CZ282984B6

CZ282984B6 - Způsob a zařízení pro nanášení horizontálních značení na ulice nebo jiné dopravní plochy

Info

Publication number: CZ282984B6
Application number: CZ95342A
Authority: CZ
Inventors: Peter-Christian Dr. Boldt
Original assignee: Plastiroute S.A.
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 1997-12-17
Also published as: PL174602B1; CZ34295A3; HUT72378A; EP0654068A1; NO950469L; AU6998894A; HU9500174D0; RU95106978A; JP3459255B2; EP0654068B1; ES2108467T3; NO950469D0; FI107390B; SK279255B6; FI950555A0; RU2135537C1; HU213799B; NZ267631A; RO116421B1; DE59404157D1

Abstract

Vodou ředitelná disperzní barva, kterou je možno koagulovat pomocí kyseliny, a která je přivedena do styku s kyselinou. Tato kyselina je ve formě vodního roztoku, prášku nebo kyselinou smáčených částic metána, resp. rozprášena na nebo do stříkané barvy. Způsob umožňuje schnutí v rámci jedné nebo měné minut. Při použití vozidel na značení ulic tak mohou být položena horizontální značení prakticky vez uzávěry mobilních staveb. ŕ

Description

Předložený vynález se týká způsobu a zařízení pro nanášení horizontálních značení na ulice nebo jiné dopravní plochy za použití vodou ředitelných disperzních barev.

Dosavadní stav techniky

Horizontální značení, zejména ohraničující, vodicí a výstražné čáry jsou obvykle nanášeny za pomoci značkovacího vozidla, které je vybaveno stříkací pistolí na barvu pro stříkání značkovací barvy a popřípadě perlovým metačem pro nanesení reflexních perel, jak je například popsáno v EP-B-0 280 102.

Všeobecně jsou známé značkovací barvy s rozpouštěcím prostředkem, jejichž použití je však stále častěji z důvodů ochrany životního prostředí bráněno. Dále jsou známé vodou ředitelné disperzní barvy, které jsou vzhledem k životnímu prostředí nezávadné.

Oba typy značkovacích barev však mají společnou nevýhodu v dost dlouhé době schnutí, která obecně činí 10 až 30 minut. Při době schnutí například 20 minut a rychlosti značení 6 km/h musí být za stavbou za pomoci uzavírací kolony uzavřena dráha 2 km, což má za následek značnou překážku provozu a dopravní zácpu. Dále musí být značkovací práce při nevhodném počasí a hrozícím dešti přerušeny, aby se zabránilo případnému přejetí barvy, která se ještě nestala vodostálou.

EP-A-200 249 popisuje způsob, ve kterém je vodou ředěná disperzní barva usušena během 15 minut, ve speciálních případech během 6 minut, po nanesení, a to prostřednictvím přidání vodou rozpustné soli, například chloridu sodného, chloridu vápenatého nebo podobně. Množství soli obnáší přibližně 15 až 25 g na m² pomalované plochy.

EP-A-409 459 popisuje disperzní barvy, které mohou koagulovat pomocí kyseliny, které zejména obsahují anionickou stabilizovanou polymemí emulzi a polyfunkční amino-polymer a jsou stabilizovány prostřednictvím nestálé zásady v alkalické oblasti. Po nanesení se zásada ředí, takže hodnota pH klesá a pro překročení koagulační pH hodnoty se barva vytvrzuje. Čas schnutí činí 10 až 20 minut nebo více, podle teploty a vlhkosti vzduchu, které ovlivňují prchavost zásady.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je vytvořit způsob a zařízení, které by dovolovaly docílit při značkovacích pracech kratší a na počasí dále nezávislé doby schnutí barvy a tím umožnily pracovat i při nevhodných povětrnostních podmínkách, nezávisle na vlhkosti vzduchu a teplotě, tedy prakticky bez uzavření ulice.

Tento úkol je řešen ve vztahu ke způsobu prostřednictvím znaků, které jsou uvedeny ve význakové části patentového nároku 1, a ve vztahu k zařízení prostřednictvím znaků, uvedených v nároku 9.

