专利名称：升起式安全栏杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及升起式栏杆的领域，其用于控制车道上的通道。
本发明可有许多应用。
根据本发明的栏杆可特别地用于高速公路上的收费所、停车场的入口等。
背景技术：
已经提出了大量的栏杆。
已知栏杆一般包括一个条形横杆，该条形横杆包括金属架，该金属架最通常地由例如铝制成。
虽然它们非常有用，然而已知的条形横杆并非总是能完全满足需要。
事实上，经常报告存在有下列问题-损坏车辆，尤其是在栏杆关闭操作中使挡风玻璃破裂；-伤及行人；-条形横杆劣化；-用于驱动栏杆的机构的寿命是有限的。
发明内容
本发明的目的是提出一种新的栏杆，该栏杆消除了现有技术中的缺点。
该目的在本发明的范围内借助于一个栏杆而实现，所述栏杆包括由复合材料形成的条形横杆。
使用复合材料形成条形横杆提供了许多优点。
首先，其允许形成重量轻的条形横杆。因此，驱动机构的寿命可延长并且可限制损伤行人和/或车辆的风险。
根据本发明其他有利特征-中心管基于重量百分比为55到65％的玻璃纤维丝、重量百分比为45到35％的碳纤维丝以及树脂——例如环氧树脂——制成。
-中心管110包括-由纤维丝形成的内层，所述丝纵向设置并且彼此平行；-由纤维丝形成的中心层，该纤维丝相对于所述管的纵向轴线的螺旋状地取向；-由纤维丝形成的外层，所述丝纵向设置并且彼此平行，所述内层、中心层和外层同时地形成并且在环氧树脂内一起聚合，以形成单件式的复合管。
-中心管覆盖以保护套筒；-保护套筒由发泡聚苯乙烯形成；-保护套筒形成为两个对称的半壳，其中间结合面对应于所述管的直径平面；-套筒覆盖以护套，该护套的功能是将形成该套筒的元件保持在合适位置上，即使在该套筒劣化的情况下也是如此；-一个外罩遮盖了形成条形横杆的所有元件；-条形横杆由一个蹬形物支承，该蹬形物绕着一个水平轴线上可旋转地安装在一个支柱上；一条形横杆在蹬形物上绕着竖直轴线安装；-条形横杆由该蹬形物借助于一个夹持系统支撑。
在阅读下文的详细描述、同时参考作为非限制性示例给出的附图时，本发明的其他特征、目的和优点将变得很清楚，在附图中图1示出了根据本发明的安全栏杆条形横杆的中心管的示意性纵截面视图；
图2示出了同一条形横杆的示意性横截面视图；图3示出了根据本发明的安全栏杆的示意性侧视图；以及图4示出了根据本发明的安全栏杆的局部视图。
具体实施例方式
附图中示出了包括杆或条形横杆100的根据本发明的安全栏杆，所述条形横杆在静止位置是水平的，由蹬形物200支承，所述蹬形物在一个支柱300上绕着水平轴线210可旋转地安装。该蹬形物200被一个容纳于支柱300内的马达驱动，从而绕着轴线210旋转。
由此，在静止位置上，条形横杆100水平地延伸过一个待控制的通道，以阻止自由通行。另一方面，在启动马达之后，条形横杆被竖直向上地枢转以打开上述通道。
在本发明范围内，条形横杆100包括一个具有圆形截面的直线形状的中心管110，该中心管由例如基于玻璃纤维、碳纤维和环氧树脂的复合材料制成。
在许多测试之后，发明人保留了这样的一种管状结构110其由一组碳纤维和玻璃纤维丝形成，覆盖以聚合的环氧树脂以使纤维彼此平行地粘合，从而形成所述的管。
通过使得管110由一个内层112形成，该内层由纵向结合的玻璃纤维丝制成，其线重量在60至70g/ml之间，优选为67g/ml，所述内层覆盖以螺旋状的玻璃纤维114，所述螺旋状玻璃纤维相对于纵向轴线的角度取向在60至80度之间、优选约为75度，其线重量在50至60g/ml之间、优选为52g/ml，螺旋状玻璃纤维本身覆盖以一个外层116，所述外层由线重量在85至95g/ml之间、优选为90g/ml的纵向结合的碳纤维丝形成，提供了更好的弹性，并且所获得的条形横杆可进行较大弯曲，并且更加耐受冲击，从而不但有利于其本身的寿命而且当车辆撞击条形横杆时具有最小的风险。
更具体地，在许多测试之后，发明人保留了一种方案，该方案结合了55-65％、通常为57％的玻璃纤维以及45-35％、通常为43％的碳纤维用来制造管110。
