ТУРНИКЕТ ДВУСТОРОННЕГО ПРОХОДА, ТРИЖДЫ ФИКСИРОВАННЫЙ Российский патент 1995 года по МПК E06B11/08 

Изобретение относится к устройствам для пропуска посетителей по одному, а именно к турникетам.

Известны турникеты, выполненные в виде вертушки с крестовиной или всего с одной или двумя консолями с ручной или ножной фиксацией непосредственно человеком через механические различные приспособления и применяемые, как правило, на контрольно-пропускных пунктах. Для этой группы усилия конструкторов направлены на уменьшение габаритов, создания удобств для контролеров, решения задачи прохода через туpникет обратного потока в случае стихийного бедствия, повышения надежности в работе.

Ко второй группе турникетов можно отнести те, которые фиксируются и освобождаются автоматически по команде, которую подает специальное устройство, увязанное с фотоэлементом, светодиодом или излучателем электромагнитных волн, опознающее поданный объект (или спецпропуск). Они, как правило, подпитываются от сети с качественной подачей электроэнергии и имеют свой электромотор или электромагнит, которые приводят через другое устройство в действие консоли или вертушку с ними для освобождения или перекрытия прохода. Эти турникеты могут быть настроены на получение сигнала от определенной монеты или жетона. К ним можно отнести и известный турникет, применяемый у нас в метро, для упрощения которого можно выполнить в проходе вместо двух одно запорное устройство.

Турникеты механические, в частности так называемые вертушки, относительно просты в устройстве и надежны в эксплуатации, но для пропуска определенных людей, или людей за плату требуют участия контролера. Турникеты второй группы эту задачу могут решать самостоятельно, но сложны, относительно громоздки, с дорогой начинкой. По этой причине применяются, как правило, в стационарных условиях, где есть определенные условия: ровное качественное энергоснабжение, нет резких колебаний температуры, нет больших сотрясений и подобное.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа турникет, который содержит вал, вращающийся вокруг собственной оси, а установленные на валу консоли разнесены на равные углы. Храповой механизм ограничивает вращение вала только в одном направлении. Имеется устройство, которое через два световод-датчика, увязанных с другими устройствами, считывают карточку, билет или жетон и через следующее электромеханическое устройство позволяет проходит в контролируемом направлении. Для подстраховки работы электротехнических устройств предусмотрено устройство, управляемое оператором через ножную педаль. Прототип не может найти широкого применения, так как относительно дорог в производстве и эксплуатации, не вполне надежен, требует качественного энергоснабжения и других условий сопутствующим закрытым стационарным помещениям.

Целью изобретения является создание механического турникета, который давал бы посетителям свободный проход с одной стороны, а с другой фиксировался и позволял бы проход только после механического воздействия на фиксатор жетоном, который также фиксировался бы для исключения его вытаскивания для повторного использования, а накопленные эти жетоны автоматически запирались бы (фиксировались) замком с целью допуска к ним только определенных лиц. Независимость его от энергоснабжения расширила бы сферу применения, вплоть до общественного транспорта и мест временной установки.

У предлагаемого устройства, как и широко распространенных турникетов ("Т"), крестовина вращается на вертикальной опоре, имея неподвижную ось, внутри во взаимодействии с которой чаще всего и стопорят крестовину разными приспособлениями. По этому же принципу на неподвижной оси закреплена (выполнена) жестко круглая пластина, на которой в специальной круглой бороздке имеется стопор, а у крестовины на каждой консоли имеется фиксатор, входящий в эту борозду, который при вращении крестовины взаимодействует со стопором. Причем стопор и фиксатор конфигурацию имеют такую, что при соприкосновении друг с другом с одной стороны стопорится вращение, а при соприкосновении с другой стороны фиксатор свободно преодолевает стопор, не мешая вращению, т. е. крестовина в одном направлении вращается свободно и может позволить выход всем и без перерыва только лишь по очереди, а в другом направлении через каждые 90^о стопорится и препятствует проходу. Для того, чтобы пройти в контролируемом направлении, фиксатор, который выполнен на плече рычага, поднимают над стопором, воздействуя жетоном на другое плечо рычага. Приемное устройство, в которое опускается жетон для нажатия на рычаг, имеет вертушку, концы которой фиксируют жетон и не дают возможности его вытащить за оставшийся конец обратно для повторного использования. Приемное устройство может выполняться под любую металлическую монету, лучше большего диаметра, а также любой определенный предмет. Учитывая, что в местах для массового пропуска людей через "Т" монет может недоставать, а также и потому, что в разных местах проход через него может оцениваться разной суммой (и не обязательно круглой), действие его рассматривают через жетон.

