EP2687664A2 - Eingangs- oder Ausgangsanlage - Google Patents

Eingangs- oder Ausgangsanlage Download PDF

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EP2687664A2
EP2687664A2 EP13175038.2A EP13175038A EP2687664A2 EP 2687664 A2 EP2687664 A2 EP 2687664A2 EP 13175038 A EP13175038 A EP 13175038A EP 2687664 A2 EP2687664 A2 EP 2687664A2
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EP
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power
variable
shut
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output system
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Jürgen HÄMMERLE
Peter Launer
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Wanzl GmbH and Co KgaA
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Wanzl Metallwarenfabrik GmbH
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    • E05Y2900/40—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for gates

Definitions

  • the invention relates to an input or output system with the features in the preamble of the main claim.
  • Such a system has a shut-off, which in the form of a bracket, a turnstile or any other component to shut off a room to be no.
  • a shut-off device in the form of a turnstile, discloses the two patents by way of example EP 0 456 649 B1 or the EP 0 410 299 B1 ,
  • the energy consumption of such systems is not insignificant. Just when a passage is blocked by means of a shut-off device, a fairly high braking force, which acts on the shut-off device, is necessary for this blocking effect.
  • the drive which is preferably integrated in the column of the system, must provide sufficient power.
  • the object of the present invention is to improve such systems in such a way that the energy consumption can be minimized.
  • the invention solves the problem with the features in the main claim.
  • shut-off device By reducing the power consumption for the braking effect in the rest position or at a standstill, i. if the shut-off device obstructs a passage, but also if the shut-off device releases a passage, energy can be saved.
  • the power is provided in variable amount and according to the need for braking force.
  • the position of the shut-off device is determined by means of an angle measuring system, so that the power can be adjusted accordingly.
  • the predetermined by the power curves braking operations can be optimized.
  • the effective power can also be correspondingly reduced, since a lower braking force and in case of panic a lower "panic force" is sufficient.
  • the invention relates to an input or output system 1 with a column 2 to which a shut-off device 3 is attached. Furthermore, a drive 4, a control system 5 and an angle measuring system 6 are provided.
  • the input or output system 1 further has a brake 7, which acts on the shut-off device 3.
  • the brake 7 is driven, depending on the position with a variable power Px, wherein in each position a sufficient braking effect is achieved.
  • the position of the shut-off device 3 is interrogated by means of the angle measuring system 6, wherein the control system 5 determines the necessary braking effect and the drive 4 then provides them.
  • variable power Px is achieved via a variable voltage U.
  • variable power Px is achieved via a variable current I.
  • variable power Px is achieved both via a variable voltage U and a variable current I.
  • variable power Px may be provided via a variable duty cycle pulse width modulation.
  • the power Px can vary so that a range of 10-100% of the braking effect can be achieved.
  • the braking effect can temporarily exceed the value of 100%.
  • the power Px is controlled by a variable power Px first to about 0% power, then to about 100% power and then back to the variable power Px.
  • the power Px is controlled by a variable power Px during manipulation immediately to about 100% power and after completion of the manipulation back to the variable power Px.
  • the power Px can be varied via the control system 5, with an electrically controllable voltage source 8 or current source 9 or a pulse width modulation being used.
  • the shut-off device 3 may represent a bracket, a turnstile or other component to shut off a room.
  • a limitation of the power Px can thus additionally be preset by limiting the voltage U, the current intensity I or the pulse width modulation pulse duty factor in the control system 5. A performance of Px 100% is then not necessarily necessary. In this way, in addition, the necessary power Px can be reduced.
  • the power Px defines the braking effect, braking power or braking power. Analogous to the power Px, the braking force F, the torque M and the voltage U as well as the current I, in each case behave at a constant electrical resistance R.
  • pulse width modulation represents an alternative.
  • a range of 2 to 20 kHz is a preferred range here.
  • a value above 15 kHz is preferable, since then the noise is in the inaudible range.
  • the maximum power consumption Px for 100% braking power lies in a variable range between approx. 10 and 100%. Values between 5 and 60 watts have proven to be useful.
