An die Betriebsweise von Schlagbäumen, insbesondere für die Sicherung an Bahnübergängen, wird eine Vielzahl unterschied- lichster Anforderungen gestellt, je nach Land und je nach Einsatzart des Schlagbaumes. Um diesen unterschiedlichsten Anforderungen gerecht zu werden, wurden bis anhin mehr oder weniger massgeschneiderte Schlagbaum-Wellenantriebe herge- stellt und vertrieben. Die Vielfalt unterschiedlicher An- triebskonzepte schlug sich dabei massgeblich auf die Ferti- gungskosten und damit Erstehungskosten der Antriebe nieder.

Die vorliegende Erfindung geht grundsätzlich von der Idee aus, einen Schlagbaum-Wellenantrieb vorzuschlagen, welcher in dem Sinne modular aufgebaut ist, als dass, ausgehend von ei- nem gemeinsamen Grundmodul, durch Beifügen zusätzlicher, für die jeweilige Funktion geeigneter Module, flexibel, verschie- den ausgeprägte Antriebe geschaffen werden, die spezifisch den jeweiligen Forderungen genügen.

Von dieser grundsätzlichen Idee ausgehend, geht die vorlie- gende Erfindung von der Aufgabe aus, Schlagbaum-Wellenantrie- be zu schaffen, die eine Struktur aufweisen, die die erfor- derliche Betriebsartenflexibilität zu realisieren erlaubt.

Dies wird beim Schlagbaum-Wellenantrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2 oder 3 dadurch erreicht, dass eine motorisch getriebe- ne Umlauf spindel mit einem Mitnehmerorgan vorgesehen ist, weiter ein Hebel mit einer Hebelmittenachse, welcher einer- seits mit dem Mitnehmerorgan an der Umlaufspindel wirkverbun- den, anderseits drehfest mit der Schlagbaumwelle verbindbar ist, wobei die Schlagbaumwelle bezüglich der Umlaufspindel- achse versetzt und um 900 gedreht angeordnet ist.

Im weiteren weist der Hebel einen Führungsschlitz auf, in den das Mitnehmerorgan der Umlaufspindel eingreift, wobei dieser Schlitz für die unterschiedlichen Betriebsbedingungen gemäss besagter Ansprüche 1 bis 3 unterschiedlich gestaltet ist.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 das Grundmodul aller erfindungsgemässen Schlagbaum- Wellenantriebe; Fig. 2 schematisch eine erste erfindungsgemässe Ausführung des Antriebes, in Darstellung ausgehend von derje- nigen von Fig. 1; Fig. 3 analog zu Fig. 2, die Darstellung einer weiteren erfindungsgemässen Ausführungsform; Fig. 4 ausgehend von der Ausführungsform gemäss Fig. 3, deren Weiterbildung; Fig. 5 wiederum ausgehend vom Antrieb gemäss Fig. 3, eine weitere Weiterbildung des Antriebes; Fig. 6 in Analogie zu den Fig. 2 und 3, ausgehend von der Darstellung gemäss Fig. 1, eine dritte erfindungs- gemässe Wellenantriebskonfiguration; Fig. 7 ausgehend von der erfindungsgemässen Antriebskonfi- guration nach Fig. 3, eine ihrer Weiterausbildun- gen; Fig. 8 wiederum ausgehend vom Antrieb nach Fig. 3, eine weitere Weiterausbildung.

Gemäss Fig. 1 weisen die erfindungsgemässen Schlagbaum-Wel- lenantriebe eine Umlaufspindel 1 auf, in einem stationären Gehäuse 3 gelagert. Auf der Spindel 1, vorzugsweise einer Ku- gelspindel, reitet ein Mitnehmer 5 mit Mitnehmernocken 7. Von der Spindelachse A seitlich versetzt und um 900 gegenüber der Umlaufspindel gedreht ist, wie in Fig. 1 schematisch darge- stellt, die Schlagbaumwelle 9 drehbeweglich gelagert. Der Mitnehmer 5 ist mit der Schlagbaumwelle 9 grundsätzlich durch einen Hebel noch zu beschreibender Art wirkverbunden, wie dies durch dessen Mittenachse B in Fig. 1 grundsätzlich dar- gestellt ist. Die Spindel 1 ist mit einem Spindelantrieb ver- bunden, vorzugsweise umfassend einen Elektromotor 11, der via Zahnriemen 13 antreibend mit der Spindel 1 wirkverbunden ist.

