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Drehtür
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Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrflügelige, innerhalb gegenüberliegender
Trommelwände eingegrenzte Drehtür mit einem von einem Servomotor angetriebenen Drehkreuz
und einem an jedem Drehflügel angebrachten Kontaktgriff, der ein Einschaltsignal
für den Servomotor erzeugt.
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Automatisch sich öffnende und schließende Türen, etwa in Form von
Schiebe- oder FlUgeltüren, sind bekannt. Ihr Arztriebsmechanismus wird von einem
Fühler gesteuert, der die Annäherung einer Person registriert und ein Einschaltsignal
für den Türantrieb erzeugt. Ein derartiger Fühler wird beispielsweise von einer
Lichtschra.nke oder auch von einer Kontaktfläche beiderseits der Türöffnung gebildet.
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Es ist ferner bekannt, Drehtüren mit Hilfe eines Servomotors anzutreiben.
Der Servomotor wird vom Passanton dadurch in
Betrieb gesetzt, daß
er einen Kontaktgriff betätigt.
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Derartige motorgetriebene Türen dienen letztlich einer Bedienung erleichterung.
Bei automatischen Schiebe- und Flügeltüren ist keinerlei Handbetätigung erforderlich.
Im Fall von servomotorgetriebenen Drehtüren wird die Betätigungskraft, um die teilweise
sehr schweren Flügel in Bewegung zu setzen, verringert. Allen derartigen Türen ist
mit herkömmlichen Türen gemeinsam, daß sie den Durchgang berechtigter und unberechtigter
Personen gleichermaßen zulassen. Herkömmliche Türen können mit Hilfe von Sicherheitsschlössern
unberechtigten Personen einen Zugang verwehren.
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Eine Sicherheit in beiden Richtungen wird jedoch nur dann erreicht,
wenn zwei Sicherheitstüren eingesetzt- werden, eine für den Eintritt und die andere
für den Austritt, anderenfalls könnte eine unberechtigte Person in jedem Augenblick
eine Tür passieren, in dem sie von einer berechtigten geöffnet und durchschritten
würde.
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Bekannte automatik- bzw. servogesteuerte Türen bieten in dieser Hinsicht
keinerlei Schutz gegen unberechtigte Personen.
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Es sind z.B. zur Absperrung von Werksgeländen sog. Drehkreuze bekanntgeworden,
die nur in einer Richtung durchschritten werden und mit einer Verriegelungsvorrichtung
ausgestattet sein können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tür zu schaffen, die
Unbefugten das Betreten eines Gebäudes oder einer Sicherheitszone verwehrt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer mehrflügeligen Drehtür
gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mit dem Drehkreuz eine Verriegelungseinrichtung
zusammenwirkt, die im Utiliezustand ständig das Drehkreuz verriegelt, ein außerhalb
der
Tür angeordneter Signalgeber ein Freigabe signal abgibt, das
bei Vorhandensein eines Einschaltsignals vom Kontaktgriff die Entriegelung der Verriegelungseinrichtung
und die Einschaltung des Servomotors bewirkt, zwischen den Türöffnungen Anwesenheitsfühler
vorgesehen sind, die die Anwesenheit eines Passanten erfassen, ein zweiter Signalgeber
die Anwesenheitsfühler über einen begrenzten Drehwinkel des Türkreuzes vorübergehend
in einen inaktiven Zustand überführen, wenn ein Freigabesignal vom ersten Signalgeber
vorliegt, die Anwesenheitsfühler ein Verriegelungssignal für die Verriegelungseinrichtung
und/oder ein Ausschaltsignal für den Servomotor erzeugen und ein vom Türkreuz gesteuerter
Endschalter ebenfalls ein Verriegelungssignal für die Verriegelungseinrichtung und/oder
ein Ausschaltsignal für den Servomotor erzeugt, nachdem das Türkreuz einen Drehwinkel
zurückgelegt hat, der das Passieren der Drehtür ermöglicht.
