Полноростовый турникет
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям турникетов. Изобретение позволит повысить пропускную способность турникета. Полноростовый турникет содержит ограждение, плиту механизма с подшипниковым узлом, ротор, установленный с возможностью вращения в подшипниковом узле, соединенные с ротором преграждающие штанги, механизм доводки и позиционирования, механизм фиксации преграждающих штанг, механизм фиксации преграждающих штанг, механизм демпфирования доводки преграждающих штанг до исходного положения, выполненный в виде жидкостной муфты, мальтийского креста и диска с толкателями. Механизм демпфирования доводки дополнительно снабжен устройством включения-выключения демпфирования поворота преграждающих штанг, выполненным в виде электромагнита, управляемого от датчиков углового положения преграждающих штанг и взаимодействующего через небольшой зазор с ферромагнитным тормозным диском. Вращающийся корпус жидкостной муфты жестко и соосно соединен с мальтийским крестом, а вал муфты соединен с ферромагнитным тормозным диском. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Предлагаемое изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям турникетов, используемых для контролируемого пропуска людей на проходных различного назначения. В частности, рассматриваются полноростовые роторные турникеты, которые содержат ограждение, вращающийся ротор с преграждающими штангами, механизм турникета. Особенностью полноростовых турникетов является то, что они должны быть надежным средством защиты от несанкционированного проникновения, что накладывает ряд специальных требований на их конструкции: преграждающие штанги должны быть прочными, механизм должен выдерживать большие усилия, необходимо обеспечить удобное прохождение людей через турникет. Одновременно они должны иметь высокую пропускную способность, особенно при использовании на объектах культурно-массовых мероприятий - стадионах и т.п.
Известен турникет, содержащий неподвижное основание, вал, установленную на нем с возможностью вращения крестовину, выполненную в виде конического диска с тремя ограждающими штангами, механизм поворота крестовины в виде кулачкового механизма с подпружиненным толкателем и механизм фиксации, причем неподвижное основание по центральной оси снабжено валом, вращающимся в подшипниках бобышки, жестко установленной снизу основания, а кулачковый механизм выполнен в виде кулачка с трехгранной овальной боковой поверхностью, верхняя часть которой снабжена зубьями, чередующимися с тремя симметрично расположенными впадинами, параллельными вертикальной оси кулачка, при этом на кулачок сверху насажен жестко закрепленный диск с перфорацией, а снизу расположены три ролика, кроме того, механизм поворота крестовины снабжен двумя электромагнитами с подпружиненными якорями, связанными рычагами с двумя собачками, вырезы которых взаимодействуют с роликами кулачка, а также толкателем с подпружиненным штоком и бруском клинообразной формы, демпфером и рычагом с роликом, входящим в контакт с овальной боковой поверхностью кулачка, в свою очередь, механизм фиксации выполнен в виде подпружиненного храповика, расположенного на оси сверху неподвижного основания и входящего в зацепление с зубьями кулачка, кроме того, турникет снабжен контроллером, содержащим плату с датчиками, реагирующими на вращение диска с перфорацией (см. патент на полезную модель RU 24499 U1, кл. E06B 11/08, дата публ. 10.08.2002).
Недостатком данного турникета является то, что для демпфирования механизма поворота при подходе преграждающих штанг к исходному положению применяется демпфер с прямолинейным движением демпфирующего элемента (штока гидроцилиндра), при передаче усилия на который от вращающегося кулачка механизма поворота возникают перпендикулярные к движению штока демпфирующего элемента силы, а в момент касания ролика и кулачка имеет место удар, что в совокупности отрицательно влияет на надежность механизма демпфирования и усложняет его конструкцию. Кулачок имеет сложный профиль, для изготовления которого требуется специальное высокоточное оборудование или весьма дорогой станок с ЧПУ. В качестве демпфера используется высокоточная, а следовательно, дорогостоящая плунжерная пара с калиброванными перепускными отверстиями. Для передачи вращательного движения кулачка на плунжерный демпфер используются дополнительные детали и узлы: рычаг и ролик, что усложняет конструкцию и снижает надежность турникета. Кроме того, отсутствует регулировка моментов начала и окончания демпфированием механизма поворота при проходе через турникет, что ухудшает условия прохождения людей через турникет: при медленной доводке преграждающих штанг до исходного положения снижается пропускная способность турникета, а при быстрой доводке преграждающих штанг до исходного положения возможен их удар сзади по проходящему человеку.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является поданная мной же ранее заявка на изобретение в отношении турникета. Этот турникет содержит неподвижную стойку, плиту механизма с подшипниковым узлом, вал, установленный с возможностью вращения в подшипниковом узле, соединенную с валом ступицу с преграждающими штангами, механизмы позиционирования и фиксации преграждающих штанг, устройство плавной доводки преграждающих штанг до исходного положения, датчик угла поворота, блок электронного управления, световую индикацию и пульт дистанционного управления.
