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Die Erfindung betrifft eine Schwelle für Verkehrswege zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen nach Anspruch 1 und eine Anordnung von Schwellen für Verkehrswege zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen.
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Geschwindigkeitsreduzierende Schwellen werden eingesetzt, um Fahrzeuge daran zu hindern, eine Straße mit einer Geschwindigkeit zu passieren, die über der vorgeschriebenen Geschwindigkeit liegt. Die Schwellen sollen eine Reduzierung der Geschwindigkeit der Fahrzeuge bewirken. Solche Schwellen, die auch als Tempohemmschwellen oder Bodenschwellen bezeichnet werden, werden auf die Fahrbahn aufgebracht bzw. eingebracht. Sie sind zumeist aus Kunststoffen gefertigt.
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Es sind geschwindigkeitsreduzierende Schwellen mit unterschiedlichen Geometrien bekannt. Schwellen mit einem trapezförmigen Querschnitt (sogenannte Trapezform) sollen eine starke Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bewirken. Solche Schwellen können beispielsweise eine Höhe von ca. 60 mm aufweisen, wobei sie auf Fahrbahnen eingesetzt werden können, um die Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 10 km/h zu begrenzen. Schwellen mit Abschnitten der Oberseite, die gekrümmt sind (sogenannte Rundform), sollen eine leichte Reduzierung der Geschwindigkeit bewirken. Solche Schwellen können beispielsweise eine Höhe von ca. 45 mm aufweisen, wobei sie auf Fahrbahnen eingesetzt werden können, um die Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 50 km/h zu begrenzen.
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Der besseren Erkennbarkeit wegen sind die Oberseiten bekannter Schwellen oftmals farblich gestaltet (z. B. schwarz/gelb) sowie oftmals mit Reflektoren ausgestattet. Die Befestigung der Schwellen erfolgt zumeist durch Andübeln in die Fahrbahn, also durch Einbringen von Bohrlöchern in die Oberfläche der Fahrbahn, das Einbringen von Dübeln in die Bohrlöcher und das Führen von Schrauben in die Dübel, um die Schwelle an der Oberfläche der Fahrbahn zu befestigen.
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Die beschriebenen bekannten Schwellen sind hinsichtlich ihrer Geometrie symmetrisch aufgebaut, d. h. der Einlaufbereich besitzt die gleiche Geometrie wie der Auslaufbereich. Aus diesem Grund sind die zulässigen Geschwindigkeiten in beiden Richtungen gleich. Das ist in vielen Fällen sinnvoll, da diese Schwellen an vielen Stellen von beiden Seiten aus angefahren werden.
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Richtungsabhängige Geschwindigkeitsreduzierungen bis hin zu einer sehr starken Behinderung für eine Richtung, wie diese beispielsweise für Einbahnstraßen sinnvoll wären, sind mit diesen Schwellen nicht möglich. Besonders hinsichtlich der Thematik von Geisterfahrern auf Schnellstraßen sind Lösungen erforderlich, welche einerseits einen ungehinderten Verkehrsfluss in der vorgesehenen Richtung ermöglichen, andererseits verkehrswidrige und gefährliche Fahrzeugbewegungen in gesperrten Fahrtrichtungen möglichst unterbinden bzw. zumindest behindern und erschweren.
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Aus
DE 20 2013 011 526 U1 ist ein einseitig wirksames Rüttelstreifensystem bekannt, das das Falschauffahren auf Autobahnen verhindern soll. Das Rüttelstreifensystem soll aus mehreren quer zur Fahrtrichtung ausgelegten Längsvertiefungen bestehen, die in die Fahrbahndecke eingebracht sind. In einer solchen Vertiefung grenzt nur an einem Wandbereich eine stetig anwachsende Auflage an. An dem gegenüberliegenden Wandbereich ist keine Auflage vorgesehen. Auf diese Weise soll das Rüttelstreifensystem nur beim Überfahren in der Falschrichtung einen Rollwiderstand ausüben und den Fahrer des Fahrzeuges durch auf das Fahrzeug ausgeübte Stoßwirkung alarmieren.
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Die Stoßwirkung ist darauf zurückzuführen, dass für den Straßenverkehr zugelassene Fahrzeuge ausnahmslos Federn und Dämpfer an den Rädern besitzen, um ein sicheres Fahrverhalten zu gewährleisten. Die Dämpfer besitzen heutzutage allgemein eine Ölfüllung und Ventile am Kolben, welche in einer Richtung einen ungehinderten Ölfluss zulassen, in der Gegenrichtung den Ölfluss behindern, indem das Öl durch kleine Bohrungen gezwungen wird (die großen Bohrungen sind in dieser Richtung verschlossen). Die Dämpfer sind so ausgelegt, dass diese in einer Richtung - wenn das Rad ausfedert, also nach unten geht - möglichst keinen Widerstand darstellen, d. h. das Rad kann einer nach unten gehenden Bodenwelle möglichst schnell folgen, indem die Feder das Rad möglichst ungehindert und schnell nach unten drückt. In der Gegenrichtung, also beim Einfedern - also der Bewegung nach oben - wirkt der Stoßdämpfer, indem er diese Bewegung behindert, also nur eine langsame Bewegung in dieser Richtung zulässt. Das Ergebnis ist ein stabiles Fahrverhalten: Das Rad kann Dellen in der Fahrbahn schnell folgen, und Schwingungen werden effektiv gedämpft. Dies ist jedoch auch der Grund, warum Tempohemmschwellen, welche eine Radbewegung nach oben, also das Einfedern, erzwingen, selbst bei geringen Höhen so wirkungsvoll sind.
