ТУРНИКЕТ

Полезная модель относится к контрольно-пропускным устройствам, в частности к турникетам-триподам.
Из патента РФ №2312198 (опубликован 10.12.2007; МПК Е06В 11/08) известен турникет, содержащий неподвижную опору и закрепленную на опоре механическую часть, включающую поворотный узел с закрепленными на узле штангами перекрытия прохода. Штанги перекрытия выполнены с возможностью их жесткой фиксации в рабочем положении, так что одна из них устанавливается 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. Турникет также включает механизм фиксации поворотного узла и механизм антипаники, и в составе механической части - опорную плиту, на которой с одной из ее сторон на по существу перпендикулярной плите оси вращения установлен поворотный узел. Штанги перекрытия прохода разъемно соединены с шарнирно закрепленными на поворотном узле захватами. 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. 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. 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. 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.
Указанный выше известный турникет выбран в качестве прототипа заявляемой полезной модели.
Реализация механизма антипаники, описанная в прототипе, предполагает, что второй конец фиксатора постоянно упирается либо в опорную плиту, либо во второй конец толкателя. При каждом проходе через турникет указанный второй конец фиксатора движется по опорной плите, а будучи подпружиненным, испытывает трение о поверхность опорной плиты. И если второй конец фиксатора можно изготовить из износостойкого материала, то выполнение опорной плиты или даже части ее (например, по окружной траектории движения фиксатора) из износостойкого материала экономически нецелесообразно. Это приводит к тому, что в процессе эксплуатации турникета возникает износ материалов, из которых изготовлены опорная плита и/или второй конец фиксатора. Как следствие, фиксатор даже в нормальном режиме работы постепенно смещается по направлению к толкателю, следовательно, в направлении от штанги перекрытия. Это приводит к тому, что со временем штанга перекрытия слабее поджимается фиксатором, т.е. к прямо противоположному результату по отношению к тому, что заявлено в описании прототипа - надежной фиксации штанг перекрытия в рабочем положении.
Кроме того, износ материалов фиксатора и/или толкателя приводит к образованию мелких частиц, которые могут попадать в промежуток между толкателем, совершающим поступательное движение, и сквозным отверстием в опорной плите. Это, в свою очередь, может привести к полной блокировке движения толкателя и, как следствие, полной неработоспособности механической части механизма антипаники и даже выходу из строя электромагнита.
Задачей настоящей полезной модели является разработка такого турникета, который был бы лишен недостатков прототипа, при этом имел простую конструкцию и повышенную надежность работы.
Техническим результатом является снижение износа движущихся частей конструкции турникета, в частности частей механизма антипаники, и как следствие - увеличение срока службы турникета, снижение шума при работе турникета, снижение необходимого усилия, которое нужно приложить к штанге перекрытия для прохода через турникет.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается посредством того, что турникет согласно полезной модели содержит средства крепления турникета, модуль управления, опорную плиту и установленные на ней поворотный узел со штангами перекрытия прохода, механизм фиксации поворотного узла и механизм антипаники. Штанги перекрытия прохода снабжены захватами, шарнирно закрепленными на поворотном узле. На поворотном узле установлены подпружиненные фиксаторы, каждый из которых имеет возможность поступательного перемещения по существу перпендикулярно опорной плите, причем первый конец каждого фиксатора выполнен с возможностью зацепления с соответствующим захватом для фиксации соответствующей штанги перекрытия в рабочем режиме турникета. Механизм антипаники включает коромысло и электромагнит антипаники, механически связанный с первым концом коромысла, а второй конец коромысла совершает движение под действием электромагнита антипаники и таким образом перемещается в отверстии опорной плиты. При этом на втором конце фиксатора, обращенном к опорной плите, установлен ролик, механически взаимодействующий со вторым концом коромысла, так что при срабатывании механизма антипаники ролик имеет возможность по меньшей мере частичного вхождения в отверстие опорной плиты и, таким образом, перевода соответствующей штанги перекрытия в разблокированное положение.
