig wäre. Vorzugsweise ist der Adapter aus einem Kunststoff gefertigt und kann so kostengünstig in jeder gewünschten Form hergestellt werden. Vorteilhafterweise ist es dabei in der Regel nicht erforderlich, dass der Adapter elektrische und/oder elektronische Bauteile aufweist. Derartige Bauteile können vollständig in dem Sensormodul oder in einem eventuell vorgesehenen weiteren Funktionsmodul des Sensorsystems integriert sein. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn der genannte Signalgeber, der eine Trennung der beiden Teile detektieren soll, im Sensormodul angeordnet ist.
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In der Regel weist der Adapter eine Kontaktfläche auf, die einer Oberfläche des Objekts zugewandt ist, wenn der Adapter in bestimmungsgemäßer Weise an dem zu überwachenden Objekt befestigt ist. Typischerweise liegt bei der bestimmungsgemäßen Befestigung des Adapters am Objekt ein flächiger Berührungskontakt zwischen der genannten Kontaktfläche und der Oberfläche des Objekts vor. Vorzugsweise ist die genannte Kontaktfläche des Adapters komplementär zu der Oberfläche des Objekts ausgestaltet bzw. ausgeformt, um eine möglichst sichere und für das Objekt schonende Befestigung an dem Objekt zu ermöglichen.
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Es ist vorgesehen, dass das Sensorsystem mindestens zwei verschiedene Adapter aufweist, dass also der genannte mindestens eine Adapter einen ersten Adapter, einen zweiten Adapter und gegebenenfalls noch weitere Adapter umfasst, wobei sich diese Adapter in der Ausformung bzw. Ausgestaltung ihrer jeweiligen Kontaktfläche unterscheiden können.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass sich eine Größe der Kontaktfläche des ersten Adapters von einer Größe der Kontaktfläche des zweiten Adapters unterscheidet und/oder dass sich eine Krümmung der Kontaktfläche des ersten Adapters von einer Krümmung der Kontaktfläche des zweiten Adapters unterscheidet. Die Kontaktfläche eines jeden der genannten Adapter kann beispielsweise plan, konvex, konkav, rund, eckig oder in einer beliebigen anderen Form oder Mischform ausgestaltet sein.
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Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass das Sensorsystem mehrere der genannten Adapter umfasst, welche jeweils unterschiedliche Kontaktflächen aufweisen, so dass für ein gegebenes Objekt mit einer gegebenen Oberfläche des Objekts derjenige dieser Adapter ausgewählt werden kann, dessen Kontaktfläche besonders gut zu der Oberfläche des Objekts passt und somit besonders sicher an dem Objekt befestigt werden kann. Weist das Objekt beispielsweise eine konvexe, also nach außen gewölbte, Oberfläche auf mit einem bestimmten Krümmungsradius, so wird vorzugsweise derjenige Adapter ausgewählt, dessen Kontaktfläche hierzu möglichst komplementär ausgeformt ist, welche also konkav, d.h. nach innen gewölbt, ist und einen möglichst ähnlichen Krümmungsradius aufweist. Insgesamt besteht also der bereits angedeutete Vorteil, dass zum Herstellen einer möglichst sicheren Befestigung des Sensorsystems an der Oberfläche des Objektes lediglich die genannte Kontaktfläche des Adapters möglichst passend ausgeformt sein muss.
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Vorzugsweise umfasst das Sensorsystem mindestens ein z.B. im Sensormodul untergebrachtes Sensorelement zum Erfassen einer Temperatur und/oder zum Erfassen von Erschütterungen. In diesem Fall kann das Sensormodul außerdem eine Auswerteeinheit umfassen zum Auswerten von Ausgangssignalen dieses Sensorelements, wobei die Auswerteeinheit vorzugsweise außerdem dazu eingerichtet ist, solche Ausgangssignale des Sensorelements zu detektieren, die für ein Zerstören des genannten Teils des zu überwachenden Objektes oder des Sensorsystems charakteristisch sind, wie beispielsweise einen Temperaturanstieg aufgrund eines Erhitzens des Sensorsystems (beispielsweise um Teile des Sensorsystems zu erweichen oder zu schmelzen) oder Erschütterungen aufgrund eines mechanischen Umbiegens oder Zertrennens von Teilen des Sensorsystems. Die Auswerteeinheit kann ferner eingerichtet sein, ein entsprechendes Signal zu erzeugen, welches wiederum ein akustisch oder optisch wahrnehmbares Warnsignal sein kann bzw. ein Funksignal oder ein anderes mittels einer entsprechend eingerichteten externen Empfängereinheit empfangbares Signal.
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In einer Ausführungsform weist das erste Teil einen Bereich mit einem Zugang zu dem mindestens einen Befestigungsmittel auf. Allgemein soll dabei ein Bereich des ersten Teils dann als „einen Zugang zu dem Befestigungsmittel aufweisend“ verstanden werden, wenn das Befestigungsmittel in diesem Bereich oder von diesem Bereich aus zerstörungsfrei zugänglich ist, wenn das Befestigungsmittel also in diesem Bereich oder von diesem Bereich aus erreicht werden kann, ohne dass dazu das Objekt oder zumindest ein Teil des Sensorsystems beschädigt werden muss. Das Befestigungsmittel ist also nur in solchen Zuständen des Sensorsystems zerstörungsfrei zugänglich, in denen dieser Bereich mit dem genannten Zugang zerstörungsfrei zugänglich ist.
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Handelt es sich bei dem Befestigungsmittel bspw. um eine Schraube, Niete oder ein vergleichbares mechanisches Befestigungsmittel, dann weist das erste Teil für dieses Befestigungsmittel typischerweise eine Durchtrittsöffnung (also ein Loch) auf, durch die das Befestigungsmittel hindurchgeführt ist bzw. werden kann. Ein solches Befestigungsmittel ist in der Regel dann zerstörungsfrei zugänglich, wenn diese Durchtrittsöffnung von einer der Kontaktfläche entgegengesetzten Oberseite aus zugänglich ist, wenn also der Bereich des zweiten Teils, der die Durchtrittsöffnung(en) auf der genannten Oberseite umgibt, nicht verdeckt oder blockiert ist.
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Das Merkmal, dem zufolge das erste Teil nicht zerstörungsfrei von dem Objekt gelöst werden kann, solange die Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, lässt sich bei dieser Ausführungsform dadurch realisieren, dass in dem genannten Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, der Zugang zum mindestens einen Befestigungselement durch das zweite Teil versperrt ist. Dies ist typischerweise gleichbedeutend damit, dass in diesem Zustand der genannte Bereich, der diesen Zugang aufweist, selbst nicht zerstörungsfrei zugänglich ist, also typischerweise selbst durch das zweite Teil verdeckt oder blockiert ist. Typischerweise ist in diesem Zustand, falls außerdem das erste Teil mittels des mindestens einen Befestigungsmittels an dem Objekt befestigt ist, auch das Befestigungsmittel selbst nicht zerstörungsfrei zugänglich. Durch die Versperrung oder Blockierung des genannten Zugangs zu dem Befestigungsmittel (bzw. des Bereichs mit diesem Zugang) ist es dann unmöglich oder zumindest erheblich erschwert, die genannte Befestigung des ersten Teils an dem zu überwachenden Objekt zerstörungsfrei (und somit unbemerkt oder spurlos) zu lösen. In jedem Fall ist es in diesem Zustand unmöglich, das Befestigungsmittel auf die für dieses Befestigungsmittel vorbestimmte Weise zu lösen, also beispielsweise im Falle einer Schraube diese Schraube durch ein Drehen der Schraube aus dem Objekt herauszudrehen.
