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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Verkaufsautomaten mit einer
Mehrzahl von parallel nebeneinander angeordneten Warenschächten, die
jeweils Stapel von Päckchen
von Waren verschiedener Sorten aufnehmen können, mit Wahltasten zur Auswahl
einer gewünschten
Sorte, und einer Steuereinheit, die nach Maßgabe der gewählten Sorte
und bei Feststellung der Kaufpreiszahlung einen Auswerfer zur Ausgabe
eines Päckchens
der gewünschten
Sorte in ein Ausgabefach betätigt.
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Derartige
Verkaufsautomaten sind allgemein bekannt, zum Beispiel als Zigarettenautomaten.
Jeder Verkaufsschacht wird mit einer Sorte einer Ware befüllt. Ein
Ausgabemechanismus sorgt dann für
die Ausgabe eines Päckchens
der gewünschten
Sorte, wobei jeder Schacht mit einem Ausgabemechanismus versehen
sein kann oder ein gemeinsames Ausgabefach vorgesehen sein kann,
zu dem die aus dem jeweiligen Warenschacht ausgewählte Schachtel beim
Ausgeben transportiert wird.
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Diese
bekannten Verkaufsautomaten haben eine Reihe von Nachteilen. So
ist die Anzahl von Sorten, die von dem Verkaufsautomaten angeboten
werden können,
begrenzt, da sie kleiner oder höchstens gleich
der Anzahl der Warenschächte
sein kann. Bei den üblichen
Verkaufsautomaten ist zudem für
jeden Warenschacht eine eigene Ausgabeeinrichtung erforderlich.
Solche Verkaufsautomaten erlauben auch nur eine ineffiziente Nutzung
der Vorratskapazitäten der
Warenschächte,
da relativ wenig nachgefragte Sorten jeweils einen eigenen Warenschacht
besetzt halten, während
häufiger
nachgefragte Sorten nach relativ kurzer Zeit ausverkauft sein können, wonach ein
erneutes Befüllen
notwendig wird, obwohl Warenschächte
mit weniger häufig
verkauften Sorten noch erhebliche Füllstände aufweisen können. Ferner muss
bei einem Sortenwechsel oder bei der Einführung einer neuen Sorte die
eventuell noch im Schacht befindliche andere Sorte entfernt werden.
Ferner ist eine neue Auszeichnung der Wahltasten bei Sorten- oder
Preiswechsel erforderlich.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen flexibler und effizienter
einsetzbaren Verkaufsautomaten zu schaffen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe denen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nach
der Erfindung ist eine Entnahmeeinrichtung, mit der eine gewünschte Schachtel
aus einem Stapel eines Warenschachtes entnehmbar ist, an einem XY-Linearantrieb
aufgehängt,
mit dem sie über
eine gesamte Stirnfläche
(Vorder- oder Rückseite)
der Warenschächte
verfahrbar ist. Ferner ist eine Kamera ebenfalls an einem XY-Linearantrieb
aufgehängt,
mit dem sie über
eine gesamte Stirnfläche
der Warenschächte
verfahrbar ist. Die Kamera ist mit der Steuereinheit verbunden,
und die Steuereinheit ist dazu vorbereitet, wenigstens nach einer
neuen Befüllung
der Warenschächte
eine gesamte Stirnfläche der
Warenschächte
(Vorder- oder Rückseite,
je nachdem, wo Kamera und XY-Linearantrieb angeordnet sind) mit
der Kamera durch Betätigen
des zugehörigen
XY-Linearantriebs abzufahren und die Bilder der Kamera unter Identifizierung
der einzelnen Sorten auszuwerten und jeweils die Sorteninformationen
zusammen mit der zugehörigen
Ortsinformationen als eine Sorte-Ort-Zuordnungsfunktion zu speichern.
