Drehkreuz

Abstract

 Das mittels einer steuerbaren Sperreinrichtung gegen Drehen in jeweils einer Richtung verriegelbare Dreh­kreuz ist über seine Welle (8) mit einem Getriebe (6) verbunden, welches von einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Elektromotor (1) antreibbar ist. An der Welle des Elektromotors (1) greift eine elektrisch betätigbare Bremseinrichtung an. Das Drehkreuz ist mit einem durch einen Bewegungsimpuls in der jeweiligen Durchgangs­richtung auf das in Sperrstellung befindliche Kreuz betätigbaren elektrischen Schalter (10) ausgerüstet, welcher unmittelbar oder mittelbar den Stromkreis für den Elektromotor (1) und die Bremseinrichtung (2) öffnet und/oder schließt. Durch zusätliche Schalter (22,23) kann in Verbindung mit einer Magnetkarten-Betätigung dieser Schalter (10) eine automatische Durchgangskontrolle erzielt werden. Eine feinfühlige Steuerung des An­triebes und der Bremseinrichtung (2) ist über einen Frequenzumformer (11) möglich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Drehkreuz, dessen Welle mittels einer steuerbaren Sperreinrichtung gegen Dre­hung in jeweils einer Richtung verriegelbar ist.

[0002] Es sind Drehkreuze der verscheidensten Art bekannt, bei denen mehrere Sperrarmhalter mit diesen zugeord­neten Sperrarmen oder Sperrbügeln in gleichen Winkel­abständen drehsicher mit einer um eine lotrechte oder etwa 45° nach unten geneigt verlaufenden Welle des Drehkreuzes verbunden sind. Damit des Drehkreuz den Durchgang nur in einer Richtung freigibt, sind diese mit steuerbaren Sperreinrichtungen ausgerüstet, die eine elektromechanische oder elektromagnetische Be­tätigungseinrichtung aufweisen und im Bedarfsfalle auch völlig außer Wirkung gesetzt werden können, damit bei Katastrophenfällen oder dgl. der mit dem Sperr­kreuz versehene Durchgang in beiden Richtungen und ohne Behinderung der durchgehenden Personen passiert werden kann. Bei mit geneigt verlaufdender Welle des Drehkreuzes werden zur Freigabe des Durchganges zu­sätzliches Verriegelungseinrichtungen verwendet, welche zur Freigabe des Durchganges den in der Sperrstellung befindlichen Sperrarm entriegeln, so daß dieser in die lotrechte Position abklappen kann.

[0003] Beim Passieren des von dem Drehkreuz gesperrten Durch­ganges muß die durchgehende Person durch einen Druck gegen den Sperrarm oder die Sperrbügel den in der Sperrstellung befindlichen Arm bzw. Bügel in Durch­gangsrichtung wegdrücken, wobei eine Federkraft zu überwinden ist, welche den jeweiligen Sperrarm oder Sperrbügel in der vorhandenen Sperrstellung zu halten sucht. Diese Rückstellkraft bleibt etwa bis zur Hälfte des notwendigen Winkelweges zwischen aufeinanderfol­genden Sperrstellungen des Drehkreuzes erhalten. Bei Überschreiten der Hälfte des Winkelweges wird das Drehkreuz durch die Einwirkung der Federkraft in seiner Bewegung in Richtung auf die nächste Sperrstellung beschleunigt und durch Zusammenwirken mit Rasten in der nächsten Sperrstellung gehalten.

[0004] Bei anderen Drehkreuzen ohne auf diese einwirkende Federkräfte und ohne vorgesehene Rastpositionen in der Sperrstellung muß das Drehkreuz mit soviel radial auf dem Umfang der Welle angeordneten Sperrarmen oder Sperrbügeln ausgerüstet sein, daß bereits nach einem relativ kurzen Winkelweg des aus der Sperrstellung herausbewegten Armes oder Bügels durch den nachfol­genden Arm oder Bügel der Durchgang wieder gesperrt wird. Hierdurch wird die Bewegungsfreiheit der den Durchgang passierenden Person im Bereich des Dreh­kreuzes außerordentlich eingeengt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dreh­kreuz der einleitend genannten Art so auszubilden, daß eine weitgehend gleichförmige Winkelbewegung des Drehkreuzes von einer Sperrstellung zur nächsten sowie eine sichere Überführung des Drehkreuzes in die je­weils folgende Sperrposition gewährleistet wird.