在内层112和中间层114的玻璃纤维丝与在外层116的碳纤维的结合形成了夹在两个纵向丝层之间的螺旋状结构，同时，不同的层具有不同的线重量，以上方案与包括100％的碳纤维或100％的玻璃纤维的方案相比，示出了在强度、寿命和在冲击情况下产生的破坏等方面有更好的折衷性。
由此，破坏试验显示根据本发明的条形横杆能够在与以60km/h的速度行驶的汽车碰撞时相对于其纵向轴线弯曲±45°，并且在80km/h的情形下弯曲±55°。
至于其制造，管道110由同时拉挤纵向结合的玻璃纤维丝形成，借助于第一模具纵向拉伸该玻璃纤维，而具有较大直径的第二旋转模具螺旋地拉伸由玻璃纤维结合丝形成的中间层，并且具有更大直径的第三模具纵向拉伸结合的玻璃纤维丝。
每根纤维最初覆盖以环氧树脂，当形成具有三层的管时，环氧树脂聚合，从而所有的层形成为完整的单件。
复合材料管110覆盖以一个例如由发泡聚苯乙烯120形成的保护套筒。该套筒的主要功能是防止在撞击过程中损伤车辆并且保护复合管110，使条形横杆在撞击过程中免受可能遇到的粗暴对待(例如顶杆、底壁等)。
优选地，该套筒120形成为两个对称的半壳122、124，其中间结合面对应于管110的直径面——即一个穿过管110的纵向轴线的平面。两个壳122、124是完全相同的。每个壳122、124的截面都是半冠形的。套筒120优选延伸过管110的差不多整个长度。
更具体地，如附图1和2所示，优选地，两个半壳122和124纵向形成有肋。由此，两个半壳122和124在其结合面上、于纵向轴线的一侧具有突出的肋121、而在纵向轴线的另一侧具有一个中空槽123，该槽的截面与上述肋121互补，能够接纳面对着另一半壳的肋。
使用有肋的半壳122、124使得套筒120在管110上的保持得以加强，包括当发生撞击而经历变形时。
套筒可通过任何合适的装置——例如通过粘接、有利地通过硅酮粘结剂——而保持在中心管110上。
优选地，套筒120本身覆盖以护套130，护套130的功能是将形成聚苯乙烯套筒120的元件保持在合适位置上，即使在套筒劣化的情况下也是如此。该护套130有利地有可热收缩的聚乙烯(PE)护套形成。
此外，优选地，一个外罩140遮盖了上述组件，以保证其在撞击时受到保护并使之易于被看到。该外罩可包括覆盖以PVC(聚氯乙烯)的涤纶面料。为了保证可视度，外罩140优选地在其外表面上具有对比明显的或交错的色带，有利地，所述色带至少部分地是反光带。作为一个非限制性示例，为此目的，外罩140的红色外表面可覆盖以一系列(例如5)宽度为50mm的反光白条，在条形横杆的全长上分布。
优选地，外罩140由两部分形成，以允许其容易地更换而无需拆卸条形横杆。
作为一个非限制型示例-管110的内径数量级为35mm、外径数量级为38mm和数量级为3400mm的长度；-半壳122、124的内径大体等于管110的外径，从而半壳122、124紧密配合到管110的外表面上；-套筒120的外径数量级为100mm；-套筒的外径数量级为100mm，从而，套筒120的厚度大于50mm，通常为60mm的数量级；-形成套筒120的发泡聚苯乙烯的比重的数量级为20kg/m3；-护套130有利地由厚度为120μm的可热收缩的聚乙烯(PE)护套形成；-外罩140由520g/m2的覆盖以PVC的涤纶面料构成并且厚度为0.6mm；-整个条形横杆的每米线重量小于800g/m；-条形横杆的外径大于90mm，通常为100mm的数量级。
所提出的本发明范围内的安全条形横杆与现有技术中已知的装置相比具有许多优点。
发明人已经通过试验确定使用由复合材料管110形成的芯使得在撞击情况下容许很大的变形而不会导致条形横杆的劣化、或者导致在产生撞击的元件上形成显著的不利效果。
更具体地，以上描述的条形横杆的总重量的数量级为2300g，每米线重量为766g的数量级，其能抵抗80km/h的车辆的撞击，并且在车辆速度达到60km/h时不会使挡风玻璃碎裂。
