ТУРНИКЕТ
TURNSTILE

Предлагаемое изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям турникетов-триподов, используемых для контролируемого пропуска людей на пропускных пунктах различного назначения. Турникеты-триподы имеют корпус, установленный в корпусе поворотный узел, ось которого наклонена к горизонтали, обычно под углом 45°, и закрепленные на поворотном узле преграждающие штанги, обычно в количестве 3-х штук.
Одна из штанг обычно занимает исходное горизонтальное положение, перекрывая проход. Свободному проходу через турникет препятствует специальное фиксирующее (блокирующее) устройство. При поступлении команды на разрешение прохода от пульта охраны или системы контроля доступа поворотный узел получает возможность свободно провернуться и пропустить человека через турникет. В случае чрезвычайных ситуаций, например при пожаре, существует необходимость обеспечения свободного прохода через турникет, что достигается обычно переводом преграждающей штанги, занимающей горизонтальное положение и препятствующей проходу, в вертикальное положение.
Известно турникетное устройство для контролируемого пропуска людского потока, содержащее в качестве блокировочного элемента турникет, поворотный вокруг оси вращения, наклоненной под углом 45° относительно перпендикуляра. Турникет имеет три расходящиеся тригонально от тарелки опоры заградительных рычага, которые при вращении турникета вокруг оси своего подшипника последовательно передвигаются, в основном, в горизонтальную блокировочную позицию или же в позиции, освобождающие проход. В обычном порядке эти заградительные рычаги под заданным ранее углом относительно оси вращения выступают с тарелки опоры, соединены с ней шарнирно, но с возможностью откидывания, и в своих обычных рабочих позициях удерживаются посредством разъемных стопоров (см. патент DE 2825787 (А1), кл. МПК Е06В 11/08, опубл. 20.12.1979).
В турникетных устройствах этого типа при фиксировании преграждающих штанг в их обычных рабочих положениях, в которых они путем вращения блокировочного элемента последовательно попадают в блокирующую позицию, преграждающую проход, путем электромагнитного стопорения при сбое электропитания или при его преднамеренном отключении преграждающие штанги, находящиеся в блокировочной позиции, под действием силы тяжести отклоняются от горизонтального положения и освобождают соответствующий проход. После происшествия, как, например, сбой электропитания, вызывающего открывание блокировочных элементов, требуется завести обратно вручную в свое обычное рабочее положение преграждающие штанги, прежде отклоненные от своих блокирующих позиций с началом повреждающего происшествия.
Неудовлетворительным, однако, является то, что при исчезновении питания штанга всегда падает и проход становится свободным, в то время как в ряде случаев режим работы предприятия, на котором установлен турникет, это запрещает.
Известен «Способ управления работой турникетного устройства», в котором создающая препятствие для прохода система из нескольких преграждающих штанг вращается вокруг неподвижной оси турникета. В чрезвычайных обстоятельствах, например при исчезновении электропитания, хотя бы одна из штанг может переводиться в нерабочее состояния, когда она освобождает проход, причем, во-первых, после того как причина, препятствующая проходу, будет устранена, имеются средства, возвращающие преграждающую систему в исходное рабочее состояние, во-вторых, преграждающая система взаимодействует с инкрементальным электродвигателем так, что после устранения чрезвычайных обстоятельств система из нескольких преграждающих штанг возвращается в рабочее состояние путем ее перемещения хотя бы на один шаг (см. патент RU 2130540, кл. МПК Е06В 11/08, дата публ. 20.05.1999 г.).
Недостатком данного турникета является то, что его применение возможно только при наличии механизма, включающего в себя электродвигатель с системой управления, а также электромагнита расфиксации преграждающей планки электромеханической системы, что снижает надежность их работы.
