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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Durchgangssperre.
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Durchgangssperren finden üblicherweise an Stellen Verwendung, an denen der Durchtritt von Personen in einen abgetrennten Bereich hinein oder aus einem abgetrennten Bereich heraus reguliert werden soll. Die Regulierung kann auf eine Vereinzelung eines Personenstroms gerichtet sein und/oder auf die Überprüfung einer Zutrittsberechtigung einer Person in einen oder aus einem abgetrennten Bereich. Derartige Durchgangssperren sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2008 025 757 A1 vorbekannt und werden beispielsweise im Eingangsbereich öffentlicher Gebäude, in Stadien oder auch bei Veranstaltungshallen eingesetzt.
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Üblicherweise umfasst eine gattungsbildende Durchgangssperre Leitelemente, welche einen Schleusenbereich definieren, durch den ein Personendurchtritt aus einem Zugangsbereich in einen Durchgangsbereich erfolgt. Innerhalb des Schleusenbereichs ist in der Regel wenigstens ein Sperrelement angeordnet, dass innerhalb des Schleusenbereichs einen Personendurchtritt von dem Zugangsbereich in den Durchgangsbereich verhindern und/oder ermöglichen kann. Das Sperrelement wird üblicherweise über einen Antrieb bewegt.
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Aus der
DE 101 42 434 A1 ist eine weitere Ausführung einer Durchgangssperre mit einem ersten Leitelement und einem zweiten Leitelement bekannt, wobei das erste Leitelement und das zweite Leitelement einen Schleusenbereich definieren, durch den ein Personendurchtritt aus einem Zugangsbereich in einen Durchgangsbereich erfolgt, mit einem Sperrelement, das innerhalb des Schleusenbereichs einen Personendurchtritt von dem Zugangsbereich in den Durchgangsbereich verhindern und/oder ermöglichen kann, und wobei ein Antrieb vorgesehen ist, der eine Antriebseinheit aufweist und wobei der Antrieb eine Abtriebseinheit aufweist, und wobei die Antriebseinheit, die Abtriebseinheit und das Sperrelement derart wirkverbunden sind, dass das Sperrelement mittels der Antriebseinheit in eine den Schleusenbereich verschließende und in eine den Schleusenbereich freigebende Stellung bewegbar ist, und wobei die Abtriebseinheit als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Hohlwelle gegenüber dem Leitelement drehbar gelagert ist und die Hohlwelle die Antriebseinheit umschließt und die Antriebseinheit ein erstes Drehmomentübertragungselement umfasst, wobei das erste Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf ein Leitelement überträgt und die Antriebseinheit ein zweites Drehmomentübertragungselement umfasst, wobei das zweite Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf die Hohlwelle überträgt. Der Aufbau der Durchgangssperre ist jedoch geometrisch festgelegt und nicht modular veränderbar.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Durchgangssperre bereitzustellen, die einen kostengünstig und einfach herzustellenden sowie geräuscharmen Antrieb umfasst.
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Diese Aufgaben werden zum einen gelöst durch eine Durchgangssperre nach Anspruch 1, wobei ein erstes Leitelement vorhanden ist und ein zweites Leitelement vorhanden ist, wobei das erste Leitelement und das zweite Leitelement einen Schleusenbereich definieren, durch den ein Personendurchtritt aus einem Zugangsbereich in einen Durchgangsbereich erfolgt, wenigstens ein Sperrelement, dass innerhalb des Schleusenbereichs einen Personendurchtritt von dem Zugangsbereich in den Durchgangsbereich verhindern und/oder ermöglichen kann, einen Antrieb, wobei der Antrieb eine Antriebseinheit aufweist und wobei der Antrieb eine Abtriebseinheit aufweist, Wobei die Antriebseinheit, die Abtriebseinheit und das Sperrelement derart wirkverbunden sind, dass das Sperrelement mittels der Antriebseinheit eine den Schleusenbereich verschließende und eine den Schleusenbereich freigebende Stellung bewegbar ist, wobei die Abtriebseinheit als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Hohlwelle gegenüber dem Leitelement drehbar gelagert ist und die Hohlwelle die Antriebseinheit zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig umschließt und die Antriebseinheit ein erstes Drehmomentübertragungselement umfasst, wobei das erste Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf ein Leitelement überträgt und die Antriebseinheit ein zweites Drehmomentübertragungselement umfasst, wobei das zweite Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf die Hohlwelle überträgt, und das erste Drehmomentübertragungselement und das zweite Drehmomentübertragungselement geometrisch identisch ausgebildet sind und das erste Drehmomentübertragungselement an der Antriebseinheit angeordnet ist und das zweite Drehmomentübertragungselement an der Antriebseinheit angeordnet ist, und das erste Drehmomentübertragungselement lösbar kraft- und/oder formschlüssig gegenüber dem Leitelement angeordnet ist und das zweite Drehmomentübertragungselement lösbar kraft- und/oder formschlüssig in der Hohlwelle angeordnet ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Durchgangssperre wird ein kostengünstig und einfach herzustellender Antrieb bereitgestellt. Dieser erlaubt darüber hinaus einen besonders geräuscharmen Betrieb, da der Antrieb durch seine Anordnung in einer drehenden Hohlwelle gekapselt ist und die Drehmomentübertragungselemente eine einfache Anbindung realisieren sowie auch zur Geräuschreduktion beitragen. Durch die Integration der Sperrelementaufnahme in bzw. an der Hohlwelle ist eine besonders einfach herzustellende Anordnung möglich. Schließlich liegt ein weiterer Vorteil darin, dass die Hohlwelle sehr einfach an beliebige benötigte Längen hinsichtlich der Sperrelementaufnahme angepasst werden kann.
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Eine Durchgangssperre kann aus einer Mehrzahl an technische Komponenten zusammengesetzt sein, die nachfolgend näher beschrieben werden.
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Insbesondere kann eine Durchgangssperre Komponenten umfassen, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Antriebe, Antriebseinheiten, Abtriebseinheiten, Kraftübertragungselemente, Verrieglungseinrichtungen, Sperrelemente, Leitelemente, Steuerungen und/oder Sensoren.
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Unter dem Begriff „Wand“ wird im Sinne der Anmeldung ein gegenüber dem Sperrelement ortsfeste Gegenstand bezeichnet.
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Der Antrieb umfasst wenigstens eine Antriebseinheit. Die Antriebseinheit kann zumindest eine elektrische und/oder hydraulische Antriebseinheit, einen Abtrieb und eine Steuerung umfassen.
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Der Antrieb kann ferner weitere Komponenten umfassen, wie beispielsweise eine oder mehrere elektrische, elektronische und/oder mechanische Komponenten, die erforderlich sind um eine Durchgangssperre zu betreiben, insbesondere ausgewählt aus der der Gruppe der Getriebe, Steuerungen, Sicherungseinrichtungen, Überwachungseinrichtungen, Überwachungssystemen, Impulsgeber, Verrieglungseinrichtungen, Netzteile, Gehäuse, Energiespeicher, Kraftübertragungselemente.
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Bevorzugt kann der Antrieb an und/oder in einem Leitelement der Durchgangssperre, an einer Gebäudewand, an und/oder im Gebäudeboden angeordnet werden.
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Bei einem Antrieb kann es sich insbesondere um einen elektromechanischen und/oder elektrohydraulischen und/oder pneumatischen Antrieb handeln, wobei das Sperrelement, also mittels elektromechanisch, elektrohydraulisch und/oder pneumatisch erzeugter Hilfskraft, geschlossen und/oder geöffnet werden kann. Die Hilfskraft kann hierbei derart bemessen sein, dass die Hilfskraft unterstützend wirkt, d. h. dass der Begeher beim Öffnen und/oder Schließen des Sperrelements eine verringerte Eigenkraft aufwenden muss. Die Hilfskraft kann auch derart bemessen sein, dass das Sperrelement durch die Hilfskraft automatisch geöffnet wird, d. h. dass keine Eigenkraft durch den Begeher zusätzlich zur Hilfskraft aufgewendet werden muss.
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Der Antrieb kann insbesondere eine Antriebseinheit umfassen, mit der elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Energie in mechanische Energie umwandelbar ist. Zum Bewegen des Sperrelements kann eine Antriebseinheit also elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Energie beziehen und die elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Energie in mechanische Energie umwandeln. Die mechanische Energie wird von der Antriebseinheit auf eine Abtriebseinheit übertragen, welche wiederum die mechanische Energie in Bewegungsenergie eines Sperrelements umwandelt, wodurch ein Sperrelement in Richtung seiner Offen- oder Geschlossenlage bewegbar ist.
