-
Die Erfindung betrifft eine Markierungsmaschine zum Aufbringen von Markierungsstoffen auf horizontalen Verkehrsflächen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches 1.
-
Zum Aufbringen von horizontalen Markierungsstoffen auf Straßen, Flugplätzen und auf anderen Verkehrsflächen werden seit Jahren selbstfahrende Markierungsmaschinen (eigener Motorantrieb, einschl. bordeigener Energieversorgung der sonstigen Verbraucher, wie Hydraulik- und Druck bzw. Unterdruckkompressoren), auch Aufsitzmaschinen genannt (Englisch: self-propelled), und nicht selbstfahrende Markierungsmaschinen verwendet. Die Markierungsstoffe werden mit diesen Markierungsmaschinen für den Applikationsvorgang in nicht festem Zustand auf den Markierungsuntergrund (asphaltgebundene Decken = Schwarzdecken oder Betondecken) aufgebracht.
-
Daneben werden werksseitig verlegefertig hergestellte Markierungsfolien mittels handgeführter oder mittels spezieller, selbstfahrender Folien-Verlegemaschinen appliziert. Die Erfindung betrifft hierbei nicht die Markierungsvorrichtungen bzw. maschinen zur Applikation von Markierungsfolien.
-
Die horizontal verlegten Straßenmarkierungen sind ein wichtiger Faktor für die Verkehrssicherheit und Verkehrsleitung im Bereich des öffentlichen Straßenverkehrs. In Deutschland regelt die ZTV M 02 (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtline für Markierungen auf Straßen), zusammen mit der DIN EN 1436 die material- und verlegetechnischen Anforderungen an Straßenmarkierungen.
-
Die Straßenmarkierungen (außerhalb der Gruppe der Markierungsfolien) unterteilen sich in Markierungsfarben, Kalt- und Thermoplastikprodukte, wobei die mehrkomponentige Kaltplastik und die Thermoplastikprodukte in einer Schichtdicke bis 7 mm aufgebracht werden. Thermo- und Kaltplastikmarkierungen werden mit einer durchgehend ebenen, nicht strukturierten Oberfläche oder mit strukturierter Oberseite (Agglomeratmarkierungen) eingebaut.
-
Die TL M 06 – Technische Lieferbedingungen für Markierungsmaterialien – der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Verkehrsführung und Verkehrssicherheit, Ausgabe 2006, FGSV Verlag GmbH, beschreibt u. a. die verschiedenen Markierungsstoffe:
Gemäß der TL M 06, Punkt 2.4. werden u. a. die „... Reflexkörper und Griffigkeitsmittel und Nachstreumittelgemische ...” unter dem Oberbegriff „Beistoffe” zusammengefasst. Unter Punkt 2.4.4. „Reflexkörper” findet sich die Definition ”... Reflexkörper sind unbehandelte oder behandelte Glasperlen oder sonstige Körper ...”. „... und/oder bei der Applikation nachgestreut werden und der Erzeugung der Nachtsichtbarkeit dienen ...”.
-
Die Kaltplastikmarkierungen werden auf Basis von lösemittelfreien Methylmethacrylaten hergestellt, der chemische Reaktionsprozess wird durch das Einmischen des pulverförmigen oder in flüssiger Form erhältlichen Peroxid-Härters ausgelöst, bzw. dieser Härter startet eine nicht mehr umkehrbare chemische Ausreaktion der Kaltplastik (duroplastischer Werkstoff).
-
Die lösemittelfreien Thermoplastikmarkierungen werden zum Einbau auf Temperaturen bis 220 C aufgeschmolzen und vorwiegend auf Asphaltdecken appliziert. Durch diese Einbautemperatur verschmilzt die auf Bitumengrundstoffen aufgebaute, oder formulierte Thermoplastik mit der Asphaltoberfläche, und bei der Abkühlung bildet sich ein zusammenhängender Film aus.
-
Thermoplastikmarkierungen werden somit ohne das Ablaufen einer chemischen, irreversiblen Reaktion nur durch Aufschmelzen verlegt.
-
Bei den Farbmarkierungen sind ein- und zweikomponentige Markierungsfarben zu unterscheiden. Die einkomponentigen Farben unterscheiden sich wiederum in solche mit organischen Lösemitteln und den Wasserfarben (Lösemittel: Wasser). Beide Produkttypen trocknen nach der Applikation und dem Einbringen der Nachstreumittel(NSM)physikalisch aus. Die zweikomponentigen Markierungsfarben trocknen zunächst durch Entweichen der Lösemittel physikalisch, und gleichzeitig wird durch die zuvor erfolgte Zugabe des meist flüssigen Härters die chemische Reaktion gestartet.
-
Diese beschriebenen Markierungsprodukte werden in nicht fester Form (flüssig bis zähelastisch) auf die Straßendecke aufgebracht und mit Nachstreumitteln (retroreflektierenden Glasperlen, teilweise gemischt mit Griffigkeitsmitteln, im drop-on Verfahren abgestreut) versehen.
-
Bei den mindestens 1 mm dicken Markierungen unterscheidet man zwischen den in eine Fräsnut eingelegten und den direkt auf der Straßendecke aufgelegten Markierungen. Meist handelt es sich bei den eingelegten Markierungen um Thermoplastikprodukte.
-
Daneben werden werksseitig verlegefertig hergestellte Markierungsfolien als Typ I- und Typ II-Markierungen verwendet, die bauseits auf der Straßendecke mittels entsprechenden Grundierungen aufgeklebt werden. Diese Markierungsfolien sind nicht Gegenstand der Erfindung.