[0006] Zur lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich das einleitend genannte Drehkreuz durch die im Kenn­zeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale.

[0007] Durch die vorgenannte Ausbildung des Drehkreuzes wird ein intermittierende Antrieb des Drehkreuzes erreicht, welcher in einfachster Weise durch einen Bewegungs­impuls in der jeweiligen Durchgangsrichtung auf das in Sperrstellung befindliche Kreuz und den dabei be­tätigbaren elektrischen Schalter ausgelöst werden kann. Die Beendigung der Drehkreuzbewegung bei Er­reichen der nächsten Sperrstellung kann ebenfalls durch den genannten Schalter bewirkt werden. Die an der Motorwelle angreifende elektrisch betätigbare Bremseinrichtung sorgt dabei für ein sicheres Anhalten des Drehkreuzes in der nächstfolgenden Sperrposition und verhindert den Nachlauf beim Abschalten des elektro­motorischen Antriebes.

[0008] Dabei kann die Bremseinrichtung als elektromagnetische Bremseinrichtung ausgebildet sein, oder aber auch als elektrische Wirbelstrombremse. Wenn die Brems­einrichtung elektromagnetisch betätigber ist, so kann je nach Schaltung der Elektromagneten die Bremswirkung entweder bei Erregung oder bei Entregung der Magnete erfolgen, wobei ggf. zusätzliche Druckfedern vorge­sehen sein können, die den elektromagnetischen Kräften entgegenwirken. Je nach Schaltung der Bremseinrichtung wird durch den obengenannten, durch den Bewegungs­impuls auf das in Sperrichtung befindliche Kreuz be­tätigbaren elektrischen Schalter der Stromkreis der Bremseinrichtung geöffnet oder geschlossen.

[0009] Der elektromotorische Antrieb des Drehkreuzes kann aus einem Elektrogetriebemotor bestehen, oder aber auch aus einem vom Elektromotor getrennten Getriebe.

[0010] Die Bremseinrichtung kann wiederum baulich mit dem elektromotor vereint sein, oder aber als eine vom Elektromotor getrennte Bremse auf die Welle des Elektro­motors einwirken.

[0011] Die Ein- und/oder Ausschaltung der Stromkreise für den Antriebsmotor kann über zusätzliche Schalteinrich­tungen erfolgen, die von dem durch den Bewegungsimpuls in Sperrstellung des Kreuzes betätigbaren elektrischen Schalter betätigt werden.

[0012] Besonders zweckmäßig ist es, wenn der durch einen Bewegungsimpuls in Durchgangsrichtung auf das in Sperr­stellung befindliche Kreuz betätigbare Schalter im Bereich der Drehkreuzwelle angeordnet ist und mit diesem Schalter zusammenwirkende, mit der Drehkreuz­welle umlaufende Schaltnocken vorgesehen sind. Bei Verwendung einstellbarer Schaltnocken kann eine genaue Justierung der Sperrstellungen des Drehkreuzes erreicht werden. Der durch die Schaltnocken betätigbare Schalter kann dabei als Ein- und Ausschalter sowohl für den Stromkreis des Antriebsmotors als auch der Bremsein­richtung dienen.

[0013] Bei der vorgenannten Ausbildung des Drehkreuzes ist es somit lediglich erforderlich, den in der Sperr­stellung befindlichen Sperrarm oder Sperrbügel über einen kurzen Winkelweg aus seiner Sperrstellung heraus­zudrücken, um auf diese Weise den elektrischen Schalter zu betätigen, durch den dann der weitere Bewegungs­ablauf des Sperrkreuzes bis zum Erreichen der nächsten Sperrstellung eingeleitet wird.

