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Die
Erfindung betrifft einen Schließfachblock,
ein Verfahren zum Betrieb des Schließfachblocks, ein System mit
mindestens einem Schließfachblock
und ein Verfahren zum Betrieb des Systems.
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Zur
Aufbewahrung von Wertgegenständen, insbesondere
im Badebetrieb, ist es erwünscht,
dass der Benutzer keinen Schlüssel
mit sich herumtragen muss, den er verlieren könnte.
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In
DE 10 2004 002 663 wird
ein Schließfachblock
erwähnt,
der aufgrund der direkt aneinander angeordneten Schließfächer eine
kompakte Bauform ermöglicht.
Allerdings wird nichts über
die Art des Verschlussmechanismus ausgeführt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schließfachblock
anzugeben, der über
einen Verschlussmechanismus verfügt,
der einerseits eine kompakte Bauform zulässt und andererseits kostengünstig herzustellen
ist. Weiterhin werden zur Lösung
der Aufgabe ein Verfahren zum Betrieb des Schließfachblocks, ein System mit
mindestens einem Schließfachblock
und ein Verfahren zum Betrieb des Systems angegeben.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der
unabhängigen
Patentansprüche
gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Schließfachblock
angegeben, der mindestens ein Schließfach umfasst, wobei das mindestens
eine Schließfach
eine Führungsschiene
an der Rückseite
des Schließfachs
aufweist, wobei die Führungsschiene eine Öffnung aufweist.
Der Schließfachblock
umfasst mindestens einen Schließbolzen
für das
mindestens eine Schließfach,
der anhand mindestens eines Elektromagneten betätigbar und in die Öffnung der
Führungsschiene
einführbar
ist.
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Somit
ist es möglich,
dass aufgrund der Führungsschiene
an der Rückseite
des Schließfachs
in Kombination mit dem Schließbolzen
das Schließfach verschließbar ist
und damit eine Vielzahl von Schließfächern platzsparend direkt aneinander
angeordnet werden können.
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Eine
Ausgestaltung ist es, dass die Öffnung der
Führungsschiene
ein (im Wesentlichen rundes oder oval geformtes) Loch oder eine
Aussparung ist. Insbesondere kann in der Aussparung bspw. durch ein
bewegliches Element oder eine abgerundete Kante die Reibung des
mindestens einen Schließbolzens
beim Öffnen
des Schließfachs
reduziert werden.
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Eine
Weiterbildung besteht darin, dass die Öffnung der Führungsschiene
eine Hülse
aufweist. Diese Hülse
ist vorzugsweise in der Öffnung
angeordnet und enthält
vorzugsweise Plastik oder Teflon. Insbesondere kann die Hülse vollständig aus
Plastik oder Teflon bestehen. Ferner kann die Hülse in der Öffnung fixiert, z.B. in diese
eingeklebt werden.
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Ein
Vorteil besteht darin, dass der Schließbolzen anhand des Eingreifens
in die Hülse
eine deutlich verminderte Reibung überwinden muss und somit der
den Schließbolzen
antreibende Elektromagnet nur eine gegenüber einer Führungsschiene ohne Hülse reduzierte
Kraft aufbringen muss.
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Eine
andere Weiterbildung ist es, dass die Führungsschiene ein Material
umfasst, das eine geringe (Haft-)Reibung aufweist. Insbesondere
kann die Führungsschiene
aus Plastik, Telfon oder poliertem oder verchromten Metall bestehen.
Weist die Führungsschiene
selbst eine ausreichend geringe Reibung für den Schließbolzen
auf, so kann die separate Hülse
entfallen.
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Eine
andere Weiterbildung besteht darin, dass der mindestens eine Elektromagnet
außermittig entlang
der Führungsschiene
angeordnet ist und mit dem mindestens einen Schließbolzen über eine
Verbindungsschiene verbunden ist.
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Auch
ist es eine Weiterbildung, dass zwei Elektromagneten vorgesehen
sind, wobei über
jeden Elektromagneten ein Stift betätigbar ist und beide Stifte über eine
Verbindungsschiene den Schließbolzen
betätigen.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die für den Schließbolzen
benötigte
Kraft, insbesondere Zugkraft zum Herausziehen aus der Öffnung der Führungsschiene
und damit zum Öffnen
des Schließfachs, über die
Verbindungsschiene auf zwei Elektromagnete verteilt wird. Damit
kann jeder Elektromagnet entsprechend schwächer ausgelegt sein als wäre nur ein
Elektromagnet zur Betätigung
des Schließbolzens
vorhanden.
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Eine
Ausgestaltung besteht darin, dass an der Rückseite des Schließfachs mindestens
eine Feder angeordnet ist. Somit kann vorteilhaft das Schließfach in
dem Schließfachblock
unter Spannung der mindestens einen Feder arretiert werden. Wird
der Schließbolzen
gelöst, öffnet das
Schließfach
durch die Federvorspannung der mindestens einen Feder. Dabei kann
die mindestens eine Feder beispielsweise mindestens eine Spiralfeder
oder mindestens eine Blattfeder umfassen. Ferner kann die Feder
auch durch einen entsprechend gebogenen, zumeist metallischen, Streifen
und oder Draht realisiert werden.
