EP2687664B1 - Eingangs- oder Ausgangsanlage - Google Patents

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EP2687664B1
EP2687664B1 EP13175038.2A EP13175038A EP2687664B1 EP 2687664 B1 EP2687664 B1 EP 2687664B1 EP 13175038 A EP13175038 A EP 13175038A EP 2687664 B1 EP2687664 B1 EP 2687664B1
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EP
European Patent Office
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power
entry
variable
exit system
blocking device
Prior art date
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EP2687664A3 (de
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Jürgen HÄMMERLE
Peter Launer
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Wanzl GmbH and Co KgaA
Original Assignee
Wanzl GmbH and Co KgaA
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Publication of EP2687664A3 publication Critical patent/EP2687664A3/de
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    • E05Y2900/40—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for gates

Definitions

  • the invention relates to an entrance or exit system with the features in the preamble of the main claim.
  • Such a system has a shut-off device, which can be designed in the form of a bracket, a turnstile or another component for shutting off a room.
  • Input and output systems with a barrier which are designed as a bracket, for example, in the publications 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 , EP 0 423 016 A1 or the DE 44 32 922 C2 described.
  • a locking device in the form of a turnstile is disclosed in the patent specifications as an example EP 0 456 649 B1 , DE 38 31 056 C1 or the EP 0 410 299 B1 .
  • 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.
  • the power is provided in variable amounts and depending on the need for braking power.
  • the position of the shut-off device is determined using an angle measuring system, so that the performance can be adjusted accordingly.
  • This measure allows the braking operations specified by the power curves to be optimized.
  • the effective power can also be reduced accordingly, since a lower braking force and, in the event of a panic, a lower "panic force" is sufficient.
  • the invention relates to an entrance or exit system 1 with a column 2 on which a shut-off device 3 is attached.
  • a drive 4, a control system 5 and an angle measuring system 6 are also provided.
  • the entrance or exit system 1 also has a brake 7 which acts on the shut-off device 3 .
  • the brake 7 is driven with a variable power Px, with an adequate braking effect being achieved in every position.
  • the position of the shut-off device 3 is queried by means of the angle measuring system 6, with the control system 5 determining the necessary braking effect and the drive 4 then making this available.
  • variable power Px is achieved via a variable voltage U.
  • variable power Px is achieved via a variable current intensity I.
  • variable power Px is achieved both via a variable voltage U and a variable current intensity I.
  • variable power Px can also be provided via a changeable pulse duty factor of a 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 also briefly exceed the value of 100%.
  • the power Px is initially controlled by a variable power Px to about 0% power, then to about 100% power and then back to the variable power Px.
  • the power Px is regulated from a variable power Px directly to approximately 100% power during the manipulation and back to the variable power Px after the end of the manipulation.
  • the power Px can be changed via the control system 5, with an electrically controllable voltage source 8 or current source 9 or pulse width modulation being used.
  • the shut-off device 3 can be a bracket, a turnstile or some other component for shutting off a room.
  • a limitation of the power Px can also be preset by limiting the voltage U, the current intensity I or the pulse duty factor of the pulse width modulation in the control system 5.
  • a performance of Px 100% is not absolutely necessary.
  • the required power Px can also be reduced.
  • the power Px defines the braking effect, braking power or rated brake power.
  • the braking force F, the torque M as well as the voltage U and the current intensity I behave in a similar way to the power Px, each with a constant electrical resistance R.
  • pulse width modulation represents an alternative.
  • a range from 2 to 20 kHz is a preferred range here.
  • a value of over 15 kHz is also preferable, since the noise is then in the inaudible range.
  • the maximum power consumption Px for 100% braking power is 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 from 0 to 100%, with values between 0 and 24 volts having proven to be sensible. With regard to the current intensity I, a range between 0 and 100% is possible, values between 0 and 2.4 amperes are advantageous.
  • FIG. 1 shows the power curve as known from the prior art.
  • a 100% performance is effective when the shut-off device 3, in this example in the form of a bar, is in the rest position, ie blocks a passage, or briefly when the bar remains in the open position, ie the passage is free.
  • FIG 2 the power curve of the variable power Px is shown.
  • a power Px of about 10% acts in the rest position.
  • the power Px of the brake drops to 0%.
  • the bracket 3 is braked with maximum braking force F, ie 100% of the power is effective, but this can then be reduced to about 10% after a short time.
  • the bracket 3 is then supposed to close the passage again, the braking force F and thus the power Px is 0%. So that the original rest position can be resumed, the power Px is briefly increased to 100% and then reduced to approx. 10%.
  • figure 3 shows the performance curve in the case when the shut-off device 3 is manipulated. This occurs, for example, when a person wants to leave the room with the shut-off device 3 closed and moves the shut-off device 3 in the opposite direction to the walking direction. In this case the braking force F is briefly increased. The power Px is increased up to 100% or even higher. However, manipulation can also occur if the shut-off device is open and it is to be closed by force. In this case, too, the braking force F and thus the power Px is increased to 100% or even more than 100%.
  • the hatched areas in the figures each represent the energy consumption.
  • the difference between the Figures 1 and 2 is significant, a large amount of energy can thus be saved by the adjusted and reduced power Px. Nevertheless, sufficient braking force F is exerted on the shut-off device 3, such as the bracket 3.

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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 , EP 0 423 016 A1 oder der DE 44 32 922 C2 beschrieben.
  • Eine Absperrvorrichtung, in Form eines Drehkreuzes, offenbaren exemplarisch die Patentschriften EP 0 456 649 B1 , DE 38 31 056 C1 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 (10)

  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,
    wobei 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, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bremse (7), in einer Ruhestellung, in der die Absperrvorrichtung einen Durchgang sperrt, und in einer Offenstellung, in der die Absperrvorrichtung einen Durchgang freigibt, mit einer variablen Leistung (Px) zur Reduzierung der Leistungsaufnahme für die Bremswirkung angetrieben wird, wobei dennoch in jeder dieser beiden Positionen
    eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird.
  2. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die variable Leistung (Px) über eine veränderbare Spannung U erreicht wird.
  3. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung (Px) über eine veränderbare Stromstärke I erreicht wird.
  4. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die variable Leistung (Px) sowohl über eine veränderbare Spannung (U) als auch eine veränderbare Stromstärke (I) erreicht wird.
  5. Eingangs- oder Ausgangsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leistung (Px) über ein veränderbares Tastverhältnis einer Pulsweitenmodulation erreicht wird.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
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