-
Unter den verkehrstechnischen Eigenschaften von Straßenmarkierungen versteht man die Griffigkeit, die Tagesichtbarkeit, die Nachtsichtbarkeit bei Trockenheit (Typ I-Markierung) und die Nachtsichtbarkeit bei Nässe oder Feuchte (Typ II-Markierung). Die Typ I-Markierungen unterteilen sich in oberseitig nicht strukturierte Thermoplastik- oder Kaltplastikmarkierungen und Farbmarkierungen.
-
Die Typ II-Markierungen werden meist mit einer oberseitig gleichmäßig oder ungleichmäßig strukturierten Oberfläche hergestellt. Für Typ II Markierungen werden ebenfalls Kaltplastiken, Thermoplastiken und Farbmarkierungen verwendet. Farbmarkierungen können produktbedingt nicht als Agglomeratmarkierung verlegt werden.
-
Insbesondere die beiden Messgrößen: Nachtsichtbarkeit nass und trocken sind von den nachgestreuten (dropon Verfahren) und teilweise in der Markierungsmasse werksseitig eingemischten, retroreflektierenden Glasperlen (beads eingemischt als premix-Perlen) oder von Reflektionselementen abhängig. Bei vielen Markierungsstoffen bestehen die NSM aus Reflektionselementen bzw. -perlen mit werksseitig bereits eingemischten Griffigkeitsmitteln. Die ausschließlich der erhöhten Rutschhemmung dienenden Griffigkeitsmitteln zeigen keine Reflektionseigenschaften.
-
Die amtlichen Prüfzeugnisse der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) beschreiben über die Prüfung eines Markierungssystems auf der Rundlaufprüfanlage der BASt (RPA), die verkehrstechnischen Anforderungen an Markierungssysteme (Griffigkeit, Nachtsichtbarkeit, trocken und feucht, die Tagessichtbarkeit und Überrollbarkeit) gemäß DIN EN 1436 („Anforderungen an Markierungen auf Straßen”). Das Prüfzeugnis ordnet das geprüfte Markierungssystem weiterhin in die verschiedenen „Verkehrsklassen” ein. Die Verkehrsklassen geben die maximal erreichte Fahrzeugüberrollungsanzahl (bis Klasse P7 mit 4 Millionen Überrollungen) an, bis zu der die Mindestanforderungen der oben genannten „Verkehrstechnischen Eigenschaften” noch erfüllt werden.
-
Mit dem Begriff „Markierungssystem” ist der Markierungsstoff mit den aufgebrachten NSM gemeint. Beide Produktgruppen sind mit vorgegebenen Verbrauchsmengen im Zuge der Applikation mit der Markierungsmaschine aufzubringen. Bei der Applikation des Markierungsstoffes treten keine oder nur geringfügige Aufbringverluste auf. Bei den NSM jedoch gelangt ein nicht unerheblicher Anteil der Perlen/Griffigkeitsmittel nicht in die Oberfläche des Markierungsstoffes.
-
Diese NSM dienen bei Dunkelheit der Retroreflektion des Fahrzeuglichtes zum Fahrer zurück. Die Reflektionsperlen oder Reflektionelemente sollen im Idealfall mit ca. 50–60% ihres Durchmessers in die Markierungsoberfläche eindringen. Die Retroreflektion des mit flachem Eingangswinkel einfallenden Fahrzeuglichtes erfolgt, nachdem der Lichtstrahl gemäß dem Brechungswinkel des Glaskörpers gebrochen wird, an der meist weißen Rückseite des Reflektionskörpers. Die weiße Reflektionsfläche wird durch den Markierungsstoff gebildet, in dem der Reflektionskörper teilweise eingedrungen und fixiert ist. Daher ist das Aufbringen von Reflektionselemten bzw. -perlen in den frischen, gerade applizierten Markierungsstoff aus Gründen der Nachsichtbarkeit (trocken und nass bzw. feucht) notwendig.
-
Je nach Markierungstyp und den entsprechenden Prüfzeugnissen für das Markierungssystem bestehen die NSM nur aus Reflektionskörpern oder aus diesen vermischt mit nicht reflektionsfähigen Griffigkeitsmitteln.
-
Dieses Aufbringen der NSM erfolgt meist durch Perlschleudern oder Perlpistolen. Diese Geräte werden für jeden Applikationsvorgang fest mit der Markierungsmaschine verbunden, wobei das Maschinenpersonal die Perlschleuder bzw. Perlpistole bezüglich der Montagehöhe über der Straßendecke, dem Abstand zur Applikationseinheit des Markierungsstoffes etc. je Auftrag und Vorgaben einzustellen hat. Diese Einstellarbeiten umfassen auch die NSM-Verbrauchsmenge.
-
Die Perlschleuder bzw. Perlpistole wird dem Stand der Technik entsprechend ohne weitere Verkleidungen frei über der Straßendecke stehend montiert. Ebenso ist gemäß den Veröffentlichungen, Prospekten oder Technischen Beschreibungen der Hersteller bzw. Zulieferbetrieben von Perlschleudern bzw. Perlpistolen und den Herstellern von komplett ausgestatteten Markierungsmaschinen eine Vorrichtung zur Aufnahme der nicht im Markierungsstoff fixierten NSM nicht bekannt.
-
Die Perlschleuder besteht im wesentlichen aus zwei mit geringem Abstand bzw. ohne Abstandsspalt angeordneten, gegenläufig angetriebenen Gummiwalzen. Beide Walzen werden über die gleiche Antriebsquelle angetrieben. Die NSM werden oberhalb der Walzen eingefüllt. Durch die Walzendrehungen erfolgt eine NSM-Beschleunigung, wodurch die zwischen ca. 8–20 cm über dem Markierungsstoff fest mit der Markierungsmaschine verbundene Perlschleuder die NSM mit hoher Geschwindigkeit auf die Markierungsoberfläche schießt. Meist arbeiten die Perlschleudern mit einer zusaätzlichen druckluftuntersunterstützte Beschleunigungserhöhung. Der Luftdruck ist hierbei einstellbar und beeinflusst ebenfalls die applizierte NSM-Menge.
