DE102011003021A1

DE102011003021A1 - Shutoff device, particularly gate for shutoff system, such as railroad crossing, is transferred from open-position to closed position, and is transferred back into open position

Info

Publication number: DE102011003021A1
Application number: DE201110003021
Authority: DE
Inventors: Jens-Harro Oechsner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2012-07-26

Abstract

The shutoff device (101) is transferred from an open-position to a closed position, and is transferred back into the open position. A retaining medium (130) is provided to generate torque acting on a shutoff arm, such that another torque resulting from the gravity of the shutoff arm counteracts. An independent claim is also included for a method for closing and opening a shutoff device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperreinrichtung, insbesondere eine Schranke für einen Bahnübergang, die aus einer Offen-Stellung in eine Geschlossen-Stellung und zurück in die Offen-Stellung überführbar ist.The invention relates to a shut-off device, in particular a barrier for a level crossing, which can be transferred from an open position to a closed position and back to the open position.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Absperrsystem mit Absperreinrichtung und ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Absperreinrichtung.The invention further relates to a shut-off system with shut-off device and a method for opening and closing a shut-off device.

Eine gattungsgemäße, aus der Praxis bekannte Absperreinrichtung 1 in Form einer Schranke ist in den 1 und 2 dargestellt. Bei dieser bekannten Absperreinrichtung 1 bildet ein Absperrarm 2, der mittels einer hier nicht gezeigten Betätigungseinrichtung um eine Drehachse 4 drehbar ist und dessen Länge so gewählt ist, dass er bei einer in der 1 gezeigten Geschlossen-Stellung der Absperreinrichtung den Zugang zu einem Übergang 5 über eine Fahrbahn 6 eines Schienenfahrzeugs sichergestellt. Insbesondere das Überführen des Absperrarmes 2 aus seiner in der 1 dargestellten horizontalen End-Position in seine in der 2 dargestellte Anfangs-Position erfordert bei dieser bekannten Absperreinrichtung 1 aufgrund der Länge des Absperrarmes 2 ein sehr hohes Drehmoment und entsprechend viel Energie. Die Betätigungseinrichtung muss daher sehr robust ausgelegt sein und ihre Wartung ist entsprechend kostenintensiv.A generic, known from practice shut-off 1 in the form of a barrier is in the 1 and 2 shown. In this known shut-off device 1 forms a Absperrarm 2 by means of an actuating device, not shown here, about an axis of rotation 4 is rotatable and whose length is chosen so that it at one in the 1 shown closed position of the shut-off device access to a transition 5 over a roadway 6 a rail vehicle ensured. In particular, the transfer of Absperrarmes 2 from his in the 1 illustrated horizontal end position in his in the 2 illustrated initial position required in this known shut-off device 1 due to the length of Absperrarmes 2 a very high torque and a corresponding amount of energy. The actuator must therefore be designed very robust and their maintenance is correspondingly expensive.

Eine weitere gattungsgemäße Absperreinrichtung eines Absperrsystems ist aus der Druckschrift WO 02/075091 A1 bekannt. Diese bekannte Absperreinrichtung ist versehen mit einem aus zwei Armelementen gebildeten Absperrarm, der teleskopierbar und um eine Drehachse drehbar ist. Der Absperrarm ist bei Offen-Stellung der Absperreinrichtung teleskopartig auf eine Anfangs-Länge verkürzt in eine Anfangs-Position gedreht. Bei Geschlossen-Stellung der Absperreinrichtung ist der Absperrarm teleskopartig auf eine End-Länge verlängert in eine End-Position gedreht. Die Absperreinrichtung ist weiterhin versehen mit einer Betätigungseinrichtung, die das Teleskopieren des Absperrarmes bewirkt, und mit einer Rückhalteeinrichtung, die den teleskopartig auf seine Anfangs-Länge verkürzten Absperrarm in seiner Anfangs-Position hält. Dabei erfolgen beim Schließen und Öffnen der Absperreinrichtung das Drehen und das Teleskopieren des Absperrarmes zeitlich voneinander getrennt, so dass sowohl die Betätigung als auch die Steuerung der Absperreinrichtung entsprechend aufwendig und kostenintensiv sind.Another generic shut-off a shut-off system is from the document WO 02/075091 A1 known. This known shut-off device is provided with a shut-off arm formed from two arm elements, which is telescopic and rotatable about a rotation axis. The Absperrarm is telescopically shortened in the open position of the shut-off device to an initial length in an initial position. When the shut-off device is closed, the shut-off arm is telescopically extended to an end length and turned into an end position. The shut-off device is further provided with an actuator which causes the telescoping of Absperrarmes, and with a retainer, which holds the telescopically shortened to its initial length Absperrarm in its initial position. Here, when closing and opening the shut-off the rotation and the telescoping of Absperrarmes separated in time, so that both the operation and the control of the shut-off are correspondingly complex and expensive.

Ausgehend von einer Absperreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ( WO 02/075091 A1 ), und einem Verfahren zum Schließen und Öffnen einer Absperreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 14 ( WO 02/075091 A1 ) liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Absperreinrichtung konstruktiv so zu verbessern, dass sie einfacher zu betätigen und einfacher zu steuern ist.Starting from a shut-off device with the features of the preamble of claim 1 ( WO 02/075091 A1 ), and a method for closing and opening a shut-off device with the features of the preamble of claim 14 ( WO 02/075091 A1 ), the invention is based on the object, the shut-off constructively to improve so that it is easier to operate and easier to control.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Absperreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a shut-off device with the features of claim 1, and by a method having the features of claim 14. Advantageous embodiments of the invention are specified in subclaims.

Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass der Absperrarm in seiner Anfangs-Position derart zur Horizontalen geneigt ist, dass das Lot seines Schwerpunktes mit Abstand zu seiner Drehachse verläuft und dass die Rückhalteeinrichtung ein auf den Absperrarm wirkendes Drehmoment erzeugt, das dem aus der Schwerkraft des Absperrarmes resultierenden Drehmoment derart entgegen wirkt, dass der Absperrarm beim teleskopartigen Verlängern selbständig aus seiner Anfangs-Position in seine End-Position und beim teleskopartigen Verkürzen selbständig aus seiner End-Position in seine Anfangs-Position dreht.According to the invention, it is thus provided that the Absperrarm is inclined in its initial position to the horizontal, that the perpendicular of its center of gravity extends at a distance from its axis of rotation and that the retainer generates a force acting on the Absperrarm torque resulting from the gravity of the Absperrarmes Torque counteracts such that the Absperrarm when telescopically extending independently from its initial position to its end position and the telescopic shortening automatically turns from its end position to its initial position.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Betätigungseinrichtung lediglich das Teleskopieren des Absperrarmes, nicht jedoch sein Drehen sicherstellen muss. Sie erfordert daher wesentlich weniger Energie und kann entsprechend einfacher und daher auch kostengünstiger aufgebaut sein.A significant advantage of the invention is that the actuator must only ensure the telescoping of Absperrarmes, but not his turning. It therefore requires much less energy and can be correspondingly simpler and therefore more cost-effective.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Absperreinrichtung wesentlich einfacher steuerbar ist, da zum Offenen und Schließen der Absperreinrichtung lediglich das Teleskopieren nicht jedoch das Drehen des Absperrarmes gesteuert werden muss.Another significant advantage of the invention is that the shut-off device is much easier controllable, since the open and close the shut-off device only the telescoping but not turning the Absperrarmes must be controlled.

Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Rückhalteeinrichtung als ein dem Absperrarm zugeordnetes Gegengewicht ausgebildet ist.It is regarded as advantageous if the retaining device is designed as a counterweight assigned to the shut-off arm.

Vorzugsweise sind die Armelemente derart reibungsarm gekoppelt und ihre Masse derart gewählt, dass sich die Armelemente beim Überführen des Absperrarmes aus seiner End-Position in seine Anfangs-Position beim Erreichen einer vorbestimmten Zwischen-Position selbständig zusammenschieben.Preferably, the arm members are so coupled with low friction and their mass chosen such that the arm elements automatically push together when transferring the Absperrarmes from its end position to its initial position upon reaching a predetermined intermediate position.

Die Armelemente können mit Vorteil lösbar gekoppelt sein und Sollbruchstellen bilden.The arm elements can be releasably coupled with advantage and form predetermined breaking points.

Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise elektro-pneumatisch, elektro-hydraulisch oder elektro-mechanisch ausgebildet und verschiebt zum Teleskopieren (Verlängern/Verkürzen) des Absperrarmes zumindest eines der Absperrelemente linear.The actuating device is preferably formed electro-pneumatic, electro-hydraulic or electro-mechanical and shifts to Telescoping (lengthening / shortening) the Absperrarmes at least one of the shut-off linear.

Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zur Speisung der Betätigungseinrichtung eine Energieversorgungseinheit dient, die Solarenergie und/oder Windenergie in elektrische Energie umwandelt.It is also considered advantageous if the supply of the actuating device is a power supply unit which converts solar energy and / or wind energy into electrical energy.

Weiterhin wird es als vorteilhaft angesehen, wenn eine Energiespeichereinheit (beispielsweise in Form eines Superkondensators), die von der Energieversorgungseinheit bereitgestellte elektrische Energie zwischenspeichert und im Bedarfsfall an die Betätigungseinrichtung abgibt. Diese Energiespeichereinheit kann platzsparend in einem die Schwenkachse tragenden Fuß angeordnet sein.Furthermore, it is considered to be advantageous if an energy storage unit (for example in the form of a supercapacitor) temporarily stores the electrical energy provided by the energy supply unit and outputs it, if necessary, to the actuating device. This energy storage unit can be arranged to save space in a foot supporting the pivot axis.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, bei einem mit der Absperreinrichtung versehenen Absperrsystem eingehende Meldesignale mittels einer Meldeeinheit in die Absperreinrichtung steuernde, ausgehende Steuersignale umzuwandeln. Dabei wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Betätigungseinrichtung den Absperrarm bei Eingang zumindest eines der Steuersignale teleskopartig verlängert und bei Eingang zumindest eines zweiten der Steuersignale teleskopartig verkürzt.In a preferred embodiment of the invention, it is provided to convert in a shut-off provided with the shut-off system incoming alarm signals by means of a reporting unit in the shut-off controlling, outgoing control signals. It is considered advantageous if the actuator extends the Absperrarm telescopically upon receipt of at least one of the control signals and telescopically shortened upon receipt of at least a second of the control signals.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, bei einem mit der Absperreinrichtung versehenen Absperrsystem mittels einer Identifikationseinheit dem Zustand der Absperreinrichtung entsprechende, eingehende Identifikationssignale in ausgehende Meldesignale umzuwandeln.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided to convert, in a shut-off system provided with the shut-off device by means of an identification unit, the state of the shut-off device corresponding to detailed identification signals in outgoing reporting signals.

Als vorteilhaft wird es angesehen, ein zum Übertragen der Meldesignale geeignetes Funknetz vorzusehen.It is regarded as advantageous to provide a radio network suitable for transmitting the message signals.

