[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zugangskontrollvorrichtung für Personen
oder Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Zugangskontrollvorrichtungen für Personen bekannt.
Sie umfassen Mittel zum vorzugsweise berührungslosen Erfassen und zum Auswerten von
Zugangsberechtigungen sowie mechanische oder sonstig ausgeführte Sperrorgane, beispielsweise
in Form von Drehkreuzen, Drehsperren mit einem, zwei oder drei Sperrarmen, Schiebetüren,
Hub-Schiebetüren oder sogenannten Flap-Gates, wobei die Sperrorgane erst nach Vorliegen
einer gültigen Zugangsberechtigung automatisch oder manuell im Öffnungssinne betätigt
werden. Zugangskontrollvorrichtungen für Fahrzeuge umfassen ein Sperrorgan, welches
in der Regel als Fahrzeugschranke umfassend eine Schrankensäule, einen Schrankenbaum
und einen Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes zwischen der Sperr- und der
Offenposition ausgeführt ist.
[0003] Die Wahl der geeigneten Sperrorgane erfolgt in Abhängigkeit des gewünschten Komforts
und/oder des gewünschten Sicherheitslevels. Bei Drehsperren mit drei Sperrarmen ist
beispielsweise aufgrund der festen Winkel zwischen den Sperrarmen der Komfort beim
Durchgehen beeinträchtigt, da beispielsweise Gepäck oder Kinderwägen über einen der
drei Sperrarme gehoben werden müssen. Sie weisen jedoch den Vorteil auf, dass sie
einen ausreichenden Schleusen- und Vereinzelungseffekt gewährleisten, da sich eine
Person beim Durchgehen stets zwischen zwei Sperrarmen befindet. Derartige Sperrorgane
werden oft bei Zugangskontrollvorrichtungen in Stadien oder Skigebieten verwendet.
Da in der Regel der Winkel zwischen den Längsachsen zweier benachbarter Sperrarme
120° beträgt, kann zudem nicht der ganze Durchgang freigegeben werden, da ein Sperrarm
stets in den Durchgang hineinragt. Drehsperren mit drei Sperrarmen weisen jedoch den
Vorteil auf, dass sie einen ausreichenden Schleusen- und Vereinzelungseffekt gewährleisten,
da sich eine Person beim Durchgehen stets zwischen zwei Sperrarmen befindet.
[0004] Ferner sind Drehsperren mit zwei Sperrarmen bekannt, die mit einer von einem Elektromotor
antreibbaren Welle drehfest verbunden sind, welche jedoch die erwähnten Nachteile
der Drehsperren, umfassend drei Sperrarme nicht beseitigen können. Vielmehr wird eine
sichere Vereinzelung beeinträchtigt. Des Weiteren sind Drehsperren mit einem Sperrarm
bekannt, welcher sich jedoch um eine Vereinzelung zu gewährleisten, sehr schnell bewegt,
um einerseits den Durchgang freizugeben und andererseits eine Vereinzelung zu gewährleisten,
wodurch das Verletzungsrisiko für durchgehende Personen erhöht wird. Ferner wird der
Verschleiß aufgrund der hohen Drehgeschwindigkeit der Masse des einen Sperrarms in
nachteiliger Weise erhöht; die hohe Drehgeschwindigkeit ist dadurch bedingt, dass
der einzige Sperrarm pro Durchgang um 360 Grad gedreht werden muss.
[0005] Zudem weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Drehsperren mit zwei oder drei
Sperrarmen den Nachteil auf, dass bei einem Notfall, oder wenn die Anlage außer Betrieb
geschaltet werden soll, nicht der gesamte Durchgang freigegeben werden kann.
[0006] Ferner sind die verwendeten Sperrorgane von der Art der Zugangskontrollvorrichtungen
abhängig. Beispielsweise soll bei Zugangskontrollvorrichtungen in einem Skigebiet
im Winter eine sichere Vereinzelung gewährleistet werden, wohingegen im Sommer der
Zugang für Radfahrer, Wanderer etc. komfortabel gestaltet werden soll.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zugangskontrollvorrichtung
für Personen oder Fahrzeuge umfassend zumindest ein Sperrorgan anzugeben, welche eine
gute Vereinzelung bei gleichzeitiger Freigabe des gesamten Durchgangs im Fall einer
gültigen Zugangsberechtigung oder bei einem Notfall gewährleistet. Ferner soll die
Überführung des Sperrorgans von einer Sperrstellung in eine Freistellung und umgekehrt
schnell, vorzugsweise innerhalb einer Zeitspanne von maximal 2 Sekunden erfolgen.