Неудовлетворительным в этом турникете также является то, что, как и в предыдущих турникетах, при исчезновении питания штанга всегда падает и проход становится свободным, что в ряде случаев неприемлемо для режимных предприятий.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Турникет», содержащий неподвижную опору и закрепленную на опоре механическую часть, включающую поворотный узел с закрепленными на узле штангами перекрытия прохода, с возможностью их жесткой фиксации в рабочем положении с расположением одной из штанг по существу горизонтально для запрещения несанкционированного прохода через турникет, а также с возможностью экстренного перевода горизонтально расположенной штанги в по существу вертикальное положение с полным открытием прохода через турникет, а также механизм фиксации поворотного узла и механизм антипаники, причем механическая часть также включает опорную плиту, на которой с одной из ее сторон на по существу перпендикулярной плите оси вращения установлен поворотный узел, при этом штанги перекрытия прохода разъемно соединены с шарнирно закрепленными на поворотном узле захватами, а на поворотном узле установлены фиксаторы, каждый из которых имеет возможность поступательного перемещения по оси, по существу параллельной оси вращения поворотного узла, причем первый конец каждого фиксатора имеет возможность зацепления с соответствующим захватом для фиксации соответствующей штанги перекрытия в рабочем положении, и при этом механизм антипаники включает закрепленный на опорной плите регулируемый электромагнит антипаники, механически связанный с первым концом толкателя антипаники, установленного по существу перпендикулярно опорной плите с ее стороны, противоположной стороне установки поворотного узла, причем второй конец указанного толкателя в обычном режиме работы турникета расположен в выполненном в опорной плите сквозном отверстии с возможностью контакта второго конца толкателя со вторым концом фиксатора, обеспечивающего закрепление горизонтально расположенной в рабочем режиме штанги перекрытия, при отключенном механизме антипаники, и при этом каждый фиксатор подпружинен посредством разжимающей пружины так, что при срабатывании механизма антипаники с обеспечением поступательного перемещения толкателя антипаники в противоположном от поворотного узла направлении фиксатор горизонтальной штанги перекрытия имеет возможность поступательного перемещения в том же направлении, что и толкатель антипаники, под действием указанной пружины с выходом первого конца этого фиксатора из зацепления с захватом горизонтально располагаемой штанги перекрытия прохода с обеспечением перевода последней в по существу вертикальное положение.
При этом электромагнит антипаники может быть выполнен толкающим, причем в этом случае срабатывание механизма антипаники с освобождением прохода через турникет обеспечивается при отключении электромагнита антипаники, либо электромагнит антипаники может быть выполнен втягивающим, причем срабатывание механизма антипаники с освобождением прохода через турникет обеспечивается при включении электромагнита антипаники (см. патент RU 2312198, кл. МПК Е06В 11/08, дата публ. 10.12.2007).
Недостатком этого турникета является то, что работа механизма антипаники и расфиксация преграждающей штанги зависят от наличия питающего турникет напряжения: при отсутствии напряжения невозможно или освобождение прохода через турникет при втягивающем электромагните, или возврат и удержание штанги в горизонтальном положении при толкающем электромагните. Кроме того, питание электромагнита антипаники повышает энергопотребление турникета.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в упрощении конструкции быстрооткрываемой штанги турникета (так называемой штанги-«антипаники»), улучшении технологичности при ее изготовлении, повышении надежности работы, снижении энергопотребления турникета при эксплуатации, за счет обеспечения независимости работы штанги от наличия или отсутствия питающего турникет напряжения.
Достижение указанного результата обеспечивается тем, что турникет содержит неподвижную стойку, плиту механизма с подшипниковым узлом, вал, установленный с возможностью вращения в подшипниковом узле, соединенную с валом ступицу с преграждающими штангами, механизмы позиционирования и фиксации преграждающих штанг, механизм антипаники, устройство плавной доводки преграждающих штанг до исходного положения, датчик угла поворота, блок электронного управления, световую индикацию и пульт дистанционного управления.
В соответствии с изобретением для обеспечения быстрого принудительного открывания механизм антипаники выполнен в виде хвостовика, соединенного с возможностью разъема со ступицей штанг, и полой цилиндрической штанги-антипаники, а также в виде расположенных внутри нее тяги, пружины растяжения, натяжителя пружины и шумопоглощающего элемента. При этом штанга выполнена с возможностью свободного насаживания и снятия ее с хвостовика. Тяга одним концом шарнирно соединена с хвостовиком, а другим концом - с пружиной растяжения. Пружина соединена противоположным своим концом с натяжителем. Натяжитель выполнен с возможностью свободного вращения внутри штанги. А шумопоглощающий элемент закреплен одним концом на тяге.
Кроме того, в случае быстрого принудительного открывания в качестве штанги-антипаники может быть использована любая из преграждающих штанг.
Кроме того, корпус штанги выполнен из трубы, упора и заглушки.
Кроме того, хвостовик соединен со ступицей штанг с помощью винта.
Кроме того, хвостовик снабжен заходной частью, выполненной в виде конуса или радиусной фаски, с целью облегчения открывания и закрывания штанги.
Кроме того, хвостовик в нижней части имеет канавку, выполненную от края хвостовика на расстоянии, равном диаметру штанги, с целью обеспечения принятия штангой автоматически вертикального положения при ее принудительном открывании.
Кроме того, ось шарнира хвостовика расположена от его края на расстоянии, равном радиусу штанги.
Кроме того, в хвостовике выполнен паз, проходящий вдоль оси хвостовика, для обеспечения возможности поворота тяги.