Bevorzugt ist vorgesehen, ein Fahrzeug oder ein Stellwerk zum Senden der eingehenden und/oder zum Empfang der ausgehenden Meldesignale geeignet auszugebilden.It is preferably provided to design a vehicle or an interlocking for transmitting the incoming and / or receiving the outgoing message signals suitable.

Vorzugsweise ist eine Ortungsanordnung (beispielsweise in Form einer passiven Transponderanordnung oder in Form einer energieautark betriebenen Doppelkontaktanordnung) mit Abstand zu einem durch die Absperreinrichtung zu sperrenden Übergang über eine Fahrbahn im Bereich der Fahrbahn angeordnet, wobei eine Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeuges aus beim Passieren der Ortungsanordnung gewonnenen Ausgangssignalen der Ortungsanordnung die Ankunft des Fahrzeuges am Übergang vorherbestimmt und/oder das Verlassen des Überganges ermittelt und in in entsprechende der in der Meldeeinrichtung eingehenden Meldesignale umwandelt.Preferably, a locating arrangement (for example in the form of a passive transponder arrangement or in the form of a self-powered dual contact arrangement) is arranged at a distance from a barrier to be blocked by the blocking device via a roadway in the region of the roadway, wherein a signal processing unit of the vehicle is obtained from the locating device when the output signals are obtained the locating arrangement predetermines the arrival of the vehicle at the transition and / or determines the exit from the transition and converts it into corresponding signaling signals arriving in the reporting device.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, dabei zeigen beispielhaft:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment, in which:

3 eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung in einer Offen-Stellung, 3 a shut-off device according to the invention in an open position,

4 und 5 die Absperreinrichtung in zwei verschiedenen Stellungen beim Überführen aus ihrer in der 1 gezeigten Offen-Stellung in Richtung einer Geschlossen-Stellung, 4 and 5 the shut-off device in two different positions when transferring from their in the 1 shown open position in the direction of a closed position,

6 die erfindungsgemäße Absperreinrichtung in ihrer Geschlossen-Stellung und 6 the shut-off device according to the invention in its closed position and

7 ein erfindungsgemäßes Absperrsystem mit der Absperreinrichtung gemäß den 3 bis 6. 7 an inventive shut-off with the shut-off according to the 3 to 6 ,

Die 3 bis 6 zeigen eine Absperreinrichtung 101 in Form einer Schranke für einen Bahnübergang – also für einen Übergang 105 über eine von Schienen gebildete Fahrbahn 106 eines Schienenfahrzeuges. Dabei verläuft die Fahrbahn 106 in den Figuren entlang der Horizontalen 107, so dass in den Figuren die Fahrbahn 106 und die Horizontale 107 schematisch durch eine einzige Linie dargestellt sind.The 3 to 6 show a shut-off device 101 in the form of a barrier for a railroad crossing - thus for a transition 105 over a roadway formed by rails 106 a rail vehicle. The road is running 106 in the figures along the horizontal 107 , so that in the figures the roadway 106 and the horizontal 107 schematically represented by a single line.

Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 101 ist aus einer Offen-Stellung in eine Geschlossen-Stellung und zurück in die Offen-Stellung überführbar.The shut-off device according to the invention 101 is convertible from an open position to a closed position and back to the open position.

So zeigt die 3 die Absperreinrichtung 101 in ihrer Offen-Stellung, bei der der Zugang zum Übergang 105 freigegeben ist. Die 6 zeigt die Absperreinrichtung 101 in ihrer Geschlossen-Stellung, bei der der Zugang zum Übergang 105 gesperrt ist.That's how it shows 3 the shut-off device 101 in their open position, at the entrance to the transition 105 is released. The 6 shows the shut-off device 101 in their closed position, where access to the transition 105 Is blocked.

Die Absperreinrichtung 101 weist einen aus zumindest zwei Armelementen 108 gebildeten Absperrarm 102 (Schrankenbaum) auf, der teleskopierbar und um eine Drehachse 104 drehbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Absperrarm 102 nur beispielhaft 7 Armelemente 108 auf.The shut-off device 101 has one of at least two arm elements 108 formed Absperrarm 102 (Barrier boom) on, the telescopic and about a rotation axis 104 is rotatable. In the embodiment shown, the Absperrarm 102 only as an example 7 arm elements 108 on.

Die 3 verdeutlicht, dass der Absperrarm 102 bei Offen-Stellung der Absperreinrichtung 101 teleskopartig auf eine Anfangs-Länge verkürzt und in eine Anfangs-Position gedreht ist. Weiterhin verdeutlicht die 6, dass der Absperrarm bei Geschlossen-Stellung der Absperreinrichtung teleskopartig auf eine End-Länge verlängert in eine End-Position gedreht ist.The 3 clarifies that the Absperrarm 102 in the open position of the shut-off device 101 shortened telescopically to an initial length and rotated to an initial position. Furthermore clarifies the 6 in that, in the closed position of the shut-off device, the shut-off arm is telescopically extended to an end length and turned into an end position.

Die Armelemente 108 sind lösbar gekoppelt und damit auch austauschbar. Sie bilden hier nicht weiter gezeigte Sollbruchstellen, die insbesondere beim Einsatz der Absperreinrichtung 101 als Schranke für einen Bahnübergang erforderlich sind.The arm elements 108 are detachably coupled and therefore also interchangeable. They form here not further shown predetermined breaking points, in particular when using the shut-off device 101 as a barrier for a railroad crossing are required.

