DE4329641C2 - Straßenmarkierungsmaschine mit Drosselvorrichtung zur Beeinflussung des Markierungsstoffauftrages - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Straßenmarkierungsmaschine zur Erzeugung von Markierungslinien auf Straßenoberflächen mit minde­ stens zwei unabhängig voneinander zu öffnenden und zu schließenden Markierungsstoffauslässen und einer nichtdosierenden Förderpumpe, die den Markierungsstoff aus einem Vorratsbehälter zu den Markie­ rungsstoffauslässen fördert und den nicht aus den Auslässen aus­ tretenden Markierungsstoff durch einen von der Druckseite der Pumpe wegführenden Rücklaufkanal zum Vorratsbehälter oder direkt zur Ansaugseite der Pumpe zurückfördert.

Die aus den geöffneten Auslässen austretende Markierungsstoffmenge ist unter anderem von dem im Verteilerkanal herrschenden Markie­ rungsstoffdruck und dem Querschnitt der Auslässe abhängig. Ent­ sprechend der Breite und Schichtdicke der zu erzeugenden Markie­ rungslinien wird die Größe des aus den Auslässen austretenden Markierungsstoffstromes mit Hilfe des Druckes im Verteilerkanal an die Fahrgeschwindigkeit angepaßt. Der Markierungsstoffdruck wie­ derum ist unter anderem abhängig von der Pumpenfördermenge, die unter anderem durch die Pumpendrehzahl bestimmt wird, und von dem Strömungswiderstand, der durch den Rücklaufkanal dem zur Ansaug­ seite der Pumpe zurückkehrenden Markierungsstoffstrom entgegen­ gesetzt wird.

Der sich im Verteilerkanal einstellende Markierungsstoffdruck kann also aufgrund der vielen Einflußgrößen und Betriebsbedingungen sehr unterschiedlich sein.

Bei den in derartigen Markierungsmaschinen verwendeten Förderpum­ pen handelt es sich um Pumpen, bei denen die Fördermenge außer von der geometrischen Auslegung auch von der Markierungsstoffviskosi­ tät, von der Drehzahl und vom Gegendruck abhängt. Eine solche Pumpe ist z. B. die Schneckenpumpe. Die Fördermenge erreicht bei einem Gegendruck Null ihr Maximum, während bei einer Fördermenge Null - z. B. bei geschlossenem Pumpenauslaß - der erzeugte Gegen­ druck sein Maximum aufweist.

Beim Markierungsvorgang werden Fahrgeschwindigkeit, Pumpendrehzahl und der durch Linienbreite und -schichtdicke bestimmte austretende Markierungsstoffstrom aufeinander abgestimmt. Fahrgeschwindigkeit und Pumpendrehzahl werden danach möglichst konstantgehalten.

Bei den bekannten Maschinen dieser Art fällt auf, daß beim Öffnen einer oder mehrerer Markierungsstoffauslässe zusätzlich zu bereits geöffneten Auslässen eine im Erscheinungsbild der Markierungsli­ nien sichtbare Abnahme der pro Auslaß austretenden Markierungs­ stoffmenge eintritt. Die Gesamtaustrittsmenge wächst zwar mit dem Gesamtquerschnitt der geöffneten Auslässe, aber sie wächst nicht proportional. Bei Markierungen, die z. B. aus einer durchgehenden und einer parallelen unterbrochenen Linie bestehen, ist es aber Vorschrift, daß die Linien in Längsrichtung stets die gleiche Schichtdicke aufweisen.

Eine pro Querschnittseinheit der geöffneten Auslässe sinkende Markierungsstoffmenge zeigt an, daß der Markierungsstoffdruck vor den Auslässen sinkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gleichbleibender Pumpendrehzahl unabhängig von der Größe des Gesamtquerschnittes der geöffneten Auslässe den Markierungsstoffdruck vor den Ausläs­ sen konstant zuhalten, um somit die pro Querschnittseinheit aus­ tretende Markierungsstoffmenge konstantzuhalten. Dies soll nach dem Erfindungsgedanken durch stromsteuernde Maßnahmen erfolgen, mit denen die Größe des zu den Auslässen fließenden und/oder des von der Druckseite der Pumpe zur Ansaugseite zurückkehrenden Mar­ kierungstoffstromes so gesteuert wird, daß der Druck vor den Aus­ lässen konstant bleibt. So könnte in dem Kanal zwischen Pumpe und Auslässen ein verstellbares Drosselorgan vorgesehen werden, das bei Öffnung nur eines Auslasses den Markierungsstoffstrom zum Auslaß begrenzt und bei Öffnung weiterer Auslässe so verstellt wird, daß der Markierungsstoffstrom zum Verteilerkanal so an­ wächst, daß der Druck im Verteilerkanal aufrechterhalten wird.

