турникет

Формула изобретения

1. ТУРНИКЕТ, содержащий вертушку из двух по меньшей мере поперечин, установленных с возможностью продольного перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством взаимодействия их катящихся по дуге концов с расположенной эксцентрично относительно вала вращения направляющей, отличающийся тем, что каждая из поперечин снабжена опорной площадкой, выполненной в виде двух огибающих вал и удерживаемых роликами ветвей, одна из которых контактирует с парой упруго действующих роликов, а другая зафиксирована между двумя другими парами, параллельными первой.

2. Турникет по п.1, отличающийся тем, что опорные площадки закреплены на валу с возможностью его повертывания одной из поперечин при блокировке другой до установки обеих параллельно вне зоны прохода.

3. Турникет по п.1, отличающийся тем, что упруго действующая пара роликов имеет два двуплечих Г-образных рычага, концы одних плеч с размещенными на них роликами направлены в противоположные стороны, концы других плеч соединены пружиной, а в развилках плеч рычаги установлены на осях, закрепленных на опорной площадке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, устанавливаемым в проходных контрольно-пропускных пунктов, и может быть использовано для двухстороннего прохода работников объекта.

В практике эксплуатации турникетов используются крестообразные вертушки с поочередно перегораживающими проход поперечинами или лопастями, состоящими из штанг и поперечин. Разработчиками обращается внимание на то, чтобы наряду с надежной работой и простотой исполнения турникет занимал в проходной как можно меньше площади.

Известен турникет [1] его вертушка снабжена жестко закрепленными в верхней и нижней частях вала вращения парными крестовинами, которые соединены со штангами посредством поперечин через шарниры, имеющиеся как со стороны крестовины, так и штанг. Обращенные к крестовине концы нижних поперечин имеют отгибы, на концах которых имеются ролики. Благодаря шарнирным соединениям и отгибам ролики могут катиться по направляющей, имеющей участки в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Вертикальный участок расположен со стороны прохода, где одна из поперечин занимает горизонтальное положение, перекрывая проход. Такая конструкция, в которой, помимо роликовой, используется шарнирная система, а кроме горизонтального, у направляющей имеется вертикальный участок, уступает в простоте наиболее близкому к предлагаемому изобретению устройству.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является турникет [2] в котором вал вращения вертушки расположен эксцентрично ограждающей цилиндрической поверхности и имеет по высоте во взаимно перпендикулярных плоскостях ряды сквозных отверстий. В отверстия с возможностью продольного перемещения входят поперечины, концы которых при вращении вертушки взаимодействуют посредством имеющихся на них роликов с дугообразной направляющей ограждения. При проходе человека размер перекрывающего проход участка поперечины (или лопасти) уменьшается, а находящийся внутри ограждения участок этой же поперечины (лопасти) увеличивается.

Недостаток известной конструкции в том, что продольное перемещение поперечин, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и в отверстиях вращаемого вала, осуществляется в условиях трения скольжения, что не дает возможности избежать перекосов и заеданий иначе, как путем высокой точности изготовления стыкующихся деталей и высокоточной сборки подвижных узлов, а такой путь достижения надежности ведет к удорожанию устройства. Конструкцией не предусмотрено в случае необходимости возможности быстрого освобождения зоны прохода от заграждающих средств, что является общим несовершенством известных турникетов.

Задачей изобретения является сочетание малогабаритности и простоты исполнения турникета с надежностью его работы за счет разработки конструкции, в которой расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях и служащие для заграждения прохода поперечины перемещались бы с помощью катков не только при их вращательном движении, но и при продольном поступательном, причем с возможностью постоянной выборки люфтов по мере изменения положения поперечины в плоскости вращения. Кроме того, необходимо обеспечить возможность немедленного освобождения зоны прохода от заграждения при экстренной эвакуации работников объекта.

