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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrankenbaum, der aus einer schlauchförmigen Hülle besteht, die mit einem Druckmittel aufpumpbar ist und zur Freigabe oder Sperrung eines Weges um eine Achse verschwenkbar ist.
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Die
DE 103 59 383 A1 betrifft einen Schrankenbaum, der nach einem gewaltsamen Öffnen der Schranke selbsttätig in seine Sperrposition zurückkehrt, wobei eine Beschädigung des Schrankenbaums infolge des gewaltsamen Öffnens oder auch an Fahrzeugen, die mit dem Schrankenbaum kollidiert sind, möglichst vermieden werden soll. Unter anderem wird dazu auch vorgeschlagen, den Schrankenbaum als Schlauch auszubilden, der mit einem Druckmittel, beispielsweise Druckluft, aufpumpbar ist. Bei gewaltsamem Öffnen der Schranke wird danach über ein erstes Ventil Druckmittel aus dem Schrankenbaum abgelassen, so dass er seine Sperrposition verlässt. Nach Wegfall der Störung kann über ein zweites Ventil dem Schrankenbaum wieder Druckmittel zugeführt werden, um ihn in seine Sperrposition zurückzubewegen.
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Durch die
JP 10-129 488 ist eine Schranke bekannt, deren Schrankenbaum als druckluftbeaufschlagter, faltenbalgartiger Schlauch ausgebildet ist, der sich durch Aufblasen in Längsrichtung ausdehnt und so den Weg sperrt, bzw. durch Druckablassen zusammenzieht und den Weg wieder frei gibt.
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Durch die
WO 03/027398 A1 ist eine pneumatische Schranke bekannt, deren Schrankenbaum aus einer mit Druckluft beaufschlagbaren Hülle besteht. Um den Schrankenbaum in seine Sperrposition zu bringen, wird diese Hülle mit Druckluft beaufschlagt und dabei von einer Trommel, auf der sie zunächst aufgerollt ist, abgerollt, bis sie sich horizontal über den abzusperrenden Weg erstreckt. Um die Sperrung aufzuheben, d. h. den Weg wieder freizugeben, wird Druckluft aus der Hülle abgelassen und die Hülle wieder auf die von einem Motor antreibbare Trommel aufgerollt. Dabei wird die Hülle mit Hilfe einer Spannrolle, die von einer Feder beaufschlagt ist, gegen die Trommel gedrückt, so dass die zuvor für die Sperrung eingeleitete Luft aus dem für die Weg-Freigabe aufzurollenden Abschnitt der Hülle während des Aufrollvorgangs herausgepresst wird und die Hülle flach auf die Trommel aufgerollt wird. Diese Schranke erfordert eine konstruktiv aufwendige Antriebsvorrichtung für das bei jeder Absperrung und Freigabe des Weges erforderliche Auf- und Abrollen des Schrankenbaums, die auch viel Raum beansprucht. Das ständig wiederholte Auf- und Abrollen wirkt sich nachteilig auf die Haltbarkeit der Hülle des Schrankenbaums aus. Zudem benötigt diese Lösung für die Bewegung von der den Weg freigebenden Stellung bis zur den Weg sperrenden Stellung und umgekehrt sehr viel Zeit.
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Die
WO 01/38644 A1 beschreibt eine Vorrichtung, mit der Fahrzeuge, die entgegen einer vorgeschriebenen Fahrtrichtung fahren, durch eine Barriere an der Weiterfahrt gehindert werden sollen, nachdem das Fahrzeug durch einen Sensor erfasst wurde. Die Barriere kann aus mehreren, vertikal übereinander angeordneten Luftschläuchen bestehen, die gemeinsam in vertikaler Ebene verschwenkbar sind. Wurde ein in falscher Richtung fahrendes Fahrzeug erkannt, werden die Luftschläuche in eine über die Fahrbahn reichende Sperrstellung verschwenkt; sie bilden so eine Art „Wand”, die das Fahrzeug an der Weiterfahrt hindert, ohne besonderen Schaden am Fahrzeug zu verursachen.
