Die Erfindung betrifft eine Anordnung umfassend einen Antennenträger mit Antenne für elektromagnetische Strahlung befestigt an der Innenseite einer aus Stahlblech bestehenden Containerwand mit Belüftungsöffnungen, die mit einer gegen Spritzwasser schützenden Abdeckung auf der Außenseite der Containerwand verdeckt sind, wobei die Abdeckung vor den Belüftungsöffnungen einen Hohlraum bildet.
Für den weltweiten Transport von Halbfertig- und Fertigprodukten sind aus Stahlblech bestehende Container üblich. Die Container weisen auf einer Stirnseite verschließbare Türen auf, die auch besonders gesichert werden können. Die Wände der Container sind zur Stabilisierung üblicherweise trapezförmig profiliert. Die Abmessungen der Container sind weitgehend genormt. Für den Schiffstransport sind die Container stapelbar, wobei die Stapel miteinander verriegelbar sind. Beim Bahn- und Lkw-Transport werden jeweils einzelne Container verladen.
Zur Steuerung des Materialflusses von Halbfertigprodukten und auch Fertigprodukten ist es notwendig, den Transportweg und den jeweiligen Standort der Container verfolgen zu können. Teure Containerinhalte müssen darüber hinaus gegen Diebstahl oder Manipulation der Ware überwacht werden. Gewünscht wird eine möglichst lückenlose Überwachung bzw. Meldung bei Aufbruch eines Containers.
Es ist bekannt, den Standort eines Containers z.B. über GPS (Global Positioning System) zu bestimmen und über GSM (Global System for Mobile Communication) zu melden. Die Standortmeldung kann auch eine Information über eine unzulässige Öffnung des Containers enthalten.
Elektronische Systeme zur Standortbestimmung und Meldung können in robuster und weitgehend wartungsfreier, sowie energiearmer Ausgestaltung konstruiert werden, so daß sie bei Ausstattung mit modernen Batterien über einen langen Zeitraum einsatzbereit bleiben. Voraussetzung für ihre Nachweisfunktion ist, daß sie gegen Manipulation, Zerstörung oder Verlust am Container weitgehend gesichert sind. Im Wartungsfall sollen sie darüber hinaus einfach und schnell austauschbar sein. Zum Signalempfang und zur Signalübertragung weisen die Systeme geeignete Antennen auf.
Bekannte Systeme zur Standortbestimmung und Überwachung der Container sind als flache geschlossene Kästen mit innen liegenden Antennen ausgestaltet. Diese Kästen sind in geeigneten Ausnehmungen außen am Container befestigt. Den Türen des Containers können Sensoren zugeordnet sein, die eine unberechtigte Öffnung der Tür detektieren. Andere bekannte Systeme sind an der Türinnenseite befestigt, wobei ihre Antennen aus Dichtlippen der Türflügel herausgeführt werden, bzw. in diese eingebaut sind.
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An den Außenwänden der Container angebrachte Systeme können beim Verladen und Stapeln der Container beschädigt werden. Außerdem kann ein unberechtigter Eingriff zur Manipulation des Systems nicht zuverlässig verhindert werden. Innen liegende Systeme benötigen in jedem Fall eine nach außen geführte Antenne, da die Containerwandungen eine nahezu perfekte Abschirmung für elektromagnetische Strahlung bilden. Die zwischen Dichtlippen der Türflügel liegenden Antennen können bei geschlossenen Türen an ihren außen liegenden Enden beschädigt werden und sind beim Bewegen der Türflügel zusätzlichen Belastungen ausgesetzt.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der Antennen anzugeben, die einerseits gegen Beschädigungen und Eingriffe von Außen gesichert ist, eine zuverlässige Kommunikation von im Innern eines Containers angeordneten elektronischen Systemen zur Standortbestimmung und Überwachung des Containerinhalts mit der Außenwelt gewährleistet und die in einfacher Weise nachrüstbar und austauschbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abdeckung aus Kunststoff besteht, die Antenne durch eine Belüftungsöffnung in den Hohlraum hineinragt und der Antennenträger Massebezugsfläche der Antenne ist und als magnetisierbare Metallplatte ausgebildet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Die Erfindung macht sich zunutze, daß genormte Container jeweils an mindestens einer Seitenwand mit Belüftungsöffnungen versehen sind, über die ein temperaturbedingter Druckausgleich des Containervolumens mit dem Außenraum möglich ist. Die Belüftungsöffnungen bestehen üblicherweise aus einem Raster von Bohrungen mit einem Durchmesser von etwa 8 mm. Von außen ist auf dieses Raster eine gegen Spritzwasser schützende, nicht lösbare Abdeckung gesetzt. Die Abdeckung bildet vor dem Lochraster einen geschlossenen Hohlraum, der nach unten mit in der Höhe und Lage gegeneinander versetzt angeordneten Stegen gegen eindringendes Spritzwasser geschützt ist. Darunter ist die Abdeckung mit Schlitzen für den Lufteintritt versehen. Die Abdeckung ist in ein nach innen weisendes Profilsegment der Containerwand eingesetzt, so daß sie gegen Stöße beim Verladen gesichert ist. Der Hohlraum vor den Belüftungsöffnungen hat eine Höhe von etwa 2,5 cm.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß der vorhandene Hohlraum vor den Belüftungsöffnungen bei entsprechender Ausbildung und Anordnung des Antennenträgers und der Antennenform ausreicht, um eine Empfangs- und Sendeübertragung aus dem Containerinnenraum nach außen herstellen zu können. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß die Abdeckung aus Kunststoff besteht. Das Verschließen einzelner Belüftungsöffnungen durch die Antennenanordnung beeinflußt den notwendigen Druckausgleich nicht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen
An der Innenseite 9 der Containerwand 1 ist ein Antennenträger 10 angeordnet. Der Antennenträger 10 wird durch eine magnetisierbare Metallplatte 11 gebildet, die mit Permanentmagnetflächen 12, 13 versehen ist. Die Magnetflächen 12,13 dienen der Haftung des Antennenträgers 10 an der Containerwand 1. Die Metallplatte 11 solldabei möglichst mit flächigem Kontakt auf der Containerwand 1 anliegen. Der in der
Auf der Metallplatte 11 ist eine Antenne 14 derart befestigt, daß sie durch eine Öffnung in der Metallplatte 11 hindurchgeht. Die Antenne 14 ist in einem Leitungsbereich in an sich bekannter Weise von einer, dielektrischen Ummantelung 15 und im übrigen von einer abriebfesten Schutzhülle 16 umgeben. Die Schutzhülle 16 dient auch dazu, daß die Antenne 14 beim Einstecken in eine der Belüftungsöffnungen 5, 5', 5" nicht beschädigt wird. Zusätzlich kann zum Schutz der Antenne in die Belüftungsöffnung ein Kunstoffring eingesetzt sein.