Auf diese Weise kann der Verkaufsautomat nach einer neuen Befüllung automatisch
den Warenbestand in den Warenschächten
erfassen und in einer Zuordnungsfunktion (z. B. einer Tabelle) speichern,
an welcher vertikalen Position in welchem Warenschacht welche Sorte
bereitsteht. Die Steuereinheit ist dann weiter dazu vorbereitet,
bei Auswahl einer bestimmten Sorte die gespeicherten Orts- und Sorteninformatio nen
zu durchsuchen und die Entnahmeeinrichtung durch Betätigen des
zugehörigen
XY-Linearantriebs nach Maßgabe
der gewünschten
Sorte zu einem Ort an der Stirn- oder Rückfläche zu fahren, an dem eine Schachtel
der gewünschten
Sorte mittels der Entnahmeeinrichtung entnehmbar ist, und die Schachtel durch
Betätigen
der Entnahmeeinrichtung zu entnehmen.
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Grundsätzlich könnten die
Kamera und die Entnahmeeinrichtung auf unterschiedlichen Stirnflächen (Vorderseite
und Rückseite)
der Warenschächte
mit jeweils dort befindlichen eigenen XY-Linearantrieben vorgesehen sein. Zur
Vereinfachung und Kostenreduzierung ist es jedoch bevorzugt, wenn beide
auf der gleichen Seite auf die Stirnfläche der Warenschächte gerichtet
und von einem gemeinsamen XY-Linearantrieb getragen werden. Ihre
Position in der Stirnflächenebene
ist dann relativ zueinander versetzt, ihre Relativposition zueinander
jedoch genau bekannt, so dass eine Positionsumrechnung von der Kameraposition
zur Entnahmeeinrichtungsposition leicht möglich ist.
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Auf
diese Weise ist eine sehr flexible und effiziente Befüllung der
Warenschächte
möglich,
da nicht jedem Warenschacht streng eine Sorte zugeordnet werden
muss, sondern die Warensorten prinzipiell beliebig in den Warenschächten verteilt
werden können,
da eine Zuordnung von Sorten- und Ortsinformationen über das
Speichern der entsprechenden Zuordnungsfunktion (z. B. einer Tabelle)
nach Abfahren der gesamten Stirnfläche mit der Kamera und der
Erfassung der Sorten der einzelnen Schachteln und der jeweiligen
Ortsinformation möglich
ist. Zum Beispiel können
häufiger
nachgefragte Sorten in mehrere Schächten eingefüllt werden,
während
weniger nachgefragte nur einen Teil eines einzelnen Schachtes besetzen.
Die Sorten können
auch regellos, in der jeweils gewünschten relativen Menge über die
Warenschächte
verteilt sein.
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Unter
XY-Linearantrieb wird hier jede Art von Vorrichtung verstanden,
mit der eine Einheit zu jeder gewünschten Position in einer Ebene
verfahrbar ist, vorzugsweise entlang von zwei senkrecht zueinander
liegenden Achsen. Hierfür
kommen zum Beispiel Vorrichtungen mit Zahnstangen, Zahnrädern und Schrittmotoren,
Spindelantriebe und viele weitere Typen von Antrieben in Frage.
Der XY-Linearantrieb wird von der Steuereinheit gesteuert, die Steuersignale
für den
XY-Linearantrieb liefert, um eine vorgegebene Position zu erreichen.
Die Steuereinheit umfasst eine programmierbare Prozessoreinheit,
in der neben Programmen zur Steuerung des Linearantriebs unter anderem
auch Programme zur Bildverarbeitung gespeichert sind und viele andere
Programme zur Steuerung und Verwaltung des Betriebs des Verkaufsautomaten
ablaufen. Mit Hilfe der Bildverarbeitungsprogramme werden die von
der Kamera gelieferten Bilder ausgewertet, wobei charakteristische Eigenschaften
der Stirnfläche
der Packung jeder Sorte gespeichert sind, so dass durch Vergleich
mit dem Kamerabild die Sorte automatisch erkannt werden kann. Durch
Rückmeldung
des XY-Linearantriebs oder durch gesonderte Sensoren ist in der
Steuereinheit zu jedem Bild die zugehörige Position in dem Warenschacht
und die Position des Warenschachtes bekannt. Auf diese Weise kann
durch sukzessives Abfahren der Warenschächte eine Zuordnungsfunktion
Ort-Sorte aufgestellt werden und in der Steuereinheit gespeichert
werden. Diese Feststellung des Bestandes an Sorten in dem Verkaufsautomaten
wird wenigstens nach jeder neuen Befüllung mit Waren vorgenommen,
kann aber auch z. B. jeweils wiederholt werden, wenn nur die Tür des Verkaufsautomaten
geöffnet
worden ist.