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Das in
DE 20 2013 011 526 U1 beschriebene Rüttelsystem ist allerdings mit Nachteilen verbunden. Das Einbringen der Vertiefungen ist mit einem Eingriff in die Fahrbahndecke verbunden, der deren Integrität zerstört. Das Risiko von Winterschäden steigt. Es ist daher eine ständige Kontrolle des Systems erforderlich, um rechtzeitig Ausbesserungen vornehmen zu können. Damit sind erhebliche Kosten verbunden. Dabei ist auch der Austausch beschädigter Auflagen aufwendig und damit teuer.
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Aus
JP 2011-106150 A ist eine Schwelle für Verkehrswege bekannt, die zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen in einer Fahrtrichtung dienen soll.
US 2007/0258764 A1 offenbart eine Schwelle, die zur Überwachung sowohl der Richtung und der Geschwindigkeit von Straßenverkehr dienen soll.
DE 39 21 553 A1 offenbart Schwellen, die in die Fahrbahn eingebracht werden und bei Fahrten in falscher Richtung starke Stöße verursachen sollen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Straßenfahrzeugen angegeben werden, die eine richtungsabhängige Reduzierung der Geschwindigkeit ermöglicht, wie dies für Einbahnstraßen, insbesondere für Auffahrten von Schnellstraßen und Autobahnen erforderlich ist, wobei in einer Richtung eine wirksame Reduzierung der Geschwindigkeit erreicht wird und in der Gegenrichtung ein komfortables Überfahren möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
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Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Schwelle für Verkehrswege zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen in einer Fahrtrichtung vorgesehen, die eine Oberseite und eine flache Unterseite mit einer ersten und einer zweiten Längskante besitzt, wobei die Oberseite einen ersten, konvexen Abschnitt, der von der ersten Längskante bis zu einem zweiten Abschnitt konstanter Höhe, dessen Höhe einem ersten Schwellenhöhen-Maximum entspricht, ansteigt, und einen dritten, planen Abschnitt aufweist, der von dem zweiten Abschnitt in Richtung der Unterseite bis zu einem Schwellenhöhen-Minimum abfällt. Dabei ist die Steigung des ersten Abschnitts der Oberseite von der ersten Längskante bis zum zweiten Abschnitt der Oberseite geringer als die Steigung des dritten Abschnittes der Oberseite von dem Schwellenhöhen-Minimum bis zum zweiten Abschnitt der Oberseite. Bezogen auf die Unterseite weist der erste Abschnitt eine Ausdehnung L1, der zweite Abschnitt eine Ausdehnung L2 und der dritte Abschnitt eine Ausdehnung L3 auf, wobei die gemeinsame Ausdehnung L1 + L2 des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes zumindest zweimal so groß wie die Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes ist. Der erste Abschnitt der Oberseite ist konvex gekrümmt ist. Der dritte Abschnitt der Oberseite ist plan.
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Vorzugsweise steigt der erste Abschnitt der Oberseite von der ersten Längskante bis zum zweiten Abschnitt der Oberseite nur sanft an, während der dritte Abschnitt von dem zweiten Abschnitt zum Schwellenhöhen-Minimum steil abfällt. Die Angaben „sanft“ und „steil“ beziehen sich dabei auf die Steigung des jeweils anderen ansteigenden Abschnittes. Der zweite Abschnitt weist eine konstante Höhe auf. Der zweite Abschnitt kann sehr schmal ausgebildet sein. In diesem Fall geht der erste Abschnitt direkt in den dritten Abschnitt über. Der zweite Abschnitt fällt dann mit dem ersten Schwellenhöhen-Maximum zusammen.
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Die unterschiedlichen Steigungen des ersten und dritten Abschnittes bewirken eine starke Geschwindigkeitsreduzierung, wenn ein Fahrzeug die erfindungsgemäße Schwelle in Sperrrichtung, also von der zweiten Längskante zur ersten Längskante der Schwelle überfährt. Die Räder des Fahrzeuges treffen dabei zunächst auf den dritten Abschnitt, der eine höhere Steigung als der erste Abschnitt aufweist. Sie passieren dann den zweiten Abschnitt und anschließend den ersten Abschnitt. Überfährt das Fahrzeug hingegen die erfindungsmäße Schwelle in der Durchlassrichtung, also von der ersten Längskante zur zweiten Längskante, so wird keine oder nur eine geringe Geschwindigkeitsreduzierung bewirkt. Die Räder des Fahrzeuges treffen dabei zunächst auf den ersten Abschnitt, der eine geringere Steigung als der dritte Abschnitt aufweist. Sie passieren dann den zweiten Abschnitt und schließlich den dritten Abschnitt.
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Die Wirkungen der erfindungsgemäßen Schwelle beruhen auf dem Ausfedern der Stoßdämpfer des Fahrzeuges, wenn es die erfindungsgemäße Schwelle in Durchlassrichtung passiert, und dem Einfedern der Stoßdämpfer des Fahrzeuges, wenn es die erfindungsgemäße Schwelle in Sperrrichtung passiert.
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Die erfindungsgemäße Schwelle bewirkt also eine richtungsabhängige Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen, weil die Geometrie seiner Oberseite unsymmetrisch gestaltet ist, so dass in einer Richtung, der Durchlassrichtung, keine oder nur eine leichte Reduzierung und in der anderen Richtung, der Sperrrichtung, eine starke Reduzierung der Geschwindigkeit bewirkt wird.