Zudem soll die erfindungsgemäße Zugangskontrollvorrichtung kompakt ausführbar sein
und wenig Bauraum beanspruchen.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße
Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0009] Demnach wird eine Zugangskontrollvorrichtung für Personen oder Fahrzeuge zum Sperren
oder Freigeben eines Durchgangs vorgeschlagen, welche ein oder zwei Sperrorgane umfasst,
die jeweils an einem Träger angeordnet sind, wobei die Sperrorgane jeweils ein beispielsweise
als ein- oder mehrschichtige Blattfeder oder als stabförmige Rundfeder ausgeführtes
mechanisch reversibel verformbares Element aufweisen, dessen dem Durchgang zugewandte
Seite in einer ersten Stellung im Wesentlichen plan ist und den Durchgang vollständig
freigibt und in einer zweiten Stellung eine gebogene Form, beispielsweise eine Kreisbogen
- oder Ellipsenbogenform annimmt, welche für den Fall, dass ein Sperrorgan vorgesehen
ist, den Durchgang sperrt.
[0010] Wenn zwei Sperrorgane vorgesehen sind, wird durch jeweils ein Sperrorgan der Durchgang
teilweise gesperrt, so dass die Kombination beider Sperrorgane den Durchgang sperrt.
[0011] Die Sperrorgane können beliebig in Bezug auf die Durchgangsebene angeordnet sein.
[0012] Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Flächennormale des jeweiligen
als Blattfeder ausgeführten mechanisch reversibel verformbaren Elementes in einer
ersten Stellung parallel zu einer senkrecht zur Durchgangsebene und zur Durchgangsrichtung
verlaufenden Ebene. Insbesondere kann die Flächennormale des jeweiligen als Blattfeder
ausgeführten Elementes in der ersten Stellung parallel oder senkrecht zur Durchgangsebene
verlaufen.
[0013] Die Längsachsen des mechanisch reversibel verformbaren Elementes in der ersten Stellung
können beispielsweise senkrecht, parallel oder in einem beliebigen Winkel zur Durchgangsebene
verlaufen.
[0014] Ferner sind ein oder beide Enden des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren
Elementes mit jeweils einem mit dem jeweiligen Träger verbundenen und von einer Steuerung
ansteuerbaren Aktuator verbunden oder wirkverbunden, durch dessen Ansteuerung das
mechanisch reversibel verformbare Element von der ersten in die zweite Stellung überführt
wird und umgekehrt, wobei zum Überführen des mechanisch reversibel verformbaren Elementes
von der ersten in die zweite Stellung der Abstand zwischen den Enden des jeweiligen
Sperrorgans reduziert wird oder bei konstantem Abstand zwischen den Enden des jeweiligen
Sperrorgans die Länge des Sperrorgans vergrößert wird.
[0015] Der jeweilige Aktuator kann ein hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder elektromagnetisch
entlang einer parallel zur Längsachse des mechanisch reversibel verformbaren Elementes
in der ersten Stellung axial verschiebbares Bauteil sein, wobei durch die axiale Verschiebung
der Abstand zwischen den Enden des jeweiligen Sperrorgans variiert wird. Beispielsweise
kann der Aktuator ein Elektromotor sein, dessen Rotor ein Zahnrad antreibt, welches
mit einer am Träger vorgesehenen Zahnstange kämmt.
[0016] Zum Variieren der Länge des jeweiligen Sperrorgans bei konstantem Abstand zwischen
den Enden des Sperrorgans ist der jeweilige Aktuator als elektrisch angetriebene Rolle
ausgeführt, auf der das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten mechanisch
reversibel verformbaren Elementes aufwickelbar und von der das jeweilige Ende des
als Blattfeder ausgeführten Elementes abwickelbar ist. Gemäß weiterer Ausgestaltungen
kann der Wechsel zwischen den zwei Stellungen beschleunigt werden, in dem die Rollen
durch einen weiteren Aktuator zusätzlich axial verschiebbar ausgeführt sind.