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Wählt ein
Benutzer durch Auswahltasten eine bestimmte Sorte aus, wird in der
Steuereinheit mit Hilfe der Zuordnungsfunktion die nächste Position
gesucht, wo die gewünschte
Sorte sich in einem Warenschacht befindet. Anschließend steuert
die Steuereinheit den XY-Linearantrieb mit der Entnahmeeinrichtung
zu dem so identifizierten Ort und entnimmt durch Betätigen der
Entnahmeinrichtung die an diesem Ort befindliche Schachtel und führt sie
der Ausgabe zu. Bei oder nach Ausführen einer Verkaufsoperation
mit Ausgabe einer Schachtel muss die Ort-Sorte-Zuordnungsfunktion aktualisiert werden,
indem die entnommene Schachtel gelöscht und die übrigen im
Warenschacht darüberliegenden Schachteln
entsprechend in der Ort-Sorte-Zuordnungsfunktion verschoben werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
kann die Kamera an einem XY-Linearantrieb an der Rückfläche der
Warenschächte
verfahrbar sein, während die
Entnahmeeinrichtung ebenfalls von demselben XY-Linearantrieb getragen
wird. Die Entnahmeeinrichtung kann in diesem Fall einen ausfahrbaren
Stößel aufweisen,
der bei Positionierung der Entnahmeeinrichtung hinter der gewünschten
Schachtel nach vorne ausgefahren wird, um die gewünschte Schachtel
in Richtung aus dem Warenschacht heraus nach vorne zu drücken.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
sind die Entnahmeeinrichtung und die Kamera wiederum an einem gemeinsamen
XY-Linearantrieb aufgehängt
sein, mit dem sie über
die gesamte Vorderfläche
der Warenschächte
verfahrbar sind. In diesem Fall kann die Entnahmeeinrichtung mit
einem ausfahrbaren dünnen
Steg versehen sein, der an seinem äußeren Ende einen Widerhaken
trägt,
wobei der ausfahrbare Steg mit dem Widerhaken so ausgebildet ist,
dass er beim Ausfahren in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten übereinander
liegenden Schachteln in dem Stapel einschiebbar ist und soweit vorschiebbar
ist, bis der Widerhaken an der Rückseite
der über
oder unter dem Zwischenraum liegenden Schachtel in Anlage kommt,
so dass durch Zurückziehen
des Steges mit dem Widerhaken in Anlage an der Rückfläche der Schachtel diese noch
vorne aus dem Stapel herausziehbar ist. Bei dieser Ausführungsform,
bei der die Schachtel nach vorne aus dem Stapel herausgezogen wird,
ist es vorteilhaft, wenn die Entnahmeeinrichtung auch mit Gegendruckflächen versehen
ist, die so angeordnet sind, dass sie in Anlage an die Stirnflächen der
beiden vertikal benachbarten Schachteln sind, wenn die dazwischen
liegende Schachtel durch Zurückziehen des
Steges mit dem Widerhaken in Anlage der Rückfläche der Schachtel nach vorne
herausgezogen wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass die benachbarten
Schachteln durch Reibung oder Anhaftung mit nach vorne gezogen werden
könnten.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist an dem XY-Linearantrieb
ein Ultraschallsender und -empfänger
angeordnet, wobei der Ultraschallsender auf die Stirnflächen der
Schachteln in dem Verkaufsschacht gerichtet ist und die aufgefangenen
reflektierten Signale des Ultraschallempfängers von der Steuereinheit
ausgewertet werden, um die Position des Übergangs zwischen bei benachbarten
Schachteln in dem Stapel präzise
zu bestimmen. Der Ultraschallstrahl wird, wenn er von dem Pappkarton
einer Stirnfläche
einer Schachtel reflektiert wird, in deutlichem messbaren Umfang
reflektiert, während
bei Eintritt in den Zwischenraum zwischen zwei vertikal benachbarten
Schachteln, der im Wesentlichen nur von dünnem Folienverpackungsmaterial
erfüllt
ist, die Reflexion stark abfällt.
