Personenschleuse

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Personenschleuse gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Personenschleusen in Form von Karusselltüren oder Drehkreuzen dienen der zyklischen Freigabe eines Durchgangs, wobei den Durchgang sperrende Sperrelemente innerhalb von den Durchgang begrenzenden Leitelementen beweglich sind. Die Sperrelemente sind beispielsweise die Türflügel einer Karusselltür oder die Sperrholme eines Drehkreuzes. Zum Blockieren der Bewegung des Trägerelements, und somit zum Sperren des Durchgangs, ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, deren Riegel zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung beweglich sind. In der Verriegelungsstellung liegt ein Riegel an einer Wirkfläche des Trägerelements an und hemmt so dessen Bewegung. Dabei weist das Trägerelement mindestens eine erste und eine zweite Wirkfläche auf, die in entgegengesetzte Bewegungsrichtungen weisen, wodurch die Bewegung des Trägerelements in beide Bewegungsrichtungen blockiert werden kann. Zu diesem Zweck weist die Verriegelungseinrichtung in der Regel zwei Riegel auf, von denen ein erster in seiner Verriegelungsstellung an einer der ersten Wirkflächen, ein zweiter an einer der zweiten, in entgegengesetzte Richtung weisenden Wirkflächen anliegt. Entgegengesetzt ist hier so zu verstehen, dass durch die Riegel eine Bewegung des Trägerelements in entgegengesetzten Richtungen blockiert werden kann. Hierzu müssen die Flächennormalen auf den ersten und zweiten Wirkflächen nicht notwendigerweise einen Winkel von exakt 180° einschließen.

In einer der möglichen Betriebsarten werden die Riegel gegen eine Rückstellkraft aktiv in der Freigabestellung gehalten, beispielsweise durch die

Kraft eines Elektromagneten. Ein Abschalten des Elektromagneten führt dann zum Einfallen der Riegel in die Verriegelungsstellung. Wenn beide Riegel gleichzeitig in ihre Verriegelungsstellung einfallen, besteht die Gefahr, dass eine Person in der Personenschleuse eingeschlossen wird und sich, beispielsweise bei einem Stromausfall, selbst nicht mehr befreien kann. Um dieser Gefahr zu begegnen, wurde bereits in der DE 40 07 303 C2 eine Sicherheitspersonenschleuse vorgeschlagen, bei der die Wirkflächen an radial von einer Drehachse abstehenden Nocken angeordnet sind. Die Riegel weisen einen solchen Abstand zueinander auf, dass ihre in der Verriege- lungsstellung an den Wirkflächen in Anlage kommenden Anlageflächen in bezug auf die Drehachse einen größeren Winkelabstand aufweisen als die Wirkflächen. Dadurch wird verhindert, dass beide Riegel gleichzeitig in ihre Verriegelungsstellung einfallen können. Allerdings ist die Konstruktion recht aufwendig, und eine Nachrüstung einer herkömmlichen Personenschleuse, wie eingangs beschrieben, ist bei diesem System nicht möglich. Umgekehrt ist es nicht ohne weiteres möglich, die Konstruktion so zu ändern, dass eine gleichzeitige Blockade in beide Richtungen möglich ist, falls dies gewünscht wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Personenschleuse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei Bedarf das Einschließen einer Person verhindert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Personenschleuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass mittels des am Trägerelement beweglich angeordneten Steuerelements das gleichzeitige Einfallen beider Riegel in die Verriegelungsstellung zumindest in bestimmten Positionen der Personenschleuse verhindert wird. Dadurch kann verhindert wer-

den, dass Personen in der Personenschleuse eingeschlossen werden und sich nicht zumindest in eine Richtung befreien können. Zudem ist es möglich, zunächst ohne das Steuerelement betriebene Personenschleusen durch Montage des Steuerelements am Trägerelement nachzurüsten. Schließlich kann durch einfaches Entfernen des Steuerelements die Personenschleuse so umgebaut werden, dass auch eine kontrollierte, beispielsweise manuell gesteuerte Blockade in beiden Richtungen gleichzeitig möglich ist. Die erfindungsgemäße Personenschleuse ist somit nach dem Baukastenprinzip aufgebaut.