Nanášení barvy a kyseliny se provádí podle odborníkům dobře známého způsobu, výhodně prostřednictvím nastříkávání.

- 1 CZ 282984 B6

Opatřeními podle vynálezu je možno dobu schnutí a tím - v technickém smyslu - možnost přejetí barvy zkrátit na pouze přibližně jednu nebo dvě minuty, a to podle tloušťky vrstvy a aplikačního způsobu, a tím na zlomek dosud vyžadované doby schnutí.

Účelná provedení vynálezu jsou zřejmá ze závislých nároků 2 až 8 a 10.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen za pomoci výkresů konkrétních příkladů provedení, na kterých představuje obr. 1 první příklad pouze naznačeného značkovacího vozidla se stříkací pistolí, metačem reflexních perel a tryskou pro rozprášení kyseliny na značení, obr. 2 druhý příklad, u kterého je kyselina stříkána přímo do paprsku barvy, obr. 3 třetí příklad, u kterého perlový metač vrhá perly, které před tím byly ošetřeny kyselinou, obr. 4 čtvrtý příklad, u kterého jsou části znázorněné na obr. 1 na značkovacím vozidle nahrazeny prostřednictvím dalších částí, a obr. 5 a 6 tabulky výsledků porovnávacích zkoušek.

Příklad provedení vynálezu

Příklad 1

Podle prvního příkladu provedení způsobu podle vynálezu, který je možno provést prostřednictvím značkovacího vozidla podle obr. 1, které se posunuje ve smyslu šipky, je nanesený čerstvý barevný film krátce po nanesení postříkán vodným roztokem kyseliny. K tomu je na značkovacím vozidle 1 obyčejná stříkací pistole 2 na barvu, která stříká paprsek 3 barvy na jízdní dráhu S, za ní perlový metač 6, který nanáší na čerstvé značení reflexní perly 7 a za ní je instalována tryska 4 pro nastříknutí kyseliny 5 na čerstvě nastříknuté barevné značení.

Příklad 2

U druhého příkladu konkrétního provedení, jak je znázorněno na obrázku 2, je kyselinový roztok nanášen současně s barvou 3, přičemž do stříkací mlhy barvy 3, která vychází ze stříkací pistole 2, je vstřikována kyselina 5 z bezprostředně za ní instalované stříkací trysky 4. Tím je dosaženo homogenní rozdělení kyseliny v barevné vrstvě, homogenní koagulace a vytvrzení barvy. Potom jsou prostřednictvím perlového metače 6 na čerstvé značení přivedeny reflexní perly 7.

Příklad 3

Podle třetího příkladu konkrétního provedení je použita kyselina ve formě prášku, obsahujícího kyselinu, nebo částicového materiálu, obsahujícího kyselinu. K tomu je např. pevná kyselina smíchána za mletí s rozličnými obchodně obvyklými plnicími látkami (např. křemičitany, sulfáty, oxidy kovů) až do nastavení požadované velikosti zrn a množství.

-2CZ 282984 B6

Podle přednostního příkladu provedení je materiál obsahující kyselinu vyroben následujícím způsobem. Rozpustí se ve vodě rozpustná kyselina, do roztoku se dají reflexní perly ve formě skleněných perel, pokud je to vyžadováno, jsou k tomu přidány obvyklé plnicí materiály a/nebo spojovací materiály, filtruje se a nechá se schnout. Skleněné perly jsou tímto způsobem povlečeny kyselinou. Mohou být povlečeny a použity také jiné, tak zvané tvarové částice; toto kombinované nanášení barvy a skleněných perel nebo jiných částeček se dosáhne, jak je popsáno například vEP-0 280 102. Při tom skleněné perly slouží jednak pro rychlé uschnutí barvy při nanášení a potom jako reflexní tělíska uličního značení. Celý pracovní postup může být proveden prostřednictvím jednoho projetí dráhy, která má být zpracována, a mobilní stavební místo je potom přeloženo.