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Ein Vorteil schlauchförmiger Schrankenbäume, die mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind, ist, dass zum einen Schäden am Schrankenbaum durch gewaltsames Öffnen oder durch eine Kollision mit einem Fahrzeug vermieden werden und dass zum anderen besondere Maßnahmen am Schrankenbaum zur Verhinderung von Schäden an Fahrzeugen oder Verletzungen von Menschen durch den sich bewegenden Schrankenbaum, z. B. in Form eines weichen Kantenschutzes oder einer gesteuert reduzierten Bewegungsgeschwindigkeit des Schrankenbaums, sich erübrigen. Aufwendige konstruktive Maßnahmen zum Schutz des Schrankenbaums vor Beschädigung oder Zerstörung infolge eines Unfalls oder durch Vandalismus sind nicht nötig, da ein solcher Schrankenbaum bei Krafteinwirkung nachgibt.
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Bekannte Maßnahmen zum Schutz konventioneller (starrer) Schrankenbäume sind z. B. Sollbruchstellen, durchrutschende Klemmverbindungen, Überlastkupplungen oder Vorrichtungen zum Wegschwenken des Schrankenbaums. Solche Maßnahmen haben den Nachteil, dass zur Wiederherstellung des Gebrauchszustandes der Schranke komplizierte technische bzw. hohe zeitliche und finanzielle Aufwendungen erforderlich sind.
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Nachteilig an den bisher bekannt gewordenen schlauchförmigen, unter einem Innendruck stehenden und verschwenkbaren Schrankenbäumen ist vor allem, dass diese bei der in den allermeisten Fällen erforderlichen Länge durch ihr Eigengewicht durchhängen. Beim Beschleunigen während eines Bewegungsvorgangs können sie infolge ihrer Massenträgheit sogar abknicken. Um diese Nachteile zu überwinden, wurde vorgeschlagen, die Schrankenbäume mit einem Fluid zu füllen, das unter hohem Druck steht. Das kann aber zum Platzen der Hülle führen. Auch ist das Befüllen mit einem Fluid im Vergleich zum Einleiten eines gasförmigen Mediums, wie Druckluft, in mancher Hinsicht aufwendiger.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel aufzuzeigen, die geeignet sind, das Durchhängen oder Abknicken von Schrankenbäumen, die aus einer mit einem Druckmittel beaufschlagten, schlauchförmigen Hülle bestehen, zu verhindern. Dabei soll der Schrankenbaum auch ein geringes Gewicht haben und sehr schnell verschwenkt werden können (höchstens 0,3 Sekunden für 90 Grad).
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Schrankenbaum nach Anspruch 1 erreicht.
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Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung besteht der Schrakenbaum aus einer schlauchförmigen, luftdichten Hülle, die aus einem Material besteht, das luftdicht und faltbar aber nicht dehnbar ist und das ein spezifisches Gewicht von maximal 200 g/m2 aufweist. Mit einem solchen Material lässt sich das Gewicht des Schrankenbaums vermindern; indem es nicht dehnbar ist, ist dem Schrankenbaum eine bestimmte Form vorgegeben, die beim Einleiten eines Druckmittels sicher beibehalten wird.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Schrankenbaum doppelwandig ausgebildet und besteht aus einer äußeren, schlauchförmigen Hülle und einer innen liegenden, sich an die Innenwand der äußeren Hülle anschmiegenden, schlauchförmigen Hülle. Dabei besteht die äußere schlauchförmige Hülle aus einem Material, das faltbar, aber nicht dehnbar und nicht luftdicht ist, während die innen liegende, schlauchförmige Hülle aus einem Material besteht, das faltbar, luftdicht und dehnbar ist. Dabei weist die äußere, nicht dehnbare und nicht luftdichte Hülle ein spezifisches Gewicht von maximal 100 g/m2 auf, während die innen liegende, dehnbare und luftdichte Hülle ein spezifisches Gewicht von weniger als 100 g/m2 aufweist. Der Vorteil dieser doppelwandigen Ausführungsform besteht darin, dass sich das Gesamtgewicht des Schrankenbaums weiter reduzieren lässt, denn luftdichte Materialien, die gleichzeitig beim Einleiten von Druckluft ihre Form behalten, sich nicht dehnen, sind meist deutlich schwerer als die beiden genannten Hüllen mit unterschiedlicher Funktion zusammen. Da die innen liegende, luftdichte Hülle dehnbar ist, kann sie sich beim Einleiten eines Druckmittels, vorzugsweise Druckluft, eng an die Innenwand der nicht dehnbaren, äußeren Hülle anschmiegen und zwischen den beiden Hüllen vorhandene Luft kann durch die äußere, nicht dehnbare und nicht luftdichte Hülle entweichen.