Причем устройство плавной доводки выполнено в виде жидкостной муфты, мальтийского креста и толкателей. Толкатели расположены на механизме позиционирования таким образом, чтобы они входили в пазы мальтийского креста при условии приближения преграждающих штанг к исходному положению и чтобы толкатели выходили из пазов мальтийского креста в промежуточных положениях штанг.
Кроме того, вращающаяся подвижная часть жидкостной муфты жестко и соосно соединена с мальтийским крестом, а неподвижная часть муфты соединена с корпусом турникета (см. заявку на изобретение №2009131252, RU, кл. E06B 11/08, дата подачи заявки 19.08.09).
Недостатком данного турникета является то, что в нем, как и в предыдущем аналоге, отсутствует регулировка моментов начала и окончания демпфирования поворота преграждающих штанг при проходе через турникет, что ухудшает условия прохождения людей через турникет: при медленной доводке преграждающих штанг до исходного положения снижается пропускная способность турникета, а при быстрой доводке преграждающих штанг до исходного положения возможен их удар сзади по проходящему человеку, что является значительным недостатком для полноростовых турникетов, имеющих большой момент инерции вращающихся частей.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в добавлении в механизм полноростового турникета устройства включения-выключения демпфирования поворота преграждающих штанг при проходе через турникет, что повышает пропускную способность турникета и удобство прохождения людей через турникет.
Достижение указанного результата обеспечивается тем, что полноростовый турникет содержит ограждение, плиту механизма с подшипниковым узлом, ротор, установленный с возможностью вращения в подшипниковом узле, соединенные с ротором преграждающие штанги, механизм доводки и позиционирования, механизм фиксации преграждающих штанг, механизм демпфирования доводки преграждающих штанг до исходного положения, выполненный в виде жидкостной муфты, мальтийского креста и диска с толкателями.
В соответствии с изобретением механизм демпфирования доводки снабжен устройством включения-выключения демпфирования поворота преграждающих штанг, выполненным в виде электромагнита, управляемого от датчиков углового положения преграждающих штанг и взаимодействующего через небольшой зазор с ферромагнитным тормозным диском.
При этом вращающийся корпус жидкостной муфты жестко и соосно соединен с мальтийским крестом, а вал муфты соединен с ферромагнитным тормозным диском.
Кроме того, моменты включения и выключения жидкостной муфты заданы временем подачи и снятия напряжения на электромагниты по команде от датчика углового положения преграждающих штанг ротора.
Полноростовый турникет поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид полноростового турникета спереди.
На фиг.2 - общий вид турникета сверху.
На фиг.3 - вид механизма турникета сбоку (коромысло 11 с роликом 10 не показаны).
На фиг.4 - вид механизма турникета сверху в исходном положении преграждающих штанг.
На фиг.1 и 2 показаны неподвижное ограждение 1, механизм турникета 2, ротор 3 с преграждающими штангами 4. Механизм турникета состоит из механизма доводки и позиционирования преграждающих штанг, механизма фиксации (стопорения) преграждающих штанг, механизма демпфирования доводки преграждающих штанг до исходного положения. Связь механизма турникета 2 и ротора 3 осуществляется через подшипниковый узел 5.
Механизм доводки и позиционирования обеспечивает точное расположение в исходном положении преграждающих штанг 4 после прохода человека через турникет. Как видно на фиг.3, ротор 3 турникета жестко соединен с валом 6. Подшипниковый узел 5 жестко закреплен на плите 7 механизма, в свою очередь, жестко установленной на ограждении 1 турникета. На валу 6 жестко установлен диск 8, на котором жестко установлены профильные кулачки 9, в частном случае круглые, которые совместно с подпружиненным роликом 10 и коромыслом 11 (см. фиг.4) обеспечивают доводку и позиционирование в исходном положении преграждающих штанг 4. Коромысло 11 имеет возможность поворачиваться вокруг оси 12, жестко закрепленной на плите 7 механизма. Усилие прижатия ролика 10 коромысла 11 к кулачкам 9 регулируется натяжным устройством, состоящим из пружины 13, крюка 14 со стопорной гайкой, и втулки 15, жестко установленной на плите 7 механизма.