На принципе действия предлагаемого "Т" могут быть много вариантов выполнения приемного устройства и конфигураций жетона. Для исключения применения фальшивых жетонов и открытия отмычкой можно предложить усложненные варианты, которые могут применяться там, где дорогой вход. К примеру
выполнить жетон, как бороздку ключа, опустив которую в щель, провернуть им защелку и, утопив ключ, поднять фиксатор;
выполнить жетон, края которого были бы фигурными, как у ключа, а конец рычага увязать с прохождением этих выступов на жетоне, и также утопив, пройти;
выполнить жетон плоским с фигурной вырезкой по центру, в которую при опускании его входил бы конец вспомогательного рычага, подающего основной под диаметр жетона, и другие.

Рассмотрим упрощенный вариант приемного устройства с более простым жетоном, который мог бы найти применение при массовых проходах через "Т", и людей, вынужденных часто пользоваться им, к примеру в общественном транспорте. Следовательно, жетон должен быть удобным в пользовании и не обременительным при хранении сравнительно, как монеты.

Для рассмотрения принципа устройства фигурой для жетона примем ромб со сторонами, равными меньшей диагонали, что дает два угла по 120^о и два по 60^о. (Фальшивые жетоны формы квадрат, прямоугольник, треугольник проще сделать в любой слесарной мастерской и даже в домашних условиях. Круг также любой токарь может организовать массовок производство. Ромб же наиболее сложная фигура, требующая при массовом изготовлении специальной штамповки. А если подобрать наименьшую не ходовую толщину металла, то "Т" будет защищен от массовых подделок. Для исключения массового изготовления подделок для подачи через узаконенную торговую точку (киоск) жетон может иметь свой знак, наносимый штампом. А изготовление вручную для себя или частного потайного использования, к примеру, в транспорте, не получит массового характера. Там, где жетон может быть дорогим, как правило, массового посещения не бывает, следовательно, подделок массовых не будет. В этих местах приемное устройство и сам жетон можно периодически менять на разные размеры. Приемное устройство, в чаше которого имеется щель строго по толщине жетона, выполняется вверху консоли. Вертушка имеет три конца, которые образуют также угол, равный 120^о, и ось ее опущена от кромки щели на расстояние длины конца вертушки. Ниже сразу за концом вертушки выполнена рамка, верхние концы которой заканчиваются уступами, а низ крепится к плечу рычага. На оси вертушки выполнен зубчатый храповик одностороннего действия. Жетон, опущенный в щель своим концом с меньшим углом, входит во взаимодействие с концом вертушки и заставляет ее вращаться вместе с храповиком. Когда диагональ жетона доходит до оси вертушки, следующий ее конец ложится на верхнюю сторону жетона и постоянно ее сопровождает, так как и здесь угол 120о. Жетон не вытаскивается, так как вертушка не имеет обратного хода. Диагональ жетона, пройдя еще на величину конца вертушки и опустив его вертикально, входит во взаимодействие с уступами рамки и начинает воздействовать на плечо рычага, поджимая пружины, поднимает другое плечо рычага с фиксатором над стопором. (Для упрощения изложения при описании действия пользуемся словом "диагональ"). Крестовина поворачивается только на 1/4 круга, так как у следующей консоли ее фиксатору стопор преградит путь. Цикл повторяется. Жетон, соскользнув с выступов рамки, по отводной трубе проваливается в кассету кассы. Для исключения образования затора на переходах при следовании в кассу и выравнивания горки из жетонов в кассете, в нее на 1/4 опускается конец троса, который свободно проходит через отверстие в трубе и при вращении крестовины производит эту работу (трос-дворник). В транспорте подобное дополнение "Т" не обязательно. Касса располагается внизу приемных труб, лучше под полом в специальной нише с люком. Кассета кассы с открытой крышкой посредством своей рамки с прикрытыми прорезями вставляется в пазы рамы, выполненной от корпуса кассы у трубы выхода жетонов, и фиксаторами при этом автоматически контрится. Для вытаскивания кассеты требуется за верхний конец приподнять трос-дворник и задвинуть крышку кассеты, которая при этом освобождает кассету от фиксаторов, но сама автоматически запирается своей защелкой под свой ключ. Это дает возможность сдавать кассету определенному лицу по весу, что обеспечивает двойной контроль выручки. Например, в транспорте водитель после своей смены снимает кассеты из-под каждой двери и сдает дежурному по весу под роспись в ведомости и путевом листе.