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In einer Ausführungsform weist das zweite Teil an mindestens einer Außenseite des zweiten Teils mindestens eine Ausbuchtung oder Verbreiterung oder einen Vorsprung oder Ausleger auf, die bzw. der in dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, den genannten Zugang zu dem Befestigungsmittel verdeckt oder blockiert. Dabei kann diese mindestens eine Ausbuchtung oder Verbreiterung bzw. der Vorsprung oder Ausleger beispielsweise rippenförmig oder auch lamellenförmig ausgeformt sein. Vorzugsweise ist diese Verbreiterung bzw. dieser Vorsprung möglichst stabil und massiv ausgeführt und kann beispielsweise einen metallischen (z.B. stählernen) Anteil aufweisen oder auch vollständig aus Metall gefertigt sein, beispielsweise aus einem Stahl.
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Typischerweise ist das Befestigungsmittel oder mindestens eines der Befestigungsmittel zum Herstellen einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Befestigung des ersten Teils am Objekt ausgestaltet. Beispielsweise kann es eine Schraube oder eine Niete sein. Es kann sich bei dem Befestigungsmittel aber auch um einen Klebstoff handeln zum Herstellen einer stoffschlüssigen Befestigung. Denkbar ist auch eine Kombination verschiedener Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine beliebige Kombination der hier genannten Beispiele. In einer Ausführungsform kann der als Befestigungsmittel dienende Klebstoff durch Anlegen einer elektrischen Spannung in dem genannten Zugang und/oder durch einen Wärmeeintrag in den genannten Zugang erweicht bzw. gelöst werden. Klebstoffe mit dafür erforderlichen Eigenschaften sind z.B. aus dem in Adhäsion - Kleben und Dichten 50 (2006) 9, S. 28-30 erschienenen Artikel von J.Kolbe, M. Stuve bekannt.
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Bei typischen Ausführungsformen ist die genannte Befestigung des ersten Teils an dem Objekt in einem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen den zweitgenannten Teilen nicht besteht, zerstörungsfrei lösbar. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn in dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil nicht besteht, die Befestigungsmittel zerstörungsfrei zugänglich sind, etwa um die Befestigungsmittel bestimmungsgemäß zu lösen, beispielsweise im Fall von Schrauben aus dem Objekt herauszudrehen.
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Es sei aber nicht ausgeschlossen, dass die genannte Befestigung des ersten Teils an dem Objekt auch in einem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter nicht besteht, nicht ohne Beschädigung lösbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Sensorsystem einen Stromkreis aufweist, der eine Leiterschleife umfasst, die durch einen Teil des Objektes hindurchführbar ist, sowie mindestens einen mit der Leiterschleife verbundenen und durch das erste Teil hindurch verlaufenden Abschnitt des Stromkreises (dieser kann seinerseits mehrere Teilabschnitte, typischerweise zwei Teilabschnitte, umfassen) und einen durch das zweite Teil hindurch verlaufenden weiteren Abschnitt des Stromkreises. In dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, sind die Leiterschleife, der mindestens eine durch das erste Teil hindurch verlaufende Abschnitt des Stromkreises und der durch das zweite Teil hindurch verlaufende weitere Abschnitt des Stromkreises miteinander verbunden, so dass der Stromkreis insgesamt geschlossen ist oder geschlossen werden kann. Der genannte Signalgeber kann in diesem Fall eingerichtet sein, ein Unterbrechen dieses Stromkreises zu detektieren (etwa als Änderung des elektrischen Widerstandes des Stromkreises) und anschließend, wie oben beschrieben, ein dadurch ausgelöstes Signal zu erzeugen.
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Vorzugsweise wird die genannte Leiterschleife beim Befestigen des ersten Teils, also des Adapters, an dem zu überwachenden Objekt so an dem Objekt befestigt, beispielsweise an dem Objekt verklebt oder durch das Objekt hindurchgeführt, dass eine Trennung des ersten Teils von dem Objekt nur noch durch ein Durchtrennen der Leiterschleife möglich ist, also durch ein Beschädigen und mithin teilweises Zerstören des Sensorsystems. Beispielsweise kann im Fall, dass es sich bei dem Objekt um ein Bild mit einer Leinwand handelt, die Leiterschleife mit einem Teil der Leinwand verwoben sein.
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In einer besonders einfach herstellbaren und außerdem auch sehr flachen Ausführungsform ist der das erste Teil bildende Adapter als eine Platte oder als ein Rahmen ausgebildet. Beispielsweise kann der Adapter eine erste Längsstrebe und eine zweite Längsstrebe sowie mindestens eine die erste Längsstrebe mit der zweiten Längsstrebe verbindende Querstrebe aufweisen. In einer besonders einfachen Ausführungsform ist der Adapter U-förmig ausgeformt und umfasst in diesem Fall zwei der genannten Längsstreben und vorzugsweise genau eine der genannten Querstreben.
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Vorzugsweise sind die Längsstreben und die mindestens eine Querstrebe derart ausgestaltet, dass das Sensormodul in dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter besteht, zwischen diesen Längsstreben positioniert ist. In dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter besteht, umrahmen die genannten Längsstreben und die mindestens eine Querstrebe dann das Sensormodul zumindest teilweise.
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Zum Herstellen der genannten Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil weisen die zwei Teile typischerweise zueinander komplementär ausgestaltete Verbindungselemente auf. Beispielsweise können die genannten Verbindungselemente jeweils in der Form einer Schiene, einer Nut, einer Rille, einer Feder, einer Spundung, einer Ausbuchtung, einer Aussparung, einer Ausnehmung, einer Vertiefung oder in der Form eines Rastelements, beispielsweise einer Rastnase oder eines Klipses, ausgestaltet sein. Typischerweise umfassen das erste Teil und das zweite Teil jeweils mindestens ein derartiges Verbindungselement, unter Umständen auch jeweils zwei oder mehr derartige Verbindungselemente. Vorzugsweise sind die Verbindungselemente derart ausgestaltet, dass die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter wiederholt hergestellt und wieder gelöst werden kann. In dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil besteht, befinden sich die genannten Verbindungselemente typischerweise in einem gegenseitigen Eingriff, in einem gegenseitigen Formschluss und/oder in einem gegenseitigen Kraftschluss.
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Typische Ausführungen sehen vor, dass die beiden Teile zusammengeschoben oder ineinandergeschoben werden und dadurch mittels der Verbindungselemente verbunden werden können.
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Typischerweise sind die genannten Verbindungselemente an Seitenflächen der beiden Teile angeordnet. In dem oben beschriebenen Beispiel etwa, in dem der Adapter Längsstreben und mindestens eine Querstrebe aufweist, können die genannten Verbindungselemente des Adapters auf einander zugewandten Seiten dieser Längsstreben angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise ist es möglich, das hier vorgeschlagene Sensorsystem besonders flach auszuführen. Vorzugsweise ist eine maximale Höhe des ersten Teils oder des Adapters nicht größer als eine maximale Höhe des zweiten Teils bzw. des Sensorelements. Die genannten Höhen seien dabei definiert als Abmessungen in einer zur oben beschriebenen Kontaktfläche senkrechten Richtung, also senkrecht zur Oberfläche des Objektes, wenn das Sensorsystem an dem Objekt befestigt ist. Vorzugsweise ist die genannte maximale Höhe des mindestens einen Adapters sogar geringer als die maximale Höhe des Sensorelements, so dass dieser den Adapter überragt.