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Der Türantrieb kann eine oder mehrere Antriebseinheiten ausgewählt aus der Gruppe der elektrischen Antriebseinheiten, hydraulischen Antriebseinheiten und/oder pneumatischen Antriebseinheiten umfassen.
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Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann vorgesehen sein, dass der Antrieb redundant ausgelegt ist, indem wenigstens zwei Antriebseinheiten vorgesehen sind, so dass bei Ausfall einer Antriebseinheit, wenigstens eine weiteren Antriebseinheit zumindest eine Unterstützung des Öffnens und/oder Schließens eines Sperrelements zur Verfügung steht.
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Einzelne, Gruppen von oder alle elektrischen, elektronischen und/oder mechanischen Komponenten können mit der Antriebseinheit eine physische Baugruppe bilden.
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Eine Antriebseinheit kann elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Energie in translatorische, mechanische Energie oder in rotatorische mechanische Energie umwandeln.
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Eine Antriebseinheit, welche elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Energie in translatorische, mechanische Energie umwandelt wird auch als Linearantrieb bezeichnet.
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Eine Antriebseinheit, welche elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Energie in rotatorische, mechanische Energie umwandelt wird auch als Motor bezeichnet.
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Die Antriebseinheit kann bevorzugt in und/oder an einem Leitelement der Durchgangssperre angeordnet sein.
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Eine Antriebseinheit kann bevorzugt wenigstens ein erstes Drehmomentübertragungselement umfassen, wobei das erste Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf ein Leitelement der Durchgangssperre überträgt.
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In einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann die Antriebseinheit ein zweites Drehmomentübertragungselement umfassen, wobei das zweite Drehmomentübertragungselement Drehmomente von der Antriebseinheit auf die Hohlwelle überträgt.
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Um die Komplexität und Variantenvielfalt an Bauteilen in einer Drehsperre gering zu halten und eine kostengünstige Fertigung zu gewährleisten ist es ganz besonders bevorzugt, dass das erste Drehmomentübertragungselement und das zweite Drehmomentübertragungselement geometrisch gleichartig, insbesondere identisch, ausgebildet sind.
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Das erste Drehmomentübertragungselement ist an der Antriebseinheit angeordnet. Das erste Drehmomentübertragungselement kann insbesondere kraft- und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig an der Antriebseinheit angeordnet sein. Bevorzugt ist das Drehmomentübertragungselement lösbar an der Antriebseinheit angeordnet.
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Auch das zweite Drehmomentübertragungselement ist an der Antriebseinheit angeordnet. Es ist auch vorteilhaft, das zweite Drehmomentübertragungselement lösbar kraft- und/oder formschlüssig an der Antriebseinheit anzuordnen. Die lösbare Anordnung kann insbesondere durch Aufstecken, Verrasten, Ineinandergreifen oder ähnliches bewirkt sein. Der Vorteil einer lösbaren Anordnung eines Drehmomentübertragungselements an der Antriebseinheit ist eine einfache Montage sowie ggf. ein einfacher Austausch, da ein Drehmomentübertragungselement hohen Drehmomenten und Bewegungszyklen und infolge dessen Verschleißerscheinungen ausgesetzt sein kann.
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Weiter ist es von Vorteil, wenn das erste Drehmomentübertragungselement lösbar kraft- und/oder formschlüssig gegenüber dem Leitelement angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist es selbstverständlich auch von Vorteil, dass das zweite Drehmomentübertragungselement lösbar kraft- und/oder formschlüssig in der Hohlwelle angeordnet ist. Durch die lösbare Anordnung eines Drehmomentübertragungselements kann eine einfache Montage in und ggf. ein einfacher Austausch des Drehmomentübertragungselements aus der Hohlwelle bzw. dem Leitelement oder einem Lagerelement erfolgen.
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In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Drehmomentübertragungselement scheibenförmig ausgeformt. Weiter bevorzugt ist es, dass das zweite Drehmomentübertragungselement ebenfalls scheibenförmig ausgeformt ist. Unter scheibenförmig werden im Sinne dieser Anmeldung auch ringförmige Ausgestaltungen verstanden. Die Außenkontur eines scheibenförmigen Drehmomentübertragungselements kann jede beliebige Kontur annehmen, insbesondere jedoch kreisrund, ellipsenförmig, quadratisch, oder rechteckige Grund-Formen. Insbesondere kann die Außenkontur auch in Form einer Verzahnung ausgebildet sein.
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Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Drehmomentübertragungselement als Nabe ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe aus einem eine plastische Verformung aufweisenden Material, insbesondere Metall, bevorzugt Stahl oder Aluminium, oder Kunststoff, geformt.
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Die Nabe kann vorteilhafterweise eine Nabenummantelung aufweisen wobei die Nabenummantelung zumindest an den Kontaktflächen zur Hohlwelle aus einem eine elastische Verformung aufweisenden Material, insbesondere Gummi oder Kautschuk, besteht. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung kann die Nabenummantelung zumindest stirnseitig aus einem eine elastische Verformung aufweisenden Material, insbesondere Gummi oder Kautschuk, bestehen.
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Durch eine bevorzugte Ausgestaltung eines Drehmomentübertragungselements als Nabe mit einer Nabenummantelung, wobei die Nabe und die Nabenummantelung aus unterschiedlichen Materialien geformt sind, nämlich die Nabenummantelung aus einen elastischen Werkstoff und die Nabe aus einem nicht elastischen Werkstoff, lassen sich eine besonders gute Laufruhe und Vibrationsarmut des Antriebs einer Durchgangssperre bei gleichzeitiger Übertragung von großen Drehmomenten realisieren. Ferner können Drehmomentspitzen durch eine elastische Nabenummantelung gut abgefangen werden und folglich mechanische Schäden an der Durchgangssperre vermieden oder zumindest vermindert werden.
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Um eine besonders gute Übertragung von hohen Drehmomenten zu gewährleisten, kann die Nabe eine dreiecksförmige Grundkontur aufweisen. Besonders bevorzugt sind die Ecken der dreiecksförmigen Grundkontur der Nabe durch konkave, insbesondere kreisbogenförmige Nuten ersetzt. Hierdurch wird insbesondere eine besonders gute Fixierung der Nabenummantelung an der Nabe sowie eine weitere Steigerung der Drehmomentübertragung erreicht.
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Um eine verbesserte Fixierung der Nabenummantelung an der Nabe zu erwirken, kann die Nabe bevorzugt eine Mehrzahl Öffnungen aufweisen, durch welche die Nabenummantelung hindurchgreift.
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Die Nabenummantelung kann insbesondere in einem Spritzgußverfahren hergestellt sein.
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Die Hohlwelle kann innseitig wenigstens eine erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen umfassen und das erste Drehmomentübertragungselement wenigstens eine erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten aufweisen, wobei die erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen form-und/oder kraftschlüssig in die erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten eingreift.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die Hohlwelle innseitig eine zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen umfasst und das erste Drehmomentübertragungselement eine zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten aufweist, wobei die zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen form-und/oder kraftschlüssig in die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten eingreift.
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Die erste und die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten und/oder Drehmomentaufnahmestegen können sich hinsichtlich ihrer geometrischen und/oder stofflichen Eigenschaften unterscheiden.
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Hier ist es insbesondere vorteilhaft, dass die erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen und die zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen geometrisch verschieden sind und die erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten und die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten geometrisch verschieden sind.
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Gemäß einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Gegenstandes kann die erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen und die zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen entlang des Innenumfangs der Hohlwelle abwechselnd angeordnet sein und die erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten und die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten entlang des Außenumfangs des Drehmomentübertragungselements abwechselnd angeordnet sein.
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In einer ganz besonders zu bevorzugenden Ausgestaltung, kann die erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen und die zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen entlang des Innenumfangs der Hohlwelle sich gegenüberliegend angeordnet sein und die erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten und die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten entlang des Außenumfangs des Drehmomentübertragungselements sich gegenüberliegend angeordnet sein.
