[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen als Knickbaum ausgeführten Schrankenbaum einer
Fahrzeugschranke mit einer Schrankensäule, einem Schrankenbaum und einem Antrieb zum
Verschwenken des Schrankenbaumes zwischen der Sperr- und der Offenposition.
[0002] Als Knickbäume ausgeführte Schrankenbäume werden insbesondere als Parkschranken zur
Kontrolle der Zu- und Ausfahrt von Parkflächen sowie als Fahrzeugschranken zum Betreiben
von Mautstellen eingesetzt und sind besonders geeignet, wenn die zur Verfügung stehende
Bauhöhe für den Einbau eines herkömmlichen, einteilig ausgeführten Schrankenbaums
nicht ausreicht. Sie weisen zwei Schrankenbaumabschnitte und ein um eine waagerechte
Achse verschwenkbares Drehgelenk auf, welches die zwei Schrankenbaumabschnitte miteinander
verbindet, wobei ein Schrankenbaumabschnitt mit dem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes
verbunden ist.
[0003] Hierbei weist der der Schrankensäule der Fahrzeugschranke abgewandte Schrankenbaumabschnitt,
im folgenden als zweiter Schrankenbaumabschnitt bezeichnet, stets eine im Wesentlichen
horizontale Lage auf, was nach dem Stand der Technik bei innen geführten Antrieben
durch eine Kette erfolgt, welche im Inneren des mit dem Antrieb verbundenen Schrankenbaumabschnitts,
im folgenden als erster Schrankenbaumabschnitt bezeichnet, parallel zur Längsachse
des ersten Schrankenbaumabschnitts angeordnet ist und um zwei Kettenführungsrollen
gespannt ist, wobei eine Kettenführungsrolle koaxial zur Schwenkachse des ersten Schrankenbaumabschnitts
angeordnet ist und die andere Kettenführungsrolle die Gelenkachse des Drehgelenks
zwischen den beiden Schrankenbaumabschnitten bildet und mit dem zweiten Schrankenbaumabschnitt
drehfest verbunden ist. Zur Abstützung der durch die Verspannung der Kette entstehenden
Kräfte in Richtung parallel zur Längsachse des ersten Schrankenbaumabschnitts ist
nach dem Stand der Technik eine Metallstange bzw. ein Metallprofil vorgesehen, welches
sich innerhalb des ersten Schrankenbaumabschnitts parallel zur Längsachse erstreckt.
[0004] Derartig ausgeführte Schrankenbäume weisen in nachteiliger Weise aufgrund der benötigten
Kette ein hohes Gewicht auf, was in Einschränkungen bezüglich der erzielbaren Länge
des Schrankenbaums und in einer hohen Belastung des Antriebs der Fahrzeugschranke.
Ferner ist je nach Gewicht der Kette ein leistungsstärkerer Antrieb erforderlich,
was sich auf die Dimensionierung und die Kosten negativ auswirkt. Ein weiterer Nachteil
der derartig ausgeführten Fahrzeugschranken besteht darin, dass die Herstellungskosten
hoch sind.
[0005] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Schrankenbäume von Fahrzeugschranken, beispielsweise
von Parkschranken, mit leuchtenden LEDs zu versehen. Beispielsweise geht aus der
EP 2 105 534 A2 eine Schranke mit einem einteilig ausgeführten Schrankenbaum hervor, der an einer
Konsole zwischen einer Offen- und einer Sperr-Position beweglich gelagert ist, wobei
der Schrankenbaum als lichtdurchlässiges Rohr ausgebildet ist, in dem ein mit Leuchtdioden
bestücktes Band angeordnet ist. Bei der bekannten Schranke ist vorgesehen, dass sich
das mit Leuchtdioden bestückte Band im Wesentlichen über die gesamte Länge des Sperrbalkens
erstreckt.
