AT158U1

AT158U1 - Drehkreuz und verfahren zu seiner steuerung

Info

Publication number: AT158U1
Application number: AT0811394U
Authority: AT
Original assignee: Skidata Computer Ges M B H Ski
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1994-11-10
Publication date: 1995-03-27
Also published as: WO1994025720A1; DK0697056T3; US5704163A; ATE156891T1; EP0697056A1; EP0697056B1; DE59403737D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehkreuz mit einem Gehäuse, einer Antriebswelle, und davon winkelversetzt abstehenden Sperrarmen, von denen sich jeder in der Sperrstellung annähernd rechtwinklig zur Durchgangsrichtung erstreckt, mit einem Antriebsmotor, der insbesondere nach Überprüfung der Zutrittsberechtigung eines passierenden Benutzers berührungslos in Bewegung setzbar ist, um den nächsten Sperrarm des Drehkreuzes in die Sperrstellung zu verdrehen sowie ein Verfahren zu seiner Steuerung.

Ein derartiges Drehkreuz ist beispielsweise der AT-PS 389 736 zu entnehmen. Nicht näher erläuterte Annäherungssensoren mit einem Schaltabstand von ca. 5 cm erkennen die Anwesenheit und Geschwindigkeit der passierenden Person und setzen den Antriebsmotor in Bewegung, sodass das Drehkreuz mit einer der Durchgangsgeschwindigkeit angepassten Geschwindigkeit angetrieben wird. Da jeder Sperrarm mit einem Annäherungssensor ausgestattet werden muss, und die vom jeweiligen Sensor abgegebenen Signale über die drehende Welle ins Gehäuse übertragen werden müssen, ist der Aufbau verhältnismässig kompliziert und auch störungsanfällig.

Aus der SU-A 1 476 507 ist ein Drehkreuz bekannt, bei dem unterhalb des von den Sperrarmen beschriebenen Kegels ein Lichtstrahlennetz ausgebildet ist, das das Drehkreuz ergänzt. Das Drehkreuz weist eine Bremse auf, durch die das Drehkreuz in jeder beliebigen Position sperrbar ist, wobei keine bestimmte Sperrstellung festgelegt werden muss, da das Lichtstrahlennetz eine unerlaubte Passage in jedem Fall erkennt.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, bei einem sich bei Annäherung eines berechtigten Passanten einschaltenden Drehkreuz einen einfacheren Aufbau sowie eine höhere Funktionssicherheit zu erzielen.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass dem Bereich der Sperrstellung ein optoelektronischer Sensor zugeordnet ist.

Sobald der Benützer in den Detektionsbereich des optoelektronischen Sensors eintritt, der bevorzugt einen Winkel von maximal 200 umfasst, wird der Antrieb des Drehkreuzes eingeschaltet. Der Sensor ist unterhalb oder oberhalb der Antriebswelle im Gehäuse installiert, sodass die Signalübertragung zur Motorsteuerung in üblicher Weise über feste Leitungen erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der optoelektronische Sensor zumindest einen auf Reflexionsänderungen eines ausgesendeten Lichtstrahles ansprechenden Lichttaster umfasst, der mit einer Fremdlicht- und Hintergrundausblendung ausgestattet ist. Der ausgesendete Detektionsstrahl wird vom passierenden Benützer reflektiert. Das reflektierte Licht trifft auf einen ersten Lichtempfänger, der den empfangenen Lichtanteil mit jenem Lichtanteil vergleicht, der auf einen zweiten Lichtempfänger von dem im grösseren Abstand liegenden Hintergrund reflektiert wird. Da die Positionen beider Lichtempfänger justierbar ist, ermöglicht dies die Begrenzung der Reichweite des Detektionsstrahles durch Festlegung des Abstandes seines Schnittpunktes mit dem Reflexionsstrahl des zweiten Lichtempfängers.

Dieses Differenzverfahren ist weitgehend unabhängig von den Reflexionseigenschaften. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Lichttaster Infrarotlicht aussendet.