Dříve zmíněný příklad provedení způsobu je možno provést pomocí značkovacího vozidla 1, které je znázorněno na obrázku 3: Podle něj je pomocí stříkací pistole 2 stříkán paprsek 3 barvy na povrch ulice S a pomocí perlového metače 8 jsou do paprsku 3 barvy, který vychází ze stříkací pistole 2, přivedeny skleněné perly 9, které byly před tím, jak bylo popsáno shora, upraveny pomocí kyseliny 5. Místo upravených reflexních perel mohou byt do paprsku 3 barvy zavedeny i jiné, kyselinou ošetřené částice, zejména tvarové částice. U varianty způsobu mohou byt kyselinou zpracované reflexní perly nebo částice naneseny rovněž teprve až po nanesení barvy na uliční povrch S na čerstvě natažené barevné značení. Také u příkladu podle obrázku 5 je navržen ještě jeden zadní perlový metač 6 pro nanesení normálních reflexních perel 7.

Na známý, v EP-B-0 280 102 popsaný způsob, je možno přizpůsobit nový způsob podle vynálezu, například se značkovacím vozidlem podle obrázku 4:

Na značkovacím vozidle 1 je v krátké vzdálenosti za sebou instalována stříkací pistole 2 na barvu, částicový rozdělovač 10, tryska 4, druhá stříkací pistole 12 na barvu, perlový metač 6 a druhá tryska 13. Stříkací pistole 2 stříká paprsek 3 barvy na vozovkový povrch S, za ním jsou částicovým rozdělovačem 10 nanášeny tvarové částice 11 na značení; krátce na to je tryskou 4 nastříknuta na čerstvé barevné značení kyselina 5, potom jsou tvarové částice zakryty prostřednictvím paprsku 3 barvy, který je stříkán z druhé stříkací pistole 12 na barvu, pak jsou naneseny perlovým metačem 6 normální reflexní perly 7, které drží zejména na zvýšeních barevného profilu, vytvořených prostřednictvím tvarových částic 11, a konečně je pro rychlé zaschnutí naposled naneseného barevného filmu prostřednictvím trysky 13 ještě jednou nastříkána na značení kyselina 5.

Způsob podle vynálezu může byt proveden s obvyklými obchodními, vodou ředitelnými, kyselinou koagulovatelnými barevnými disperzemi. Zda je určitá disperze vhodná pro způsob, může být zjištěno velice snadno: Disperze je po kapkách nahrazena kyselinou; pokud disperze po určitém přídavku koaguluje velice rychle, je vhodná. Mnohé, prostřednictvím kyseliny koagulovatelné, vodou ředitelné disperze, popř. emulze, které mohou být podle předloženého vynálezu použity, jsou popsány v EP-A-0 409 459. Hodnota pH kompozice je nastavena prostřednictvím známých zásad, jako například hydroxidu sodného, amoniaku, popř. primárních až terciálních organických aminových bází, na pH 8 až 10. V protikladu k EP-A-0 409 459 však není podle předloženého vynálezu nutné použití nestálých zásad. Ztuhnutí kompozice (koagulace) je všeobecně dosaženo při přechodu na nízkou kyselou pH hodnotu.

Většinu obchodních organických a neorganických, nestálých a stálých kyselin je možno podle předloženého vynálezu použít ve formě vodou ředitelného, organického roztoku, například acetonu. Například je uvedena kyselina chlorovodíková, kyselina sírová, kyselina fosforečná, kyselina dusičná, kyselina octová a kyselina citrónová.

Místo kyselin mohou byt použity také anhydridy kyselin, které při styku s vodou disperzních barev, které jsou ředěny vodou, reagují jako kyseliny. Použití odpovídajících anhydridů anorganických kyselin, například oxidu fosforečného v pevné fázi, nebo odpovídajících anhydridů

-3CZ 282984 B6 organických kyselin v pevné nebo kapalné fázi, jako například anhydridů kyseliny octové ve vodě nebo rozpuštěné v organickém rozpouštědle jako např. acetonu, vedlo rovněž k dobrým výsledkům. Při použití jsou pevné anhydridy kyselin použity přednostně ve formě prášku a buďto vmetány do paprsku barvy stříkací pistole, nebo nasypány na čerstvé barevné značení, nebojsou použity pro nanesení reflexních perel nebo tvarových částic.