  • the voltage U is a DC voltage in the range of 0 to 100%, where values between 0 and 24 volts have been found to be useful. With regard to the current intensity I, a range between 0 and 100% is possible, values between 0 and 2.4 amperes are advantageous.
  • brake 7 As brake 7 comes an electrically driven brake 7, e.g. a magnetic brake, used.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Eingangs- oder Ausgangsanlage (1) mit einer Säule (2) an der eine Absperrvorrichtung (3) angebracht ist, wobei ein Antrieb (4), ein Steuerungssystem (5) und ein Winkelmesssystem (6) vorgesehen sind, und wobei die Eingangs- oder Ausgangsanlage (1) ferner eine Bremse (7) aufweist, die auf die Absperrvorrichtung (3) wirkt.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bremse (7), je nach Position, mit einer variablen Leistung Px angetrieben wird, wobei dennoch in jeder Position eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Eingangs- oder Ausgangsanlage mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
  • Eingangs- oder Ausgangsanlagen gehören zum Stand der Technik. Eine solche Anlage weist eine Absperrvorrichtung auf, die in Form eines Bügels, eines Drehkreuzes oder eines sonstigen Bauteils zum Absperren eines Raumes ausgeführt sein kein.
  • Eingangs- bzw. Ausgangsanlagen mit einer Absperrvorrichtung, die als Bügel ausgeführt sind, werden beispielsweise in den Veröffentlichungen EP 0 617 188 B1 , EP 0 752 045 A1 , EP 0 643 189 A1 , EP 2 038 503 A1 , EP 0 659 969 A1 oder der DE 44 32 922 C2 beschrieben.
  • Eine Absperrvorrichtung, in Form eines Drehkreuzes, offenbaren exemplarisch die beiden Patentschriften EP 0 456 649 B1 oder die EP 0 410 299 B1 .
  • Der Energieverbrauch solcher Anlagen ist nicht unerheblich. Gerade wenn ein Durchgang mittels einer Absperrvorrichtung gesperrt ist, ist für diese Sperrwirkung eine recht hohe Bremskraft, die auf die Absperrvorrichtung wirkt, notwendig, d.h. der Antrieb, der vorzugsweise in der Säule der Anlage integriert ist, muss ausreichend Leistung zur Verfügung stellen.
  • In einem Panikfall hingegen, d.h. wenn eine äußere Krafteinwirkung größer ist als die Bremskraft, wird die Sperrwirkung sofort unterbrochen. Nach dem Panikfall positioniert sich die Anlage mittels eines Steuerungssystems von neuem.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, solche Anlagen dahingehend zu verbessern, dass der Energieverbrauch minimiert werden kann.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Durch die Reduzierung der Leistungsaufnahme für die Bremswirkung in der Ruhestellung bzw. im Stillstand, d.h. wenn die Absperrvorrichtung einen Durchgang versperrt, aber auch, wenn die Absperrvorrichtung einen Durchgang frei gibt, kann Energie eingespart werden.
  • Die Leistung wird in variabler Menge und je nach Bedarf an Bremskraft bereitgestellt.
  • Die Leistung lässt sich in bekannter Weise wie folgt anpassen:
    1. 1) durch eine Änderung des Stroms
    2. 2) durch eine Änderung der Spannung oder
    3. 3) durch eine Änderung von Strom und Spannung oder aber
    4. 4) unter Verwendung eines veränderbaren Tastverhältnisses einer Pulsweitenmodulation.
  • Die Position der Absperrvorrichtung wird mittels eines Winkelmesssystems bestimmt, so dass die Leistung entsprechend angepasst werden kann.
  • Durch diese Maßnahme können die durch die Leistungskurven vorgegebenen Bremsvorgänge optimiert werden.
  • Bei dem Einsatz eines kürzeren Bügels als Absperrvorrichtung kann zudem die wirkende Leistung entsprechend verringert werden, da eine geringere Bremskraft und im Panikfall eine geringere "Panikkraft" ausreichend ist.
  • Auch besteht die Möglichkeit, die Bremskraft an das Verhalten der Kunden anzupassen.
  • Die Erfindung wird unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert, Figuren 1 bis 3 in Form von Diagrammen.
    • Figur 1
    Diagramm Leistung P/Zeit t (Stand der Technik) Standardverlauf
    Figur 2
    Diagramm Leistung P/Zeit t Standardverlauf
    Figur 3
    Diagramm Leistung P/Zeit t Manipulation, Panikfunktion
    Figur 4
    eine Eingangs- bzw. Ausgangsanlage
  • Die Erfindung betrifft eine Eingangs- oder Ausgangsanlage 1 mit einer Säule 2, an der eine Absperrvorrichtung 3 angebracht ist. Ferner sind ein Antrieb 4, ein Steuerungssystem 5 und ein Winkelmesssystem 6 vorgesehen.
  • Die Eingangs- oder Ausgangsanlage 1 weist ferner eine Bremse 7 auf, die auf die Absperrvorrichtung 3 wirkt. Die Bremse 7 wird, je nach Position mit einer variablen Leistung Px angetrieben, wobei in jeder Position eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird.
  • Die Position der Absperrvorrichtung 3 wird mittels des Winkelmesssystems 6 abgefragt, wobei das Steuerungssystem 5 die nötige Bremswirkung ermittelt und der Antrieb 4 diese dann zur Verfügung stellt.
  • In einer möglichen Ausführung wird die variable Leistung Px über eine veränderbare Spannung U erreicht.
  • Ferner besteht die Möglichkeit, dass die variable Leistung Px über eine veränderbare Stromstärke I erzielt wird.
  • In einer weiteren Ausführung wird die variable Leistung Px sowohl über eine veränderbare Spannung U als auch eine veränderbare Stromstärke I erreicht.
  • Auch kann die variable Leistung Px über ein veränderbares Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation bereitgestellt werden.