Турникет содержит вертушку из двух по меньшей мере поперечин, имеющих возможность продольного перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством взаимодействия их катящихся по дуге концов с расположенной эксцентрично относительно вала вращения направляющей, и отличается тем, что каждая из этих двух поперечин имеет опорную площадку с роликами и выполнена в виде двух огибающих вал и удерживаемых роликами ветвей, одна из которых контактирует с парой упруго действующих роликов, а другая зафиксирована между двумя другими парами, параллельными первой. Упруго действующая пара роликов имеет два двуплечих Г-образных рычага, концы одних плеч с установленными на них роликами направлены в противоположные стороны, концы других плеч соединены пружиной, а в развилках плеч рычаги установлены на осях, закрепленных на опорной площадке. Турникет, кроме того, отличается тем, что опорные площадки закреплены на валу с возможностью его повертывания одной из поперечин при блокировке другой до установки обеих параллельно вне прохода.

Введением в устройство опорных площадок с роликами при наличии у поперечины двух параллельных ветвей, посредством которых она зафиксирована в роликах, достигается возможность при сложном развороте поперечин избежать их соприкосновения (трения скольжения) с вращающимся валом и использовать в их продольном перемещении более предпочтительное трение качения. Оснащение опорной площадки тремя параллельно установленными парами роликов, одна из которых упруго действующая, позволяет совершающим поступательное движения в плоскости вращения поперечинам не только находиться в устойчивом равновесии, но и обеспечить за счет выборки люфтов легкий плавный их разворот. Применение средств качения при продольном перемещении поперечин, причем с компенсацией возможных люфтов при их развороте, гарантирует надежность динамики турникета и, вместе с тем, обуславливает простоту его изготовлении и эксплуатации, поскольку движение в условиях выбора зазоров не требует предъявления жестких требований ни к строгой параллельности ветвей поперечин, ни к точности установки роликов при сборке и ремонте устройства. Посаженная на изогнутые под прямым углом рычаги и объединенная одной опорой и одной пружиной упруго действующая пара роликов, являясь рационально и компактно исполненным узлом, также удовлетворяет требованию простоты конструкции. Возможностью перевода перпендикулярно установленных относительно одна другой поперечин во взаимно параллельное положение при блокировке одной из них обеспечивается быстрое реагирование на ситуацию, требующую оперативной эвакуации работников объекта.

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области и смежных областях не выявило устройства, которое может быть применено в качестве особым образом удерживающего и направляющего подвижный объект, вращаемый с обкаткой по меняющемуся радиусу криволинейной поверхности неподвижного объекта и поступательно перемещаемый в плоскости вращения. Такое удерживающее и направляющее устройство состоит из двух принадлежащих подвижному объекту и разделенных осью вращения параллельных ветвей и закрепленной на оси вращения опоры с тремя параллельными парами роликов, одна из которых упруго взаимодействует с подвижным объектом через одну из ветвей так, что удерживаемая двумя другими парами роликов вторая ветвь обязательно в любой момент контактирует с двумя из четырех роликов и, таким образом, обеспечивается гарантированное безлюфтовое соединение между подвижным объектом и роликами и легкое, без заеданий и перекосов, поворотно-поступательное перемещение подвижного объекта.

На фиг. 1 представлена схема работы турникета; на фиг.2 и 3 соответственно сечения А-А и Б-Б на фиг.1.

Турникет содержит вертушку из двух поперечин 1, имеющих возможность продольного перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях посредством взаимодействия катящихся по дуге роликов 2 с расположенной эксцентрично относительно вала вращения 3 направляющей 4. Каждая из поперечин 1 имеет по опорной площадке 5 с роликами 6 и выполнена в виде двух огибающих вал 3 и удерживаемых этими роликами ветвей, одна из которых контактирует с парой упруго действующих роликов, а другая зафиксирована между двумя другими парами, параллельными первой. Упруго действующая пара роликов имеет два двуплечих Г-образных рычага 7, концы одних плеч этих рычагов с установленными на них посредством оси 8 роликами 6 направлены в противоположные стороны, концы вторых плеч соединены пружиной 9, а в развилках плеч рычаги установлены на осях 10, закрепленных, как и оси 11, на своей опорной площадке 5. Опорные площадки установлены на валу 3 не только посредством осевых опор (не показаны), но и в радиальном направлении с помощью шариков 12, пружин 13 и регулировочных винтов 14.

Работает турникет следующим образом.