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Durch eine räumlich besonders kompakte Bauweise des Sensorsystems ist es in vielen Fällen möglich, das Sensorsystem an dem Objekt so zu befestigen, dass es durch einen Betrachter des Objekts nicht oder kaum wahrgenommen wird oder zumindest nicht als störend empfunden wird. In manchen Fällen ist es durch eine kompakte Bauweise sogar möglich, das Sensorsystem vollständig oder zumindest teilweise innerhalb eines Hohlraums des Objekts anzuordnen.
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In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Sensorsystem zusätzlich zu dem Sensormodul mindestens ein Funktionsmodul, das typischerweise insbesondere einen Energiespeicher zur Versorgung des Sensormoduls mit elektrischer Energie aufweist und das ausgewechselt werden können soll, ohne dass das Sensormodul dazu vom Objekt entfernt und außer Betrieb genommen werden muss. Das Funktionsmodul kann das zweite Teil des Sensorsystems sein, wenn das erste Teil durch das Sensormodul gegeben ist. Typischerweise jedoch wird das Funktionsmodul zu dem Adapter als erstem Teil und dem Sensormodul als zweitem Teil hinzukommen. Das mindestens eine Funktionsmodul ist bei diesen Ausführungen für eine lösbare Verbindung mit dem Sensormodul und/oder mit dem Adapter eingerichtet. Zu diesem Zweck kann auch das Funktionsmodul Verbindungselemente aufweisen, die mit den bereits oben beschriebenen Verbindungselementen des Adapters zusammenwirken und gleicher Art sein können wie die Verbindungselemente des Sensormoduls. Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass der Adapter, das Funktionsmodul und das Sensormodul derart ausgestaltet sind, dass in einem Zustand, in dem gleichzeitig die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter sowie die oben genannte Verbindung zwischen dem Funktionsmodul und dem Adapter besteht, das Funktionsmodul und das Sensormodul so relativ zueinander und zu dem Adapter angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen auf einer gleichen Höhe relativ zur oben genannten Kontaktfläche des Adapters angeordnet sind. In diesem Fall sind das Funktionsmodul und das Sensormodul aus der Richtung der Kontaktfläche (also aus der Richtung des Objekts) betrachtet nebeneinander angeordnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Sensorsystem insgesamt sehr flach ist und somit vorteilhafterweise so wenig wie möglich über die Oberfläche des Objekts herausragt.
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Im Fall, dass der Adapter, wie oben beschrieben, in der Form eines Rahmens ausgestaltet ist und zwei Längsstreben sowie mindestens eine die beiden Längsstreben verbindende Querstrebe aufweist, ist das Funktionsmodul (ebenso wie das Sensormodul) und der Adapter vorzugsweise außerdem so ausgestaltet, dass in dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Funktionsmodul und dem Adapter besteht, das Funktionsmodul zwischen der ersten Längsstrebe und der zweiten Längsstrebe (und ggf. neben dem Sensormodul) positioniert ist. Dies erlaubt insgesamt einen besonders flachen und auch einfachen Aufbau des Adapters, da die Verbindungselemente des Adapters gleichzeitig zum Verbinden des Funktionsmoduls und zum Verbinden des Sensormoduls mit dem Adapter ausgestaltet sein können.
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Das Sensormodul und ggf. das Funktionsmodul können jeweils einen oder mehrere Sensorelemente umfassen. Dieses Sensorelement bzw. diese Sensorelemente können eingerichtet sein, eine Temperatur, eine Luftfeuchtigkeit, eine Strahlungsintensität oder eine andere Messgröße zu erfassen, beispielsweise eine Messgröße, die eine für den Erhalt des zu überwachenden Objekts relevante Umgebungsbedingung charakterisiert. Es ist auch möglich, dass das Sensorelement bzw. mindestens eines der Sensorelemente eingerichtet ist, Erschütterungen des Sensorsystems bzw. des Objekts zu erfassen und/oder Schadstoffe zu detektieren. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, wie oben bereits beschrieben, eine unbefugte Manipulation des Sensorsystems zu detektieren. Es ist außerdem möglich, dass mittels eines des mindestens einen Sensorelementes Ortungssignal eines vorzugsweise satellitengestützten Ortungssystems (wie bspw. GPS oder ein anderes Ortungssystem) empfangen werden zum Orten des Sensorsystems und ggf. des zu überwachenden Objektes.
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Das Funktionsmodul und das Sensormodul können jeweils mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die für einen Datenaustausch und/oder für eine Energieübertragung zwischen dem Sensormodul und dem Funktionsmodul eingerichtet sein können. Beispielsweise kann das Funktionsmodul einen Energiespeicher aufweisen, der eingerichtet ist, im Sensormodul enthaltende Verbraucher, wie beispielsweise die bereits genannten Sensorelemente, über die oben genannten Schnittstellen mit Energie zu versorgen. Zusätzlich ist es möglich, dass auch das Sensormodul einen Energiespeicher aufweist, um die im Sensormodul enthaltenen Verbraucher mit Energie zu versorgen, beispielsweise während einer Trennung des Funktionsmoduls von dem Sensormodul.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Funktionsmodul und/oder das Sensormodul Schnittstellen aufweisen, welche es ermöglichen, Messsignale mindestens eines externen Sensorelements an das Sensormodul und/oder an das Funktionsmodul zu übergeben. Das mindestens eine externe Sensorelement kann dabei Teil des Sensorsystems sein und beispielsweise ebenfalls an dem zu überwachenden Objekt befestigt sein. Es kann insbesondere dazu dienen eine Strahlungsintensität oder eine Beleuchtungsstärke zu erfassen, beispielsweise an einer Vorderseite eines zu überwachenden Kunstwerks, wenn die Hauptbestandteile des Sensorsystems - also insbesondere das erste und das zweite Teil - an der Rückseite des Kunstwerks versteckt sind.
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Das Sensorsystem kann in diesem Fall ferner mindestens einen mit dem externen Sensor verbundenen Stecker aufweisen, der für eine lösbare Steckverbindung mit dem zweiten Teil des Sensorsystems eingerichtet ist, wobei das erste Teil des Sensorsystems eine Ausnehmung aufweist, die den Stecker aufnimmt, wobei der Stecker in dem genannten Zustand, in dem das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist, zumindest dann in dieser Ausnehmung blockiert und seine Steckverbindung mit dem zweiten Teil verriegelt ist, wenn das erste Teil mit dem mindestens einen Befestigungsmittel an dem Objekt befestigt ist.
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In ähnlicher Weise ist es möglich, dass das Sensorsystem mindestens ein zusätzliches Funktionselement aufweist, das für eine lösbare Steckverbindung mit dem zweiten Teil des Sensorsystems eingerichtet ist, wobei das erste Teil des Sensorsystems eine das Funktionselement aufnehmende Ausnehmung aufweist, wobei das Funktionselement in dem Zustand, in dem das zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist, zumindest dann in dieser Ausnehmung blockiert und seine Steckverbindung mit dem zweiten Teil verriegelt ist, wenn das erste Teil mit dem mindestens einen Befestigungsmittel an dem Objekt befestigt ist.