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Alternativ
kann die mindestens eine Feder im Inneren des Schließfachblocks
angeordnet sein, so dass die Rückseite
des Schließfachs
anhand der mindestens einen Feder aus dem Schließfachblock gedrückt wird.
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Ferner
kann die Führungsschiene
eine Begrenzung aufweisen derart, dass durch die Begrenzung die Öffnung des
Schließfachs
eingeschränkt wird
und das Schließfach
nicht aus dem Schließfachblock
herausfallen kann. Die Begrenzung kann ausgestaltet sein als ein
Bauteil, das am Ende der Führungsschiene
befestigbar ist und breiter ist als der Querschnitt der Führungsschiene.
Somit kann anhand dieser Begrenzung die Führungsschiene nicht aus der
Führung
gleiten, die Öffnung
des Schließfachs
wird damit wirksam begrenzt.
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Eine
andere Ausgestaltung besteht darin, dass der mindestens eine Elektromagnet
schräg
eingebaut ist. Hierbei ist es von Vorteil, dass dadurch die Angriffsfläche des
Schließbolzens
entlang der Öffnung
der Führungsschiene
reduziert und der Schließbolzen
mit weniger Kraftaufwand aus der Öffnung gezogen werden kann.
Somit kann ein schwächerer
und damit kostengünstigerer
Elektromagnet zur Aktivierung des Schließbolzens, sei es direkt oder über eine
Verbindungsschiene, eingesetzt werden.
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Auch
ist es eine Ausgestaltung, dass der Schließfachblock mit einer Batterie,
insbesondere einer wiederaufladbaren Batterie betreibbar ist. Optional
kann die wideraufladbare Batterie über mindestens eine Solarzelle
aufgeladen werden.
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Eine
Verwendung des Schließfachblocks
ist es, diesen im Freien aufzustellen, insbesondere im Zusammenhang
mit einem Badebetrieb. Insbesondere kann der Schließfachblock
in der Nähe
oder auf einem Strand platziert werden.
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Auch
wird die Aufgabe gelöst
anhand eines Verfahrens zum Betreiben des Schließfachblocks entsprechend den
vorstehenden Ausführungen.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein System angegeben, das mindestens einen Schließfachblock wie
beschrieben umfasst. Weiterhin umfasst das System einen Rechner,
insbesondere einen Mikroprozessor, mit einer ersten Schnittstelle.
Das System umfasst eine Koppeleinheit, die über die erste Schnittstelle
mit dem Rechner verbunden ist, wobei über die Koppeleinheit anhand
des Rechners Eingänge
und/oder Ausgänge
ansteuerbar und/oder abfragbar sind. Das System umfasst mindestens
eine Verschlusseinheit für
das mindestens eine Schließfach,
wobei die mindestens eine Verschlusseinheit anhand der Ausgänge aktivierbar
und/oder ein Zustand der mindestens einen Verschlusseinheit anhand
der Eingänge
abfragbar ist.
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Hierbei
ist es von Vorteil, dass anhand des Rechners über die Kombination aus Koppeleinheit und
Eingängen
und/oder Ausgängen
eine variierende Anzahl von Schließfächern des Schließfachblocks angesteuert
werden kann. Insbesondere ist es möglich, Zustände der Schließfächer, z.B. "geschlossen" oder "geöffnet" über die Eingänge abzufragen,
wobei gezielt über
die Ausgänge
die Schließfächer bspw. gesperrt
oder geöffnet
werden können.
Ein auf dem Rechner ablaufendes Programm kann flexibel an äußere Gegebenheiten
und variierende Sicherheitsanforderungen angepasst werden, indem
z.B. die Länge
des Passworts oder die Art der Abfrage des Passworts (z.B. mehrere
Passwörter)
verändert
wird.
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Eine
Weiterbildung besteht darin, dass die erste Schnittstelle eine Bus-Schnittstelle oder
eine Netzwerkschnittstelle, z.B. eine Ethernet-Schnittstelle, ist.
Die erste Schnittstelle kann, wenn sie bspw. als Ethernet-Schnittstelle
ausgeführt
ist, flexibel erweitert werden mit Komponenten, die ebenfalls das entsprechende
Kommunikationsprotokoll aufweisen. Weiterhin ist es möglich, dass
die erste Schnittstelle eine drahtgebundene oder eine Funkschnittstelle
ist. Dementsprechend kann die erste Schnittstelle als eine Wireless-LAN-Schnittstelle
(WLAN) ausgeführt sein.