[0006] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten als Knickbäume ausgeführten Schrankenbäumen
benötigt die Kette viel Bauraum innerhalb des ersten Schrankenbaumabschnitts, so dass
eine Ausführung der aus dem Stand der Technik bekannten Knickbäume als mittels LED-Bändern
beleuchtete Knickbäume nicht möglich ist, da kein Bauraum für die LEDs und kein Raum
für eine Ausleuchtung zur Verfügung steht. Ferner würden die Kette und das Metallprofil
die Leuchtdichte und die Lichtverteilung des LED-Lichts signifikant reduzieren.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Knickbaum ausgeführten
Schrankenbaum einer Fahrzeugschranke mit einer Schrankensäule, einem Schrankenbaum
und einem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes zwischen der Sperr- und der
Offenposition anzugeben, welcher ein geringes Gewicht aufweist und kostengünstig herstellbar
ist. Zudem soll der erfindungsgemäße Schrankenbaum eine große Baulänge aufweisen können.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße
Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0009] Demnach wird ein als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum einer Fahrzeugschranke
mit einer Schrankensäule, einem Schrankenbaum und einem Antrieb zum Verschwenken des
Schrankenbaumes zwischen der Sperr- und der Offenposition vorgeschlagen, umfassend
einen ersten Schrankenbaumabschnitt, der mit dem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes
zwischen der Sperr- und der Offenposition verbunden ist und einen zweiten Schrankenbaumabschnitt,
der mit dem ersten Schrankenbaumabschnitt über ein um eine waagerechte Achse verschwenkbares
Drehgelenk verbunden ist.
[0010] Gemäß der Erfindung ist zur Positionierung des zweiten Schrankenbaumabschnitts in
horizontaler Lage ein Seil, beispielsweise aus Stahl oder dehnfestem Kunststoff wie
Dyneema
®, vorgesehen, welches im ersten Schrankenbaumabschnitt parallel zur Längsachse des
ersten Schrankenbaumabschnitts angeordnet ist und um zwei Seilführungsrollen gespannt
und geklemmt ist, wobei eine Seilführungsrolle koaxial zur Schwenkachse des ersten
Schrankenbaumabschnitts angeordnet ist und mit einer nicht drehenden, mit der Schrankensäule
verbundenen Welle drehfest verbunden ist und die andere Seilführungsrolle die Gelenkachse
des Drehgelenks zwischen den beiden Schrankenbaumabschnitten bildet und mit dem zweiten
Schrankenbaumabschnitt drehfest verbunden ist.
[0011] Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist im Inneren des ersten Schrankenbaumabschnitts
entlang der Längsachse ein Profil angeordnet, welches als Distanzhalter und der Erhöhung
der Torsionssteifigkeit des ersten Schrankenbaumabschnitts und der Stabilisierung
des ersten Schrankenbaumabschnitts dient. Durch das Profil können auch die durch die
Verspannung des Seils entstehenden Kräfte in Richtung parallel zur Längsachse des
ersten Schrankenbaumabschnitts abgestützt werden.
[0012] Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an zumindest einer inneren
Fläche der Schrankenbaumabschnitte jeweils ein LED-Band umfassend vorzugsweise RGB-LEDs
parallel zur Längsachse der Schrankenbaumabschnitte angeordnet, so dass der Schrankenbaum
als beleuchtbarer Schrankenbaum ausgeführt ist.
[0013] Vorzugsweise ist jeweils ein LED-Band vorgesehen, welches an der inneren Fläche der
in der Sperrposition unteren Seite der Schrankenbaumabschnitte mittig angeordnet ist.
Hierbei sind die Schrankenbaumabschnitte aus einem transluzenten Material, vorzugsweise
aus transluzentem, glasfaserverstärktem Kunststoff, beispielsweise aus transluzentem,
glasfaserverstärktem Polyesterharz hergestellt.
[0014] Die Ausgestaltung des Schrankenbaums als beleuchtbarer Knickbaum wird durch die Verwendung
des Seils, was beispielsweise aus Stahl oder dehnfestem Kunststoff hergestellt sein
kann, zur Positionierung des zweiten Schrankenbaumabschnitts in horizontaler Lage
ermöglicht, da dadurch im Vergleich zum Stand der Technik Bauraum eingespart wird,
der für die Anordnung des LED-Bandes zur Verfügung steht. Für den Fall, dass der Schrankenbaum
nicht als beleuchtbarer Schrankenbaum ausgeführt ist, können die Schrankenbaumabschnitte
aus Kunststoff oder Aluminium hergestellt sein.