Es wird bevorzugt, dass das Trägerelement und das Steuerelement um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagert sind. Dadurch wird der Tatsache Rechnung getragen, dass bei den meisten Personenschleusen die Sperrelemente auf einer zyklischen Bahn umlaufen, was am einfachsten durch eine Drehbewegung des Trägerelements verwirklicht wird. Dabei weist das Trägerelement zweckmäßig mindestens einen radial abstehenden, eine erste und eine zweite Wirkfläche aufweisenden Verriegelungsnocken auf, während das Steuerelement mindestens einen radial abstehenden, eine erste und eine zweite Steuerfläche aufweisenden Steuernocken aufweist.

Prinzipiell ist es möglich, dass die Personenschleuse ein Getriebe zur übertragung der Bewegung des Trägerelements auf die Sperrelemente aufweist. Dadurch ist es einerseits möglich, beispielsweise eine Linearbewegung des Trägerelements in eine Bewegung der Sperrelemente auf einer geschlosse- nen umlaufenden Bahn umzuwandeln. Andererseits ist es auch möglich, die Bewegung des Trägerelements mit einer übersetzung auf die Sperrelemente zu übertragen, so dass beispielsweise ein voller Umlauf der Sperrelemente durch mehrere Umdrehungen des Trägerelements erreicht wird. Ein einfacherer Aufbau ergibt sich aber, wenn die Sperrelemente fest mit dem Trä- gerelement verbunden sind, so dass eine Umdrehung des Trägerelements um 360° in einen vollständigen Umlauf der Sperrelemente in den Leitele-

menten umgesetzt wird. Dabei wird bevorzugt, dass sich die Sperrelemente in gleichen Winkelabständen zueinander in radialer Richtung vom Trägerelement erstrecken. Desweiteren wird bevorzugt, dass das Trägerelement mit mehreren Verriegelungsnocken versehen ist, die in gleichen Winkelab- ständen zueinander vom Trägerelement abstehen.

Zweckmäßig weisen die Riegel jeweils eine Anlagefläche auf, die in der Verriegelungsstellung an einer der Wirkflächen und einer der Steuerflächen anliegt. Dabei sind prinzipiell zwei Varianten denkbar. Zum einen können die Riegel einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass ihre Anlageflächen in der Verriegelungsstellung in bezug auf die Drehachse einen Winkelabstand aufweisen, der dem Winkelabstand einer ersten Wirkfläche eines der Verriegelungsnocken und einer zweiten Wirkfläche eines anderen Verriegelungsnockens entspricht. Die Riegel sind dann so angeordnet, dass sie stets mit zwei unterschiedlichen Verriegelungsnocken zusammenwirken. Zum anderen können die Riegel einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass ihre Anlageflächen in der Verriegelungsstellung in bezug auf die Drehachse einen Winkelabstand aufweisen, der dem Winkelabstand der ersten und der zweiten Wirkfläche desselben Verriegelungsnockens ent- spricht. In diesem Fall wirken beide Riegel stets auf denselben Verriegelungsnocken.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuerelement mit einer der Anzahl der Verriegelungsnocken entsprechenden Anzahl von Steuernocken versehen, die in gleichen Winkelabständen zueinander vom Steuerelement abstehen. Dadurch wird erreicht, dass in keinem Fall die Drehung des Trägerelements in beiden Richtungen blockiert werden kann. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Steuerelement mit einer der halben Anzahl der Verriegelungsnocken entsprechenden Anzahl von Steu- ernocken versehen, die in gleichen Winkelabständen zueinander vom Steuerelement abstehen. In diesem Fall gibt es sowohl Positionen, in denen die

die Drehung des Trägerelements gleichzeitig in beiden Richtungen gesperrt werden kann, als auch Positionen, in denen jeweils nur die Sperrung in einer Drehrichtung möglich ist.

Zweckmäßig ist das Steuerelement bezüglich des Trägerelements gegen eine Rückstell kraft begrenzt verdrehbar. Dabei ist vorteilhaft jeder Steuernocken einem Verriegelungsnocken zugeordnet. Vorzugsweise ist jeder Steuernocken breiter als der zugehörige Verriegelungsnocken und überdeckt diesen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Sperrmechanik einer Personenschleuse in schematischer Darstellung;

Fig. 2a bis 2d die Funktionsweise eines Drehkreuzes in schematischer Darstellung und

Fig. 3a bis 3c die Funktionsweise einer Karusselltür in schematischer Darstellung.