1. Geforderte Zustände bei Stromausfall 1.1 Schlagbaumzustand in oberer Position; 1.1.1 Schlagbaum in oberer Position blockiert.

In Fig. 2 ist eine erste erfindungsgemässe Konfiguration ei- nes Schlagbaum-Wellenantriebes dargestellt, welcher, ausge- hend von der Grundkonfiguration nach Fig. 1, sicherstellt, dass im stromlosen Zustand, d.h. wenn der Betriebsstrom des Antriebes ausfällt, der Schlagbaum in oberer Position blockiert ist. Darin, wie auch in den weiteren Figuren, sind für die gleichen Bauelemente dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 eingesetzt. Die Wirkverbindung.zwischen dem Mitnehmer- nocken 7 am Mitnehmer 5 und der Schlagbaumwelle 9 erfolgt über einen Hebel 10A, welcher einen vorzugsweise einseitig offenen Mitnahmeschlitz 12A für den Nocken 7 aufweist. Der Schlitz 12A ist bezüglich der Hebelmittenachse B gegen die- jenige Endpartie der Spindel 1 hin gebogen, derart, dass er, wie dargestellt, in oberer Schlagbaumposition mindestens ge- nähert parallel zur Spindel 1 verläuft, welche Position bei Hochfahren des Schlagbaumes, entsprechend dem Drehpfeil xO, angelaufen wird.

Der geschlitzte Hebel 10A ist lösbar mit der Schlagbaumwelle verbunden.

In Fig. 3 ist eine weitere erfindungsgemässe Konstellation des Wellenantriebes für den hier angesprochenen Fall darge- stellt. Dabei ist ein Hebel 10B vorgesehen, welcher, vorzugs- weise wiederum einseitig offen, einen zur Hebelachse B paral- lelen Schlitz 12B aufweist. Hinzukommend ist hier die Spindel 1 selbsthemmend an sich oder in der betrachteten Oben-Posi- tion gehemmt, wie beispielsweise durch einen gewichtsgetrie- ben in den Antrieb eingreifenden Blockierungshebel 15.

1.1.2 Der Schlagbaum senkt sich bei Stromunterbruch aus der oberen Position ab, 1.1.2.1 unter seinem Eigengewicht 1.1.2.1.1 vollständiq.

In Fig. 4 ist die hierfür vorgesehene erfindungsgemässe An- triebskonfiguration dargestellt. Ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten, ist der Hebel 10B' mit einem Torsionsfeder- ähnlich wirkenden Kraftanschlag verbunden. Dieser ist auf der Schlagbaumwelle direkt aufgebracht, oder der Hebel ist, wie in Fig. 4 dargestellt, zweiarmig ausgestaltet, und die Spei- cherkrafteinwirkung erfolgt ausserhalb der Schlagbaumwelle vorzugsweise am zweiten Arm. Hierzu weist z.B. der Hobel 10B', nun als zweiarmiger Hebel, seinem geschlitzten Ende ge- genüberliegend, eine quadratische Oeffnung 17 auf. An diesem Arm des Hebels 10B' ist ein weiterer Hebel 19 bei 21 ange- lenkt und trägt einen in das Loch 17 einragenden Vierkant 23.

Zwischen Vierkant 23 und der Berandung von Oeffnung 17 liegen beispielsweise vier Gummipufferelemente 18. Wenn die Schlag- baumwelle 9 und entsprechend der Hebel 10B' den oberen Dreh- anschlag, wie bei 25 schematisch eingetragen, erreicht, so kann, im Rahmen der Elastizität der Gummipuffer 18, der Hebel lOB' bezüglich des Hebels 19 am Anschlag 25 in Grenzen wei- terverschwenkt werden.

Dies sichert für den hier besprochenen Fall, dass der Schlag- baum bei Stromausfall auf Grund der Federwirkung der vorerst gespannten Pufferelemente 18 selbsttätig seine Position so weit verlässt, dass sein Eigengewicht für die Schliessbewe- gung wirksam wird und ihn in geschlossene Position rück- treibt.

