[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehsperre zur Zugangskontrolle, die einen Drehstern
aufweist, der mit wenigstens einem flexibel ausgebildeten Sperrarm versehen ist.
[0002] Eine solche Drehsperre ist aus
DE 10 2004 013 965 B3 bekannt. Dabei gibt der Sperrarm in seiner Grundstellung den Zugang frei, und der
Drehstern wird von einem Motor, der von einem Personensensor und einem Zugangsberechtigungsleser
angesteuert wird, betätigt, um bei Detektion einer Person, jedoch ohne gültige Lesung
einer Zugangsberechtigung den Sperrarm in den Zugang zu drehen, sodass er ihn blockiert.
[0003] Wenn der Sperrarm aus der Grund- oder "Open-Gate"-Stellung in die Blockierstellung
gedreht wird, weil keine gültige Zugangsberechtigung gelesen worden ist, kann beispielsweise
ein Skifahrer mit hoher Geschwindigkeit auf das Sperrelement auftreffen und sich dadurch
verletzen. Demgemäss ist nach
DE 10 2004 013 965 B3 bereits vorgesehen, den Sperrarm mit einer Polsterung zu versehen und/oder nachgiebig
auszubilden, z. B. aus einem gummielastischem Material.
[0004] Andererseits darf weder optisch noch in anderer Weise erkennbar sein, dass der Sperrarm
nachgibt, da sonst der eigentliche Zweck der Drehsperre, nämlich einen unberechtigten
Zugang zu verhindern, zunichte gemacht werden könnte.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Sperrarm bereitzustellen, dessen Flexibilität
erst erkennbar ist, wenn ein Zusammenprall mit ihm zu Verletzungen führen würde.
[0006] Dies wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Drehsperre erreicht.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
[0007] Nach der Erfindung weist der flexibel ausgebildete Sperrarm einen sich zumindest
über einen Teil der Länge des Sperrarms erstreckendes federelastisches Kernstück auf.
Das federelastische Kernstück besitzt dabei eine so große Federhärte, dass der Sperrarm
nur dann nachgibt, wenn bei einem Zusammenprall mit einer Person Kräfte auftreten,
die zu einer Verletzung führen würden. Damit ist verhindert, dass die Nachgiebigkeit
des Sperrarms im Normalbetrieb erkennbar wird, also wenn eine Person beispielsweise
mit normaler Gehgeschwindigkeit auf den Sperrarm auftrifft. Zudem ist der Sperrarm
mit einer Außenhülle versehen, um seine flexible Ausbildung nicht optisch erkennbar
werden zu lassen.
[0008] Das federelastische Kernstück kann durch ein Element aus einem gummielastischem Material
und/oder eine Feder gebildet werden.
[0009] Das gummielastische Element kann ein runder, prismenförmiger oder in anderer Weise
ausgebildeter Stab aus gummielastischem Material sein. Die Feder kann durch eine Spiralfeder,
und/oder einen federelastischen, beispielsweise runden oder prismenförmigen Stab gebildet
sein. Auch ist beispielsweise die Verwendung einer Blattfeder denkbar, wenn sie in
dem Sperrarm so angeordnet ist, dass sie sich beim Zusammenprall mit einer Person
biegt.
[0010] Das federelastische Kernstück weist vorzugsweise gelenkig miteinander verbundene
Körper auf, die durch das gummielastische Element und/oder die Feder unter Spannung
zusammengehalten werden. Die Körper können dabei aus einem harten, also selbst nicht
gummielastischem Kunststoff bestehen, beispielsweise Polyurethan, Polyamid, Polyolefinen
und dergleichen relativ harten Polymeren. Das gummielastische Element bzw. die Feder
kann an der Außenseite der Körper angeordnet sein, vorzugsweise erstreckt sich das
gummielastische Element bzw. die Feder jedoch in Längsrichtung des Sperrarms durch
die gelenkig miteinander verbundenen Körper hindurch. Das gummielastische Element
kann aus einem thermoplastischen Elastomer, beispielsweise auf der Basis von Polyethylen
bestehen.
[0011] Die Körper sind zur gelenkigen Verbindung miteinander vorzugsweise mit in Ausnehmungen
eingreifenden Vorsprüngen versehen, wobei der Körper an dem einen Ende des federelastischen
Kerns eine Ausnehmung und an dem anderen Ende einen Vorsprung aufweist, während die
dazwischen angeordneten mittleren Körper jeweils mit einer Ausnehmung und einem Vorsprung
versehen sind.
[0012] Die Körper sind vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Auch können die Ausnehmungen
zylindrisch ausgebildet sein, während die Vorsprünge sich zur gelenkigen Beweglichkeit
der Körper vom jeweiligen Körper, an dem sie vorgesehen sind, in die Ausnehmung, in
die sie eingreifen, beispielsweise konisch oder gewölbt leicht verjüngen.
