DE2647277A1

DE2647277A1 - Verkehrsschranke und andere durch gegengewicht ausgeglichene schwenkarme

Info

Publication number: DE2647277A1
Application number: DE19762647277
Authority: DE
Inventors: John Francis Croxford
Original assignee: Godwin Warren Engineering Ltd
Current assignee: Godwin Warren Engineering Ltd
Priority date: 1975-10-21
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1977-04-28
Also published as: FR2328798A1; GB1556157A; FR2328798B3

Description

mein Zeichen: 0594 Pt 26 4727'/

GODVfIlM WARREN ENGINEERING LIMITED Emery Road, Bristol BS4 5PW, England

Verkehrsschranke und andere durch Gegengewicht ausgeglichene Schwenkarme

Die Erfindung bezieht sich auf Verkehrsschranken und andere durch Gegengewicht oder Gegenkraft ausgeglichene:

Schwenkarme. j

Automatisch arbeitende Verkehrs schranken u. dg], sind in den letzten Jahren namentlich auf Kraftfahrzeug-Parkplätzen und an Werkeingängen aufgestellt worden. Um einen übermäßigen Kraftverbrauch zu vermeiden - zumal derartige Schranken ^! im Laufe eines einzigen Tages mehrere hundertmal "angehoben und abgesenkt werden müssen - ist es erwünscht, das Gewicht dieser ι Verkehrsschranke auszugleichen. Dies wurde in herkömmlicher Wei-; se bisher mit Hilfe eines Gegengewichtes oder aber alternativ i mittels einer Metallfeder verwirklicht, mittels welcher das von dem Antriebsmotor aufzubringende Drehmoment herabgesetzt wird. ; Ein herkömmliches Gegengewicht hat den wachteil, daß es namentlich bei längeren Schwenkarmen bzw. Verkehrsschranken ziemlich kostspielig und auch raumaufwendig, also groß ist, sofern es in

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unmittelbarer Nähe der Schwenkachse der Verkehrsschranke bzw. ; des Armes u. dgl. angeordnet wird. Derartige Gegengewichte haber} darüber hinaus den Nachteil des vergleichsweise großen Raumbe- | darfes auf derjenigen Seite des Schwenkmechanismusgehäuses, welche von dem Arm entfernt liegt. Ein Gegengewicht in Form von Metallfedern hat den Nachteil, daß die Federkraft im wesentlichen konstant ist, während das auszugleichende Gewicht sich nach Maßgabe der Winkelstellung und der Länge des Armes verändert.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Verkehrsschranke oder einen anderen, durch Gegengewicht oder durch eine Gegenkraft ausgeglichenen Schwenkarm u. dgl., wobei Schwenkmittel, ein von diesen getragener Arm und eine Feder aus einem Elastomer vorgesehen sind, welch letztere zum Ausgleich des Gewichtes des Armes geeignet und bestimmt ist.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Verkehrsschranke oder einen anderen, durch ein Gegengewicht oder eine Gegenkraft ausgeglichenen Schwenkarm mit einem Träger, welcher an diesem Schwenkarm angelenkt ist, und einer mit diesem Arm in der Weise verbundenen Feder aus einem Elastomer, daß das von der Feder auf den Arm übertragene Drehmoment im wesentlichen demje- I nigen Drehmoment entspricht, welches von dem Eigengewicht des Armes in allen WinkelStellungen erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Verkehrsschranke u. dgl. ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Gehäuse einer Verkehrsschranke gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1, wobei

die Abdeckplatte entfernt ist, so daß die innenliegenden Teile sichtbar werden, und die Ansicht in Richtung eines rechten Winkels des Schnittes gemäß der Fig„ 1 zu sehen ist,

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Fig. 3 einen Teil der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 in einer bestimmten Betriebsstellung,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wobei jedoch die einzelnen Teile in einer anderen Lage angeordnet sind,

Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei sich jedoch die einzelnen Teile in einer weiteren Alternatxvstellung befinden,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch die aus einem