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Eine
andere Weiterbildung ist es, dass die erste Schnittstelle des Rechners
mit der Koppeleinheit über
einen Switch, d.h. insbesondere über
einen Verteiler, verbunden ist. Bspw. kann unter Verwendung eines
Ethernet-Switches die Ankopplung weiterer Komponenten an die Ethernet-Schnittstelle
einfach durch Anstecken and die vorgesehenen Buchsen des Switches
erfolgen. So können
insbesondere die folgenden Komponenten mit dem Switch verbunden
werden:
- – Ein
Drucker,
- – eine
WLAN-Bridge, insbesondere zur Anbindung des Rechners an das Internet;
- – ein
weiterer Rechner.
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Somit
ist es von Vorteil, dass der Rechner über eine WLAN-Verbindung an
ein externes Netz, insbesondere das Internet, gekoppelt werden kann. Auch
kann eine Verbindung mit einem weiteren Rechner, sei es über die
WLAN-Bridge oder aber über
einen an den Switch direkt gekoppelten weiteren Rechner, hergestellt
werden.
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Eine
Ausgestaltung besteht darin, dass das System einen Geldprüfer und
insbesondere eine Geldrückgabeeinheit
aufweist. Anhand des Geldprüfers wird
die Eingabe von Geldmünzen
und/oder Geldscheinen ermöglicht,
die Geldrückgabeeinheit
ermöglicht
die Rückgabe
eines Wechselgeldes und/oder die Rückgabe eines Pfands. Vorteilhaft kann
das System derart ausgelegt sein, dass nur bestimmte Geldmünzen und/oder
bestimmte Geldscheine akzeptiert werden. Insbesondere ist es möglich, dass
die Rückgabeeinheit
nur für
die Rückgabe eines
Pfands eingesetzt wird und somit bspw. nur über einen bestimmten Typ von
Geldmünze
verfügt.
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Der
Geldprüfer
und/oder die Geldrückgabeeinheit
kann/können über den
Switch mit dem Rechner verbunden sein. Alternativ ist es möglich, dass der
Rechner eine zweite Schnittstelle, insbesondere eine serielle Schnittstelle
aufweist, über
die der Geldprüfer
und/oder die Geldrückgabeeinheit
mit dem Rechner verbunden ist/sind.
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Eine
weitere Ausgestaltung ist es, dass das System eine Anzeige und/oder
eine Tatstatur umfasst, die jeweils mit dem Rechner verbunden ist/sind.
Somit ist es möglich,
dass ein Benutzer Eingaben über
die Tastatur vornimmt und er Rückmeldungen über die
Anzeige erhält.
Vorteilhaft kann eine kompakte und integrierte, insbesondere eine
staub- bzw. spritzwassergeschützte
Ausführungsform
des Rechners zusammen mit Anzeige und Tastatur eingesetzt werden,
so dass ein robuster Aufbau einen fehlertoleranten Einsatz im Freien
gewährleistet.
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Auch
ist es eine Weiterbildung, dass auf dem Rechner ein sog. embedded
Betriebssystem abläuft bzw.
ablauffähig
ist. Bspw. kann auf dem Rechner ein embedded Linux-Betriebssystem
ablaufen, das über komfortable
Programmierschnittstellen und Programmierumgebungen verfügt und somit
die Erstellung bzw. Umsetzung eines Programms auf den Rechner erleichtert.
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Eine
andere Weiterbildung ist es, dass die Koppeleinheit ein Buskoppler
ist, der über
MODBUS ansteuerbar ist. Dabei setzt der Buskoppler die MODBUS-Informationen auf
Ethernet um und umgekehrt.
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Das
System wird insbesondere im Freien eingesetzt, bevorzugt im Zusammenhang
mit einem Badebetrieb, bei dem vermehrt ein Bedürfnis nach Schließfächern zur
sicheren Ablage persönlicher (Wert-)Gegenstände besteht.
Gerade auf Stränden gestaltet
sich der Einsatz des Systems als besonders viel versprechend um
möglichen
Diebstählen
vorzubeugen.
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Auch
wird die Aufgabe gelöst
anhand eines Verfahrens zum Betreiben des vorstehend beschriebenen
Systems.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
Schließfachblock
umfassend mehrere Schließfächer;
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2 eine
Skizze einer Rückseite
eines Schließfachs
mit einer an der Rückseite
angeordneten Führungsschiene
und Federn;
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3 ein
Ausschnitt der Rückseite
des Schließfachblocks
mit an der Rückseite
angeordneten Elektromagneten, über
deren Stifte eine Verbindungsschiene und damit ein an der Verbindungsschiene
angebrachter Schließbolzen
betätigbar
ist;
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4 eine
Anordnung zur Betätigung
des Schließbolzen
anhand eines im Wesentlichen mittig zur Führungsschiene angeordneten
Elektromagneten;
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5 eine
Anordnung zur Betätigung
des Schließbolzens
anhand zweier Elektromagneten;
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6 eine
Anordnung zur Betätigung
des Schließbolzens
anhand dreier Elektromagneten;
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7 eine
Anordnung zur Betätigung
des Schließbolzens
anhand eines außermittig
zur Führungsschiene
angeordneten Elektromagneten;
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8 eine
Skizze einer Führungsschiene mit
einer Aussparung zum Eingriff des Schließbolzens;
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9 ein
Blockdiagramm eines Systems mit einem Schließfachblock umfassend einen
Rechner mit einer Ethernet-Schnittstelle;
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10 ein
Blockdiagramm eines Systems mit einem Schließfachblock umfassend einen
Rechner mit einer Ethernet-Schnittstelle und mit einer seriellen
Schnittstelle;
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11 ein
Blockdiagramm, das den Ablauf des Programms auf dem Rechner des
Systems veranschaulicht.