Neben dem Absperrarm 102 weist die Absperreinrichtung 101 eine Betätigungseinrichtung 120 und eine Rückhalteeinrichtung 130 auf. Die Betätigungseinrichtung 120 bewirkt das Teleskopieren des Absperrarmes 102. Sie ist also ein Aktuator zum Antrieb des Absperrarmes. Die Rückhalteeinrichtung 130 hält den teleskopartig auf seine Anfangs-Länge verkürzten Absperrarm in seiner Anfangs-Position.Next to the shut-off arm 102 has the shut-off device 101 an actuator 120 and a retainer 130 on. The actuating device 120 causes telescoping of Absperrarmes 102 , So it is an actuator for driving the Absperrarmes. The retention device 130 holds the telescoping shortened to its initial length Absperrarm in its initial position.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Absperreinrichtung 101 ist eine elektro-hydraulisch ausgebildete Betätigungseinrichtung 120 vorgesehen. Die Betätigungseinrichtung zum Teleskopieren des Absperrarmes kann jedoch in bekannter Weise auch elektro-pneumatisch oder elektro-mechanisch ausgebildet sein.In the illustrated embodiment, the shut-off device 101 is an electro-hydraulically formed actuator 120 intended. However, the actuator for telescoping the Absperrarmes may also be formed in a known manner electro-pneumatic or electro-mechanical.

Zum Teleskopieren des Absperrarmes 102 (Verlängern/Verkürzen) verfährt (verschiebt) die Betätigungseinrichtung 120 die Armelemente 108 linear.For telescoping the Absperrarmes 102 (Extend / shorten) moves (shifts) the actuator 120 the arm elements 108 linear.

Beim Teleskopieren wird also der Absperrarm 102 zum Verlängern linear auseinander gefahren und zum Verkürzen linear zusammen gefahren. Das Auseinanderfahren des Absperrarmes 102 kann durch Ausfahren – also insbesondere Auseinanderziehen oder Auseinanderschieben – der Armelemente 108 erfolgen, so wie dies beispielsweise von sogenannten Teleskopantrieben oder auch von telekopierbaren Antennen bekannt ist. In analoger Weise kann das Zusammenfahren des Absperrarmes 102 durch Einfahren – also insbesondere durch Zusammenziehen oder Zusammenschieben der Armelemente 108 – erfolgen.When telescoping so the Absperrarm 102 extended linearly to extend and driven linearly together for shortening. The moving apart of Absperrarmes 102 can by extending - ie in particular pulling apart or pushing apart - the arm elements 108 take place, as is known for example from so-called telescopic drives or telekopierbaren antennas. In an analogous way, the collapse of the Absperrarmes 102 by retracting - ie in particular by contracting or pushing together of the arm elements 108 - respectively.

Gemäß der 3 ist der Absperrarm 102 in seiner Anfangs-Position unter einem Winkel α derart zur Horizontalen 107 geneigt, dass das Lot 109 seines Schwerpunktes 110 mit Abstand 111 zu seiner Drehachse 104 verläuft.According to the 3 is the Absperrarm 102 in its initial position at an angle α so to the horizontal 107 inclined that the lot 109 his focus 110 with distance 111 to its axis of rotation 104 runs.

Bei Offen-Stellung der Absperreinrichtung 101 ist der Absperrarm 102 (Schrankenbaum) also um den Winkel α aufgeschwenkt und zusammen geschoben. Dies ist in der 3 durch die zwei noch zu sehenden der eingefahrenen Armelemente 108 verdeutlicht.When the shut-off device is open 101 is the Absperrarm 102 (Boom) so swung by the angle α and pushed together. This is in the 3 through the two still visible the retracted arm elements 108 clarified.

Die Rückhalteeinrichtung 130 ist derart ausgelegt, dass sie ein auf den Absperrarm 102 wirkendes Drehmoment erzeugt, das dem aus der Schwerkraft des Absperrarmes 102 resultierenden Drehmoment derart entgegen wirkt, dass der Absperrarm 102 beim teleskopartigen Verlängern selbständig aus seiner Anfangs-Position in seine End-Position und beim teleskopartigen Verkürzen selbständig aus seiner End-Position in seine Anfangs-Position dreht.The retention device 130 is designed so that it is on the Absperrarm 102 generates acting torque, which from the gravity of Absperrarmes 102 resulting torque counteracts such that the Absperrarm 102 when telescopically extending independently from its initial position to its end position and the telescopic shortening automatically turns from its end position to its initial position.

Hierzu ist die Rückhalteeinrichtung 130 als ein dem Absperrarm zugeordnetes Gegengewicht ausgebildet. Das Gegengewicht ist so gewählt, dass sich der Absperrarm 102 im zusammen gefahrenen Zustand (verkürzt auf seine Anfangs-Länge) selbständig in die im Bild 3 zu sehende Position (Offen-Stellung der Absperreinrichtung 101) bewegt hat.For this purpose, the retaining device 130 designed as a the Absperrarm associated counterweight. The counterweight is chosen so that the Absperrarm 102 in the driven state (shortened to its initial length) independently in the position shown in Figure 3 (open position of the shut-off device 101 ) has moved.

Abweichend hiervon kann die Rückhalteeinrichtung aber auch von einer Rückhaltefeder gebildet sein.Deviating from this, however, the retaining device can also be formed by a retaining spring.