Eine erste Ausführung des Drehkreuzes sieht vor, dass die
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der optoelektronische Sensor zwei Lichttaster, deren Detektionsstrahlen in einem kleinen Winkel zu beiden Seiten des Sperrarmes liegen. Diese Ausführung besitzt den zusätzlichen Vorteil, dass die Durchgangsrichtung leicht umkehrbar

ist, sodass ein derartiges Drehkreuz durch einfache Umstellung der Steuerung sowohl für Ein- als auch für Ausgänge verwendbar ist. In jedem Fall wird der Drehkreuzantrieb nur dann in Betrieb gesetzt, wenn der in Durchgangsrichtung erste Lichttaster anspricht ; spricht hingegen der zweite Lichttaster zuerst an, so kann eine Bremse aktiviert werden.

Ein aufgrund einer positiven Kontrolle freigegebenes Drehkreuz sollte vom Benützer in Drehung gesetzt werden, sobald er zum Durchgang bereit ist, sodass der nachfolgende Motorantrieb im erwarteten Augenblick erfolgt. Beim Drehkreuz nach der WO-A 93/03251 erfolgt daher nach Druck auf den Sperrarm des freigegebenen Drehkreuzes zuerst nur eine Verdrehung um einen kleinen Winkel in eine nachfolgende Anhaltestellung, wobei ein Rastwiderstand überwunden werden muss.

Der Benutzer rückt dann vor, und eine weitere äussere Beaufschlagung des Sperrarmes lässt dann den Antriebsmotor das Drehkreuz weiterdrehen, bis der nächste Sperrarm in der Sperrstellung liegt.

Eine derartige Steuerung lässt sich auch beim erfindungsgemässen Drehkreuz erzielen, wenn das Drehkreuz eine in einem Winkel nach der Sperrstellung liegende Anhaltestellung aufweist, und wenn der optoelektronische Sensor in der Durchgangsrichtung hinter dem in der Sperrstellung stehenden Sperrarm im Winkel zwischen der Sperrstellung und der Anhaltestellung angeordnet ist.

Da bei einer derartigen Anordnung eines einzigen Lichttasters hinter dem in der Sperrstellung stehenden Sperrarm der Sperrarm das Ansprechen des Lichttasters auf einen vor dem Sperrarm stehenden Benützer verhindert, sieht ein erfindungsgemässes Verfahren für die Steuerung des Drehkreuzes vor, dass ein positives Kontrollergebnis den Antriebsmotor in Betrieb setzt, sodass der Sperrarm aus der Sperrstellung in die nachfolgende Anhaltestellung verdreht

wird, in der der Detektionsstrahl des Lichttasters den Benützer erfassen kann, und dass der Sperrarm aufgrund eines Erkennungssignales des Lichttasters aus der Anhaltestellung weitergedreht wird, bis der nächste Sperrarm in der Sperrstellung liegt.

Da damit weder in der Sperrstellung noch in der Anhaltestellung eine Beaufschlagung des Sperrarmes erforderlich ist, kann das Drehkreuz auch auf Skiern und bei leicht steigendem Boden von kleineren Kindern ebenso wie von Erwachsenen passiert werden, ohne dass sich Schwierigkeiten ergeben.

Für den Antrieb des Drehkreuzes dient insbesondere ein Gleichstrommotor, der in der Anhaltestellung kurzgeschlossen werden kann. Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass auf der Antriebswelle ein Schneckenrad angeordnet ist, in das eine nichthemmende Schnecke eingreift, auf deren Welle eine Magnetbremse und eine Drehrichtungserkennungseinrichtung vorgesehen ist, und die vom Motor über einen Zugmittel angetrieben wird. Die Magnetbremse kann insbesondere in der Sperrstellung aktiviert sein.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.