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Durch die Ausbildung von wenigstens zwei Gruppen von Drehmomentaufnahmestegen und korrespondierenden Drehmomentübertragungsnuten lässt sich zum einen eine genaue Positionierung eines Drehmomentübertragungselements in der Hohlwelle bewirken und zum anderen ist es möglich den beiden Gruppen jeweils unterschiedliche Funktionen und/oder Eigenschaften in Bezug auf Positionierbarkeit und/oder Drehmomentübertragung zu verleihen.
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So ist es in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung denkbar, dass eine erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten eine kreisbogenförmige Kontur aufweist, während eine zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten eine rechtecksförmige Kontur aufweist. Dabei ist bevorzugt, dass die Öffnungsbreite der kreisbogenförmigen Nutkontur größer ist als die Öffnungsbreite der rechtecksförmigen Nutkontur. Es ist ganz besonders bevorzugt, wenn die Öffnungsbreite der kreisbogenförmigen Nutkontur 4-10 mal, insbesondere bevorzugt, 5-8 mal größer ist als die Öffnungsbreite der rechtecksförmigen Nutkontur.
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Durch eine derartige Ausgestaltung ist es zum einen möglich, dass eine hinreichende Drehmomentübertragung und Laufruhe im Normalbetrieb der Durchgangsperre bewirkt wird und zum anderen im Falle einer Drehmomentspitze, wie sie beispielsweise durch ein Vandalismusereignis (Tritt vor das Sperrelement) hervorgerufen werden kann, diese gesichert abzufangen, und die Gefahr zu reduzieren, dass der Antrieb mechanischen Schaden nimmt.
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Die Durchgangssperre weist einen Antrieb auf, wobei der Antrieb eine Antriebseinheit und eine Abtriebseinheit aufweist. Die Antriebseinheit, die Abtriebseinheit und das Sperrelement sind derart wirkverbunden, dass das Sperrelement über die mit der Antriebseinheit wirkverbundenen Abtriebseinheit in eine den Schleusenbereich verschließende und eine den Schleusenbereich freigebende Stellung bewegbar ist.
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Die Abtriebseinheit kann wiederum mit einem Kraftübertragungselement derart verbunden sein, dass mechanische Bewegungsenergie von der Abtriebseinheit auf das Kraftübertragungselement übertragbar ist. Das Kraftübertragungselement dient dabei insbesondere zur Bewegung von Sperrelementen.
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Die Abtriebseinheit kann weitere mechanische Komponenten umfassen wie beispielsweise Lager, getriebliche Anordnungen, Umlenkrollen usw.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Abtriebseinheit eine Hohlwelle umfassen. Die Hohlwelle weist eine Außenmantelfläche und eine Innenmantelfläche auf, wobei die Innenmantelfläche und die Antriebseinheit derart konfiguriert sind, dass die Innenmantelfläche die Antriebseinheit zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig umschließt. Hierdurch wird eine verbesserte akustische Kapslung der Antriebseinheit bewirkt, wodurch sich ein ruhiger und leiser Betrieb des Antriebs der Durchgangssperre realisieren lässt.
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Des Weiteren kann die Hohlwelle eine Sperrelementaufnahme aufweisen, wobei die Sperrelementaufnahme zur Fixierung eines Sperrelements an der Hohlwelle ausgebildet ist. Bevorzugt ist die die Sperrelementaufnahme an der Außenmantelfläche der Hohlwelle angeordnet und einstückig mit der Hohlwelle ausgeformt. Hierdurch kann eine sehr kostengünstige Sperrelementaufnahme realisiert werden, da die Sperrelementaufnahme integral in oder an der Hohlwelle ausgebildet ist.
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Die Hohlwelle kann aus einem metallischen Werkstoff, besonders bevorzugt aus Aluminium, geformt sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Hohlwelle aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff geformt ist.
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Es ist besonders bevorzugt, die Hohlwelle als Strangpressteil oder Gussteil auszubilden. Insbesondere die Ausbildung der Hohlwelle als Strangpressteil hat den Vorteil, dass praktisch Sperrelementaufnahmen beliebiger Länge herstellbar sind, indem das entsprechende Strangpressprofil einfach an der gewünschten Länge getrennt wird.
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Des Weiteren ist es zu bevorzugen, dass die Antriebseinheit eine Antriebsachse aufweist, welche mit der Rotationsachse der Hohlwelle zusammenfällt. Hierdurch lässt sich eine besonders einfache Betriebsweise eines Antriebs realisieren.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Hohlwelle gegenüber dem Leitelement drehbar gelagert. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass die Hohlwelle gegenüber einer Wand, insbesondere Gebäudewand, drehbar gelagert ist.
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Es ist auch denkbar, dass der Antrieb mehrere Antriebseinheiten umfasst. Die Mehrzahl an Antriebseinheiten kann bevorzugt von der Innenmantelfäche der Hohlwelle zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, umschlossen sein. Durch die Anordnung von mehreren Antriebseinheiten lässt sich eine flexible und sichere Betriebsweise der Durchganssperre erreichen, beispielsweise beim Ausfall einer Antriebseinheit oder durch das Hinzuschalten einer Antriebseinheit bei benötigter größerer Antriebsleistung am Sperrelement, um beispielsweise eine sichere Schließung auch gegen einen physischen Widerstand erreichen zu können.
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Die Hohlwelle kann mittels einem oder mehrerer Lagerelemente derart an einem Leitelement oder einer Gebäudewand fixiert sein, dass eine gelagerte Drehung der Hohlwelle gegenüber einem Leitelement bzw. einer Gebäudewand ermöglicht ist.
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In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist wenigstens ein Lagerelement an einem distalen Ende der Hohlwelle angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, dass jeweils ein Lagerelement an jeweils einem distalen Ende der Hohlwelle angeordnet ist.
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Die Fixierung der Lagerelemente an einem Leitelement kann insbesondere derart konfiguriert sein, dass diese lösbar an oder in einem Leitelement fixierbar sind.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist die Innenmantelfläche der Hohlwelle ein Drehmomentaufnahmeelement auf. Hierdurch kann ein Drehmoment direkt von einer Antriebseinheit auf die Hohlwelle übertragen werden. Ein Drehmomentaufnahmeelement kann insbesondere für eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Drehmomentübertragung ausgebildet sein.
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Um eine kraftschlüssige Drehmomentübertragung auszubilden, kann es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Innenmantelfläche der Hohlwelle einen Oberflächenrauhigkeitswert von Ra 0,15- Ra 1,0 aufweist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung, umfasst das Drehmomentaufnahmeelement der Hohlwelle zur Ausbildung einer formschlüssigen Drehmomentübertragung eine Drehmomentaufnahmeverzahnung. Durch die Drehmomentaufnahmeverzahnung wird eine sehr sichere Übertragung auch von größeren Drehmomenten auf die Hohlwelle ermöglicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Drehmomentaufnahmeverzahnung einstückig mit der Innenmantelfläche der Hohlwelle ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass die Hohlwelle, wie oben bereits beschrieben, als Strangpressteil oder Gussteil ausgebildet ist. Durch die einstückige Ausbildung der Drehmomentaufnahmeverzahnung mit der Innenmantelfläche der Hohlwelle wird eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Art der Drehmomentübertragung realisiert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sperrelementaufnahme im Wesentlichen U-förmig ausgeformt ist, wobei das Sperrelement zwischen den Schenkeln der U-förmigen Sperrelementaufnahme fixierbar ist, wodurch sich ein sicherer Halt eines insbesondere plattenartigen Sperrelements in der Sperrelementaufnahme realisieren lässt.
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Die Sperrelementaufnahme kann insbesondere zur Fixierung eines plattenartigen Sperrelements an der Hohlwelle ausgebildet sein.
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Zur stoffschlüssigen Fixierung des Sperrelements in der Sperrelementaufnahme können in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung innenseitig am Boden der U-Förmigen Sperrelementaufnahme wenigstens zwei Klebstoffnuten zur Aufnahme eines Klebstoffs vorgesehen sein und an den beiden Schenkeln der U-förmigen Sperrelementaufnahme innenseitig wenigstens zwei sich gegenüberliegende Klebstoffnuten zur Aufnahme eines Klebstoffs vorgesehen sein.