-
Die Walzendrehzahl wird über variable Kettenradübersetzungen den unterschiedlichen NSM-Verbrauchsvorgaben angepasst. Über ein Laufrad, das über die Straßendecke geführt wird und damit die Fahrgeschwindigkeit abgreift, ist die Übersetzungs-Eingangsdrehzahl fahrgeschwindigkeitsproportional vorgegeben. Die gewünschte Übersetzungs-Ausgangsdrehzahl (= Walzendrehzahl) ist über verschiedene Zahnkranzgrößen einstellbar. Mit dieser Technik wird immer die gleiche NSM-Menge (je m2 Markierungsfläche), unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit der Markierungsmaschine, sicherstellt. Es wird in diesem Zusammenhang auch von einer „wegeabhängigen Applikation” gesprochen, womit die geschwindigkeitsunabhängige Beibehaltung der NSM-Applikationsmenge gemeint ist.
-
Die Perlpistole erreicht die NSM-Beschleunigung durch Druckluftunterstützung. Durch Veränderung des Luftdruckes oder durch weitere Einstellmöglichkeiten kann die NSM-Verbrauchsmenge variiert werden. Die geschwindigkeitsunabhängige Beibehaltung der NSM-Applikationsmenge wird neben dem einstellbaren Luftdruck mittels der zuvor beispielhaft beschriebenen Laufrad-Zahnradübersetzungen erreicht.
-
Bei der Perlschleuder- und der Perlpistolenvariante wird die geforderte Menge an NSM vor der Applikation gemessen und über die verschiedenen Zahnradübersetzungen den Vorgaben entsprechend eingestellt. Hierzu wird am unteren Ausgang der Perlschleuder oder Perlpistole ein NSM-Auffanggefäß oder ein Auffangbeutel angebracht. Danach fährt die Markierungsmaschine eine Strichlänge, die einem Quadratmeter Markierungsfläche entspricht (z. B. Strichbereite 0,1 m: zu fahrende Messstrecke: 10 m). Die aufgefangene NSM-Menge wird gewogen und mit den Prüfzeugnisvorgaben verglichen. Bei Abweichungen werden andere Zahnradübersetzungen verwendet. Bei Perlschleudern sind beispielhaft NSM-Verbrauchsmengen von ca. 100 bis 1000 g/m2 machbar.
-
Damit kann meist eine vertretbare Verbrauchsannäherung an die Prüfzeugnisvorgaben erreicht werden. Das beschriebene NSM-Auffangverfahren erfolgt somit verlustfrei, es werden alle die Perlpistole bzw. Perlschleuder verlassenden NSM aufgefangen und gewogen. Diese gemessene NSM-Menge entspricht aber nicht der anschließend in dem Markierungsstoff eingebundenen NSM-Menge.
-
Unter
EP0225653 wird einerseits die Vorgehensweise zur NSM-Verbrauchsmessung vor der Applikation beschrieben. Weiterhin wird dort bereits die Differenz zwischen der vorab gemessenen NSM-Menge und der anschließend tatsächlich in die Markierungsstoffoberfläche applizierten NSM-Menge mit der Formulierung: „... Eine derartige Prüfung liefert jedoch, auch wenn sie sehr sorgfältig ausgeführt wird, keine Sicherheit, ob die bei der Prüfung ermittelte Perlenmenge auch tatsächlich bei der Verlegung im Rahmen der ganzen Tagesleistung aufgestreut worden ist ...” erwähnt.
-
Die ZTV M 02 fordert im Rahmen von Markierungsbeauftragungen neben der Ersteinstellung der Markierungsmaschine auch die regelmäßigen Durchführungen von zu protokollierenden Eigenüberwachungen. Dies ist unter 6.1.2.1. „Eigenüberwachung bei der Ausführung” in der ZTV M 02 beschrieben.
-
Die ZTV M 02 regelt unter Punkt 5.2 „Applikation von Markierungsstoffen” bezogen auf die NSM: „... Die Nachstreumittel müssen gleichmäßig über die Oberfläche verteilt und ausreichend tief im Markierungsstoff eingebettet sein. Die im Prüfzeugnis angegebene Nachstreumittelmenge darf nicht unterschritten werden ...” und danach „... Die Nachstreumittel müssen mit einem Applikationsgerät aufgetragen werden, das eine gleichmäßige Verteilung der Nachstreumittel gewährleistet ....”
-
Die Applikationsbreite der Perlschleuder bzw. Perlpistolen soll der applizierten Strichbreite des Markierungsstoffes entsprechen. Die Perlschleuder bzw. Perlpistolen sind fluchtend mit dem Markierungsstrich einzustellen.
-
Die ZTV M 02 geht aber auf die bisher üblichen applikationsbedingten NSM-Verluste nicht genauer ein.
-
Problem des Standes der Technik
-
Dem Stand der Technik entsprechend sind die Applikationseinheiten für den Markierungsstoff und die NSM-Perlschleudern bzw. Perlpistolen ohne Trennelement zueinander längs der Fahr- bzw. Markierungsrichtung hinter einander angeordnet. Hierdurch kommt es in der Praxis zu Verunreinigungen der Markierungsstoff-Applikationseinheit durch die NSM-Perlschleuder bzw. Perlpistole und umgekehrt. Weiterhin werden die angrenzenden Bauteile der Markierungsmaschine mit Markierungsstoff verklebten NSM-Resten verschmutzt.