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Das Funktionsmodul und/oder das Sensormodul können eine Sendeeinheit zum Senden von Messsignalen der genannten Sensorelemente oder von hieraus abgeleiteten Signalen bzw. Warnsignalen an eine externe Empfängereinheit umfassen. Beispielsweise können das Funktionsmodul und/oder das Sensormodul eine Auswerteeinrichtung umfassen zum Auswerten der Messsignale der genannten Sensorelemente. Beispielsweise ist es möglich, mittels einer solchen Auswerteeinheit in Abhängigkeit der Messsignale zu überwachen, ob vorgegebene Umgebungsbedingungen des Objektes erfüllt sind, bspw. bezüglich Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strahlungsbelastung, Helligkeit und/oder Erschütterungen. Es können mit der Auswerteeinheit auch weitere Informationen aus den Messsignalen abgeleitet werden, wie etwa das Maß einer die Lebensdauer des Objektes einschränkenden Belastung oder das Maß einer schädigenden Einwirkung der Umgebung auf das Objekt. Das Funktionsmodul und/oder das Sensormodul können auch eine Speichereinheit zum Speichern von Messsignalen von Sensorelementen oder hieraus abgeleiteten Signalen oder Daten umfassen.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Funktionsmodul von dem Adapter und ggf. von dem Sensormodul trennbar ist, ohne das hierdurch ein Signal bzw. ein Warnsignal ausgelöst wird. Beispielsweise ist es auf diese Weise möglich, das Funktionsmodul zu warten, zu kalibrieren, in ihm gespeicherte Messsignale und/oder Daten auszulesen und/oder es durch ein anderes Funktionsmodul zu ersetzten, etwa um das Sensormodul mit einem neuen bzw. aufgeladenen Energiespeicher zu verbinden und/oder um ein Funktionsmodul mit (zusätzlichen oder ergänzenden) Sensorelementen an dem Objekt zu befestigen, die sich für die Überwachung des Objektes besonders gut eignen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine perspektivische Ansicht eines zu überwachenden Objekts mit einem Sensorsystem zum Überwachen dieses Objektes,
- 2 ebenfalls in perspektivischer Ansicht das vergrößert dargestellte Sensorsystem aus 1,
- 3A eine Aufsicht auf dieses hier teilweise transparent dargestellte Sensorsystem,
- 3B einen in 3A mit B-B gekennzeichneten Querschnitt durch das Sensorsystem aus den vorherigen Figuren,
- 4 eine perspektivische Ansicht des gleichen Sensorsystems in einer halbtransparenten Darstellung,
- 5 eine perspektivische Ansicht des Sensorsystems aus den vorherigen Figuren in einem Zustand, in dem dieses in drei Teile zerlegt ist,
- 6 einen Querschnitt durch ein Sensorsystem zum Überwachen eines Objektes in einer anderen Ausführung, in der das Sensorsystem einen durch das Sensorsystem und das zu überwachende Objekt geführten Stromkreis aufweist,
- 7 eine Aufsicht auf ein Sensorsystem zum Überwachen eines Objektes in einer dritten Ausführung,
- 8 einen Querschnitt durch das Sensorsystem aus 7 an der dort mit B-B gegenzeichneten Stelle,
- 9 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der es sich um eine Abwandlung des Sensorsystems zum Überwachen eines Objektes aus den 1-5 handelt,
- 10 einen Querschnitt durch das Sensorsystem aus 9 an der in 9 mit B-B gekennzeichneten Stelle,
- 11 eine Seitenansicht einer Weiterentwicklung des in 1 gezeigten Sensorsystems,
- 12 einen Querschnitt durch das Sensorsystem aus 11 an der in 11 mit A-A gekennzeichneten Stelle, und
- 13 ein vergrößert dargestellter Teil des in 12 gezeigten Querschnitts das Sensorsystem.
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Wiederkehrende Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren jeweils gleiche oder vergleichbare Merkmale.
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1 und 2 zeigen schematische Darstellungen eines Sensorsystems 1 hier vorgeschlagener Art zum Überwachen eines Objektes 2, das im gezeigten Fall durch ein Kunstwerk in der Form eines gerahmten Gemäldes gegeben ist. Das Sensorsystem 1 umfasst einen Adapter 3, ein Sensormodul 4 und ein Funktionsmodul 5. Der Adapter 3 ist mittels mehrerer Befestigungsmittel 11 (vgl. 3 und 6) an einem Rahmen 6 des Objektes 2 lösbar befestigt. Der Adapter 3, das Sensormodul 4 und das Funktionsmodul 5 sind ausgestaltet, eine lösbare Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 sowie zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 herzustellen. In 1 und 2 ist jeweils ein Zustand gezeigt, in dem diese Verbindungen zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 sowie zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 besteht und in dem außerdem der Adapter 3 an dem Rahmen 6 des Objektes 2 befestigt ist.
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Mit dem Sensorsystem 1 ist es vorteilhafterweise ausreichend, den aus Kunststoff gefertigten Adapter 3 an die Form des Rahmens 6 des Objektes 2 anzupassen, wohingegen das Sensormodul 3 sowie das Funktionsmodul 4 unverändert beibehalten werden kann. Neben dem gezeigten Adapter 3 umfasst das Sensorsystem 1 noch eine Vielzahl weitere verschieden geformte Adapter, die hier jedoch nicht dargestellt sind. Jeder dieser weiteren Adapter ist ebenfalls dazu ausgestaltet, eine lösbare Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 sowie zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 herzustellen und unterscheidet sich von dem hier gezeigten Adapter 3 nur durch eine abweichende Formgebung einer am zu schützenden Kunstwerk anliegenden Kontaktfläche. Je nachdem, wie das zu schützenden Kunstwerk an der Stelle geformt ist, an der das Sensormodul 4 angebracht werden soll, kann dann der jeweils am besten passende Adapter 3 oder weitere Adapter ausgewählt werden.
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In 3A ist das Sensorsystem aus den 1 und 2 noch einmal in einer halbtransparenten Weise dargestellt, so dass einige weitere Merkmale erkennbar sind, die weiter unten mit Bezug auf 4 genauer erläutert werden. Die 3B zeigt einen Querschnitt durch das gleicher Sensorsystem an einer in 3A mit B-B gekennzeichneten Stelle. Zu erkennen ist auch dort das Sensormodul 4, der Adapter 3, der Rahmen 6. Wie anhand dieser Darstellung zu erkennen ist, weist der Adapter 3 eine Kontaktfläche 9 auf, welche in dem vorliegenden Zustand, in dem die genannte Befestigung des Adapters 3 an dem zu überwachenden Objekt 2 besteht, einer Oberfläche 10 des Rahmens 6 des Objekts 2 zugewandt ist und an dieser Oberfläche 10 anliegt. Die Kontaktfläche 9 des gezeigten Adapters 3 ist plan und somit komplementär zu der ebenfalls planen Oberfläche 10 des Objekts 2 ausgeformt, um eine möglichst sichere und für das Objekt 2 schonende Befestigung des Adapters 3 an dem Objekt 2 zu ermöglichen. Die Kontaktfläche der übrigen, nicht gezeigten Adapter des Sensorsystems 1 weisen jeweils anders geformte Kontaktflächen auf, so dass sich die Größen und die Krümmungen der Kontaktflächen der Adapter jeweils voneinander unterscheiden. Insbesondere sind diese Kontaktflächen plan, konvex, konkav, rund oder eckig geformt. So ist es möglich, dass für ein gegebenes Objekt mit einer gegebenen Oberfläche des Objekts, beispielsweise für eine bestimmte Rahmenvariante eines Bildes (Keilrahmen, Holzplatte etc.) derjenige dieser Adapter ausgewählt werden kann, dessen Kontaktfläche besonders gut zu der Oberfläche des Objekts passt und somit besonders sicher an dem Objekt befestigt werden kann.