[0015] Für den Fall, dass im Inneren des ersten Schrankenbaumabschnitts entlang der Längsachse
ein Profil angeordnet ist und an zumindest einer inneren Fläche der Schrankenbaumabschnitte
jeweils ein LED-Band vorgesehen ist, ist das Profil aus transparentem Kunststoff hergestellt
und weist optional Strukturen auf, die für den Fall, das mehrere LED-Bänder vorgesehen
sind, das von zumindest einem LED-Band erzeugte Licht in Richtung der ankommenden
Fahrzeuge, d.h. in Richtung der den ankommenden Fahrzeugen zugewandten Seite des Schrankenbaums
lenken. Ist ein LED-Band vorgesehen, lenken diese Strukturen das vom LED-Band erzeugte
Licht in Richtung der ankommenden Fahrzeuge. Ferner kann die Oberfläche des Profils
alternativ oder zusätzlich zu den Strukturen, die das Licht in Richtung der ankommenden
Fahrzeuge lenken, eine amorphe Struktur aufweisen, welche eine Streuung des einfallenden
Lichts und somit eine gute Ausleuchtung des ersten Schrankenbaumabschnitts ermöglicht.
[0016] Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird ein als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum
einer Fahrzeugschranke geschaffen, welcher die Knickbaumfunktionalität ohne die Notwendigkeit
einer Kette zur Verfügung stellt. Durch die Verwendung eines Seils, beispielsweise
aus Stahl oder dehnfestem Kunststoff, ist der Schrankenbaum leichter als die aus dem
Stand der Technik bekannten Knickbäume, wobei durch die Materialeinsparung die Herstellungskosten
signifikant reduziert werden. Ferner wird durch die leichte Bauweise die Belastung
des Antriebs der Fahrzeugschranke reduziert. Zudem kann durch die leichte Bauweise
in vorteilhafter Weise eine große Baulänge erzielt werden.
[0017] Des Weiteren kann durch den erfindungsgemäßen Aufbau ein beleuchtbarer Knickbaum
geschaffen werden, welcher durch die Verwendung des Seils wie ein herkömmlicher Knickbaum
dimensioniert ist und eine Beleuchtung von Innen mittels LED-Bänder ermöglicht. Durch
die optionale Verwendung des Profils aus transparentem Kunststoff wird die Torsionssteifigkeit
bei optimaler Ausleuchtung und Lichtverteilung erhöht.
[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren eines gemäß der Erfindung
ausgeführten beleuchtbaren Knickbaums beispielhaft näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen
bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen beleuchtbaren Knickbaums; und
- Fig. 2:
- eine Draufsicht zur Veranschaulichung der Anbindung des beleuchtbaren Knickbaums an
die Schrankensäule zur Positionierung des zweiten Schrankenbaumabschnitts in horizontaler
Lage.
[0019] In Figur 1 ist ein als Knickbaum ausgeführter beleuchtbarer Schrankenbaum 1 einer
Fahrzeugschranke dargestellt. Der Schrankenbaum 1 umfasst einen ersten Schrankenbaumabschnitt
2, der mit dem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes 1 zwischen der Sperr-
und der Offenposition verbunden ist und einen zweiten Schrankenbaumabschnitt 3, der
mit dem ersten Schrankenbaumabschnitt 2 über ein um eine waagerechte Achse verschwenkbares
Drehgelenk 4 verbunden ist.
[0020] Zur Positionierung des zweiten Schrankenbaumabschnitts 3 in horizontaler Lage ist
ein Seil 5 vorgesehen, welches im ersten Schrankenbaumabschnitt 2 parallel zur Längsachse
des ersten Schrankenbaumabschnitts 2 angeordnet ist und um zwei Seilführungsrollen
gespannt und geklemmt ist. Um die Friktion zwischen dem Seil und den Seilführungsrollen
zu erhöhen, kann das Seil optional zumindest ein Mal um die Seilführungsrollen gewickelt
sein.
[0021] Bezugnehmend auf Figur 1 ist eine Seilführungsrolle 6 koaxial zur Schwenkachse des
ersten Schrankenbaumabschnitts 2 angeordnet und zur Übertragung der horizontalen Lage
auf den zweiten Schrankenbaumabschnitt 3 mit einer nicht drehenden, mit der Schrankensäule
verbundenen Welle 7 drehfest verbunden, wie anhand Figur 2 veranschaulicht; die andere
Seilführungsrolle 8 bildet die Gelenkachse des Drehgelenks 4 zwischen den beiden Schrankenbaumabschnitten
2, 3 und ist mit dem zweiten Schrankenbaumabschnitt 3 drehfest verbunden.
[0022] Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist die mit der Schrankensäule verbundene
Welle 7 in einem vorgegebenen Winkelbereich drehbar und arretierbar ausgeführt, wodurch
eine Justierung der Neigung des zweiten Schrankenbaumabschnitts 3 in Bezug auf die
horizontale Lage ermöglicht wird.