Исключение прямого контакта второго конца фиксатора со вторым концом коромысла и поверхностью опорной плиты посредством установки ролика на втором конце фиксатора позволяет существенно снизить трение между поверхностями движущихся друг относительно друга деталей, а значит, снизить износ указанных элементов турникета, непосредственно влияющий на срок его службы.
Кроме того, в предложенной настоящей полезной моделью реализации механизма антипаники при обычном режиме работы турникета, или рабочем режиме турникета, отпадает необходимость установки второго конца коромысла (в терминах прототипа - второго конца толкателя) строго вровень с поверхностью опорной плиты со стороны второго конца фиксатора, что позволяет упростить конструкцию механизма антипаники. Если в прототипе толкатель шарнирно соединялся с коромыслом и должен был совершать строго поступательное движение (иначе бы его просто заклинило в сквозном отверстии плиты), а его второй конец, обращенный ко второму концу фиксатора, в рабочем режиме турникета должен был быть вровень с соответствующей поверхностью опорной плиты, то в полезной модели второй конец коромысла может совершать не строго поступательное движение, а, например, вращательное, что соответствует обычному движению коромысла, не требуя его дополнительного преобразования в поступательное движение. Как результат такого изменения конструкции повышается надежность работы турникета, снижается влияние попадания посторонних частиц в отверстие опорной плиты на функционирование турникета.
На втором конце коромысла может быть установлен толкатель, который в этом случае и обеспечивает механическое взаимодействие указанного конца коромысла с роликом. Преимуществом данного варианта является то, что толкатель можно выполнить, например, из износостойкого материала, что приведет к дальнейшему снижению износа частей механизма антипаники. Кроме того, при необходимости нужно будет заменить только толкатель, а не все коромысло целиком.
Предпочтительно, если торцевая поверхность второго конца коромысла или толкателя выполнена такой формы, что в рабочем режиме турникета она образует с поверхностью опорной плиты в области отверстия по существу ровную поверхность. В этом варианте осуществления полезной модели ролик каждого из фиксаторов будет двигаться по ровной поверхности и подвергаться меньшему износу.
Кроме того, в любом из вышеперечисленных вариантов исполнения турникета второй конец коромысла может быть снабжен выступом, упирающимся в опорную плиту в рабочем режиме турникета и определяющим глубину входа второго конца коромысла в отверстие опорной плиты. Точное задание положения конца коромысла в отверстии опорной плиты или, опосредованно, торцевой поверхности толкателя в случае использования последнего, позволяет устанавливать торцевую поверхность коромысла или толкателя на определенном уровне по отношению к поверхности опорной плиты, так чтобы износ ролика при его движении был минимальным, а прохождение ролика - максимально плавным.
Далее полезная модель более подробно поясняется со ссылкой на приложенные фигуры, демонстрирующие некоторые из возможных вариантов осуществления полезной модели.
На Фиг. 1 приведен общий вид турникета.
На Фиг. 2 приведен вид на опорную плиту со стороны электромагнита механизма антипаники.
На Фиг. 3 приведен разрез А-А на Фиг. 2.
На Фиг. 4 приведен разрез Б-Б на Фиг. 3.
Турникет содержит опорную плиту (1), на которой установлены средства (2) крепления турникета для установки на стойки, стену и т.п.
На опорной плите (1) размещен поворотный узел (3), который крепится к опорной плите (1) через вал (4) поворотного узла. К поворотному узлу (3) шарнирно крепятся штанги (5) перекрытия прохода посредством захватов (6), причем штанги (5) перекрытия могут соединяться с захватами (6) как разъемно, так и неразъемно.
Также на опорной плите (1) установлены механизм (7, 8) антипаники, механизм (9, 10, 11, 12) фиксации поворотного узла, модуль управления турникетом (не показан) и, если необходимо, кожух (не показан).
Механизм антипаники включает в себя электромагнит (7) механизма антипаники и механически связанное с ним своим первым концом коромысло (8) механизма антипаники.