На схеме (фиг.1) устройство показано в статическом положении, когда оба концевых ролика 2 одной из поперечин 1 находятся в направляющей 4, а один из концов другой поперечины перекрывает зону прохода. Те пары роликов 6, которые снабжены пружинами 9 и сидящими на осях 10 рычагами 7 и примыкают к расположенным вдоль них ветвям поперечин, упруго контактируют с поперечинами через эти ветви. Другая ветвь каждой из поперечин 1 плотно прилегает к ребордам той пары роликов, к которой их стремится прижать в состоянии покоя упругая пара (фиг.3). Между этой ветвью и той парой роликов, к которой в данный момент ветвь не прилегает, имеется не ограниченный жестким допуском зазор, что обуславливает технологичность изготовления и сборки подвижного узла. При разрешенном проходе, когда собранная из поперечин вертушка разблокирована, работник объекта посредством перегораживающего проход конца поперечины поворачивает вертушку в попутном ему направлении (в любом по стрелке В на фиг. 1). Зафиксированные на валу 3 при помощи шариков 12, пружин 13 и регулировочных винтов 14 с достаточным усилием, чтобы оставаться в перпендикулярном положении относительно одна другой при их повороте, поперечины 1, взаимодействуя роликами 2 с эксцентрично расположенной относительно вала направляющей 4, вынуждены перемещаться одновременно и в продольном направлении (реверсивно по стрелке Г на фиг.1). В результате такого движения поперечины при завершении работником прохода поменяются местами, т.е. зону прохода будет уже перекрывать одно из крыльев той поперечины, которая находилась до этого в пределах направляющей 4. Направляющими в виде системы вращающихся роликов 6 обеспечены условия легкого управления вертушкой при ее повороте, тем более, что при качании (с одновременным разворотом) поперечин по роликам упруго действующие пары роликов (оснащенные пружинами 9 и рычагами 7) заставляют ветви, удерживаемые двумя парами роликов, все время взаимодействовать то с одной, то с другой парой накрест лежащих роликов и, тем самым, создают постоянное безлюфтовое соединение между поперечинами и системой роликов, что исключает перекосы и заедания подвижных элементов и способствует надежной, динамичной работе турникета. Упругое фиксирование опорных площадок 5 на валу 3 отрегулировано (с помощью винтов 14, воздействующих на шарики 12 через пружины 13) с усилием не только достаточным (задачу облегчают легкие условия вращения вертушки) для удерживания поперечин во взаимно перпендикулярном положении при их свободном вращении, но и ограниченным, позволяющим при блокировке одной из поперечин повернуть относительно нее вал 3 другой поперечины до установки второй параллельно первой вне зоны прохода. Фиксированное крепление опорных площадок 5 на валу 3 дает простое решение вопроса работы турникета в аварийном режиме, когда пропускную зону должен быстро миновать поток людей. Этот режим предусматривает срочное отключение сигнала на разблокировку вертушки, блокируемой посредством стопорения (не показано) той поперечины 1, которая находится на данный момент целиком в зоне направляющей 4. При изготовлении турникета поперечины лучше выполнить согнутыми из алюминиевых труб (проще и легче конструкции) а ролики из пластмассы (не требуется смазки).

Из описания конструкции и работы устройства можно сделать вывод, что оно характеризуется не только компактностью за счет эксцентрично расположенных вертушки и направляющей, но и простотой и надежностью за счет оригинально выполненного подвижного компенсатора, способствующего использованию взаимозаменяемых деталей, повышению долговечности, продлению безремонтного срока службы турникета при меньшей точности изготовления и сборки его отдельных элементов. Сочетание этих достоинств предполагает большую вероятность применения предлагаемой конструкции при разработке турникетов от небольших по высоте с вертушкой из расположенных рядом одна над другой двух поперечин (проход под наблюдением охранника разрешается при разблокировке вертушки после регистрации личности посредством, например, пропуска) до более высоких с лопастями, состоящими из нескольких или даже множества связанных на концах вертикальной штангой поперечин, лишь двум из которых (лучше верхней и нижней) достаточно быть выполненными с возможностью продольного качения по роликовым направляющим (такой проход обычно охраняется при помощи сигнализации, а вертушка высвобождается от блокировки после набора кода или идентификации личности посредством пропуска). Вероятность спроса на изобретение повышается в связи с возможностью при его использовании автоматически оперативного освобождения зоны прохода от заграждения.