Ebenso ist ein Drosselorgan im Ansaugkanal zwischen der Einmündung des Rücklaufkanals und der Pumpe denkbar, das bei Öffnung nur eines Auslasses den von der Pumpe angesaugten Markierungsstoff­ strom begrenzt und bei Öffnung weiterer Auslässe so verstellt wird, daß sich der Markierungsstrom ebenfalls so vergrößert, daß der Druck im Verteilerkanal aufrechterhalten wird. Wenn nach dem Öffnen eines ersten Auslasses wahlweise ein oder mehrere weitere Auslässe geöffnet werden sollen oder wenn die zusätzlich zu öff­ nenden Auslässe nacheinander geöffnet werden sollen, ist das Dros­ selorgan nach einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einer Betätigungseinrichtung ausgerüstet, die nach entsprechender An­ steuerung mehrere unterschiedliche vorbestimmte Stellungen des Drosselorgans ermöglicht.

Nach der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung soll ein ver­ stellbares Drosselorgan im Rücklaufkanal, also im Kanal zwischen Druckseite und Ansaugseite der Pumpe angeordnet sein, mit dem der Gesamtwiderstand für den aus der Pumpe austretenden Markierungs­ stoffstrom bei unterschiedlichen Gesamtauslaßquerschnitten auf­ recht erhalten werden soll. Von Wichtigkeit ist hierbei die Auf­ rechterhaltung des Gesamtwiderstandes und damit des Druckes al­ lerdings erst nach dem Öffnen eines ersten Auslasses beim Öffnen von weiteren Auslässen.

Die Öffnung dieser weiteren Auslässe würde eine Widerstandsver­ ringerung und damit eine Druckabsenkung für den zu den Auslässen fließenden Markierungsstoff bedeuten. Um den Gesamtwiderstand für den aus der Pumpe austretenden Markierungsstoffstrom aufrecht zu erhalten, soll durch entsprechende Verengung des Drosselquer­ schnitts der Widerstand für den von der Druckseite zur Ansaugseite der Pumpe zurückgeführten Markierungsstoffstrom so vergrößert werden, daß sich auf der Druckseite der gleiche Druck wie bei nur einem geöffneten Auslaß einstellt. Für unterschiedliche Gesamtaus­ laßquerschnitte sind somit unterschiedliche Drosselquerschnitte erforderlich.

Am Beispiel einer mit einer Schneckenpumpe und mit mehreren neben­ einanderliegenden Markierungsstoffauslässen ausgestatteten Auf­ tragvorrichtung für hochviskose Markierungsstoffe soll die bevor­ zugte Ausgestaltung der Erfindung näher beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht der Auftragsvorrichtung und die un­ mittelbar hinter der Auftragsvorrichtung auf die Stra­ ßenoberfläche aufgetragene Markierung, bestehend aus einer durchgehenden und einer unterbrochenen Linie.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie A-A der Auf­ tragvorrichtung aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf die Betätigungseinrichtung für eine Drosselklappe mit zwei vorbestimmten Stellungen.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Betätigungseinrichtung für eine Drosselklappe mit drei vorbestimmten Stellungen.

Die Auftragsvorrichtung, die sich auf zwei Rädern 1 auf der Stra­ ßenoberfläche 2 abstützt, ist über das kugelig ausgebildete An­ schlußrohr 3 gelenkig mit einem nicht dargestellten Vorratsbehäl­ ter für den Markierungsstoff verbunden, der auf einer auf der Straßenoberfläche 2 rollenden nicht dargestellten Markierungsma­ schine angeordnet ist. Der Markierungsstoff gelangt durch das Anschußrohr 3 zur Ansaugseite der in die Auftragsvorrichtung einge­ bauten Förderpumpe 4 und wird von dieser durch den Vorlaufkanal 5 in den sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckenden Verteilerka­ nal 6 gedrückt. Von hier aus gelangt der Markierungsstoff durch einen oder mehrere der Auslässe 7, 7′, 7′′, die durch Verdrehen der zugehörigen Verschlußelemente 8, 8′, 8′′ um die Achse 9 mit Hilfe des jedem Verschlußelement 8, 8′, 8′′ zugeordneten Betäti­ gungszylinders 10, 10′, 10′,′ in gewünschter Weise geöffnet und geschlossen werden, als eine, Markierungslinie bildender Auftrag 11 auf die Straßenoberfläche 2. Infolge des sich im Verteilerkanal 6 ausbildenen Druckes fließt Markierungsstoff über den an den Ver­ teilerkanal 6 angeschlossenen Rücklaufkanal 12 zur Ansaugseite der Pumpe 4 zurück.