Elastomer bestehende Feder, welche in die Anordnung nach den Figuren 1-5 eingebaut werden kann,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung des Eigengewicht-Drehmomentes des Armes und des in entgegengesetzter Richtung wirkenden Gegendrehmomentes in unterschiedlichen Winkelstellungen.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnung, weist die bevorzugte Ausführungsform der Verkehrsschranke einen Arm 10 oder einen Baum auf, welcher über eine Schweißverbindung oder aber über nicht weiter dargestellte Bolzen mit einem flachen, kanalförmigen Glied 12 verbunden ist, welches an dem einen Ende von einer Stange 14 getragen wird, die in Lagern 16, 18 gelagert ist. Diese Lager 16, 18 sind in den Wänden 20, eines Gehäuses 24 der Gesamtanordnung der Verkehrsschranke montiert.

Der Arm 10 oder Baum besteht vorzugsweise aus extrudiertem Aluminium oder einer Leichtmetallegierung und besitzt einen hohlen Querschnitt, wie dies am besten aus der Fig. 1 der

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Zeichnung hervorgeht. Das kanalförmige Glied 12 ist mit dem Ende der Stange 14 und mit einem Distanzstück 26 verbunden,

welches zwischen dem Glied 12 und der Wand 20 des Gehäuses 24 liegt.

Der Arm 10 oder Baum ist so betätigbar, daß er mittels j eines elektrischen Linearmotors oder einer anderen Betätigungs-j vorrichtung nach oben und nach unten geschwenkt werden kann. Dieser elektrische Linearmotor bzw. die Betätigungsvorrichtung 30 ist auf Knaggen 32 oder entsprechenden Auslegern schwenkbar gelagert, wobei diese Knaggen 32 an ein im Querschnitt kastenförmiges Glied 34 angeschweißt sind, welches wiederum mit der vertikalen Seitenwand 36 des Gehäuses verschweißt ist.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, trägt die elektrische Betätigungsvorrichtung 30 zwei Drehzapfen 38, mittels welchen sie in den Knaggen 32 oder Auslegern verschwenkt werden kann. Zur Erleichterung des Ausbaues besitzt eine jede Knagge 32 bzw. ein jeder Ausleger einen L-förmigen Schlitz 39, der in eine obere Kante einer jeden Knagge 32 einmündet.

Die Kolbenstange 40 der elektrischen Betätigungsvorrichtung 30 trägt einen Bügel 42, welcher an dem einen Ende eines Hebels 44 über einen Zapfen 46 angelenkt ist. Der Hebel 44 ist zum Zwecke der Vollführung von Schwenk- oder Drehbewegungen mit einer Muffe 48 verbunden, wobei das von dem Bügel 42 entfernt liegende Ende des Hebels einen Zapfen 50 trägt, welche^ auch von einem zweiten Hebel 52 getragen wird, der mit der Muffe 48 in Verbindung steht. An dem Zapfen 50 ist das eine Ende einer kurzen Stange 54 angelenkt, von welcher das andere Ende eine Gewindebohrung zur Aufnahme des einen Endes eines länglichen Schre.u bengliedes 56 aufweist. Das Schraubenglied 56 trägt ein geformtes, hohles Glied aus Gummi oder ein anderes elastomeres Federglied 58 mit zwei doppelkonischen Querschnitten (Fig. 6) sowie einer kreisrunden Metallplatte 62 mit einer in der Mitte liegenden Aussparung, wobei die Bewegung der Metallplatte 62 durch eine Mutter 64 verhindert wird, welche auf dem ein Schraubge-

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winde tragenden Glied 56 verstellbar und einstellbar gelagert ist. Eine zweite Mutter 65 verriegelt das Glied 56 mit der Stange 54.

