Шлагбаум

Полезная модель относится к средствам дорожного движения и предназначена для защиты от несанкционированного проезда транспортных средств. В частности, рассматривается конструкция устройства для ограничения движения автомобильного транспорта, относящегося к механизмам типа шлагбаума.
Шлагбаум - это специальное устройство, которое служит для ограничения въезда и выезда на территорию. Автоматические шлагбаумы представляют собой систему, которая работает на дистанционном управлении и управляется удаленно. Шлагбаум являет собой ограждение, которое значительно превосходит любую другую ограду по ряду характеристик, например такую как автоматические ворота, которые также служат в роли преграды. Неудобством ворот в некоторых случаях можно назвать большие затраты времени на их открытие. Даже самые современные автоматические ворота могут забрать как минимум полминуты на въезд, поэтому не является целесообразным установка таких преград в местах, где необходима не настолько надежная защита. К примеру, вряд ли целесообразным станет установка сплошных автоматических ворот на автомобильных стоянках. Если подсчитать расход времени на открытие/закрытие ворот, то можно уверенно сказать, что на это тратится как минимум треть времени. В случае со шлагбаумом такого не происходит. Шлагбаум открывается намного быстрее, так как он не отличается большим весом, а автоматические шлагбаумы открываются еще и с помощью дистанционного управления.
Так, известен шлагбаум для ограничения движения автомобильного транспорта, содержащий подлежащее закреплению на опорной поверхности основание, имеющее корпус, размещенную по крайней мере частично в корпусе подвижную балку и установленный в корпусе привод для перемещения балки из положения перекрытия пути движения транспортного средства в положение, обеспечивающее возможность движения этого средства по этому пути. Шлагбаум снабжен опорной стойкой, расположенной на расстоянии от основания и выполненной с гнездом для размещения концевой части подвижной балки, корпус основания содержит горизонтально направленную направляющую для размещения подвижной балки в горизонтальном ее положении, в нижней части указанной направляющей по крайней мере на ее концевых участках смонтированы рядно расположенные ролики для опирания на них нижней части подвижной балки и возможности перемещения последней в горизонтальном направлении, а привод для перемещения балки в горизонтальном направлении к опорной стойке или от нее размещен в корпусе и содержит реечный механизм, приводная шестерня которого кинематически связана с источником вращения, а зубчатая рейка закреплена на боковой стенке подвижной балки по крайней мере на части ее длины (RU 136449, E01F 13/00, опубл. 10.01.2014 г.). Это решение принято в качестве прототипа.
Особенностью данного шлагбаума является наличие горизонтально перемещаемой балки из положения отката (проезд свободен) в положение запрета движения. При этом этот шлагбаум управляется дистанционно как с пульта оператора, так и с брелоков владельцев автомобилей. Подвижность балки и ее размеры обуславливают небезопасность использования такого шлагбаума. За корпусом предусмотрена открытая зона отката балки, которая большую часть времени свободна и занята только в момент проезда автомобиля. В темное время суток, при неблагоприятных условиях видимости оператор или водитель могут не увидеть человека, который может оказаться в этой зоне.
Кроме того, шлагбаум представляет собой уличное сооружение и подвержен воздействию осадков, снега, наледи, грязи и т.д. А работоспособность шлагбаума зависит от чистоты поверхностей самой балки и непопадания гряди в полость корпуса, где расположен привод. Необходимость поддержания чистоты балки и корпуса являются обязательными условиями долговременного функционирования устройства. При исполнении балки рамной конструкции с целью ее облегчения проемы и открытые окна в раме часто заполняются снегом и грязью, которые при перемещении балки попадают в полость корпуса и могут повредить привод. То же самое происходит и с корпусом. Снег, вода и грязь задерживаются на крышке корпуса. А при движении конец балки, попадая в гнездо опорной стойки, может выполнять кивок как вверх, так и вниз. При таком кивке балка может не попасть в гнездо.