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Um eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere Klebverbindung, zwischen dem Sperrelement und der Sperrelementaufnahme herzustellen, wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem die folgenden Schritte umfasst sind:
- a) Aufbringen eines Klebstoffes in die Klebstoffnuten der Sperrelementaufnahme mittels einer Düse, welche über Düsenöffnungen in der Anzahl der Klebstoffnuten verfügt,
- b) Einsetzen des plattenartigen Sperrelements in die Sperrelementaufnahme
- c) Aushärten des Klebstoffes
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Es ist auch bevorzugt, dass eine Mehrzahl an Antriebseinheiten aus im Wesentlichen gleichen Antriebseinheiten besteht. Hier wären beispielsweise gleiche Elektromotoren zu bevorzugen, wodurch die Komplexität und Variantenvielfalt einer Durchgangssperre reduziert wird.
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Die Durchgangssperre ist derart konfiguriert, dass die Durchgangssperre Leitelemente aufweist, wobei die Leitelemente ein erstes Leitelement und ein zweites Leitelement umfassen, wobei das erste Leitelement und das zweite Leitelement derart zusammenwirken, dass sie einen Schleusenbereich definieren, durch den ein Personendurchtritt aus einem Zugangsbereich in einen Durchgangsbereich erfolgt. Die Leitelemente stellen somit eine physische Barriere zur Leitung eines Personenstroms aus dem Zugangsbereich, durch den Schleusenbereich hindurch in einen Durchgangsbereich hinein dar.
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Ein Leitelement kann als eine gehäuse-artige Aufnahme von mechanischen, hydraulischen und/oder elektrischen Komponenten der Durchgangssperre ausgebildet sein. Das Leitelement kann einzelne, Gruppen von oder alle Komponenten der Durchgangssperre teilweise oder vollständig umschließen. Ferner können mechanische, hydraulische und/oder elektrische Komponenten der Durchganssperre an dem Leitelement angeordnet sein, ohne vom diesem teilweise oder vollständig umschlossen zu sein.
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An und/oder in dem Leitelement kann eine oder können mehrere elektrische, elektronische und/oder mechanische Komponente(n), die erforderlich ist/sind um eine Durchgangssperre zu betreiben, aufgenommen sein, insbesondere ausgewählt aus der der Gruppe der Antriebseinheiten, Getriebe, Steuerungen, Sicherungseinrichtungen, Überwachungseinrichtungen, Überwachungssysteme, Impulsgeber, Verrieglungseinrichtungen, Netzteile, Energiespeicher, Kraftübertragungselemente usw.
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Ein Leitelement kann jede zur Aufnahme der Komponenten oder Festlegung des Schleusenbereichs der Durchgangssperre geeignete Raumform aufweisen. Ein Leitelement kann insbesondere wandartig ausgebildet sein. Wandartig im Sinne dieser Anmeldung bezeichnet ein senkrechtes Bauteil, dessen Ausdehnung in der Länge und Höhe sehr viel größer ist als in der Tiefe.
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Die Leitelemente können insbesondere parallel zueinander angeordnet sein.
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Der Schleusenbereich, welcher durch die Leitelemente definiert wird, kann eine im Wesentlichen, quadratische, rechteckige, parallelogramm-artige Grundfläche aufweisen. Es sind jedoch auch kreisbogenflächige, kurvige oder kreissegmentartige Grundflächen denkbar.
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Ferner ist es bevorzugt, dass die Leitelemente im Wesentlichen identische äußere Geometrien aufweisen. Hierdurch lässt sich die Komplexität und Variantenvielfalt für Durchgangssperren und entsprechende Anlagen, die aus einer Mehrzahl von Durchgangssperren gebildet werden, weiter reduzieren.
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Die Leitelemente können beispielsweise aus einer Profilstruktur gebildet sein, welche ganz oder zumindest teilweise von Abdeckelementen überdeckt wird. Die Abdeckelemente können beispielsweise aus Glas, Kunststoff oder Metall, sowie aus einer Kombination dieser Materialen gebildet sein.
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Im Sinne dieser Anmeldung kann ein Leitelement auch als Teil einer Gebäudestruktur ausgebildet sein, beispielsweise als Gebäudewand.
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Ein Leitelement kann wenigstens ein Profilanbindungselement zur Anbindung wenigstens eines Profils eines Leitelements an den Boden einer Gebäudestruktur aufweisen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Profilanbindungselement eine Vertikalprofilaufnahme zur Aufnahme eines vertikal verlaufenden Profils an dem Profilanbindungselement sowie eine Horizontalprofildurchführung zur Durchführung eines horizontal verlaufenden Profils durch das Profilanbindungselement auf. An und/oder in dem horizontal verlaufenden Profil können in einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung Sensoren zur Detektion von Objekten innerhalb des Schleusenbereichs angeordnet sein. Ferner kann bevorzugt an und/oder in dem vertikal verlaufenden Profil der Antrieb der Durchgangssperre angeordnet sein.
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An dem Profilanbindungselement können ferner Mittel zur mechanischen Fixierung von elektrischen Komponenten der Durchgangssperre vorgesehen sein. Diese Mittel können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Schraubverbindungen, Rastverbindungen, Schnapp-Rastverbindungen, Klemmverbindungen, Steckverbindungen usw.
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Das Profilanbindungselement kann insbesondere ein Gussteil, insbesondere ein metallisches Druckgussteil, sein.
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Das Profilanbindungselement kann des Weiteren wenigstens eine Kabeldurchführung aufweisen, durch welche insbesondere elektrische Leitungen einer elektrischen Komponente von außerhalb des Profilanbindungselements in das Profilanbindungselement geführt sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung kann das Profilanbindungselement wenigstens zwei sich gegenüberliegende Kabeldurchführungen aufweisen, welche durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.
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Schließlich ist es bevorzugt, dass die Kabeldurchführungen an den dem Schleusenbereich zugewandten Seitenflächen des Profilanbindungselements positioniert sind, um eine einfache und sichere elektrische Montage auf beiden Seiten eines Leitelements zu gewährleisten.
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Die Durchgangssperre umfasst wenigstens ein Sperrelement, wobei das Sperrelement innerhalb des Schleusenbereichs angeordnet ist, wobei das Sperrelement, das erste Leitelement und das zweite Leitelement derart zusammenwirken, dass ein Personendurchtritt aus dem Zugangsbereich in den Durchgangsbereich verhindert und/oder ermöglicht werden kann.
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Das Sperrelement ist ein bewegliches Element, das zum Schließen und/oder Öffnen einer Durchtrittsöffnung im Schleusenbereich der Durchgangssperre verwendet wird um einen Personendurchtritt zu verhindern und/oder zu ermöglichen.
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Ein Sperrelement kann insbesondere als Türflügel, als Drehkreuz, Sperrschranke oder dergleichen ausgebildet sein.
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Das Verschließen und/oder Öffnen der Durchtrittsöffnung der Durchgangssperre durch das Sperrelement kann durch ein Drehen, Schwenken, Schieben oder einer beliebigen Kombination hieraus erfolgen.
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Der Antrieb kann vorteilhafterweise eine Verriegelungseinrichtung aufweisen. Mit der Verriegelungseinrichtung ist insbesondere eine Bewegung des Sperrelements insbesondere mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch verhinderbar.
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Dabei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung kabellos mit der Steuerung der Durchgangssperre verbunden ist. Die Verriegelungseinrichtung kann auch über eine Steckverbindung mit der Steuerung verbunden sein, wobei dann keine zusätzlichen Kabel zur Verbindung von Steuerung und Verriegelungsvorrichtung benötigt werden.
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Außerdem ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Verriegelungsvorrichtung eine Bewegung der Antriebseinheit verhindert, um eine Bewegung eines Sperrelements zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungseinrichtung eine Bewegung des Abtriebs verhindert. Schließlich kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Verriegelungseinrichtung eine Bewegung eines Getriebes zwischen Antriebseinheit und Abtrieb verhindert.
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Die Verhinderung der Bewegung kann insbesondere durch ein Riegelelement realisiert sein, das entlang einer Wirkrichtung von einer Verriegelungsposition in eine Freigabeposition überführbar ist.
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Die Durchgangssperre kann ferner eine Anschlagscheibe aufweisen, welche einen Verzahnungseingriff umfasst, der mit der Drehmomentübertragungsverzahnung der Verrieglungseinrichtung in Eingriff steht. Die Anschlagscheibe weist an ihrer Anschlagsscheibenumfangsfläche eine Anschlagnase auf, welche aus der Anschlagsscheibenumfangsfläche radial herausragt, und mit einem am vertikal verlaufenden Profil angeordneten Anschlagselement derart zusammenwirkt, dass eine Rotation der Anschlagscheibe durch den Anschlag der Anschlagnase gegen das Anschlagelement begrenzt ist.