Ein gegebenenfalls vorgesehener Anschlag 15 ist für den hier angesprochenen Fall, wie mit 15' dargestellt, in stromlosem Zustand ausgefahren.

1.1.2.1.2 teilweise.

Soll beim hier angesprochenen Fall des Absenkens des Schlag- baumes unter Eigengewicht bei Stromausfall erreicht werden, dass der Schlagbaum sich nur teilweise absenkt, so wird, bei- spielsweise in einer vorgegebenen Drehwinkelposition, der Blockierungshebel 15' eingerastet, wie dies schematisch mit der mechanischen Wirkverbindung 27 in Fig. 4 dargestellt ist, oder es wird ein Anschlag 25' angeordnet, der über das Feder- speicherelement ein vollständiges Absenken des Schlagbaumes verhindert, da die Spitzenlast für eine vollständige Verspan- nung des Federelementes zu klein ist.

1.1.2.2 Der Schlagbaum senkt sich bei Stromausfall kraftgetrieben 1.1.2.2.1 vollständig.

In Fig. 5 ist die erfindungsgemässe Schlagbaum-Antriebskonfi- guration dargestellt, die dieses Kriterium erfüllt. Dies wird, ausgehend von der Antriebskonfiguration nach Fig. 3, dadurch erreicht, dass beim Hochfahren des Schlagbaumes gegen ein Federelement 29 gearbeitet wird, wie dies in Fig. 5 sche- matisch dargestellt ist.

1.1.2.2.2 teilweise.

Hierzu wird die Anordnung nach Fig. 5 durch einen in gefor- derter Arretierungsposition des Schlagbaumes stromlos wirksam geschalteten Anschlag, wie 27 von Fig. 4, ergänzt. Dieser wird in der vorgegebenen Schliessposition, mechanisch den Schlagbaum arretierend, eingerastet.

1.2 Schlagbaum in unterer Position 1.2.1 bei Stromunterbruch blockiert.

Eine erste Möglichkeit eines erfindungsgemässen Antriebes, der diese Forderung erfüllt, ist in Fig. 6 dargestellt. Es ist ein Hebel 10C vorgesehen, welcher die Schlagbaumwelle 9 mit dem Mitnehmernocken 7 am Mitnehmer 5 der Spindel 1 ver- bindet. Der Hebel weist wiederum einen vorzugsweise einseitig offenen Schlitz 12C auf, der, ausgehend vom Anlenkbereich an die Schlagbaumwelle 9, erst einen zur Hebelachse B parallel verlaufenden ersten Bereich aufweist, dann gekrümmt in Rich- tung gegen die obere Endposition des Mitnehmers 5 umbiegt und schliesslich, in einem dritten Bereich, wieder rückgebogen ist.

Eine weitere Variante, den hier betrachteten Fall zu reali- sieren, entspricht dem in Fig. 2 dargestellten mit selbsthem- mender Spindel 1, beispielsweise realisiert mit einem strom- los aktiven Anschlag entsprechend 15 von Fig. 5, in unterer Position wirkend. Eine dritte Möglichkeit, diesen betrachte- ten Fall zu realisieren, besteht darin, ausgehend von dem in Fig. 3 dargestellten Antrieb mit Hebel 10B, eine nicht selbsthemmende Spindel 1 vorzusehen.

Generell kann eine Blockierung in der unteren Position durch eine selbsthemmende Spindel mit Verwendung einer beliebigen Hebelform oder durch Verwendung eines Hebels mit in der unte- ren Endlage zur Spindel 1 parallel verlaufendem Mitnahme- schlitz erfolgen. Eine selbsthemmende Spindel l kann, wie dies in Fig. 7 schematisch bei 32 dargestellt ist, auch durch eine im unteren Anschlag stromlos aktivierte Arretierung des Antriebes realisiert werden.

1.2.2 Bei Stromunterbruch ist der Schlagbaum abge- senkt, aber anhebbar.

Dieser Fall wird gelöst durch den Wellenantrieb nach Fig. 2 oder nach Fig. 3, wobei sichergestellt ist, dass die Spindel 1 nicht selbsthemmend ist bzw. keine Arretierung in geschlos- senem Schlagbaumzustand installiert wird.