Um die Antenne 14 herum ist auf der Metallplatte 11 ein an sich üblicher Steckeranschluß 17 vorgesehen, der elektrisch leitenden Kontakt zur Metallplatte 11 hat. Die Metallplatte 11 bildet damit die Massebezugsfläche für die Antenne 14. Das an den Steckeranschluß 16 anzuschließende Verbindungskabel von der Antenne 14 zu der Empfangs- bzw. Sendeelektronik ist nicht dargestellt.
Die Metallplatte 11 ist an einer Längsseite rechtwinklig zur Containerwand 1 abgewinkelt. An dieser Abwinklung 18 ist ein Griff 19 parallel zur Containerwand 1 befestigt. Der Griff 19 dient zum Abheben des Antennträgers 10 von der Containerwand 1. Andere Ausführungsformen einer Angriffsmöglichkeit zum Abheben der magnetisch haftenden Metallplatte 11 liegen im Rahmen fachmännischen Handelns.
Zur Anordnung des Antennenträgers 10 mit der daran befestigten Antenne 14 an der Containerwand 1 wird das mit der Schutzhülle 16 versehene Antennenende durch eine der Belüftungsöffnungen 5' hindurchgesteckt und in den Hohlraum 6 eingeführt. Die in den Hohlraum 6 einzuführende Länge der Antenne 14 ist von der Übertragungsfrequenz abhängig. Bei vorgegebener Höhe der Abdeckung 3 im Bereich des Hohlraums 6 ist es daher vorteilhaft, wenn die Antenne 14 flexibel ausgebildet ist, so daß auch längere Antennen 14 sich beim Anstoßen an der Abdeckung 3 daran gleitend umbiegen können. Als flexible Antennenformen eignen sich insbesondere Stab- und Helix-Antennen, die auch vor dem Einführen in den Hohlraum 6 mit einer leichten Krümmung versehen werden können. Selbstverständlich können auch andere Antennenformen, z.B. Chip-Antennen, mit Abstimmung auf andere Übertragungsfrequenzen eingesetzt werden, soweit sie sich durch eine der Belüftungsöffnungen 5 in den Hohlraum 6 einführen lassen.
Eine Helix-Antenne ist in den für GPS und GSM verwendeten Frequenzbereichen im wesentlichen eine durch Aufwickeln verkürzte Stabantenne. Die Gesamtlänge des aufgewickelten Drahtes wirkt dabei als Lambda/4 Antenne. Durch die effektive Länge des Helix in Verbindung mit einem gestreckten Teil als Stabantenne zwischen dem Fußpunkt und dem Beginn der Helix läßt sich die Antenne auf zwei Resonanzfrequenzen abstimmen, bei denen sie an 50 Ohm Antennenwiderstand angepaßt werden kann. In der Anwendung einfacher ist es jedoch, für unterschiedliche Frequenzen separate Antennenträger vorzusehen.
Für die Funktion der Metallplatte 11 als Massebezugsfläche ist eine durch Versuche leicht zu ermittelnde Mindestfläche vorzusehen. Dabei kann es sich ergeben, daß die Metallplatte 11 beim Ansetzen an die Containerwand 1 neben der zum Einführen der Antenne in den Hohlraum 6 benutzten Belüftungsöffnung 5' weitere Belüftungsöffnungen 5, 5" überdeckt. Sollte dabei eine Störung des Druckausgleichs für den Container-Innenraum festgestellt werden, so kann die Metallplatte 11 mit einem an das Raster der Belüftungsöffnungen 5, 5', 5" angepaßten Lochraster 20 versehen werden.
Anstelle der magnetischen Haftung des Antennenträgers 10 an der Containerwand 1 kann auch eine mechanische Befestigung in Form einer Spreizvorrichtung vorgesehen sein, die an der Metallplatte 11 so befestigt ist, daß sie beim Einführen einer Antenne in eine der Belüftungsöffnungen in eine weitere Belüftungsöffnung eingreift und darin z.B. über ein Hebelwerk verriegelt werden kann. Wenn die Metallplatte 11 zusätzliche Löcher 20 aufweist, kann auch ein separates Spreizelement durch einander gegenüber liegende Löcher zur Befestigung des Antennenträgers 10 vorgesehen sein.
Der beschriebene Antennenträger 10 stellt ein robustes Bauelement dar, das in seinen Abmessungen in vielfältiger Weise an die durch die Belüftungsöffnungen vorgegebenen Bedingungen angepaßt werden kann.
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