Воздействие на выступы рамы отмычкой вроде прямоугольной пластины шириной, равной ширине диаметра ромба (щели) концы вертушки воспрепятствуют. Для исключения действия пластиной, для непосредственного воздействия на конец рычага, где крепится рамка, рычаг изготовляется в сечении в виде треугольника, у которого верхняя грань выполнена остро с целью соскакивания с нее отмычки. Воздействие на один выступ рамы отмычкой также не дает результата, так как выступ небольшой и отмычка соскальзывает с него. Действие специальной отмычкой одновременно на оба выступа, когда их необходимо нащупать в стороне за концами вертушки затруднено, а при массовом пропуске людей, почти невозможно. В местах, где жетон стоит дорого, возможны следующие меры борьбы с отмычкой:
увеличение размера жетона, что позволяет увеличить концы вертушки и тем самым дальше развести выступы рамки, как бы спрятав их под вертушкой;
снижение щели приемника дополнительными подпружиненными известными створками, которые перекрывали бы частично щель, что затрудняет применение отмычки;
подпружинивание осей вертушки, чтобы они после опускания жетона подвинули каждую ось несколько к центру приемного устройства, а при воздействии жетона на пропуск отходили бы на свое место.

Рассмотрим размеры жетона, рекомендуемые для применения в местах массового посещения и его прохождение в приемном устройстве. Примем длину сторон ромба и его меньшей диагонали, равной 35 мм, следовательно, его большая диагональ 60, 62 мм. Для удобства пользования жетоном срежем его острые вершины по большой диагонали равно, оставив общую длину жетона 50 мм. Примем концы вертушки равными по 5 мм, следовательно, ее ось опустим ниже щели на 5 мм, а выступы рамки удаляются от кромки щели на 10 мм и ромб входит в соприкосновение с ними, когда вверху от щели остается его конец равным 15 мм (50: /2)-10. На этом расстоянии нужно воздействовать на плечо рычага и поднять фиксатор на стопор. Примем плечи рычага равными и возьмем подъем на стопор, равным 10 мм, а остальные 5 мм фиксатор поднимется по скосу стопора. Эти 5 мм необходимо оставить как бы на рассеянность клиента, который, возможно, не утопив полностью жетон, начинает вертеть крестовину на проход. Разными размерами плеч рычага возможен оптимальный подбор силы пружин и высоты фиксатора со стопором.

На установке в наземном транспорте остановимся подробнее. Примем, что пассажиры с льготным проходом (проездной билет, удостоверение) делают посадку через первую дверь без "Т", показывая разрешение на проход водителю через зеркало. Для других дверей с шириной проема для двух потоков устанавливается по два "Т" с одной кассой. Длина консоли может быть на 150 мм меньше ширины прохода. В некоторых конструкциях, где каждая половина двери двухстворчатая, центр крестовины можно ставить над последней ступенькой и такой высоты, чтобы консоль не рабочая, прикрывая кожухом, позволила над ней выполнить сиденье (развернуть в обратную сторону существующие). Перпендикулярная консоль в проходе места много не займет. В большинстве конструкций потребуется убрать напротив расположенные сидения, образовав своеобразную площадку для проезда стоя. (Там, где они есть, проще выйти из переполненного салона). Там, где кожух приподнят, он может служить местом для носимых вещей.

Никакого лишнего места консоли турникета не заняли бы, если его установка осуществляется на заводе, производящем кузовы транспортного средства. Конструкцию дверей изменили бы так, чтобы она открывалась (или убиралась) к центру проема. В последних конструкциях проем двери расширен и поручнями по центру поток людей разбивается на две части. Прочностные расчеты и современные материалы позволяют это выполнить. В современных конструкциях открытие дверей в сторону пассажиров доставляет им неудобства. Это просто решить, особенно когда пневматика не открывает двери, а как бы втягивает системой рычагов их полным полотном, не разбивая на створки, как в автобусах "Икарус". Если часть этих полотен при втягивании по центру оставить наружу, то, разбивая поток людей на два, еще до вступления на подножку транспортного средства, создавались бы условия для ускорения посадки.