[0023] Bezugnehmend auf Figur 1 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Inneren des
ersten Schrankenbaumabschnitts 2 entlang der Längsachse ein Profil 10 aus transparentem
Kunststoff angeordnet, welches als Distanzhalter und der Erhöhung der Torsionssteifigkeit
des ersten Schrankenbaumabschnitts und der Stabilisierung des ersten Schrankenbaumabschnitts
dient, ohne die Ausbreitung des durch das im ersten Schrankenbaumabschnitt 1 vorgesehene
LED-Band 11 erzeugten Lichts zu verhindern. Die Oberfläche des Profils 10 weist eine
amorphe Struktur auf, welche eine Streuung des vom LED-Band 11 erzeugten Lichts und
somit eine gute Ausleuchtung des ersten Schrankenbaumabschnitts 2 ermöglicht.
[0024] Wie Figur 1 zu entnehmen ist, ist an der inneren Fläche der in der Sperrposition
unteren Seite der Schrankenbaumabschnitte 2, 3 parallel zur Längsachse der Schrankenbaumabschnitte
2, 3 jeweils ein LED-Band 11, 12 mittig angeordnet, wobei zur Stromversorgung der
LED-Bänder 11, 12 an den Seilführungsrollen 6, 8 jeweils ein flexibles Kabel 13, 14
vorgesehen ist.
[0025] In Figur 2 ist mit dem Bezugszeichen 9 eine mit der nicht drehenden Welle 7 verbundene
Überlastkupplung bezeichnet, welche bei Überschreiten einer vorgegebenen Kraft öffnet,
um eine Beschädigung der Komponenten des Schrankenbaums 1 zu vermeiden.
[0026] Zur Längenjustierung des Seils 5 ist ein Spannschloss vorgesehen, welches in Figur
1 mit dem Bezugszeichen 15 versehen ist. Ferner kann zum Schutz der Schrankenbaumabschnitte
2, 3 und der Fahrzeuge optional eine vorzugsweise aus Gummi hergestellte Schutzleiste
vorgesehen sein, welche in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 17 versehen ist.
[0027] Bei dem gezeigten Beispiel ist der erste Schrankenbaumabschnitt 2 an dem der Schrankensäule
zugewandten Ende mit einer Schrankenkopfscheibe 16 drehfest verbunden, welche im Bereich
des Schrankenkopfs der Schrankensäule mit der elektrisch angetriebenen Schrankenbaumwelle
drehfest verbunden ist, wobei das der Schrankensäule zugewandte Ende des ersten Schrankenbaumabschnitts
2 in einer Aufnahme der Schrankenkopfscheibe 16 formschlüssig aufgenommen ist und
der erste Schrankenbaumabschnitt 2 in Richtung parallel zur Schwenkachse des Schrankenbaumes
1 mit der Schrankenkopfscheibe 16 mittels kraftschlüssiger Verbindungselemente mit
Abbruchfunktion verbunden ist, so dass eine Sollbruchstelle realisiert wird, welche
in die Verbindungselemente zwischen der Schrankenkopfscheibe 16 und dem ersten Schrankenbaumabschnitt
2 integriert ist.
[0028] Hierbei ist die nicht drehende, mit der Schrankensäule verbundene Welle 7 durch die
als Hohlwelle ausgeführte Schrankenbaumwelle geführt.
1. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) einer Fahrzeugschranke mit einer Schrankensäule,
einem Schrankenbaum (1) und einem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes (1)
zwischen der Sperr- und der Offenposition, umfassend einen ersten Schrankenbaumabschnitt
(2), der mit dem Antrieb zum Verschwenken des Schrankenbaumes (1) verbunden ist und
einen zweiten Schrankenbaumabschnitt (3), der mit dem ersten Schrankenbaumabschnitt
(2) über ein um eine waagerechte Achse verschwenkbares Drehgelenk (4) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Positionierung des zweiten Schrankenbaumabschnitts (3) in horizontaler Lage ein
Seil (5) vorgesehen ist, welches im ersten Schrankenbaumabschnitt (2) parallel zur
Längsachse des ersten Schrankenbaumabschnitts (2) angeordnet ist und um zwei Seilführungsrollen
(6, 8) gespannt und geklemmt ist, wobei eine Seilführungsrolle (6) koaxial zur Schwenkachse
des ersten Schrankenbaumabschnitts (2) angeordnet und mit einer nicht drehenden, mit
der Schrankensäule verbundenen Welle (7) drehfest verbunden ist und die andere Seilführungsrolle
(8) die Gelenkachse des Drehgelenks (4) zwischen den beiden Schrankenbaumabschnitten
(2, 3) bildet und mit dem zweiten Schrankenbaumabschnitt (3) drehfest verbunden ist.
2. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des ersten Schrankenbaumabschnitts (2) entlang der Längsachse ein Profil
(10) angeordnet ist, welches als Distanzhalter und der Erhöhung der Torsionssteifigkeit
des ersten Schrankenbaumabschnitts und der Stabilisierung des ersten Schrankenbaumabschnitts
dient.
3. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer inneren Fläche der Schrankenbaumabschnitte (2, 3) jeweils ein
LED-Band (11, 12) parallel zur Längsachse der Schrankenbaumabschnitte (2, 3) angeordnet
ist, wobei die Schrankenbaumabschnitte (2, 3) aus einem transluzenten Material hergestellt
sind.
4. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Fläche der in der Sperrposition unteren Seite der Schrankenbaumabschnitte
(2, 3) parallel zur Längsachse der Schrankenbaumabschnitte (2, 3) jeweils ein LED-Band
(11, 12) mittig angeordnet ist.
5. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass im Inneren des ersten Schrankenbaumabschnitts (2) entlang der
Längsachse ein Profil (10) angeordnet ist, das Profil (10) aus einem transparenten
Kunststoff hergestellt ist.
6. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Profils (10) eine amorphe Struktur aufweist, welche eine Streuung
des vom LED-Band (11) erzeugten Lichts und somit eine gute Ausleuchtung des ersten
Schrankenbaumabschnitts (2) ermöglicht.
7. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (10) Strukturen aufweist, die für den Fall, dass mehrere LED-Bänder vorgesehen
sind, das von zumindest einem LED-Band erzeugte Licht Richtung der den ankommenden
Fahrzeugen zugewandten Seite des Schrankenbaums (1) lenken, wobei wenn ein LED-Band
(11) vorgesehen ist, die Strukturen das vom LED-Band (11) erzeugte Licht in Richtung
der den ankommenden Fahrzeugen zugewandten Seite des Schrankenbaums (1) lenken.
8. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der nicht drehenden Welle (7) verbundene Überlastkupplung (9) vorgesehen
ist, welche bei Überschreiten einer vorgegebenen Kraft öffnet, um eine Beschädigung
der Komponenten des Schrankenbaums (1) zu vermeiden.
9. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Schrankensäule verbundene Welle (7) in einem vorgegebenen Winkelbereich
drehbar und arretierbar ausgeführt ist, wodurch eine Justierung der Neigung des zweiten
Schrankenbaumabschnitts (3) in Bezug auf die horizontale Lage ermöglicht wird.
10. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromversorgung der LED-Bänder (11, 12) an den Seilführungsrollen (6, 8) jeweils
ein flexibles Kabel (13, 14) vorgesehen ist.
11. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Längenjustierung des Seils (5) ein Spannschloss (15) vorgesehen ist.
12. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schrankenbaumabschnitt (2) an dem der Schrankensäule zugewandten Ende mit
einer Schrankenkopfscheibe (16) drehfest verbunden ist, welche im Bereich des Schrankenkopfs
der Schrankensäule mit der elektrisch angetriebenen Schrankenbaumwelle drehfest verbunden
ist, wobei das der Schrankensäule zugewandte Ende des ersten Schrankenbaumabschnitts
(2) in einer Aufnahme der Schrankenkopfscheibe (16) formschlüssig aufgenommen ist
und der erste Schrankenbaumabschnitt (2) in Richtung parallel zur Schwenkachse des
Schrankenbaumes (1) mit der Schrankenkopfscheibe (16) mittels kraftschlüssiger Verbindungselemente
mit Abbruchfunktion verbunden ist, so dass eine Sollbruchstelle realisiert wird, welche
in die Verbindungselemente zwischen der Schrankenkopfscheibe (16) und dem ersten Schrankenbaumabschnitt
(2) integriert ist und wobei die nicht drehende, mit der Schrankensäule verbundene
Welle (7) durch die als Hohlwelle ausgeführte Schrankenbaumwelle geführt ist.
13. Als Knickbaum ausgeführter Schrankenbaum (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Seil (5) aus Stahl oder dehnfestem Kunststoff hergestellt ist.