Jako výhodné se ukázala zvláště vodná kyselina octová a kyselina citrónová, protože kyselina octová je nestálá, neškodí životnímu prostředí a je cenově dostupná a protože kyselina citrónová je bez zápachu.

Obecně jsou v případě slabých kyselin, jako jsou citrónová a octová ky selina, používány 10 až 30ti procentní roztoky, v případě silnějších kyselin, jako jsou kyselina solná nebo sírová, používány 5 až 15ti procentní, výhodně 10ti procentní roztoky. Oproti způsobům, které vytvrzení barvy ovlivňují prostřednictvím přísady solí, jsou požadovaná množství kyselin mnohem menší. V závislosti na druhu a složení použitých barevných disperzí, kyseliny a koncentrace kyseliny, stejně jako aplikačním procesu, dodává přídavek zředěné kyseliny o 0,6 až 2 hmotn. % naneseného množství barevné disperze dobré výsledky; ve většině případů postačuje přibližně 1 hmotn. %.

Byly provedeny četné pokusy zejména s barevnými kompozicemi, které mimo obvyklých složek obsahovaly především plnicí látky a barevné pigmenty, jako vázací prostředek tři následující, na trhu běžné disperze:

Johncryll (ochranná známka), dodávaný firmou Johnson;

Luhydran (ochranná známka), dodávaný firmou BASF;

Primal (ochranná známka), dodávaný firmou Rohm a Hass.

Jako kyseliny byly vyzkoušeny: kyselina citrónová, kyselina octová, ky selina chlorovodíková a kyselina sírová.

Tabulky na obrázcích 5 a 6 ukazují výsledky pokusů se třemi, ve sloupci 1 uvedenými složeninami, přičemž jednou s tloušťkou vrstvy barvy přibližně 1 000 μ (obrázek 5) a jinak bylo pracováno se 400 μ. Výsledky pokusů se vztahují jednak na laboratorní pokusy, u kterých byla barevná vrstva nanesena na nesavou podložku ve formě skleněné destičky, a jednak na praktické pokusy, u kterých byly uvedené barevné disperze naneseny na obvyklou živicovou silniční povrchovou vrstvu. Při laboratorních pokusech byly použity barevné disperze, jak je uvedeno, s obsahem vody 45 %, 27 % resp. 18 %, při pokusech na ulici s obsahem vody 18 %. Laboratorní výsledky, docílené při hodnotách teploty a vlhkosti vzduchu, které jsou uvedené ve sloupci 2, resp. 3, jsou ve sloupcích 4, 5, 6 a 7, přičemž jsou zřejmé tři minutové údaje, oddělené prostřednictvím lomítek, které se vztahují na uvedené obsahy vody 45 %, 27 %, resp. 18 %, jsou tedy udány v klesajícím pořadí.

Hodnota pH použitých složenin byla nastavena uvedenými zásadami na pH 9 až 10. Výsledky, získané rozličnými kyselinami byly prakticky identické a nejsou tedy jednotlivě uvedeny. Uvedené hodnoty se vztahují při pokusu s tloušťkou barevné vrstvy 1 000 μ (obrázek 5) na 30ti procentní vodou ředěnou kyselinu citrónovou a s tloušťkou vrstvy 400 μ (obrázek 6) na 20ti procentní kyselinu octovou. Měřeny byly rovněž časy, po jejichž uplynutí barva uschla, resp. byla vodostálá, jak je uvedeno ve sloupcích 4 až 9 tabulky ajak bude ještě později blíže vysvětleno.

Laboratorní pokusy byly provedeny v klimatizované komoře bez pohybu vzduchu. Barevné disperze byly naneseny na skleněnou destičku pomocí vhodného nátěrového nástroje v určené tloušťce vrstvy. Hned na to byl barevný film postříkán kyselinovým roztokem a potom postříkán takovým množstvím kyseliny, až barva zkoagulovala. Usušení bylo určeno normálním

-4CZ 282984 B6 vrypovým testem, tzn. přiložením vrypového nástroje s lehkým otáčením. Pokud při tom nebyl barevný film porušen, byla barva považována za suchou a tím za schopnou vystavit jí přejetí. Po určení usušení byl barevný film po dobu 15 sekund držen v tekoucí vodě; nebyl-li za těchto podmínek smyt, byl považován za vodostálý.