  • Die Leistung Px kann variieren, so dass ein Bereich von 10-100% der Bremswirkung erreicht werden kann. Auch kann die Bremswirkung kurzzeitig den Wert von 100% übersteigen.
  • Im Normal- oder Panikfall wird die Leistung Px von einer variablen Leistung Px zunächst auf ca. 0% Leistung, dann auf ca. 100% Leistung und dann wieder zurück auf die variable Leistung Px geregelt.
  • Bei einer Manipulation der Absperrvorrichtung 3 wird die Leistung Px von einer variablen Leistung Px während der Manipulation unmittelbar auf ca. 100% Leistung und nach Beendigung der Manipulation wieder zurück auf die variable Leistung Px geregelt.
  • Die Leistung Px ist über das Steuerungssystem 5 veränderbar, wobei eine elektrisch steuerbare Spannungsquelle 8 oder Stromquelle 9 oder eine Pulsweitenmodulation Einsatz finden.
  • Die Absperrvorrichtung 3 kann einen Bügel, ein Drehkreuz oder ein sonstiges Bauteil zum Absperren eines Raumes darstellen.
  • In diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass bei einem kürzeren Bügel 3 weniger Kraft aufwendet werden muss, und somit weniger Leistung Px notwendig ist.
  • Bei einem kürzeren Bügel 3 beispielsweise kann somit zusätzlich eine Begrenzung der Leistung Px durch Begrenzung der Spannung U, der Stromstärke I oder des Tastverhältnisses der Pulsweitenmodulation im Steuerungssystem 5 voreingestellt werden. Eine Leistung von Px 100% ist dann nicht unbedingt notwendig. Hierdurch kann zusätzlich die notwendige Leistung Px verringert werden. Die Leistung Px definiert die Bremswirkung, Bremsleistung oder Bremsennennleistung. Analog zur Leistung Px verhalten sich die Bremskraft F, das Drehmoment M sowie die Spannung U als auch die Stromstärke I, jeweils bei konstantem elektrischem Widerstand R.
  • Der Einsatz einer Pulsweitenmodulation stellt, wie bereits oben beschrieben, eine Alternative dar. Ein Bereich von 2 bis 20 kHz ist hierbei ein bevorzugter Bereich. Ein Wert von über 15 kHz ist darüber hinaus vorzuziehen, da sich dann die Geräusche im nicht hörbaren Bereich befinden.
  • Die maximale Leistungsaufnahme Px für 100% Bremsleistung liegt in einem variablen Bereich zwischen ca. 10 und 100%. Werte zwischen 5 und 60 Watt haben sich als sinnvoll erwiesen.
  • Die Spannung U ist eine Gleichspannung im Bereich von 0 bis 100%, wobei sich Werte zwischen 0 und 24 Volt als sinnvoll erwiesen haben. Hinsichtlich der Stromstärke I ist ein Bereich zwischen 0 bis 100% möglich, Werte zwischen 0 und 2,4 Amper sind vorteilhaft.
  • Als Bremse 7 kommt eine elektrisch angetriebene Bremse 7, z.B. eine Magnetbremse, zum Einsatz.
  • Bevorzugte Leistungskurven werden in den Figuren 1 bis 3 dargestellt:
    • Figur 1 zeigt den Leistungsverlauf wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Eine 100% Leistung wirkt, wenn sich die Absperrvorrichtung 3, in diesem Beispiel in Form eines Bügels, in Ruhestellung befindet, d.h. einen Durchgang sperrt oder aber kurzzeitig, wenn der Bügel in geöffneter Stellung verweilt, d.h. den Durchgang frei gibt.
    • Demgegenüber ist in Figur 2 die Leistungskurve der variablen Leistung Px dargestellt. In Ruhestellung, d.h. wenn der Bügel 3 einen Durchgang sperrt, wirkt eine Leistung Px von ca. 10%. Sobald der Bügel 3 geöffnet wird, sinkt die Leistung Px der Bremse auf 0% ab. Wenn der Bügel 3 dann die Position erreicht hat, dass der Durchgang vollständig geöffnet ist, wird der Bügel 3 mit maximaler Bremskraft F abgebremst, d.h. es wirken 100% der Leistung, die dann aber nach kurzer Zeit auf ca. 10% herabgesetzt werden können. Wenn der Bügel 3 dann wieder den Durchgang schließen soll, liegt die Bremskraft F und somit die Leistung Px bei 0%. Damit die ursprüngliche Ruhestellung wieder eingenommen werden kann, wird die Leistung Px kurzzeitig wieder auf 100% angehoben und dann auf ca. 10% reduziert.
    • Figur 3 zeigt den Leistungsverlauf in dem Fall, wenn die Absperrvorrichtung 3 manipuliert wird. Das kommt z.B. dann vor, wenn eine Person bei geschlossener Absperrvorrichtung 3 den Raum verlassen möchte und die Absperrvorrichtung 3 entgegen der Laufrichtung bewegt. In diesem Fall wird die Bremskraft F kurzzeitig erhöht. Die Leistung Px wird auf bis zu 100% oder auch höher angehoben. Eine Manipulation kann aber auch eintreten, wenn die Absperrvorrichtung geöffnet ist und diese gewaltsam geschlossen werden soll. Auch in diesem Fall wird die Bremskraft F und somit die Leistung Px auf 100% oder auch mehr als 100% angehoben.
  • Ähnliches geschieht während der Panikfunktion. Auch dann wird kurzzeitig die Bremskraft F, wie in Figur 3 dargestellt, erhöht.
  • Die schraffierten Bereiche in den Figuren stellen jeweils den Energieverbrauch dar. Der Unterschied zwischen den Figuren 1 und 2 ist erheblich, eine große Menge an Energie kann somit durch die angepasste und verringerte Leistung Px eingespart werden. Dennoch wird ausreichend Bremskraft F auf die Absperrvorrichtung 3, wie z.B. den Bügel 3, ausgeübt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Eingangs- oder Ausgangsanlage
    2
    Säule
    3
    Absperrvorrichtung, Bügel
    4
    Antrieb
    5
    Steuerungssystem
    6
    Winkelmesssystem
    7
    Bremse
    8
    Spannungsquelle
    9
    Stromquelle

