DE1658755A1

DE1658755A1 - Verfahren und fahrbare Vorrichtung zur Herstellung von Fahrbahnmarkierungen

Info

Publication number: DE1658755A1
Application number: DE19681658755
Authority: DE
Inventors: Roland Mas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-01-09
Filing date: 1968-01-09
Publication date: 1970-11-19
Also published as: DE1658755B2; GB1226601A; FR1514255A

Description

PATENTANWALT

8 MDNCHEN 2„ OTTOSTRASSE la TELEFON COBVO ββ 3(5 82

DP H JP/fm München, 9. Januar 1968

—--——»— Br.M./Eh

M-I1-P-t/570

Roland Mas in Paris / Frankreich

Verfahren und fahrbare Vorrichtung zur Herstellung von Fahrbahnmarkierungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine fahrbare Vorrichtung sun Aufmalen von Markierungslinien oder -»streifen auf Bodenflächen, insbesondere auf der Oberfläche von Straßen, Fernstraßen, Autobahnen, Flughafenvorfeldern, Start- bzw. Landebahnen u.dgl.

Auf Straßen sind dia Fahrbahnen Im allgemeinen durch auf den Beton, die Teerdecke oder das Pflaster gemalte durchgehende oder unterbrochene Streifen getrennt. Bis JetBt war das Kaien der Streifen seitraubend und teuer und bedingte eine teilweise Straßensperrung und vorübergehende Puhrbahnverengungen und »war zunächst für die aum Säubern, gegebenenfalls Trocknen und Hand— malen der Straße und eweltens für die zum. Härten der Markierung·» farbe erforderliche Zeit. Obgleich durch Verwendung von Farbspritzpistolen und Markierungsfarben auf Polyesterbasis alt verhältnismäßig kurzer Härtungsreit dieses Verfahren bereite verbessert vurde, konnten die obigen Nachtelle noch nicht völlig ausgeschaltet werden. -

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Die Erfindung bezweckt ein neues Verfahren zur Herstellung von gemalten Fahrbahnmarkierungen_f das nicht zu längeren Verkehrsstauungen führt und auch während verhältnismäßig schlechter Wetterperioden durchgeführt werden kann.

Die Erfindung bezweckt ferner eine fahrbare Vorrichtung zum Aw.£sprühen und Härten der Farbe unter solchen Bedingungen» da8 file StraOö unmittelbar nach Durchgang der Vorrichtung normal benutzt werüen. kann.

V/eitere Eigenschaften, und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer nur als Beispiel gegebenen Ausführungsform. Die Beschreibung besieht sich auf die beigefügten Zeichnungen; hierin sind«

Fig. 1 ein schematischer Grundriß, teilweise im Schnitt, eines Spezialfahrzeugs zur Herstellung von Farbmarkierungs— streifen auf einer Straßenoberflache;

Fig. 2 ein schemätischer Aufriß des Spezialfahrzeugs der Pig. 1, Pig. 3 eine scheinatische Darstellung des Leiiungs- und Ventil—

systems im Spezialfahrzeug der Pig. Ij Fig. $ eine perspektivische Ansicht des Farbauftraggeräts der Pig. -1, teilweise im Schnitt;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Beetrahlungeeinheit der Pig. 1 und 2 zum Bestrahlen des aufgemalten Markierungsstreifens mit einem V-Strahlenbündel in senkrechtem Schnitt.

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ORIGINAL

In Pig. 1 und2 1st ein Spezialfahrzeug üblicher Art geEeigt, das vorzugsweise ein Lastwagen mit elektrischer Kraftübertragung Iet_t da man auf diese Weise die Geschwindigkeit in einem größeren Bereich wählen und verhältnismäßig einfach einstellen kann, so daß der Fahrer seine volle Aufmerksamkeit dem Lenken dee Fahrzeugs längs der getsünachten Spur auf der Straße zuwenden und nötigenfalls Nebenaufgaben erfüllen kann. Dieses Spezialfahrzeug ist sweckmäßigerweise mit den gewöhnlichen Warnsignalen ausgerüstet, die gegenwärtig an Fahrzeugen für den Straßendienst und die StraSeiiuu-terhaltung angebracht werden (Warnblinkleuehten, weiße und rots Streifen usw.).