Při pokusech na ulici byly vytaženy značící čáry pomocí obvyklé stříkací pistole na barvu.

V případě tloušťky barevné vrstvy 1 000 μ (obrázek 5) byl pomocí značkovacího vozidla podle obrázku 2 kyselinový roztok nastříkáván přímo do barevného paprsku, vycházejícího ze stříkací pistole na barvu. V případě tloušťky barevné vrstvy 400 μ (obrázek 6) byl pomocí značkovacího vozidla podle obrázku 1 kyselinový roztok po přivedení barvy nastříkán na čerstvé značení. Doby sušení byly zjištěny takto: osobní automobil jel přes položené barevné značení. Barva platila za suchou, pokud na automobilových pneumatikách nebyly vidět žádné barevné pruhy, resp. pokud se na barvě nenacházely žádné pruhy po pneumatikách. Barevné značení platilo za vodostálé, pokud se po 10 sekundách pod tekoucí vodou nerozpustilo.

Při pokusech na ulici se získaly uvnitř daného rozmezí chyb při všech teplotách a všech hodnotách vlhkostí vzduchu přibližně stejné udané krátké časy, a sice při tloušťce barevné vrstvy 1 000 μ čas schnutí 2 minuty nebo méně a čas vodostálosti 3 minuty nebo méně. V případě tloušťky barevné vrstvy 400 μ (obrázek 6) činil čas schnutí 3/4 minuty nebo méně, čas vodostálosti 1,5 minuty nebo méně. Také při jiných teplotách a vlhkostech vzduchu, jak je udáno na obrázku 6, se měnily udané časy schnutí pouze nevýznamně.

Použité množství vodného kyselinového roztoku činilo přibližně 1 hmotn. % nanášeného množství barvy.

Tabulky na obrázcích 5 a 6 ukazují, že časy schnutí při použití kyseliny jsou o mnohonásobek kratší než při normálním sušení bez kyseliny. Dále se ukazuje, že doby sušení v přírodě, tedy při prakticky nepřetržitém pohybu vzduchu jsou na obvyklém více nebo méně savém živicovém podkladu podstatně kratší než časy sušení, získané na skleněně desce v klimatizační komoře bez pohybu vzduchu. Jak je možno očekávat, jsou časy sušení při stejných aplikačních technikách u menší tloušťky barevné vrstvy kratší než při větší tloušťce barevné vrstvy. Rovněž s ubývajícím obsahem vody v barvě se zkracuje čas sušení. Konečně tabulky ukazují, že doby pro sušení a získání vodostálosti bez přidání kyseliny významně závisejí na vlhkosti vzduchu a teplotě, zatímco při přidání kyseliny jsou na teplotě a vlhkosti vzduchu téměř nezávislé.

Jak se ukázalo, může být vynález proveden ve všech shora uvedených konkrétních příkladech, pokud nanášená tloušťka vrstvy barvy činí méně než 350 μ až 450 μ. Při větších tloušťkách vrstvy se doporučuje dávat kyselinu nejen na povrch již nanesené barvy, protože jinak existuje riziko, že se tvoří pevný povrchový škraloup, pod kterým zůstává barva tekutá, nýbrž kyselinu nebo materiál obsahující kyselinu nanášet zároveň s barvou, například ve formě mlhy.

V praxi je možno postupovat i tak, že je pomocí obvyklého značkovacího vozidla přiváděna nejprve barva a popřípadě skleněné perly, zatímco nastříkávání kyseliny se provádí z jistícího vozidla, které bezprostředně následuje značkovací vozidlo, je normálně používáno při mobilních stavbách a nese varovné a návěstní štíty pro následný provoz.