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1 zeigt
die Vorderseite eines Schließfachblocks 201 mit
49 Schließfächern 202.
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In 2 ist
eine Schrägansicht
eines Schließfachs 203 dargestellt.
Das Schließfach 203 umfasst
ein im Wesentlichen rechteckiges Gehäuse zur Aufnahme von Wertgegenständen. An
der Rückseite 204 des
Schließfachs 203 ist
eine Führungsschiene 205 anhand
einer Gewindestange 206 befestigt. Beispielhaft sind an
der Rückseite 204 des Schließfachs 203 drei
Federn 207, 208 und 209 befestigt. Am
Ende der Führungsschiene 205 ist
eine Begrenzung 210 angebracht. Anhand dieser Begrenzung 210 wird
die Öffnung
des Schließfachs 203 begrenzt,
indem die Führungsschiene 205 nicht
weiter als bis zu der Begrenzung 210 in einer Führung (211 in 3)
aus dem Schließfachblock 201 herausgezogen
werden kann. Die Führung 211 entspricht
einer Aussparung in der Rückseite
des Schließfachblocks,
durch die die Führungsschiene 205 bewegt werden
kann.
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Weiterhin
ist in 2 eine Öffnung 212 in
der Führungsschiene 205 dargestellt.
Diese Öffnung 212 umfasst
eine Hülse 213,
die vorzugsweise aus Plastik, insbesondere aus Teflon besteht und
somit die Reibung eines Schließbolzens
in der Öffnung 212 reduziert.
Dadurch ist es möglich,
die Aktivierung des Schließbolzens
mit weniger Energie zu erreichen, d.h. entsprechend schwächere elektromagnetische Antriebe
für den
Schließbolzen
zu verwenden.
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In 3 ist
ein Ausschnitt der Rückseite 214 des
Schließfachblocks 201 dargestellt.
Die Rückseite 214 umfasst
für jedes
Schließfach 202 bzw. 203 eine Aussparung 215,
die im oberen Teil eine Führung 211 der
Führungsschiene 205 darstellt.
Eine Montageschiene 216 ist an der Rückseite 214 befestigt
und dient der Befestigung des Schließmechanismus 217 für das jeweilige
Schließfach.
Ein Schnitt durch die Montageschiene 216 zeigt den Schließmechanismus 217,
der detailliert in 4 bis 7 gezeigt
und beschrieben wird. Ferner dargestellt ist in 3 die Führungsschiene 205 und
die Gewindestange 206. Die Führungsschiene 205 ist
mit der Begrenzung 210 verschraubt, wobei die Begrenzung 210 breiter
als die Führung 211 ist
und somit die Bewegung des Schließfachs 202, 203 aus
dem Schließfachblocks 201,
also die Öffnung
des Schließfachs 202, 203, entsprechend
begrenzt.
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Die
in den 3 bis 7 gezeigten Elektromagneten
sind insbesondere mit der Montageschiene 216 verbunden
(angedeutet durch Schrauben 250).
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4 zeigt
eine mögliche
Umsetzung des Schließmechanismus 217 aus 3 umfassend
einen Schließbolzen 218,
der durch einen Elektromagneten 219 bewegt wird. Der Schließbolzen 218 befindet
sich in Ruhestellung gemäß 4a, indem er über die Kraft eines Federelements 220 in
der Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 gedrückt wird. Das
Schließfach
ist geschlossen. Wie ausgeführt wurde
umfasst die Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 vorteilhaft
eine Hülse 213,
insbesondere aus Plastik oder Teflon. Eine Führungshülse 221, die insbesondere
die Materialien Plastik oder Teflon umfassen kann und bevorzugt
vollständig
aus Plastik oder Teflon bestehen kann, kann ferner in einer Öffnung 222 der
Montageschiene 216 angeordnet sein.
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Wird
der Elektromagnet 219 durch elektrischen Strom aktiviert,
so zieht er den Schließbolzen 218 entgegen
der Kraft des Federelement 220 aus der Öffnung 212 der Führungsschiene 205 heraus (vergleiche 4b). Dadurch können sich die Federn 207, 208 und 209 (siehe 2)
entspannen und das Schließfach 202 bzw. 203 springt
auf. Somit wird durch Aktivierung des Elektromagneten 219 das
zugeordnete Schließfach
geöffnet.
Dabei reicht es aus, den Elektromagneten 219 kurzzeitig
zu aktivieren, da durch die Federn 207 bis 209 das
Schließfach
aufgestoßen
wird. Wird der Elektromagnet 219 daraufhin deaktiviert,
gleitet der Schließbolzen 218 auf
der Führungsschiene 205 entlang.