Die Armelemente 108 sind selbst reibungsarm ausgebildet und außerdem reibungsarm gekoppelt und lassen sich daher zum Schließen der Absperreinrichtung 101 mit sehr wenig Kraftaufwand ausfahren, wodurch nur sehr wenig Energie erforderlich ist (vgl. 4, 5 und 6).The arm elements 108 are themselves formed low friction and also coupled friction and can therefore be used to close the shut-off device 101 extend with very little effort, whereby only very little energy is required (see. 4 . 5 and 6 ).

So ist in 4 zu sehen, wie die einzelnen Armelemente 108 ausfahren und sich der Absperrarm 102 (Schrankenbaum) selbständig absenkt.So is in 4 to see how the individual arm elements 108 extend and the Absperrarm 102 (Barrier boom) independently lowered.

In 5 ist zu sehen, wie noch mehr Armelemente 108 ausfahren und sich der der Absperrarm 102 (Schrankenbaum) selbständig weiter absenkt.In 5 you can see, like more arm elements 108 extend and the the Absperrarm 102 (Barrier boom) independently lowered further.

Wenn alle Armelemente 108 ausgefahren sind, ist der Absperrarm 102 (Schrankenbaum) so weit abgesenkt (vgl. 6), dass er sich parallel zur Horizontalen 107 erstreckt.If all arm elements 108 are extended, is the Absperrarm 102 (Barrier boom) so far lowered (vgl. 6 ) that he is parallel to the horizontal 107 extends.

Außerdem ist die Masse der reibungsarm gekoppelten Armelemente 108 derart gewählt, dass sich die Armelemente 108 beim Überführen des Absperrarmes 102 aus seiner End-Position in seine Anfangs-Position beim Erreichen einer in der 6 gestrichelt dargestellten, vorbestimmten Zwischen-Position – bei der der Absperrarm unter einem Winkel β zur Horizontalen geneigt ist – beginnen, sich aufgrund ihrer Schwerkraft selbständig zusammen zu schieben.In addition, the mass of low-friction coupled arm elements 108 chosen such that the arm elements 108 when transferring the Absperrarmes 102 from its end position to its starting position when reaching one in the 6 shown in phantom, predetermined intermediate position - in which the Absperrarm is inclined at an angle β to the horizontal - begin to push themselves together due to their gravity.

Werden die Armelemente 108 ausgehend von der in 6 gezeigten End-Position also eingefahren, so öffnet sich durch die Kombination des Gewichtes und der Verkürzung des Absperrarmes 102 der Absperrarm (Schrankenbaum) automatisch, wobei sich die speziellen reibungsarmen Armelemente 108 bis zum Erreichen der Zwischen-Position mit sehr wenig Kraftaufwand mittels der Betätigungseinrichtung 120 einfahren lassen. Auch hierbei ist also sehr wenig Energie erforderlich.Become the arm elements 108 starting from the in 6 So retracted shown end position, it opens by the combination of the weight and the shortening of Absperrarmes 102 the Absperrarm (boom) automatically, with the special low-friction arm elements 108 until reaching the intermediate position with very little effort by means of the actuator 120 retract. Again, very little energy is required.

Beim Erreichen der Zwischen-Position beginnen die Armelemente aufgrund ihrer Schwerkraft selbständig weiter einzufahren, so dass im Weiteren bis zum Erreichen der Anfangs-Position keine Betätigung durch die Betätigungseinrichtung 120 und damit auch keine Energiezufuhr mehr erforderlich ist.Upon reaching the intermediate position, the arm elements begin to retract automatically due to their gravity, so that in the following until reaching the initial position no actuation by the actuator 120 and thus no energy supply is required.

Der öffnende Absperrarm 102 (Schrankenbaum) kann sich also mit Erreichen des vorbestimmten Winkels β ohne weitere Unterstützung der Betätigungseinrichtung 120 rein durch die Schwerkraft seiner Armelemente 108 und ihrer speziellen reibungsarmen Gestaltung selbständig zusammen fahren. Oder anders ausgedrückt fahren die Armelemente 108 sich mit Erreichen des vorbestimmten Winkels β ohne weitere Unterstützung der Betätigungseinrichtung 120 selbständig ein.The opening shut-off arm 102 (Barrier tree) can thus reach the predetermined angle β without further support of the actuator 120 purely by the gravity of its arm elements 108 and independently drive their special low-friction design together. Or in other words, drive the arm elements 108 with reaching the predetermined angle β without further support of the actuator 120 independently.

Somit ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren insgesamt nur sehr wenig Energie und diese im Wesentlichen für das Ausfahren der Armelemente 108 erforderlich.Thus, in the method according to the invention, there is only very little energy overall and this essentially for the extension of the arm elements 108 required.

Gemäß der 6 weist die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 101 eine Energieversorgungseinheit 121 in Form einer Photovoltaikeinheit auf, die zur Speisung der Betätigungseinrichtung 120 dient und die Solarenergie in elektrische Energie umwandelt.According to the 6 has the shut-off device according to the invention 101 a power supply unit 121 in the form of a photovoltaic unit, which is used to feed the actuating device 120 serves and converts the solar energy into electrical energy.

Anstelle der Photovoltaikeinheit oder zusätzlich zu dieser kann jedoch auch eine Energieversorgungseinheit 122 in Form eines Windkraftwerkes vorgesehen sein, die Windenergie in elektrische Energie umwandelt, so wie dies schematisch in der 6 gezeigt ist.However, instead of the photovoltaic unit or in addition to this may also be a power supply unit 122 be provided in the form of a wind power plant, the wind energy converts into electrical energy, as shown schematically in the 6 is shown.