Bei der gezeigten Ausführungsfora ist der Fahrersitz hoch oberhalb der Straße angeordnet, und es sind Fenster vorgesehen, um den

Fahrer
/ «inen vollständig freien Blick Lach-vorn- und den Seiten zu

geben. Selbstverständlich sind außerdem sehr wirksame Entelsungsvorrichtungen, Scheibenwischer und Scheibenwaschanlagen vorgesehen, um einen mühelosen Betrieb auch während kaltem und regnerischem Wetter und sogar leichtem Schneefall zu ermöglichen.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Fahrzeug besitzt eine elektrische Kraftübertragung. Der Motor 10 treibt einen Gleichstromgenerator 11. Die Antriebsräder werden dure*t (nicht gezeigte) Elektromotoren angetrieben, die ja Fahrer geregelt werden können* Vorzugsweise ist ein Η?⁵ abel vorgesehen, der in seiner "Aue"-Stellung die Stromzufuhr zua Motor unterbricht und elektrisch gesteuerte Bremsen einschaltet. Zweckmäßigerweiee sind verachiedeae "Ein'^Stellungen entsprechend den verschiedenen gewiinachten Geschwindigkeiten vorgesehen; Regelvorrichtungen für diesen

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BAO 0RiOiNAk

Zweck sind dem Fachmann bekannt und «erden daher liier nicht beschrieben.

Ein Elektromotor 13 treibt einen Luftkompressor 12 und die gewöhnlichen Betriebs- und Hebenanlagen an. Druckluft vo» Kompressor 12 wird in einem Drucklufttank 14 gespeichert (Fig. 3).

Erfindungsgemäß trägt das Fahrzeug mehrere in einer Reihe in Richtung der Fahrtrichtung des Fahrzeuge angeordnete, auf die W Straßenobarflache einwirkende Arbeitseinheiten. Ihr Betrieb wird von einem Bedienungemann geregelt, dessen Sitz 16 tief angeordnet ist, so daß er den zu bearbeitenden Teil der Straße sehen kann. Die Arbeitseinheiten werden im folgenden nacheinander beschrieben.

Farbauftragsaggregat (Fig. 3 und 4).

Das Farbauftragsaggregat dient dazu, einen Strehl von Farbe mit vorzugsweise regelbarer Breite und flacher Form auf die Straßenoborf lache aufzubringen. Das in Flg. 3 und 4 gezeigte Aggregat . benutzt dazu die sog. Coandä-Methode, die in sahireichen Ver~ öffentlichungen, darunter die u*SA~Patentechrift 2 770 501, beschrieben ist und als bekannt vorausgesetzt wird.

Die in Fig. 4 gezeigte Farbauftragsvorrichtung besteht bus einer Sprüheinrichtung 18, die am Ende einer Druckluftleitung 20, welche mit einem vom Lufttank 14 versorgten Verteiler 21 verbunden ist, angeordnet ist. Die Strömungsgeschwindigkeit in der leitung 20 kann durch ein elektrisch gesteuertes Ventil 22 geregelt werden, durch das die luftzufuhr auchvollständig abge»

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schaltet werden kann. Der AusIaB der Leitung besteht aus einer Düse 24 von flachem rechteckigem Querschnitt, in der eine tragflügeiförmige Leitfläche 26 angeordnet ist, welche zur Verteilung der Farbteilchen im Luftström gemäfl der Coanda-Methode dient. Eine Leitung 28 leitet die Farfoiaaterialien von einem Farbbe-. Ml+.er 30 an stfei gegenüberliegenden Stellen in eine Innere dreieckige Ausnehmung 32 der Leitfläche 26 ein. Der Luftstrom deht diö PariKsaterialien von der Hinterkante der Leitfläche 26 ab und liefert einen flachen, mit hoher Geschwindigkeit strömen- ilen Strahl vrvn in Luft suspendiertem Farbmaterial. Durch Abschalten eineB Zulaufventile 34 in der Leitung 28 wird nach dieser Methode erreicht, daß der Farbstrom plötzlich aufhört, so daß keine Tropfen entstehen und man scharf begrenzte unterbrochene Streifen herstellen kann.