Das ein Schraubgewinde tragende Glied 56 ist auch . durch ein in der Zeichnung nicht weiter dargestelltes Lager in einem im Querschnitt kanalförmigen Glied 36 hindurchgeführt, wobei dieses Glied 66 in dem Lager ein geringes Spiel aufweist, um eine leichte Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung des ein Schraubgewinde tragenden Gliedes 56 zu ermöglichen; alternativ kann das Lager eine teilweise kugelförmige Gestalt aufweisen, so daß es in einer Öffnung des Gliedes 66 verschwen-f ken kann, wobei dann das Glied 56 in dem Lager mit Gleitsitz gelagert ist. j

Es ist klar, daß der Drehzapfen 50, der die Ausgleichsfeder 58 mit dem Hebel 44 verbindet, in unmittelbarer Nähe der] Achse des Schaftes 14 angeordnet ist, wobei diese Anordnung ^; wegen des vergleichsweise kurzen Arbeitshubes derartiger Federn möglich ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten be- j sonderen Ausführungsform speichert die Feder eine Energie von \ mehr als 350 Nm bei einem Hub von 75 mm und einer Maximalkraft von 14 KN. Es ist bekannt, daß aus einem Elastomer bestehende \ Druckfedern eine Federkraft entwickeln, welche steil ansteigt, j wenn die Druckkraft der Feder zunimmt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten besonderen Ausführungsform ist bei einem Hub von 55 mm die Kraft lediglich die Hälfte der Kraft bei einem Hub von 75 mm. Wie bekannt, ist die zum Ausgleich eines Schwenkarmes erforderliche Gegenkraft proportional dem Cosinus desjenigen Winkels, welcher von dem Arm und der Horizontalen eingeschlossen wird, so daß bei einem derartigen Winkel von 30° das Gegendrehmoment zum Ausgleich 87 % desjenigen Drehmomentes ausmacht, welches in derjenigen Stellung zu verzeichnen ist, in welcher der Arm horizontal liegt. In idealem Zustand wirkt die Federkraft genau demjenigen Drehmoment entgegen, welches durch das Eigengewicht des Armes in allen WinkelStellungen erzeugt wird; zumindest muß aber das für das Ungleichgewicht erforder-

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■ liehe Drehmoment unterhalb desjenigen Drehmomentes liegen, welches von der elektrischen Betätigungsvorrichtung 30 aufgebracht

J wird. Die Fig. 7 der Zeichnung zeigt die Beziehung zwischen dem !Drehmoment durch Eigengewicht der Arme 10 bei unterschiedlichen ^: Längen und den entsprechenden Gegendrehmomenten, welche von dem Federglied 58 erzeugt werden.

I Um diesem Erfordernis gerecht zu werden, muß sich der Hebel 44, welcher das Federglied 58 zusammendrückt, in Richtung \ der Kraftlinie der Mittellinie des Schaftes 14 des Armes bewegen!, ,während sich der Arm 10 oder Baum der waagerechten Ebene nähert und die Federkraft in ihrer Größe zunimmt. Umgekehrt nimmt die erlforderliche Gegenkraft im wesentlichen auf den Wert Null ab, wenp. der Arm 10 oder Baum im wesentlichen vertikal steht und die Groß der Federkraft unter diesen Bedingungen abnimmt. Die Figuren 3 :- 5 zeigen, daß in einer Stellung, in welcher der Arm 10 sich in ■der waagerechten Ebene befindet (Fig. 5) der schnelle Anstieg der Kraft des Federgliedes 58 während der Annäherung des Armes 10 an die waagerechte Ebene bei demjenigen Kraftwert aufgehoben wird, bei welchem der wirksame Drehmomentenarm der Feder sich vermindert, während - wie in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt sowohl die Federkraft als auch der effektive Momentenarm größer werden, wenn sich der Arm im wesentlichen in einer vertikalen Stellung befindet. Die Figur 4 der Zeichnung zeigt eine Zwischenr !stellung, bei welcher der Arm 10 gegenüber der waagerechten Eben' um 45° geneigt verläuft, und das Federglied 58 eine solche Stellung und Anordnung erreicht hat, daß beim Übergang in die waage-