Eine Energiespeichereinheit 123 der Absperreinrichtung – beispielsweise in Form eines sogenannten Superkondensators – dient dazu, die von den Energieversorgungseinheiten 121, 122 bereitgestellte elektrische Energie zwischenzuspeichern und im Bedarfsfall an die Betätigungseinrichtung 120 abzugeben.An energy storage unit 123 the shut-off device - for example in the form of a so-called supercapacitor - is used to that of the power supply units 121 . 122 to store stored electrical energy and, if necessary, to the actuator 120 leave.

Die Energiespeichereinheit 123 kann abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem die Schwenkachse 104 tragenden Fuß 112 angeordnet sein.The energy storage unit 123 may differ from the embodiment shown in a the pivot axis 104 carrying foot 112 be arranged.

Die 7 zeigt ein Absperrsystem 100 mit der Absperreinrichtung 101, mit einer Steuereinheit 130, mit einem Funknetz 140, mit zwei Ortungsanordnungen 150, 160, mit einem Fahrzeug 170, das mit einer Signalverarbeitungseinheit 171 versehen ist, und mit einem Stellwerk 180, das mit einer weiteren Signalverarbeitungseinheit 181 versehen ist.The 7 shows a shut-off system 100 with the shut-off device 101 , with a control unit 130 , with a radio network 140 , with two locating arrangements 150 . 160 , with a vehicle 170 that with a signal processing unit 171 is provided, and with a signal box 180 that with another signal processing unit 181 is provided.

Dabei wandelt einerseits eine Meldeeinheit 131 der Steuereinheit 130 eingehende Meldesignale in die Absperreinrichtung 101 steuernde Steuersignale um. Andererseits wandelt eine Identifikationseinheit 132 der Steuereinheit 130 dem Zustand der Absperreinrichtung 101 entsprechende, eingehende Identifikationssignale in ausgehende Meldesignale um.On the one hand, a reporting unit is transformed 131 the control unit 130 incoming alarm signals in the shut-off device 101 controlling control signals. On the other hand, an identification unit is changing 132 the control unit 130 the state of the shut-off device 101 corresponding, incoming identification signals in outgoing message signals.

Das Funknetz 140 (insbesondere WLAN) stellt die Übertragung der Meldesignale zwischen der Meldeeinheit 131 bzw. der Identifikationseinheit 132 und den Signalverarbeitungseinheiten 171, 181 sicher.The radio network 140 (in particular WLAN) provides the transmission of the message signals between the message unit 131 or the identification unit 132 and the signal processing units 171 . 181 for sure.

Jede der Ortungsanordnungen kann beispielsweise als eine passive Transponderanordnung oder als eine energieautark betriebene Doppelkontaktanordnung ausgebildet sein. Bei der Ausführungsform gemäß der 7 ist nur beispielhaft die mit dem Bezugszeichen 150 gekennzeichnete Ortungsanordnung eine passive Transponderanordnung und die mit dem Bezugszeichen 160 gekennzeichnete Ortungsanordnung eine energieautark betriebene Doppelkontaktanordnung.Each of the locating arrangements can be designed, for example, as a passive transponder arrangement or as a self-powered dual contact arrangement. In the embodiment according to the 7 is only the example by the reference numeral 150 characterized locating a passive transponder assembly and the reference numeral 160 characterized locating a self-powered dual-contact arrangement.

Die Ortungsanordnungen 150, 160 sind jeweils mit einem Abstand zu dem durch die Absperreinrichtung 101 zu sperrenden Übergang 105 über die Fahrbahn 106 im Bereich der Fahrbahn 106 angeordnet. Beim Passieren des Fahrzeuges 170 generieren sie Ausgangssignale.The location arrangements 150 . 160 are each at a distance to that by the shut-off device 101 to be blocked transition 105 over the roadway 106 in the area of the roadway 106 arranged. When passing the vehicle 170 generate output signals.

Die Signalverarbeitungseinheit 171 bestimmt mittels der beim Passieren der Ortungsanordnung 150 gewonnenen Ausgangssignale der Ortungsanordnung 150 die Ankunft des Fahrzeuges 170 am Übergang 105 und wandelt sie in entsprechende der in der Meldeeinrichtung 131 eingehenden Meldesignale um.The signal processing unit 171 determined by means of when passing the locating arrangement 150 obtained output signals of the locating arrangement 150 the arrival of the vehicle 170 at the transition 105 and converts them into corresponding ones in the message device 131 incoming message signals.

Die Signalverarbeitungseinheit 181 ermittelt mittels der beim Passieren der Ortungsanordnung 160 gewonnenen Ausgangssignale der Ortungsanordnung 160 das Verlassen des Überganges und wandelt sie in entsprechende der in der Meldeeinrichtung 131 eingehenden Meldesignale um.The signal processing unit 181 determined by means of when passing the locating arrangement 160 obtained output signals of the locating arrangement 160 leaving the transition and converting it to the corresponding one in the reporting device 131 incoming message signals.

Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 101 kann also über das Funknetz 140 (insbesondere WLAN) angesteuert werden. Außerdem kann durch entsprechend sichere Protokolle auch die Stellung der Absperreinrichtung 101 (ihr Status) an die Signalverarbeitungseinheit 171 des Fahrzeuges 170 oder an die Signalverarbeitungseinheit 181 des Stellwerkes 180 gemeldet werden.The shut-off device according to the invention 101 So can over the radio network 140 (in particular WLAN) are controlled. In addition, by correspondingly secure protocols, the position of the shut-off device 101 (her status) to the signal processing unit 171 of the vehicle 170 or to the signal processing unit 181 of the signal box 180 be reported.