Vynález tedy umožňuje nákladově příznivý způsob pro rychlé dosažení možnosti přejíždět uliční značení. Způsob může byt použit na každé mobilní stavbě, na parkovištích, letištních rolovacích drahách atd., a obecně na každé pozemní a inženýrské stavbě, kde je třeba pracovat velice rychle. Za pozornost stojí rovněž snášenlivost způsobu pro životní prostředí: Protože koagulace nastává již při lehce kyselém pH a nanesená kyselina je neutralizována, nedorazí prakticky žádná kyselina na ulici, resp. do okolí. Je-li navíc použita stálá kyselina, například kyselina citrónová, je tento způsob rovněž absolutně bez zápachu.

- 5 CZ 282984 B6

Způsob podle vynálezu může být aplikován popsaným způsobem na všechny vodou ředěné barevné kompozice, jejichž základem je vázací prostředek, který může vlivem kyseliny koagulovat.

Claims

1. Způsob nanášení horizontálních značení na ulice nebo jiné dopravní plochy za použití vodou ředitelných disperzních barev, vyznačující se tím, že vodou ředěná, prostřednictvím kyseliny koagulovatelná disperzní barva je nanášena na povrch ulice a přivedena do styku s kyselinou.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že je použita bazicky nastavená disperzní barva, která obsahuje prostřednictvím kyseliny koagulovatelný vázací prostředek.

3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kyselina je stříkána ve formě vodného roztoku nebo v organickém rozpouštědle, výhodně jako 10 až 30ti procentní roztok, na čerstvě nanesenou disperzní barvu.

4. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že disperzní barva je stříkána na povrch ulice a kyselina ve formě vodního roztoku nebo v organickém rozpouštědle, přednostně jako 10 až 30ti procentní roztok, do mlhy barvy.

5 ze stříkací pistole (2) na barvu.

12. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že na značkovacím vozidle (1) je za stříkací pistolí (2) na barvu instalován rozdělovač (10) pro tvarové částice (11), za ním první tryska (4) pro rozprášení kyseliny (5) na čerstvě stříkanou disperzní barvu, druhá stříkací

5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že k disperzní barvě je přidáván anhydrid kyseliny, který při styku s vodou ředěné disperzní barvy tvoří uvedenou ky selinu.

6. Způsob podle nároků 1, 2 nebo 5, vyznačující se tím, že kyselina je ve formě pevných částic, které obsahují kyselinu nebo anhydrid kyseliny, metána na nanesenou disperzní barvu.

7. Způsob podle nároků 1, 2 nebo 5, vyznačující se tím, že disperzní barva je na uliční povrch nastříkávána a kyselina ve formě pevných částic, které obsahují kyselinu nebo anhydrid kyseliny, vstřikována do mlhy barvy.

8. Způsob podle nároků 6 nebo 7, vyznačující se tím, že částice obsahující kyselinu sestávají ze skleněných perel, které jsou povlečeny slabou vrstvou přilnavé pevné kyseliny nebo pevného anhydridu kyseliny.

9. Způsob podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že jako kyselina jsou použity obvyklé obchodní anorganické nebo organické kyseliny, výhodně kyselina citrónová, kyselina octová, kyselina chlorovodíková nebo kyselina sírová.

10. Způsob podle jednoho z nároků 5 až 8, vyznačující se t í m , že jako anhydrid kyseliny je používán jeden z následujících: anhydridy anorganických kyselin, například oxid fosforečný v pevné formě, anhydridy organických kyselin v pevné formě nebo anhydridy organických kyselin v kapalné formě, například anhydrid kyseliny octové rozpuštěný v organickém rozpouštědle nebo zředěný vodou.

11. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1 prostřednictvím značkovacího vozidla (1), na kterém je namontována nejméně jedna stříkací pistole (2) na barvu, vyznačující se tím, že na značkovacím vozidle (1) je instalováno především alespoň jedno zařízení (4; 8) pro rozprášení kyseliny (5) na nastříkanou barevnou hmotu nebo do paprsku barvy, který vystupuje

10 pistole (12) na barvu, metač (6) reflexních perel a druhá tryska (13) pro rozprášení kyseliny.