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Die erfindungsgemäße Schwelle wird ortsfest auf der Fahrbahndecke befestigt. Sie verändert ihre Lage nicht. Die erfindungsgemäße Schwelle kann Befestigungselemente aufweisen, mit denen sie an der Oberfläche der Fahrbahn befestigt werden kann. Alternativ kann die Schwelle auf die Fahrbahndecke mittels eines Klebstoffs aufgeklebt sein. Sie kann seitliche Verbindungssysteme aufweisen, um eine Aneinanderreihung der Schwellen in der Breite zu ermöglichen. Damit ist eine leichte Anpassung an unterschiedliche Straßenbreiten möglich. Die Aneinanderreihung wird vorzugsweise mittels einer Verzahnung bewirkt, wozu in den Stirnseiten der Schwellen Zähne ausgebildet sein können, die in Zähne an einer Stirnseite einer anderen Schwelle eingreifen können.
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Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemäße Schwelle eine griffige oder raue Oberfläche. In die Oberfläche der erfindungsgemäßen Schwelle, vorzugsweise in den zweiten Abschnitt, können farbliche Signalmarkierungen sowie Reflektoren eingelassen sein.
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Der erste Abschnitt der Oberseite ist konvex gekrümmt. Die Ausformung des ersten Abschnittes entspricht dann der Rundform bekannter geschwindigkeitsreduzierender Schwellen. Der dritte Abschnitt der Oberseite ist plan. Die Ausformung des dritten Abschnittes entspricht dabei der Trapezform bekannter geschwindigkeitsreduzierender Schwellen.
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Bezogen auf die Unterseite der Schwelle ist die gemeinsame Ausdehnung des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes zumindest zweimal, bevorzugt zumindest dreimal, besonders bevorzugt zumindest viermal so groß wie die Ausdehnung des dritten Abschnittes.
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In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schwellenhöhen-Minimum an der zweiten Längskante der Unterseite liegt. Der dritte Abschnitt der Oberseite der Schwelle fällt dann direkt von dem zweiten Abschnitt zur zweiten Längskante der Unterseite ab. Die erste Ausführungsform ist insbesondere dann bevorzugt, wenn die Schwelle die erste Schwelle der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwellen ist.
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In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist die Oberseite der Schwelle einen fünften Abschnitt auf, der sich von einer Höhe, die dem Schwellenhöhen-Minimum entspricht, zu einem zweiten Schwellenhöhen-Maximum, dessen Höhe geringer als die des ersten Schwellenhöhen-Maximums ist, ansteigt und von dort zur zweiten Längskante der Unterseite abfällt.
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Zwischen dem dritten Abschnitt und dem fünften Abschnitt kann ein vierter Abschnitt mit konstanter Höhe ausgebildet sein. Die Höhe des vierten Abschnittes entspricht dabei dem Schwellenhöhen-Minimum.
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Der fünfte Abschnitt der Oberseite kann konvex gekrümmt sein, wobei er ohne Versatz in den dritten oder, falls vorhanden, vierten Abschnitt übergehen sollte. Die Ausformung des fünften Abschnittes entspricht dabei der Rundform bekannter Schwellen.
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Es kann vorgesehen sein, dass, bezogen auf die Unterseite der Schwelle, der Abstand zwischen dem Schwellenhöhen-Minimum und dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum annähernd dem Abstand zwischen dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum und der zweiten Längskante entspricht. Der Abstand zwischen der ersten Längskante und dem Schwellenhöhen-Minimum kann, bezogen auf die Unterseite, kleiner als der Abstand zwischen dem Schwellenhöhen-Minimum und der zweiten Längskante sein.
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Der fünfte Abschnitt unterstützt die harmonische Fahrzeugbewegung in Durchlassrichtung und verstärkt sogleich die Sperrwirkung in Sperrrichtung höchstmöglich.
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Nach Maßgabe der Erfindung ist ferner eine Anordnung von Schwellen für Verkehrswege zur Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen in einer Fahrtrichtung vorgesehen, wobei die Anordnung eine erste Schwelle, die der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle entspricht, und eine zweite Schwelle aufweist. Die zweite Schwelle besitzt eine Oberseite und eine Unterseite mit einer ersten und einer zweiten Längskante, wobei
- - die zweite Schwelle von der ersten Schwelle unter Ausbildung eines Schwellenabstandes zwischen der zweiten Längskante der ersten Schwelle und einer Längskante der zweiten Schwelle beabstandet ist,
- - die zweite Schwelle ein zweites Schwellenhöhen-Maximum aufweist, dessen Höhe geringer als die des ersten Schwellenhöhen-Maximums der ersten Schwelle ist, und
- - die Oberseite der zweiten Schwelle von der ersten Längskante der Unterseite zu dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum ansteigt und von dort zur zweiten Längskante der Unterseite abfällt.
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Die Oberseite der zweiten Schwelle kann konvex gekrümmt sein. Diese Ausformung entspricht dabei der Rundform bekannter Schwellen. Es kann vorgesehen sein, dass, bezogen auf die Unterseite der zweiten Schwelle, der Abstand zwischen der ersten Längskante der zweiten Schwelle und dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum annähernd dem Abstand zwischen dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum und der zweiten Längskante der zweiten Schwelle entspricht. Der Abstand zwischen der ersten Längskante und der zweiten Längskante der ersten Schwelle kann, bezogen auf die Unterseite der jeweiligen Schwelle, kleiner als der Abstand zwischen der ersten Längskante und der zweiten Längskante der zweiten Schwelle sein.
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Die erste und zweite Schwelle werden ortsfest auf der Fahrbahndecke befestigt. Sie verändern ihre Lage nicht.