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Nach dem Einleiten des Druckmittels in die luftdichte Hülle des Schrankenbaums soll ein Innendruck von mindestens 150 mbar bestehen. Damit kann ein Durchhängen oder Abknicken des Schrankenbaums bereits verhindert werden.
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Ein noch besseres Ergebnis kann erreicht werden, wenn nach dem Einleiten des Druckmittels in die luftdichte Hülle des Schrankenbaums ein Innendruck zwischen 250 mbar und 500 mbar besteht.
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Aus Sicherheitsgründen kann für die luftdichte Hülle ein Material gewählt werden, das einem Innendruck von maximal 1000 mbar standhält.
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Mit diesen an sich niedrigen Werten für den Innendruck kann zusammen mit dem leichten Material für die Hüllen eine gute Stabilität des Schrankenbaums erzielt werden. Um den vergleichsweise niedrigen Innendruck aufrecht zu erhalten, ist zum Beispiel ein kleiner und leichter Minikompressor ausreichend, der im Schrankengehäuse neben der Antriebsvorrichtung für die Schranke untergebracht sein kann.
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Dem Schrankenbaum kann durch die faltbare, nicht dehnbare Hülle eine zylindrische Form vorgegeben oder eine sich zum freien Ende hin konisch verjüngende Form vorgegeben sein. Die sich konisch verjüngende Form hat den Vorteil, dass weiter Gewicht eingespart werden kann, der mit Druckmittel zu füllende Innenraum ein geringeres Volumen aufweist, also weniger Druckmittel erforderlich ist, um den erwünschten Innendruck zu erreichen.
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Die schlauchförmigen Hüllen sind in drucklosem Zustand flach gefaltet und können für die Lagerung oder den Transport Platz sparend schneckenförmig aufgerollt werden.
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Im Vergleich zu herkömmlichen Schrankenbäumen aus Aluminium, aus mit Glasfaser verstärktem Kunststoff oder Kohlefaser kann bei dem erfindungsgemäßen Schrankenbaum ein um den Faktor 20 geringeres Gewicht erzielt werden; dies erlaubt dann auch deutlich geringere Öffnungs- und Schließzeiten. Bei einer Sperrbreite oder Länge des Schrankenbaums von 1,5 m wurden Öffnungs- und Schließzeiten von 0,3 sec gemessen, bei einer Sperrbreite von 3 m lagen die Öffnungs- und Schließzeiten bei 0,5 sec. Dies kann sich z. B. besonders an Autobahnzahlstellen vorteilhaft auswirken. Durch das geringe Gewicht reduzieren sich auch der Stromverbrauch beim Betrieb der Schranke und die Belastung für die Antriebsvorrichtung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der anhängenden Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrankenbaums,
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2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrankenbaums,
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3 einen Schrankenbaum nach der Erfindung mit zylindrischer Form und
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4 einen Schrankenbaum nach der Erfindung mit konischer Form.