Erst durch Zudrücken
entgegen die Federkräfte
der Federn 207 bis 209 kann der Schließbolzen 218 über das
Federelement 220 wieder in die Öffnung 212 eingreifen
und das Schließfach
sichern.
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5 zeigt
eine alternative Umsetzung des Schließmechanismus 217,
wie sie auch in 3 dargestellt ist, umfassend
einen Elektromagneten 224 mit einem Stift 226 und
einem Federelement 228, einen Elektromagneten 225 mit
einem Stift 227 und einem Federelement 229, einer
Verbindungsschiene 230, die fest mit den Stiften 226 und 227 und
mit einem Schließbolzen 223 verbunden
ist, wobei die Bewegung des Schließbolzens 223 auf die
beiden Elektromagneten 224 und 225, die parallel
zueinander aktiviert bzw. deaktiviert werden, (im Wesentlichen zu gleichen
Teilen) zurückzuführen ist.
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Der
Schließbolzen 223 greift über die
Führungshülse 221 durch
die Öffnung 222 der
Montageschiene 216 im deaktivierten Zustand der Elektromagneten 224 und 225 in
die Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 ein.
Dabei weist die Öffnung 212, wie
beschrieben, vorzugsweise die Hülse 213 auf.
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Die
Funktion dieser Realisierung des Schließmechanismus 217 ist
analog der Beschreibung zu 4; im Unterschied
zu 4 wird der Schließbolzen 223 nicht
direkt über
einen Stift eines Elektromagneten aktiviert, sondern über zwei
Stifte 226 und 227 zweier parallel zueinander
aktivierter bzw. deaktivierter Elektromagneten 224 und 225.
Damit kann vorteilhaft jeder Elektromagnet 224 und 225 für sich deutlich
schwächer
ausgelegt sein als im Beispiel von 4.
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Diese
Ausführungsform
ermöglicht
die Verwendung einfacherer und damit preisgünstigerer Elektromagneten.
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Alternativ
zu der in 5 gezeigten Ausführungsform
kann der Stift 226 und/oder der Stift 227 länger ausgeführt sein
derart, dass weitere Öffnungen
in der Montageschiene – ggf.
mit eigenen Hülsen – vorgesehen
sind und der Aufnahme des jeweiligen Stifts dienen. Dadurch ist
es möglich,
dass der Schließbolzen 223 eine
zusätzliche
Führung
durch die Stifte 226 und 227, die in die weiteren Öffnungen eingreifen,
erhält.
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In 6 ist
gezeigt, dass die Aktivierung eines Schließbolzens 231 auch
durch mehrere Elektromagneten 232, 233 und 234 erfolgen
kann. Dabei weist der Elektromagnet 232 einen Stift 235 und
ein Federelement 238 auf, der Elektromagnet 233 weist einen
Stift 236 und ein Federelement 239 auf und der Elektromagnet 234 weist
einen Stift 237 und ein Federelement 240 auf.
Die Stifte 235 bis 237 sind fest mit einer Verbindungsschiene 241 verbunden.
Der Schließbolzen 231 kann
als Verlängerung
des Stifts 236 ausgeführt
sein. Bei der beispielhaften Anordnung gemäß 6 ist der
Elektromagnet 233 im Wesentlichen mittig über der
Verbindungsschiene 241 angeordnet. Im Unterschied zu der
mittigen Anordnung des Elektromagneten 219 gemäß 4 sind
in 6 rechts und links zu dem Elektromagneten 233 weitere
Elektromagneten 232 und 234 vorgesehen. Die Elektromagneten 232 bis 234 werden
parallel, d.h. im Wesentlichen zusammen miteinander aktiviert bzw.
deaktiviert. Durch die Verbindung der Stifte 235 bis 237 über die
Verbindungsschiene 241 wird die für das Anziehen des Schließbolzens 231,
d.h. das Herausziehen aus der Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 benötigte, Kraft
von allen drei Elektromagneten 232 bis 234 bereitgestellt.
Entsprechend können
die Elektromagneten 232 bis 234 jeweils entsprechend
leistungsschwächer
ausgelegt sein als würde
der Schließbolzen 231 durch
nur einen einzigen Elektromagneten (vgl. 4) aktiviert bzw.
aus der Öffnung 212 herausgezogen.
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Weiterhin
gezeigt ist in 6 die bereits erläuterte Montageschiene 216 mit
der Öffnung 222. Die Öffnung 222 der
Montageschiene 216 sowie die Öffnung 212 der Führungsschiene 205 weisen
vorteilhaft jeweils eine Hülse 221 bzw. 213,
die insbesondere aus Telfon besteht und die Reibung des Schließbolzens
reduziert, auf.
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7 zeigt
eine weitere Alternative für
einen Schließmechanismus 217.