Diesen scharfen Abfall der Reflexion kann man gut detektieren und
dadurch gut den Ort des Zwischenraums zwischen zwei benachbarten
Schachteln bestimmen. Dies ist insbesondere für Ausführungsformen von Interesse,
bei denen die Entnahmerichtung mit einem länglichen schmalen Steg arbeitet,
der in den Zwischenraum zwischen zwei vertikal benachbarten Schachteln
eingeschoben wird.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist der XY-Linearantrieb weiter mit einer Reihe von Verriegelungszapfen
versehen. Die Steuereinheit ist dazu vorbereitet, den XY-Linearantrieb,
soweit er nicht für eine
Abtast- oder Verkaufsoperation benötigt wird, in eine Stellung
zu bringen, in der die Verriegelungszapfen in entsprechender Aufnahmen
an der Tür
und in den Gehäusewänden des
Verkaufsautomaten eingreifen, um so die Tür an dem Gehäuse des
Verkaufsautomaten zu verriegeln.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen
erläutert,
in denen:
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1 eine
schematische Übersicht über mehrere
Komponenten eines Ausführungsbeispiels des
Verkaufsautomaten zeigt,
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2 eine
vergrößerte Darstellung
der Auswahleinheit des Verkaufsautomaten zeigt;
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3 eine
vergrößerte Ansicht
der Verkaufseinheit des Verkaufsautomaten zeigt;
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4 ein
schematisches Blockschaltbild des Energieversorgungssystems des
Verkaufsautomaten zeigt;
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5 eine
schematische Draufsicht auf die Stirnseite der Warenschächte mit
XY-Linearantrieb zeigt;
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6 eine
perspektivische Detailansicht eines Bereichs zweier benachbarter
Warenschächte zeigt,
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7 eine
schematische Darstellung aufeinanderfolgender Betriebszustände einer
ersten Ausführungsform
von Komponenten der Entnahmeeinrichtung zeigt,
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8 und 9 eine
schematische Darstellung aufeinanderfolgender Betriebszustände von Komponenten
einer alternativen Entnahmeeinrichtung zeigen,
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10 eine
schematische Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Erfassung
der Position des Zwischenraums zwischen zwei übereinander liegenden Schachteln
in einem Warenschacht zeigt,
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11 und 12 schematische
aufeinanderfolgende Betriebszustände
der Entnahmeeinrichtung bei Ausgabe einer Schachtel in ein Ausgabefach zeigen,
und
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12 und 13 aufeinanderfolgende
Betriebszustände
eines XY-Linearantriebs
des Verkaufsautomaten zeigt, mit dem eine Verriegelung der Tür am Gehäuse des
Verkaufsautomaten ausführbar ist.
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1 zeigt
eine schematische Übersicht über verschiedene
Komponenten des Verkaufsautomaten. Darunter sind eine Auswahleinheit 10 (siehe auch 2),
die in diesem Beispiel eine Anzeige mit einer Auflistung der verfügbaren Sorten
und den diesen zugeordneten Auswahlzahlen zeigt, die zur Auswahl
dann über
die Zifferntasten oder über Touch-Screen
auf der Anzeige durch Antippen eingegeben werden können. Für die Touch-Screen-Funktion sind vor
der Anzeige zwei verklebte Glasscheiben mit einem dünnen Metallgitter
(Matrix) dazwischen angebracht. Wenn ein Finger die äußere Scheibe
berührt,
ergibt sich eine lokalisierbare Kapazitätsänderung, deren Erfassung dann
zur Sortenauswahl herangezogen wird. Zusätzlich zu dem Touch-Screen
ist aber auch die Eingabe der Sortennummer über die Zifferntasten möglich, da
bei bestimmten Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeit auf der äußeren Scheibe,
z. B. Morgentau) die Touch-Screen-Eingabe
nicht verläßlich funktioniert.
Mit 20 ist die Bezahleinheit bezeichnet, die in bekannter
Weise mit Münzen,
Geldscheinen, Geldkarten bedient werden kann. Daran befindet sich
auch eine Kartenleseeinheit (z. B. für Personalausweise) zur Altersverifikation.