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Die Verwendung einer Drehtür als Sicherheitstür bietet einen besonderen
Schutz bei gezielter Gewaltanwendung und ermöglicht zu keiner Zeit einen Durchschuß.
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Im Ruhezustand ist die erfindungsgemäße Drehtür stets verriegelt und
wird nur entriegelt, wenn eine berechtigte Person durch Betätigung des ersten Signalgebers
die Verriegelungseinrichtung in die Entriegelungsstellung bringt. Es versteht sich,
daß nur die berechtigten Personen in der Lage sind, den ersten Signalgeber zu betätigen.
Hierauf wird weiter unten noch eingegangen werden.
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Mit einer gezielt von außen vorgenommenen Entriegelung würde jedoch
noch keine völlige Sicherheit dagegen geschaffen werden, daß unbefugte Personen
im gleichen Zuge wie die berechtigte Person ein- oder ausgeschleust würden. Aus
diesem Grunde sieht die Erfindung im Durchgangsbereich der Drehtür Anwesenheitsfühler
vor, die sofort eine Verriegelung der Verriegelungseinrichtung und/oder ein Stillsetzen
des Servomotors bewirken, wenn sie eine Person erfassen. Mit Hilfe des zweiten Signalgebers
werden die Anwesenheitsfühler jedoch vorübergehend inaktiviert, und zwar in Verbindung
mit dem Freigabesignal des ersten Signalgebers, so daß die berechtigte Person den
von einem Anwesenheitsfühler abgedeckten Bereich durchqueren kann, ohne ein Verriegeln
auszulösen, Betritt ein Unberechtigter den nächsten Drehflügelsektor hinter einem
Berechtigten und gelangt in den vom zugehörigen Anwesenheitsfühler abgedeckten Bereich,
würde der Anwesenheitsfühler in dem Augenblick e eine Verriegelung der Verriegelungseinrichtung
und damit den Stillstand der Drehtür bewirken, indem die Drehtür den vom zweiten
Signalgeber überwachten begrenzten Drehwinkel zurückgelegt hat. Dabei muß Sorge
dafür getragen werden, daß nach Zurücklegen dieses vorgegebenen begrenzten Drehwinkels
eine berechtigte Person außerhalb des Wirkungsbereiches des Anwesenheitsfühlers
ist, da sonst auch von der berechtigten Person ein erneutes Verriegeln der Drehtür
herbeigeführt würde.
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Der vom Anwesenheitsfühler abgedeckte Bereich ist zweckmäßigerweise
so angelegt, daß die unberechtigte Person nach rückwärts den eigenen Sektor über
die Türöffnung noch verlassen kann. Erst
im Anschluß daran kann
die zwischendurch eingeschlossene berechtigte Person durch Betätigung des Servomotors
die Passage durch die Drehtür fortsetzen.
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Von Bedeutung für die erfindungsgemäße Sicherheitsdrehtür ist, daß
nicht in der Macht einer berechtigten Person steht, eine unberechtigte Person über
den nachfolgenden Flügelsektor mit durchzuschleusen. In dem Augenblick, in dem der
Unberechtigte in den Bereich des Anwesenheitsfühlers gelangt, spricht die Verriegelungsvorxichtung
an und kann auch nicht durch den Berechtigten erneut in Entriegelungsstellung gebracht
werden, solange der Unberechtigte den Anwesenheitsfühler erregt.
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In gleicher Weise wird bei einer Passage in Gegenrichtung verfahren.
Bewegt sich ein Berechtigter in einer und ein Unberechtigter in entgegengesetzter
Richtung, führt dies wiederum automatisch zur Verriegelung und Abschaltung des Servomotors
über den Anwesenheitsfühler, der vom Unberechtigten erregt wurde.
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Wie schon erwähnt, müssen die Anwesenheitsfühler so angeordnet sein,
daß sie nachfolgendenunberechtigte Personen den Durchgang versperren, andererseits
berechtigten den Durchgang gestatten.
