PL215501B1 - Mechanizm kołowrotu z elektronicznym układem sterująco-blokującym urządzenie kontrolujące przejście osób - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm kołowrotu z elektronicznym układem sterującoblokującym urządzenie kontrolujące przejście osób.

Znane są różnego rodzaju mechanizmy blokowania kołowrotu w urządzeniach kontrolujących przejścia osób oraz różnego rodzaju układy sterujące kołowrotem w urządzeniach kontrolujących przejścia osób.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 188821 mechanizm blokowania kołowrotu w urządzeniu kontrolującym przejście osób, w którym zespół hamowania stanowi sprzęgło elektromagnetyczne zamocowane cewkotrzymakiem do piasty i tarcza zbieraka, które osadzone są na osi kołowrotu, pomiędzy cewkotrzymakiem a korpusem zwory. Na obwodzie korpusu mechanizm posiada zamocowane dwa ograniczniki tworzące kąt środkowy nie większy niż 30°, które współpracują z usytuowanym między nimi zderzakiem, połączonym z płytą nośną mechanizmu. Mechanizm posiada również zespół centrujący, wyposażony w sprężynę zamocowaną do płyty nośnej i oddziaływującą stycznie na korpus w taki sposób, że w warunkach równowagi sytuuje go ona w położeniu równych odległości obu ograniczników od zderzaka. Ponadto mechanizm posiada amortyzator, stycznie zamocowany do korpusu zwory sprzęgła elektromagnetycznego.

Z opisu patentowego USA nr US 5605015 znany jest mechanizm blokowania kołowrotu w urządzeniu kontrolującym przejście osób, w którym uwalnianie i blokowanie możliwości przejścia osób, steruje dwusprężynowe urządzenie uwalniająco-blokujące. Urządzenie to połączone jest z układem zawierającym mechaniczną zapadkę blokującą lub uwalniającą możliwość przesuwu ramienia przejścia, która z drugiej strony wsparta jest o aktywną sprężynę dociskową, umożliwiającą powrót zapadki na pozycję pierwotną. Ponadto urządzenie posiada silnik krokowy, napędzający bęben kołowrotu oraz elektromagnes hamujący.

Wadą znanych urządzeń sterująco-blokujących w kołowrotach kontrolujących przejście osób, jest brak możliwości ich działania w dowolnie przełączanych przez użytkownika następujących trybach pracy w przypadku zaniku zasilania mechanizmu energią elektryczną:

1. ruch ramion zostaje zablokowany w wybranym kierunku,

2. ruch ramion zostaje odblokowany w wybranym kierunku.

Mechanizmu kołowrotu z elektronicznym układem sterująco-blokującym urządzenie kontrolujące przejście osób według wynalazku, posiada na wałku głównym zamontowany hamulec elektromagnetyczny, posadowiony pomiędzy płytą czołową, a płytą wewnętrzną mechanizmu, koło zębate oraz koło pasowe sprzęgła, połączone z kołem pasowym silnika. Po przeciwnej stronie hamulca elektromagnetycznego, do płyty czołowej mechanizmu, zamontowany jest rotor, wyposażony w nie mniej niż dwa ramiona, tworzące sekcje przejścia dla osoby upoważnionej. Do płyty wewnętrznej mechanizmu, zamontowany jest silnik elektryczny oraz dwa elektromagnesy, uruchamiające zapadkę blokującą lub uwalniającą koło zębate. Każdy z elektromagnesów posiada zainstalowane urządzenie mechaniczne do odblokowywania mechanizmu kołowrotu, wyposażone w łatwo dostępny, korzystnie ręczny element odblokowujący. Zainstalowany w mechanizmie elektromechaniczny napęd rotora wspomaga przejście osoby upoważnionej oraz pozycjonuje rotor za każdym razem do pozycji „0”. Mechanizm kołowrotu posiada dwa niezależne układy blokujące, funkcjonujące dla każdego kierunku ruchu rotora. Pierwszy układ blokujący, składający się z hamulca elektromagnetycznego, umożliwia odblokowanie ruchu rotora w przypadku napierania na ramiona rotora przez osobę upoważnioną do przejścia. Drugi układ blokujący, składający się z dwóch elektromagnesów, układu zapadek i koła zębatego, w przypadku sforsowania pierwszego układu, uniemożliwia przejście osoby nieupoważnionej.