Die in Fig. 1 gezeigte Sperrmechanik 10 für eine Personenschleuse weist ein um eine Drehachse 12 drehbares Trägerelement 14 in Form einer Scheibe auf, von dem in radialer Richtung in konstanten Winkelabständen zueinander sechs Verriegelungsnocken 16 abstehen. Jeder der Verriegelungsnocken 16 weist eine in Richtung des Uhrzeigersinns weisende erste Wirkfläche 18 und eine in Richtung entgegen des Uhrzeigersinns weisende zweite Wirkfläche 20 auf. Die Drehbewegung des Trägerelements 14 ist mit einer Bewegung der Sperrelemente der Personenschleuse direkt gekoppelt, so dass eine Blockade des Trägerelements 14 eine Blockade der Bewegung

der Sperrelemente bewirkt. Um die Bewegung des Trägerelements 14 blockieren zu können, sind ein erster Riegel 22 und ein zweiter Riegel 24 vorgesehen, die jeweils eine Anlagefläche 26 aufweisen. Jeder der Riegel 22, 24 ist zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung verschwenkbar. In der Freigabestellung, wie sie für beide Riegel 22, 24 in Fig. 1 gezeigt ist, hemmt der betreffende Riegel die Drehung des Trägerelements 14 nicht. In seiner Verriegelungsstellung blockiert der betreffende Riegel 22, 24 eine Drehung des Trägerelements 14, indem beispielsweise die Anlagefläche 26 des ersten Riegels 22 an einer der ersten Wirkflächen 18 in Anlage kommt oder die Anlagefläche 26 des zweiten Riegels 24 an einer der zweiten Wirkflächen 20. Auf jeden der Riegel 22, 24 wirkt eine Feder 28, deren Federkraft dazu bestimmt ist, die Riegel 22, 24 in ihre Freigabestellung zu bewegen. Eine Bewegung in die Verriegelungsstellung erfolgt mittels Elektromagneten 30, deren Kraft bei Betätigung die Federkraft überwindet.

Am Trägerelement 14 ist ein Steuerelement in Form einer Steuerscheibe 32 angeordnet, welche ebenfalls um die Drehachse 12 drehbar ist und zudem gegenüber dem Trägerelement 14 begrenzt verdrehbar ist. Von der Steuer- Scheibe 32 stehen in radialer Richtung in konstanten Winkelabständen zueinander drei Steuernocken 34 ab, die breiter sind als die Verriegelungsnocken 16. Jeder der Steuernocken 34 weist eine in Richtung des Uhrzeigersinns weisende erste Steuerfläche 36 und eine in Richtung entgegen des Uhrzeigersinns weisende zweite Steuerfläche 38 auf. Die Steuernocken 34 sind jeden zweiten Verriegelungsnocken 16 überdeckend angeordnet, wobei sie mit ihren Steuerflächen 36, 38 über die Wirkflächen 18, 20 dieser Verriegelungsnocken 16 überstehen. Gegen die Kraft zweier Rückstellfedern 40 kann die Steuerscheibe 32 gegenüber dem Trägerelement 14 in beiden Drehrichtungen etwas weiter verdreht werden, als bis entweder die ersten Steuerflächen 36 mit den ersten Wirkflächen 18 oder die zweiten Steuerflächen 38 mit den zweiten Wirkflächen 20 fluchten. Die beiden Riegel 22, 24

sind in einem solchen Abstand zueinander angeordnet, dass ihre Anlageflächen 26 in der Verriegelungsstellung in bezug auf die Drehachse 12 einen Winkelabstand aufweisen, der dem Winkelabstand der ersten Wirkfläche 18 eines der Verriegelungsnocken 16 und der zweiten Wirkfläche 20 des über- nächsten Verriegelungsnockens 16 entspricht oder etwas größer ist.

In Fig. 2a bis 2d ist die Funktionsweise eines mit der Sperrmechanik 10 gemäß Fig. 1 ausgestatteten Drehkreuzes 50 veranschaulicht. Das Drehkreuz 50 weist drei Sperrholme 52 auf, die fest mit dem Trägerelement 14 verbun- den sind und sich, ausgehend von den Verriegelungsnocken 16, die nicht von einem Steuernocken 34 überdeckt werden, in radialer Richtung von der Drehachse 12 weg erstrecken. Die Sperrholme 52 bewegen sich innerhalb von Leitelementen 54, wobei in dem in Fig. 2a bis 2d dargestellten rechten Bereich ein Durchgangsbereich 56 gebildet ist. Der linke Bereich wird durch Begrenzungselemente 58 abgesperrt, zwischen denen die Sperrholme 52 hindurchbewegt werden können. In der in Fig. 2a gezeigten Stellung ragt lediglich einer der Sperrholme 52 in den Durchgangsbereich 56 und versperrt diesen. Die beiden Riegel 22, 24 liegen an den Wirkflächen 18, 20 zweier Verriegelungsnocken 16 an, die nicht durch Steuernocken 34 über- deckt werden. Eine Drehung des Trägerelements 14, und damit eine Bewegung der Sperrholme 52, ist dadurch blockiert. Eine Person, die sich im Durchgangsbereich 56 befindet, kann das Drehkreuz 50 jedoch entweder auf der einen oder auf der anderen Seite verlassen.