Кроме того, тяга выполнена в виде планки, имеющей радиусное скругление со стороны хвостовика.
Кроме того, шумопоглощающий элемент выполнен в виде трубки из неметаллического упругого материала, внутри которой установлена с возможностью свободного растяжения и сжатия пружина.
Кроме того, натяжитель пружины выполнен с возможностью регулирования силы натяжения.
Благодаря такой конструкции механизма антипаники обеспечена надежная работа турникета в условиях отсутствия электропитания, так как независимо от него преграждающая штанга, с одной стороны, остается прочно в положении «проход закрыт», а в случае необходимости свободного прохода может быть принудительно быстро опущена в вертикальное положение, когда «проход открыт».
Турникет поясняется чертежами:
на фиг.1 представлен общий вид турникета сбоку в положении штанги «проход перекрыт»;
на фиг.2 представлен общий вид турникета спереди в положении штанги «проход перекрыт»;
на фиг.3 - общий вид турникета сбоку в положении штанги «проход открыт»;
на фиг.4 - общий вид турникета спереди в положении штанги «проход открыт»;
на фиг.5 - вид механизма антипаники турникета;
на фиг.6 - вид механизма антипаники турникета в поперечном разрезе В-В вдоль оси шарнира.
Турникет состоит из неподвижного корпуса 1, в верхней части которого расположен его механизм, включающий, кроме прочего, ступицу 2 с тремя прикрепленными к ней преграждающими штангами 3. Ось вращения штанг 3 турникета наклонена по отношению к горизонту обычно на 45-50°, при этом в исходном положении одна из трех преграждающих штанг 3 занимает горизонтальное положение и служит препятствием для несанкционированного прохода.
Штанга 3 турникета состоит из полой цилиндрической трубы 7, упора 12 и заглушки 16 и выполнена быстрооткрываемой так, что для ее открытия достаточно вытянуть ее на расстояние около 50 мм и опустить вниз.
Хвостовик 4 штанги разъемно закреплен на ступице 2 турникета с помощью болта 5 и пружинной шайбы 6.
В положении штанги «проход перекрыт» (см. фиг.5) труба 7 штанги 3 свободно одета на хвостовик 4. Тяга, выполненная в виде планки 8, установлена с одного конца шарнирно на оси 9, закрепленной неподвижно на хвостовике 4. Чтобы свободно повернуться из горизонтального в нижнее вертикальное положение и не ослаблять при этом тело хвостовика, планка 8 имеет, по крайней мере, с одной стороны скругление по радиусу, равному половине ширины планки 8. С другой стороны, планка 8 снабжена отверстием для зацепа пружины растяжения 10. Второй зацеп пружины 10 вставлен в натяжитель 11, при этом последний может быть выполнен как регулируемым, как показано на фиг.5, так и нерегулируемым. Натяжитель 11 опирается на упор 12, жестко прикрепленный к трубе 7 штанги. Особенностью натяжителя 11 является то, что он может свободно со скольжением вращаться относительно трубы штанги 7, что необходимо для предотвращения закручивания пружины 10 при многократном касании штанги руками человека во время прохода. В варианте регулируемого натяжителя, показанного на фиг.5, в качестве регулировочных элементов использованы гайка 13 и контргайка 14. Шайба 15 использована в качестве прокладки скольжения. Заглушка 16 закрывает штангу с торца. Для подавления при работе турникета шума от дребезга и ударов пружины 10 по трубе 7 используется шумопоглощающий элемент 17, выполненный в виде пористой или гофрированной неметаллической трубки, установленной с возможностью свободного растяжения и сжатия пружины 10, которая закреплена с одного конца на планке 8, например нитью 18, как показано на фиг.5.
Для перевода штанги 3 в положение «проход открыт» нужно оттянуть ее на расстояние не менее чем L (см. фиг.5, обычно L≈50 мм) и опустить вниз. В открытом положении штанги 3 ее труба 7 попадает одним краем в канавку 19, выполненную от конца хвостовика 4 на расстоянии, равном диаметру штанги, что обеспечивает устойчивое вертикальное положение штанги. Для облечения перевода штанги в положение «проход открыт» и обратно в положение «проход перекрыт» на конце хвостовика 4 выполнена заходная часть в виде конуса 20 (возможен также вариант выполнения заходной части в виде скругления). Для обеспечения возможности свободного поворота планки 8, в хвостовике 4 выполнен паз 21, проходящий вдоль оси 9.
Предложенная конструкция механизма антипаники проста в изготовлении, надежна, снижает потребление электроэнергии турникетом, так как не требует наличия управляющих электромагнитов, обеспечивает независимость работы штанги от наличия или отсутствия питающего турникет напряжения.