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In 3B ist außerdem eines der bereits erwähnten Befestigungsmittel 11 gezeigt, die in diesem Beispiel durch Schrauben gegeben sind, in andere Ausführungen aber auch durch andere Befestigungsmittel, wie bspw. Nieten oder einen thermisch und/oder elektrisch lösbaren oder auf andere Weise lösbaren oder auch nicht lösbaren Klebstoff oder durch eine Kombination hiervon, gegeben sein können. Es ist aus 3 zu erkennen, das die genannte Befestigung des Adapters 3 an dem Objekt 2 in dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, nicht zerstörungsfrei, also nicht ohne eine zumindest teilweise Zerstörung des Objektes und/oder des Sensorsystems 1, lösbar ist. Falls also vor dem Trennen dieser Befestigung des Adapters 3 von dem Objekt 2 nicht die genannten Verbindungen zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 gelöst wird, indem das Funktionsmodul 5 und das Sensormodul 4 aus dem Adapter 3 herausgezogen werden, lässt sich diese Befestigung des Adapters 3 an dem Objekt 2 nur lösen, indem gleichzeitig zumindest ein Teil des Sensorsystems 1 zerstört oder beschädigt wird, sei es ein Teil des Rahmens 6, ein Teil des Adapters 3 oder ein Teil des Sensormoduls 4.
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Dieses Zerstören kann im vorliegenden Fall bereits während des Lösens der Befestigung detektiert werden und hinterlässt außerdem Spuren, die auch noch zu einem späteren Zeitpunkt erkannt werden können, beispielsweise an dem Rahmen 6 oder an dem Adapter 3, dem Sensormoduls 4 und/oder an dem Funktionsmodul 5. Das Sensormodul umfasst ein Sensorelement 12 zum Erfassen von Erschütterungen, die z.B. beim gewaltsamen und mit Beschädigungen verbundenen Trennen des Adapters 3 von dem Rahmen 6 auftreten können. Das Sensormodul 4 umfasst außerdem eine Auswerteeinheit 13 zum Auswerten von Ausgangssignalen dieses Sensorelements 12, wobei die Auswerteeinheit 13 außerdem dazu eingerichtet ist, solche Ausgangssignale des Sensorelements 12 zu detektieren, die auf ein zumindest teilweises Zerstören des Rahmens 6, des Adapters 3 oder des Sensormoduls 4 hindeuten und z.B. durch Erschütterungen aufgrund eines mechanischen Umbiegens oder Zertrennens von Teilen des Sensorsystems 1, wie etwa einer Verbreiterung 14 des Sensormoduls 4, verursacht werden.
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Die Auswerteeinheit 13 ist außerdem eingerichtet, Warnsignale zu erzeugen oder auszulösen, z.B. optisch oder akustisch wahrnehmbare Signale und/oder Funksignale, die mittels einer entsprechend eingerichteten externen Empfängereinheit (hier nicht dargestellt) empfangen werden können. Dazu kann die Auswerteeinheit 13 mit entsprechend eingerichteten Signalgebern des Sensormoduls 4 verbunden sein, insbesondere mit der in 4 gezeigten Sendeeinheit 27 des Sensormoduls 4.
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Der Adapter 3 umfasst einen Bereich 15, in dem der Adapter 3 Durchtrittsöffnungen 16 aufweist, wobei durch jede dieser Durchtrittsöffnungen 16 jeweils eines der Befestigungsmittel 11 hindurchgeführt ist. Der Bereich 15 ist auf einer der Kontaktfläche 9 des Adapters 3 entgegengesetzten Oberseite 17 des Adapters 3 angeordnet und umgibt diese Durchtrittsöffnungen 16. Von diesem Bereich 15 aus sind die Befestigungsmittel 11 zerstörungsfrei zugänglich, können von dem Bereich 15 aus also erreicht werden, ohne hierbei Zerstörungen an dem Objekt 2 oder dem Sensorsystem 1 zu verursachen. Sobald als der Bereich 15 also zerstörungsfrei zugänglich ist, können die Befestigungsmittel 11 mit einem für die Befestigungsmittel 11 vorgesehenen Werkzeug, also im vorliegenden Fall mit einem Schraubenzieher, entfernt werden und hierdurch der Adapter 3 von dem Rahmen 6 getrennt werden, ohne Zerstörungen am Objekt 2 oder am Sensorsystem 1 zu verursachen.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es entscheidend, dass in dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, der Bereich 15 und somit auch der Zugang zu dem Befestigungsmittel 11 durch das Sensorelement 4 versperrt ist, so dass es in diesem Zustand praktisch unmöglich ist, den Adapter 3 mit dem Sensormodul 4 von dem Objekt 2 zerstörungsfrei und unbemerkt zu lösen.
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Die wird dadurch erreicht, dass in dem genannten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 und zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 besteht, das Sensormodul 3 und das Funktionsmodul 5 den Bereich 15 und das mindestens eine Befestigungsmittel 11 überdecken und auf diese Weise unzugänglich machen.
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Das Sensormodul 4 weist an mindestens einer Außenseite des Sensormoduls 4 eine lamellenförmige Ausbuchtung oder Verbreiterung 14 auf, die durch einen Ausleger gebildet ist und einen Vorsprung bildet, wobei die Verbreiterung 14 bzw. der dadurch gebildete Vorsprung in dem genannten Zustand, in dem die Verbindungen zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 bestehen, den genannten Zugang zu den Befestigungsmitteln verdeckt und blockiert. Die Verbreiterung 14 ist mechanisch stabil und massiv ausgeführt und kann einen stählernen Kern aufweisen.
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4 zeigt eine weitere halbtransparente Ansicht des Ausführungsbeispiels aus den 1-3. Wie dort schematisch dargestellt ist, umfasst das Sensormodul 4 einen Signalgeber 18, der eingerichtet ist, ein Lösen der genannten Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 zu detektieren und ein dadurch ausgelöstes Signal zu erzeugen. Bei dem Signal handelt es sich um die Kombination eines akustisch und eines optisch wahrnehmbaren Warnsignals sowie eines Funksignals, das an eine entsprechend eingerichtete externe Empfängereinheit (hier nicht dargestellt) gesendet wird. Der Signalgeber 18 weist ein entsprechend ausgebildetes Sensorelement 18' auf, das eingerichtet ist, das Lösen der genannten Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 zu detektieren und im vorliegenden Beispiel als ein Kontaktsensor oder als ein mechanischer Taster oder Schalter ausgebildete ist. Es könnte aber genauso gut auch als Magnetelement, als piezoelektrisches oder piezoresisitives Element, als Temperaturfühler oder als Teil einer Leiterschleife ausgestaltet sein. Der Adapter 3 weist eine durch einen kurzen Ausleger gegebene Ausbuchtung 19 auf, die einen Vorsprung bildet und in dem Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, auf das Sensorelement 18' eine Gegenkraft ausübt und es auf diese Weise in einen zusammengedrückten Zustand überführt und in diesem Zustand hält, sobald und solange die genannte Verbindung zwischen dem Sensorelement 4 und dem Adapter 3 besteht.