Bei einer Freigabe des Durchgangs mittels Bewegung der Riegel 22, 24 in ihre Freigabestellung kann eine im Durchgangsbereich 56 befindliche Person die Sperrholme 52 in die in Fig. 2b gezeigte Position bewegen. In dieser Position ist der Durchgangsbereich 56 durch eines der Leitelemente 54 und zwei der Sperrholme 52 abgeschlossen, so dass die Person den Durch- gangsbereich 56 nur dann verlassen kann, wenn sich die Sperrholme 52 weiterbewegen lassen. Hier kommt die Steuerscheibe 32 zur Anwendung:

wie in Fig. 2b gezeigt, verhindern die über die Wirkflächen 18, 20 der Verriegelungsnocken 16 überstehenden Steuerflächen 36, 38 ein Einfallen der Riegel 22, 24 in die Verriegelungsposition.

Eine Drehung im Uhrzeigersinn kann durch Bewegen des ersten Riegels 22 in seine Verriegelungsposition blockiert werden wie in Fig. 2c dargestellt. Der erste Riegel 22 kommt dabei jedoch auch an einer der ersten Steuerflächen 36 zur Anlage und bewirkt ein Verdrehen der Steuerscheibe 32 gegenüber dem Trägerelement 14 in eine erste Sicherungsposition. Ein überste- hen der zweiten Steuerflächen 38 über die zweiten Wirkflächen 20 verhindert dann eine Bewegung des zweiten Riegels 24 in seine Verriegelungsposition, so dass eine im Durchgangsbereich 56 eingeschlossene Person sich durch Drehen der Sperrholme 52 entgegen dem Uhrzeigersinn wieder befreien kann. Die umgekehrte Situation ist in Fig. 2d beschrieben. Hier sperrt der zweite Riegel 24 durch Anlage an eine der zweiten Wirkflächen 20 eine Drehung des Trägerelements 14 gegen den Uhrzeigersinn. Die Anlagefläche 26 des zweiten Riegels 24 liegt aber auch an einer der zweiten Steuerflächen 38 an, so dass die ersten Steuerflächen 36 über die ersten Wirkflächen 18 überstehen und eine Bewegung des ersten Riegels 22 in seine Verriege- lungsposition verhindern. Die Steuerscheibe 32 befindet sich in einer zweiten Sicherungsposition, und eine im Durchgangsbereich 56 eingeschlossene Person kann sich dann durch Drehen der Sperrholme 52 im Uhrzeigersinn wieder befreien.

Fig. 3a bis 3c zeigt die Anwendung des Prinzips auf eine vierflügelige Karusselltür 60. Diese weist vier Türflügel 62 auf, die fest mit dem Trägerelement 14 verbunden sind, das in diesem Ausführungsbeispiel lediglich vier Verriegelungsnocken 16 aufweist. Die Türflügel 62 erstrecken sich von den Verriegelungsnocken 16 aus in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 12. Eine Drehung des Trägerelements 14 bewirkt eine Bewegung der Türflügel 62 innerhalb von Leitelementen 64, wobei entgegen dem Ausfüh-

