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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.
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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
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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
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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
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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-
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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.
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The invention relates to a turnstile with a housing, a drive shaft, and locking arms projecting at an angle therefrom, each of which extends in the locked position approximately at right angles to the direction of passage, with a drive motor which can be set in motion without contact, in particular after checking the access authorization of a passing user, to turn the next turnstile locking arm into the locked position and a method for its control.
Such a turnstile can be found, for example, in AT-PS 389 736. Proximity sensors with a switching distance of approx. 5 cm (not explained in more detail) recognize the presence and speed of the passing person and set the drive motor in motion, so that the turnstile is driven at a speed adapted to the passage speed. Since each locking arm must be equipped with a proximity sensor and the signals emitted by the respective sensor must be transmitted into the housing via the rotating shaft, the structure is relatively complicated and also prone to failure.
A turnstile is known from SU-A 1 476 507, in which a light beam network is formed below the cone described by the blocking arms, which network complements the turnstile. The turnstile has a brake by means of which the turnstile can be locked in any position, with no particular locking position having to be determined, since the light beam network recognizes an unauthorized passage in any case.
The invention has now set itself the task of achieving a simpler structure and a higher level of functional reliability in the case of a turnstile which switches on when an authorized pedestrian approaches.
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This is achieved according to the invention in that an optoelectronic sensor is assigned to the area of the blocking position.
As soon as the user enters the detection area of the optoelectronic sensor, which preferably comprises an angle of at most 200, the turnstile drive is switched on. The sensor is installed below or above the drive shaft in the housing, so that signals can be transmitted to the motor control in the usual way via fixed lines.
In a preferred embodiment it is provided that the optoelectronic sensor comprises at least one light scanner which is responsive to changes in reflection of a transmitted light beam and which is equipped with an external light and background suppression. The transmitted detection beam is reflected by the passing user. The reflected light strikes a first light receiver which compares the received light component with that light component which is reflected on a second light receiver from the background which is at a greater distance. Since the positions of both light receivers can be adjusted, this enables the range of the detection beam to be limited by determining the distance of its intersection with the reflection beam of the second light receiver.
This difference method is largely independent of the reflection properties. It is preferably provided that the light scanner emits infrared light.
A first version of the turnstile provides that the
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the optoelectronic sensor has two light scanners whose detection beams are at a small angle on both sides of the blocking arm. This version has the additional advantage that the direction of passage is easily reversible
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is so that such a turnstile can be used for both inputs and outputs by simply changing the control system. In any case, the turnstile drive is only put into operation when the first light switch in the direction of passage responds; however, if the second light button responds first, a brake can be activated.
A turnstile released due to a positive control should be rotated by the user as soon as it is ready for passage, so that the subsequent motor drive takes place at the expected moment. In the case of the turnstile according to WO-A 93/03251, therefore, after pressing the locking arm of the released turnstile, only a small angle is rotated into a subsequent stopping position, a latching resistance having to be overcome.
The user then advances and a further external action on the locking arm then causes the drive motor to continue to turn the turnstile until the next locking arm is in the locking position.
Such a control can also be achieved in the turnstile according to the invention if the turnstile has a stopping position lying at an angle after the blocking position and if the optoelectronic sensor is arranged in the passage direction behind the blocking arm standing in the blocking position at an angle between the blocking position and the stopping position .
Since in such an arrangement of a single light button behind the blocking arm in the blocking position the blocking arm prevents the light button from responding to a user standing in front of the blocking arm, a method according to the invention for controlling the turnstile provides that a positive control result puts the drive motor into operation , so that the locking arm rotates from the locked position into the subsequent stopping position
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is in which the detection beam of the light button can detect the user, and that the locking arm is rotated further from the stop position due to a detection signal of the light button until the next locking arm is in the blocking position.
Since it is not necessary to apply the locking arm either in the locked position or in the stopping position, the turnstile can also be passed on skis and on slightly rising floors by small children as well as adults, without causing difficulties.
A DC motor, which can be short-circuited in the stopping position, is used in particular to drive the turnstile. Furthermore, it is preferably provided that a worm wheel is arranged on the drive shaft, in which a non-locking worm engages, on the shaft of which a magnetic brake and a direction of rotation detection device are provided, and which is driven by the motor via a traction means. The magnetic brake can be activated in particular in the locked position.
The invention will now be described in more detail below with reference to the figures of the accompanying drawings, without being limited thereto.
FIG. 1 shows an oblique view of a first embodiment of the turnstile, FIG. Z shows a schematic top view of a blocking position, FIG. 3 shows a schematic top view of a stopping position, FIG. 4 shows a schematic top view of a release position of the user, FIG. 5 shows an oblique view of a second embodiment of the turnstile, Fig. 6 is a schematic plan view of the blocking position, and Fig. 7 is a schematic representation of the transmission area.
The housing 2 of a turnstile 3 is arranged on a frame 1 so that it can be adjusted in height. The turnstile is one
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Assigned through lane, and has three locking arms, of which the upward locking arm 4 is in a locking position which lies at an angle of about 100 in front of a center line drawn in broken lines. As shown in FIG. 7, a worm wheel 11 is fastened on the shaft of the turnstile 3, into which a non-inhibiting worm 12 engages, which is driven by an electric drive motor 16 via a traction means 13. The turnstile 3 is held in the locked position of each locking arm 4 by an electromagnetic brake 8 which engages the shaft of the worm 12.
A direction of rotation and angle of rotation detection disk 14, to which a detector 15 is assigned, is also arranged on this shaft. The turnstile is further provided with an optoelectronic sensor 5, via which the drive motor 16 is switched, and in the embodiment according to FIGS. 1 to 4 with a control device 7, which has a transceiver unit 8, a magnetic card reader 9 with a shielded into the environment Display 10 and a corresponding control circuit are assigned. FIG. 2 shows the locked position of the turnstile. A user 18 standing in front of the locking arm 4 cannot be detected by the detection beam, since this is behind the locking arm.
If the control device 7 assigned to the turnstile 3 grants permission for the passage of the through lane, the brake 17 is released and the drive motor 16 rotates the respective blocking arm 4 from the blocking position into a stopping position in which the motor 16 is stopped again. The turnstile only rotates a few degrees to release the detection beam (Fig. 3). The brake 17 remains released in the stopping position. If the user 18 moves this short way forward, he is, as can be seen from FIG. 4, detected by the detection beam 6, which in turn switches on the motor 16 of the turnstile. The latter rotates the turnstile 3, releasing the passage, until its next locking arm 4 reaches the locking position in which the brake 17 is activated again.
An exact position of the locking arms 4 in the locking position and in the stopping
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position is of secondary importance. The blocking position or the stopping position could also be perpendicular to the direction of passage. Of course, intermediate positions are also conceivable.
5 and 6, the turnstile is shown without control device 7. Such a turnstile 3, which only knows a locked position, but no stop position, is often used at the exits of sports facilities to prevent unauthorized access. The turnstile 3 is provided with two optoelectronic sensors 5 in the form of light sensors. Its detection beams 6 extend on both sides of the locking arm 4 located in between. If the user approaches the turnstile from the correct side, the first detection beam 6 first responds to the user and the turnstile 3 is set in rotation. The motor stops if the second light switch 5 does not respond to the passage of the user in an adjustable time.
If, in the given direction of passage, the visitor approaches from the second, ie wrong, side, the second light switch 5 reacts first. Since this is wrong, the motor remains interrupted and the turnstile 3 is locked. The direction of passage can be easily reversed so that the turnstile can be used alternately in both directions.