!rechte Stellung der effektive Momentenarm schnell und progressiv labnimmt und auf diese Weise die Zunahme der Federkraft aufhebt, ι !üie Figureni und 2 zeigen die Anordnung des Ausgleichsmechanismui;, wobei mit einem durchgehenden Linienzug die waagerechte Stellung des Armes oder Baumes angedeutet ist, während mit einem gestri- , chelten Linienzug die vertikale Stellung dieses Armes oder Baumes gekennzeichnet ist. ■

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Da das Gehäuse 24 im Zusammenhang mit Armen 10 oder Bäumen unterschiedlicher Länge benutzt werden kann, sind Vorkehrungen zur Veränderung und Einstellung der ursprünglichen Federkraft mit Hilfe der Mutter 64 getroffen, welch letztere auf das mit einem Schraubgewinde versehene Glied 56 einwirkt. ■

Nachdem die Kraft des Federgliedes 58 bei Kompression ! zunimmt, setzt eine Reduktion der E'ederkompression im Falle von im Gewicht leichteren Schrankenarmen ebenfalls die Kraft des Federgliedes herab, so dai3 die Federkraft mit der gewünschten :

Genauigkeit auch einem leichteren Arm u. dgl. Rechnung trägt.

Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit einer Ver- ;

kehrsschranke oder einem Schlagbaum u. dgl. beschrieben und dar-)

ι : gestellt ist, kann sie in gleichem Maße auch für andere, ausge- j : glichene Arme verwendet werden, z. B. Ladearme für Schiffe, wo- :

' bei mit diesen Ladearmen eine flüssige Ladung zwischen einem !

Schiff und der Küste transportiert wird.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

PATE W TA N SPRÜCHE

1. Verkehrsschranke und andere durch Gegengewicht ausgeglichene Schwenkarme, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkmittel, ein von diesen gehaltener Arm und eine aus einem Elastomer bestehende Feder vorgesehen sind, welch letztere zum Ausgleich des Gewichtes des Armes dient.

2. Schranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein auf dem Arm schwenkbar gelagerter ^: Träger und eine aus einem Elastomer bestehende Feder mit dem;

Arm so verbunden sind, daß das von der Feder auf den Arm aus+ geübte Drehmoment im wesentlichen demjenigen Drehmoment entspricht, welches von dem Eigengewicht des Armes in allen Win·* kelstellungen erzeugt wird.

3. Schranke nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus j einem Elastomer bestehende Feder aus geformtem hohlen Gummi ₍

i oder aber aus einem anderen elastomeren Federglied besteht. ·

4. Schranke nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß die aus einem Elastomer bestehende Feder hohl ist bzw. die Form eines Doppelkegels besitzt.

5. Schranke nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4, da durch gekennzeichnet, daß eine Betätigungs vorrichtung zum Verschwenken des Armes vorgesehen ist, und daß Hebelmittel zur Übertragung der Bewegung der Betätigungsvorrichtung auf den Arm und zum Zusammenpressen der elastomeren Feder angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED

6. Schranke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung in Knaggen gelagert ist, welche von einem Gehäuse der Schranke getragen werden, und daß diese Knaggen L-förmige Schlitze zum einfachen Ausbau der Betätigungsvorrichtung aufweisen.

7. Schranke nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn*- zeichnet , daß die Hebelmittel ein mit der Betätigungs+· vorrichtung verbundener und in Richtung der Wirkungslinie der: Mttellinie desjenigen Zapfens bewegbarer Hebel sind, um wel-i chen der Arm schwenkbar gelagert ist, während sich der Winkel dieses Armes der waagerechten Ebene annähert.

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8. Schranke nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn-f zeichnet , daß die Betätigungsvorrichtung elektrisch

betätigbar ist. j

9. Schranke nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-9, d a 4 : durch gekennzeichnet, daß Mittel zur Ver- [ änderung einer Anfangs-Federdruckkraft vorgesehen sind, wei- !

ehe auf die elastomere Feder zur Einwirkung gelangt. \

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