-
Die NSM werden bei der Perlpistole mittels Luftdruckzugabe, ähnlich der Zerstäuberluft-Spritztechnik, so beschleunigt, dass die NSM-Einbettung in den Markierungsstoff sichergestellt wird. Bei den Perlschleudern wird meist unterhalb der gegenläufigen Doppelwalzen (auch oft mit „Mengen-Dosierwalzen” bezeichnet) eine Beschleunigungswalze (Metallrohr mit einer Reihe von senkrecht auf dem Trägerrohr angebrachten Metallstegen) angeordnet. Diese Beschleunigungswalze wird meistens luftdruckbetrieben und beschleunigt die NSM auf die notwenige Geschwindigkeit. Somit verursachen Perlpistolen und Perlschleudern luftdruckbedingte NSM-Verwirbelungen- und damit NSM-Verluste, die sich nach dem gegenwärtigen Stand der Technik nicht vemeiden lassen.
-
Es kommt bei stärkerem Wind zu einem Verwehen des NSM-Strahles, ein Teil der NSM gelangt somit nicht auf die Oberfläche des Markierungsstoffes. Erfahrungsgemäß führen auch die bei Autobahnmarkierungen entstehenden starken, durch vorbeifahrenden LKW erzeugten Luftbewegungen, zu unerwünschten Ablenkungen des NSM-Strahles.
-
Insbesondere bei der Applikation von Markierungsfarben (gilt auch für die Applikation von Kaltspritzplastik = KSP) werden die beiden Techniken: Airless- oder Airspray-Applikation angewendet. Bei beiden Verfahren entstehen starke Luftströmungen oder Luftverwirbelungen, die ebenfalls zu NSM-Verwehungen der räumlich eng nachfolgenden NSM-Applikation führen können.
-
Bei den Agglomeratmarkierungen, bestehend aus Thermoplastik- oder Kaltplastikprodukten wird der Markierungsstoff gezielt nicht über die gesamte Strichbreite appliziert. Das „Merkblatt für Agglomeratmarkierungen" der Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Verkehrsführung und Verkehrssicherheit, Ausgabe 2006, FGSV Verlag GmbH, beschreibt die Agglomeratmarkierungen näher. Bei den Agglomeratmarkierungen werden gemäß den Vorgaben in dem genannten Merkblatt bis zu 40% der Straßenoberfläche im Zuge der Markierungsapplikation gezielt nicht mit Markierungsstoff belegt. Die hierdurch entstehenden Zwischenräume erlauben eine bessere Wasserabführung von der Markierungsfläche auf die benachbarte Straßendecke. Vor allem entstehen durch diese nicht geschlossene, unterbrochene Markierungsstruktur genügend Flankenflächen.
-
Diese nicht waagrecht verlaufenden mit NSM abgestreuten Agglomeratflanken bleiben gegenüber überfahrungsbedingten Beschädigungen länger geschützt, insbesondere werden die Flankenbereiche weniger durch Schneepflugüberfahrungen geschädigt. Die Flankenflächen erbringen daneben verbesserte Retroreflektionswerte (Nachsichtbarkeitswerte trocken, nass bzw. feucht).
-
Bei der Abstreuung einer Thermoplastik- oder Kaltplastikagglomeratmarkierung prallen systembedingt ein Teil der NSM auf die nicht markierte Straßenoberfläche oder eine vorhandene, feste Markierungsfarbe und werden von dort wegen der hohen kinetischen Energie der auftreffenden NSM unkontrolliert von der Markierungsfläche weg geschleudert.
-
Bei den Agglomeratmarkierungen und bei allen anderen, flächig aufzubringenden Markierungstypen gelangt wegen der üblichen offenen, verkleidungsfreien Montage der NSM-Perlschleudern bzw. Perlpistolen erfahrungsgemäß ein nicht genau quantifizierbarer NSM-Anteil außerhalb der seitlichen Markierungsbegrenzungen auf die Straßendecke und springt damit unkontrollierbar weg von der Markierungsoberfläche. Dies kann gegenwärtig bei jeder NSM-Applikation festgestellt werden. Teilweise springen die NSM bis zu 2 Meter hoch, daher tragen viele Maschinenfahrer Schutzbrillen gegen diese Perlenstreuung.
-
Somit stellen die unkontrolliert von der Straßendecke abprallenden NSM sogar ein Verletzungsrisiko für das Maschinenpersonal oder andere, in der Nähe sich aufhaltende Personen dar.
-
Diese Verlustperlen sind nach dem Vorbeifahren der Markierungsmaschine meist leicht retroreflektierend, teilweise „funkelnd”, beidseitig der Markierung bis zu einer Breite von 40 cm erkennbar. Diese nicht im Markierungsstoff eingebundene NSM-Menge wird in der Markierungspraxis als unvermeidliche Abweichung von der zuvor verlustfrei ermittelten NSM-Applikationsmenge (oben beschriebene 1 m2-NSM-Verbrauchsmengenermittlung) hingenommen.
-
Die ZTV M 02 fordert unter Punkt 5.2. „Applikation von Markierungsstoffen” u. a.: „... Die im Prüfzeugnis angegebene Nachstreumittelmenge darf nicht unterschritten werden ...” Die ZTV M 02 geht aber nicht auf die zuvor beschriebenen, dem Stand der Technik nach unvermeidlichen NSM-Verluste ein. Es wird kein entsprechender NSM-Verbrauchszuschlag für die Streuverluste beschrieben. Es ist auch kein genaues Verfahren in den Regelwerken beschrieben, ob bzw. wie die applikationsbedingten NSM-Verluste gemessen bzw. ausgeglichen werden könnten.
