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Die
Erfindung betrifft eine Sperranlage insbesondere für Fahrbahnen,
welche einen Schrankenbaum aufweist, der von einer Offenstellung
in eine Schließstellung überführbar ist,
und bei welcher eine Verriegelung vorgesehen ist mit einem Riegelbolzen, der
in der Schließstellung
mit Verriegelungsmitteln in Eingriff steht.
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Eine
Sperranlage der gattungsgemäßen Art ist
beispielsweise aus der
DE
20 2005 011 336 U1 im Stand der Technik bekannt. Eine solche
Sperranlage weist einen Schrankenbaum auf, der mit seinen Enden
in seitlichen Führungen
von Führungssäulen vertikal
verlagerbar ist. Die Führungssäulen sind
als Kastenkonstruktion ausgeführt
und auf stabilen Betonfundamenten verankert. In den Führungssäulen sind
Antriebsaggregate zur vertikalen Verlagerung des Schrankenbaums
angeordnet. Mit den Antriebsaggregaten kann der Schrankenbaum von
einer unteren Offenstellung in eine obere Schließstellung überführt werden. In der Offenstellung
ist der Schrankenbaum in einer in die Fahrbahn eingelassenen Aufnahme
versenkt.
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Die
Führungssäulen sind
untereinander mit der Aufnahmerinne verbunden. Der Schrankenbaum gelangt
in der Schließstellung
an oberen Sperrplatten in den Führungssäulen zur
Anlage. Am Schrankenbaum und an den Sperrplatten sind Verriegelungsmittel
vorgesehen, welche in der Schließstellung des Schrankenbaums
miteinander in Eingriff gelangen, so dass die Enden des Schrankenbaums
in Führungssäulen gefesselt
sind und ein Ausziehen der Enden aus den Führungen der Führungssäulen verhindert
wird.
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Als
nachteilig an dieser bekannten Ausführungsform hat sich herausgestellt,
dass man die Stellung des Schrankenbaums nicht von einem entfernten
Leitstand aus überwachen
kann.
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Der
Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe
zugrunde, eine Sperranlage insbesondere für Fahrbahnen anwendungstechnisch
zu verbessern und die Position des Schrankenbaums von einem entfernten
Leitstand aus überwachbar
zu machen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sperranlage für Fahrbahnen mit den Merkmalen
von Schutzanspruch 1 gelöst.
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Kernpunkt
ist hierbei, dass mit einem Sensor detektierbar ist, ob der Riegelbolzen
in die Riegeltasche eingeschoben ist, wobei der Sensor mit einem Steuergerät gekoppelt
ist, welches ein Übertragungsmodul
zur drahtlosen Übertragung
von Zustandsmeldungen an einen Leitstand umfasst.
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Mit
der erfindungsgemäßen Sperranlage kann
die Stellung des Schrankenbaums von einem entfernten Leitstand aus überwacht
werden. Hierzu muss keine Signalleitung gelegt werden, weil die Übertragung
der Zustandsmeldungen drahtlos erfolgt.
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Weitere
Ausführungsformen
und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der
abhängigen
Ansprüche
2 bis 12.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn ein Sensor zur Überwachung der Offenstellung
des Schrankenbaums vorgesehen ist. Auf diese Weise kann nicht nur
detektiert werden, wann die Schranke geschlossen, sondern auch wann
die Schranke offen ist.
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Der
Sensor ist ein Induktionsschalter. Der besondere Vorteil von Induktionsschaltern
ist, dass sie annähernd
verschleißfrei
sind. Mit dem Schalter wird lediglich eine Veränderung eines Magnetfelds in einer
Spule des Induktionsschalters detektiert. Daher zeichnet sich der
Schalter durch eine hohe Lebensdauer und Unempfindlichkeit gegenüber widrigen Umgebungseinflüssen aus.
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An
das Übertragungsmodul
ist zur Übertragung
von Zustandsmeldungen per Funk eine Antenne angeschlossen. Die Übertragung
per Funk ermöglicht
die Übertragung
von Zustandsmeldungen über weite
Strecken bei geringem Verlust an Sendeleistung. Auch ist man in
Bezug auf den Aufstellungsort und den Empfangsort sehr flexibel.