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Besonders bevorzugt sind die Anschlagsscheibe und die Anschlagnase monolithisch ausgeformt. Hierdurch lässt sich die Anschlagscheibe besonders einfach und kostengünstig herstellen.
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Die Drehmomentübertragungsverzahnung der Verrieglungseinrichtung weist insbesondere eine Mehrzahl von Zähnen auf, insbesondere bevorzugt 3 Zähne, welche parallel zum vertikal verlaufenden Profil aus der Verrieglungseinrichtung herausragen. Es ist ferner bevorzugt, dass die Mehrzahl von Zähnen der Drehmomentübertragungsverzahnung auf einem Kreis mit einer regelmäßigen, gleichen Kreisteilung angeordnet sind. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass die Anschlagscheibe eine mit der Mehrzahl von Zähnen der Drehmomentübertragungsverzahnung korrespondierende Mehrzahl von Verzahnungseingriffen umfasst, die auf einem Kreis mit einer regelmäßigen, gleichen Kreisteilung angeordnet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung, ist die Anschlagnase der Anschlagscheibe gegenüber einem Verzahnungseingriff angeordnet.
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Weiterhin bevorzugt ist es, dass das Anschlagelement verschiebbar in dem vertikal verlaufenden Profil angeordnet ist. Hierdurch kann die Verrieglungseinrichtung und die Anschlagscheibe sowie das Anschlagelement auf sehr einfache und ergonomische Weise zueinander positioniert werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, weist das Anschlagelement eine insbesondere halbkreisförmige Ausnehmung auf, welche derart konfiguriert ist, dass sie die Anschlagscheibe umfasst.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Es zeigen:
- 1 Durchgangssperre in perspektivischer Ansicht
- 2 Antrieb in perspektivischer Ansicht
- 3 Antrieb in einer Längsschnitt-Ansicht
- 4 Antriebseinheit in perspektivischer
- 5 Abtrieb als Hohlwelle in Draufsicht
- 6 Hohlwelle mit Drehmomentübertragungselement in Draufsicht
- 7 Drehmomentübertragungselement in perspektivischer Ansicht
- 8 Nabe und Nabenummantelung in Schnittansicht
- 9 Anordnung der Antriebseinheit in der Hohlwelle in Draufsicht
- 10 Antriebseinheit, Hohlwelle und Lagerelement in perspektivischer Ansicht
- 11 Verrieglungseinrichtung und Hohlwelle in perspektivischer Ansicht
- 12 Profilanbindungselement in perspektivischer Ansicht
- 13 Profilanbindungselement mit vertikalen und horizontalen Profilen
- 14 Profilanbindungselement in einer Schnittdarstellung
- 15 Sperrelementaufnahme in Querschnittsansicht
- 16 Herstellung eines Stoffschlusses zwischen Sperrelement und Sperrelementaufnahme
- 17 Sperrelementaufnahme mit eingesetztem Sperrelement
- 18 Durchgangssperre mit vertikal verlaufendem Profil, Verrieglungseinrichtung, Anschlagscheibe, Hohlwelle in einer Explosionsdarstellung
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Durchgangssperre
- 2
- Leitelement
- 3
- Schleusenbereich
- 4
- Zugangsbereich
- 5
- Durchgangsbereich
- 6
- Sperrelement
- 7
- Antrieb
- 8
- Antriebseinheit
- 9
- Abtriebseinheit
- 10
- Hohlwelle
- 11
- Außenmantelfläche
- 12
- Innenmantelfläche
- 13
- Sperrelementaufnahme
- 14
- Drehmomentaufnahmeelement
- 15
- Drehmomentaufnahmeverzahnung
- 16
- Drehmomentaufnahmestege
- 17
- Drehmomentaufnahmenuten
- 18
- Drehmomentübertragungselement
- 19
- Verrieglungseinrichtung
- 20
- Lagerelement
- 21
- Innenmantelfläche
- 22
- Drehmomentaufnahmeelement
- 23
- Drehmomentaufnahmeverzahnung
- 24
- Drehmomentaufnahmestege
- 25
- Drehmomentaufnahmenuten
- 26
- Nabe
- 27
- Nabenummantelung
- 28
- Nabeninnenverzahnung
- 29
- Nabenaußenverzahnung
- 30
- Drehmomentübertragungsnuten
- 31
- Drehmomentübertragungsstege
- 32
- Anschlagselement
- 33
- Positionierungshilfe
- 34
- Öffnung
- 35
- Drehmomentübertragungsverzahnung
- 36
- Profilanbindungselement
- 37
- Vertikalprofilaufnahme
- 38
- Horizontalprofildurchführung
- 39
- Vertikal verlaufendes Profil
- 40
- Horizontal verlaufendes (Sensor-)Profil
- 41
- Mittel zur mechanischen Fixierung von elektrischen Komponenten
- 42
- Kabeldurchführung
- 43
- Elektrische Komponente
- 44
- Trennwand
- 45
- Brückenprofil
- 46
- Rahmenprofil
- 47
- Vertikal verlaufendes Sensorprofil
- 48
- Brückenprofilseitenfläche
- 49
- Leitelementrahmenverkleidung
- 50
- Verkleidungsauflage
- 51
- Auflagesteg
- 52
- Klebstoffnut
- 53
- Klebstoffnut
- 54
- Nut
- 55
- Klebstoff
- 56
- Anschlagscheibe
- 57
- Verzahnungseingriff
- 58
- Anschlagsnase
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1 zeigt eine Durchgangssperre 1, wobei die Durchgangssperre 1 Leitelemente 2a,2b aufweist, wobei die Leitelemente 2a,2b ein erstes Leitelement 2a umfassen und die Leitelemente 2a,2b ein zweites Leitelement 2b umfassen, wobei das erste Leitelement 2a und das zweite Leitelement 2b derart zusammenwirken, dass sie einen Schleusenbereich 3 definieren, durch den ein Personendurchtritt aus einem Zugangsbereich 4 in einen Durchgangsbereich 5 erfolgt. Die Leitelemente 2a,2b sind im Wesentlichen wandartig ausgebildet und parallel zueinander angeordnet. Wie in der 1 gezeigt, können die Leitelemente 2a,2b im Wesentlichen identisch ausgebildet sein, um einen modulartigen Aufbau einer Durchgangssperre 1zu erlauben.
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In der Durchtrittsrichtung, die in 1 durch den Pfeil symbolisiert ist, vor den Leitelementen 2a,2b befindet sich der Zugangsbereich 4 durch den ein Begeher der Durchgangssperre 1 den Schleusenbereich 3 betritt. Beim Durchgang durch den Schleusenbereich 3 der Durchgangssperre 1 gelang der Begeher dann in den Durchgangsbereich 5 in Begehrichtung hinter den Leitelementen 2a,2b.
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Die Durchgangssperre 1 umfasst ferner wenigstens ein Sperrelement 6a,6b, wobei das Sperrelement 6a,6b innerhalb des Schleusenbereichs 3 angeordnet ist. Das Sperrelement 6a,6b, das erste Leitelement 2a und das zweite Leitelement 2b wirken derart zusammen, dass ein Personendurchtritt aus dem Zugangsbereich 4 in den Durchgangsbereich 5 verhindert und/oder ermöglicht werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist an jedem der Leitelemente 2a,2b jeweils ein Sperrelement 6a,6b angeordnet. Die Sperrelemente 6a,6b sind in Form von Türflügeln ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sperrelemente 6a,6b aus einem transparenten Material geformt, wie beispielsweise Glas oder Ku nststoff.
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Die Sperrelemente 6a,6b sind in einer Sperrelementaufnahme des Antriebs 7 angeordnet, was in den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird.
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Die Durchgangssperre 1 weist des Weiteren einen Antrieb 7 auf, wobei der Antrieb 7 eine Antriebseinheit 8 aufweist und wobei der Antrieb 7 eine Abtriebseinheit aufweist, wobei die Antriebseinheit 8, die Abtriebseinheit und das Sperrelement 6a,6b derart wirkverbunden sind, dass das Sperrelement 6a,6b mittels der Antriebseinheit 8 in eine den Schleusenbereich 3 verschließende und eine den Schleusenbereich 3 freigebende Stellung bewegbar ist.