[0017] Wenn zwei Sperrorgane vorgesehen sind, sind die jeweiligen Träger beispielsweise
an jeweils einer gegenüberliegenden Seite des Durchgangs und spiegelsymmetrisch zur
Mittelängsachse des Durchgangs angeordnet.
[0018] Gemäß der Erfindung können beide Enden des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren
Elementes mit jeweils einem Aktuator verbunden sein; alternativ kann ein Ende des
jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren Elementes mit einem Aktuator verbunden
sein, wobei das andere Ende durch ein Scharnier mit dem Träger verbunden ist. Die
Länge des jeweiligen Sperrorgans entspricht der Länge des jeweiligen mechanisch reversibel
verformbaren Elementes zwischen den beiden Aktuatoren bzw. zwischen dem Aktuator und
dem Scharnier.
[0019] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Scharniere derart ausgeführt sein,
dass sie jeweils einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf die erste Stellung zulassen.
Auf diese Weise kann der Punkt, an dem das mechanisch reversibel verformbare Element
die stärkste Verformung in Bezug auf die erste Stellung hat, eingestellt werden. Beispielsweise
kann durch Variation der maximal zugelassenen Winkel der Scharniere für den Fall eines
mechanisch reversibel verformbaren Elementes, dessen Längsachse in der ersten Stellung
senkrecht zur Durchgangsebene verläuft, bezogen auf die Durchgangsebene die Höhe des
Punktes, der den größten Abstand zum Träger aufweist, variiert werden.
[0020] Wenn beide Enden des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren Elementes mit
jeweils einem Aktuator verbunden sind und die Längsachse des jeweiligen mechanisch
reversibel verformbaren Elementes in der ersten Stellung senkrecht zur Durchgangsebene
verläuft, kann durch eine axiale Verschiebung beider Aktuatoren um die gleiche Strecke
die Höhe eingestellt werden, an der der Durchgang gesperrt wird, was eine Anpassung
der Zugangskontrollvorrichtung an unterschiedliche Bedingungen ermöglicht.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Ende des jeweiligen mechanisch
reversibel verformbaren Elementes mit jeweils einem Aktuator oder durch ein Scharnier
mit dem Träger verbunden sein, wobei das andere Ende mit einem Ende eines nichtelastischen
Elementes gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem Aktuator verbunden
ist, wodurch das andere Ende des mechanisch reversibel verformbaren Elementes über
das nichtelastische Element mit dem Aktuator wirkverbunden ist. Hierbei entspricht
die Länge des jeweiligen Sperrorgans der Länge des jeweiligen mechanisch reversibel
verformbaren Elementes plus der Länge des mit dem als Blattfeder ausgeführten Element
gelenkig verbundenen nichtelastischen Elementes.
[0022] Die Enden der Sperrorgane sind durch die Aktuatoren und -falls vorhanden - durch
die Scharniere definiert.
[0023] Ferner kann, insbesondere wenn das mechanisch reversibel verformbare Element als
Blattfeder ausgeführt ist, der mit dem jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren
Element verbundene Aktuator eine elektrisch angetriebene Rolle sein, auf der das jeweilige
Ende des mechanisch reversibel verformbaren Elementes aufwickelbar und von der das
jeweilige Ende des mechanisch reversibel verformbaren Elementes abwickelbar ist, wobei
der jeweilige mit dem nichtelastischen Element verbundene Aktuator ein hydraulisch,
pneumatisch, elektrisch oder elektromagnetisch entlang einer parallel zur Längsachse
des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren Elementes in der ersten Stellung
axial verschiebbares Bauteil ist.
[0024] Vorzugsweise ist das mechanisch reversibel verformbare Element eines Sperrorgans
aus Gummi, Metall, GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff), laminiertem Kunststoff oder
einem weiteren elastischen Material hergestellt und weist eine Torsionssteifigkeit
auf, durch die ein Umbiegen des Elementes durch einen Menschen überdurchschnittlicher
Kraft ausgeschlossen wird; das nichtelastische Element -falls vorgesehen - ist vorzugsweise
aus Metall oder Kunststoff hergestellt.