Das Verdrahten der Strecke zwischen der Sperranlage und dem Leitstand
entfällt.
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Die
Zustandsmeldungen sind über
ein GSM-Funknetz übertragbar.
GSM-Funknetze stellen eine weithin verfügbare Funkinfrastruktur dar.
Sie verfügen über leistungsfähige standardisierte
Protokolle, so dass Zustandsmeldungen über weite Strecken und kostengünstig übertragbar
sind. Weiterhin ist die Zustandsmeldung in Form von Kurzmitteilungen
(SMS) übertragbar.
Die Inhalte der Kurzmitteilungen können frei gestaltet und dazu
genutzt werden, um eine Vielzahl von Informationen über die
Sperranlage an den Leitstand zu übermitteln.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
ist an das Übertragungsmodul
eine Satellitenantenne angeschlossen, so dass eine Datenübertragung
per Satellit ermöglicht
wird.
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Eine
Stromversorgung speist das Steuergerät und/oder einen Sensor. Dies
ermöglicht
eine vom Stromnetz autarke Ausführungsform
der Sperranlage, die an entfernten Orten errichtet werden kann. Vorteilhafterweise
umfasst die Stromversorgung eine Solarzelle, einen Umformer und
einen Akkumulator. Auf diese Weise kann der in einer Solarzelle
erzeugte Strom zwischengespeichert werden. Die Sperranlage kann
somit auch zu Zeiten betrieben werden, an denen die Sonne nicht
oder nicht ausreichend scheint.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht
darin, dass das Steuergerät
ein Sabotageüberwachungsmodul
umfasst. Ein solches Sabotageüberwachungsmodul
kann einzelne Komponenten der Sperranlage separat mit entsprechenden
Sensoren überwachen.
Ferner ist es insbesondere bei Funkübertragungssystemen wichtig,
das Bestehen einer sicheren Datenverbindung in regelmäßigen und/oder
unregelmäßigen Zeitabständen zu
prüfen.
Auf diese Weise kann auch festgestellt werden, ob ein Funknetz möglicherweise
durch Störsender
gestört
ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist der Schrankenbaum mit seinen seitlichen Enden
in seitlichen Führungen
von Führungssäulen vertikal
verlagerbar und von einer unteren Offenstellung in eine obere Schließstellung überführbar, wobei der
Schrankenbaum in der Offenstellung in einer in die Fahrbahn eingelassenen
Aufnahmerinne angeordnet ist. Ferner ist der Schrankenbaum manuell
betätigbar.
Auf diese Weise kann der Schrankenbaum auch bei Stromausfall oder
Abwesenheit von Solarstrom betätigt
und die Sperranlage somit jederzeit geöffnet und geschlossen werden.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Schrankenbaum über ein
Seil mit einem Kontergewicht gekoppelt. Diese Konstruktion erleichtert
das manuelle Verlagern des Schrankenbaums, da hierzu keine größeren körperlichen
Kräfte
aufgewendet werden müssen.
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Der
Schrankenbaum ist weiterhin von Hand verriegelbar. Dies ermöglicht eine
sichere und dauerhafte Fixierung des Schrankenbaums in der Schließstellung.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Schrankenbaum in einer perspektivischen Sicht;
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2 den
Schrankenbaum in einer Draufsicht;
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3 ein
in vergrößerter Darstellung
im Vertikalschnitt den Ausschnitt A der 1;
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4 eine
Querschnittsdarstellung einer Führungssäule entlang
der Linie IV-IV in 2,
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5 eine
Querschnittsdarstellung des Schrankenbaums entlang der Linie V-V
in 2 und
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6 eine
schematische Skizze der Sperranlage.
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In
den 1, 2 und 6 ist eine
Sperranlage 1 für
Fahrbahnen dargestellt. Die Sperranlage 1 weist einen Schrankenbaum 2 auf,
der mit seinen Enden 4, 5 in seitlichen Führungen 6, 7 von
Führungssäulen 8, 9 vertikal
verlagerbar ist. Die Führungssäulen 8, 9 sind
als Kastenkonstruktion ausgeführt
und auf stabilen, hier nicht näher
erläuterten
Betonfundamenten 9a durch Zuganker 10 fixiert.