[0013] Die Kraft, mit der die Körper verspannt sind, ist vorzugsweise einstellbar. wenn
ein gummielastisches Element zur Verspannung der Körper verwendet wird, kann das gummielastische
Element zur Einstellung dieser Kraft entsprechend gedehnt werden. Das so gedehnte
gummielastische Element wird dann mit seinen beiden Enden an den beiden Körpern an
den Enden des federelastischen Kerns beispielsweise mit Querbolzen oder -stiften fixiert.
[0014] Wenn der federelastische Kern eine Druckfeder aufweist, kann zur Einstellung der
Verspannung der Körper ein Seil oder dergleichen Zugmittel durch die Druckfeder hindurch
geführt sein, dessen beide Enden jeweils mit einem Gewindestab verbunden sind, auf
den eine Mutter zur Einstellung der Kompression der Druckfeder aufgeschraubt ist,
an der sich das eine bzw. andere Ende der Druckfeder abstützt.
[0015] Die Außenhülle, mit der der Sperrarm versehen ist, besteht vorzugsweise aus Schaumgummi
oder einem anderen gummielastischem Schaumstoff.
[0016] Der Drehstern wird vorzugsweise durch einen Motor, insbesondere einen Elektromotor
gedreht. Er kann ein, zwei oder mehr Sperrarme aufweisen. Der Drehstern kann eine
beispielsweise um etwa 30 bis 40° gegenüber der Horizontalen geneigte Drehachse z.
B. mit einem einzigen Sperrarm oder mit zwei einen Winkel von etwa 120 bzw. 240° einschließenden
Sperrarmen aufweisen, wie aus
WO 97/18379 bzw.
EP-A-961005 bekannt, oder eine senkrechte Drehachse mit ein, zwei oder mehr Sperrarmen gemäß
WO 97/18379.
[0017] Die erfindungsgemäße Drehsperre ist insbesondere für "Open-Gate"-Zugangskontrollvorrichtungen
mit einem Drehstern mit ein oder zwei Sperrarmen geeignet. Dabei wird der Drehstern
von einem Motor bewegt, der von einem Personensensor und einem Zugangsberechtigungsleser
angesteuert wird. Wenn der Personensensor eine Person detektiert und der Zugangsberechtigungsleser
zugleich eine gültige Zugangsberechtigung ist, bleibt der Drehstern in seiner Grund-
oder "Open-Gate"-Stellung, in der z. B. der eine oder die zwei Sperrarme den Zugang
freigeben. Wenn hingegen mit dem Personensensor eine Person detektiert wird, ohne
dass eine gültige Lesung der Zugangsberechtigung erfolgt ist, wird der Motor angesteuert
und damit der bzw. ein Sperrarm in den Zugang gedreht, um ihn zu blockieren.
[0018] Durch die Erfindung ist verhindert, dass, wenn keine gültige Zugangsberechtigung
gelesen und damit der Zugang durch das Sperrelement plötzlich blockiert wird, beispielsweise
ein Skifahrer oder eine andere Person, die sich mit hoher Geschwindigkeit dem sich
über den Zugang erstreckenden Sperrarm nähert, durch die Wucht des Aufpralls verletzt
wird. Dabei werden für "Open-Gate"-Kontrollvorrichtungen meist berührungslos wirkende
Zugangsberechtigungsleser verwendet, insbesondere Leser für RFID-Transponder mit darauf
abgelegter Zugangsberechtigung. Der Personensensor kann beispielsweise als optoelektronischer
Sensor ausgebildet sein.
[0019] Die erfindungsgemäße Drehsperre ist jedoch auch für herkömmliche Zugangskontrollvorrichtungen
geeignet, bei denen ein Sperrarm des Drehsterns den Zugang in der Grundstellung blockiert
und ihn erst nach Lesen einer gültigen Zugangsberechtigung freigibt. Solche Zugangsberechtigungsvorrichtungen
können mit einem Personensensor versehen sein, der eine Person detektiert, die sich
im Bereich der Sperrebene befindet, die der den Zugang blockierende Sperrarm einnimmt.
Wenn eine gültige Zugangsberechtigung vom Zugangsberechtigungsleser gelesen worden
ist und der Personensensor eine Person detektiert, wird der Motor der Drehsperre angesteuert
und damit der Zugang freigegeben. Anschließend wird der Drehstern weiter gedreht,
um den Zugang wieder zu sperren.
