DE202006007072U1

DE202006007072U1 - Vorrichtung zur Abgabe eines vorgebbaren Wasservolumens nach Zuführung wenigstens eines Zahlungsmittels

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Publication number: DE202006007072U1
Application number: DE200620007072
Authority: DE
Original assignee: FAHRBACH GmbH
Current assignee: FAHRBACH GmbH
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2016-05-03

Abstract

Vorrichtung zur Abgabe eines vorgebbaren Wasservolumens nach Zuführung wenigstens eines Zahlungsmittels, umfassend
a) wenigstens ein elektrisches, steuerbares Ventil in einer Wasserzuleitung,
b) eine elektronische Steuereinrichtung, die mit einer Prüfeinrichtung für das Zahlungsmittel verbunden ist, wobei mit der Steuereinrichtung
– das Wasservolumen entsprechend dem Zahlungsmittel vorgebbar und
– das Ventil zur Abgabe des vorgegebenen Wasservolumens öffenbar und nach Abgabe schließbar ist;
c) einen Wasserzähler, mit dem das abgegebene Wasservolumen erfassbar ist und der ein Signal erzeugt, das an die Steuereinrichtung übermittelbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Ventil ein bistabiles Magnetventil (20) mit einer stabilen Öffnungsstellung und einer stabilen Schließstellung ist, welches mit der Steuereinrichtung über Steuerimpulse öffenbar beziehungsweise schließbar ist.

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe eines vorgebbaren Wasservolumens nach Zuführung wenigstens eines Zahlungsmittels, umfassend

a) wenigstens ein elektrisches, steuerbares Ventil in einer Wasserzuleitung,
b) eine elektronische Steuereinrichtung, die mit einer Prüfeinrichtung für das Zahlungsmittel verbunden ist, wobei mit der Steuereinrichtung – das Wasservolumen entsprechend dem Zahlungsmittels vorgebbar und – das Ventil zur Abgabe des vorgegebenen Wasservolumens öffenbar und nach Abgabe schließbar ist;
c) einen Wasserzähler, mit dem das abgegebene Wasservolumen erfassbar ist und der ein Signal erzeugt, das an die Steuereinrichtung übermittelbar ist.

Der Begriff Zahlungsmittel im Sinne der Neuerung ist nicht auf gesetzliche Zahlungsmittel begrenzt. Vielmehr sind hier alle Formen von zur Zahlung geeigneten Wertmit teln, insbesondere Wertmarken, Jetons oder Chips, gemeint.
Vorrichtungen dieser Art finden Anwendung bei Wasserentnahmestellen, bei denen die Wasserabgabe abhängig von einer zuvor geleisteten Zahlung mit Zahlungsmitteln, deren Wert und/oder der Anzahl ein gewünschtes Wasservolumen (Wasserguthaben) vorgibt, erfolgen soll. Mit solchen Vorrichtungen wird verhindert, dass Wasser entnommen und nicht bezahlt wird.
Vom Markt her bekannte Vorrichtungen dieser Art beispielsweise für öffentliche Duschen, Autowaschanlagen oder andersartige Wasserleitungen in privat oder öffentlich genutzten Gebäuden weisen hierzu Magnet-Absperrventile auf, die mit Münzautomaten ansteuerbar sind. Die Bereitstellung des gewünschten Wasservolumens (Wasserguthabens) erfolgt nach Einwurf wenigstens einer Münze oder eines Jetons in den Münzautomaten. Das Magnet-Absperrventil wird solange öffnend angesteuert, bis das Wasserguthaben verbraucht, das heißt, das vorgegebene Wasservolumen abgegeben ist. Für die Dauer der Wasserabgabe muß das Magnet-Absperrventil bei diesen bekannten Vorrichtungen zum Öffnen bestromt werden. Dies führt insbesondere bei großen Wasservolumina, bei denen entsprechend lange Öffnungsdauern erforderlich sind, zu einem erheblichen Stromverbrauch. Bekannte Vorrichtungen bedürfen daher eines Anschlußes an ein Stromnetz. Dies hat auch zur Folge, dass insbesondere bei der Montage in Feuchträumen oder im Freien aufwendige Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden müssen, um sicherzustellen, dass die stromführenden Bereiche vor Feuchtigkeit geschützt sind. Außerdem ist die Installation solcher bekannter Vorrichtungen nur durch Fachpersonal möglich, welches für Arbeiten an Netzspannungs-Anlagen qualifiziert ist.
Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, die einen geringen Stromverbrauch hat und darüber hinaus einfach realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, dass das Ventil ein bistabiles Magnetventil mit einer stabilen Öffnungsstellung und einer stabilen Schließstellung ist, welches mit der Steuereinrichtung über Steuerimpulse öffenbar beziehungsweise schließbar ist.
Gemäß der Neuerung ist also lediglich ein Steuerimpuls zum Öffnen des Magnetventils und ein Steuerimpuls zum Schließen des Magnetventils erforderlich. Zwischen den Steuerimpulsen bleibt das Magnetventil in dem jeweiligen Zustand stabil offen beziehungsweise geschlossen, ohne dass eine andauernde Bestromung erforderlich ist. Der Stromverbrauch wird auf diese Weise erheblich verringert und eine Dauerfreischaltung der Wasserzuleitung bis zum Verbrauch des Wasserguthabens ist ohne zusätzlichen Energieaufwand möglich. Die Vorrichtung eignet sich daher auch zum Einbau in eine vorhandene Wasserzuleitung, ins besondere um zahlungssäumigen Wasserkunden eine Wasserentnahme nur nach Vorabkasse in Höhe des bezahlten Wasserguthabens zu gestatten.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kann batterie- oder akkubetrieben sein. Dies hat den großen Vorteil, dass die Vorrichtung keinen Netzanschluß benötigt. Sie kann daher auch eingesetzt werden, wenn kein Netzanschluß zur Verfügung steht oder eine Netzspannung abgeschaltet ist. Außerdem sind die Sicherheitsanforderungen bezüglich des Schutzes der stromführenden Bereiche vor Feuchtigkeit deutlich geringer. Die Installation insbesondere in Feuchträumen ist so deutlich einfacher. Im Übrigen ist keine besondere Qualifikation zur Durchführung der Elektroinstallation erforderlich, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen mit Netzanschluß der Fall ist.
Das Zahlungsmittel kann scheibenförmig, insbesondere münzförmig sein. Solche Zahlungsmittel und entsprechende Prüfeinrichtungen sind robust und zuverlässig. Es können vorzugsweise gelochte Jetons verwendet werden. Die Zahlungsmittel können insbesondere unterschiedliche Werte charakterisieren. Es können auch gesetzliche Zahlungsmittel, insbesondere Münzen, und entsprechende Prüfeinrichtungen eingesetzt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kann eine Anzeige für das verfügbare Wasservolumen aufweisen, so dass dieses von einem Benutzer leicht erfasst werden kann.
Die Anzeige kann eine LED-Anzeige sein, die auch bei schlechten Lichtverhältnissen deutlich erkennbar ist.
Um die Energieaufnahme der Vorrichtung zu verringern, kann die Anzeige insbesondere automatisch bei Zuführung des Zahlungsmittels ein- und nach Abgabe des Wasservolumens oder nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer ausschaltbar sein. Die Anzeige ist dann bei Bedarf aktivierbar. Sie ist ansonsten ausgeschaltet und verbraucht keine Energie.
Vorteilhafterweise kann ein elektronischer Zeitmesser zum Ausschalten der Anzeige vorgesehen sein, welcher die Anzeige nach einer vorgegebenen Dauer automatisch deaktiviert.