1.2.3 Bei Stromunterbruch ist der Schlagbaum abge- senkt, hebt sich aber selbsttätig leicht an.

Ausgehend vom unter 1.2.2 diskutierten Fall, letzterer reali- siert mit den Antrieben gemäss den Fig. 2 oder 3, wird der hier angesprochene Fall dadurch realisiert, dass, wie für die Realisation nach Fig. 3 in Fig. 8 schematisch dargestellt, zum Erreichen des unteren Anschlages gegen ein Federelement 34 gearbeitet werden muss.

Dasselbe kann erreicht werden, indem nach Fig. 4 der Hebel des Federelementes 19 gegen Anschlag 25' arbeitet. Dadurch wird der Schlagbaum bei Stromausfall in unterer Position durch Wirkung des Federelementes 34 resp. 18/19 wieder in vorgegebenem Masse angehoben.

2. Betrieb unter Strom 2.1 Zustand bei angehobenem Schlagbaum 2.1.1 blockiert.

Dieser Fall kann durch den erfindungsgemässen Antrieb nach Fig. 2 oder nach Fig. 3 realisiert werden, wobei (nicht dar- gestellt) ein oben aktiviertes Arretierungsorgan, beispiels- weise eine Magnetbremse, vorgesehen wird. Dieser Fall wird auch durch den Antrieb gemäss Fig. 6 realisiert.

2.1.2 Unter Strom senkt sich der Schlagbaum motorge- trieben, was bei allen Varianten realisierbar ist.

2.1.3 Unter Strom senkt sich der Schlagbaum getrieben durch sein Eigengewicht, was durch die Antriebs- ausführung gemäss Fig. 5 realisiert ist.

Wie nun der Fachmann erkennt, lassen sich, ausgehend vom Grundmodul des Antriebes nach Fig. 1, durch einfache Umbaumass- nahmen gezielt die in Fig. 2, 3, und 4 dargestellten erfin- dungsgemässen Antriebsgrundvarianten realisieren, die ihrer- seits leicht umbaubar sind. Damit lassen sich mit hoher Flexi- bilität die erforderlichen Betriebsarten realisieren.

Selbstverständlich können an den Antrieben erforderlichenfalls weitere Organe, wie Handkurbel, Stellstromschalter, Endschal- ter, Endanschläge, vorgesehen sein, letztere auch im Bewegungs- bereich des Schlagbaumes.

In einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei drehfest mit der Schlagbaumwelle 9 verbindbare Hebel 10A; 10B bzw. 10C vorgesehen, die das Mitnehmerorgan 5 beidsei- tig umfassen und Führungsschlitze 12A; 12B; 12C aufweisen, in denen je ein mit dem Mitnehmerorgan 5 verbundener Nocken 7 ge- führt ist. Vorzugsweise weisen die zwei Hebel 10A; 10B bzw. 10C einen gemeinsamen Schaft auf, der drehrest mit der Schlagbaum- welle 9 verbindbar bzw. nach der Montage verbunden ist.

Zur Hemmung der Spindel z.B. bei einem Ausfall der Stromversor- gung können verschiedene Massnahmen getroffen werden. Einer- seits kann eine geringere Steigung des Spindelgewindes verwen- det werden. Andererseits werden die beschriebenen Brems- und Arretiervorrichtungen verwendet. Bevorzugt kann ein Antrieb bzw. Elektromotor 11 verwendet, der bei Stromausfall blockiert.

Mittel zur Realisierung von Kupplungen und Bremsen (normalerweise ein Teil stationär) sind dem Fachmann aus [1], Abschnitt G, Kapitel 4 (siehe insbesondere Abschnitt 4.4) be- kannt. Spindelantriebe für verschiedene Beanspruchungen (mit Trapezgewindespindeln, Kugelumlaufspindeln, etc.) sind dem Fachmann z.B. aus [1], Seite S126, Abschnitt 9.2.3 bekannt.

[1] Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 16. Auflage, Springer Verlag, Berlin 1987