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Der Antrieb 7 wird anhand von 2 und 3 näher erläutert. Die Abtriebseinheit umfasst eine Hohlwelle 10 wobei die Hohlwelle 10 eine Außenmantelfläche 11 aufweist und die Hohlwelle 10 eine Innenmantelfläche 12 aufweist, wobei die Innenmantelfläche 12 und die Antriebseinheit 8 derart konfiguriert sind, dass die Innenmantelfläche 12 die Antriebseinheit 8 zumindest abschnittsweise, vorzugsweise, wie gezeigt, vollständig umschließt.
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Die Antriebseinheit 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgebildet.
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Die Hohlwelle 10 weist ferner eine Sperrelementaufnahme 13 auf, wobei die Sperrelementaufnahme 13 zur Fixierung eines Sperrelements 6a,6b an der Hohlwelle 10 ausgebildet ist. Die Sperrelementaufnahme 13 ist an der Außenmantelfläche 11 der Hohlwelle 10 angeordnet und einstückig mit der Hohlwelle 10 ausgeformt. Hierzu ist die Hohlwelle 10 im gezeigten Ausführungsbeispiel als Strangpressteil oder Gussteil ausgeformt.
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Die Sperrelementaufnahme 13 ist im wesentlichen U-förmig ausgeformt, wobei das Sperrelement 6 (nicht abgebildet) zwischen den Schenkeln der U-förmigen Sperrelementaufnahme 13 fixierbar ist.
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Die Hohlwelle 10 ist mittels Lagerelemente 20a,20b derart an dem Profil 39 fixiert, dass eine Drehung der Hohlwelle 10 gegenüber einem Leitelement 2a,2b (nicht gezeigt) ermöglicht ist. Die Lagerelemente 20a,20b sind jeweils an einem distalen Ende der Hohlwelle 10 angeordnet. Die Fixierung kann insbesondere derart konfiguriert sein, dass ein Verschieben der Lagerelemente 20a,20b innerhalb des Profils 39 ermöglicht ist. Ferner ist es vorteilhaft, die Lagerelemente 20a, 20b so zu gestalten, dass diese lösbar an oder in dem Profil 39 fixierbar sind.
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An einem distalen Ende der Hohlwelle 10 kann, wie in 2 dargestellt, zwischen der Hohlwelle 10 und einem Lagerelement 20b eine Verrieglungseinrichtung 19 angeordnet sein um eine Bewegung der Hohlwelle 10 und folglich des Sperrelements 6 insbesondere mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch zu verhindern und somit ein unbefugtes Öffnen und/oder Schließen des Sperrelements auszuschließen.
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3 zeigt eine Längs-Schnittansicht des aus 2 bekannten Antriebs 7. Man erkennt, dass die Antriebseinheit 8 als Elektromotor ausgebildet und im oberen Kopfbereich der Hohlwelle 10 angeordnet ist. Die Antriebseinheit 8 ist derart dimensioniert, dass sie in die Hohlwelle 10 entlang der Innenmantelfläche 12 eingeschoben werden kann und sicher in der Hohlwelle 10 positioniert ist. Hierauf wird später noch detailliert eingegangen.
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Die Positionierung der Antriebseinheit 8 entlang der Drehachse der Hohlwelle 10 wird mittels eines Drehmomentaufnahmeelements 14 definiert, welches ebenfalls in die Hohlwelle 10 einschiebbar ist. Das Drehmomentaufnahmeelement 14 kann kraft- und/oder formschlüssig in die Hohlwelle 10 eingesetzt werden um eine Drehmomentübertragung von der Antriebseinheit 8 über das Drehmomentaufnahmeelement 14 auf die Hohlwelle 10 zu realisieren.
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Es ist der 3 weiter zu entnehmen, dass die Antriebseinheit 8 eine Antriebsachse aufweist, welche mit der Rotationsachse der Hohlwelle 10 zusammenfällt
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Die Konfiguration des Antriebs 7, wie er in den 2-3 in seiner Anordnung innerhalb der Hohlwelle 10 gezeigt ist, wird anhand von 4 weiter erläutert. Man erkennte, dass die Antriebseinheit 7 rohrförmig ausgeformt ist und dass an den distalen Enden der rohrförmigen Antriebseinheit 7 jeweils Drehmomentübertragungselemente 18a,18b angeordnet sind. Das Drehmomentübertragungselement 18b ist mit der Abtriebswelle der Antriebseinheit 7 verbunden, während das Drehmomentübertragungselement 18a an dem sich nicht drehenden Gehäuse der Antriebseinheit 7 fixiert ist. Es ist bevorzugt, dass der Antrieb 7 In dieser Konfiguration in der Hohlwelle 10 angeordnet ist.
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Die Hohlwelle 10 wird anhand der 5 nachfolgend näher beschrieben.
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Man erkennt, dass die Innenmantelfläche 12 ein Drehmomentaufnahmeelement aufweist, welches als Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 ausgebildet ist. Die Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 ist einstückig mit der Innenmantelfläche 12 der Hohlwelle 10 ausgebildet. Wenn die Hohlwelle 10 bevorzugt mittels eines Strangpressverfahrens gebildet wurde, erstreckt sich die Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 der Hohlwelle 10 über deren gesamte Länge der Innenmantelfläche 12.
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Man erkennt ferner, dass die Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 aus Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3, 16b-1, 16b-2, 16b-3 und zwischen den Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3, 16b-1, 16b-2, 16b-3 angeordneten Drehmomentaufnahmenuten 17a-1, 17a-2, 17a-3, 17b-1, 17b-2, 17b-3 gebildet wird.
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Es ist ferner ersichtlich, dass die Drehmomentaufnahmestege 16a-1, 16a-2, 16a-3, 16b-1, 16b-2, 16b-3 eine erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3 und eine zweite Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen 16b-1, 16b-2, 16b-3 umfasst, wobei die erste Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3 geometrisch von der zweiten Gruppe von Drehmomentaufnahmestegen 16b-1, 16b-2, 16b-3 verschieden ist. In der gezeigten, besonders bevorzugten Konfiguration liegen sich jeweils Drehmomentaufnahmestege 16a-1, 16a-2, 16a-3 aus der ersten Gruppe und Drehmomentaufnahmestege 16b-1, 16b-2, 16b-3 aus der zweiten Gruppe gegenüber. Mittels dieser Ausgestaltung kann ein korrespondierendes Drehmomentübertragungselement 18 (nicht gezeigt) positionsgenau in die Hohlwelle 10 eingesetzt werden. Hierauf wird nachfolgend noch näher an Hand von 6 eingegangen.
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7 zeigt ein Drehmomentübertragungselement 18, dass in die Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 der Hohlwelle 10 eingesetzt ist. Das Drehmomentübertragungselement 18 ist als Nabe ausgebildet, die eine Nabeninnenverzahnung 28 und eine Nabenaußenverzahnung 29 aufweist.
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Die Nabenaußenverzahnung 29 umfasst Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3, 30b-1, 30b-2, 30b-3, welche ausgebildet sind mit den korrespondierenden Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3, 16b-1, 16b-2, 16b-3 im eingesetzten Zustand der Nabenverzahnung 29 in der Hohlwelle 10 im Eingriff zu stehen.
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Es ist ferner ersichtlich, dass Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3, 30b-1, 30b-2, 30b-3, eine erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3 und eine zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30b-1, 30b-2, 30b-3 umfasst, wobei die erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3 geometrisch von der zweiten Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30b-1, 30b-2, 30b-3 verschieden ist. In der gezeigten, besonders bevorzugten Konfiguration liegen sich jeweils Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3 aus der ersten Gruppe und Drehmomentübertragungsnuten 30b-1, 30b-2, 30b-3 aus der zweiten Gruppe gegenüber.
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Das Drehmomentübertragungselement 18 weist bevorzugt des Weiteren eine Positionierhilfe 33 auf, welche eine Positionierung des Drehmomentübertragungselements 18 gegenüber der Hohlwelle 10 und/oder der Sperrelementaufnahme 13 optisch anzeigt. Die Positionierhilfe 33 kann als Öffnung, Bohrung, Farbmarkierung, Gravur, Steg oder ähnliches ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Positionnierhilfe 33, wie in 8 gezeigt, auf einer gemeinsamen Achse mit der Drehmomentaufnahmenut 30a-3 und 30b-1 und der Drehachse der Nabeninnenverzahnung 28 angeordnet.