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Nach 1 besteht der Schrankenbaum 1 aus einer schlauchförmigen Hülle 2, die an ihrem einen Ende 3 in sich selbst luftdicht verschlossen ist und deren anderes, zunächst offenes Ende durch einen Druckhalteverschluss 4 verschlossen ist. In den Druckhalteverschluss 4 integriert ist eine Einfüllvorrichtung 5, z. B. in Form eines Rückschlagventils 5, durch die ein unter Druck stehendes, gasförmiges Medium 6 vorzugsweise Druckluft 6, in die Hülle 2 eingeleitet werden kann. Die schlauchförmige Hülle 2 besteht aus einem Material, das luftdicht und faltbar aber nicht dehnbar ist. Durch Einleiten von vorzugsweise Druckluft in die zunächst vorzugsweise flach gefaltete Hülle 2 lässt diese sich auf eine vorgegebene Form mit einem vorgegebenen Volumen aufblasen bis sie unter einem bestimmten Innendruck steht. Das Material der Hülle 2 entfaltet sich bei diesem Vorgang, dehnt sich aber selbst nicht aus, die Hülle 2 behält ihre vorgegebene Form, die nach 1 zylindrisch ist. Um ein Durchhängen oder Abknicken des Schrankenbaums 1 bzw. der schlauchförmigen Hülle 2 zu vermeiden, wird nach der Erfindung für die Hülle 2 ein Material verwendet, das ein spezifisches Gewicht von nicht mehr als 200 g/m2 aufweist, und in die Hülle 2 wird Druckluft 6 (oder ein anders gasförmiges Medium) eingeleitet, bis ein Innendruck von mindestens 150 mbar erreicht ist. Es hat sich gezeigt, dass mit diesen Werten ein Durchhängen oder Abknicken des Schrankenbaums 1 tatsächlich vermieden werden kann und der Schrankenbaum 1 dabei von vergleichsweise geringem Gewicht ist, was die Steuerung und Bewegung des Schrankenbaums 1 erleichtert und der Gefahr einer Beschädigung an Fahrzeugen und der Verletzung von Personen vorbeugt. Noch bessere Ergebnisse werden erreicht, wenn der Innendruck über 250 mbar aber nicht höher bzw. unter 500 mbar liegt. Aus Sicherheitsgründen kann ein Material gewählt werden, das einem Innendruck von maximal 1000 mbar standhält.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. In diesem Fall besteht der Schrankenbaum 1 aus zwei Schichten 7 und 8, nämlich einer innen liegenden, schlauchförmigen Hülle 7 und einer äußeren, schlauchförmigen Hülle 8. Die äußere, schlauchförmige Hülle 8 besteht aus einem faltbaren, nicht dehnbaren Material, das nicht luftdicht sein muss. Die innen liegende, schlauchförmige Hülle 7 ist angeschmiegt an die Innenwand der äußeren Hülle 8 und besteht aus einem luftdichten, faltbaren Material, das dehnbar ist, um sich gut an die Innenwand der äußeren, nicht dehnbaren Hülle 8 anschmiegen zu können.
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Das eine Ende 3 beider Hüllen 7 und 8 ist in sich verschlossen, das andere Ende ist auch hier mit einem Druckhalteverschluss 4 verschlossen, in den eine Einfüllvorrichtung 5 für ein Druckmittel 6, vorzugsweise Druckluft 6, integriert ist. Für die äußere, nicht luftdichte und nicht dehnbare Hülle 8 wird ein Material verwendet, dessen spezifisches Gewicht maximal 100 g/m2 beträgt; für die innen liegende, luftdichte aber dehnbare Hülle 7 wird ein Material verwendet, dessen spezifisches Gewicht geringer ist als 100 g/m2. Damit lässt dich das Gesamtgewicht des Schrankenbaums 1 weiter reduzieren. Gleichzeitig wird mit dem Aufbau des Schrankenbaums 1 aus zwei Schichten, nämlich einer äußeren Hülle 8 und einer inneren Hülle 7 eine verbesserte Stabilität des Schrankenbaums 1 erreicht. Beide Hüllen 7 und 8 sind vor ihrem Einsatz als Schrankenbaum 1 flach gefaltet. Für den Einsatz als Schrankenbaum 1 wird ein gasförmiges Medium 6, vorzugsweise Druckluft 6, in den doppelwandigen, aus den beiden Hüllen 7 und 8 gebildeten Schlauch 7, 8, eingeleitet, bis ein bestimmter Innendruck erreicht ist. Dabei schmiegt sich die innen liegende, dehnbare, luftdichte Hülle 7 dicht an die Innenwand der äußeren, nicht dehnbaren und nicht luftdichten Hülle 8 an. Die endgültige Form des doppelwandigen Schlauchs 7, 8, die mit dem Einleiten der Druckluft erreicht werden kann, ist durch die äußere, nicht dehnbare Hülle 8 vorgegeben. Weil die äußere, nicht dehnbare Hülle 8 nicht luftdicht ist, kann zwischen den beiden Hüllen 7 und 8 eingeschlossene Luft beim Einleiten der Druckluft 6 durch die äußere, nicht luftdichte Hülle 8 nach außen entweichen, und die dehnbare, luftdichte, innere Hülle 7 kann sich vollständig an die Innenwand der äußern Hülle 8 anschmiegen.