Механизм демпфирования доводки преграждающих штанг 4 до исходного положения включает:
- во-первых, жидкостную муфту, состоящей из двух поворачивающихся относительно друг друга частей, причем одна часть - корпус жидкостной муфты 16 - жестко и соосно соединена с трехпозиционным мальтийским крестом 17, а вторая часть - вал жидкостной муфты 18 - жестко и соосно соединена с ферромагнитным тормозным диском 19;
- во-вторых, три расположенных под углами 120° толкателя 20 (в частном случае подшипники), сидящие на осях, жестко закрепленных на диске 8. Обе части жидкостной муфты соединены таким образом, что между ними имеется полость, заполненная вязкой жидкостью, которая создает вязкое сопротивление вращению относительно друг друга корпуса 16 и вала 18 муфты.
На фиг.3 и 4 показано взаимное расположение толкателей 20 и мальтийского креста 17 в исходном положении преграждающих штанг 4, которое обеспечивается механизмом доводки и позиционирования. В этом положении толкатель 20 находится в зацеплении с мальтийским крестом 17 и, соответственно, с корпусом жидкостной муфты 16. При вращении преграждающих штанг толкатель 20 начинает вращать корпус жидкостной муфты 16, при этом, если вал 18 муфты заторможен каким-либо способом, жидкостная муфта поглощает кинетическую энергию преграждающих штанг 4 и замедляет их скорость, то есть происходит демпфирование вращения преграждающих штанг.
Для того чтобы повысить пропускную способность турникета и удобство прохождения людей через турникет, механизм демпфирования доводки преграждающих штанг турникета снабжен устройством включения-выключения демпфирования поворота преграждающих штанг при проходе через турникет. Устройство включения-выключения демпфирования состоит из ферромагнитного тормозного диска 19, жестко и соосно соединенного с валом жидкостной муфты 18, электромагнита 21, установленного в ящике 22 с зазором Δ1 с возможностью движения вверх-вниз, датчика 23 углового положения преграждающих штанг 4. Ящик 22 неподвижно закреплен на плите механизма 7. Между ферромагнитным тормозным диском 19 и электромагнитом 21 имеется зазор Δ2, такой, что при подаче напряжения на электромагнит между ним и ферромагнитным тормозным диском 19 возникает сила притяжения, достаточная для преодоления веса электромагнита и поднятия его до прилипания к ферромагнитному тормозному диску 19; при этом ферромагнитный тормозной диск 19, а вместе с ним и вал 18 жидкостной муфты не могут вращаться. Вращение корпуса 16 муфты замедляется из-за жидкостного трения, тем самым замедляется и вращение преграждающих штанг 4. Подавая и убирая напряжение на электромагнит 21 в нужные моменты времени, можно добиться оптимальной работы турникета, обеспечивающей максимальную пропускную способность турникета и одновременно удобство прохождения людей через турникет.
1. Полноростовый турникет, содержащий ограждение, плиту механизма с подшипниковым узлом, ротор, установленный с возможностью вращения в подшипниковом узле, соединенные с ротором преграждающие штанги, механизм доводки и позиционирования, механизм фиксации преграждающих штанг, механизм демпфирования доводки преграждающих штанг до исходного положения, выполненный в виде жидкостной муфты, мальтийского креста и диска с толкателями, отличающийся тем, что механизм демпфирования доводки дополнительно снабжен устройством включения-выключения демпфирования поворота преграждающих штанг, выполненным в виде электромагнита, управляемого от датчиков углового положения преграждающих штанг и взаимодействующего через небольшой зазор с ферромагнитным тормозным диском, при этом вращающийся корпус жидкостной муфты жестко и соосно соединен с мальтийским крестом, а вал муфты соединен с ферромагнитным тормозным диском.
2. Полноростовый турникет по п.1, отличающийся тем, что моменты включения и выключения жидкостной муфты заданы временем подачи и снятия напряжения на электромагниты по команде от датчика углового положения преграждающих штанг ротора.