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Die zweite Schwelle kann Befestigungselemente aufweisen, mit denen sie an der Oberfläche der Fahrbahn befestigt werden kann. Alternativ kann die zweite Schwelle auf die Oberfläche der Fahrbahn mittels eines Klebstoffs aufgeklebt werden. Sie kann seitliche Verbindungssysteme aufweisen, um eine Aneinanderreihung der zweiten Schwellen in der Breite zu ermöglichen. Damit ist eine leichte Anpassung an unterschiedliche Straßenbreiten möglich. Die Aneinanderreihung wird vorzugsweise mittels einer Verzahnung bewirkt, wozu in den Stirnseiten der Schwellen Zähe ausgebildet sein können, die in Zähne an einer Stirnseite einer anderen Schwelle eingreifen können.
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Vorzugsweise besitzt auch die zweite Schwelle eine griffige oder raue Oberfläche. In die Oberfläche der zweiten Schwelle können farbliche Signalmarkierungen sowie Reflektoren eingelassen sein.
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Die erfindungsgemäße Anordnung aus erster und zweiter Schwelle bewirkt eine Verstärkung der richtungsabhängigen Wirkung der ersten Schwelle. Die zweite Schwelle, die, bezogen auf die Durchlassrichtung, hinter der ersten Schwelle angeordnet ist - bzw. in Sperrrichtung vor der ersten Schwelle - unterstützt die harmonische Fahrzeugbewegung in Durchlassrichtung und verstärkt sogleich die Sperrwirkung in Sperrrichtung höchstmöglich. Die zweite Schwelle hat die Funktion des fünften Abschnittes der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle. Der Schwellenabstand entspricht dabei dem vierten Abschnitt der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle.
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Die erfindungsgemäße Schwelle und die erfindungsgemäße Anordnung weisen folgende Vorteile auf: In Durchlassrichtung können die Fahrzeuge diesen Fahrbahnabschnitt in den aktuell vorgesehenen Geschwindigkeiten ohne Einschränkung passieren. In Sperrrichtung wird ein verkehrswidrig einfahrendes Fahrzeug deutlich ausgebremst und der Fahrer auf seinen Fehler hingewiesen, was durch eine entsprechende Beschilderung am Fahrbahnrand unterstützt werden kann. Die Schwelle bzw. die Anordnung kann in Durchlassrichtung in jeder beliebigen Geschwindigkeit bis zur maximal zulässigen Geschwindigkeit durchfahren werden. Mittels der Erfindung kann das Risiko eines Geisterfahrers auf einer Autobahn oder anderen Schnellstraße signifikant gesenkt werden. Dabei ist eine Verletzung des potentiellen Geisterfahrers durch die Schwelle bzw. Anordnung nahezu ausgeschlossen. In Durchlassrichtung kann der Verkehr die mit dieser Schwelle bzw. Anordnung ausgestatteten Ausfahrten ohne Einschränkungen passieren, z. B. mit einer an dieser Stelle üblichen Geschwindigkeit von 60 oder 80 km/h. Eine Passage der Schwelle bzw. Anordnung kann prinzipiell mit jeder beliebigen Geschwindigkeit von Null bis zu der für die jeweilige Schwelle bzw. Anordnung zulässigen Maximalgeschwindigkeit erfolgen. Das gilt beispielsweise dann, wenn an dieser Stelle in Durchlassrichtung ein Stau auftritt.
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Der Behinderungseffekt, den die Erfindung auf ein Fahrzeug ausübt, das sich in Sperrrichtung bewegt, ist geschwindigkeitsabhängig, d. h. je höher die Geschwindigkeit, desto größer der Behinderungseffekt. Die Erfindung entfaltet ihre Wirkung insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten.
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Die erfindungsgemäße Schwelle und die Schwellen der erfindungsgemäßen Anordnungen sollten eine griffige oder raue Oberfläche aufweisen. Eine solche griffige oder raue Oberfläche trägt dazu bei, dass ein kurzzeitiger, begrenzter und durch die Auslegung der Geometrie vorher berechenbarer Verlust des Bodenkontaktes kein Problem darstellt. Bei jedem Schlagloch passiert das gleiche, jedoch ohne dass die dabei auftretenden Bedingungen definiert sind. Der in Durchlassrichtung zu überbrückende Höhenunterschied zwischen dem ersten Schwellenhöhen-Maximum und dem Schwellenhöhen-Minimum ist gering. Zudem ist die Richtung dieses Höhenunterschieds nach unten gerichtet. Die griffige oder raue Oberfläche sorgt überdies für eine gute Haftung der Räder eines Fahrzeuges auf der Oberseite der Schwellen bei Nässe.
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Für die Ausfahrt einer Autobahn oder anderen Schnellstraße bietet sich eine Auslegung der erfindungsgemäßen Schwelle bzw. Anordnung derart an, dass in Sperrrichtung die maximale Geschwindigkeit, mit der Fahrzeuge die Schwelle bzw. Anordnung passieren können, 10 km/h beträgt. Eine dergestalt ausgelegte Schwelle bzw. Anordnung stellt für ein in Sperrrichtung, also verbotswidrig einfahrendes Fahrzeug, das mit einer Geschwindigkeit von z. B. 30 km/h auf die Schwelle bzw. Anordnung trifft, ein starkes Hindernis dar, welches durch den Fahrer nicht unbemerkt bleiben kann. Um so höher die Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug eintrifft, desto stärker ist die Wirkung der Schwelle bzw. Anordnung als Hindernis. Fährt das Fahrzeug beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h ein, so ist die Schwelle bzw. Anordnung ein heftiges Hindernis; bei einer Geschwindigkeit von 60 oder gar 80 km/h ein extremes Hindernis. Insbesondere in Verbindung mit ergänzenden Hinweisschildern am Fahrbahnrand, die dem Fahrer Hinweise geben, was zu tun ist - beispielsweise wenden, sind die erfindungsgemäße Schwelle und die erfindungsgemäße Anordnung ein günstiges, aber äußerst wirkungsvolles Mittel zur Verhinderung von Einfahrten in Sperrrichtung.