[0025] Gemäß weiterer Ausgestaltungen kann das mechanisch reversibel verformbare Element
aus mehreren einzelnen miteinander gelenkig verbundenen, elastisch oder nicht elastisch
ausgeführten Gliedern gleicher oder unterschiedlicher Länge bestehen, wobei durch
die Länge und Anordnung der einzelnen Glieder die gebogene Form, die das mechanisch
reversibel verformbare Element in der zweiten Stellung annimmt, beeinflusst werden
kann. Der Punkt, an dem das Element die stärkste Verformung in Bezug auf die erste
Stellung hat ergibt sich als Funktion der Länge und Anordnung der einzelnen Glieder.
[0026] Die Überführung des mechanisch reversibel verformbaren Elementes von der ersten in
die zweite Stellung wird durch die Formgebung des Elementes unterstützt. Insbesondere
kann in der ersten Stellung die dem Träger zugewandte Seite eines als Blattfeder ausgeführten
Elementes konvex in Bezug auf den Träger sein. Ferner kann die dem Durchgang zugewandte
Seite des als mechanisch reversibel verformbaren Elementes leicht konvex in Bezug
auf den Träger sein, d.h. das Element ist leicht in Richtung des Durchgangs gewölbt.
[0027] Im Rahmen weiterer Ausgestaltungen können in das mechanisch reversibel verformbare
Element Leuchtmittel, z.B. LEDs integriert sein. Auch ist es möglich, dass die mechanisch
reversibel verformbaren Elemente mit einer mit dem Träger verbundenen Folie verbunden
sind, die in der zweiten Stellung gespannt wird, wobei die Folie beleuchtbar sein
und z.B. Werbung enthalten kann.
[0028] Gemäß weiterer Ausgestaltungen der Erfindung kann die dem Durchgang zugewandte Seite
der mechanisch reversibel verformbaren Elemente ganz oder teilweise gepolstert ausgeführt
sein. Ferner kann in die dem Durchgang zugewandte Seite der mechanisch reversibel
verformbaren Elemente zumindest ein mit der Steuerung verbundener Sensor integriert
sein, der einen Kontakt oder einen bevorstehenden Kontakt mit einer Person oder einem
Gegenstand, z.B. einem Fahrzeug während des Übergangs von der ersten in die zweite
Stellung detektiert, wobei bei Detektion eines Kontaktes der Vorgang abgebrochen wird
und das zumindest eine Sperrorgan in die erste Stellung überführt wird. Der Sensor
kann z.B. als optischer oder Ultraschall-Näherungssensor ausgeführt sein.
[0029] Ferner kann die Stromaufnahme der Aktuatoren kontinuierlich erfasst werden, wobei
bei Überschreiten eines Schwellenwertes beim Überführen des zumindest einen Sperrorgans
von der ersten in die zweite Stellung vor Erreichen der zweiten Stellung ein Anliegen
des zumindest eines Sperrorgans an eine Person oder einen Gegenstand erkannt wird
und das Sperrorgan in die erste Stellung überführt wird.
[0030] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher
erläutert. Es zeigen:
Figur 1: Eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zugangskontrollvorrichtung, umfassend ein Sperrorgan mit einem als Blattfeder ausgeführten
mechanisch reversibel verformbaren Element, wobei sich das Sperrorgan in der zweiten
Stellung befindet;
Figur 2: Eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zugangskontrollvorrichtung, welche zwei Sperrorgane mit jeweils einem als Blattfeder
ausgeführten mechanisch reversibel verformbaren Element umfasst, wobei im rechten
Teil der Figur die Sperrorgane in der zweiten und im linken Teil der Figur die Sperrorgane
in der ersten Stellung dargestellt sind;
Figur 3: Eine schematische perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Zugangskontrollvorrichtung, umfassend zwei Sperrorgane mit jeweils
einem als Blattfeder ausgeführten mechanisch reversibel verformbaren Element, wobei
sich die Sperrorgane in der zweiten Stellung befinden;
Figur 4: Eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zugangskontrollvorrichtung, umfassend zwei Sperrorgane mit jeweils einem als Blattfeder
ausgeführten mechanisch reversibel verformbaren Element, wobei sich die Sperrorgane
in der zweiten Stellung befinden;
Figur 5: Eine schematische perspektivische Ansicht eines gemäß einer Ausgestaltung
der Erfindung ausgeführten Sperrorgans und eines Aktuators zur Veranschaulichung des
erfindungsgemäßen Prinzips zur Ansteuerung des Sperrorgans;
Figur 6: Eine schematische Ansicht einer Weiterbildung der in Figur 2 dargestellten
Zugangskontrollvorrichtung; und
Figur 7: Ein Beispiel der Verwendung einer Zugangskontrollvorrichtung zur Veranschaulichung
des kompakten Aufbaus der Zugangskontrollvorrichtung.