[0014] Bei Verwendung eines Getriebes großer Untersetzung und mit entsprechend großen Reibkräften kann die Brems­einrichtung beim Einfahren des Drehkreuzes in die jeweilige Sperrstellung nur vorübergehend betätigt und dann gelöst werden, beispielsweise mittels eines Zeitrelais, ohne daß die Gefahr einer Verschwenkung des Drehkreuzes aus der Sperrstellung besteht. In diesem Falle ist es lediglich notwendig, über den durch einen Bewegungsimpuls des Kreuzes betätigbaren elektrischen Schalter die Bremseinrichtung kurz vor Erreichen der jeweiligen Sperrstellung zu betätigen, während in der übrigen Zeit die Bremseinrichtung in der Offenstellung verharrt.

[0015] Der durch die umlaufenden Schaltnocken betätigbare Schalter kann entweder als mechanisch betätigbarer Schalter oder aber auch als berührungslos arbeitender Schalter ausgebildet sein.

[0016] In denjenigen Fällen, in denen der intermittierende Antrieb nicht durch einen Bewegungsimpuls auf das in Sperrstellung befindliche Drehkreuz erwünscht ist, kann die Auslösung des Bewegungsablaufes des Sperr­kreuzes dadurch erfolgen, daß ein berührungslos ar­beitender, durch Annäherung an des Drehkreuz in der jeweiligen Durchgangsrichtung betätigbarer zusätz­licher elektrischer Schalter in Parallelschaltung zu dem durch den Bewegungsimpuls auf das Drehkreuz betätigbaren elektrischen Schalter vorgesehen ist. Der durch Annäherung an das Drehkreuz betätigbare zusätzliche elektrische Schalter kann beispielsweise ein nach Art einer Lichtschranke arbeitender Schalter oder aber ein durch Infrarotsensoren betätigbarer Schalter sein. Durch diesen Schalter wird bei der beschriebenen Anordnung der Antrieb des Drehkreuzes aus der jeweiligen Sperrstellung in Gang gesetzt, während die Stillsetzung über den durch den Bewegungs­impuls betätigbaren elektrischen Schalter erfolgt.

[0017] Bei einer anderen weiteren Ausbildungsform ist vor­gesehen, daß ein berührungslos arbeitender, durch Annäherung an das Drehkreuz in der jeweiligen Durch­gangsrichtung betätigbarer Schalter oder ein in der jeweiligen Durchgangsrichtung vor dem Drehkreuz ange­ordneter zusätzlicher Schalter mit einem mechanischen oder elektronischen, insbesondere durch Magnetkarte betätigbaren Schloß verbundener Schalter zum Öffnen des Stromkreises für die Bremseinrichtung vorgesehen ist.

[0018] Bei der Anordnung eines zusätzlichen, mit einem mecha­nischen oder elektronischen Schloß verbundenen Schalters zum Öffnen des Stromkreises für die Bremseinrichtung wird ein kontrollierter Zugang zu dem Sperrkreuz er­reicht. Bei Verwendung von Magnetkarten kann das elek­tronische Schloß mit einer Datenverarbeitungsanlage verbunden sein, so daß durch entsprechende Daten der Magnetkarte feststellbar ist, wann und wer das Dreh­kreuz passiert hat. Bei Anordnung des genannten mecha­nischen oder elektronischen Schlosses sowohl vor als auch hinter dem Drehkreuz ist eine entsprechende Kon­trolle in beiden Durchgangsrichtung möglich, wobei mittels des mechansichen oder elektronischen Schlosses gleichzeitig auch eine entsprechende Umschaltung der Sperreinrichtung für das Drehkreuz erfolgen kann, so daß es in der jeweiligen Durchgangsrichtung drehbar ist und in der Gegenrichtung gesperrt wird.