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Wie außerdem in 4 gezeigt, umfasst das Sensormodul 3 zusätzlich zu dem Sensorelement 13 ein weiteres Sensorelement 20, das zum Erfassen einer Strahlungsintensität und/oder zum Empfangen von Ortungssignalen eines satellitengestützten Ortungssystems (z.B. GPS) eingerichtet sein kann. Auch im Funktionsmodul 5 ist ein Sensorelement 21 vorgesehen, und zwar zum Detektieren einer Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur. Im Sensormodul 4 und/oder im Funktionsmodul 5 kann außerdem ein ID-Chip vorgesehen sein. Das Funktionsmodul 4 und das Sensormodul 3 weisen außerdem jeweils eine Schnittstelle 22, 23 für einen Datenaustausch und für eine Energieübertragung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Funktionsmodul 5 auf. Im Funktionsmodul 5 ist insbesondere ein Energiespeicher 24 enthalten, um die im Funktionsmodul 5 enthaltende Verbraucher, wie beispielsweise das Sensorelement 21, sowie über die die oben genannten Schnittstellen 22, 23 auch die im Sensormodul 4 enthaltenen Verbraucher, wie beispielsweise die Sensorelemente 12, 20, mit elektrischer Energie zu versorgen. Zusätzlich enthält auch das Sensormodul 4 einen kleinen Energiespeicher 25, um die im Sensormodul 4 enthaltenen Verbraucher während einer Trennung des Funktionsmoduls 5 von dem Sensormodul 4 vorübergehend mit Energie zu versorgen. Dieser Aufbau erlaubt ein Auswechseln des Energiespeichers 24 mit dem Funktionsmodul 5 ohne eine Unterbrechung der Überwachung des Objekts 2 durch das Sensormodul 4. Das Sensorelement 21 ist zweckmäßigerweise in dem auswechselbaren Funktionsmodul 5 untergebracht, weil es seiner verhältnismäßig kurzen Lebensdauer wegen wie der Energiespeicher 24 unter Umständen während des Betriebs des Sensorsystems 1 ausgetauscht werden muss. Denkbar wäre stattdessen aber auch eine Unterbringung zusammen mit den Sensorelementen 12, 20 im Sensormodul 4.
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Zusätzlich weist das Sensormodul 4 eine Sendeeinheit 27 auf zum drahtlosen Senden von Messsignalen der genannten Sensorelemente 12, 20, 21 sowie hieraus abgeleiteter Signale sowie der bereits genannten Warnsignale an eine externe Empfängereinheit (nicht dargestellt). Zusätzlich zu der im Sensormodul4 vorgesehenen Auswerteeinheit 13, die insbesondere zum Auswerten von Messsignalen der Sensorelemente 12, 20 eingerichtet ist, kann auch im Funktionsmodul 5 eine Auswerteeinheit 29 vorgesehen sein zum Auswerten der Messsignale des Sensorelements 21. Mittels der Auswerteeinheiten 13, 29 kann in Abhängigkeit von den Messsignalen überwacht werden, ob vorgegebene Umgebungsbedingungen des Objektes 2 erfüllt sind, bspw. bezüglich Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strahlungsbelastung, Helligkeit und/oder Erschütterungen. Es können mit den Auswerteeinheiten 13, 29 auch weitere Informationen aus den Messsignalen abgeleitet werden, wie etwa das Maß einer die Lebensdauer des Objektes 2 einschränkenden Belastung oder das Maß einer schädigenden Einwirkung der Umgebung auf das Objekt 2. Im Funktionsmodul 5 und/oder im Sensormodul 4 kann auch jeweils eine Speichereinheit 30, 31 zum Speichern von Messsignalen der Sensorelemente 12, 20, 21 oder hieraus abgeleiteten Signalen oder Daten angeordnet sein.
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Das Funktionsmodul 5 ist von dem Adapter und von dem Sensormodul 3 trennbar, ohne dass hierdurch ein Signal bzw. ein Warnsignal ausgelöst wird. Allerdings wird bei unangemeldeter Trennung der Module ein Alarm in der Plattform des Gesamtsystems ausgelöst. Alternativ könnte bei regelmäßiger Überprüfung des ID-Chips des Funktionsmoduls 5 durch das Sensormodul 4 auch hierbei unmittelbar ein Warnsignal ausgelöst werden. In jedem Fall ist es möglich, das Funktionsmodul 5 zu warten, zu kalibrieren, in ihm gespeicherte Messsignale und/oder Daten auszulesen und/oder es durch ein anderes Funktionsmodul 5 zu ersetzten, etwa um das Sensormodul 4 mit einem neuen bzw. aufgeladenen Energiespeicher 24 zu verbinden und/oder um ein anderes Funktionsmodul 5 mit (zusätzlichen oder ergänzenden) Sensorelementen 21 an dem Objekt 2 zu befestigen, die sich für die Überwachung des Objektes besonders gut eignen.
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In 5 ist eine weitere Ansicht des bereits in 1-4 gezeigten Ausführungsbeispiels zeigt, wobei in dieser Darstellung ein Zustand des Sensorsystems 1 zu sehen ist, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter nicht besteht, sondern das Funktionsmodul 5 und das Sensormodul 4 aus dem Adapter 3 herausgezogen sind. Hier ist zu erkennen, dass in diesem Zustand der Bereich 15 des Adapters 3 und somit die Durchgangslöcher 16, durch die die in dieser Figur nicht dargestellten Befestigungsmittel 11 geführt werden und in denen deren Schraubenköpfe zu liegen kommen, zerstörungsfrei zugänglich sind. Somit kann der Adapter 3 in diesem Zustand von dem Objekt 2 getrennt werden, ohne dass dazu Zerstörungen oder Beschädigungen verursacht werden müssten.
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Zu erkennen ist außerdem, dass der Adapter 3 als ein U-förmiger, flacher Rahmen ausgebildet ist und eine erste Längsstrebe 32 und eine zweite Längsstrebe 33 sowie mindestens eine die erste Längsstrebe 32 mit der zweiten Längsstrebe 33 verbindende Querstrebe 34 aufweist. Wie insbesondere in 4 zu erkennen ist, sind das Sensormodul 4 und das Funktionsmodul 5 in dem genannten Zustand, in dem die genannten Verbindungen zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 und zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 bestehen, nebeneinander zwischen diesen Längsstreben 32, 33 und der Querstrebe 34 positioniert und werden von den genannten Längsstreben 32, 33 und der Querstrebe 34 zumindest teilweise umrahmt.
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Wie in 3A, 3B, 4 und 5 zu erkennen ist, weisen der Adapter 3, das Sensormodul 4 und das Funktionsmodul 5 zum Herstellen der genannten Verbindungen zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 und zwischen dem Funktionsmodul 5 und dem Adapter 3 zueinander komplementär ausgestaltete Verbindungselemente 35, 36, 37 auf, die jeweils in der Form einer Schiene oder Feder, einer Nut, einer Vertiefung oder in der Form eines Rastelements ausgestaltet sein können, so dass die genannte Verbindung mehrmals wiederholt hergestellt und wieder gelöst werden kann. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den am Sensorelement 4 vorgesehenen Verbindungselementen 36 und den am Funktionsmodul 5 vorgesehenen Verbindungselementen 37 um Nuten, während die am Adapter 3 vorgesehenen und dazu komplementären Verbindungselemente 35 als Schienen oder Federn ausgeführt sind. Bei Bestehen der genannten Verbindung stehen die Verbindungselemente 35, 36, 37 in einem gegenseitigen Eingriff, so dass das Sensormodul 4 und das Funktionsmodul 5 formschlüssig mit dem Adapter 3 verbunden sind. Zusätzlich werden das Sensormodul 4 und das Funktionsmodul 5 dabei durch einen Kraftschluss zwischen den Verbindungselementen 35, 36, 37 an ihrem Platz gehalten. Die genannten Verbindungselemente 35, 36, 37 sind an Seitenflächen des Sensormoduls 4, des Funktionsmoduls 5 und des Adapters 3 angeordnet, im Fall des Adapters 3 auf einander zugewandten Seiten der Längsstreben 32, 33.