Oberhalb des Schrankenbaums 2 sind vor den Führungen 6, 7 jeweils
verschiebbare Abdeckungen 11 angeordnet, um zu verhindern,
dass Schmutz von Außen
in die Führungssäulen 8, 9 gelangt.
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Die
Sperranlage 1 ist dazu vorgesehen, manuell geöffnet und
geschlossen zu werden. Hierzu sind auf der Oberseite 12 des
Schrankenbaums 2 zwei seitlich klappbare Haltegriffe 13, 14 angeordnet. Weiterhin
ist einseitig auf der Oberseite 12 eine Halterung 15 für einen
Riegelbolzen 16 schwenkbar befestigt. Der Riegelbolzen 16 kann
durch die Halterung 15 hindurch wahlweise in eine obere
Riegeltasche 17 (in der Schließstellung SS) oder in eine
untere Riegeltasche 18 (in der Offenstellung OS) eingeschoben werden.
Auf diese Weise wird der Schrankenbaum 2 in der jeweiligen
Stellung gehalten. Der Riegelbolzen 16 weist eine Aufnahme
für einen
Handgriff 19 auf. Der Handgriff 19 kann in den
Riegelbolzen 16 eingeschraubt oder eingesteckt sein. Nach
dem Entfernen des Handgriffs 19 kann in der Aufnahme ein
Schloss platziert werden, um den Riegelbolzen 16 abzuschließen, so
dass unbefugte Dritte ihn nicht herausziehen und auf diese Weise
die Sperranlage 1 öffnen können.
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Um
den Schrankenbaum 2 mit minimalem Kraftaufwand verlagern
zu können,
sind in beiden Führungssäulen 8, 9 unter
Abdeckhauben 20, 21 Kontergewichte 22, 23 angeordnet.
Beide Kontergewichte 22, 23 zusammen haben in
etwa das gleiche Gewicht wie der Schrankenbaum 2. Über Drahtseile 24, 25 sind
die Kontergewichte 22, 23 mit den Enden 4, 5 des
Schrankenbaums 2 gekoppelt. Hierzu sind die Drahtseile 24, 25 jeweils über zwei
Rollen 26–29 geführt, die
in gleicher Höhe
H in den Führungssäulen 8, 9 angeordnet
sind.
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In
der in der Bildebene rechten Führungssäule 9 kann
ein nicht näher
dargestelltes, hydraulisches Antriebsaggregat zur vertikalen Verlagerung des
Schrankenbaums 2 nachgerüstet werden. Im Betonfundament 9a unterhalb
der Führungssäule 9 ist für Kabel
und Hydraulikleitungen ein Leerrohr 30 vorgesehen.
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In
der Offenstellung OS ist der Schrankenbaum 2 in einer in
die Fahrbahn eingelassenen Aufnahmerinne 31 versenkt (vgl. 5).
Die Führungssäulen 8, 9 sind
untereinander mit der Aufnahmerinne 31 verbunden.
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In
der rechten Bildhälfte
der 1 ist der Schrankenbaum 2 in der Schließstellung
SS dargestellt, wohingegen in der linken Bildhälfte der Schrankenbaum 2 in
der Offenstellung OS gezeigt ist. In der Offenstellung OS gibt die
Sperranlage 1 die Fahrbahn zwecks Durchfahrt frei, wobei
der Schrankenbaum 2 von einem Fahrzeug überfahren werden kann. Um das
Passieren der Sperranlage 1 zu verhindern, wird der Schrankenbaum 2 manuell
oder mittels des nachrüstbaren
Antriebsaggregats vertikal nach oben in die Schließstellung
SS bewegt. Hierbei gleitet der Schrankenbaum 2 mit seinen
Enden 4, 5 in den seitlichen Führungen 6, 7 der
Führungssäulen 8, 9,
bis er in der Schließstellung
SS an oberen Sperrplatten 32 an den Führungssäulen 8, 9 zur
Anlage gelangt.