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Sie dürfen daher nur einen bestimmten Bereich bestreichen. Dieser
kann etwa durch Bezug auf die bei Drehtüren üblichen Trommelwände definiert werden,
die einen Sektor von etwas mehr als 900 (bei vierflügeligen Drehtüren) bilden. Der
von einem Anwesenheitsfühler abgedeckte Bereich erstreckt sich annähernd über die
erste
Hälfte eines von einer Trommelwand gebildeten Sektors, in
Drehrichtung der Drehtür betrachtet. Auf jeden Fall sind der vom zweiten Signalgeber
erfaßte begrenzte Drehwinkel und der vom Anwesenheitsfller abgedeckte Bereich so
zu wählen, daß ein un-Einschluß einer Jerechtigten Person verhindert wird, anderenfalls
könnte es geschehen, daß sowohl ein Unberechtiger als auch ein Berechtigter gleichzeitig
eingeschlossen sind und sich dann nicht mehr selbst befreien können.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsdrehtür hat außerdem den großen Vorteil,
daß sie gleichzeitig als Ein- und Ausgang benutzt werden kann. Dadurch entfällt
der Einbau einer sonst notwendigen Doppelanlage oder ein zeitraubender Wechselverkehr.
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Nachdem ein Berechtigter die erfindungsgemäße Sicherheitsdrehtür passiert
hat, muß sie erneut verriegelt werden. Dies geschieht mit Hilfe eines Endschalters
oder dergleichen, der nach einem Drehwinkel, der'das Passieren der Drehtür ermöglicht,
entsprechende Signale an Verriegelungseinrichtung und Servomotor abgibt. Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Endschalter ein Verriegelungssignal
bzw. ein Ausschaltsignal nach 1800 erzeugt. Unabhängig davon, wie weit die Drehflügel
von dem Passanten herumgedreht werden, fährt der Servomotor das Drehkreuz bis zur
Vollendung von 1800 Drehung, um im Anschluß daran die Verriegelungsstellung herbeizuführen.
Es kann zusätzlich vor gesehen sein, daß unabhängig von der automatischen Verriegelung
nach der 180 0-Drehung eine Verriegelung in Zwischenstellungen eingeleitet wird,
beispielsweise von einem Pförtnerpult aus als
Sicherung gegen Überfall
und dergleichen.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann in irgendeiner geeigneten Art und
Weise aufgebaut sein. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß die
Verriegelungseinrichtung ein mit dem Drehkreuz verbundenes Nockenelement aufweist,
das am Umfang mehrere gleichmäßig beabstandete Verriegelungsausnehmungen aufweist,
mit denen ein ortsfestes, jedoch in Richtung auf das Nockenelement und von diesem
fort beweglich gelagertes Verriegelungselement zusammenwirkt. Das Verriegelungselement
wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise von einem Elektromagneten
oder einem Schub motor betätigt. Das Nockenelement ist beispielsweise eine mit dem
Drehkreuz verbundene Nockenscheibe mit mehrcren am Umfang gleichmäßig beabstandeten
Verriegelungsausnehmungen, in dic ein Riegel eingreifen kann.
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Es wurde bereits erwähnt, daß sicherzustellen ist, daß der erste Signalgeber
nur von berechtigten Personen betätigt werden kann.
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Daher ist der erste Signalgeber erfindungsgemäß ein Code-Leser.
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Es kann beispielsweise ein Kartenleser vorgesehen sesinund nur sind
berechtigte Personen/mit einer den Code aufweisenden Karte versehen, Es sind jedoch
auch verschiedene andere Möglichkeiten eines Code trägers denkbar.