Fig. l zeigt eine Schrägansicht eines ersten Ausführungsbeispieles des Drehkreuzes, Fig. Z eine schematische Draufsicht auf eine Sperrstellung, Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Anhaltestellung, Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf eine Auslösestellung des Benützers, Fig. 5 eine Schrägansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles des Drehkreuzes, Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf dessen Sperrstellung, und Fig. 7 eine schematische Darstellung des Getriebebereiches.

Auf einem Gestell 1 ist das Gehäuse 2 eines Drehkreuzes 3 höhenverstellbar angeordnet. Das Drehkreuz ist einer

Durchgangsspur zugeordnet, und weist drei Sperrarme auf, von denen der nach oben gerichtete Sperrarm 4 sich in einer Sperrstellung befindet, die in einem Winkel von etwa 100 vor einer strichliert gezeichneten Mittellinie liegt. Wie Fig. 7 zeigt, ist auf der Welle des Drehkreuzes 3 ein Schneckenrad 11 befestigt, in die eine nicht hemmende Schnecke 12 eingreift, die von einem elektrischen Antriebsmotor 16 über ein Zugmittel 13 angetrieben wird. Das Drehkreuz 3 wird in der Sperrstellung jedes Sperrarmes 4 durch eine elektromagnetische Bremse 8 gehalten, die an der Welle der Schnecke 12 angreift.

An dieser Welle ist auch eine Drehrichtungs- und Drehwinkelerkennungsscheibe 14 angeordnet, der ein Detektor 15 zugeordnet ist. Das Drehkreuz ist weiters mit einem optoelektronischen Sensor 5, über den der Antriebsmotor 16 geschaltet wird, und in der Ausführung nach Fig. l bis 4 mit einer Kontrolleinrichtung 7 versehen, der eine in die Umgebung abgeschirmte Sende-Empfangseinheit 8, ein Magnetkartenleser 9 mit einem Display 10 sowie eine entsprechende Steuerschaltung zugeordnet sind. Die Sperrstellung des Drehkreuzes zeigt Fig. 2. Ein vor dem Sperrarm 4 stehender Benützer 18 kann vom Detektionsstrahl nicht erfasst werden, da dieser hinter dem Sperrarm liegt.

Gewährt die dem Drehkreuz 3 zugeordnete Kontrolleinrichtung 7 die Erlaubnis für die Passage der Durchgangsspur, wird die Bremse 17 gelöst und der Antriebsmotor 16 verdreht den jeweiligen Sperrarm 4 aus der Sperrstellung in eine Anhaltestellung, in der der Motor 16 wieder stillgesetzt wird. Das Drehkreuz dreht hiebei nur um wenige Grade, um den Detektionsstrahl freizugeben (Fig. 3). In der Anhaltestellung bleibt dabei die Bremse 17 gelöst. Rückt der Benutzer 18 diesen geringen Weg nach vorne weiter, so wird er, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, vom Detektionsstrahl 6 erfasst, der wiederum den Motor 16 des Drehkreuzes einschaltet. Dieser verdreht unter Freigabe des Durchgangs das Drehkreuz 3, bis dessen nächster Sperrarm 4 in die Sperrstellung gelangt, in der die Bremse 17 wieder aktiviert wird.

Eine exakte Position der Sperrarme 4 in der Sperrstellung und in der Anhal-

testellung ist von untergeordneter Bedeutung. So könnten auch die Sperrstellung oder die Anhaltestellung senkrecht zur Durchgangsrichtung liegen. Selbstverständlich sind auch Zwischenstellungen denkbar.