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Die zweite Schwelle der Anordnung bzw. der fünfte Abschnitt der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle unterstützen die Fahrdynamik eines Fahrzeuges, das sich mit hoher Geschwindigkeit in Durchlassrichtung bewegt.
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Es können, bezogen auf die Fahrbahn, Folgen von erfindungsgemäßen Schwellen und/oder Anordnungen, die ein Fahrzeug nacheinander passieren muss, gebildet werden.
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Wie oben erörtert, ist die Technologie der Tempohemmschwellen grundsätzlich bekannt. Es existieren Hersteller der bisherigen symmetrischen Varianten, welche die notwendigen Zulassungen für den Einsatz im Straßenverkehr besitzen. Eine Einführung der erfindungsgemäßen Schwelle bzw. Anordnung ist demzufolge kurzfristig möglich. Zudem ist die Erfindung eine besonders kostengünstige Variante, da diese ohne Verbrauchsstoffe, Medien, Elektronik, Mechanik usw. auskommt, mit geringstem Aufwand und ohne Einschränkungen an jeder Ausfahrt einer Schnellstraße montiert werden kann, für hohe Dauerbelastungen geeignet ist und eine hohe Lebensdauer besitzt. Eine Beschädigung der Fahrbahndecke durch Einfräßen von Vertiefungen wird vermieden. Die Erfindung ist eine universell einsetzbare, sehr kostengünstige und schnell einsatzfähige Lösung zur Verringerung des Geisterfahrerrisikos auf Schnellstraßen. Die Erfindung kann aber auch an Einbahnstraßen, Tempo-30-Zonen, Ortseingänge usw. eingesetzt werden, bei denen entweder eine Richtung voll gesperrt ist oder beide Richtungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausgestattet werden sollen.
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Wie bei jeder Tempohemmschwelle ist es möglich, dass bei zu hohen Geschwindigkeiten Schäden am Fahrzeug entstehen, wenn die erfindungsgemäße Schwelle oder die erfindungsgemäße Anordnung in Sperrrichtung überfahren wird. Das ist aber hinsichtlich der zu verhindernden Gefahr akzeptabel. Eine Gefahr einer Verletzung des Geisterfahrers selbst besteht nicht.
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Die erfindungsgemäße Schwelle und die Schwellen der erfindungsgemäßen Anordnung können aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Bei dem Kunststoff handelt es sich vorzugsweise um einen belastungsfähigen sowie witterungs- und alterungsbeständigen Kunststoff.
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Die erfindungsgemäße Schwelle und die Schwellen der erfindungsgemäßen Anordnung sind einfach herstellbar, einfach nachrüstbar und äußerst kostengünstig. Sie können mittels bekannter Herstellungsverfahren hergestellt werden. Die Erfindung bewirkt eine richtungsabhängige Reduzierung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen. Sie schafft ein von der Fahrbahnoberkante abweichendes Geometrieelement mit einem Einlaufbereich und einem Auslaufbereich, wobei die Geometrie der Einlauf- und Auslaufbereiche unterschiedlich ist, dergestalt, dass eine Seite für eine leichte Reduzierung - und zwar in Durchlassrichtung - und die andere Seite für eine starke Reduzierung der Geschwindigkeit - und zwar in Sperrrichtung - sorgt. Dabei kann die Geometrie der Einlauf- und Auslaufbereiche entsprechend der erforderlichen Geschwindigkeit ausgelegt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle;
- 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung;
- 3 eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle; und
- 4 ein Höhenprofil der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle sowie der erfindungsgemäßen Anordnung.
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In den 1 bis 4 ist die Durchlassrichtung, also die Richtung in der ein Fahrzeug auf die Straße einfahren darf, mit Pfeil A gekennzeichnet. Die entgegengesetzte Richtung ist die Sperrrichtung, in der die Einfahrt eines Fahrzeuges verhindert oder zumindest die Geschwindigkeit eines in die Richtung einfahrenden Fahrzeuges erheblich vermindert werden soll. Die Sperrrichtung ist durch Pfeil B gekennzeichnet. Die in den 1 bis 3 gezeigten Darstellungen sind Querschnitte quer zur Längsachse der Schwellen. Die Längskanten der Schwellen verlaufen quer zur Fahrbahn.
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Die in 1 gezeigte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwelle 1 weist eine Oberseite 3 auf, die sich von der ersten Längskante 4 zu der zweiten Längskante 5 einer flachen Unterseite 2 der Schwelle 1 erstreckt. Dabei weist die Oberseite 3 einen ersten Abschnitt 6 auf, der sich von der ersten Längskante 4 der Unterseite 2 bis zu einem zweiten Abschnitt 7 erstreckt. Der zweite Abschnitt 7 besitzt eine konstante Höhe H1, die dem Schwellenhöhen-Maximum der Schwelle 1 entspricht. An den zweiten Abschnitt grenzt ein dritter Abschnitt 8 an, der sich von dem zweiten Abschnitt 7 bis zur zweiten Längskante 5 erstreckt. Die zweite Längskante 5 bildet in der ersten Ausführungsform das erfindungsgemäß vorgesehene Schwellenhöhen-Minimum 9, das in diesem Fall gleich Null ist. Der erste Abschnitt 6 ist konvex gekrümmt. Der dritte Abschnitt 8 ist, abgesehen von einem Übergangsbereich an der Unterseite 2, plan.