[0020] Wenn ein solcher Zugang für Rollstühle ausgebildet ist, kann es vorkommen, dass der
Sperrarm beim Weiterdrehen des Drehsterns von hinten auf den Rollstuhlfahrer auftrifft
und ihn verletzt. Da ein derartiger Zugang entsprechend breit ausgebildet ist und
damit die Sperrarme eine entsprechende Länge aufweisen, können zudem erhebliche Hebelkräfte
auftreten. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Sperrarms kann auch in diesem
Fall die Verletzungsgefahr minimiert werden.
[0021] Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher
erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Zugangskontrollvorrichtung mit einem
Drehstern mit zwei Sperrarmen;
Figur 2 den der Drehachse des Drehsterns zugewandten Teil des Sperrarms nach Figur
1 im Längsschnitt;
Figur 3 eine Seitenansicht des elastischen Kernstücks des Sperrarms nach einer anderen
Ausführungsform, jedoch ohne Gelenkkörper und Außenhülle.
[0022] Gemäß Figur 1 weist eine Zugangskontrollvorrichtung einen Drehstern 1 mit zwei Sperrarmen
2 zum Sperren der Zugangsspur 3 auf, die in Richtung des Pfeiles 4 passiert wird.
Der Drehstern 1 ist um eine gegenüber der waagrechten z. B. um 35° geneigte Achse
5 drehbar. Die Sperrarme 2 schließen mit der Drehachse 5 einen Winkel von z. B. 45°
ein.
[0023] In Figur 1 sind die Sperrarme 2 in der "Open-Gate"-Grundstellung dargestellt, in
der er den Zugang freigibt. Durch Drehung des Drehsterns 1 entsprechend dem Pfeil
6 wird ein Sperrarm 2 nach oben in die in Figur 1 gestrichelt dargestellte Position
2' gedreht und damit der Zugang 3 blockiert. Der nicht dargestellte Motor des Drehsterns
1 wird dazu von einem Zugangsberechtigungsleser mit einer Antenne 7 und einem Personensensor
8 in einem Gehäuse 9 bzw. 10 angesteuert. Der Zugangsberechtigungsleser ist zum Auslesen
einer Zugangsberechtigung ausgebildet, die auf einem RFID-Transponder abgelegt ist.
Das heißt, nur wenn der Personensensor 8 eine Person detektiert, der Zugangsberechtigungsleser
jedoch keine gültige Zugangsberechtigung liest, wird der eine Sperrarm in die Sperrposition
2' gedreht.
[0024] Gemäß Figur 2 ist der Sperrarm 2 an einer Nabe 11 befestigt, die auf nicht dargestellte
Welle zum Drehen des Drehsterns 1 drehfest gesteckt ist. Zur axialen Befestigung der
Nabe 11 an der Welle ist ein nicht dargestellter Schraubbolzen vorgesehen, der die
Bohrung 12 durchragt. An der Nabe 11 ist ein Rohrstück 13 befestigt. Die Nabe 11 und
das Rohrstück 13 bestehen aus Metall und sind beispielsweise verschweißt.
[0025] An das kurze Rohrstück 13 schließt sich ein federelastisches Kernstück 14 an. Das
Kernstück 14 besteht aus gelenkig miteinander verbundenen Körpern 15a bis 15d. Die
Körper 15a und 15d bilden dabei die beiden Enden des Kernstücks 4, zwischen denen
die mittleren Körper 15b und 15c angeordnet sind.
[0026] Der Körper 15a weist einen zylindrischen Zapfen 17 auf, der in das Rohrstück 13 an
der Nabe 11 gesteckt und mit einer nicht dargestellten Schraube fixiert ist, die die
Bohrung 16 durchragt. Desgleichen ist der Körper 15d mit einem zylindrischen Zapfen
18 versehen, der in ein nicht dargestelltes weiteres Rohrstück aus Metall gesteckt
und z. B. mit einer Schraube darin entsprechend fixiert ist, die die Bohrung 18' durchragt.
[0027] Zur gelenkigen Verbindung der Körper 15a bis 15d weisen der Körper 15d und die mittleren
Körper 15b und 15c einen Vorsprung 19a bis 19c und der Körper 15a und jeder mittlere
Körper 15b und 15c eine Ausnehmung 20a bis 20c auf, wobei die Vorsprünge 19a bis 19c
in die Ausnehmungen 20a bis 20c des jeweils benachbarten Körpers 15a bis 15d eingreifen.
[0028] Die Körper 15a bis 15d bestehen aus Kunststoff. Sie weisen eine zur Längsachse A
des Sperrarms 2 koaxiale zylindrische Umfangsfläche auf. Auch die Ausnehmungen 20a
bis 20c sind im wesentlichen zylindrisch und koaxial zur Längsachse A ausgebildet,
während die Vorsprünge 19a bis 19c zwar ebenfalls koaxial ausgebildet sind, sich jedoch
vom jeweiligen Körper 15a bis 15c weg verjüngen. Damit alle Körper 15a bis 15d koaxial
ausgerichtet werden, ist dem jeweiligen Körper 15a bis 15c zugewandte Abschnitt der
Vorsprünge 19a bis 19c mit einem Durchmesser versehen, der dem Durchmesser der Ausnehmung
20a bis 20c entspricht, in die er eingreift.