Die elektronische Steuereinrichtung und die Prüfeinrichtung für das Zahlungsmittel können manipulationssicher und spritzwassergeschützt in einem verschließbaren Gehäuse angeordnet sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch eine durch Einwurf von Jetons betätigbare Vorrichtung 10 zur Abgabe eines vorgebbaren Wasservolumens. Die Jetons müssen vor Benutzung der Vorrichtung 10 erworben werden. Auf diese Weise ist mit der Vorrichtung 10 eine einfache Abrechnung der Wasserkosten durch Vorkasse realisierbar.
Die Vorrichtung 10 umfasst ein Steuer-Modul 12 (Figur oben) mit einem Einwurf 14 für die Jetons und ein Ventil-Zähler-Modul 16 (Figur unten), welches sich in einer Wasserzuleitung 18 befindet. Für jeden eingeworfenen Jeton wird ein vorgegebenes Wasservolumen abgegeben.
Das Ventil-Zähler-Modul 16 weist ein bistabiles Magnetventil 20 (rechts) und einen Wasserzähler 21 (links) auf, welche hintereinander in der Wasserzuleitung 18 angeordnet sind.
Das bistabile Magnetventil 20 hat eine stabile Öffnungsstellung, in welcher es den Wasserfluss freigibt, und eine stabile Schließstellung, in der es die Wasserzuleitung 18 absperrt. Es ist impulsbetätigt, das heißt, das Umschalten des Magnetventils 20 von der Öffnungsstellung in die Schließstellung und umgekehrt erfolgt durch Steuerimpulse in Form von Strompulsen.
Das Steuer-Modul 12 umfasst ein stabiles, verschließbares Wandgehäuse 22, in dem, in der Figur nicht sichtbar, eine elektronische Steuereinrichtung, ein Jeton-Prüfer, eine Jeton-Kassette und eine Batterieeinheit für eine netzunabhängige Stromversorgung der gesamten Vorrichtung 10 einschließlich Magnetventil 20 untergebracht sind.
Das Wandgehäuse 22 ist aus glasfaserverstärktem Kunststoff und spritzwasserdicht. Seine Abmessungen sind so gewählt, dass es auch in begrenzten Raumverhältnissen einfach montierbar ist. Es hat beispielsweise eine horizontale Breite von 200 mm, eine vertikale Höhe von 300 mm und eine horizontale Tiefe von 180 mm. Die in der Figur sichtbare Vorderwand 24 des Wandgehäuses 22 ist nach links hin aufschwenkbar. Sie ist mit einem Sicherheitsschloss 26, in der Figur rechts, verschließbar und für Unbefugte nicht öffenbar. Die Vorrichtung 10 ist somit manipulationssicher.
Das Ventil-Zähler-Modul 16 ist über ein Bündel von Steuer-/Signalleitungen 28 mit der elektronischen Steuereinrichtung verbunden. Das Bündel von Steuer-/Signalleitungen 28 hat eine Länge von vorzugsweise einem Meter und ist nicht lösbar und somit manipulationssicher an dem Ventil-Zähler-Modul 16 und an dem Wandgehäuse 22 befestigt. An der Steuereinrichtung im Inneren des Wandgehäuses 22 sind lösbare Verbindungen, vorzugsweise Steck- oder Klemmverbindungen, für die Steuer-/Signalleitungen 28 vorgesehen, die aber nur bei geöffnetem Wandgehäuse 22 zugänglich sind.
Das Bündel von Steuer-/Signalleitungen 28 teilt sich am Ventil-Zähler-Modul 16 auf in eine Signalleitung 30, die von dem Wasserzähler 21 kommt, und eine Steuerleitung 32, die zu dem Magnetventil 20 führt. Über die Signalleitung 30 ist mit der Steuereinrichtung das Magnetventil 20 über Strompulse öffenbar beziehungsweise schließbar.