In der Ausführung nach Fig. 5 und 6 ist das Drehkreuz ohne Kontrolleinrichtung 7 gezeigt. Ein derartiges Drehkreuz 3, das nur eine Sperrstellung, jedoch keine Anhaltestellung kennt, wird gerne an Ausgängen von Sportanlagen verwendet, um den unerlaubten Zutritt zu verwehren. Das Drehkreuz 3 ist mit zwei optoelektronischen Sensoren 5 in Form von Lichttastern versehen. Deren Detektionsstrahlen 6 erstrecken sich beiderseits des mittig dazwischen liegenden Sperrarmes 4. Nähert sich der Benützer dem Drehkreuz von der richtigen Seite, so spricht zuerst der erste Detektionsstrahl 6 auf den Benützer an, und das Drehkreuz 3 wird in Drehung versetzt. Der Motor stoppt, wenn der zweite Lichttaster 5 nicht in einer einstellbaren Zeit auf den Durchgang des Benützers anspricht.

Nähert sich bei der vorgegebenen Durchgangsrichtung der Besucher von der zweiten, also falschen Seite, so reagiert der zweite Lichttaster 5 zuerst. Da dies falsch ist, bleibt der Motor unterbrochen und das Drehkreuz 3 gesperrt. Die Durchgangsrichtung kann in einfacher Weise vertauscht werden, sodass das Drehkreuz abwechselnd in beide Richtungen verwendet werden kann.

Claims

Ansprüche : 1. Drehkreuz mit einem Gehäuse, einer Antriebswelle, und davon winkelversetzt abstehenden Sperrarmen, von denen sich jeder in der Sperrstellung annähernd rechtwinklig zur Durchgangsrichtung erstreckt, mit einem Antriebs- motor, der insbesondere nach Überprüfung der Zutritts- berechtigung eines passierenden Benützers berührung- los in Bewegung setzbar ist, um den nächsten Sperrarm des Drehkreuzes in die Sperrstellung zu verdrehen, dadurch gekennnzeichnet, dass dem Bereich der Sperr- stellung in an sich bekannter Weise ein optoelek- tronischer Sensor (5) zugeordnet ist.

2. Drehkreuz nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsbereich des optoelektronischen Sensors (5) einen Winkel von maximal 200 umfasst.

3. Drehkreuz nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass der optoelektronische Sensor (5) zumindest einen Lichttaster umfasst, der auf Reflexionsänderungen eines ausgesendeten Lichtstrahles (6) anspricht und mit einer Fremdlicht- und Hintergrundausblendung aus- gestattet ist.

4. Drehkreuz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichttaster Infrarotlicht aussendet.

5. Drehkreuz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass die Sperrstellung des Sperrarmes (4) mittig im Detektionsbereich des optoelektronischen Sensors (5) liegt. EMI7.1 gekennzeichnet, dass das Drehkreuz (3) eine in einem Winkel nach der Sperrstellung liegende Anhaltestellung aufweist, und dass der optoelektronische Sensor (5) in <Desc/Clms Page number 8> der Durchgangsrichtung hinter dem in der Sperrstellung stehenden Sperrarm (4) im Winkel zwischen der Sperr- stellung und der Anhaltestellung angeordnet ist.

7. Drehkreuz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle ein Schneckenrad (11) angeordnet ist, in das eine nichthemmende Schnecke (12) eingreift, auf deren Welle eine Magnetbremse (17) und eine Drehrichtungserken- nungseinrichtung (14) vorgesehen sind, und die vom Mo- tor (16) über ein Zugmittel (13) angetrieben wird.

8. Verfahren zur Steuerung eines Drehkreuzes für die Freigabe eines Durchganges, dem ein Kontrollsystem od. dgl. zugeordnet ist, wobei das Drehkreuz mehrere winkelversetzte Sperrarme, die jeweils die Sperrstel- lung definieren, einen Antriebsmotor und eine Drehwinkelerkennungseinrichtung aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass jeder Sperrarm bei positivem Kon- trollergebnis durch den Antriebsmotor aus der Sperr- stellung in eine nachfolgende Anhaltestellung verdreht wird, in der der optoelektronische Sensor freigegeben wird, und dass der Sperrarm aufgrund eines Erkennungs- signales des optoelektronischen Sensors aus der Anhaltestellung weitergedreht wird, bis der nächste Sperrarm in der Sperrstellung liegt.