Somit kann also das Fahrzeug 170 das Schließen bzw. Öffnen der Absperreinrichtung 101 mittelbar über das Funknetz 140 selbst veranlassen, wenn es sich dem von der Absperreinrichtung gesicherten Überganges 105 nähert bzw. sich von diesem entfernt.Thus, therefore, the vehicle 170 closing or opening the shut-off device 101 indirectly via the radio network 140 even if it is the transition secured by the shut-off device 105 approaches or moves away from it.

Der Zeitpunkt der Ankunft des Fahrzeuges 170 am Übergang 105 bzw. des Verlassens des Überganges 105 kann dabei durch passive RFID-Transponder 151, 152 der Transponderanordnung oder durch energieautarke Kontakte 161, 162 der Doppelkontaktanordnung beispielsweise über die Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges 170 bestimmt werden. Dabei müssen die RFID-Transponder 151, 152 bzw. die Kontakte 161, 162 mit einem ausreichenden Abstand von einige hundert Metern bzw. einigen Kilometern zum Übergang 105 angeordnet sein, und zwar so, dass das Fahrzeug 170 an die RFID-Transponder Signale senden und die RFID-Transponder 151, 152 auslesen kann bzw. so, dass das Fahrzeug 170 die Kontakte 161, 162 betätigen kann um die Absperreinrichtung 101 entsprechend rechtzeitig anzusteuern. The time of arrival of the vehicle 170 at the transition 105 or leaving the transition 105 can do this by passive RFID transponders 151 . 152 the transponder arrangement or by self-powered contacts 161 . 162 the double contact arrangement, for example, via the determination of the speed of the vehicle 170 be determined. In doing so, the RFID transponders must 151 . 152 or the contacts 161 . 162 with a sufficient distance of a few hundred meters or a few kilometers to the transition 105 be arranged, in such a way that the vehicle 170 send to the RFID transponder signals and the RFID transponder 151 . 152 can read or so that the vehicle 170 The contacts 161 . 162 can operate around the shut-off device 101 accordingly to timely control.

Das Schließen und Öffnen der Absperreinrichtung 101 erfolgt dann sicher und automatisch, so dass beispielsweise ein Auto- und/oder Fußgängerverkehr auf einer die Fahrbahn 106 mittels des Überganges 105 kreuzenden Bahn insbesondere auch in Regionen ohne Infrastruktur abgesichert ist.Closing and opening the shut-off device 101 then takes place safely and automatically, so that, for example, a car and / or pedestrian traffic on a the road 106 by means of the transition 105 especially in regions without infrastructure.

Im Vergleich zu bekannten Absperreinrichtungen wird zum Betrieb der erfindungsgemäßen Absperreinrichtung 101 bzw. dem erfindungsgemäßen Absperrsystem 100 sehr viel weniger Energie benötigt, wodurch die Absperreinrichtung 101 auch durch Solarenergie, Windenergie etc. in Kombination mit Energiespeicherung autark betrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 101 zeichnet sich damit insbesondere durch ihre energieeffiziente und energieautarke Betätigung aus, die beispielsweise auch eine Einsparung von Kabeln nach sich zieht.In comparison to known shut-off devices for operating the shut-off device according to the invention 101 or the shut-off system according to the invention 100 requires much less energy, reducing the shut-off device 101 can also be operated autonomously by solar energy, wind energy etc. in combination with energy storage. The shut-off device according to the invention 101 This distinguishes itself in particular by its energy-efficient and energy-autonomous operation, which, for example, also leads to a saving of cables.

Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäße Absperrsystem 100 insbesondere durch die energieautarke Steuerung der Absperreinrichtung 101 aus.Furthermore, the inventive shut-off system is characterized 100 in particular by the self-powered control of the shut-off device 101 out.

Außerdem zeichnet sich das erfindungsgemäße Absperrsystem 100 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass die Absperreinrichtung 101 mittels des Funknetzes 140 sicher von einem sich dem Übergang 105 nähernden oder sich vom Übergang 105 entfernenden Fahrzeug 170 und/oder von einem Stellwerk 180 aus angesteuert werden kann.In addition, the shut-off system according to the invention is characterized 100 or the inventive method characterized in that the shut-off device 101 by means of the radio network 140 sure of a transition 105 approaching or away from the transition 105 removing vehicle 170 and / or from a signal box 180 can be controlled from.

Die erfindungsgemäße Absperreinrichtung 101, das erfindungsgemäße Absperrsystem 100 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Öffnen und Schließen der Absperreinrichtung 101 sind damit insbesondere auch in Regionen ohne Infrastrukturen einsetzbar und bieten den Menschen mehr Sicherheit.The shut-off device according to the invention 101 , the shut-off system according to the invention 100 and the inventive method for opening and closing the shut-off device 101 They can therefore also be used in regions without infrastructures and offer people more security.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 02/075091 A1 [0004, 0005, 0005]

Claims

Shut-off device ( 101 ), which can be converted from an open position into a closed position and back into the open position, with one of at least two arm elements ( 108 ) Absperrarm formed ( 102 ), which can be telescoped and about a rotation axis ( 104 ) is rotatable and telescopically in the open position to an initial length shortened in an initial position and in the closed position telescopically extended to an end length is rotated into an end position, - with an actuating device ( 120 ), the telescoping of Absperrarmes ( 102 ), and - with a retaining device ( 130 ), the telescopically shortened to its initial length Absperrarm ( 102 ) holds in its initial position, characterized in that - the shut-off arm ( 102 ) in its initial position so to the horizontal ( 107 ) is inclined that the solder ( 109 ) of its focus ( 110 ) at a distance from its axis of rotation ( 104 ) and that - the retention device ( 130 ) on the Absperrarm ( 102 ) acting torque counteracts the resulting from the gravity of Absperrarmes torque such that the Absperrarm ( 102 ) when telescopically extending independently from its initial position to its end position and the telescopic shortening independently from its end position to its initial position turns.