此外，根据本发明的条形横杆的低惯性——原因是因为其质量很小——与其结构结合在一起，极大限制了在操作栏杆过程中试图穿越通道的行人的受伤或撞倒的危险(这里指出，已知栏杆的操作一般在小于一秒的时间内完成，并且具报告，对于已知的栏杆，许多事故发生在操作人员、警察或用户身上)。
通过使用具有相当大的外径(通常为100mm的数量级)的条形横杆，能够改善其可视度，并且已经实质上限制了尤其是因行人而发生撞击的风险)。
通过使用线重量小于800g/m的条形横杆，与现有技术的设计相比，其能够增加驱动机构的寿命。
本发明可影响升起式安全栏杆的所有应用领域，特别地、但是非限制性地影响机动车辆高速公路的收费所和停车场收费所的领域。
如先前所述，条形横杆100由在支柱300上绕着水平轴线210可旋转安装的蹬形物200支承。
更具体地，如在附图3和4中所示，邻接蹬形物200的条形横杆100的端部结合在一个套筒220内，该套筒220本身可旋转地绕着一竖直轴线222通过铰链224或等同的装置安装在蹬形物上。此外，条形横杆100通过蹬形物200而在距离铰链224一段距离处由夹持系统230支撑。后者优选形成为两个弹性块232、234，所述的弹性块作为垫块，分别位于条形横杆100的上方和下方。
在正常操作过程中，当使得蹬形物200绕着水平轴线210旋转时，条形横杆100伴随着蹬形物200运动，同时由夹具230保持在蹬形物内。
另一方面，当撞击施加在条形横杆100上时，在第一阶段中，后者可通过管110的固有弹性而变形。当如果在撞击作用下施加到条形横杆100上的力超过由夹具230所施加的紧固力时，条形横杆100可以通过绕竖直轴线222水平枢转而移出夹具230。由此，条形横杆的弯曲得以限制，并且永远不会超过条形横杆的整体弯曲强度，这增加了该设备的寿命。
一旦在条形横杆100上施加撞击的元件得以移除，该条形横杆可回到夹具内的适当位置中。该安全杆然后再次工作。
当然，本发明不限于刚刚描述的特定实施方式，而是延伸到根据其要旨的所有可替代形式。
特别是，本领域的技术人员可利用任何等同装置来替换夹具230，利用该装置，当施加在条形横杆100上的撞击力保持低于一个阈值时，条形横杆100可与蹬形物200保持为一个整体，同时，当该力超过阈值时，允许条形横杆100相对于蹬形物200水平地枢转。
权利要求
1.用于控制在车道上的通道的升起式栏杆，其特征在于，所述栏杆包括由复合材料形成的条形横杆(100)。
2.如权利要求1所述的栏杆，其特征在于，所述条形横杆(100)包括具有圆形截面的、由复合材料形成的直线形的中心管(110)。
3.如权利要求1或2中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述栏杆包括一个中心管(110)，该中心管(110)基于重量百分比为55到65％的玻璃纤维丝、重量百分比为45到35％的碳纤维丝和树脂——例如环氧树脂——制成。
4.如权利要求2或3中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述中心杆(110)包括-由纤维丝形成的内层(112)，所述丝纵向设置并且彼此平行；-由纤维丝形成的中心层(114)，该纤维丝相对于所述管的纵向轴线螺旋状地取向；-由纤维丝形成的外层(116)，所述丝纵向设置并且彼此平行；所述内层(112)、中心层(114)和外层(116)同时形成并且在环氧树脂内一起聚合，从而形成单件式的复合管。
5.如权利要求4所述的栏杆，其特征在于，所述中心管(110)的内层(112)由玻璃纤维丝形成，其线重量在60到70g/ml之间、优选为67g/ml。
6.如权利要求4或5中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述管的中心层(114)由玻璃纤维丝形成，其线重量在50到60g/ml之间、优选为52g/ml。
7.如权利要求4至6中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述管的外层(116)由碳纤维丝形成，其线重量在85到95g/ml之间、优选为90g/ml。