-
In der Markierungspraxis ist es nur mit zusätzlichem Prüfaufwand möglich, die tatsächlich auf der Markierungsoberfläche fixierte NSM-Menge und damit den Verlust an NSM, zu ermitteln. Dazu sind zuvor ausgewogene Prüfbleche, möglichst mit und ohne NSM mit der Maschine zu markieren. Durch die Gewichtsdifferenzen unter Beachtung der markierten Prüfblechfläche lässt sich die eingebundene NSM-Menge ermitteln. Durch Vergleich mit der vor Markierungsbeginn durchgeführten, verlustfreien 1 m2-NSM-Verbrauchsmessung ist der NSM-Verlust ermittelbar. Die ZTV M 02 beschreibt unter Punkt 6.1.3.2-Kontrollprüfungen während der Applikation- die Kontrollmessungen mittels solche Probeträger. Die Problematik det NSM-Verluste wird aber in der ZTV M 02 nicht explizit thematisiert.
-
Neben den genannten Verlusten verändert sich die von der Perlschleuder bzw. Perlpistole abgegebene NSM-Menge während eines Arbeitstages öfters, ohne dass dies vom Maschinenpersonal bemerkt oder kontrolliert wird. Die Markierungsmaschinen erzeugen wegen der vielen Nebenaggregate, den Kompressoren etc. Erschütterungen, die zu Veränderungen der von der Perlschleuder bzw. Perlpistole abgegebenen NSM-Mengen führen können.
-
Hinzu kommt die Möglichkeit des schwankenden Luftdrucks in der maschineneigenen Druckluftversorgung, auch dies kann zur Veränderungen der applizierten NSM-Menge führen. Das Maschinenpersonal kann Veränderungen der applizierten NSM-Mengen während des Fahrbetriebes kaum erkennen.
-
Die Hersteller von Markierungsmaschinen und die Zulieferanbieter von Perlschleudern bzw. Perlpistolen gehen in ihren Veröffentlichungen ebenso wenig auf die NSM-Verluste ein, wie dies bei den Hersteller von geprüften Markierungssystemen (Markierungsstoff mit NSM) der Fall ist.
-
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Markierungsmaschine zum Aufbringen von Markierungsstoffen und NSM auf Verkehrsflächen zu schaffen, die die zuvor genannten Nachteile ausräumt. Es sollen damit eine deutliche Reduzierung des applikationsbedingten NSM-Verlustes, in Verbindung mit einer erhöhten Umweltfreundlichkeit, einer geringeren Unfallgefahr, verbesserten Verkehrstechnischen Eigenschaften der applizierten Markierung (u. a. höhere Werte der trocken und nass messbaren Nachtsichtbarkeit) erreicht werden.
-
Damit soll die bisherige Differenz zwischen den im Prüfzeugnis genannten NSM-Verbrauchsmenge bzw. der verlustfrei ermittelten NSM-Menge (1-m2-NSM-Auffangmessung) einerseits und den praxisüblichen NSM-Verlusten anderseits erheblich reduziert werden.
-
Die Erfindung macht es erstmals möglich, die vom Auftraggeber gemäß den Prüfzeugnissen vorgegebenen und eingestellten NSM-Verbrauchsmengen mit einer vertretbaren und relativ konstant bleibenden NSM-Verlustrate auf die Markierungsstoffoberfläche zu bringen.
-
Die in den Schutzansprüchen beschriebene Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung des oben beschriebenen Standes der Technik dar.
-
Erreicht wird dies nach der Erfindung mittels der Anbringung einer beweglich angeordneten, unterseitig offenen Einhausungsvorrichtung, die in der Ruhestellung oberhalb bzw. außerhalb der Perlpistole oder Perlschleuder die Einstell-, Wartungs- und Kontrolleinstellungen an den Nachstreumittel-Applikationseinheiten nicht behindert. Die Einhausungsvorrichtung kann mittels mechanischer Führungskomponenten von der Ruheposition in die Arbeitsposition und umgekehrt bewegt werden.
-
In der Arbeitsposition umschließt die Einhausungsvorrichtung die Perlpistole bzw. Perlschleuder ganz oder teilweise. Die NSM-Versorgungsverbindungen der Perlpistole bzw. Perlschleuder werden so durch die Einhausungsvorrichtung geführt, dass die Arbeitsweise der Perlpistole bzw. Perlschleuder gewährleistet bleibt. Die Funktionsfähigkeit der Perlpistole bzw. Perlschleuder ist sichergestellt, unabhängig davon, ob die Einhausungsvorrichtung sich in der Ruhe- oder Arbeitsposition oder zwischen diese beiden Endpositionen befindet.
-
Insbesondere bei der Anwendung von Perlpistolen ermöglicht die erfindungsgemäße Einhausungsvorrichtung mittels der schlitzartigen Aussparungen (21), dass sich der in der Einhausungsvorrichtung vorhandene Luftüberdruck gezielt nach außen ableiten lässt. Diese beiden schlitzartigen Aussparungen (21) leiten dadurch einen Teil der nicht bereits im Markierungsstoff eingebetteten NSM, außerhalb der Einhausung, und zwar vorwiegend längs über die Markierungsoberfläche. Damit kann sich ein Teil dieser durch die schlitzartigen Aussparungen (21) transportierten NSM vor bzw. hinter der Einhausungsvorrichtung noch in die Markierungsoberfläche einbetten.
-
Die erfindungsgemäße Einhausungsvorrichtung ermöglicht in Verbindung mit der Absaugvorrichtung für nicht im Markierungsstoff fixierte NSM erstmals eine Wiederverwendung dieser bisherigen NSM-Verlustmengen.
-
Die Einhausungsvorrichtung wird in der untersten Arbeitsstellung ziehkastenähnlich direkt oder knapp über die Straßendecke geführt.
-
Die Einhausungsvorrichtung ist vorteilhaft von Beginn an beim Neubau einer Markierungsmaschine oder als Anbauteil an bestehende Markierungsmaschinen realisierbar. Die für den Betrieb der Einhausungsvorrichtung notwendige elektrische, pneumatische und/oder hydrauliche Engerieversorgung ist auch an älteren, selbstfahrenden Markierungsmaschinen vorhanden.