Elektroniczny układ sterująco-blokujący wyposażony jest w procesor układu oraz w czujnik obrotu, posadowiony nad końcówką wałka głównego za pomocą trwale zamontowanego do płyty wewnętrznej, odpowiednio wygiętego, sztywnego elementu nośnego. Do procesora układu podłączone są układy czujników załączających i wyłączających hamulec elektromagnetyczny, silnik elektryczny, dwa elektromagnesy oraz czujnik optyczny. Czujnik obrotu przesyła sygnały o stanie pozycji rotora, z zamontowanymi do niego ramionami przejścia, do silnika, w celu ustawienia rotora w żądanej pozycji „0”. Poprzez sygnały z czujnika obrotu, układ elektroniczny weryfikuje pozycję rotora z dokładnością do 5 stopni. Każde pchnięcie ramion rotora przez osobę korzystającą z przejścia kontrolowanego, jest odnotowane przez czujnik obrotu, którego sygnał jest przesyłany w czasie rzeczywistym do procesora sterującego układem elektronicznym. Układ elektroniczny załącza silnik, który wraz z osobą przechodzącą obraca rotorem do momentu, gdy czujnik obrotu przekaże sygnał, o ustawieniu rotora w pozycji „0”.

PL 215 501 B1

Czujnik optyczny przesyła sygnał do układu sterująco-blokującego, że w pozycji przejścia znajduje się osoba, która chce skorzystać z kontrolowanego przejścia.

W przypadku zaniku zasilania, mechanizm kołowrotu można odblokować za pomocą urządzenia mechanicznego do odblokowywania mechanizmu, poprzez przekręcenie elementu odblokowującego mechanizm przy jednym z elektromagnesów, w zależności od kierunku, w jakim rotor ma być swobodnie obracany. W przypadku mechanicznego przekręcenia elementu odblokowującego przy każdym z elektromagnesów, uzyskuje się swobodny ruch obrotowy rotora w obu kierunkach.

Konstrukcja mechanizmu kołowrotu według wynalazku, pozwala jego użytkownikowi, w przypadku zaniku napięcia, wybierać odpowiadające mu w danych warunkach różne tryby pracy, polegające na tym, że rotor pozostaje odblokowany, przez co możliwy jest ruch osób korzystających z bramki w obu kierunkach, lub rotor pozostaje odblokowany tylko w jednym z kierunków ruchu, lub rotor pozostaje zablokowany dla wszystkich kierunków ruchu osób korzystających z bramki.

Sterowania pracą kołowrotu następuje po podłączeniu napięcia zasilającego. Procesor układu sprawdza poprzez czujnik obrotu, stan rotora. Jeżeli rotor jest w innej pozycji niż „0”, procesor przesyła sygnał do silnika, w celu przekręcenia rotora do pozycji, dla której czujnik obrotu wskaże, że rotor znajduje się w pozycji „0”. Kiedy rotor znajduje się w pozycji „0”, procesor wysyła sygnał uruchamiający hamulec elektromagnetyczny. Mechanizm kołowrotu i jego układ elektroniczny oczekuje na sygnał z urządzenia zewnętrznego - na przykład z systemu biletowego lub z systemu kontroli dostępu. Po otrzymaniu sygnału z urządzenia zewnętrznego, procesor układu elektronicznego odłącza napięcie od hamulca elektromagnetycznego z jednoczesnym załączeniem napięcia na jeden z elektromagnesów, w zależności od określonego przez sygnał zewnętrzny kierunku ruchu rotora bramki. Urządzenie oczekuje na ruch rotora, spowodowany przez pchnięcie ramion rotora przez osobę przechodzącą przez bramkę. Czujnik obrotu w czasie rzeczywistym przesyła sygnały do procesora układu sterującoblokującego o kierunku obrotu rotora. W przypadku prawidłowego kierunku nacisku na ramię rotora, zatwierdzonego przez czujnik obrotu, procesor układu załącza silnik i wraz z osobą przechodzącą przez bramkę, obraca rotorem do momentu, aż czujnik obrotu przekaże sygnał o ustawieniu rotora w pozycji „0”. W tym momencie, procesor układu wyłącza elektromagnes oraz silnik i załącza hamulec elektromagnetyczny, blokujący przejście przez bramkę następnej osobie.