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In 8 ist eine besonders bevorzugte Ausgestaltung eines Drehmomentübertragungselements 18 in einer Schnittdarstellung abgebildet. Das Drehmomentübertragungselement 18 umfasst hierbei eine Nabe 26 sowie eine Nabenummantelung 27. Die Nabe 26 und die Nabenummantelung 27 sind hierbei unterschiedlichen Materialien geformt, was durch die Schraffuren in 8 angedeutet ist. Bevorzugt ist die Nabenummantelung 27 aus einen elastischen Werkstoff und die Nabe aus einem nicht elastischen Werkstoff gebildet. Bevorzugt ist die Nabenummantelung 27 aus einem gummiartigen Material geformt, insbesondere aus Kautschuk, wobei es besonders bevorzugt ist Naturkautschuk zu verwenden. Des Weiteren bevorzugt ist die Nabe aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, geformt.
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Die Nabe 26 besitzt eine dreiecksförmige Grundkontur, wobei die Ecken der dreiecksförmigen Grundkontur über konkave kreisbogenförmige Nuten ersetzt sind. Hierdurch wird insbesondere eine besonders gute Fixierung der Nabenummantelung 27 and der Nabe 26 erreicht.
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Bevorzugt weist die Nabe ferner Öffnungen 34a-f auf, durch welche die Nabenummantelung 27 hindurchgreift, um so eine verbesserte Fixierung der Nabenummantelung 27 and der Nabe 26 zu erwirken.
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Die Nabenaußenverzahnung 28 ist an der Nabenummantelung 27 ausgeformt. Wie in 7 bereits erläutert, umfasst die Nabenaußenverzahnung 29 Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3, 30b-1, 30b-2, 30b-3, welche ausgebildet sind mit den korrespondierenden Drehmomentaufnahmestegen 16a-1, 16a-2, 16a-3, 16b-1, 16b-2, 16b-3 im eingesetzten Zustand der Nabenverzahnung 29 in der Hohlwelle 10 im Eingriff zu stehen.
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Dadurch, dass die Nabenaußenverzahnung 28 in dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Material gefertigt ist, kann ein derart konfiguriertes Drehmomentübertragungselement 18 besonders vorteilhaft Drehmomentspitzen und Vibrationen abfedern und dadurch einen besonders sicheren und geräuscharmen Betrieb des Antriebs 7 gewährleisten. Ferner bietet diese Ausgestaltung den Vorteil einen einfachen aber effektiven Drehmomentüberlastungsschutz bereitzustellen, um mechanische Schäden insbesondere an der Drehmomentaufnahmeverzahnung auf der Innenmantelfläche der Hohlwelle zu vermeiden.
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Neben der elastischen Ausgestaltung der Ummantelung des Drehmomentübertragungselements 18 verbessert auch die spezielle geometrische Ausbildung des Drehmomentübertragungselements 18 den Drehmomentüberlastungsschutz sowie die Laufruhe des Antriebs der Durchgangssperre 1. Hierzu weist das Drehmomentübertragungselement 18 eine erste Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3 auf, welche eine kreisbogenförmige Kontur besitzen und die zweite Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30b-1, 30b-2, 30b-3, welche eine rechtecksförmige Kontur besitzen. Vorzugsweise ist die Öffnungsbreite Bk der kreisbogenförmigen Nutkontur der ersten Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30a-1, 30a-2, 30a-3 größer ist als die Öffnungsbreite Br der rechtecksförmigen Nutkontur der zweiten Gruppe von Drehmomentübertragungsnuten 30b-1, 30b-2, 30b-3, wobei insbesondere die Öffnungsbreite Bk der kreisbogenförmigen Nutkontur 4-10 mal, insbesondere bevorzugt, 5-8 mal größer ist als die Öffnungsbreite Br der rechtecksförmigen Nutkontur.
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9 zeigt die Anordnung einer Antriebseinheit 8 in der Hohlwelle 10. Man erkennt, dass die Antriebseinheit 8 keinerlei direkten Berührungspunkte mit der Hohlwelle 10 aufweist, wodurch eine Übertragung von Vibrationen und Körperschall von der Antriebseinheit 8 auf die Hohlwelle 10 unterbunden und ein geräuscharmer Betrieb der Durchgangssperre 1 ermöglicht wird. Dadurch, dass bevorzugt die mechanische und damit auch akustische Kopplung über eine mit einer elastischen Nabenummantelung 27 ausgebildeten Nabe 26 zwischen der Antriebseinheit 8 und der Hohlwelle 10 erfolgt, kann die Laufruhe der Durchgangssperre 1 weiter verbessert werden.
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10 zeigt ein Lagerelement 20a, welches mit einem Drehmomentübertragungselement 18 der Antriebseinheit 8, welche in der Hohlwelle 10 angeordnet ist koppelbar ist. Hierzu weist das Lagerelement 20a eine Öffnung mit einer Innenmantelfläche 21 auf. Die Innenmantelfläche 21 ist derart konfiguriert, dass sie als Drehmomentaufnahmeelement 22 zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Drehmomentübertragungselement 18 ausgeformt ist. Das Drehmomentaufnahmeelement 22 des Lagerelements 20a umfasst daher eine Drehmomentaufnahmeverzahnung 23 welche konfiguriert ist, in eine komplementären Drehmomentübertragungsverzahnung 29 des Drehmomentübertragungselements 18 einzugreifen.
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Die Drehmomentaufnahmeverzahnung 23 des Lagerelements 20a weist eine Mehrzahl von Drehmomentaufnahmestegen 24 und Drehmomentaufnahmenuten 25 auf, welche auf der Innenmantelfläche 21 des Lagerelements 20a angeformt sind.
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Die Dimensionierung und geometrische Ausgestaltung der Drehmomentaufnahmestege 24 und Drehmomentaufnahmenuten 25 des Lagerelements 20a entsprechen im Wesentlichen der Dimensionierung und geometrischen Ausgestaltung der Drehmomentaufnahmestege 16 und Drehmomentaufnahmenuten 17 der Hohlwelle 10.
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Das Lagerelement 10 kann lösbar, beispielsweise über Schraubverbindung, an einem Leitelement 2 der Durchgangssperre 1 fixiert werden.
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Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, kann an einem distalen Ende der Hohlwelle 10 eine Verrieglungseinrichtung 19 vorgesehen sein, was in 11 gezeigt ist und nachfolgend beschrieben wird.
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Die Verrieglungseinrichtung 19 ist bevorzugt als eine Zahnbremse ausgebildet. Die Verrieglungseinrichtung 19 weist eine Drehmomentübertragungsverzahnung 35 auf, die so ausgebildet ist, dass sie in die komplementäre Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 der Hohlwelle 10 eingreifen kann. Hierdurch kann die Verrieglungseinrichtung 19 durch ein einfaches Einstecken in die Hohlwelle 10 mit dieser drehmomentübertragend gekoppelt werden. Die Verrieglungseinrichtung, kann insbesondere als Zahnbremse ausgestaltet sein.
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12 zeigt ein Profilanbindungselement 36 welches in einem Leitelement 2a,2b verwendet wird, um eine Anbindung wenigstens eines Profils eines Leitelements 2a,2b an den Boden einer Gebäudestruktur bereitzustellen.
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Das Profilanbindungselement 36 weist eine Vertikalprofilaufnahme 37 zur Aufnahme eines vertikal verlaufenden Profils 39 (dargestellt in 13) an dem Profilanbindungselement 36 auf.
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Ferner besitzt das Profilanbindungselement 36 eine Horizontalprofildurchführung 38 zur Durchführung eines horizontal verlaufenden Profils 40 (dargestellt in 13) durch das Profilanbindungselement 36 auf.
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An dem Profilanbindungselement 36 sind des Weiteren Mittel 41a,41b zur mechanischen Fixierung von elektrischen Komponenten 43 (dargestellt in 13) der Durchgangssperre 1 vorgesehen.