Mit dem Wasserzähler 21 sind das abgegebene Wasservolumen erfassbar, entsprechende Signale erzeugbar und über die Signalleitung 30 an die Steuereinrichtung übermittelbar. Hierbei sendet der Wasserzähler 21 für jede abgegebene Volumeneinheit Wasser, beispielsweise für jeden Liter, einen Strompuls an die Steuereinrichtung. Mit dieser werden die Strompulse gezählt und das verbleibende Wasserguthaben ermittelt. Der Wasserzähler 21 ist vorzugsweise geeicht. Mit dem Wasserzähler 21 sind Wasser-Durchflussmengen von beispielhaft wenigstens 1,5 m³/h erfassbar.
Die Steuereinrichtung ist außerdem mit dem Jeton-Prüfer verbunden. Mit diesem kann die Echtheit der eingeworfenen Jetons überprüft und an die Steuereinrichtung für jeden Jeton ein entsprechendes Signal übermittelt werden. Die Jetons sind kreisscheibenförmig, haben beispielhaft einen Durchmesser von 18,7 mm und eine Dicke von 2,3 mm. Zu dem Jeton-Prüfer führt von dem schlitzförmigen Jeton-Einwurf 14 in der Vorderwand 24 des Wandgehäuses 22, in der Figur oben rechts, ein Jeton-Kanal. Im Anschluß an den Jeton-Prüfer befindet sich im Wandgehäuse 22 die Jeton-Kassette, in der vorzugsweise mehr als 200 eingeworfene Jetons aufgefangen werden können.
Mit der Steuereinrichtung wird die Anzahl der eingeworfenen Jetons erfasst und daraus das gesamte abzugebende Wasservolumen (Wasserguthaben) ermittelt und vorgegeben. Beim Einwurf mehrerer Jetons wird das Wasserguthaben in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung kumuliert, so dass bei der Wasserabgabe keine Unterbrechung nach Abgabe des einem einzelnen Jetons entsprechenden Wasserguthabens erfolgt.
Das Wasserguthaben, welches einem Jeton entsprechen soll, ist in der Steuereinrichtung programmierbar. Um zu verhindern, dass Unbefugte die Steuereinrichtung umprogrammieren, ist hierzu das Wandgehäuse 22 zu öffnen, wozu zunächst das Sicherheitsschloss 26 zu öffnen ist. Die Programmierung erfolgt durch den Einbau und/oder Umbau von Steckbrücken auf einer Platine der Steuereinrichtung. Vorzugsweise läßt sich ein Wasserguthaben von 10, 50, 100, 500, 1000, 2000, 5000 und 9999 Litern pro Jeton einstellen.
Ferner weist die Vorrichtung 10 eine vierstellige LED-Anzeige 34 für das Wasserguthaben auf, welche mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Diese befindet sich in der Vorderwand 24, in der Figur oben links. Die LED-Anzeige 34 ist automatisch oder manuell ein- und ausschaltbar. In eingeschaltetem Zustand leuchtet die LED-Anzeige 34 und ist so auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut ablesbar. Nach Einwurf eines oder mehrerer Jetons wird automatisch das Wasserguthaben in Litern ange zeigt. Mit der LED-Anzeige 34 können Wasserguthaben bis zu 9999 Liter angezeigt werden. Wenn kein Wasserguthaben vorhanden beziehungsweise das Wasserguthaben verbraucht ist, also das Magnetventil 20 die Wasserzuleitung 18 absperrt, zeigt die LED-Anzeige 34 „0" an.
Die LED-Anzeige 34 ist über die Steuereinrichtung mit einem elektronischen Zeitmesser verbunden. Dieser bewirkt, dass die LED-Anzeige 34 nach einer vorgegeben Zeitspanne, vorzugsweise nach zwei Sekunden, automatisch abschaltet.