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Der erste Abschnitt 6 weist, bezogen auf die Unterseite, eine Ausdehnung L1 auf, der zweite Abschnitt 7, der zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt 6, 8 liegt, eine Ausdehnung L2 und der dritte Abschnitt 8 eine Ausdehnung L3 auf. Gemeinsam bilden der erste Abschnitt 6 und der zweiten Abschnitt 7, bezogen auf die Durchlassrichtung A, einen Einlaufbereich, dessen Ausdehnung B1 der Summe aus L1 und L2 entspricht. Der dritte Abschnitt bildet, ebenfalls bezogen auf die Durchlassrichtung A, einen Übergangsbereich, dessen Ausdehnung B2 der Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes 8 entspricht.
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Es ist in 1 zu erkennen, dass der Einlaufbereich B1 wesentlich länger als der Übergangsbereich B2 ist. Außerdem ist die Ausdehnung L1 des ersten Abschnittes 6 wesentlich größer als die Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes 8. Aus diesem Grund steigt die Oberseite 3 der Schwelle 1 sanft von der ersten Längskante 4 zum zweiten Abschnitt 7 an, während sie von der zweiten Längskante 5 zum zweiten Abschnitt 7 steil ansteigt (bzw. von dem zweiten Abschnitt steil zur zweiten Längskante 5 abfällt).
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Die Schwelle 1 liegt mit ihrer Unterseite 2 auf der Oberfläche der Fahrbahn F auf. Dort kann sie beispielsweise mittels Bolzen ortsfest montiert sein. Alternativ kann die Schwelle 1 auf die Oberfläche der Fahrbahn F mittels eines Klebstoffs aufgeklebt sein.
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Die in 1 gezeigte Schwelle 1 weist einen unsymmetrischen Querschnitt auf. Sie ist eine äußerst einfache, robuste und besonders kostengünstige Variante der Erfindung, bei der auch der Installationsaufwand sehr gering ist. Aufgrund der Vielzahl an Stellen, beispielsweise Autobahn-Ausfahrten, stellt dies einen erheblichen Faktor dar. In die Fahrbahndecke muss nicht eingegriffen werden, was Kosten spart und das Risiko von Winterschäden vermeidet.
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Der Einlaufbereich B1 der Schwelle 1 ist für hohe Geschwindigkeiten geeignet, weil die Ausformung des ersten und des zweiten Abschnittes der Rundform bekannter Schwellen entspricht. Der Übergangsbereich B2 ist nur in Sperrrichtung wirksam, weil dessen Ausformung der Trapezform entspricht. Der Übergangsbereich B2 wird in Durchlassrichtung vom Rad übersprungen. In Durchlassrichtung übergeht die Kinematik von Fahrzeugen den Höhenunterschied zwischen dem zweiten Abschnitt mit seinem Schwellenhöhen-Maximum H1 und der zweiten Längskante 5, da die Feder/Stoßdämpfer-Kombination eines Fahrzeuges solch einer schlagartigen Höhenveränderung nicht so schnell folgen kann - das Rad verliert kurzzeitig an Bodenhaftung und gewinnt diese definiert auf der Fahrbahnoberfläche zurück.
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Die Rückgewinnung der Bodenhaftung kann durch die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Anordnung von Schwellen unterstützt werden. Die Anordnung umfasst die in 1 gezeigte Schwelle 1 als erste Schwelle und eine zweite Schwelle 11. Die zweite Schwelle 11 weist eine Oberseite 13 und eine Unterseite 12 mit einer ersten Längskante 14 und einer zweiten Längskante 15 auf. Sie weist ein zweites Schwellenhöhen-Maximum auf, dessen Höhe H2 geringer als die Höhe H1 der ersten Schwelle 1 am ersten Schwellenhöhen-Maximum ist. Die Oberseite 13 der zweiten Schwelle 11 steigt von der ersten Längskante 14 ihrer Unterseite 12 zu dem zweiten Schwellenhöhen-Maximum H2 an und fällt von dort zur zweiten Längskante 15 ihrer Unterseite 12 ab. Die Oberseite 13 der zweiten Schwelle 11 ist konvex geformt. Diese Ausformung entspricht der Rundform. Die zweite Schwelle 11 hat eine Ausdehnung L4.
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Die erste Schwelle 1 und die zweite Schwelle 11 verlaufen parallel zueinander. Die zweite Schwelle 11 ist von der ersten Schwelle 1 unter Ausbildung eines Schwellenabstandes S zwischen der zweiten Längskante 5 der ersten Schwelle 1 und der ersten Längskante 14 der zweiten Schwelle 11 beabstandet. Dabei bilden der erste und zweite Abschnitt 6, 7 der ersten Schwelle 1 den Einlaufbereich B1. Der Übergangsbereich B2 setzt sich hingegen aus der Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes 8 der ersten Schwelle 1 und dem Schwellenabstand S zusammen. Auf den Übergangsbereich B2 folgt nun der Auslaufbereich B3, dessen Ausdehnung der Ausdehnung L4 der zweiten Schwelle 11 entspricht.
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Die Schwelle 11 liegt mit ihrer Unterseite 12 auf der Oberfläche der Fahrbahn F auf. Dort kann sie beispielsweise mittels Bolzen ortsfest montiert sein. Alternativ kann die Schwelle 11 auf die Oberfläche der Fahrbahn F mittels eines Klebstoffs aufgeklebt sein. In 2 ist Schwelle 1 mit einem Reflektor 10 gezeigt, der im dritten Abschnitt 8 in die Oberseite 3 eingelassen ist.