-
Die erfindungsgemäße Einhausungsvorrichtung ist den jeweiligen baulichen und maschinentechnischen Bedingungen leicht anzupassen. Die Einhausungsvorrichtung arbeitet weitgehend wartungsfrei und verschleißarm. Es sind daher je nach den verwendeten Aggregaten unterschiedlich dimensionierte Einhausungen zu erstellen, um die Funktion sicher zu erfüllen und gleichzeitig die Markierungsfunktion nicht zu behindern.
-
Die Markierungsmaschine, einschl. der Nachstreumittel-Applikationseinheit kann auch dann genutzt werden, wenn die Einhausungsvorrichtung in die Ruhestellung verbracht wird.
-
Insbesondere bei der Applikation von Strich-Lücke Markierungen (meist unterbrochene Mittelmarkierungen oder auch breitere Blockmarkierungen) kann die Einhausungsvorrichtung im Lückenbereich, in der nicht markiert wird, geringfügig über die zu markierende Straßendecke angehoben werden. Dies reduziert den Verschleiß an den Gleitschienen (6).
-
Die Absaugfunktion der Einhausungsvorrichtung kann mittels entsprechender Steuerung nach Beendigung der Markierungsapplikation (4, 7) für eine kurze Wegstrecke zeitversetzt in Betrieb bleiben, damit wird die Rate der abgesaugten (11), nicht im Markierungsstoff (4, 7) eingebundenen Nachstreumittel erhöht.
-
Durch eine in- und/oder außenseitigen, elastischen Verkleidung bzw. Beschichtung der Einhausungsvorrichtung werden Beschädigungen der auf die Innenwand prallenden NSM vermieden, und gleichzeitig reduziert eine solche elastische Verkleidung die entstehenden Geräuschemissionen.
-
Die Einhausungsvorrichtung kann insbesondere bei der Verwendung von Perlschleudern entsprechende Aussparungen bzw. Öffnungen aufweisen, durch die die Perlschleuder-Antriebswelle geführt wird. Die meisten Perlschleudern werden über ein Laufrad angetrieben, das über die Straßendecke zwangsgeführt wird und gleichzeitig die Sicherstellung der geschwindigkeitsunabhängigen, gleichbleibenden NSM-Applikationsmenge der Perlschleuder erreicht.
-
Auch bei der Variante mit der Perlpistolen-Applikation werden zur Sicherstellung einer geschwindigkeitsunabhängigen, gleichbleibenden NSM-Applikationsmenge solche Laufräder verwendet. Deshalb lassen sich auch hier durch die beschriebenen Öffnungen in der Außenwand der Einhausungsvorrichtung aufwendige Kraftübertragungstechniken vermeiden. Diese Laufräder sind meist mit einer Kupplung ausgestattet, die es ermöglicht, ein schnelles Ein- und Ausschalten der NSM-Applikation bei Strich-Lücke-Applikationen sicherstellen. Die Kupplungsbauteile befinden sich dabei außerhalb der erfindungsgemäßen Einhausungsvorrichtung.
-
Bei der Einhausungsvorrichtung (1) kann die in Fahrt- und damit Markierungsrichtung zeigende untere Stirnseite (einschließlich einer der schlitzartigen Öffnungen 21) etwas erhöht verlaufend ausgeführt werden. Damit wird auf unebenen Deckenoberflächen ein unerwünschtes Aufsetzen dieser fahrtrichtungsseitigen Stirnfläche der Einhausungsvorrichtung vermieden. Diese Zielsetzung kann auch erreicht werden, indem die gesamte Einhausungsvorrichtung in Fahrtrichtung angehoben angeordnet wird.
-
Die Erfindung ist bei allen Markierungsprodukten wie Kaltplastiken, Kaltspritzplastik, Thermoplastik, Thermospritzplastik und den Farbmarkierungen, bei denen NSM in die frisch applizierte Markierungsoberfläche einzubringen sind, vorteilhaft einsetzbar.
-
Die Erfindung ermöglicht den verstärkten Einsatz von hochwertigeren NSM, insbesondere von Reflektionsperlen bzw. -elementen mit einem höheren Brechungsindex und damit mit einer höheren Nachtsichtbarkeit. Die deutlich geringere NSM-Verlustrate macht den Einsatz dieser höherpreisigen Reflektionsperlen bzw. -elemente wirtschaftlich und technisch sinnvoll.
-
In den letzten Jahren wurden verstärkt mit Kaltplastik- und Heißplastikprodukten herzustellende Agglomeratmarkierungen eingebaut. Diese Agglomeratmarkierungen werden durch gezielt unterbrochen verlegte einzelne Markierungselemente hergestellt. Dabei wird gemäß ZTV M 02 auf maximal 40% der zu markierenden Grundfläche kein Markierungsstoff aufgebracht. Wie bereits zuvor beschrieben, prallen aber die ganzflächig applizierten NSM zum Teil von der Straßendecke unkontrolliert ab und gelangen somit nicht oder nur mit verringerter Einschussgeschwindigkeit danach auf die Markierungsoberfläche. Durch die erfindungsgemäßen Verwendung der Einhausungsvorrichtung und der damit sichergestellten NSM-Auffang- und Wiederverwendungsoption wird der NSM-Verlust bei Agglomeratmarkierungen so besonders signifikant reduziert.
-
Weiterhin besteht ein Vorteil darin, dass die systembedingte Eigenschaft der Einhausungsvorrichtung ist, bei unerwünschten Veränderungen der NSM-Ausgangsmenge, die von der Nachstreumittel-Applikationseinheit abgegeben wird, durch das Zusammenspiel von Einhausung, NSM-Absaugung und NSM-Rückführung eine relativ konstante NSM-Menge auf die Markierungsoberfläche zu leiten. Das heißt sollten durch Schwankungen etwa zuviel NSM abgegeben werden und somit mehr, als die Markierung aufnehmen kann, so führt dies nicht zu Verlusten, da so lediglich die Rate der zurückgeführten NSM steigt, diese aber im System verbleiben.