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Eine
Warenvorratseinheit 30 ist schematisch mit mehreren nebeneinander
liegenden Warenschächten 36 dargestellt.
Vor der Stirnfläche
der Vorratseinheit 30 ist ein XY-Linearantrieb 32 angeordnet, mit
der eine Einheit 34 an beliebige gewünschte Positionen an der Stirnfläche der
Warenschächte
gefahren werden kann. Die Einheit 34 umfasst zum Beispiel
eine Kamera, mit der das Bild der Stirnflächen der Schachteln in den
Warenschächten
aufgenommen und zu der Steuereinheit übertragen werden kann. Die
Vorratseinheit 30 ist schematisch noch einmal in 5 dargestellt.
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In 7 ist
schematisch die Funktionsweise einer ersten Ausführungsform einer Entnahmeeinrichtung
dargestellt, die ebenfalls in die Einheit 34 integriert
ist. Diese Entnahmeeinrichtung hat einen schmalen, länglichen
Steg 50, der in Richtung der Schachteln in den Warenschächten vorschiebbar
ist. Nahe an seinem vorderen Ende trägt der Steg 50 einen
Widerhaken 52. Der Steg 50 wird so positioniert, dass
er genau auf den Zwischenbereich zwischen zwei übereinander liegenden Schachteln
zeigt und dann vorgeschoben und schiebt sich dabei zwischen den
beiden Schachteln hindurch, bis der Widerhaken die Rückfläche der
Schachtel erreicht. Der Widerhaken 52 ist vorzugsweise
elastisch federnd, so dass er sich beim Durchschieben des Stegs 50 durch
den Zwischenraum an den Steg 50 anlegen kann und beim Austritt
hinter den Rückflächen der
Schachteln sich federnd von dem Steg 50 weg ausstellt (und nicht
starr ist wie in 7 zur Vereinfachung der Darstellung
gezeigt). Anschließend
wird der Steg 50 wieder zurückgezogen und zieht dabei mit
dem Widerhaken 52 an der Rückfläche die Schachtel nach vorne aus
dem Stapel heraus. Um zu verhindern, dass dabei auch die darüber- und
darunterliegenden Schachteln verschoben werden, ist die Einheit 34 mit Gegendruckflächen 38 versehen,
die bei Positionierung der Entnahmeeinrichtung vor dem Zwischenraum
zweier übereinander
liegender Schachteln in Anlage an die Stirnflächen der darüber- und
darunterliegenden Schachteln kommen, um diese sicher im Stapel im
Warenschacht zu halten, wenn die dazwischenliegende Schachtel durch
Zurückziehen
des Stegs 50 herausgezogen wird, wie in 7 unten dargestellt
ist. An der Rückfläche und/oder
der Vorderfläche
des Stapels im Warenschacht können
flexible Borsten 38, wie in 6 dargestellt,
vorgesehen sein, die teilweise über
die Rückflächen der
in dem Warenschacht 36 liegenden Schachteln vorstehen,
um zu verhindern, dass die Schachteln nach hinten und/oder vorne
verrutschen. Die vom XY-Linearantrieb getragenen Gegendruckflächen 38 können sich über die
gesamte Breite der Stirnfläche
der Warenschächte
erstrecken und weiter nach hinten und an der Rückfläche ringförmig geschlossen sein, so dass
sie den ganzen Warenschachtkörper
umgreifen und so alle Schachteln über und unter der betroffenen
Schachtel in sämtlichen
Warenschächten
nach vorne und hinten blockieren.
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Eine
alternative Ausführungsform
einer Entnahmeeinrichtung ist schematisch in aufeinanderfolgenden
Betriebszuständen
in 8 dargestellt. In dieser Ausführungsform befindet sich Kamera
Entnahmeeinrichtung auf der rückwärtigen Stirnfläche der
Warenschächte.
Die Entnahmeeinrichtung hat einen Stößel 54, der bei Betätigung vorgeschoben wird,
um so eine Schachtel aus dem Stapel nach vorne herauszuschieben,
während
die darüber-
und darunterliegende Schachtel wieder durch Gegendruckplatten 38 festgehalten
werden.