[0019] Eine besonders zweckmäßige Ausführung wird erreicht, wenn wenigstens der durch Bewegungsimpuls auf das Drehkreuz betätigbare Schalter mit einem Frequenz­umformer verbunden ist, welcher im Stromkreis des Antriebsmotors angeordnet ist. Über den Frequenzum­former kann der gesamte Bewegungsablauf des Sperr­kreuzes gesteuert und den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden, um beispielsweise der Geometrie des Drehkreuzes mit zum Boden geneigt verlaufender Dreh­achse Rechnung zu tragen. Besonders günstig ist es, wenn auch der Stromkreis der Bremseinrichtung an den Frequenzumformer angeschlossen ist, so daß über den Frequenzumformer eine präzise Steuerung der Brems­einrichtung erfolgen kann. Dabei kann in der bereits oben beschriebenen Weise durch zusätzliche, durch Annäherung an das Drehkreuz betätigbare oder aber mit einem mechanischen oder elektronischen Schloß verbundene Schalter die Einschaltung des Frequenz­umformers erfolgen, nach dessen Programmablauf dann die Bewegung des Drehkreuzes gesteuert wird, ehe mit Erreichen der nächsten Sperrstellung über den durch einen Bewegungsimpuls auf das Drehkreuz betätigbaren Schalter die Abschaltung des Frequenzumformers erfolgt.

[0020] Die Zeichnung gibt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

[0021] Die Zeichnung gibt einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch ein Antriebsgehäuse eines Drehkreuzes wieder, dessen in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Sperr­arme in gleichen Winkelabständen drehsicher mit einer etwa um 45° nach unten geneigt verlaufenden Welle verbunden sind.

[0022] In der Zeichnung erkennt man einen das Drehkreuz an­treibbaren Elektromotor 1, welcher mit einer wellen­montierten elektrisch betätigbaren Bremseinrichtung 2 ausgerüstet bzw. gekoppelt ist, so daß der Motor 1 und die Bremseinrichtung 2 von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossen sind. Der Motor 1 ist als Getreibe­ motor ausgebildet, d.h. mit ihm ist integral das ins­gesamt mit 6 bezeichnete Getriebe verbunden. Die Ab­triebswelle des Getriebes 6 bildet funktionell einen Teil der Drehkreuzwelle 8, so daß sie in der Zeichnung ebenfalls mit 8 bezeichnet wurde. Die Drehkreuzwelle 8 ist mittels eines Flanschlagers 18 an der frontsei­tigen Wand 16 des Gehäuses gehalten.

[0023] Mit dem Getriebe ist ferner eine Drehmomentstütze 14 verbunden, durch die ein Bolzen 13 hindurchgreift, welcher über ein Knotenblech 12 mit der frontseitigen Wand 16 des Gehäuses fest verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.

[0024] Die mit der Drehkreuzwelle 8 zusammenwirkende Umsteuer­sperreinrichtung, welche die Drehung des Sperrkreuzes in jeweils nur einer Richtung ermöglicht und in der anderen Richtung sperrt, ist in der Zeichnung nicht wiedergegeben, da sie nicht Gegenstand der Erfindung ist. Auch die Vorrichtung zum Verriegeln der einzelnen Sperrarme und zum Entriegeln des jeweils in der Sperr­stellung befindlichen Armes zur vollständigen Freigabe des Durchganges durch Abklappen dieses Sperrarmes nach unten ist in der Figur nicht dargestellt, da auch diese Vorrichtung nicht Gegenstand der Erfin­dung ist.

[0025] Die Drehkreuzwelle 8 ist in dem dargestellten Beispiel an ihrem der rückwärtigen Wand 16a des Gehäuses zu­gekehrten Ende mit einer Schaltscheibe 4 drehsicher verbunden. Die Schaltscheibe wird umschlossen von einem mit dem Gehäuse des Getriebes fest verbundenen Haltering 3.

[0026] Auf der Schaltscheibe 4 sind aufragende Schaltnocken 5 angeordnet, deren Anzahl und Verteilung um die An­ triebswelle 8 des Drehkreuzes der Anordnung der in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Sperrarme auf der Antriebswelle 8 des Drehkreuzes entspricht. Die Schaltnocken 5 können dabei zur Einstellung als um eine Achse verdrehbare Exzenternocken ausgebildet sein. Die Schaltnocken 5 arbeiten mit einem elektri­schen Schalter 10 zusammen, welcher mittels eines Halteringes 9 auf dem Befestigungsring 3 ortsfest angeordnet ist.