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Wie bereits erwähnt lässt sich ein gutes Ergebnis mit diesem doppelwandigen Schrankenbaum 1 erzielen, wenn für die äußere nicht luftdichte, nicht dehnbare Hülle 8 ein Material verwendet wird, dessen spezifisches Gewicht höchstens 100 g/m2 beträgt und wenn für die innen liegende, luftdichte, dehnbare Hülle 7 ein Material verwendet wird, dessen spezifisches Gewicht unter 100 g/m2 liegt. Es soll Druckluft 6 eingeleitet werden, bis der Innendruck mindestens 150 mbar beträgt. Bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn der erreichte Innendruck über 250 mbar und unter 500 mbar liegt. Das Material der äußeren, nicht dehnbaren Hülle 8 kann aus Sicherheitsgründen so gewählt werden, dass sie einem Innendruck standhalten kann, der bei maximal 1000 mbar liegt.
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3 zeigt eine Schranke mit einem Schrankengehäuse 9 und einem Schrankenbaum 1 nach der Erfindung in zylindrischer Form. Schlauchartige, mit einem Druckmittel aufpumpbare Schrankenbäume haben gegenüber herkömmlichen Schrankenbäumen den Vorteil eines geringen Gewichts. Das Gewicht eines erfindungsgemäßen Schrankenbaums 1 kann noch weiter reduziert werden, wenn die durch die nicht dehnbare Hülle 2 oder 8 vorgegebene Form zum freien Ende des Schrankenbaums 1 sich gemäß 4 konisch verjüngt. Auch das mit Druckluft zu füllende Volumen wird dabei kleiner, es wird weniger Druckmittel 6 benötigt.
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Vor dem bestimmungsgemäßen Einsatz als Schrankenbaum 1 können die faltbare, luftdichte und nicht dehnbare Hülle 2 des einwandigen Schrankenbaums nach 1 und auch die beiden oben beschriebenen Hüllen 7 und 8 des doppelwandigen Schrankenbaums nach 2 für die Lagerung und den Transport zum Einsatzort, solange sie noch drucklos sind, Platz sparend flach gefaltet und schneckenartig aufgerollt werden. Erst am Einsatzort wird Druckluft 6 ins Innere des Schrankenbaums 1 eingeleitet bis die durch die nicht dehnbare Hülle 2 oder 8 vorgegebene Form und der erforderliche Innendruck erreicht ist. Eine Vorrichtung zum Aufpumpen des Schrankenbaums 1 kann neben einem Motor für den Antrieb der Schranke im Schrankengehäuse 9 untergebracht sein. Wegen der vergleichsweise niedrigen Werte für den Innendruck genügt dafür zum Beispiel ein kleiner Minikompressor. Das Aufpumpen des Schrankenbaums 1 kann aber auch losgelöst vom Schrankengehäuse 9 mit einer anderen Vorrichtung oder einem anderen Gerät, z. B. mittels einer manuellen Luftpumpe, vorgenommen werden.
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Der Innendruck im erfindungsgemäßen Schrankenbaum 1 sollte möglichst konstant sein, über einen längeren Zeitraum wird sich ein leichter Druckabfall aber nicht vermeiden lassen. In oder am Schrankengehäuse 9 kann ein Sensor (nicht dargestellt) vorgesehen sein, mit dem der Innendruck überwacht werden kann. Bei einem Abfall des Innendrucks unter einen bestimmten Wert wird Druckluft nachgefördert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schrankenbaum
- 2
- schlauchförmige Hülle
- 3
- luftdicht verschlossenes Ende
- 4
- Druckhalteverschluss
- 5
- Einfüllvorrichtung (Ventil)
- 6
- Gasförmiges Medium, Druckluft
- 7
- innen liegende, schlauchförmige Hülle
- 8
- äußere, schlauchförmige Hülle
- 9
- Schrankengehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10359383 A1 [0002]
- JP 10-129488 [0003]
- WO 03/027398 A1 [0004]
- WO 01/38644 A1 [0005]