Außerdem ist in der Vorderwand 24 des Wandgehäuses 22, in der Figur unter der LED-Anzeige 34, eine Taste 36 vorgesehen, durch deren Betätigung die LED-Anzeige 34 manuell aktiviert werden kann. Die LED-Anzeige 34 leuchtet dann vorzugsweise für zwei Sekunden nach Betätigung der Taste 36. Eine erneute Aktivierung der LED-Anzeige 34 ist erst wieder nach vorzugsweise 10 Sekunden möglich. Dadurch wird eine Entladung der Batterieeinheit durch zu häufiges Aktivieren der LED-Anzeige 34 deutlich reduziert.
Die Funktionen der LED-Anzeige 34, insbesondere das Ein- und Ausschalten, sind in der Steuereinrichtung bei geöffnetem Wandgehäuse 22 programmierbar. Die Programmierung erfolgt durch entsprechendes Anordnen von Steckbrücken auf der Platine der Steuereinrichtung.
Die Steuereinrichtung weist ferner insbesondere zu Wartungs- und Testzwecken eine Anzahl von Prüftasten auf, mit denen Signale des Wasserzählers 21, der Taste 36 für die LED-Anzeige 34 und des Jeton-Prüfers simuliert werden können. Die Prüftasten sind nur bei geöffnetem Wandgehäuse 22 zugänglich, um unbefugten Zugriff zu verhindern.
Die Batterieeinheit umfasst eine oder mehrere vorzugsweise handelsübliche Batterien, beispielsweise 1,5 V Alkali-Batterien, mit einer langen Lebensdauer von vorzugsweise mehr als einem Jahr. Die Speichereinheit der Steuereinrichtung ist dergestalt, dass mit ihr das Wasserguthaben bei einer Unterbrechung der Stromzufuhr, insbesondere beim Entfernen der Batterieeinheit, beispielsweise bei einem Batteriewechsel, vorzugsweise für einen Zeitraum von mehreren Minuten gespeichert werden kann.
Zur Bereitstellung des Wasservolumens ist nach Einwurf wenigstens eines Jetons in den Jeton-Einwurf 14 und Erkennung desselben mit dem Jeton-Prüfer mit der Steuereinrichtung ein Strompuls erzeugbar und über die Steuerleitung 32 an das bistabile Magnetventil 20 übermittelbar. Dieses schaltet daraufhin in seinen stabilen Öffnungszustand, so dass Wasser durch die Wasserzuleitung 18 fließen kann. Der Wasserzähler 21 erfasst das abgegebene Wasservolumen und erzeugt und übermittelt entsprechende Signale über die Signalleitung 30 der Steuereinrichtung. Abgerechnet wird also das tatsächlich abgegebene Wasservolumen, unabhängig von der zur Wasserabgabe aufgewendeten Zeit. Ist das Wasserguthaben aufgebraucht, so erzeugt die Steuereinrichtung einen weiteren Strompuls, welcher über die Steuerleitung 32 an das Magnetventil 20 übermittelt wird. Dieses schaltet daraufhin in seine stabile Absperrstellung und sperrt die Wasserzuleitung 18, bis wenigstens ein weiterer Jeton eingeworfen wird.
Die Vorrichtung 10 kann auch mehr als ein bistabiles Magnetventil 20 aufweisen. Beispielsweise können ein bistabiles Magnetventil für eine Kaltwasserzuleitung ein bistabiles Magnetventil für eine Warmwasserzuleitung vorgesehen sein.
Anstelle von Jetons können auch andersartige scheibenförmige, insbesondere münzförmige Zahlungsmittel verwendet werden, welche auch deutlich andere Abmessungen haben können. Die Vorrichtung 10 kann auch eine Prüfeinrichtung für offizielle Zahlungsmittel, das heißt Münzen oder Geldscheine, aufweisen. Sie kann auch für Chips oder kartenartige Zahlungsmittel geeignet sein. Die Zuführung des Zahlungsmittels beziehungsweise der. Zahlungsmittel kann auch in anderer Weise als durch Einwurf erfolgen, beispielsweise kann auch eine Magnetkarte an einer entsprechenden Prüfeinrichtung vorbeigeführt werden oder es kann eine Abbuchung über ein Mobiltelefon erfolgen.