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Vorteilhafterweise ist es auf diese Weise möglich, die aus dem Adapter 3, dem Sensormodul 4 und dem Funktionsmodul 5 zusammengesetzte Einheit besonders flach auszuführen. Wie beispielsweise in 3B zu erkennen ist, ist eine maximale Höhe h des Adapters 3 nicht größer als eine maximale Höhe H des Sensorelements 4 und des Funktionsmoduls 5. Die genannte maximale Höhe h des Adapters 3 ist sogar geringer als die maximale Höhe H des Sensorelements 4 und des Funktionsmoduls 5, so dass diese den Adapter 3 überragen.
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In 6 ist eine Abwandlung des in 1-5 gezeigten Ausführungsbeispiels gezeigt, das sich von dem in 1-5 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass eine unbemerkte Trennung des Sensorsystems 1 von dem zu überwachenden Objekt 2 noch schwieriger ist. Hierfür weist das Sensorsystem 1 einen Stromkreis auf. Dieser Stromkreis umfasst eine nur teilweise dargestellte Leiterschleife 39, die durch einen Teil des Objektes 2 - im vorliegenden Fall durch eine Leinwand 40 des Objektes 2, mit der sie verwoben ist - hindurchgeführt ist und die alternativ oder zusätzlich auch mit dem Objekt 2 verklebt sein kann, sowie zwei (nur einer ist gezeigt) mit der Leiterschleife 39 verbundene und durch den Adapter 3 hindurch verlaufenden Abschnitte 41 des Stromkreises und einen durch das Sensormodul 4 hindurch verlaufenden weiteren Abschnitt 42 des Stromkreises.
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In dem gezeigten Zustand, in dem die genannte Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, sind die Leiterschleife 39, die durch den Adapter 3 hindurch verlaufenden Abschnitte 41 des Stromkreises und der durch das Sensormodul 4 hindurch verlaufende weitere Abschnitt 42 des Stromkreises miteinander verbunden, so dass der Stromkreis insgesamt geschlossen ist. Der genannte Signalgeber 18 des Sensormoduls 4 ist in diesem Beispiel (außerdem) eingerichtet, ein Unterbrechen dieses Stromkreises zu detektieren (als Änderung des elektrischen Widerstandes des Stromkreises) und anschließend, wie oben beschrieben, ein dadurch ausgelöstes Signal zu erzeugen. Eine Trennung des Adapters 3 von dem Objekt 2 ist somit nur noch durch ein Durchtrennen der Leiterschleife 39 möglich. Dies kann der Signalgeber 18 detektieren und, wie oben beschrieben, ein dadurch ausgelöstes Signal erzeugen.
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Gezeigt ist in 6 auch ein alternative Formgebung der Verbindungselemente 35, 36, die natürlich unabhängig davon realisierbar ist, auf welche Art der Signalgeber 18 ein Lösen des Sensormoduls 4 vom Adapter 3 zu detektieren eingerichtet ist. Das am Adapter 3 vorgesehene Verbindungselement 35 ist hier durch eine L-förmige Schiene und das Verbindungselement 36 am Sensormodul 4 dementsprechend durch eine L-förmige Nut gegeben. So stellen die Verbindungselemente 35, 36 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Adapter 3 und dem Sensormodul 4 her, ohne dass der Adapter 3 dazu, wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, zwei einander gegenüberliegende Längsstreben 32, 33 aufweisen muss. Der Adapter 3 kann im vorliegenden Fall vielmehr auch durch eine einzige Strebe oder eine einfache Platte in Form eines geraden Streifens gegeben sein. Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel kann das Sensormodul 4 mit dem Adapter 3 zusammengeschoben werden und auch wieder herausgezogen werden, letzteres wegen des Signalgebers 18 allerdings nicht unbemerkt. Für eine exakte Positionierung des Sensormoduls 4 am Adapter 3 kann letzterer einen hier nicht dargestellten Anschlag aufweisen, beispielsweise an einem Ende der Schiene, die das Verbindungselement 35 bildet. Selbstverständlich können die Schiene und die Nut, die die Verbindungselemente 35, 36 bilden, auch andere Querschnitte haben, so kann die Schiene z.B. als T-Profil oder mit keilförmigem Querschnitt oder als auf einem Steg sitzender Wulst ausgeführt sein. Auch können Nut und Schiene vertauscht sein, so dass der Adapter 3 eine Nut und das Sensormodul 4 eine die Nut führende Schiene aufweist.
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In den 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Sensorsystem 1 zum Überwachen eines Objektes 2 gezeigt, das wie die zuvor beschriebenen Sensorsysteme 1 mehrteilig ausgeführt ist. Dabei zeigt 8 einen in 7 mit B-B bezeichneten Querschnitt des Sensorsystems 1. Abweichend von den vorherigen Ausführungen ist ein erstes Teil des Sensorsystems 1, das mit den wieder durch Schrauben gegebenen Befestigungsmitteln 11 direkt am Objekt 2 befestigt ist, hier durch das Sensormodul 4 selbst gegeben. Das Sensormodul 4 enthält auch in diesem Fall wieder insbesondere ein Sensorelement 12 zum Erfassen mindestens einer Größe, die für die Überwachung des Objekts 2 von Interesse ist. Ein zweites Teil des Sensorsystems 1 aus den 7 und 8, nämlich das Funktionsmodul 5 mit dem der Versorgung des Sensormoduls 4 dienenden Energiespeicher 24, ist lösbar mit dem ersten Teil verbunden. Die lösbare Verbindung zwischen den beiden Teilen des Sensorsystems 1 wird mit Hilfe zweier zueinander komplementärer Verbindungsmittel 35 und 36, nämlich einer am Sensormodul 4 vorgesehenen Schiene und einer diese Schiene aufnehmenden Nut im Funktionsmodul 5, hergestellt. Die zwei Teile können also einfach zusammengeschoben werden. Dabei ist das hier durch das Sensormodul 4 gegebene Teil mit dem Adapter 3 der vorherigen Ausführungsbeispiele vergleichbar und das hier durch das Funktionsmodul 5 gegebene Teil mit dem Sensormodul 4 des vorherigen Ausführungsbeispiels. Ein im Sensormodul 4 vorgesehener Signalgeber 18 ist eingerichtet, ein Lösen der Verbindung zwischen den beiden Teilen zu detektieren und im Fall einer Lösung dieser Verbindung ein Signal auszulösen. Dazu weist der Signalgeber 18 ein beispielsweise als Mikroschalter ausgeführtes Sensorelement 18' auf, das mit einer jetzt am Funktionsmodul 5 vorgesehenen Ausbuchtung 19 zusammenwirkt. Die beiden Teile können also nicht unbemerkt voneinander getrennt werden.
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Vergleichbar dem Sensorelement 4 der vorherigen Ausführungsbeispiele weist jetzt das Funktionsmodul 5 eine Verbreiterung 14 auf, die einen Bereich 15 mit den Befestigungsmitteln 11 verdeckt, solange das Funktionsmodul 5 mit dem Sensormodul 4 verbunden ist. In dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen den beiden Teilen besteht, kann die Befestigung des ersten Teils am Objekt 2 daher nicht zerstörungsfrei gelöst werden. Das hat zur Folge, dass das Sensorsystem 1 insgesamt auch bei dieser Ausführung nicht unbemerkt vom Objekt 2 getrennt werden kann. Dagegen kann auch hier relativ unproblematisch der Energiespeicher 24 ausgewechselt werden, indem das Funktionsmodul 5 vorübergehend vom Sensormodul 4 getrennt wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den 9 und 10 gezeigt, wobei die 10 einen Querschnitt durch das in 9 gezeigte Sensormodul 1 an der dort mit B-B bezeichneten Stelle wiedergibt. Es handelt sich um eine Weiterbildung der Ausführung aus den 1-5. Abweichend davon ist die Querstrebe 34 des Adapter 3 hier etwas breiter ausgeführt und weist zwei Ausnehmungen 28 und 38 auf.