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Als Anwesenheitsfühler können wiederum bekannte Anordnungen verwendet
werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen ist, daß der zweite Signalgeber vom Drehkreuz gesteuert ist und die Anwesenheitsfühler
von
Kontaktflächen gebildet sind, die über einen Winkel von etwa 90° in einen inaktiven
Zustand überführt werden.
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Als Kontaktflächen werden beispielsweise sogenannte Kontaktmatten
verwendet, die im Durchgang der Drehtür angeordnet werden. Sie sind dabei so anzuordnen,
daß ein Passant sie alsbald betritt, wenn er sich mit der Drehtür vorwärtsbewegt.
Andererseits muß vom zweiten Signalgeber sichergestellt sein, daß eie Inaktivierung
der Kontaktmatte bereits eingeleitet wird, bevor eine berechtigte Person Gelegenheit
hat, die Kontaktmatte zu betreten. Es ist zwar möglich und denkbar, den begrenzten
Winkel von beispielsweise 900 über eine Zeitsteuerung vorzugeben, weil durch den
Servomotor der pro Zeiteinheit zurückgelegte Weg festgelegt ist. Es ist jedoch ebenso
vorteilhaft, einen vom Drehkreuz gesteuerten Signalgeber zu verwenden.
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Nach beendeter Passage müssen der Servomotor abgeschaltet und die
Verriegelungseinrichtung in Verriegelungsstellung dberfiihrt werden.
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In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
vor, daß zwei vom Drehkreuz gesteuerte Endschalter vorgesehen sind, von denen der
eine einen Ausschaltbefehl für den Servomotor und der andere ein Verriegelungssignal
für die Verriegelungseinrichtung erzeugt, wobei der erste Endschalter bei einem
größeren Drehwinkel als der zweite schaltet. Die Verriegelung der erfindungsgemäßen
Sicherheitsdrehtür soll nach Möglichkeit starr sein, so daß die miteinander in Eingriff
tretenden Verriegelungsorgane wenig Spiel zueinander haben. Das bedeutet aber, daß
die Drehtür eine präzise vorgegebene Winkelstellung haben muß, damit der Verriegelungseingriff
zustandekomst. Dies ist
wegen der nicht vernachlässigbaren Trägheit
cbs Servomotors bzw, der Betätigung der Verriegelungseinrichtung nicht ohne weiteres
zu bewerkstelligen, so daß vorgesehen ist, zunächst die Verriegelungseinrichtung
zu betätigen, bevor der Servomotor abgeschaltet wird. Dadurch fährt der Servomotor
die Verriegelungsvorrichtung schleifend oder in ähnlicher Weise in den Verriegelungszustand.
Bei einer Nockenscheibe beispielsweise kann dies derart geschehen, daß eine Betätigungsvorrichtung
für den Verriegelungsstößel letzteren über eine Feder beaufschlagt, so daß der Stößel
unter Druck gegen den Umfang der Nockenscheibe anliegt und sofort in eine Verriegelungsausnehmung
einrastet, sobald diese zum Verriegelungsstößel ausgerichtet ist.
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Aus Sicherheitsgründen ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung Verriegelungseinrichtung und Servomotor elektrisch
derart gekoppelt sind, daß der Servomotor nur einschaltbar ist, wenn. die Verriegolungseinrichtung
sich in Entriegelungsstellung befindet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher beschrieben werden.
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Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Betätigung und Absicherung einer
schematisch dargestellten Drehtür.
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Fig. 2 zeigt ein Funktionsdiagramm für die Anordnung nach Fig. 1.
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Die in Fig. 1 dargestellte Drehtür besitzt vier um 900 versetzte
Flügel
10, die mit Hilfe eines nicht gezeigten Drelikreuzes drehbar gelagert ist. Gegenüberliegende
Trommelwände 11, 12 erstrecken sich über einen Bogemsinkel von etwas mehr als 900
und bilden zwei Türöffnungen 13, 14. Mit dem Türkreuz ist eine Nockenscheibe 15
drehfest verbunden, die um 900 versetzte Verriegelungsausnehmungen 16 an ihrem kreisrunden
Umfang trägt. Im vorliegenden Fall liegen die Verriegelungsausnehmungen 16 jeweils
in der Ebene eines Türflügels 10. Ein Elektromagnet 17 betätigt einen Verriegelungsstößal
18 über eine nicht gezeigte Feder, so daß der Stößel 18 unter Federdruck in eine
Ausnelirnung 16 einrasten lcsnn.