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Für die schematisch
in 7 dargestellte Ausführungsform einer Entnahmeeinrichtung,
in der ein schmaler Steg genau in den Zwischenraum zwischen zwei übereinander
liegenden Schachteln eingeschoben wird, ist eine sehr genaue Erfassung
der Position dieses Zwischenraums notwendig. Dazu kann zum Beispiel
die in 10 schematisch dargestellte
Vorrichtung dienen, die ebenfalls in die Einheit 34, die
von dem XY-Linearantrieb verfahren wird, integriert sein kann. Diese
Vorrichtung zur Erfassung des Schachtelzwischenraumes weist einen
Ultraschallsender 60 und -empfänger 62 auf. Während die Vorrichtung
vertikal an der Stirnfläche
der Schachteln entlang fährt,
wird im Bereich von Stirnflächen
von Schachteln ein großer
Anteil von Ultraschallenergie reflektiert und von dem Empfänger 62 wieder
aufgefangen. Wenn der Ultraschallstrahl jedoch den Zwischenraum
zwischen zwei übereinander
liegenden Schachteln erreicht, fällt
die Reflexion stark ab. Diese stark abfallende Flanke der Reflexion
ist gut detektierbar und kann daher zur genauen Erfassung der Lage
des Zwischenraums zwischen zwei übereinander
liegenden Schachteln herangezogen werden.
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Die
Relativposition von Ultraschallsender 60 und Ultraschallempfänger 62 ist
natürlich
wiederum verschieden von der XY-Position
der Kamera und der Entnahmeeinrichtung. Diese relative Versetzung
ist jedoch durch deren bekannten relativen Aufhängungsorte genau bekannt, so
dass die von Ultraschallsender 60 Ultraschallempfänger 62 ermittelte vertikale
Position des Zwischenraums zwischen zwei übereinander liegenden Schachteln
genau auf eine entsprechende vertikale Position des Steges 50 der Entnahmeeinrichtung
umgerechnet werden kann.
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Die 11 und 12 zeigen
aufeinanderfolgende Betriebszustände
einer weiteren Ausführungsform
in schematischer Darstellung. Unterhalb der Entnahmeeinrichtung
(in 11 und 12 nicht
gezeigt) ist an dem XY-Linearantrieb 32 eine Transportschale 38 angebracht,
die eine von der Entnahmeeinrichtung aus einem Stapel entnommene Schachtel
aufnimmt. Die Transportschale 38 wird von dem XY-Linearantrieb 32 dann
bis zu einer Sicherungsklappe 72 transportiert (11 unten).
Daraufhin wird ein Antrieb der Sicherungsklappe 72 von
der Steuereinheit betätigt,
um die Sicherungsklappe 72 zu öffnen (12 oben).
Gleichzeitig wird die Transportschale 38 gekippt, so dass
die entnommene Schachtel durch die geöffnete Sicherungsklappe 72 in
das Ausgabefach 70 rutscht, woraufhin die Sicherungsklappe 72 wieder
geschlossen wird (12 unten). Die Sicherungs klappe 72 dient
dazu, den Verkaufsautomaten vor Manipulationsversuchen von außen zu schützen. Zur
Vereinfachung der Darstellung ist in 12 nur
ein Teil des XY-Linearantriebs gezeigt.
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13 zeigt
schematisch eine weitere bevorzugte Ausführungsfarm des Verkaufsautomaten. In
dieser Ausführungsform
trägt der
XY-Linearantrieb weiter eine Reihe von Verriegelungszapfen 33,
die in X- beziehungsweise in Y-Richtung weisen. Durch Verfahren
des XY-Linearantriebs 32 unter Steuerung der Steuereinheit
können
diese Verriegelungszapfen 33 so nach außen auf die Gehäusewand
zu verfahren werden, dass sie in komplementäre Ausnehmungen in den Gehäusewänden und
in der Tür
des Verkaufsautomaten eingreifen, wie in 13 unten
gezeigt. Auf diese Weise kann die Tür sicher an den Gehäusewänden des
Verkaufsautomaten verriegelt werden. Die Verriegelung wird nur kurzzeitig
aufgehoben, wenn der XY-Linearantrieb in andere Positionen verfahren
wird, um den Warenbestand abzutasten oder eine Verkaufsoperation
durchzuführen.