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In der Ausnehmung 38 ist ein Funktionselement 26 angeordnet, dass durch eine lösbare Steckverbindung mit dem Sensormodul 4 verbunden ist. Bei dem Funktionselement 26 kann es sich z.B. um einen zusätzlichen Sensor zum Messen einer Messgröße handeln, die für die Überwachung des Objekts 2 von Interesse ist, von den Sensorelementen 12, 20, 21 jedoch noch nicht berücksichtigt wird. Auch kann das Funktionselement 26 z.B. ein Speicher oder ein ID-Chip sein. In dem gezeigten Zustand, in dem das Sensormodul 4 mit dem Adapter 3 verbunden ist, ist die das Funktionselement 26 aufnehmende Ausnehmung 38 von der Verbreiterung 14 des Sensormoduls 4 abgedeckt. Die Verbreiterung 14 erstreckt sich dazu bei diesem Ausführungsbeispiel nicht nur über die zweite Längsstrebe 33, sondern auch über die Querstrebe 34. Das Funktionselement 26 ist dadurch in der Ausnehmung 38 blockiert und seine Steckverbindung mit dem zweiten Teil verriegelt. Da weder das gesamte Sensorsystem 1 noch das Sensormodul 4 unbemerkt entfernt werden kann, ist es so auch unmöglich, das Funktionselement 26 unbemerkt auszutauschen oder zu entfernen.
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Zusätzlich weist das in den 9 und 10 gezeigte Sensorsystem 1 einen externen Sensor 7 auf. Dieser kann insbesondere zum Detektieren einer Beleuchtungsstärke oder Strahlungsintensität an einer Vorderseite des Kunstwerks dienen und ist daher nicht innerhalb des Sensormoduls 4 oder des Funktionsmoduls 5 angeordnet. Stattdessen ist der externe Sensor 7 außerhalb oder an einer Vorderseite des Rahmens 6 angeordnet und nur über eine Kabelverbindung und einen Stecker 8 mit dem Sensormodul 4 verbunden. Der Stecker 8, der wie das Funktionselement 26 über eine lösbare Steckverbindung mit dem Sensormodul 4 verbunden ist, wird dabei von der Ausnehmung 28 aufgenommen. Auch der Stecker 8 kann nicht unbemerkt herausgezogen werden, weil er in der Ausnehmung 28 blockiert ist und weil seine Steckverbindung mit dem Sensormodul 4 dadurch verriegelt ist, solange der Adapter 3 mit den Befestigungsmitteln 11 an dem Rahmen 6 befestigt ist. Diese Befestigung jedoch lässt sich nicht unbemerkt lösen, weil sie in dem Zustand, in dem das Sensormodul 4 mit dem Adapter 3 verbunden ist, nicht zerstörungsfrei lösbar ist. Selbstverständlich kann die hier an der dem Rahmen 6 zugewandten Seite des Adapters 3 vorgesehene Ausnehmung 28 stattdessen auch wie die Ausnehmung 26 an der dem Rahmen 6 abgewandten Seite vorgesehen werden und dann durch die Verbreiterung 14 abgedeckt werden. Andersherum kann die Ausnehmung 38 für das Funktionselement 26 in einer Abwandlung auch wie die Ausnehmung 28 des vorliegenden Ausführungsbeispiels an einer dem Rahmen 6 zugewandten Stelle vorgesehen werden.
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In 11 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform eines Sensorsystems 1 hier vorgeschlagener Art gezeigt. Ein Querschnitt durch dieses Sensorsystem ist in 12 an einer in der Seitenansicht aus 11 mit A-A gekennzeichneten Stelle gezeigt, in 13 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Querschnitts gezeigt, der in 12 durch einen Kreis gekennzeichnet ist. Merkmale, die bereits beschriebenen Merkmalen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele entsprechen, sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Von dem Sensorsystem 1 aus den in 1 bis 5 unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel aus den 11 bis 13 lediglich dadurch, dass es zusätzlich mit einer Verriegelungsvorrichtung ausgestattet ist, mit der ein ungewolltes Lösen der Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 beim Trennen des Funktionsmoduls 5 vom Adapter 3 und vom Sensormodul 4 verhindert werden kann. Dazu verriegelt die Verriegelungsvorrichtung die Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 in dem Zustand, in dem diese Verbindung besteht, wobei diese Verriegelung blockiert und nicht lösbar ist, solange die Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Funktionsmodul 5 besteht.
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Zu diesem Zweck weist die Verriegelungsvorrichtung im vorliegenden Fall zwei beweglich am Sensormodul 4 angelenkte Verriegelungselemente 43 sowie für jedes dieser Verriegelungselement 43 jeweils eine am Adapter 3 vorgesehene Aufnahme 44 auf. Die Verriegelungselemente 43 sind hier an einem Gehäuse des Sensormoduls 4 angeformt und können elastisch ausgelenkt werden. Stattdessen könnten die Verriegelungselemente 43 auch auf andere Weise beweglich in oder am Sensormodul 4 gelagert sein. In dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, werden die Verriegelungselemente 43 in die Aufnahmen 44 gedrückt. Das Funktionsmodul 5 wiederum weist für jedes der Verriegelungselemente 43 jeweils eine Ausnehmung 45 auf, die so geformt ist, dass das Funktionsmodul 5 in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht, an den Verriegelungselementen 43 anliegt und damit eine Bewegung der Verriegelungselemente 43 aus den Aufnahmen 44 heraus verhindert, solange die Verbindung des Funktionsmoduls 5 mit dem Sensormodul 4 und dem Adapter 3 besteht. Die in den Aufnahmen 44 ruhenden Verriegelungselemente verhindern dabei eine Bewegung des Sensormoduls 4. So ist ausgeschlossen, dass beim Entfernen des Funktionsmoduls 5 - z.B. zum Wechseln oder Aufladen des Energiespeichers 24 - versehentlich das Sensormodul 4 mit herausgezogen wird, was die Überwachung des zu schützenden Objekts 2 unterbrechen würde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorsystem
- 2
- Objekt
- 3
- Adapter
- 4
- Sensormodul
- 5
- Funktionsmodul
- 6
- Rahmen
- 7
- externes Sensorelement
- 8
- Stecker
- 9
- Kontaktfläche des Adapters
- 10
- Oberfläche des Objektes
- 11
- Befestigungsmittel
- 12
- Sensorelement
- 13
- Auswerteeinheit
- 14
- Verbreiterung
- 15
- Bereich
- 16
- Durchtrittsöffnung
- 17
- Oberseite
- 18
- Signalgeber
- 18'
- Sensorelement des Signalgebers
- 19
- Ausbuchtung
- 20
- Sensorelement
- 21
- Sensorelement
- 22
- Schnittstelle
- 23
- Schnittstelle
- 24
- Energiespeicher
- 25
- Energiespeicher
- 26
- Funktionselement
- 27
- Sendeeinheit
- 28
- Ausnehmung
- 29
- Auswerteeinheit
- 30
- Speichereinheit
- 31
- Speichereinheit
- 32
- erste Längsstrebe
- 33
- zweite Längsstrebe
- 34
- Querstrebe
- 35
- Verbindungselement
- 36
- Verbindungselement
- 37
- Verbindungselement
- 38
- Ausnehmung
- 39
- Leiterschleife
- 40
- Leinwand
- 41
- Abschnitt
- 42
- weiterer Abschnitt
- 43
- Riegelelement
- 44
- Aufnahme
- 45
- Ausnehmung