Die elektrisch gesteuerten Ventile 22 und 34 werden durch Schalter auf einem Kontrolltlach betätigt, die Tor dem Sitz 16 angeordnet ist, und die elektrischen Verbindungslinien sind in Pig. 3 achematiach strichpunktiert eingezeichnet. (

Als Farbmaterial sollte solches gewählt werden, welches die folgenden Bedingungen erfüllt? Es soll durch Bestrahlung in eehr kurzer Zeit polymerisierbar sein, mit den StraBe&oteerflachen verträglich sein und gut daran haften_o

Die era te Bedingung wird von Eahlreicfeen Anstrichfarben erfüllt,

en

die aue Lösung/oder Dispersionen ungesättigter Fol^merer (insbesondere Acryl- und Epoxyacrylharze und Polyest©r) in einem flüseigen HonoiRer (z.B. Xthylacrylät, Methyla©rylat_e Styrol und Methyl»

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methacrylate bestehen. Die Polyurethane sollten wegen ihrer Empfindlichkeit gegen Bestrahlung und Wasser nicht eingesetzt werden. Das Monomer sollte nicht zu stark in den Straßenübersug. hineindiffundieren. Dieses Problem stellt sich nicht bei Straßenoberflächen aus Beton, jedoch können andere Arten von StraBenüberzügen den Bereich der verwendbaren Produkte begrenzen. Bei weiterer Bestrahlung mit V- oder Elektronenstrahlen wirkt das Polymer als filmbildendes Material. Die Doppelbindungen werden gelöst, und es tritt Vernetzung ein» Selbstverständlich können dem Gesiiseh Farben und Pigmente sowie Glaspulver oder andere lichtreflektierende Substanzen,falls gewünsch^ zugesetzt werden.

Das Gemisch kann im voraue unter Zusatz eines Polymerisations« inhibitors hergestellt und dann in einem einzigen Behälter 30 gelagert werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Mischen kann auch in der Coanda-Vorrlohtung durch unmittelbare Einspritzung in den Luftstrom erfolgen. In diesem Fall wird die Monomerverbindung durch eine erste Leitung an zwei gegenüberliegenden Stellen in die innere dreieckige Ausnehmung der Leitfläche eingeleitet, während eine andere Leitung das Polymei einem waagerechten Schlitz zuführt, der sich in der Leitfläche längs deren Hinterkante Offnet.

Bestrahlungsvorrichtung zum Härten.

Die Polymerisation und Pfropfung des Monomere und Vernetzung des ungesättigten Polymers werden mittels einer hinter dem Farbauftragaggregat angeordneten Bestrahlungsvorrichtung bewirkt« Die in. Fig. 5 gezeigte Bestrahlungsvorrichtung verwendet eine -Strahlenquelle in einem Abschirmungebehälter 36, der eine

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nach unten gerichtete/Öifnung und einen Yerachluß 38 besitzt, der je nacb seiner Stellung diese öffnung freigibt oder rerochließt. Die Öffnung lot genügend breit, daß ewei parallele Streifen bestrahlt werden können, wenn zwei Farbauftragvorrichtungen vorgeselien sind. Biologische Abschirmungen, wie ein Bleigunanischurz 42 können vom Behälter herabhängend angeordnet sein, um den !fahrer, die Bedienungspereon und Straßenbenutzer gegen Strahlimgalecka zu schützen. Dieser Schure sollte entweder oberhalb dei· StraGenoherflache enden oder vorn einen Schlitz besitzen, μ um nicht über die gerade aufgetragene Farbe au wischen. Weitere Abschirmungen aus schweren Material wie Blei oder verbrauchtem Uran können an mehreren Stellen im Spezialfahrzeug angeordnet aein-, um den biologischen Schutz zu vervollständigen.

Beispielsweiae kann eine Kobalt-eo^Strahlenquelle von einigen Dutzend Curie benutzt werden. In jedem Fall muß man eine Hindestdo3is von 5000 rad vorsehen, wenn die Farbe nach dem Verlassen des Bereichs der Strahlungavorrichtung vollständig gehärtet sein aoll. {

* Die Benutzung einer V -Strahlenquelle stellt Schutz- und Sicher-» heitapröbleme. Bei einer (nicht gezeigten) abgewandelten Ausführungeform werden Elektronenstrahlen mittlerer Energie, Vorzugsweise geringer als 700 keV (so daß übliche, nicht zu teure Generatoren benutzt werden können) und höher als 7 keV, damit das Gen^atorauatrittofenster in einem genügenden Abstand von der Straßenoberfläche angeordnet werden kann und die Farbe durch die im allgemeinen einige Zehntel Millimeter dicke Schicht hindurch