Zaletą mechanizmu kołowrotu według wynalazku jest stosunkowo prosta i niezawodna konstrukcja układów mechanicznych i elektronicznych, sterowanych cyfrowo, z których sygnały o aktualnym ich stanie pracy i położeniu są przesyłane w czasie rzeczywistym do procesora sterującego mechanizmem kołowrotu. Mechanizm kołowrotu pozwala jego użytkownikowi wybierać optymalne tryby pracy, zapewniające osobom korzystającym z przejścia, bezpieczeństwo w każdych warunkach awaryjnych, związanych na przykład z brakiem napięcia w chwili przechodzenia osoby uprawnionej przez bramkę.

Mechanizm kołowrotu w przykładzie wykonania jest pokazany na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia mechanizm w rzucie aksonometrycznym, natomiast Fig. 2 przedstawia rotor z zamontowanymi trzema ramionami.

Mechanizm kołowrotu składa się z płyty czołowej 12 oraz z płyty wewnętrznej 8, pomiędzy którymi zamontowany jest hamulec elektromagnetyczny 9. Do płyty wewnętrznej 8 zamontowany jest silnik elektryczny 2, którego koło zamachowe 14, stanowiące jednocześnie koło pasowe, poprzez napęd pasowy, połączone jest ze sprzęgłem 3, posadowionym w korpusie 11, pomiędzy elementami obudowy 4 i 10. W środkowej części górnej powierzchni korpusu 11 zamontowany jest czujnik optyczny 13. W pobliżu jednej ze skrajnych krawędzi płyty wewnętrznej zamontowane są elektromagnesy 5, połączone z zapadkami 6 koła zębatego. Do zewnętrznej strony płyty czołowej 12 zamontowany jest mechanizm rotora 15 z posadowionymi w nim ramionami 7.

Claims (7)

1. Mechanizm kołowrotu z elektronicznym układem sterująco-blokującym urządzenie kontrolujące przejście osób, wyposażony w silnik elektryczny, w zespół hamowania, w mechaniczną zapadkę blokującą lub uwalniającą przejście osób, w czujkę optyczną oraz w rotor, do którego są mocowane ramiona, znamienny tym, że jest wyposażony w elektroniczny układ sterująco-blokujący, posiadający procesor układu, do którego połączony jest czujnik obrotu, układy załączające i wyłączające hamulec elektromagnetyczny (9), układy sterujące pracą elektromagnesów (5), których sygnały są przesyłane w czasie rzeczywistym do procesora układu, natomiast mechanizm kołowrotu, pomiędzy płytą czołową

PL 215 501 B1 (12) i płytą wewnętrzną (8), posiada zamontowany hamulec elektromagnetyczny (9), przy czym na płycie wewnętrznej (8) zamontowany jest silnik elektryczny (2), którego koło pasowe (14) poprzez napęd pasowy, połączone jest z kołem pasowym napędu koła zębatego za pomocą sprzęgła (3), posadowionego w korpusie (11), który wyposażony jest w czujnik optyczny (13), a w pobliżu jednej z krawędzi płyty wewnętrznej (8) posadowione są elektromagnesy (5) połączone z zapadkami (6), przy czym każdy z elektromagnesów (5) wyposażony jest w mechaniczne urządzenie odblokowujące mechanizm kołowrotu, natomiast do zewnętrznej strony płyty czołowej (12) zamontowany jest mechanizm rotora (15) wyposażony w nie mniej niż dwa ramiona (7).

2. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik obrotu, posadowiony jest nad końcówką wałka głównego za pomocą trwale zamontowanego do płyty wewnętrznej (8) odpowiednio wygiętego, sztywnego elementu nośnego.

3. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 1, znamienny tym, że mechanizm rotora (15) i koło zębate napędu kołowrotu osadzone są na jednej osi.

4. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 1, znamienny tym, że napęd elektromechaniczny rotora (15) pozycjonuje rotor (15) za każdym razem do pozycji „0”.

5. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 3, znamienny tym, że poprzez sygnały z czujnika obrotu, procesor układu weryfikuje pozycję rotora z dokładnością do 5 stopni.

6. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada dwa niezależne układy blokujące, przy czym pierwszy układ blokujący, składa się z hamulca elektromagnetycznego (9), natomiast drugi układ blokujący, składa się z elektromagnesów (5), układu zapadek (6) i koła zębatego.

7. Mechanizm kołowrotu według zastrz. 1, znamienny tym, że mechaniczne urządzenie odblokowujące mechanizm kołowrotu, zainstalowane na każdym z elektromagnesów (5), posiada korzystnie przekręcalny element odblokowujący mechanizm.