rungsbeispiel gemäß Fig. 2a bis 2d kein Begrenzungselement vorgesehen ist. Somit weist die Karusselltür 60 zwei Durchgangsbereiche 66 auf. Diese Tatsache erfordert eine Anpassung der Konstruktion, da in beiden Durchgangsbereichen 66 Personen eingeschlossen werden können. So weist die Steuerscheibe 32 vier Steuernocken 34 auf, so dass jeder Verriegelungsnocken 16 von einem Steuernocken 34 überdeckt wird. Desweiteren entspricht der Winkelabstand der beiden Anlageflächen 26 in der Verriegelungsstellung dem Winkelabstand der ersten Wirkfläche 18 eines der Verriegelungsnocken 16 und der zweiten Wirkfläche 20 des nächsten Verriegelungsno- ckens 16. In Fig. 3a ist gezeigt, wie sich beide Riegel 22, 24 in der Freigabeposition befinden und von den Steuernocken 34 mit ihren über die Wirkflächen 18, 20 überstehenden Steuerflächen 36, 38 an einer Bewegung in die Verriegelungsposition gehindert werden. Fig. 3b zeigt eine Blockade der Drehbewegung im Uhrzeigersinn, die durch Anlage der Anlagefläche 26 des ersten Riegels 22 an einer der ersten Wirkflächen 18 bewirkt wird. Der zweite Riegel 24 wird durch einen der Steuernocken 34, dessen zweite Steuerfläche 38 über die zweite Wirkfläche 20 des betreffenden Verriegelungsnockens 16 übersteht, an einer Bewegung in die Verriegelungsposition gehindert, so dass in den Durchgangsbereichen 66 eingeschlossene Personen sich durch Drehen der Türflügel 62 entgegen dem Uhrzeigersinn befreien können. Dasselbe Prinzip findet in der Position gemäß Fig. 2c Anwendung. Hier sperrt der zweite Riegel 24 eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, während der erste Riegel 22 an einer Bewegung in seine Verriegelungsposition gehindert wird. In den Durchgangsbereichen 66 eingeschlossene Per- sonen können sich durch Drehen der Türflügel 62 im Uhrzeigersinn befreien. In Fig. 3b befindet sich die Steuerscheibe 32 in der ersten, in Fig. 3c in der zweiten Sicherungsposition.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:

Die Erfindung betrifft eine Personenschleuse 50, 60 für die zyklische Freigabe eines Durchgangs mit einem beweglichen Trägerelement 14, dessen Bewegung auf eine Anordnung von Sperrelementen 52, 62 übertragen wird, die mittels Bewegung des Trägerelements 14 innerhalb von den Durchgang be- grenzenden Leitelementen 54, 64 beweglich sind, wobei das Trägerelement 14 jeweils eine oder mehrere erste und zweite Wirkflächen 18, 20 aufweist, welche in entgegengesetzte Richtungen weisen, und mit einer Verriegelungseinrichtung zum Blockieren der Bewegung des Trägerelements 14, welche zwei Riegel 22, 24 aufweist, die zwischen einer Verriegelungsstel- lung und einer Freigabestellung beweglich sind, wobei ein erster der Riegel 22 in seiner Verriegelungsstellung an der ersten Wirkfläche 18 oder einer der ersten Wirkflächen 18 und der zweite Riegel 24 in seiner Verriegelungsstellung an der zweiten Wirkfläche 20 oder einer der zweiten Wirkflächen 20 anliegt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Trägerelement 14 ein bezüglich des Trägerelements 14 bewegliches Steuerelement 32 angeordnet ist, das jeweils eine oder mehrere erste und zweite Steuerflächen 36, 38 aufweist, welche durch Bewegung des Steuerelements 32 bezüglich des Trägerelements 14 zwischen einer ersten und einer zweiten Sicherungsposition beweglich sind, wobei in der ersten Sicherungsposition die erste Steuer- fläche 36 oder eine der ersten Steuerflächen 36 so zur ersten Wirkfläche 18 oder zu einer der ersten Wirkflächen 18 angeordnet ist, dass der erste Riegel 22 in seiner Verriegelungsstellung an der ersten Steuerfläche 36 anliegt, während die zweite Steuerfläche 38 oder eine der zweiten Steuerflächen 38 über die zweite Wirkfläche 20 oder eine der zweiten Wirkflächen 20 über- steht, wodurch eine Bewegung des zweiten Riegels 24 in seine Verriegelungsstellung verhindert wird, und wobei in der zweiten Sicherungsposition die zweite Steuerfläche 38 oder eine der zweiten Steuerflächen 38 so zur zweiten Wirkfläche 20 oder zu einer der zweiten Wirkflächen 20 angeordnet ist, dass der zweite Riegel 24 in seiner Verriegelungsstellung an der zweiten Steuerfläche 38 anliegt, während die erste Steuerfläche 36 oder eine der ersten Steuerflächen 36 über die erste Wirkfläche 18 oder eine der ersten

Wirkflächen 18 übersteht, wodurch eine Bewegung des ersten Riegels 22 in seine Verriegelungsstellung verhindert wird.