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Außer dem
Riegelbolzen 16 und den Riegeltaschen 17, 18 sind
am Schrankenbaum 2 und an den Sperrplatten 32 weitere
Verriegelungsmittel 33 vorgesehen, welche in der Schließstellung
SS des Schrankenbaums 2 miteinander in Eingriff gelangen, so
dass die Enden 4, 5 des Schrankenbaums 2 in den
Führungs säulen 8, 9 gefesselt
und ein Ausziehen der Enden 4, 5 aus den Führungen 6, 7 der
Führungssäulen 8, 9 verhindert
wird. Insbesondere in der 3 erkennt
man, dass die Verriegelungsmittel 33 am Schrankenbaum 2 durch
in der Oberseite 12 der Enden 5 vorgesehene Ausnehmungen 34 gebildet sind,
wohingegen die Verriegelungsmittel 33 an den Sperrplatten 32 jeweils
durch zwei vertikal gerichtete Zapfen 35 ausgeführt sind.
Die Sperrplatten 32 weisen eine vertikal gerichte Montageplatte 36 auf,
mittels der die Sperrplatte 32 an einer äußeren Seitenwand 37 der
Führungssäule 9 mittels
Schraubbolzen 38 befestigt ist. Von der Montageplatte 36 ragen
zwei dreieckförmige
Seitenwände 39 mit
Tragarmen 40 hervor, an welchen die Zapfen 35 festlegbar
sind. Beim Hochschieben des Schrankenbaums 2 greifen die
Zapfen 35 in die Ausnehmungen 34, so dass eine zusätzliche
Verriegelung 33 des Schrankenbaums 2 in der Schließstellung
SS erfolgt und ein Ausziehen der Enden 4, 5 aus
den Führungen 6, 7 bei
einem Anprall verhindert wird.
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Erfindungsgemäß ist mit
einem Sensor 41 detektierbar, ob der Riegelbolzen 16 in
der Schließstellung
SS des Schrankenbaums 2 in die obere Riegeltasche 17 eingeschoben
ist. Der an der Riegeltasche 17 befestigte Sensor 41 ist
als Induktionsschalter ausgeführt
und über
eine Signalleitung 42 mit einem Steuergerät 43 gekoppelt.
Das Steuergerät 43 umfasst
ein Übertragungsmodul 44 zur
drahtlosen Übertragung
von Zustandsmeldung an einen Leitstand. Ein weiterer Induktionsschalter 45 ist
an der unteren Riegeltasche 18 als Sensor zur Überwachung
der Offenstellung OS des Schrankenbaums 2 vorgesehen (vgl. 4).
Auch dieser untere Induktionsschalter 45 ist mit dem Steuergerät 43 über eine Signalleitung 46 gekoppelt.
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An
das Übertragungsmodul 44 ist
zur Übertragung
von Zustandsmeldungen per Funk eine Antenne 47 angeschlossen.
Zustandsmeldungen sind über
ein GSM-Funknetz übertragbar.
Die Zustandsmeldungen werden in Form von Kurzmitteilungen (SMS) übertragen.
Dies ermöglicht
die kostengünstige
Weiterleitung von Zustandsmeldungen, die zudem eine Vielzahl von
unterschiedlichen Informationen beinhalten können.
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Um
die Sperranlage 1 vom Stromnetz unabhängig aufstellen und betreiben
zu können,
ist eine Solarstromversorgung 48 vorgesehen, die das Steuergerät 43 und
die damit gekoppelten Sensoren 41, 45 speist.
Die Solarstromversorgung 48 umfasst ein Solarpanel 49 mit
mehreren Solarzellen 50. Das Solarpanel 49 ist
gelenkig am oberen Ende 51 eines Ständers 52 montiert.
Der Ständer 52 ist
an seinem unteren Ende 53 an der in der Bildebene linken
Führungssäule 8 der
Sperranlage 1 befestigt. Die Solarzellen 50 sind
mit den Eingängen 54 eines
Spannungsreglers 55 verbunden. An den Ausgängen 56 des
Spannungsreglers 55 ist ein Akkumulator 57 angeschlossen.