Все перечисленное обеспечивает небезопасность эксплуатации шлагбаума и влияет на его работоспособность.
Так же известен шлагбаум, содержащий закрепленный на основании корпус, размещенную частично в корпусе подвижную балку рамной конструкции и установленный в корпусе привод для горизонтального перемещения подвижной балки из положения перекрытия пути движения с одной стороны корпуса в положение отката, обеспечивающее возможность движения по этому пути на другой стороне корпуса, опорную стойку на расстоянии от основания, выполненную с гнездом для концевой части подвижной балки, корпус содержит горизонтально направленную направляющую для размещения подвижной балки в горизонтальном ее положении с рядно расположенными роликами для опирания на них нижней части подвижной балки и возможности перемещения последней в горизонтальном направлении, в корпусе отверстия для перемещения подвижной балки герметизированы резиновым уплотнением, верхняя поверхность корпуса выполнена наклонной, а верхняя часть боковой стенки корпуса напротив размещения направляющей с роликами выполнена откидной, сквозные проемы в балке выполнены закрытыми, на опорной стойке выполнены ограничители перемещения балки в направлении вниз и вверх, а в зоне перемещения балки в положение отката на основании смонтировано ограждение с полостью внутри для размещения в ней балки (RU 2613707, E01F 13/04, опубл. 21.03.2017 г.).
Это решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного решения заключается в недостаточной антивандальности и больших габаритах. Так как сама перекрывающая часть шлагбаума находится в открытом состоянии, то повышается риск ее повреждения в результате случайного наезда на нее. Кроме того, при перекрываемом проезде, например, шириной 4,5 м реальная длина балки шлагбаума должна быть 6 м, из которых 1,5 м занимает откатная система, а при открытии проезда общий габарит шлагбаума составит 10,5 м. Этот недостаток резко ограничивает возможности применения шлагбаумов данного типа в реальной плотной застройке городских кварталов. Это фактически требует наличия свободного от людей и объектов пространства минимум на 4,5 м с противоположной стороны. И в этой связи по факту такая система является потенциально травмоопасной, и для исключения этого приходится устанавливать дополнительный защитный короб, который ограничивает обзор и занимает полезную придомовую площадь. Дополнительным недостатком существующих схем шлагбаумов, является низкая скорость открытия и закрытия такого шлагбаума. Это обеспечивает низкую пропускную способность на охраняемую территорию, допускает несанкционированный проезд, и в итоге, приводит к аварийным ситуациям и заторам.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышение компактности работы шлагбаума в условиях ограниченного места установки при закрывании и открывании проезда на охраняемую территорию.
Указанный технический результат достигается тем, что в шлагбауме, содержащем закрепленный на основании корпус откатного механизма, размещенную в корпусе подвижную балку и установленный в корпусе привод для горизонтального перемещения подвижной балки из положения перекрытия пути движения с одной стороны корпуса в положение отката, обеспечивающее возможность движения по этому пути на другой стороне корпуса, подвижная балка выполнена составной из балочных секций длиной каждая не более длины корпуса откатного механизма, и которые расположены в этом корпусе одна над другой и выполнены с возможностью перемещения каждой верхнерасположенной балочной секции вдоль длины нижнерасположенной балочной секции, при этом указанный привод выполнен реечного типа и включает в себя для каждой балочной секции зубчатые колеса и расположенные вдоль длины секции две зубчатые рейки, которые расположены с обращением зубьев в противоположные стороны, при этом на одной стороне балочных секций зубчатые рейки размещены на каждой четной балочной секции в направлении от нижнерасположенной секции до верхнерасположенной секции, на другой стороне балочных секций зубчатые рейки размещены на каждой нечетной балочной секции в этом же направлении, а зубчатые колеса на одной стороне нечетных балочных секций размещены с зацеплением с зубьями зубчатых реек четных балочных секций, зубчатые колеса на другой стороне четных балочных секций размещены с зацеплением с зубьями зубчатых реек нечетных балочных секций, а приводным зубчатым колесом является зубчатое колесо нижней балочной секции.