[0031] Gemäß der Erfindung und bezugnehmend auf Figur 1 umfasst eine Zugangskontrollvorrichtung
1 für Personen oder Fahrzeuge zum Sperren oder Freigeben eines Durchgangs 2 ein Sperrorgan
3, das jeweils an einem Träger 4 angeordnet ist, wobei das Sperrorgan 3 ein als ein-
oder mehrschichtige Blattfeder ausgeführtes mechanisch reversibel verformbares Element
5 aufweist, dessen dem Durchgang 2 zugewandte Seite in einer ersten Stellung im Wesentlichen
plan ist und den Durchgang 2 vollständig freigibt und in einer zweiten Stellung eine
Kreisbogen - oder Ellipsenbogenform annimmt, welche den Durchgang für Personen oder
Fahrzeuge sperrt, wie anhand Figur 1 veranschaulicht. Hierbei wird der Durchgang 2
durch den Träger 4 und eine Säule 6 definiert. Hierbei verläuft die Längsachse des
als Blattfeder ausgeführten Elementes 5 in der ersten Stellung senkrecht zur Durchgangsebene.
[0032] Bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel umfasst die Zugangskontrollvorrichtung 1 zwei
Sperrorgane 3, 3', die jeweils an einem Träger 4, 4' angeordnet sind, und die jeweils
ein als ein- oder mehrschichtige Blattfeder ausgeführtes Element 5, 5' aufweisen,
welche den Durchgang 2 definieren. Hierbei wird in der zweiten Stellung gemäß dem
linken Teil der Figur 2 durch jeweils ein als ein- oder mehrschichtige Blattfeder
ausgeführtes Element 5, 5' der Durchgang 2 teilweise gesperrt, so dass der Durchgang
2 durch die Kombination beider Sperrorgane 3, 3' für Personen oder Fahrzeuge gesperrt
wird. In der ersten Stellung wird gemäß dem rechten Teil der Figur 1 der Durchgang
vollständig freigegeben.
[0033] Die Flächennormale der jeweiligen als Blattfeder ausgeführten Elementes 5, 5' verläuft
in der ersten Stellung parallel zu einer senkrecht zur Durchgangsebene und zur Durchgangsrichtung
verlaufenden Ebene. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 1 und 2 verläuft die
Flächennormale des jeweiligen als Blattfeder ausgeführten Elementes 5, 5' in der ersten
Stellung parallel zur Durchgangsebene, wobei die Längsachsen der als Blattfeder ausgeführten
Elemente 5, 5' in der ersten Stellung senkrecht zur Durchgangsebene verlaufen.
[0034] Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach
Figur 2 dadurch, dass die Längsachsen der als Blattfeder ausgeführten Elemente 5,
5' in der ersten Stellung parallel zur Durchgangsebene verlaufen.
[0035] Bei den Ausführungsbeispielen nach Figuren 1, 2 und 3 ist ein Ende des jeweiligen
als Blattfeder ausgeführten Elementes 5, 5' mit jeweils einem mit dem jeweiligen Träger
4, 4' verbundenen und von einer Steuerung ansteuerbaren Aktuator 7 verbunden, durch
dessen Ansteuerung das als Blattfeder ausgeführte Element 5, 5' von der ersten in
die zweite Stellung überführt wird und umgekehrt. Das andere Ende ist durch ein Scharnier
8 mit dem Träger 4, 4' verbunden, wobei die Scharnierachse senkrecht zur Längsachse
und zur Flächennormalen in der ersten Stellung der als Blattfeder ausgeführten Elemente
5, 5' verläuft.