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gehärtet wird. Vorzugsweise wird eine Energie zwischen 300 und 500 keV gewählt, da man auf diese Weise das Austrittsfenster etwa 10 cm oberhalb der Straßenoberfläche anordnen kann. Sie Fahrgeschwindigkeit des Spezialfahrzeuge ist so zu wählen, dafi die Straßenoberf loche eine ausreichende Beatrahlungadoeis erhält, wobei ein Hindestv/ert von 5000 rad oft erforderlich ist. Für diesen Zweck geeignete Elektronenstrahlgeneratoren sind aus Veröffentlichungen bekennt, so daß sie hier nicht weiter beschrieben werden.

!Trockenvorrichtung (Fig. 1 bis 3)

Bainit die Markierungsvorrichtung auf feuchten oder nassen Straßenoberflächen benutzt werden kann, 1st vorzugsweise vor dem Färb*· auftragaaggregat eine Trockenvorrichtung vorgesehen, deren Betrieb von der Bedienungsperson geregelt wird, wie scheinst lach durch strichpunktierte Linien in Fig. 3 angedeutet. Die Trockenvorrichtung besteht vorzugsweise aus einer Coanda--Düse, die von dem Luftverteller über eine Leitung 44» die mit einem Abschlflßventil 46 versehen ist, versorgt wird. Ein Reinigungsmittel kann der von der Düse ausgeblasenen heißen oder kalten luft zugesetzt werden. Die Verwendung einer Coanda-DUse und -leitflächenanordnung ist allgemein von Vorteil, da man auf diese Welse einen schnellen Strom und eine gute Energieausbeute erhält. Die leitung 44 kann ferner mit einem elektrischen Heizaggregat 48 versehen sein, obgleich die Geschwindigkeit des Luft Stroms im allgemeinen zum Trocknen der Straße ausreicht.

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Straßenreinigungsaggregat. X_x

Sur Entfernung von groben Verunreinigungen, Sand oder Steinen vo* dem Trocknen ist vorzugsweise eine (nicht gezeigte) Kehrvorrichtung vorgesehen; übliche rotierende Bürsten können für diesen '\ Sfo/eck verwendet werden. .

Yorhärtungsaggregat.

Die in Pig. 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform umfaßt ein Heiss-~ aggregat 50 „51 aum Vorhärten der aufgetragenen Parbmarkierung vor der durch Bestrahlung erfolgenden Aushärtung. Ea besteht aus einer Coanda-Düse zum Aufblasen von Heißluft, die vom luftver~ teiler über ein Heizaggregat 51 versorgt wird und unmittelbar . hinter dem 3?arbauftragsaggregat angeordnet iat. Auf diese Weise es unmittelbar vor der Bestrahlung.

Die Arbsitaweiae der Vorrichtung ergibt sich aus der obigen Beöchreibung und wird daher nur kurz zusammenfassend geschildert»

Bei· vorzugsweise in der gleichen senkrechten Ebene wie die Aggregate bsw. Vorrichtungen sitzende- fahrer lenkt das Spezialfahrzeug genau in Richtung der Markierungen 52 auf der Straße oder verblaßter zu erneuernder Fahrbahnmarkierungen. Optische Viaiervor~ richtungen, um die Markierungen anzuvisieren, können vorgesehen werden* Die Geschwindigkeit ist vorgewählt und wird automatisch aufrechterhalten. Besonders auf geraden Straßenabschnitten ist eine solche Ausrichtung durch den Pahrer ohne weiteres möglich*

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Der Bedienungsmann betätigt eine oder beide Farbauftragaggre» gate, je nachdem ein Streifen oder zwei parallele Streifen aufge» tragen werden sollen. Streifen bestimmter länge, die durch nicht markierte Abschnitte voneinander getrennt sind, können hergestellt werden, indem man periodisch die Zufuhr von Farbmateriäl aum I?arbauftragaaggregat unterbricht. Der Elektronenstrahl·= generator wird eingeschaltet (öder die Y-Strahlenquelle aufgeblendet),, um die !Farbe auszuhärten. Palis erforderlich, werden auch die Straßenreinigunga- und Trockenvorrichtungen eingeschaltet. Wenn ein Vorhärtungsaggregat vorgesehen ist, kann es erforderlichenfalls eingeschaltet werden, beispielsweise während Kaltwetterperioden.