Механизм фиксации включает в себя электромагнит (9) механизма фиксации, механически связанное с ним своим первым концом коромысло (10) механизма фиксации, механически связанный со вторым концом коромысла (10) палец (11) и пружину (12). В частном случае механизм фиксации может быть выполнен аналогично тому, как это описано в прототипе.
Дополнительно турникет может содержать механизм доворота (не показан), например, аналогичный описанному в прототипе.
Захват (6) своим первым концом, выполненным, например, в виде зуба, входит в зацепление с фиксатором (13), первый конец которого имеет соответствующую концу захвата (6) форму (см. Фиг. 4), так что в рабочем положении турникета положение всех штанг (5) зафиксировано, т.е. они не могут шарнирно вращаться. При этом захват (6) подпружинен пружиной (14) таким образом, что пружина (14) действует на захват (6) в направлении от фиксатора (13) к опорной плите (1).
На втором конце фиксатора (13), удаленном от захвата (6), установлен ролик (15). В качестве ролика (15) может использоваться, например, подшипник качения.
Ролик (15), в свою очередь, находится в прямом или непрямом механическом контакте со вторым концом коромысла (8) механизма антипаники, который не связан с электромагнитом (7) механизма антипаники и перемещается в отверстии (16), выполненном в опорной плите (1).
Опционально на коромысле (8) механизма антипаники может быть установлен толкатель (17), так что его торец (18) перемещается в отверстии (16) (см. Фиг. 3, 4).
Кроме того, коромысло (8) механизма антипаники может содержать выступ (19), упирающийся в опорную плиту (1) в крайнем положении коромысла (8), когда его второй конец максимально глубоко входит в отверстие (16).
По существу, работа турникета согласно настоящей полезной модели аналогична работе прототипа, поэтому далее подробное описание работы заявляемого турникета будет в основном касаться отличий от работы прототипа.
В рабочем режиме турникета постоянно включен механизм фиксации. При этом палец (11) располагается в соответствующем отверстии блокировки (не показано) поворотного узла (3) под действием электромагнита (9) механизма фиксации, передаваемого через коромысло (10) механизма фиксации, таким образом блокируя возможность вращения поворотного узла (3).
При поступлении сигнала от модуля управления на отключение механизма фиксации электромагнит (9) механизма фиксации по крайней мере на какое-то время снимает воздействие на коромысло (10) механизма фиксации, и палец (11) под действием разжимающей силы пружины (12) выходит из отверстия блокировки поворотного узла (3), позволяя последнему свободно вращаться, а турникету - обеспечить проход.
Для специалиста будет понятно, что время снятия действия на коромысло (10) может быть выбрано соответственно задачам, например, таким, чтобы осуществить поворот поворотного узла (3) до совмещения пальца (11) со следующим отверстием блокировки поворотного узла (3).
Возможны и другие варианты реализации механизма фиксации, известные в данной области техники, в том числе из описания прототипа.
В случае возникновения аварийной ситуации проход через турникет обеспечивается механизмом антипаники. При этом штанга (5) перекрытия, которая собственно и перекрывает проход, разблокируется, освобождая проход, что может быть реализовано следующим образом.
В рабочем режиме турникета электромагнит (7) механизма антипаники воздействует на первый конец коромысла (8) механизма антипаники таким образом, что второй конец указанного коромысла (8) размещен в отверстии (16) опорной плиты. Второй конец коромысла (8) взаимодействует с роликом (15), установленным на втором конце фиксатора (13), так что ролик (15) в рабочем режиме турникета при отключении механизма фиксации может перемещаться по поверхности опорной плиты (1), свободно проходя отверстие (16).
Предпочтительно, но не обязательно, если торцевая поверхность второго конца коромысла (8) в рабочем режиме турникета образует с поверхностью опорной плиты (1) в области отверстия (16) по существу ровную поверхность, благодаря чему ролик (15) может совершенно свободно катиться по поверхности опорной плиты (1).
В частном варианте осуществления на втором конце коромысла (8) может быть закреплен толкатель (17), торцевая поверхность (18) которого обеспечивает механическое взаимодействие второго конца коромысла (8) с роликом (15).