Hier wird ein Schließbolzen 245,
der an einer Verbindungsschiene 246 befestigt ist, über einen
Elektromagneten 242, umfassend einen Stift 243 und
ein Federelement 244 aktiviert, wobei der Stift 243 außermittig
entlang der Führungsschiene 205 mit
der Verbindungsschiene 246 verbunden ist. Auf der dem Elektromagneten 242 gegenüberliegenden
Seite der Verbindungsschiene 246 ist ein Lager 247 vorgesehen,
so dass insbesondere die Verbindungsschiene 246 beweglich
gelagert ist und für
die Aktivierung, also das Herausziehen des Schließbolzens 246 aus
der Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 die
Wirkung des Hebelgesetzes ausgenutzt wird: Der Stift 243 des
Elektromagneten 242 legt einen größeren Weg zurück als der
ebenfalls mit der Verbindungsschiene 246 verbundene Schließbolzen 245.
Durch den längeren
Weg ergibt sich eine reduzierte Kraft, die anhand des Elektromagneten 242 aufgebracht
werden muss. Somit ist es möglich,
auch in dieser Ausführungsform
einen leistungsschwächeren
Elektromagneten zu verwenden.
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Weiterhin
gezeigt ist in 7 die Montageschiene 216 mit
der Öffnung 222.
Die Öffnung 212 der
Führungsschiene 205 weist
vorteilhaft eine Hülse 213 auf.
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8 zeigt
die Führungsschiene 205 mit
der Öffnung 212,
die vorliegend nicht als rundes oder ovales Loch sondern generell
als eine (hier bspw. rechteckige) Aussparung gezeigt ist. Ein Schließbolzen 248 greift
in die Öffnung 212 ein
und sperrt – wie vorstehend
ausgeführt
wurde – das
Schließfach.
Um die Aktivierung, also das Herausziehen des Schließbolzens 248 aus
der Öffnung
anhand des (hier nicht dargestellten) Elektromagneten zu erleichtern,
ist in 8 ein bewegliches Element 249, beispielhaft eine
Rolle, gezeigt. So wird die für
den Elektromagneten zum Herausziehen des Schließbolzens 248 aus der Öffnung erforderliche
zu überwindende
Haftreibung deutlich reduziert.
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Alternativ
könnte
auch die Öffnung 212 auf der
Seite des beweglichen Elements 249 nach innen abgerundet
sein oder die Rolle 249 als nicht bewegliches Element ausgeführt sein.
Durch die Reduzierung der Auflagefläche des Schließbolzens 248 ergibt
sich eine verminderte Haftreibung und somit eine erleichterte Aktivierung
(Herausziehen) des Schließbolzens.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm eines Systems zum Wegsperren von (persönlichen
Wert-)Gegenständen
umfassend einen Schließfachblock 101 mit
mehreren Schließfächern 102, 103 und 104.
Die Schließfächer werden über digitale
Ein-/Ausgänge 107 angesteuert,
die wiederum über
eine Koppeleinheit 108 mit einem Rechner 105 über einen
Ethernet-Switch 106 verbunden sind. Der Rechner 105 adressiert
mit entsprechenden Bus-Kommandos, z.B. über das sog. MODBUS-Protokoll,
die Koppeleinheit und steuert damit die Ausgänge an oder fragt die Eingänge ab.
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Über den
Ethernet-Switch 106 sind ferner mit dem Rechner 105 verbunden
eine WLAN-Bridge 109 und ein Drucker 110. Der
Drucker 110 eignet sich bspw. zur Ausgabe von Berichten,
die WLAN-Bridge 109 kann den Rechner 105 mit dem
Internet und/oder mit weiteren Rechnern verbinden. Somit ist es
möglich,
dass vom Rechner 105 protokollierte Zustände z.B.
der Schließfächer oder
erfolgte Zahlungen über den
Drucker 110 ausgegeben werden und/oder über die WLAN-Bridge 109,
ggf. über
das Internet, verschickt werden. Läuft eine Email-Client-Anwendung auf dem
Rechner 105 können
unterschiedliche Protokolle oder Mitteilungen insbesondere automatisiert via
Email über
das Internet verschickt werden. So kann eine zentrale Administration
des Systems Informationen über
den Zustand des Systems, insbesondere der Schließfächer, sowie Auslastung oder
Umsatz erhalten oder ggf. über
die Internet-Verbindung bei dem Rechner 105 abfragen. Auf
diese Art können vielfältige Möglichkeiten
der Fernwartung realisiert werden.
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Das
System weist ferner einen Geldprüfer 111 und
eine Geldrückgabe-Einheit 112 auf,
die beide über
eine Ethernet-Verbindung via Switch 106 mit dem Rechner 105 verbunden
sind. Hierzu verfügen der
Geldprüfer 111 sowie
die Geldrückgabe-Einheit 112 jeweils über eine
Ethernet-Schnittstelle. Alternativ können, wie in 10 gezeigt
ist, beide Einheiten über
einen seriellen Bus mit dem Rechner 105 verbunden sein,
sofern Geldprüfer 111 und
Geldrückgabe-Einheit 112 sowie
der Rechner 105 jeweils über die in 10 gezeigte
serielle Schnittstelle verfügen.