Die Geschwindigkeit des Spezialfahrzeugs längs der Straße kann so gewählt werden, daß die Markierungsstreifen hinter dem Jahrzeug hart genug sind» um die Beanspruchungen durch den Verkehr ohne Schaden auszuhalten. Mit den heute verfügbaren Farbmafcöriallen und üblichen y~Strahl©ntiuelien öder Elektronenstrahlgeneratoren kann diese Bedingung erfüllt werden, wenn das Spezialfahrzeug mit einer Geschwindigkeit von über 20 km/Std. fährt.

Aus der oiigen Beschreibung ist ersichtlich, daß das erfindungs^ gemäße Verfahren verhältnismäßig einfach ist und das gewünschte Ergebnis in einem Durchgang liefert, d.h. daß die Vorrichtung über jede zu markierende Stelle nur einmal geführt zu werden braucht, während bei früheren Verfahren mehrere aufeinanderfolgende Vörfahrensachritte erforderlich waren, die den Verkehr für eine lange Zeit behinderten.

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Claims

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Patentansprüche /f fe 5" 8 ϊ· 5*ζ"

1.) Verfahren zum Auftragen von Markierungsstreifen längs-einer linearen Strecke auf einer Erdbodenfläche, wie auf Straßen, Plätzen, Start- oder Landebahnen, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Weges ein Formmaterial, das härtet und durch ionisierende Strahlung ausgehärtet wird, in Form der Streifen aufgetragen wird und die Streifen unmittelbar danach einem längs des Weges geführten Strahl von ionisierender Strahlung ausgesetst werden, wobei das Auftragen der Streifen und das Aushärten durch Bestrahlung mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgen, die so gewählt ist, daß das Parbmaterial nach Verlassen des Bereichs der Strahlung gehärtet ist.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmateria! durch Zerstäuben in einem luftstrom nach der Coanda= Methode aufgetragen wird.

5.) Verfahren nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet» daß wenigstens-'ein polymerisierbares Monomer und ein ungesättigtes Polymer, nämlich ein Aery- oder Eposyacrylhara oder Polyester, im Luftstrom isismittelbar vor dem Aufsprühen dispergiert werden.

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekenn·=· zeichnet, daß die Bestrahlungeintensität und die Geschwindigkeit längs des Weges so gewählt werden, daß die vom aufgetragenen Färb« streifen empfangene Bestrahlungedosis wenigstens 5000 Bad beträgt.

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5.) Fahrbare Torrichtung zur Durchführung dee Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4* gekennzeichnet durch ein Spezial« fahrzeug, das sich längs der aufzutragenden Markierungsstreifen bewegen kann, ein Farbauftrageaggregat (18) zu Aufsprühen von aus einem Gemisch eines ungesättigten Polymers und eines polymer! sierbaren Monomers bestehenden Farbmaterials, eine vom Spezialfahrzeug getragene Strahlenquelle (36) von genügender Energie und Intensität· um das Farbmaterial zu härten und auszuhärten, wobei die Quelle in der Fahrtrichtung des Spezialfahrzeuge hinter dem Farbauftragaggregat angeordnet iat, und Vorrichtungen, um dae Spesialfährzeug mit einer solchen Geschwindigkeit fortzubewegen _t daß das aufgetragene Farbmaterial eine genügende Bestrahlimgsöoaio erhüH_r um es vor öem Verlaeoen des Fahrzeugs bereichs zu härten.

6.) Fahrbare Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquelle (36) eine Elektronenstrahlquelle ist, die einen Elektronenstrahl mit einer Energie zwischen 7 und 700 fceV, vorzugsweise zwischen 300 und 500 keV, liefert.

7.) Fahrbare Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Farbauftragoaggregat und der Strahlenquelle Vorrichtungen angeordnet sind, um heiße luft auf die aufgetragenen Farbmarlrieriingsstreifen zu blasen.

8.) Fahrbare Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Coanda-Aggregat (50), das vor dem Farbauf·· tragsaggregat angeordnet ist, um die Bodenfläche vor dem Auftrag der Farbe durch Anblasen mit" üuft zu säubern und zu trocknen.

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