[0027] Der elektrische Schalter 10 ist dazu vorgesehen, daß er durch einen Bewegungsimpuls in der jeweiligen Durch­gangsrichtung auf das in Sperrstellung befindliche Drehkreuz unmittelbar oder mittelbar den Stromkreis für den Antriebsmotor 1 und die Bremseinrichtung 2 öffnet und/oder schließt.

[0028] In der dargestellten Position befindet sich das Sperr­kreuz in der Sperrstellung. Einer der Schaltnocken 5 steht in fluchtender Position mit dem elektrischen Schalter 10, so daß dieser in der genannten Stellung den Stromkreis des Elektromotors 10 geöffnet hält und ebenso den Stromkreis für die elektrisch betä­tigbare Bremseinrichtung 2. Wird nun von einer in Richtung des Pfeiles 20 gehenden Person durch einen Bewegungsimpuls auf den in der Sperrstellung befind­lichen Sperrarm die Drehkreuzwelle 8 in Richtung des Pfeiles 21 um wenige Winkelgrade verschwenkt, so wird hierdurch der in Fluchtung mit dem elektrischen Schal­ter 10 befindliche Schaltnocken außer Eingriff mit dem elektrischen Schalter 10 gebracht und hierdurch bei der vorgenannten elektrischen Schaltungsanordnung der Stromkreis für den elektrischen Antriebsmotor 1 geschlossen, während der Stromkreis für die elek­trisch betätigbare Bremseinrichtung geöffnet bleibt und somit die Bremseinrichtung nicht auf die Welle des Elektromotors 1 einwirkt.

[0029] Durch die Motorbetätigung wird somit die Drehkreuz­welle 8 in Richtung des Pfeiles 21 solange weiter­verschwenkt, bis der nächste Schaltnocken 5 in eine fluchtende Position mit dem elektrischen Schalter 10 gelangt. Dies geschieht unmittelbar bevor der nächste Sperrarm in seine Sperrstellung gelangt. Durch die Einwirkung des Schaltnockens 5 auf den elektrischen Schalter 10 wird der Stromkreis für den Elektromotor 1 geöffnet und gleichzeitig vorübergehend der Strom­kreis für die elektrisch betätigbare Bremseinrichtung 2 geschlossen, so daß das Sperrkreuz mit Erreichen der Sperrstellung stillgesetzt wird. Über ein Zeit­relais kann die elektrische Bremseinrichtung 2 wieder geöffnet werden.

[0030] In der dargestellten Figur ist schematisch angedeutet, daß zusätzliche Schalter 22,23 beispielsweise beider­seits der Drehkreuzwelle 8 in der frontseitigen Wand 16 des Gehäuses angeordnet sein können. Diese zusätz­lichen Schalter 22 und 23 sind in dem Beispiel als durch Magnetkarten betätigbare Schalter ausgebildet und hinter entsprechenden Schlitzen 24 und 25 in der frontseitigen Wand 16 angeordnet.

[0031] Die Schalter 22 und 23 können zum einen zur Umsteu­erung der Sperreinrichtung für das Drehkreuz dienen und gleichzeitig zum Öffnen des Stromkreises für die Bremseinrichtung 2 vorgesehen sein. Dabei kann durch elektronische Abtastung der Magnetkarten und Verbin­dung der Schalter 22 und 23 mit einer Datenaufzeich­nungseinrichtung registriert werden, wann und wer den mit dem Sperrkreuz ausgerüsteten Durchgang in welcher Durchgangsrichtung passiert hat.

[0032] Die zusätzlichen Schalter 22 und 23 können jedoch auch als einfache berührungslose Schalter ausgebildet sein, welche die Umsteuerung der Sperreinrichtung für das Drehkreuz bewirken und außerdem parallel zu der elektrischen Schalteinrichtung 10 angeordnet sind, so daß durch diese Schalter bei Annäherung einer Per­son an das Drehkreuz der Stromkreis für den Elektro­motor 1 geschlossen und somit das Drehkreuz bis zum Erreichen der nächsten Sperrstellung angetrieben wird. Die Stillsetzung des Drehkreuzes erfolgt wiederum in der bereits beschriebenen Weise mittels des elek­trischen Schalters 10 durch Zusammenwirken mit dem nächsten Schaltnocken 5.