Da dies nur relativ kurze Zeitspannen sind, wäre es für einen Dieb sehr schwierig,
die Tür
des Verkaufsautomaten gerade in dem Moment aufzubrechen, wenn der
XY-Linearantrieb gerade für
kurze Zeit in Betrieb ist und damit die Verriegelungsbolzen 33 entriegelt sind.
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In 4 ist
schematisch eine Ausführungsform
für ein
Energieversorgungssystem für
den Verkaufsautomaten dargestellt. Das System hat drei Akkumulatoren,
die derart verschaltet sind, dass es weder zu ”Tiefentladungen” noch zu ”Überladungen” kommen
kann. Unabhängig
von den Spannungszuständen
der Akkumulatoren wird die Ausgangsspannung durch einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler
(DC-DC-Konverter) 49 auf exakt 12 Volt gehalten. Damit
ist ein reibungsloses Arbeiten bei elektrischen Einheiten des Verkaufsautomaten gewährleistet.
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Beim Öffnen der
Automatentür
wird die Kapazität
der Batterien über
LED signalisiert. Eine zu wechselnde Batterie wird blinkend angezeigt.
Außen am
Automatengehäuse
sind drei Solarzellenfelder angebracht, die elektrische Energie
aus Licht erzeugen, um die Akkumulatoren aufzuladen.
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Im
einfachsten Fall kann das System mit nur einem Akkumulator betrieben
werden, der das Gesamtsystem bei Anforderung mit elektrischer Energie versorgt.
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Bei
Betrieb mit zwei Akkumulatoren 46 und 47 kann
das System von der Steuereinheit so gesteuert werden, dass derjenige
Akkumulator mit der höheren
Kapazität
das Gesamtsystem bei Anforderung mit elektrischer Energie versorgt.
Die elektrische Energie aus den Solarzellenfeldern wird dabei zum
Aufladen des schwächeren
Akkumulators verwendet.
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Beim
Betrieb mit Akkumulator 46 oder 47 und Akkumulator 48 als
Backup versorgt Akkumulator 46 oder 47 das Gesamtsystem
bei Anforderung. Ist der Akkumulator 46 oder 47 leer,
wird das Gesamtsystem bei Anforderung durch Akkumulator 48 (Backup)
versorgt. Die elektrische Energie aus den Solarzellenfeldern wird
zum Nachladen von Akkumulator 46 oder 47 verwendet,
wobei der als Backup verwendete Akkumulator 48 bevorzugt
mit elektrischer Energie versorgt wird, um seinen Ladezustand sicherzustellen.
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Bei
Betrieb mit drei Akkumulatoren versorgen die Akkumulatoren 46 und 47 das
Gesamtsystem parallel bei Anforderung. Sind die Akkumulatoren leer,
wird das Gesamtsystem bei Anforderung über Akkumulator 48 (Backup)
versorgt. Die elektrische Energie aus den Solarzellenfeldern wird
zum Nachladen von die Akkumulatoren 46 und 47 verwendet,
wobei der als Backup dienende Akkumulator 48 bevorzugt
mit elektrischer Energie versorgt wird, um seinen Ladezustand sicherzustellen.
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Bei
entleerten Akkumulatoren, oder wenn das Gesamtsystem nicht mehr
ausreichend mit Strom versorgt werden kann, wird von der Steuereinheit
ein Signal für
andere Systemkomponenten, zum Beispiel das elektronische Sicherheitsschloss,
oder für
die Telemetrie erzeugt, mit Hilfe derer eine entfernte Verwaltungsstelle
von dem Betriebszustand des Verkaufsautomaten informiert wird.
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Zum
Nachladen der Akkumulatoren über
die Solarzellenfelder werden zusätzlich
Gleichstrom-Gleichstrom-Konverter zugeschaltet, wenn die Spannung
aus den Solarzellenfeldern nicht über dem Niveau der Batterieladespannung
liegt. Zusätzlich können auch
Batterien zum Nachladen verwendet werden.