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Wie allgemein üblich, ist die Drehrichtung der gezeigten Drehtür entgegengesetzt
der Uhrzeigerrichtung. Mm Boden des Durchgangs liegen zwei Kontaktmatten 19, 20.
Der Bereich, über den sich die Kontaktmatten 19, 20 erstrecken, liegt angenähert
in der ersten Hälfte - in Durchgangsrichtung betrachtet - des von den Trommelwänden
11, 12 gebildeten Sektors. Derartige Kontaktniatten sind handelsüblich, In Fig.
1 ist eine maßstabsgerechte Relation der Abmessungen der Drehtür und der Kontaktmatten
gewahrt.
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Die übrigen zur Drehtür noch gehörenden Organe und Aggregate sind
als Blöcke wiedergegeben, wobei die Kontaktmatte 19 ebenfalls nochmals als Block
dargestellt ist.
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Mit dem Drehkreuz der Drehtür wirken drei Endschalter 21, 22, 23 zusammen.
Das Drehkreuz wird außerdem von einem Antrieb 24 angetrieben,
der
aus einem Servomotor und ggf. einem Getriebe besteht.
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Der Elektromagnet 17 ist ebenfalls als Block dargestellt. Vor der
Türöffnung 13 bzw. 14 ist ein lEartenleser 25 angeordnet, der eine Codekarte 26
erkennen kann. Mit jedem Flügel 10 ist außerdem ein Kontalctgriff 27 verbunden.
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Das Zusammenwirken der einzelnen Teile wird anhand der Beschreibung
der Wirkungsweise deutlich, die nachfolgend in Verbindung mit dem FunItionsdiagramm
nach Fig. 2 gegeben werden soll.
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In Fig. 2 sind die Zustände der in Fig. 1 gezeigten Blöcke als logische
0- und 1-Zustände wiedergegeben. Einzelne Blöcke in Fig. 1 sind daher mit "Setz"-
bzw. 'Rücksetzt-Eingällgen versehen.
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Bovor ein Passant die Öffnung 13 betritt, läßt er seine Codekarte
26 durch den Kartenleser 25 identifizieren. Dieser erzeugt einen kurzen Impuls,
der sowohl auf die Verriegelungsvorrichtung 17 als auch auf den Antrieb 24 übertragen
wird. Erstere beginnt in die Entriegelungsstellung zu fahren, was mit einer gewissen
Zeitverzögerung vor sich geht. Der Antrieb 24 wird in Bereitschaft.
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gebracht. Betritt der Passant daraufhin über die Öffnung 13 den zur
Öffnung ausgerichteten Sektor, betätigt er den Kontaktgriff 27, wodurch ebenfalls
ein kurzer Impuls erzeugt wird. Der kurze Impuls gelangt auf den Antrieb 24 und
schaltet ihn endgültig ein, so daß sich die Drehtür in Bewegung setzt.
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Wie aus dem FuriItionsdiagramm zu erkennen, fällt mit der Impulserzeugung
des Kartenlesers eine Zustandsänderung der Kontaktmatte 19
zusammen,
die in einen inaktiven Zustand iiberfUhrt wird. In Fig. 1 geschieht dies über eine
Wirkungslinie vom Kartenleser 25 zum Endschalter 23 auf dessen Rücksetzeingang und
von dort auf den ttRücksetzeingangtt der Kontaktmatte 19. Betritt nun der Passant
die Kontaktmatte 19, wird durch sie kein Signal ausgelöst und der Passant kann die
Türdurchquerung ungehindert fortsetzen.