[0029] Die Körper 15a bis 15d sind mit koaxialen Durchgangsbohrungen 21a bis 21d versehen,
durch die sich ein stangenförmiges Element 22 aus einem gummielastischem Material,
z. B. einem thermoplastischen Elastomer erstreckt. Das Element 22 ist gedehnt und
z. B. mit Stiften 23, 24 an den Endkörpern 15a und 15d fixiert, um die Körper 15a
bis 15d gegenseitig zu verspannen.
[0030] Über das federelastische Kernstück 14 und das nicht dargestellte weitere nur teilweise
dargestellte Rohrstück 13' an dem von der Nabe 11 abgewandten Ende des Sperrarms 2
ist eine Außenhülle 25 aus Schaumgummi geschoben.
[0031] Bei der Ausführungsform nach Figur 3 weist das federelastische Kernstück 14 anstelle
des gummielastischen Elements 22 eine Druckfeder 26 auf, die sich durch die Durchgangsbohrungen
21a bis 21d der in Figur 3 nicht dargestellten Körper 15a bis 15d erstreckt. Die Druckfeder
26 stützt sich mit ihren Enden an Konterscheiben 27, 28 ab, die auf je einen Gewindebolzen
30, 31 gesteckt und durch auf die Gewindebolzen 30, 31 aufgeschraubte Muttern 32,
33 fixiert sind. Die Gewindebolzen 30, 31 sind durch ein Seil 34 miteinander verbunden,
das sich durch die Spiralfeder 26 erstreckt. Mit ihren Enden, auf die die Muttern
32, 33 geschraubt sind, ragen die Gewindebolzen 30, 31 aus den Endkörpern 15a, 15d
heraus, um die Kompression und damit die Steifigkeit der Druckfeder 26 einstellen
zu können.
[0032] In Figur 2 sind nur zwei mittlere Körper 15b, 15c dargestellt. Tatsächlich werden
jedoch bevorzugt mehr mittlere Körper verwendet, beispielsweise drei bis acht. Die
Länge der mittleren Körper 15b, 15c ohne Vorsprünge 19b, 19c kann beispielsweise 0,5
bis 3 cm betragen.
1. Drehsperre mit einem Drehstern (1) mit wenigstens einem flexibel ausgebildeten Sperrarm
(2), dadurch gekennzeichnet, dass der flexibel ausgebildete Sperrarm (2) ein sich zumindest über einen Teil seiner
Länge erstreckendes federelastisches Kernstück (14) aufweist und mit einer Außenhülle
(25) versehen ist.
2. Drehsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Kernstück zwischen der Drehachse (5) des Drehsterns (1) und dem
mittleren Bereich des Sperrarms (2) angeordnet ist.
3. Drehsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Kernstück (14) ein gummielastisches Element (22) und/oder eine
Feder aufweist.
4. Drehsperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder durch eine Spiralfeder oder einen federelastischen Stab gebildet wird.
5. Drehsperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder als Zug- oder Druckfeder (26) ausgebildet ist.
6. Drehsperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Kernstück (14) aus gelenkig miteinander verbundenen Körpern (15a
bis 15d) besteht, die durch das gummielastische Element (22) oder die Feder verspannt
sind.
7. Drehsperre nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das gummielastische Element (22) bzw. die Feder durch die gelenkig miteinander
verbundenen Körper (15a bis 15d) hindurch erstreckt.
8. Drehsperre nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (15a bis 15d) zur gelenkigen Verbindung in Ausnehmungen (20a bis 20c)
eingreifende Vorsprünge (19a bis 19c) aufweisen, wobei die Körper (15d und 15a) an
den beiden Enden des federelastischen Kernstücks (14) einen Vorsprung (19a) bzw. eine
Ausnehmung (20a) und die dazwischen angeordneten mittleren Körper (15b und 15c) jeweils
einen Vorsprung (19b, 19c) und eine Ausnehmung (20b, 20c) aufweisen.
9. Drehsperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft, mit der die Körper (15a bis 15d) gegenseitig verspannt sind, einstellbar
ist.
10. Drehsperre nach Anspruch 3 oder 7 sowie 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch die Dehnung des gummielastischen Elements (22) einstellbar
ist.
11. Drehsperre nach Anspruch 5 oder 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannung durch die Kompression der Druckfeder (26) einstellbar ist.
12. Drehsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (25) aus gummielastischem Schaumstoff besteht.