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Das Profilanbindungselement 36 hat eine im Wesentlichen quaderförmige Raumform, wobei sich im montierten Zustand die Längsseiten des Profilanbindungselements 36 in vertikaler Richtung erstrecken. Die Elemente des Profilanbindungselements 36 welche an den dem Schleusenbereich 3 der Durchgangssperre 1 zugewandten Seiten des quaderförmigen Profilanbindungselements 36 angeordnet sind, werden mit dem Bezugszeichenzusatz a bzw. b gekennzeichnet.
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Insbesondere können an und/oder in dem horizontal verlaufenden Profil 40, welches durch die Horizontalprofildurchführung 38 des Profilanbindungselements 36 hindurch verläuft, auch Sensoren (nicht dargestellt) zur Detektion von Objekten innerhalb des Schleusenbereichs 3 angeordnet sein.
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Ferner ist an und/oder in dem vertikal verlaufenden Profil 39 der Antrieb 7 der Durchgangssperre 1 angeordnet, er es beispielsweise in 2 gezeigt ist.
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Das Profilanbindungselement 36 ist als ein Gussteil, insbesondere ein metallisches Druckgussteil, ausgebildet.
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Ferner besitzt das Profilanbindungselement 36 eine erste Kabeldurchführung 42a und eine zweite Kabeldurchführung 42b, wobei sich die erste Kabeldurchführung 42a und die zweite Kabeldurchführung 42b gegenüberliegen und jeweils an den dem Schleusenbereich zugewandten Seiten des Profilanbindungselements 36 angeordnet sind. Durch die Kabeldurchführungen 42a,42b werden insbesondere elektrische Leitungen einer elektrischen Komponente 43 (dargestellt in 13) von außerhalb des Profilanbindungselements 36 in das Profilanbindungselement 36 geführt.
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Die sich gegenüberliegende Kabeldurchführungen 42a,42b sind durch eine Trennwand 44, 44a,44b voneinander getrennt. Die Trennwand 44,44a,44b verläuft im Wesentlichen diagonal durch das quaderförmige Profilanbindungselement 36, was gut in der 14 sichtbar ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass Kabel von einer elektrischen Komponente 43 in nur in einem vorbestimmten Raum des Profilanbindungselements 36 bzw. eines Leitelements 2a,2b geführt werden können, wodurch sich die Gefahr einer möglichen Fehlverkablung elektrischer Komponenten 43 in der Durchgangssperre 1 minimieren lässt.
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15 zeigt die Hohlwelle 10 mit einer Sperrelementaufnahme 13, wobei die Sperrelementaufnahme 13 zur Fixierung eines plattenartigen Sperrelements 6a,6b (nicht gezeigt) an der Hohlwelle (10) ausgebildet ist. Die Sperrelementaufnahme 13 ist im wesentlichen U-förmig ausgeformt und das Sperrelement 6 ist zwischen den Schenkeln der U-förmigen Sperrelementaufnahme 13 fixiert, was noch näher in 17 gezeigt ist.
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Innenseitig am Boden der U-Förmigen Sperrelementaufnahme 13 sind wenigstens zwei Klebstoffnuten 52a,52b zur Aufnahme eines Klebstoffs 55 vorgesehen. Ferner sind an den beiden Schenkeln der U-förmigen Sperrelementaufnahme 13 innenseitig wenigstens zwei sich gegenüberliegende Klebstoffnuten 53a,53b zur Aufnahme eines Klebstoffs 55 ausgebildet.
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Ferner sind an distalen Enden der U-förmigen Sperrelementaufnahme 13) innenseitig gegenüberliegende Nuten 54a,54b ausgebildet.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Sperrelementaufnahme 13 und einem Sperrelement 6 wird anhand von 16 näher erläutert. Zunächst wird eine Düse 56 in die Sperrelementaufnahme 13 eingeführt und anschließend ein Klebstoff in die Klebstoffnuten 52a,52b,53a,53b der Sperrelementaufnahme 13 mittels einer Düse 56 eingebracht. Die Düse 56 verfügt über Düsenöffnungen 57a,57b,57c,57d in der Anzahl der Klebstoffnuten 52a,52b,53a,53b wobei die Düsenöffnungen 57a,57b,57c,57d so konfiguriert sind, dass sie den Klebstoff 55 in die entsprechenden Klebstoffnuten 52a,52b,53a,53b applizieren.
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Nach Entfernen der Düse 56 aus der Sperrelementaufnahme 13, wird das plattenartige Sperrelements 6 in die Sperrelementaufnahme 13 eingesetzt und der Klebstoff 55 ausgehärtet. Dieser Zustand ist in 17 gezeigt.
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18 zeigt die erfindungsgemäße Durchgangssperre mit vertikal verlaufendem Profil 39, mit einer am Profil 39 angeordneten Verrieglungseinrichtung 19, einer mit der Verrieglungseinrichtung 19 koppelbaren Anschlagscheibe 56, einer mit der Verrieglungseinrichtung 19 koppelbaren Hohlwelle 10 in einer Explosionsdarstellung, wobei die rechte Abbildung die Anordnung mit auf der Verrieglungseinrichtung 19 angeordnetem Anschlagselement 32 zeigt.
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An dem vertikal verlaufenden Profil 3 ist eine Verrieglungseinrichtung 19 angeordnet. Die Verrieglungseinrichtung 19 weist eine Drehmomentübertragungsverzahnung 35 auf, welche in eine komplementäre Drehmomentaufnahmeverzahnung 15 der Hohlwelle 10 eingreift. Es ist ferner eine kreisrunde Anschlagscheibe 56 vorhanden, welche einen Verzahnungseingriff 57 aufweist, der mit der Drehmomentübertragungsverzahnung 35 der Verrieglungseinrichtung 19 in Eingriff steht.
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Die Anschlagscheibe 56 weist an ihrer Anschlagsscheibenumfangsfläche 59 eine Anschlagnase 58 auf, welche aus der Anschlagsscheibenumfangsfläche 59 radial herausragt. Die Anschlagnase 58 wirkt derart mit einem am vertikal verlaufenden Profil 39 angeordneten Anschlagselement 32 zusammen, dass eine Rotation der der Anschlagscheibe 56 durch den Anschlag der Anschlagnase 58 gegen das Anschlagelement 32 begrenzt ist.
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Die Anschlagsscheibe 56 und die Anschlagnase 58 sind monolithisch ausgeformt.
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Die Drehmomentübertragungsverzahnung 35 weist in der gezeigten Ausführungsform drei Zähne auf welche parallel zum vertikal verlaufenden Profil 39 aus der Verrieglungseinrichtung 14 herausragen. Die Mehrzahl von Zähnen der Drehmomentübertragungsverzahnung 35 sind auf einem Kreis mit einer regelmäßigen, gleichen Kreisteilung angeordnet.
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Es ist anhand von 18 gut erkennbar, dass die Anschlagscheibe 56 eine mit der Mehrzahl von Zähnen der Drehmomentübertragungsverzahnung 35 korrespondierende Mehrzahl von Verzahnungseingriffen 57 umfasst, die auf einem Kreis mit einer regelmäßigen, gleichen Kreisteilung angeordnet sind. Die Verzahnungseingriffe 57 sind als Öffnungen in der Anschlagscheibe 56 angeordnet durch die die Drehmomentübertragungsverzahnung 35 hindurchgreift.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anschlagnase 58 der Anschlagscheibe 56 gegenüber einem Verzahnungseingriff 57 angeordnet. In dieser gezeigten Konfiguration kann ein an der Hohlwelle 10 angeordnetes Sperrelement um 90° in zwei Richtungen rotiert werden, bevor die Anschlagnase 58 gegen das Anschlagelement 32 stößt und der Öffnungswinkel des Sperrelements so mechanisch definiert begrenzt ist.
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Das Anschlagelement 32 ist verschiebbar in dem vertikal verlaufenden Profil 39 angeordnet. Es weist eine halbkreisförmige Ausnehmung auf, welche derart konfiguriert ist, dass sie die Anschlagscheibe 56 umfasst.
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Bei der Montage der Durchgangssperre werden dann die folgenden Schritte in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt:
- - Anordnung der Verrieglungseinrichtung 19 an dem vertikal verlaufenden Profil 39 eines Leitelements,
- - Anordnung des Anschlagelements 32 an dem vertikal verlaufenden Profil 39 des Leitelements,
- - Anordnung einer Anschlagscheibe 56 an der Verrieglungseinrichtung 19 und anschließende Anordnung der Hohlwelle 10 an der Verrieglungseinrichtung 19