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Der
Geldprüfer 111 dient
als Geldeingabe-Einheit, wobei Münzen
gleichermaßen
wie Geldscheine angenommen werden können. Dabei wird bei der Geldannahme
die Echtheit des Geldes geprüft.
Die Geldrückgabe-Einheit 112 kann über eine Geldwechselfunktionalität verfügen, d.h.
eine zu hohe Geldeingabe in den Geldprüfer 111 führt zu einer
entsprechenden Rückerstattung
des zu viel entrichteten Betrags anhand der Geldrückgabe-Einheit 112.
Die Geldrückgabe-Einheit 112 kann
ferner derart ausgestaltet sein, dass ein Pfandbetrag zurückgegeben
wird. Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Geldrückgabe-Einheit 112 nur
einen (oder zwei) bestimmte(n) Münzentyp(en)
zurückgibt,
und zwar in Form einer Pfandrückgabe
nach beendeter Mietdauer und Freigabe des Schließfachs.
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An
den Rechner 105 sind eine Anzeige 113 und eine
Tastatur 114 angeschlossen. Über die Anzeige 113 erhält ein Benutzer
eine Rückmeldung
bei Interaktion mit dem Rechner 105 während die Interaktion selbst über die
Tastatur 114 vorgenommen werden kann.
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Vorteilhaft
ist die Einheit aus Rechner 105, Tastatur 114 und
Anzeige 113 robust ausgeführt, insbesondere staub- und
spritzwassergeschützt.
Auch soll die Interaktion möglichst
einfach, unkompliziert und schnell sein. Dazu eignet sich bspw.
ein embedded Linux-Betriebssystem, das auf dem Rechner 105 abläuft. Aufbauend
auf diesem Betriebssystem läuft ein
Programm zur Verwaltung der Schließfächer des Schließfachblocks.
Insbesondere soll dabei der Schließfachblock im Freien einsetzbar
sein, bevorzugt auf Stränden.
Die Stromversorgung des Systems kann über einen 12-Volt-Akkumulator
erfolgen (z.B. Autobatterie). Optional kann der Akkumulator über Solarzellen
aufgeladen werden.
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10 entspricht 9 bis
auf die Ankopplung des Geldprüfers 111 und
der Geldrückgabe-Einheit 112 über den
seriellen Bus an den Rechner 105.
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FUNKTIONSWEISE DES SYSTEMS:
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Die
Funktionsweise wie nachfolgend beschrieben ist als Ablaufdiagramm
in 11 dargestellt. Der Zustand START kennzeichnet
den Grundzustand, der Rechner zeigt auf seiner Anzeige ein Menü mit den
Wahlmöglichkeiten "Schließfach mieten", "Schließfach öffnen" und "Schließfach zurückgeben". Daraufhin folgen
jeweils Aktionen mit dem Geldprüfer 111,
der Tastatur 114 oder dem Schließfach selbst, andererseits
verarbeitet der Rechner 105 die Aktionen und öffnet entweder
das zugeordnete Schließfach
oder aber gibt das Pfand über
die Geldrückgabe-Einheit 112 zurück. Das
auf dem Rechner 105 ablaufende Programm funktioniert beispielsweise
wie folgt:
Ein Benutzer kann ein Schließfach für eine vorbestimmte Zeitdauer,
bspw. für
einen Tag für
eine Gebühr
von 2 EURO mieten. Dazu ist die Eingabe eines Geldbetrags von 4
EURO nötig,
ein Pfand in Höhe von
2 EURO erhält
der Benutzer nach Ablauf der Mietdauer zurück.
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Der
Benutzer wählt über die
Tastatur "Schließfach mieten" und wird zur Zahlung
der 4 EURO aufgefordert. Dann wird er anhand der Anzeige gebeten,
ein Passwort einzugeben. Das Passwort kann unterschiedlich aufgebaut
sein. Hier wird beispielhaft ein Passwort verlangt, dass zunächst 4 Zahlen
und anschließend
3 bis 5 Buchstaben aufweist. Die Tastatur ist eine numerische Telefontastatur,
die Eingabe der Buchstaben erfolgt nach dem bei Telefonen bekannten
Schema (Mehrbelegungen der numerischen Tasten, z.B. Ziffer 5 aktiviert
der Reihe nach die Buchstaben J, K und L). Nach erfolgreicher Eingabe
des Passwortes (7 bis 9 Stellen) öffnet sich für den Benutzer
ein Schließfach.
Er kann nun seine Wertgegenstände
in das Schließfach
legen und es schließen.
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Möchte der
Benutzer zwischenzeitlich, also vor Beendigung der Mietdauer, sein
Schließfach öffnen, kann
er dies über
Auswahl des Menüs "Schließfach öffnen" erreichen. Er wird
daraufhin gebeten, sein Passwort einzugeben. Bei korrekter Eingabe des
Passworts öffnet
das Schließfach,
er kann auf den Inhalt zugreifen oder zusätzliche Gegenstände hinein
legen und das Schließfach
wieder schließen.