[0033] Schließlich ist in der Figur noch angedeutet, daß ein Frequenzumformer 11 in dem Gehäuse angeordnet sein kann, an welcher der Stromkreis des Antriebs­motors 1 und vorzugsweise auch der Stromkreis der Bremseinrichtung 2 angeschlossen ist. Bei Anordnung eines derartigen Frequenzumformers wird über die be­schriebenen Schalter 10 sowie die ggf. vorgesehenen Zusatzschalter 22 und 23 über den Frequenzumformer 11 der Stromkreis des Antriebsmotors 1 und der Brems­einrichtung 2 mit dem speisenden Netz verbunden. Über den Frequenzumformer können die Bewegungsgeschwin­digkeit des Sperrkreuzes und die Betätigung der elek­ttrischen Bremse 2 in sehr weiten Grenzen und fein­fühlig gesteuert werden. Mit seiner Hilfe kann auch die Drehrichtungsumkehr des Motors, beispielsweise über die zusätzlichen Schalter 22 und 23 erfolgen. Er ermöglicht auch die weitgehende elektrische Ab­bremsung des Elektromotors 1, so daß die Bremsein­richtung 2 praktisch nur noch als kurzfristig wirk­same Haltebremse ausgebildet werden muß.

Ansprüche

1. Drehkreuz, dessen Welle mittels einer steuerbaren Sperreinrichtung gegen Drehung in jeweils einer Richtung verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (8) des Drehkreuzes mit einem Ge­triebe (6) verbunden ist, welches von einem in seiner Drehrichtung umkehrbaren Elektromotor (1) antreibbar ist, daß an der Motorwelle eine elek­trisch betätigbare Bremseinrichtung (2) angreift, und daß ein durch einen Bewegungsimpuls in der jeweiligen Durchgangsrichtung auf das in Sperr­stellung befindliche Kreuz betätigbarer elektri­scher Schalter (10) vorgesehen ist, welcher un­mittelbar oder mittelbar den Stromkreis für den Antreibsmotor und die Bremseinrichtung öffnet und/­oder schließt.

2. Drehkreuz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen Bewegungsimpuls in Durchgangs­richtung auf das in Sperrstellung befindliche Kreuz betätigbare Schalter (10) im Bereich der Drehkreuz­welle (8) angeordnet ist und mit diesem Schalter zusammenwirkende, mit der Drehkreuzwelle umlau­fende Schaltnocken (5) vorgesehen sind.

3. Drehkreuz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein berührungslos arbeitender, durch Annäherung an das Drehkreuz in der jeweiligen Durchgangsrichtung betätigbare zusätzlicher elek­trischer Schalter (22 bzw. 23) in Parallelschal­tung zu dem durch den Bewegungsimpuls auf das Dreh­kreuz betätigbaren elektrischen Schalter (10) vor­gesehen ist.

4. Drehkreuz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein berührungslos arbeitender, durch Annäherung an das Drehkreuz in der jeweiligen Durch­gangsrichtung betätigbarer Schalter oder ein in der jeweiligen Durchgangsrichtung vor dem Dreh­kreuz angeordneter zusätzlicher Schalter mit einem mechanischen oder elektronischen, insbesondere durch Magnetkarte betätigbaren Schloß verbundener Schalter (22 bzw. 23) zum Öffnen des Stromkreises für die Bremseinrichtung vorgesehen ist.

5. Drehkreuz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der durch den Bewegungsimpuls auf das Drehkreuz betätigbare Schalter (10) mit einem Frequenzumformer (11) ver­bunden ist, welcher im Stromkreis des Antriebs­motors (1) angeordnet ist.

6. Drehkreuz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Stromkreis der Bremseinrichtung (2) an den Frequenzumformer (11) angeschlossen ist.

Zeichnung