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Der Einlaufbereich B1 der Anordnung ist für hohe Geschwindigkeiten geeignet, weil die Ausformung des ersten und des zweiten Abschnittes der ersten Schwelle der Rundform bekannter Schwellen entspricht. Der Übergangsbereich B2 ist nur in Sperrrichtung wirksam, weil dessen Ausformung der Trapezform entspricht. In Durchlassrichtung übergeht die Kinematik von Fahrzeugen den Höhenunterschied zwischen dem zweiten Abschnitt mit seinem ersten Schwellenhöhen-Maximum H1 und der zweiten Längskante 5, da die Feder/Stoßdämpfer-Kombination eines Fahrzeuges solch einer schlagartigen Höhenveränderung nicht so schnell folgen kann - das Rad verliert kurzzeitig an Bodenhaftung und gewinnt diese definiert im Auslaufbereich B3 zurück, welche wiederum als Rundform für hohe Geschwindigkeiten ausgelegt ist. Vom Bereich B3 geht es nahezu übergangslos zurück auf die Fahrbahnoberfläche.
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Die zweite Schwelle 11 stellt eine Bodenschwelle in Rundform dar, welche mit hoher Geschwindigkeit überfahren werden kann. Der Sinn ist, das Fahrzeug auf einfache Weise etwas anzuheben, um den folgenden Höhenunterschied zwischen dem Schwellenhöhen-Minimum 9 und dem ersten Schwellenhöhen-Maximum im zweiten Abschnitt der ersten Schwelle 1 möglichst groß gestalten zu können. Passiert ein Fahrzeug in Sperrrichtung die erfindungsgemäße Anordnung, so federt das Rad im Übergangsbereich B2 aus und erfährt durch den dann folgenden Anstieg der ersten Schwelle 1 - das ist der dritte Abschnitt in Trapezform - eine starke Behinderung, weil es sich nach oben einfedert. Das gibt dem Fahrer eine deutliche Rückmeldung.
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Gegenüber der in 1 gezeigten Schwelle 1 optimiert die in 2 gezeigte Anordnung von Schwellen das Bewegungsprofil eines Fahrzeuges und sorgt somit für eine harmonischere Bewegung des Fahrzeuges in Durchlassrichtung.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwelle, die die in 2 gezeigte erste und zweite Schwelle in einer Schwelle 101 vereint. Schwelle 101 weist eine Oberseite 103 auf, die sich von der ersten Längskante 104 zu der zweiten Längskante 105 einer flachen Unterseite 102 der Schwelle 101 erstreckt. Dabei weist die Oberseite 103 einen ersten Abschnitt 106 auf, der sich von der ersten Längskante 104 der Unterseite 102 bis zu einem zweiten Abschnitt 107 erstreckt. Der zweite Abschnitt 107 besitzt eine konstante Höhe H1, die dem ersten Schwellenhöhen-Maximum der Schwelle 101 entspricht. An den zweiten Abschnitt 107 grenzt ein dritter Abschnitt 108 an, der sich von dem zweiten Abschnitt 107 bis zum Schwellenhöhen-Minimum 109, das in diesem Fall ungleich Null ist, erstreckt. Der erste Abschnitt 106 ist konvex gekrümmt. Der dritte Abschnitt 108 ist, abgesehen von einem Übergangsbereich am Schwellenhöhen-Minimum 109, plan.
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An das Schwellenhöhen-Minimum 109 schließt sich ein vierter Abschnitt 111 an, dessen Höhe H3 konstant ist und dem Schwellenhöhen-Minimum 109 entspricht. Der vierte Abschnitt 111 geht dann in einen fünften Abschnitt 112 über. Der fünfte Abschnitt 112 steigt von dem Schwellenhöhen-Minimum zu einem zweiten Schwellenhöhen-Maximum H2, das geringer als das erste Schwellenhöhen-Maximum H1 ist, an und fällt von dort zur zweiten Längskante 105 ab. Der fünfte Abschnitt 112 ist konvex geformt. Diese Ausformung entspricht der Rundform.
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Der erste Abschnitt 106 weist, bezogen auf die Unterseite 102, eine Ausdehnung L1 auf; der zweite Abschnitt 107, der zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt 106, 108 liegt, eine Ausdehnung L2; der dritte Abschnitt 108 eine Ausdehnung L3 auf; der vierte Abschnitt 111, der zwischen dem dritten und dem fünften Abschnitt 108, 112 liegt, eine Ausdehnung L4; und der fünfte Abschnitt 112 eine Ausdehnung L5. In den dritten Abschnitt 108 ist ein Reflektor 110 eingelassen.
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Gemeinsam bilden der erste Abschnitt 106 und der zweiten Abschnitt 107, bezogen auf die Durchlassrichtung A, einen Einlaufbereich, dessen Ausdehnung B1 der Summe aus L1 und L2 entspricht. Der Übergangsbereich B2 setzt sich aus der Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes 108 und der Ausdehnung L4 des vierten Abschnittes 111 zusammen. Auf den Übergangsbereich B2 folgt der Auslaufbereich B3, dessen Ausdehnung der Ausdehnung L5 des fünften Abschnittes 112 entspricht.
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Es ist in 3 gezeigt, dass die Höhe H1 des ersten Schwellenhöhen-Maximums die Höhe H2 des zweiten Schwellenhöhen-Maximums um einen Wert H4 übersteigt. Die Höhe H3 des Schwellenhöhen-Minimums ist um einen Wert H5 geringer als die Höhe H2 des zweiten Schwellenhöhen-Maximums.