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Am
Ende der Mietdauer wählt
der Benutzer das Menü "Schließfach zurückgeben", er gibt sein Passwort
ein, das Schließfach öffnet. In
der Anzeige 114 erscheint der Hinweis "Bitte Schließfach schließen!". Der Benutzer nimmt
seine Wertgegenstände aus
dem Schließfach.
Er schließt
das Schließfach
erhält
er über
die Geldrückgabe-Einheit 112 sein
Pfand in Höhe
von 2 EURO zurück.
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Vorzugsweise
ist das auf dem Rechner 105 ablaufende Programm ein C-Programm und verwaltet
alle Schließfächer des
Schließfachblocks 101.
Bei jedem Systemstart wird eine zufällige Reihenfolge der zu vergebenden
Fächer
generiert und es werden alle angeschlossenen Komponenten überprüft. Fächer, die
nicht geschlossen sind, werden auf DEFEKT gesetzt und nicht vermietet.
Bei Fehlermeldungen anderer Komponenten, z.B. des Geldprüfers 111,
wird das Programm zur Vermietung der Schließfächer nicht gestartet.
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Vergisst
ein Benutzer sein Passwort, so gibt es einen ersten Service-Code
zur Öffnung
eines einzelnen Fachs. Auch gibt es einen zweiten Service-Code zur
sequentiellen Öffnung
aller Fächer. Der
zweite Service-Code wird bspw. aus Wartungsgründen aktiviert oder am Ende
einer Mietdauer, z.B. am Ende eines Badetages.
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Wählt ein
Benutzer bei der Anmietung eines Schließfachs ein Passwort, das bereits
von einem anderen Benutzer vergeben worden ist, so erfolgt einerseits
eine Anzeige, dass dieses Passwort nicht mehr vergeben werden kann.
Der Benutzer muss sich ein anderes Passwort ausdenken. Das zu dem bereits
vergebenen Passwort zugeordnete Schließfach wird gesperrt, damit
ein unberechtigter Zugriff auf dieses Schließfach vermieden wird. Der Benutzer,
der dieses jetzt gesperrte Schließfach angemietet hat, erhält Zugang
zu seinen Wertgegenständen in
dem Schließfach über die
Schließfachaufsicht,
die z.B. den ersten Service Code für dieses Schließfach aktiviert,
nachdem vorher abgefragt wurde, was sich in dem Schließfach befindet.
-
Vorteilhaft
sendet der Rechner 105 über
die WLAN-Bridge 109 eine Email an die Administration des
Systems mit dem Inhalt, wann das System eingeschaltet wurde. Gleichermaßen kann
zu vorgegebenen Zeiten (z.B. am Abend) eine Email geschickt werden über den
Status der Schließfächer und
den Status der Einnahmen und Pfandrückgaben.
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- 101
- Schließfachblock
- 102
- Schließfach
- 103
- Schließfach
- 104
- Schließfach
- 105
- Rechner
- 106
- Switch
- 107
- Digitale
Ein-/Ausgänge
- 108
- Koppeleinheit
- 109
- WLAN-Bridge
- 110
- Drucker
- 111
- Geldprüfer
- 112
- Geldrückgabe-Einheit
- 113
- Anzeige
- 114
- Tastatur
- 201
- Schließfachblock
- 202
- Schließfach
- 203
- Schließfach
- 204
- Rückseite
des Schließfachblocks
- 205
- Führungsschiene
- 206
- Gewindestange
- 207
- Feder
- 208
- Feder
- 209
- Feder
- 210
- Begrenzung
- 211
- Führung
- 212
- Öffnung (in
der Führungsschiene)
- 213
- Hülse (in
der Führungsschiene)
- 214
- Rückseite
des Schließfachblocks 201
- 215
- Aussparung
- 216
- Montageschiene
- 217
- Schließmechanismus
- 250
- Schrauben
- 218
- Schließbolzen
- 219
- Elektromagnet
- 220
- Federelement
- 221
- Führungshülse in der
Montageschiene
- 222
- Öffnung in
der Montageschiene
- 223
- Schließbolzen
- 224
- Elektromagnet
- 225
- Elektromagnet
- 226
- Stift
- 227
- Stift
- 228
- Federelement
- 229
- Federelement
- 230
- Verbindungsschiene
- 231
- Schließbolzen
- 232
- Elektromagnet
- 233
- Elektromagnet
- 234
- Elektromagnet
- 235
- Stift
- 236
- Stift
- 237
- Stift
- 238
- Federelement
- 239
- Federelement
- 240
- Federelement
- 241
- Verbindungsschiene
- 242
- Elektromagnet
- 243
- Stift
- 244
- Federelement
- 245
- Schließbolzen
- 246
- Verbindungsschiene
- 247
- Lager
- 248
- Schließbolzen
- 249
- bewegliches
Element