[0036] Zum Überführen eines als Blattfeder ausgeführten Elementes 5, 5' von der ersten in
die zweite Stellung wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung der Abstand zwischen
den Enden des jeweiligen Sperrorgans 3, 3' reduziert, wie anhand Figur 2 veranschaulicht.
Bei den in Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Beispielen entspricht die Länge des jeweiligen
Sperrorgans 3, 3'der Länge des jeweiligen als Blattfeder ausgeführten Elementes 5,
5'.
[0037] Ausgehend von dem im rechten Teil der Figur 2 gezeigten Zustand werden die mit einem
Ende des jeweiligen Sperrorgans 3, 3' verbundenen Aktuatoren 7 in Richtung der Pfeile
A parallel zur Längsachse der als Blattfeder ausgeführten Elemente 5, 5' in der ersten
Stellung nach oben axial verschoben, wodurch sich die als Blattfeder ausgeführten
Elemente 5, 5' jeweils in Richtung des Durchgangs wölben, was durch die Pfeile B angedeutet
wird, um die zweite Stellung gemäß dem linken Teil der Figur 2 zu erreichen und den
Durchgang zu sperren. Ausgehend vom Zustand gemäß dem linken Teil der Figur 2 werden
die Aktuatoren in Richtung der Pfeile C nach unten axial verschoben, wodurch sich
die als Blattfeder ausgeführten Elemente 5, 5' in Richtung der Pfeile D bewegen, um
die erste Stellung zu erreichen und den Durchgang 2 vollständig freizugeben.
[0038] Alternativ zur Reduzierung des Abstands zwischen den Enden des jeweiligen Sperrorgans
3, 3' kann zur Überführung eines als Blattfeder ausgeführten Elementes 5, 5' von der
ersten in die zweite Stellung die Länge des jeweiligen Sperrorgans 3, 3' bei konstantem
Abstand zwischen den Enden des Sperrorgans vergrößert werden. Hierbei ist bezugnehmend
auf Figur 5 der Aktuator als elektrisch angetriebene Rolle 9 ausgeführt, auf der das
jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten Elementes aufwickelbar und von der
das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten Elementes abwickelbar ist. Um ausgehend
von der ersten Stellung die in Figur 5 gezeigte zweite Stellung zu erreichen wird
die Rolle 9 in Richtung des Pfeiles E gedreht, wodurch das als Blattfeder ausgeführte
Element 5 in Richtung des Pfeiles F von der Rolle 9 abgewickelt wird und sich das
Element 5 in Richtung des Pfeiles G wölbt.
[0039] Bei dem in Figur 4 gezeigten Beispiel ist ein Ende des jeweiligen als Blattfeder
ausgeführten Elementes 5, 5' durch ein Scharnier 8 mit dem Träger 4, 4' verbunden,
wobei das andere Ende mit einem Ende eines nichtelastischen Elementes 10 gelenkig
verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem axial verschiebbaren Aktuator 7 zur Variation
der Länge zwischen den Enden des Sperrorgans 3, 3' verbunden ist. Hierbei entspricht
die Länge des jeweiligen Sperrorgans 3, 3' der Länge des jeweiligen als Blattfeder
ausgeführten Elementes 5, 5' plus der Länge des mit dem als Blattfeder ausgeführten
Element 5, 5' gelenkig verbundenen nichtelastischen Elementes 10.
[0040] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung und bezugnehmend auf Figur 6 können die Sperrorgane
3 mit einer mit dem Träger 4 verbundenen Folie 11 verbunden sein, die in der zweiten
Stellung gespannt wird, wobei die Folie 11 beleuchtbar sein kann.
[0041] Die erfindungsgemäße Zugangskontrollvorrichtung ist durch das zugrundeliegende Prinzip
der Verwendung eines mechanisch reversibel verformbaren Elementes sehr kompakt aufgebaut,
was z.B. die Verwendung der Zugangskontrollvorrichtung bei einer Tür ermöglicht, wie
anhand Figur 7 veranschaulicht.