-
In einer vorteilhaften Bauform sind horizontal verlaufenden schlitzartigen Aussparungen der Einhausungsvorrichtung vorgesehen, die eine Überfahrung der Einhausungsvorrichtung über die frisch applizierte Markierungsfläche ermöglichen und hierbei je nach den in der Einhausungsvorrichtung vorherrschenden Luftdruckverhältnisse entweder der Be- oder Entlüftung dienen können.
-
Hintergrund hierfür ist, dass die luftdruckfördernde Perlpistole einen starken Luftstrom und somit Überdruck in der Einhausungsvorrichtung erzeugt. Diese überschüssige Luft, vermischt mit NSM, macht es sinnvoll, die Absaugleistung zu steigern und/oder zusätzliche Öffnungen in der Einhausungsvorrichtung zu öffnen, vielleicht mit Metallnetzen, die die NSM zurückhalten. Ein Teil des Überdruckes wird durch die flachen Schlitze über dem frischen Markierungsstrich entweichen können. Diese Schlitze sollten daher zudem zweckmäßigerweise in der Schlitzhöhe einstellbar sein. Bei der Perlschleuder ohne Druckluftunterstützung werden durch die zwei Schlitzöffnungen weniger Druck/NSM entweichen.
-
Nachfolgend ist die Ausführungsform der Erfindung mittels dreier Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen im Sinne einer besseren Erkennbarkeit der erfindungsbezogenen Details keine luftdruckbetriebene Beschleunigungswalze, wie sie meist unterhalb der gegenläufigen Doppel-Dosierwalzen (14) angebracht ist. Ebenso wurde auf die zeichnerische Darstellung des Nachstreumittel-Versorgungstankes verzichtet.
-
Es zeigen
-
1 einen Schnitt durch die Schmalseite der Einhausungsvorrichtung, gemäß Schnitt B-B (siehe 3), dargestellt in der unteren Arbeitsposition und
-
2 einen Schnitt durch die Schmalseite der Einhausungsvorrichtung in der oberen Ruheposition und
-
3 einen Längsschnitt durch die Einhausungsvorrichtung, gemäß Schnitt A-A (siehe 1).
-
In 1 ist die Einhausung 1 erkennbar, in der eine Perlenschleuder 2 angeordnet ist, die über ein Kettenantriebsrad 3 angetrieben wird. Die Darstellung entspricht dem Schnitt B-B (gemäß 3).
-
Die Einhausung 1 befindet sich hierbei knapp über der mit einem Markierungsstoff 4 versehenen Straßendecke 5, wobei die Einhausung 1 in dieser beispielhaften Bauform über Gleitschienen 6 geführt wird, die sich auf der Straßendecke 5 abstützen. Die dargestellten drei Figuren zeigen nicht die Applikationseinheit für den Markierungsstoff 7.
-
Die Einhausung 1 weist auf den beiden Stirnseiten je eine untere schlitzartige Öffnungen 21 auf. Diese Öffnungen 21 verhindern den Kontakt der Einhausung 1 mit dem Markierungsstoff 7 bzw. dem mit NSM nachgestreuten Markierungsstoff 4.
-
Auf der Strassendecke 5 erkennbar ist eine frisch applizierte Strassenmarkierung mit „drop-on”-Nachstreumitteln (NSM) 4, die aus der Perlschleuder 2 innerhalb der Einhausung 1 auf die frische Markierung 7 aufgebracht werden. Die NSM werden hierbei der Perlschleuder 2 innerhalb des Perlschleuder-Versorgungsrohres 8 oberseitig zugeführt 18. Das Versorgungsrohr 8 ist mit dem nicht dargestellten NSM-Vorratsbehälter auf der Markierungsmaschine verbunden. Das Versorgungsrohr 8 dient zusätzlich zur Führung der Einhausung 1 mit Hilfe des Gleitrohres 12, das auf der Einhausungsoberseite 1 befestigt ist, wenn die Einhausung 1 von der Ruhe- in die Arbeitsposition und umgekehrt verbracht wird.
-
Oberhalb sind in die Einhausung 1 beispielhaft zwei schlauchartige Rückführungsverbindungen 9 für die nicht im Markierungsstoff eingebundenen NSM 11 angeordnet. Diese schlauchartigen Rückführungsverbindungen 9 werden außerhalb der Einhausung 1 zusammengeführt 22 und sind mit der Einhausung 1 über die beiden Anschlussmöglichkeiten 10 verbunden. Auf diese Weise bewirkt die Einhausung 1 auf der einen Seite eine Ausrichtung der aufgebrachten NSM, sodass seitlich an der Innenseite der Einhausung 1 auftreffende NSM wieder auf die Markierungsoberfläche zurückgeführt werden, wodurch die Rate der auf der Markierungsoberfläche verbleibenden NSM erhöht wird.
-
Auf der anderen Seite wird die Perlschleuder 2 gegenüber äußeren Einflüssen, insbesondere Wind geschützt, wodurch die Ausrichtung der Perlschleuder 2 verbessert wird. Schließlich bewirkt die innerhalb der Einhausung 1 angeordnete Absaugung, dass NSM, die nicht in die Markierungsoberfläche 4 bzw. 7 eingebunden werden, aufgenommen und über die Transportstrecke 23, innerhalb des NSM-Versorgungsrohres 8, als NSM-Versorgung 18, zurückgeführt werden, wodurch keine oder wenige NSM ungenutzt in die Umwelt gelangen und damit die NSM-Nutzungsrate verbessert wird, was zu einer Kostenreduzierung beträgt.