Кроме того, шлагбаум может быть снабжен опорной стойкой на расстоянии от корпуса откатного механизма, выполненную с гнездом для концевой части подвижной балки.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид шлагбаума для ограничения движения автомобильного транспорта в положении перекрытия дороги, первый вид сбоку;
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, второй вид сбоку;
фиг. 3 - общий вид откатной конструкции;
фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, при снятом облицовочном кожухе;
фиг. 5 - то же, что на фиг. 4, показано положение звеньев выдвинутой балки
фиг. 6 - кинематика связей звеньев между собой;
фиг. 7 - вид на кинематические цепи с одной стороны блока звеньев балки;
фиг. 8 - вид на кинематические цепи с другой стороны блока звеньев сложенной балки;
фиг. 9 - положение кинематических элементов при выдвинутом состоянии сложенной балки.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается новая конструкция шлагбаума - устройства для ограничения движения автомобильного транспорта, обладающего высокой скоростью выхода балки и малогабаритностью при открывании проезда (фиг. 1 и 2).
Это устройство содержит подлежащий закреплению на основании 1 корпус 2. Корпус 2 выполнен каркасного типа для обеспечения сохранения пространственной формы и несущей способности (фиг. 3 и 4). Снаружи этот корпус закрыт металлическими листами, формирующими защитный кожух, а сверху смонтирована крышка 3. Для формирования надежного закрепления на основании (например, в грунте, земле, насыпном искусственном образовании), в последней может быть организован фундамент в виде, например, бетонного блока.
Корпус выполнен в форме параллелепипеда уплощенного типа и размещается поперечно дороге с обращением в ее сторону боковой стороной меньшей ширины. Со стороны дороги в корпусе выполнен проем, закрываемый дверцей 4, шарнирно подвешенной в своей верхней части про типу свободно поворотной шторки.
Основание 1 с корпусом 2, как правило, располагается по одну сторону дороги или того участка опорной поверхности, который рассматривается как путь (полоса) движения транспортного/ных средства/средств (фиг. 1 и 2). По другую сторону дороги или полосы дорожного движения в опорной поверхности закреплена (на расстоянии от основания) опорная стойка 5, выполненная с гнездом 6 для размещения концевой части подвижной балки 7. Подвижная балка может быть выполнена с элементами световой или цветовой или светоотражающей сигнализации, нести на себе датчики и другие электронные приспособления, как правило, используемые в шлагбаумах. Например, наличие светодиодной подсветки подвижной балки.
В реалиях, гнездо представляет собой отверстие, в которое входит концевая часть подвижной балки. Концевая часть подвижной балки может представлять собой оконечность самой балки или выступ на конце подвижной балки. Для исключения непопадания конца балки в гнездо из-за кивков вверх или вниз на опорной стойке выполнены ограничители 8 перемещения балки в направлении вниз и вверх и влево - вправо. Эти ограничители представляют собой ловушки балки.
В исходном положении (положение открытия проезда - положение отката) подвижная балка 7 полностью размещена в корпусе и не имеет выступающих наружу частей. Подвижная балка предназначена исполнять функцию заградительного элемента-барьера и имеет возможность перемещения из положения перекрытия пути движения транспортного средства (фиг. 1) в положение отката, обеспечивающего возможность движения этого средства по этому пути.
Особенностью заявленной полезной модели является исполнение подвижной балки 7. Подвижная балка 7 выполнена составной из балочных секций 9-13, длиной каждая не более длины корпуса 2 откатного механизма, и которые расположены в этом корпусе одна над другой и выполнены с возможностью перемещения каждой верхнерасположенной балочной секции вдоль длины нижнерасположенной под ней балочной секции.