Claims (11)

  1. Eingangs- oder Ausgangsanlage (1) mit einer Säule (2) an der eine Absperrvorrichtung (3) angebracht ist, wobei ein Antrieb (4), ein Steuerungssystem (5) und ein Winkelmesssystem (6) vorgesehen sind, und wobei die Eingangs- oder Ausgangsanlage (1) ferner eine Bremse (7) aufweist, die auf die Absperrvorrichtung (3) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (7), je nach Position, mit einer variablen Leistung Px angetrieben wird, wobei dennoch in jeder Position eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird.
  2. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Absperrvorrichtung (3) mittels des Winkelmesssystems (6) abgefragt wird, wobei das Steuerungssystem (5) die nötige Bremswirkung ermittelt und der Antrieb (4) diese bereitstellt.
  3. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung Px über eine veränderbare Spannung U erreicht wird.
  4. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung Px über eine veränderbare Stromstärke I erreicht wird.
  5. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung Px sowohl über eine veränderbare Spannung U als auch eine veränderbare Stromstärke I erreicht wird.
  6. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung Px über ein veränderbares Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation erreicht wird.
  7. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (3) ein Bügel, ein Drehkreuz oder ein sonstiges Bauteil zum Absperren eines Raumes darstellt.
  8. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung Px variiert, so dass ein Bereich von 10-100% der Bremswirkung erreicht werden kann, wobei die Bremswirkung kurzzeitig auch den Wert von 100% übersteigen kann.
  9. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung Px im Normal- oder Panikfall von einer variablen Leistung Px zunächst auf ca. 0% Leistung, dann auf ca. 100% Leistung und dann wieder zurück auf die variable Leistung Px geregelt wird.
  10. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung Px bei einer Manipulation der Absperrvorrichtung (3) von einer variablen Leistung Px während der Manipulation unmittelbar auf ca. 100% Leistung und nach Beendigung der Manipulation wieder zurück auf die variable Leistung Px geregelt wird.
  11. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung Px über das Steuerungssystem (5) veränderbar ist, wobei eine elektrisch steuerbare Spannungsquelle (8) oder Stromquelle (9) oder eine Pulsweitenmodulation Einsatz finden.
EP13175038.2A 2012-07-17 2013-07-04 Eingangs- oder Ausgangsanlage Active EP2687664B1 (de)

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