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Wie schon erwahnt, ist der Endschalter 23 mit dem Drehkreuz gekoppelt.
Nach 900 Drehung wird er in den logischen Zustand 1 versetzt, was zu einer Aktivierung
der Kontaktmatte 19 führt.
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Der Passant hat die Kontaktmatte 19 jedoch verlassen, so daß er kein
Signal auslöst. Hat jedoch ein unberechtigter Passant ohne Codekarte den Nachfolge
sektor der Drehtür betreten und die Kontaktmatte 19 berührt, wird sofort der Antrieb
24 ausgeschaltet rnd die Verriegelung 17 in Verriegelungsstellung gefahren, was
in Fig. 1 durch strichpunktierte Wirkungslinien angedeutet ist.
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Entsprechend sind in Fig. 2 die dadurch bewirkten Zustände strichpunktiert
eingezeichnet. Der berechtigte Passant wird auf diese Weise zwar eingeschlossen,
und ist auch nicht in der Lage, die Verriegelung aufzuheben und den Antrieb erneut
einzuschalten.
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Dies ist erst möglich, wenn der unberechtigte Passant nach rückwärts
wieder die Kontaktmatte 19 verlassen hat. Dies führt, wie durch eine weitere strichpunktierte
Linie zwischen Kontaktmatte 19 und Verriegelung 17 angedeutet, zu einem erneuten
Entriegeln.
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Durch Betätigung des Kontaktgriffes 27 kann dann der berechtigte Passant
den Antrieb 24 erneut einschalten und die Passage fortsetzen, bis er die Drehtür
über die Öffnung 14 verlassen kann.
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Der Antrieb 24 setzt jedoch die Drelbewegung fort, bis ein Winlccl
von 180° erreicht ists Nach Erreichen dieser Stellung schaltet der Endschalter 22
den Antrieb 24 aus.
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Damit es zu einer sicheren Verrastung des Verriegelullgsstößels 18
in einer Verriegelungsausnehmung kommt, spricht der Endschalter 21 bei einem etwas
kleineren Winkel als 1800 an, beispielsweise bei 1600 und bewirken eine Betätigung
der Verriegelung 17 Daraufhin fährt der Stößel 18 gegen den Umfang der Nockenscheibe
15 und wird durch die nicht gezeigte Feder unter Druck angepreßt, so daß er schlagartig
in die zugeordnete Verriegelungsausnehmung einschnappt, sobald sie zuni Stößel 18
ausgerichtet ist.
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Die beschriebene Anordnung verhindert auch, daß ein unberechtigter
Passant zusammen mit einem berechtigten in Gegenrichtung die Drehtür durchquert.
Ein der Öffnung 14 zugeordneter nicht dargestellter Kartenleser sorgt für die Inaktivierung
der Kontaktmatte 20, beispielsweise gleichfalls über einen Winkel von 900.
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Geschieht dies nicht, führt das Betreten der Kontaktmatte 20 ebenfalls
sofort zu einer Stillsetzung des Antriebs 24 und einer Verriegelung der Verriegelungsvorrichtung
17.
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Die Nockenscheibe 15 ist lediglich mit vier Verriegelungsausnehmungen
16 dargestellt. Selbstverständlich können noch mehr Verriegelungsausnehmungen vorgesehen
werden, um die Möglichkeit; vorzusehen, die Drehtür auch in Zwischenstellungen zu
verriegeln, was beispielsweise von einem Pförtnerpult her eingeleitet werden kannt
aber auch bei unberechtigtem Betreten eine schnelle Verriegelung zu erreichen.
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Abschließend wird angemerkt, daß sämtliche in den Zeichnungen dargestellten
und beschriebenen Merkmale einzeln, in Kombination oder in Kombination mit Merkmalen
der Patentansprüche von erfindungswesentlicher Bedeutung sind.