В представленном примере каждая балочная секция выполнена коробчатой формы с прямоугольной формой сечением. При этом для снижения трения балочные секции оснащены роликами 14 (фиг. 6), посредством которых происходит опирание верхней расположенной секции на расположенную ниже секцию. При перемещении секции перекатываются на этих роликах, снижая нагрузку на привод. Кроме того, эти ролики 14 позиционируют секции между собой по высоте их расположения.
Привод включает в себя кинематическую цепь связей балочных секций между собой и размещенный в корпусе 1 электродвигатель с редуктором 15 (фиг. 4 и 5). Кинематическая цепь выполнена реечного типа и включает в себя для каждой балочной секции зубчатые колеса 16 и 17 и расположенные вдоль длины секции две зубчатые рейки 18 и 19, которые расположены с обращением зубьев в противоположные стороны (фиг. 7 и 8).
На одной стороне балочных секций зубчатые рейки 18 и 19 размещены на каждой четной балочной секции 10 и 12 (фиг. 7) в направлении от нижнерасположенной секции 9 до верхнерасположенной секции 13, а на другой стороне балочных секций зубчатые рейки 18 и 19 размещены на каждой нечетной балочной секции 9, 11 и 13 в этом же направлении. Таким образом, на каждой балочной секции на одной ее стороне смонтированы две зубчатые рейки, при этом на рядом расположенной секции эти рейки смонтированы на другой стороне. Внешне это выглядит как шахматное расположение зубчатых реек.
Зубчатые колеса 16 на одной стороне нечетных балочных секций 9, 11 и 13 (на стороне, на которой отсутствуют зубчатые рейки) размещены с зацеплением с зубьями зубчатых реек четных балочных секций 10 и 12 (фиг. 7). А зубчатые колеса 17 на другой стороне четных балочных секций 10 и 12 размещены с зацеплением с зубьями зубчатых реек нечетных балочных секций 9, 11 и 13 (фиг. 8).
Приводным зубчатым колесом является зубчатое колесо 16 нижней балочной секции 9. Все зубчатые рейки и зубчатые колеса смонтированы внутри балочных секций с выводом зубьев зубчатых колес через проемы в верхних стенках корпусов балочных секций (фиг. 6).
В положении отката все балочные секции расположены в корпусе и не имеют выступающих наружу частей. Проем закрыт дверцей 4. В этом положении балочные секции защищены от воздействия внешней среды (дождь, снег и т.д.) (фиг. 3 и 4). При подаче напряжения электродвигатель через редуктор начинает вращать зубчатое колесо 16 секции 9, обеспечивая ее выдвижение из корпуса наружу (фиг. 5 и 9). Выдвижение секции 9 приводит к вращению зубчатых колес 17, которые начинают перемещать секции относительно друг друга до полного выдвижения секции и упора крайней секции 13 в ловушку на стойке 5. Зубчатые колеса 16 других секций в данном случае выполняют опорную функцию для позиционирования секций в кинематике. Возврат в положение отката происходит в обратном порядке.
При таком исполнении подвижной балки существенно возрастает скорость ее выдвижения и отката, сокращаются габариты шлагбаума, нет необходимости в использовании дополнительных площадей, кроме той, на которой сформирован фундамент для корпуса.
Как дополнительная опция, на стойке 20, которая может быть смонтирована на корпусе откатного механизма (фиг. 1) или на самой подвижной балке могут быть размещены две встроенные видеокамеры 21 (для информации охране и системы распознавания номеров для автоматического их открывания) или дополнительные камеры 22, размещенные на стойке 20 для контроля территории вокруг шлагбаума.
Таким образом, настоящая полезная модель позволяет создать высоконадежное и долговечное безопасное в эксплуатации устройство простой конструкции, которое может быть использовано в условиях ограниченной площади (не требует дополнительного свободного пространства с противоположной стороны). При этом существенно повышается эффективность работы шлагбаума в условиях ограниченного места установки при закрывании и открывании проезда на охраняемую территорию и в связи с сокращением времени перемещения балки из сложенного положения в выдвинутое и обратно.