Zwischen dem Akkumulator 57 und den mit Spannung zu versorgenden
Bauteilen 41, 43, 45 der Sperranlage 1 ist
ein Umformer 58 geschaltet. Spannungsregler 55,
Akkumulator 57 und Umformer 58 sind in der linken
Führungssäule 8 untergebracht.
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Über das Übertragungsmodul 44 können nicht
nur Zustandsmeldungen an den Leitstand versandt werden, sondern
auch Steuerungsinformationen empfangen werden, so dass der Schrankenbaum 2 durch
das nachrüstbare
Antriebsaggregat, welches mit dem Steuergerät 43 gekoppelt wird,
zwischen der Offenstellung OS und der Schließstellung SS verlagerbar ist.
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Weiterhin
umfasst das Steuergerät 43 ein Sabotageüberwachungsmodul 59.
Es ist mit einem Bruchsensor 60 feststellbar, ob der Schrankenbaum 2 durchbrochen
ist oder nicht, und mit weiteren Sensoren, ob sich die übrigen Komponenten
der Sperranlage 1 in einem einwandfreien Funktionszustand befinden.
Ferner ist es mit Hilfe des Sabotageüberwachungsmoduls 59 möglich, die
Funkverbindung zwischen der Sperranlage 1 und dem Leitstand
in periodischen und zufälligen
Abständen
zu prüfen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Sperranlage 1 für Fahrbahnen
ist die Stellung des Schrankenbaums 2 von einem entfernten
Leitstand aus überwachbar. Die
drahtlose Übertragung
von Zustandsmeldungen ermöglicht
eine große
Flexibilität,
was den Aufstellungsort der Sperranlage 1 angeht. Durch
Verwendung von Induktionsschaltern 41, 43 ist
die Sperranlage 1 zudem sehr wartungsarm und langlebig.
Weiterhin kann durch die Verwendung von GSM- Funknetzen eine bestehende Infrastruktur
unter Vermeidung zusätzlicher
Kosten genutzt werden. Schließlich
kann die Sperranlage 1 durch eine Solarstromversorgung 48 autark
vom Stromnetz betrieben werden.
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- 1
- Sperranlage
- 2
- Schrankenbaum
- 4
- Ende
v.2
- 5
- Ende
v.2
- 6
- Führung
- 7
- Führung
- 8
- Führungssäule
- 9
- Führungssäule
- 9a
- Fundament
- 10
- Zuganker
- 11
- Abdeckung
- 12
- Oberseite
v.2
- 13
- Haltegriff
- 14
- Haltegriff
- 15
- Halterung
- 16
- Riegelbolzen
- 17
- obere
Riegeltasche
- 18
- untere
Riegeltasche
- 19
- Handgriff
- 20
- Abdeckhaube
- 21
- Abdeckhaube
- 22
- Kontergewicht
- 23
- Kontergewicht
- 24
- Drahtseil
- 25
- Drahtseil
- 26
- Rolle
- 27
- Rolle
- 28
- Rolle
- 29
- Rolle
- 30
- Leerrohr
- 31
- Aufnahmerinne
- 32
- Sperrplatte
- 33
- Verriegelungsmittel
- 34
- Ausnehmung
- 35
- Zapfen
- 36
- Montageplatte
- 37
- Seitenwand
- 38
- Schraubbolzen
- 39
- Seitenwand
- 40
- Tragarm
- 41
- Sensor
- 42
- Signalleitung
- 43
- Steuergerät
- 44
- Übertragungsmodul
- 45
- Induktionsschalter
- 46
- Signalleitung
- 47
- Antenne
- 48
- Solarstromversorgung
- 49
- Solarpanel
- 50
- Solarzelle
- 51
- oberes
Ende v.52
- 52
- Ständer
- 53
- unteres
Ende v.52
- 54
- Eingang
- 55
- Spannungsregler
- 56
- Ausgang
- 57
- Akkumulator
- 58
- Umformer
- 59
- Sabotageüberwachungsmodul
- H
- Höhe v. 26–29
- OS
- Offenstellung
- SS
- Schließstellung
- V
- Verriegelung