Аналогично сказанному выше, предпочтительно, если торцевая поверхность (18) толкателя (17) в рабочем режиме турникета образует с поверхностью опорной плиты (1) в области отверстия (16) по существу ровную поверхность, так что ролик (15) может совершенно свободно катиться по поверхности опорной плиты (1).
Кроме того, в любом из перечисленных вариантов на втором конце коромысла (8) может быть выполнен выступ (19), который в рабочем режиме турникета, когда коромысло (8) размещается максимально глубоко в отверстии (16) опорной плиты, упирается в опорную плиту (1) и таким образом определяет глубину входа указанного второго конца коромысла (8) в отверстие (16) опорной плиты.
Ролик (15) в свою очередь установлен на втором конце фиксатора (13). Задачей указанного фиксатора (13) является блокировка и разблокировка захвата (6), определяющего положение штанги (5) перекрытия, непосредственно перекрывающей проход.
В рабочем режиме турникета, когда второй конец коромысла (8) максимально глубоко расположен в отверстии (16), ролик (15) смещен от отверстия (16) по направлению к фиксатору (13). Фиксатор (13) смещен к захвату (6), и своим первым концом, выполненным, например, в виде зуба, находится в зацеплении с захватом (6), предотвращающим движение захвата (6), как показано на Фиг. 4. Соответствующая штанга (5) перекрытия при этом перекрывает проход через турникет, и проход возможен только при поступлении сигнала от модуля управления на отключение механизма фиксации.
При возникновении аварийной ситуации, например, обесточивании турникета, электромагнит (7) механизма антипаники воздействует на первый конец коромысла (8) таким образом, что второй конец коромысла (8) перемещается из отверстия (16) в направлении от ролика (15).
Поскольку фиксатор (13) поджат пружиной (14), он подпирает ролик (15) к торцевой поверхности второго конца коромысла (8) или торцевой поверхности (18) толкателя, если последний установлен на втором конце коромысла (8). При перемещении второго конца коромысла (8) ролик (15) перемещается в том же направлении, по меньшей мере частично входя в отверстие (16), вызывая перемещение подпружиненного фиксатора (13) в сторону отверстия (16) и в направлении от захвата (6). Первый конец фиксатора (13) выходит из зацепления с захватом (6), захват (6) освобождается, получая возможность шарнирного вращения, и штанга (5) перекрытия, освобождает проход, например, опускаясь вертикально под действием собственного веса.
Существенным отличием настоящей полезной модели от прототипа является то, что связь между фиксатором (13) и коромыслом (8) осуществляется через ролик (15).
Во-первых, ролик (15) при перемещении по поверхности опорной плиты (1) испытывает намного меньшую силу трения в сравнении с перемещением второго конца фиксатора по поверхности опорной плиты согласно прототипу. Снижение трения увеличивает срок службы турникета, а кроме того, снижает вероятность образования стружки, которая может забиваться в элементы механизма антипаники, нарушая его работу.
Во-вторых, поскольку площадь контакта ролика (15) с торцевой поверхностью второго конца коромысла (8) или торцевой поверхностью (18) толкателя мала, снижаются требования как к указанным торцевым поверхностям, таким как гладкость, точное позиционирование вровень с соответствующей поверхностью опорной плиты (1), так и требования к траектории движения второго конца коромысла (8).
В прототипе вращательное движение коромысла механизма антипаники преобразуется в поступательное движение толкателя, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность, в том числе из-за трения между вторым концом фиксатора и поверхностью опорной плиты, приводящего к возникновению стружки, которая как и другие посторонние частицы может забиваться в промежуток между отверстием опорной плиты и толкателем.
В предложенной полезной модели нет необходимости преобразования вращательного движения коромысла (8) в поступательное движение толкателя, что повышает надежность и ремонтопригодность работы турникета, упрощает его конструкцию.
Специалисту будет понятно, что приведенное выше описание турникета является лишь примером осуществления заявленной полезной модели согласно представленной формуле, и отдельные компоненты турникета могут быть реализованы различными путями, в том числе согласно описанию прототипа.