8.如权利要求4至7中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述中心层(114)形成为螺旋形，所述螺旋形的切线与所述管的纵向轴线之间的角度在60至80度之间。
9.如权利要求4至8中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述中心层形成了一个螺旋形，所述螺旋形的切线与所述管的纵向轴线之间的角度为75度。
10.如权利要求1至9中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述栏杆包括一个覆盖以保护套筒(120)的中心管(110)。
11.如权利要求10所述的栏杆，其特征在于，所述保护套筒(120)由发泡聚苯乙烯制成。
12.如权利要求10或11中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述保护套筒(120)形成有两个对称的半壳(122，124)，所述两个半壳的中间结合面对应所述管(110)直径平面。
13.如权利要求12所述的栏杆，其特征在于，所述两个半壳(122，124)以互补的方式形成有纵向肋。
14.如权利要求10或13中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述套筒(120)通过粘接、优选借助于硅酮粘合剂保持在中心管(110)上。
15.如权利要求10或14中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述套筒(120)覆盖以护套(130)，该护套的功能是即使在套筒(120)劣化的情况下也将形成该套筒(120)的元件保持在合适位置上。
16.如权利要求15所述的栏杆，其特征在于，所述护套(130)由可热收缩的聚乙烯形成。
17.如权利要求1至16中任一项所述的栏杆，其特征在于，一个外罩(140)覆盖了形成所述条形横杆(100)的所述元件(110，120，130)。
18.如权利要求17所述的栏杆，其特征在于，所述外罩(140)包括覆盖以PVC的涤纶面料。
19.如权利要求1至18中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述条形横杆(100)的外表面具有对比明显或交替颜色的条带，有利地至少部分为反光条带。
20.如权利要求1至19中任一项所述的栏杆，作为与权利要求10的组合，其特征在于，所述套筒(120)的外径的数量级为100mm。
21.如权利要求1至20中任一项所述的栏杆，作为与权利要求10的组合，其特征在于，所述套筒(120)的厚度大于50mm，通常其数量级为60mm。
22.如权利要求1至21中任一项所述的栏杆，其特征在于，整个所述条形横杆的每米线重量小于800g/m。
23.如权利要求1至22中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述条形横杆(100)由在一个支柱(300)上绕着一个水平轴线(210)可旋转地安装的一个蹬形物(200)支承。
24.如权利要求23所述的栏杆，其特征在于，所述条形横杆(100)绕着一个竖直轴线(222)可旋转地安装在所述蹬形物(200)上。
25.如权利要求23或24中任一项所述的栏杆，其特征在于，所述条形横杆(100)通过一个夹持系统(230)而由所述蹬形物(200)支撑。
26.如权利要求25所述的栏杆，其特征在于，所述夹持系统形成有两个作为垫块的弹性块(232，234)，所述弹性块分别位于所述条形横杆(100)的下部和上部。
全文摘要
本发明涉及一种可移除的栏杆，其目的在于控制车道上的通道。本发明的特征在于所述栏杆包括一个由复合材料形成的横杆(100)。
文档编号E01F13/10GK1890436SQ200480036125
公开日2007年1月3日 申请日期2004年12月2日 优先权日2003年12月3日
发明者奥利维耶·格东 申请人:Bca路障进出控制公司