Устройство может найти применение во всех местах, где установлен проход только определенных лиц или платный, что высвобождает контролеров и дает экономическую выгоду, а общественному транспорту поможет стать рентабельным. Он оградит не только от несанкционированного проникновения, но и будет способствовать выработке навыков у посетителей к проходу по одному (очереди). Изготовляться может как для стационарных мест использования, общественного транспорта, так и переносным, устанавливаемым временно.

На фиг. 1 показан предлагаемый турникет в аксонометрической проекции, общий вид; на фиг.2 круглая пластина в горизонтальной проекции и взаимодействие стопора с фиксаторами консоли; на фиг.3, 4 фронтальная и профильная проекции турникета; на фиг.5 приемное устройство с выносным храповиком вертушки; на фиг.6 взаимодействие стопора с фиксатором, не в рабочем моменте; на фиг. 7 показан принцип взаимодействия фиксаторов кассы с крышкой кассеты и защелкой своего замка: а) при открытой крышке; б) с закрытой крышкой.

Турникет двустороннего прохода, трижды фиксированный, содержит неподвижную стойку 1, на которую посредством подшипников 2 закрепляется вращающаяся труба 3 с крестовиной, состоящей из четырех консолей 4, скрепленных под 90о верхней крышкой 5 и отводными трубами 6. На стойке 1 жестко закреплена круглая пластина 7, в которой выполнена круглая бороздка 8 со стопором 9. Каждая консоль имеет с роликом фиксатор 10, закрепленный жестко на конце рычага 11, а на другом конце закреплена поджимная рамка 12. Точку опоры (ось) рычаг имеет на перемычке 13, скрепляющей жестко верх и низ консолей, а также имеющую цель усилить подвижную часть. Плечи рычага поджимаются пружиной 14 (как вариант). Над каждой отводной трубой 6 выполнено приемное устройство 15, в чаше которой имеется калиброванная щель 16. Нижние концы отводных труб 5 впадают во вращающуюся трубу 2 и после этого низ ее закрепляется на опорном подшипнике так, чтобы жетоны могли свободно свалиться в неподвижную часть турникета, к которой примыкает касса 17 с крышкой (люком) под замок. В кассе выполняется для приема жетонов кассета 18 так, что ее передняя сторона примыкает к неподвижной стойке 1. Для сброса возможно застрявших жетонов и разравнивания из них горки в кассете в нее опускается трос 19, который через отверстие в подвижной трубе и по пути падающих жетонов входит в кассету на 1/4 ее глубины. Трос свободно ходит в отверстии, но для исключения полного его вытаскивания на концах имеет утолщения.

Приемное устройство 15 за щелью 16 имеет вертушку 20 с тремя концами 21, разнесенными на равный угол (120^о). Ось вертушки 20 выполняется ниже щели 16 на расстоянии, равном величине конца 21 вертушки 20, и размер его определяется величиной жетона 22, а его размер будет зависеть от принятой степени защиты от возможного действия отмычкой. На оси вертушки выполнен храповик 23, не позволяющий оси вертушки проворачиваться в обратном направлении. На конце рычага закреплена поджимная рамка 12, которая верхними концами подходит к концам 21 вертушки 20 и заканчивается выступами 24. Рамка для фиксации в строго вертикальном положении входит в направляющие 25 (на схеме показано, как вариант). Рычаг 11 со своей точкой опоры, которая выполняется на перемычки 13, как и перемычка должен быть усилен с расчета возможных перегрузок, тем не менее его конец, где закрепляется нажимная рамка 12, должен выполниться в сечении треугольником с заостренной вершиной с целью соскальзывания с него отмычки.

Размеры тяг рычага 11 и сила пружин 14 определяется конструкторской целесообразностью и прочностными расчетами. Как вариант, пружины могут ставиться одна на сжатие, а другая на растяжение (на схеме обе на сжатие). Детали приемного устройства, помимо общих требований, выполняются также с учетом исключения действия отмычкой.

Касса 17 и кассета 18 могут выполняться разной формы. Внутри кассы от ее корпуса отходит рамка 26 с пазами, на которой выполнены подпружиненные фиксаторы 27, прикрытые сверху, а у кассеты также имеется рамка под пазы рамки 26 кассы с двумя прорезями 28 под эти фиксаторы 27. Крышка 29 кассеты перемещается в пазах своей рамки и имеет два поджима 30 и защелку 31 своего замка, которая контрится на поперечине 32, выполненной внутри кассеты. Все это расположено таким образом, что при открытой крышке и задвинутой кассете внутрь к приемному отверстию жетонов, в ее прорези 28 войдут фиксаторы 27, а крышка конструктивно выполняется так, чтобы полностью не вынималась со своих пазов. При эксплуатации на прием жетонов она покоится на концах рамки 26 кассы для исключения воздействия на фиксаторы 27 отмычкой. При задвинутой крышке 29 кассеты ее поджимы 30 утапливают фиксаторы 27 и одновременно срабатывает защелка 31 замка кассеты и она, запертая, извлекается с кассы.