Shut-off device ( 101 ) according to claim 1, characterized in that the retaining device ( 130 ) as a the Absperrarm ( 102 ) associated counterweight is formed.

Shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the arm elements ( 108 ) are coupled so low friction and their mass is selected such that the arm members ( 108 ) when transferring the Absperrarmes ( 102 ) from its end position to its initial position upon reaching a predetermined intermediate position independently push together.

Shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the arm elements ( 108 ) are releasably coupled and form predetermined breaking points.

Shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating device ( 120 ) is electro-pneumatic, electro-hydraulic or electro-mechanical and for telescoping the Absperrarmes at least one of the barrier elements ( 108 ) moves linearly.

Shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 to 5, characterized by a power supply unit ( 121 . 122 ) used to feed the actuator ( 120 ) and converts the solar energy and / or wind energy into electrical energy.

Shut-off device ( 101 ) according to claim 6, characterized by an energy storage unit ( 123 ) supplied by the power supply unit ( 121 . 122 ) stored and, if necessary, to the actuator ( 120 ).

Shut-off device ( 101 ) according to claim 7, characterized in that the energy storage unit ( 123 ) in a the pivot axis ( 104 ) supporting foot ( 112 ) is arranged.

Shut-off system ( 100 ), characterized by a shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 to 8 and - by a reporting unit ( 131 ), the incoming message signals in the shut-off device ( 101 ) converts controlling, outgoing control signals.

Shut-off system ( 100 ), characterized by a shut-off device ( 101 ) according to one of claims 1 to 8 and - by an identification unit ( 132 ), the state of the shut-off device ( 101 ) convert corresponding incoming identification signals into outgoing message signals.

Shut-off system ( 100 ) according to one of claims 9 or 10, characterized by a radio network suitable for transmitting the signaling signals ( 140 ).

Shut-off system ( 100 ) according to one of claims 9 to 11, characterized by a vehicle ( 170 ) and / or a signal box ( 180 ), which are adapted to send the incoming and / or receive the outgoing message signals.

Shut-off system ( 100 ) according to claim 12 - by a locating arrangement ( 150 . 151 ), which by far away from one through the shut-off device ( 101 ) to be blocked ( 105 ) over a roadway ( 106 ) is arranged in the region of the roadway and - by a signal processing unit ( 171 ) of the vehicle ( 170 ) and / or a signal processing unit ( 181 ) of the interlocking, which is suitable, by means of the locating arrangement obtained output signals of the locating arrangement, the arrival of the vehicle ( 170 ) at the transition ( 105 ) and / or leaving the transition ( 105 ) and corresponding ones in the reporting facility ( 131 ) to convert incoming message signals.

Method for closing and opening a shut-off device ( 101 ), one of at least two arm elements ( 108 ), telescopic and about a rotation axis ( 104 ) rotatable shut-off arm ( 102 ), an actuating device ( 120 ) and a retaining device ( 130 ), - in which the Absperrarm ( 102 ) in an open position of the shut-off device ( 101 ) telescopically shortened to an initial length in an initial position and in a closed position of the shut-off device ( 101 ) is telescopically extended to an end length turned into an end position, - in which the actuating device ( 120 ) the telescoping of Absperrarmes ( 102 ) and - in which the retaining device ( 130 ) the telescopically shortened to its initial length Absperrarm ( 102 ) in its initial position, characterized in that - the shut-off arm ( 102 ) in its initial position so to the horizontal ( 107 ) is held inclined that the solder ( 109 ) of its focus ( 110 ) with distance ( 111 ) to its axis of rotation ( 104 ), - that the retaining device ( 130 ) on the Absperrarm ( 102 ) generates acting torque, which counteracts the resulting from the gravity of Absperrarmes torque, and - that the Absperrarm ( 102 ) is automatically rotated by telescopic extension from its initial position to its end position and by telescoping shortening independently from its end position to its initial position.

Method according to claim 14, characterized in that a reporting unit ( 131 ) incoming signaling signals in the shut-off device ( 101 ) converts controlling, outgoing control signals.

Method according to claim 15, characterized in that the actuating device ( 120 ) the Absperrarm ( 102 ) telescopically extended upon receipt of at least one of the control signals and telescopically shortened upon receipt of at least a second of the control signals.

Method according to claim 14, characterized in that an identification unit ( 132 ) the state of the shut-off device ( 101 ) convert corresponding incoming identification signals into outgoing message signals.

Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that the message signals by means of a radio network ( 140 ) be transmitted.

Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that the incoming message signals from a train ( 170 ) or a signal box ( 180 ) and / or the outgoing message signals to a train ( 170 ) or a signal box ( 180 ) are received.

Method according to claim 19, characterized in that - a locating arrangement ( 150 . 151 ) at a distance from one through the shut-off device ( 101 ) to be blocked ( 105 ) over a roadway ( 106 ) is arranged in the region of the roadway and - that a signal processing unit ( 171 . 172 ) when passing the locating arrangement ( 150 . 151 ) obtained output signals of the locating arrangement the arrival of the vehicle ( 170 ) is predetermined at the transition and / or the leaving of the transition determined and in the corresponding in the reporting device ( 131 ) converts incoming message signals.