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Es ist in 3 zu erkennen, dass der Einlaufbereich B1 wesentlich länger als der Übergangsbereich B2 ist. Außerdem ist die Ausdehnung L1 des ersten Abschnittes 106 wesentlich größer als die Ausdehnung L3 des dritten Abschnittes 108. Aus diesem Grund steigt die Oberseite 103 der Schwelle 101 sanft von der ersten Längskante 104 zum zweiten Abschnitt 107 an, während sie vom Schwellenhöhen-Minimum zum zweiten Abschnitt 107 steil ansteigt (bzw. von dort steil zum Schwellenhöhen-Minimum abfällt). Ferner ist in 3 zu erkennen, dass der Auslaufbereich B3 länger als der Einlaufbereich B1 ist.
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Die Schwelle 101 liegt mit ihrer Unterseite 102 auf der Oberfläche der Fahrbahn F auf. Dort kann sie beispielsweise mittels Bolzen, die durch Bohrungen 113, die im ersten und fünften Abschnitt 106, 112 der Oberseite 103 beginnen und sich bis zur Unterseite 102 erstrecken, ortsfest montiert sein. Alternativ kann die Schwelle 101 auf die Oberfläche der Fahrbahn F mittels eines Klebstoffs aufgeklebt sein.
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Gegenüber der in 2 gezeigten Anordnung ist das Bewegungsprofil eines Fahrzeuges auf der Oberseite der Schwelle 101 in Durchlassrichtung besonders harmonisch. Die technischen Wirkungen der Schwelle 101 entsprechen dabei denen der Anordnung. Der Einlaufbereich B1 der Schwelle 101 ist für hohe Geschwindigkeiten geeignet, weil die Ausformung des ersten und des zweiten Abschnittes der Schwelle der Rundform bekannter Schwellen entspricht. Der Übergangsbereich B2 ist nur in Sperrrichtung wirksam, weil dessen Ausformung der Trapezform entspricht. In Durchlassrichtung übergeht die Kinematik von Fahrzeugen den Höhenunterschied zwischen dem zweiten Abschnitt mit seinem ersten Schwellenhöhen-Maximum H1 und dem Schwellenhöhen-Minimum, da die Feder/Stoßdämpfer-Kombination eines Fahrzeuges solch einer schlagartigen Höhenveränderung nicht so schnell folgen kann - das Rad verliert kurzzeitig an Bodenhaftung und gewinnt diese definiert im Auslaufbereich B3 zurück, welche wiederum als Rundform für hohe Geschwindigkeiten ausgelegt ist. Vom Bereich B3 geht es nahezu übergangslos zurück auf die Fahrbahnoberfläche.
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In 3 ist die Lage eines Rades R in dem Moment dargestellt, wenn das Rad in Sperrrichtung auf die trapezförmige Geometrie des dritten Abschnittes aufläuft. Es ist zu erkennen, dass der dritte Abschnitt ein erhebliches Hindernis für das Rad darstellt.
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Ferner sind in 3 die Auftreffpunkt P1 , P2 und P3 gezeigt, an denen das Rad bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten v1 , v2 und v3 auf den fünften Abschnitt 112 trifft, wenn es sich in Durchlassrichtung A bewegt. Die gestrichelten Linien zeigen dabei die Bewegungsverläufe des Rades. Es ist zu erkennen, dass die Ausbildung des Schwellenhöhen-Minimums 109 im Höhenprofil der Schwelle 101 einen um so geringeren Einfluss hat, je schneller sich das Fahrzeug in Durchlassrichtung A bewegt. Das Gegenteil ist der Fall, wenn sich das Fahrzeug in Sperrrichtung B bewegt.
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In 3 sind die Bewegungsrichtungen des Rades mit vin und vout gekennzeichnet. Dabei kennzeichnet vin das Ausfedern des Rades, wenn das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v in Durchlassrichtung die Schwelle 101 passiert. Hingegen kennzeichnet vout das Einfedern des Rades, wenn das Fahrzeug mit der Geschwindigkeit v in Sperrrichtung die Schwelle 101 passiert. Dabei gilt: vin >>> vout .
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Das in 4 gezeigte, vereinfacht dargestellte Höhenprofil der in 3 gezeigten Schwelle 101 veranschaulicht die technischen Grundlagen der Erfindung weiter. Dieses Höhenprofil entspricht ebenfalls dem Höhenprofil der in 2 gezeigten Anordnung. In 4 ist eine Bezugslinie BL eingezeichnet, die über der Oberfläche der Fahrbahn F liegt und von dieser um einen Wert x3 beabstandet ist. Es ist zu erkennen, dass das erste Schwellen-Höhenmaximum, das die Höhe H1 besitzt, um einen Wert x1 über der Bezugslinie BL liegt, während das zweite Schwellen-Höhenmaximum, das die Höhe H2 besitzt, um einen Wert x2 über der Bezugslinie BL liegt. Dabei ist x1 größer als x2 . Die Summe aus x1 und x3 entspricht der Höhe H1, die Summe aus x2 und x3 der Höhe H2 .
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwelle
- 2
- Unterseite
- 3
- Oberseite
- 4
- erste Längskante
- 5
- zweite Längskante
- 6
- erster Abschnitt
- 7
- zweiter Abschnitt
- 8
- dritter Abschnitt
- 9
- Schwellenhöhen-Minimum
- 10
- Reflektor
- 11
- zweite Schwelle
- 12
- Unterseite
- 13
- Oberseite
- 14
- erste Längskante
- 15
- zweite Längskante
- 101
- Schwelle
- 102
- Unterseite
- 103
- Oberseite
- 104
- erste Längskante
- 105
- zweite Längskante
- 106
- erster Ab schnitt
- 107
- zweiter Ab schnitt
- 108
- dritter Abschnitt
- 109
- Schwellenhöhen-Minimum
- 110
- Reflektor
- 111
- vierter Abschnitt
- 112
- fünfter Ab schnitt
- 113
- Bohrung