Действие турникета с рекомендуемой формой и размерами жетона показано на фиг. 5. Жетон принят формой ромб со сторонами, равными малой диагонали, размерами 35 мм, следовательно, большая диагональ 60-62 мм. Такое соотношение сторон и диагонали взято, чтобы иметь угол 120^о под вертушку с тремя концами для защиты от изъятия жетона для повторного использования. Для удобства пользования острые концы у ромба поровну срезаны и оставлена длина его 50 мм. Жетон опускается в калиброванную щель любым срезанным концом (по другому он и не входит в щель). Нажимая на его конец, преодолеваем сопротивление пружин и поднимаем фиксатор над стопором, затем толкая от себя консоль, вращаем крестовину. Чаша приемного устройства должна позволять удобно работать одной рукой пальцем давим на конец жетона, а остальные взаимодействуют с консолью. Консоль может вращаться, когда жетон полностью еще не утоплен (в данном случае через 10 мм, при оставшемся конце у жетона верх 5 мм). Повернув консоль, посетитель проходит в контролируемом направлении. В это время следующая консоль, повернувшись за его спиной на четверть круга, преграждает путь следующему. При выходе в обратную сторону (неконтролируемое направление) посетитель, вращая крестовину в другую сторону, подает фиксатор своим скосом к скосу на стопоре, и он при помощи ролика свободно его преодолевает. Крестовина может вращаться в этом направлении практически с любой скоростью, давая выход, как в обычном не фиксированном турникете, всем без труда, но по очереди. Проход посетителей при постоянном чередовании то в одну сторону, то в другую (то свободный, то через жетон) практически может осуществляться без помех со стороны предлагаемого устройства.

Изобретение относится к турникетам. Сущность изобретения: турникет включает крестовину, которая стопорится на вертикальной, неподвижной оси 1 посредством пластины 7, закрепленной на ней жестко, и на которой стопор препятствует фиксатору на консоли 4 преодолеть его только в одну сторону. Поворот в контролируемом направлении на четверть круга возможен за счет того, что фиксатор закреплен на конце рычага, при воздействии на обратное плечо которого только определенным предметом, он поднимается над стопором. Приемное устройство 15 не позволяет этот предмет изъять обратно и одновременно защищает от воздействия на плечо рычага отмычкой, и все это конструктивно может выполняться под разные конфигурации предмета и с разной степенью защиты. Касса 17 имеет фиксаторы для кассеты 18, а та защелку собственного замка и увязка их конструктивно не позволяет вынуть кассету с открытой крышкой, а при закрывании она автоматически запирается на свою защелку. Независимость турникета от энергоснабжения расширяет сферу применения, вплоть до общественного транспорта и мест временной установки. Экономическую выгоду изобретение дает за счет высвобождения контролеров и повышения рентабельности контролируемых мест. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ТУРНИКЕТ ДВУСТОРОННЕГО ПРОХОДА, ТРИЖДЫ ФИКСИРОВАННЫЙ, содержащий установленную на вертикальной оси с возможностью вращения и стопорения крестовину с четырьмя равноразнесенными консолями и приемное устройство для определения предметов, отличающийся тем, что он снабжен жестко связанной с вертикальной осью пластиной с размещенным на ней стопором, а каждая из консолей имеет фиксатор, установленный на конце его рычага с возможностью взаимодействия со стопором для обеспечения вращения крестовины в одну сторону при воздействии определенным предметом, принимаемым приемным устройством на обратное плечо рычага. 2. Турникет по п.1, отличающийся тем, что приемное устройство снабжено фиксирующим приспособлением для исключения изъятия для повторного применения определенного предмета, принимаемого приемным устройством, а также за счет выполнения обратного плеча рычага сечением в виде треугольника с острой верхней гранью, на котором установлена рамка с уступами, исключающими воздействие отмычкой на него. 3. Турникет по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен установленной в нижней его части кассой с фиксатором и кассетой для приема определенных предметов, связанный с кассой через рамку, выполненную с прорезями для фиксаторов кассы.