-
Die Einhausung 1, mit dem darauf angebrachten Gleitrohr 12, ist von der Ruheposition in diese Arbeitsposition entlang des Perlschleuder-Versorgungsrohres 8 und mit Hilfe des Rahmens 13, der Teil der nicht vollständig dargestellten mechanischen Führungskomponenten ist, verbracht worden.
-
Die beiden Perlschleuderwalzen 14 werden über die Achse 15 vom Kettenrad 3 angesteuert. Das Kettenrad 3 ist über den Kettenantrieb 16 mit einem nicht dargestellten Laufrad verbunden. Das Laufrad wird über die Straßendecke 5 zwangsgeführt und greift dort die Fahrgeschwindigkeit ab.
-
Die Einhausung 1 wird mittels der seitlich an der Einhausung 1 angebrachten Gleitschienen über die Straßendeckenoberfläche geführt.
-
Der auf der Einhausung 1 befestigte Rahmen 13 ist Teil der nicht vollständig dargestellten mechanischen Führungskomponenten.
-
2 zeigt die Perlschleuder 2 in der Position wie in 1 dargestellt. Die Einhausung 1 wurde in die höhere Ruheposition verbracht. Hierzu ist zuvor das fest auf der Einhausung 1 angebrachte Gleitrohr 12 entlang dem Perlschleuder-Versorgungsrohr 8 in diese höhere Ruheposition gebracht worden. Die Perlschleuder 2 ist in dieser Konfiguration ebenfalls einsetzbar, allerdings werden dann deutlich weniger NSM in der Oberfläche des Markierungsstoffes 7 eingebettet.
-
Es fehlt bei dieser Konfiguration der Schutz gegen windverursachte NSM-Verwehungen, ein Teil der NSM gelangt ungenutzt in die Umwelt. Die NSM-Nutzungsrate ist gegenüber der Arbeitsweise gemäß 1 reduziert und damit wird die Nachtsichtbarkeit der Markierungsoberfläche 4 (trocken und nass messbar) geringer ausfallen.
-
Weiterhin ist mit größeren Abweichungen der in den Prüfzeugnissen vorgegebenen NSM-Verbrauchsmenge im Vergleich zu der eingebetteten NSM-Menge zu rechnen. Die NSM-Applikation, ohne den Schutz der in die Arbeitsposition verbrachten Einhausung 1, macht für das Bedienungspersonal der Markierungsmaschine das Tragen von Schutzbrillen gegen hoch springende NSM aus Gründen des Arbeitsschutzes notwendig
-
3 zeigt den inneren Längsaufbau der Einhausung 1 gemäß dem Schnitt A-A (siehe 1). Die Perlschleuder 2 transportiert die von oben durch das NSM-Versorgungsrohr 8 anstehenden NSM 18 durch zwei gegenläufige Walzen 14 mit elastischer Oberfläche auf die Markierungsoberfläche 7. Nicht dargestellt ist die meist zusätzlich in der Perlschleuder 2 installierte, oft druckluftbetriebene Beschleunigugnswalze.
-
Rechts vor der Einhausung befindet sich die nicht dargestellte Applikationseinheit für den Markierungsstoff 7. Die nicht in der Markierungsoberfläche eingebetteten NSM 11 werden außerhalb der Einhausung 1 über die beiden Anschlussmöglichkeiten 10 den beiden schlauchartigen Rückführungsverbindungen 9 und danach der NSM-Versorgung 18 zugeführt.
-
Das Rad 19 treibt beispielhaft die beiden gegenläufigen Walzen 14 innerhalb der Perlschleuder 2 an. Dieses Rad 19 ist über die Achse 15 mit dem außerhalb der Einhausung 1 befindlichen Kettenantriebsrad 3 verbunden. Die Einhausung 1 zeigt seitlich eine schlitzartige Öffnung 20, durch die die Achse 15 geführt wird. Hierdurch kann die Einhausung 1 über die Perlschleuder 2 verbracht werden, wenn sich die Perlschleuder 2 in ihrer unteren Arbeitsposition befindet.
-
Weiterhin ermöglicht diese schlitzartige Öffnung 20 der Einhausung 1, dass die Einhausung 1 stufenlos in alle denkbaren Positionen zwischen Arbeits- und Ruheposition gebracht werden kann.
-
Beispielhaft ist die NSM-Absaugung 11 von nicht in die Markierungsoberfläche 7 eingebetteten NSM über die beiden Anschlussmöglichkeiten 10, die Transportstrecke 23 und schließlich zurück in die NSM-Versorgung 18 dargestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Einhausung
- 2
- Perlschleuder
- 3
- Kettenrad
- 4
- Markierungsstoff mit NSM
- 5
- Straßendecke
- 6
- Gleitschienen
- 7
- Markierungsstoff ohne NSM
- 8
- Perlschleuder-Versorgungsrohres
- 9
- Rückführungsverbindung
- 10
- Anschlussmöglichkeiten
- 11
- NSM
- 12
- Gleitrohres
- 13
- Rahmen
- 14
- Perlschleuderwalzen
- 15
- Achse
- 16
- Kettenantrieb
- 18
- NSM-Versorgung
- 19
- Rad
- 20
- schlitzartige Öffnung
- 21
- Öffnungen
- 22
- Zusammenführungspunkt
- 23
- Transportstrecke
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DIN EN 1436 [0004]
- TL M 06 – Technische Lieferbedingungen für Markierungsmaterialien – der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Verkehrsführung und Verkehrssicherheit, Ausgabe 2006, FGSV Verlag GmbH [0006]
- DIN EN 1436 [0017]
- „Merkblatt für Agglomeratmarkierungen” der Forschungsgemeinschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Verkehrsführung und Verkehrssicherheit, Ausgabe 2006, FGSV Verlag GmbH [0037]