Statt der LED-Anzeige 34 kann auch eine andersartige Anzeige, beispielsweise eine LCD-Anzeige oder eine analoge Anzeige, eingesetzt werden. Mit der Anzeige kann statt oder zusätzlich zu dem Wasserguthaben auch der verfügbare Wertbetrag des Zahlungsmittels oder ein Ladezustand der Batterie beziehungsweise des Akkus angezeigt werden.
Die Zeitspanne, nach der die LED-Anzeige 34 automatisch abschaltet, kann auch länger oder kürzer als zwei Sekunden sein.
Die Vorrichtung 10 kann zusätzlich zu den Batterien oder statt diesen auch Akkus umfassen. Falls sie Akkus aufweist, kann ein Anschluß für eine Ladegerät vorgesehen sein. Sie kann auch über einen Transformator mit einem Netzanschluss verfügen. Die Vorrichtung 10 kann statt im Niedervolt-Bereich auch im Hochvolt-Bereich arbeiten.
Das bistabile Magnetventil 20 und der Wasserzähler 21 können statt als Modul aufgebaut auch separat in der Wasserzuleitung 18 angeordnet sein.
Das Bündel von Steuer-/Signalleitungen 28 kann auch länger oder kürzer als ein Meter sein. Es kann auch lösbar an dem Wandgehäuse 22 befestigt sein. Statt eines Bündels können auch separate Leitungen verwendet werden.
Das Wandgehäuse 22 kann statt aus Kunststoff auch aus einem anderen robusten, manipulationssicheren, spritzwasserfesten Material, beispielsweise aus Metall sein. Die Abmessungen können auch deutlich größer oder kleiner als die beispielhaft angegebenen sein. Es kann statt des Wandgehäuses 22 beispielsweise auch ein auf einem Sockel montierbares Gehäuse verwendet werden.
Die Programmierung kann statt durch oder zusätzlich zu Steckbrücken auch softwaremäßig über eine Schnittstelle der Steuereinrichtung erfolgen.
Statt des Wasserzählers 21, der pro abgegebener Wassereinheit einen Strompuls an die Steuereinrichtung sendet, kann auch eine andersartiger Wasserzähler verwendet werden.

Claims

Vorrichtung zur Abgabe eines vorgebbaren Wasservolumens nach Zuführung wenigstens eines Zahlungsmittels, umfassend a) wenigstens ein elektrisches, steuerbares Ventil in einer Wasserzuleitung, b) eine elektronische Steuereinrichtung, die mit einer Prüfeinrichtung für das Zahlungsmittel verbunden ist, wobei mit der Steuereinrichtung – das Wasservolumen entsprechend dem Zahlungsmittel vorgebbar und – das Ventil zur Abgabe des vorgegebenen Wasservolumens öffenbar und nach Abgabe schließbar ist; c) einen Wasserzähler, mit dem das abgegebene Wasservolumen erfassbar ist und der ein Signal erzeugt, das an die Steuereinrichtung übermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein bistabiles Magnetventil (20) mit einer stabilen Öffnungsstellung und einer stabilen Schließstellung ist, welches mit der Steuereinrichtung über Steuerimpulse öffenbar beziehungsweise schließbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie batterie- oder akkubetrieben ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahlungsmittel scheibenförmig, insbesondere münzförmig ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeige (34) für das verfügbare Wasservolumen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige eine LED-Anzeige (34) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige (34) insbesondere automatisch bei Zuführung des Zahlungsmittels ein- und nach Abgabe des Wasservolumens oder nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer ausschaltbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen elektronischen Zeitmesser zum Ausschalten der Anzeige (34).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung und die Prüfeinrichtung für das Zahlungsmittel in einem verschließbaren Gehäuse (22) angeordnet sind.