[0042] Eine Zugangskontrollvorrichtung gemäß der Erfindung weist zumindest eine mit der
Steuerung verbundene Leseeinrichtung für auf Datenträger abgelegte Zugangsberechtigungen
auf. Vorzugsweise ist die Leseeinrichtung zum berührungslosen Auslesen von Zugangsberechtigungen
über einen Standard zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise über Bluetooth Low
Energy (BLE) oder RFID ausgeführt. Im Falle einer gültigen Zugangsberechtigung wird
hierbei das zumindest eine Sperrorgan von der zweiten Stellung in die erste Stellung
überführt.
[0043] Der kompakte Aufbau ermöglicht in vorteilhafter Weise auch die Verwendung der erfindungsgemäßen
Zugangskontrollvorrichtung zur Implementierung eines barrierefreien Zutritts bei gültiger
Zugangsberechtigung. In diesem Fall wird das zumindest eine Sperrorgan von der ersten
Stellung in die erste Stellung überführt, wenn eine ungültige oder keine Zugangsberechtigung
vorliegt.
[0044] Gemäß weiterer Ausgestaltungen der Erfindung können an einem Träger mehrere Sperrorgane
übereinander angeordnet sein, um den Durchgang in jeweils unterschiedlichen Höhen
zu sperren.
[0045] Eine Zugangskontrollvorrichtung gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, dass sie
modular aufgebaut sein kann, um unterschiedlichen Anforderungen zu genügen. Beispielsweise
können die Sperrorgane ausgetauscht werden, um eine für den jeweiligen Anwendungsfall
erforderliche Form des Sperrorgans in der zweiten Stellung oder eine erforderliche
Torsionssteifigkeit zu erzielen.
1. Zugangskontrollvorrichtung (1) für Personen oder Fahrzeuge zum Sperren oder Freigeben
eines Durchgangs (2), dadurch gekennzeichnet, dass sie ein oder zwei Sperrorgane (3, 3') umfasst, die jeweils an einem Träger (4, 4')
angeordnet sind, wobei die Sperrorgane (3, 3') jeweils ein mechanisch reversibel verformbares
Element (5, 5') aufweisen, das in einer ersten Stellung im Wesentlichen plan ist und
den Durchgang (2) vollständig freigibt und in einer zweiten Stellung eine gebogene
Form annimmt, welche für den Fall, dass ein Sperrorgan vorgesehen ist, den Durchgang
(2) sperrt und für den Fall, dass zwei Sperrorgane vorgesehen sind, den Durchgang
teilweise sperrt, so dass die Kombination beider Sperrorgane den Durchgang sperrt,
wobei ein oder beide Enden des mechanisch reversibel verformbaren Elementes (5, 5')
mit jeweils einem mit dem jeweiligen Träger (4, 4') verbundenen und von einer Steuerung
ansteuerbaren Aktuator (7) verbunden oder wirkverbunden sind, durch dessen Ansteuerung
das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') von der ersten in die zweite
Stellung überführt wird und umgekehrt, wobei zum Überführen des mechanisch reversibel
verformbaren Elementes (5, 5') von der ersten in die zweite Stellung der Abstand zwischen
den Enden des jeweiligen Sperrorgans (3, 3') reduziert wird oder bei konstantem Abstand
zwischen den Enden des jeweiligen Sperrorgans (3, 3') die Länge des Sperrorgans (3,
3') vergrößert wird.
2. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') als ein- oder mehrschichtige
Blattfeder, als Rundfeder oder als aus mehreren einzelnen miteinander gelenkig verbundenen,
elastisch oder nicht elastisch ausgeführten Gliedern gleicher oder unterschiedlicher
Länge bestehendes Element ausgeführt ist, wobei wenn das mechanisch reversibel verformbare
Element (5, 5') als ein- oder mehrschichtige Blattfeder ausgeführt ist, die Flächennormale
des als Blattfeder ausgeführten Elementes in der ersten Stellung parallel zu einer
senkrecht zur Durchgangsebene und zur Durchgangsrichtung verlaufenden Ebene verläuft.
3. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sperrorgane (3, 3') vorgesehen sind, wobei die jeweiligen Träger (4, 4') an
jeweils einer gegenüberliegenden Seite des Durchgangs (2) und spiegelsymmetrisch zur
Mittelängsachse des Durchgangs (2) angeordnet sind.
4. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Enden des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren Elementes (5, 5') mit
jeweils einem Aktuator (7) verbunden sind oder dass ein Ende des jeweiligen mechanisch
reversibel verformbaren Elementes (5, 5') mit einem Aktuator (7) verbunden ist, wobei
das andere Ende durch ein Scharnier (8) mit dem Träger (4, 4') verbunden ist, wobei
die Länge des jeweiligen Sperrorgans (3, 3') der Länge des jeweiligen mechanisch reversibel
verformbaren Elementes (5, 5') zwischen den beiden Aktuatoren bzw. zwischen dem Aktuator
und dem Scharnier (8) entspricht.
5. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren Elementes (5, 5') mit
jeweils einem Aktuator (7) oder durch ein Scharnier (8) mit dem Träger (4, 4') verbunden
ist, wobei das andere Ende mit einem Ende eines nichtelastischen Elementes (10) gelenkig
verbunden ist, dessen anderes Ende mit einem Aktuator verbunden ist, wobei die Länge
des jeweiligen Sperrorgans der Länge des jeweiligen mechanisch reversibel verformbaren
Elementes plus der Länge des nichtelastischen Elementes entspricht.
6. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Aktuator (7) ein hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder elektromagnetisch
entlang einer parallel zur Längsachse des mechanisch reversibel verformbaren Elementes
(5, 5') in der ersten Stellung axial verschiebbares Bauteil ist.
7. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') als ein- oder mehrschichtige
Blattfeder ausgeführt ist und dass der jeweilige Aktuator (7) eine elektrisch angetriebene
Rolle (9) ist, auf der das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten Elementes
(5, 5') aufwickelbar und von der das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten
Elementes (5, 5') abwickelbar ist.
8. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') als ein- oder mehrschichtige
Blattfeder ausgeführt ist und dass der mit dem jeweiligen als Blattfeder ausgeführten
Element (5, 5') verbundene Aktuator (7) eine elektrisch angetriebene Rolle (9) ist,
auf der das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten Elementes (5, 5') aufwickelbar
und von der das jeweilige Ende des als Blattfeder ausgeführten Elementes (5, 5') abwickelbar
ist, wobei der jeweilige mit dem nichtelastischen Element (10) verbundene Aktuator
(7) ein hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder elektromagnetisch entlang einer
parallel zur Längsachse des jeweiligen als Blattfeder ausgeführten Elementes (5, 5')
in der ersten Stellung axial verschiebbares Bauteil ist.
9. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächennormale des jeweiligen als Blattfeder ausgeführten Elementes (5, 5') in
der ersten Stellung parallel oder senkrecht zur Durchgangsebene verläuft.
10. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') aus Gummi, Metall, GFK oder
laminiertem Kunststoff hergestellt ist und eine Torsionssteifigkeit aufweist, durch
die ein Umbiegen des Elementes durch einen Menschen überdurchschnittlicher Kraft ausgeschlossen
wird, wobei das nichtelastische Element (10) aus Metall oder Kunststoff hergestellt
ist.
11. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Träger (4, 4') zugewandte Seite des als Blattfeder ausgeführten mechanisch
reversibel verformbaren Elementes (5, 5') in der ersten Stellung konvex in Bezug auf
den Träger ist.
12. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das jeweilige mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') Leuchtmittel integriert
sind.
13. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanisch reversibel verformbare Element (5, 5') in der zweiten Stellung eine
Kreisbogen- oder Ellipsenbogenform annimmt.
14. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des mechanisch reversibel verformbaren Elementes (5, 5') in der ersten
Stellung senkrecht oder parallel zur Durchgangsebene verläuft.
15. Zugangskontrollvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Sperrorgane vorgesehen sind, wobei an einem Träger (4, 4') mehrere Sperrorgane
übereinander angeordnet sind, um den Durchgang (2) in jeweils unterschiedlichen Höhen
zu sperren.