In dem Rücklaufkanal 12 ist eine mit einer aus dem Kanal herausge­ führten Welle 13 verbundene Drosselklappe 14 angeordnet, die in der in Fig. 2 dargestellten Stellung den größtmöglichen Drossel­ querschnitt freigibt. An dem aus dem Kanal 12 herausgeführten Ende der Welle 13 ist ein Hebel 15 befestigt, an dem die Kolbenstange 16 eines Arbeitszylinders 17 angelenkt ist. Das Gehäuse 18 des Zylinders 17 ist gelenkig am Gehäuse 19 der Auftragsvorrichtung gelagert. Wird der Zylinderraum 20 auf der der Kolbenstange 16 abgewandten Seite des Kolbens 21 mit Druck beaufschlagt, wird die Drosselklappe 14 entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder 22 aus der Stellung A in eine den Drosselquerschnitt verkleinernde Stel­ lung B geschwenkt. Die Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 20 erfolgt zusammen mit der Ansteuerung des Arbeitszylinders 10′ (siehe Fig. 1), wenn dieser zum Zwecke des Öffnens des Markie­ rungsstoffauslasses 7′ aktiviert wird. Der durch die Öffnung die­ ses Auslasses verringerte Widerstand für den von der Pumpe 4 ge­ förderten Markierungsstoff, der zu einer Druckreduzierung vor den Auslässen führen würde, wird durch den infolge der Verdrehung der Drosselklappe 14 bewirkten Widerstandsanstieg für den zur Ansaug­ seite der Pumpe 4 zurückfließenden Markierungsstoff ausgeglichen. Der Druck vor den Auslässen 7, 7′ und 7′′ bleibt somit unverän­ dert, so daß die Schichtdicken der gleichzeitig gebildeten Markie­ rungsstoffaufträge 11 und 11′ die gleiche Größe aufweisen wie die Schichtdicke des Markierungsauftrages 11 vor dem Öffnen des Aus­ lasses 7′. Die Drosselklappenstellung A bei nur dem einen geöff­ neten Markierungsstoffauslaß 7, wenn also der größere Drosselquer­ schnitt gefordert ist, ist mit Hilfe einer verstellbaren Anschlag­ schraube 23 einstellbar, die in einer dem Gehäuse 19 zugeordneten Konsole 24 gelagert ist. Die Drosselklappenstellung B bei zwei geöffneten Markierungsstoffauslässen 7 und 7′, wenn der kleinere Drosselquerschnitt gefordert ist, ist mit Hilfe der Anschlag­ schraube 25 einstellbar.

Eine Betätigungseinrichtung für drei unterschiedliche vorbestimmte Drosselklappenstellungen ist notwendig, wenn zum Beispiel nach dem Öffnen der Auslässe 7 und 7′ ein dritter Auslaß 7′′ (Fig. 1) ge­ öffnet werden soll.

In der Fig. 4 ist ein Beispiel für die Ausführung einer derarti­ gen Einrichtung gezeigt. Sie ähnelt der in der Fig. 3 dargestell­ ten Betätigungseinrichtung für eine Drosselklappe mit zwei vor­ bestimmten Stellungen. Teile mit gleicher Bedeutung haben die gleiche Ziffer. Die Anschlagschraube 25 der Fig. 3 ist ersetzt durch einen Arbeitszylinder 30, dessen Gehäuse 31 axialverschie­ blich in die Konsole 24 eingeschraubt und durch eine Kontermutter 34 festgesetzt ist. Der Zylinder 30 weist einen Kolben 32 mit einer in Richtung der Anschlagschraube 23 aus dem Zylinder 30 herausgeführten Kolbenstange 33 auf. Durch die Kraft einer in dem der Kolbenstange 33 abgewandten Zylinderraum 35 untergebrachten Druckfeder 36 nehmen Kolben 32 und Kolbenstange 33 eine der An­ schlagschraube 23 zugewandte Endstellung ein. Das zur Anschlag­ schraube 23 weisende Ende der Kolbenstange 33 bildet den Anschlag für die Kolbenstange 16 für die Drosselklappenstellung B bei Öff­ nen eines ersten weiteren Auslasses 7′ (siehe Fig. 1), wenn der Zylinderraum 20 druckbeaufschlagt wird. Die Kraft der Druckfeder 36 muß größer als die Kolbenstangenkraft des Zylinders 17 sein. Durch Axialverschiebung des gesamten Zylinders 30 in der Konsole 24 läßt sich die Drosselstellung B der Drosselklappe 14 variieren. Bei Öffnen des zweiten weiteren Auslasses 7′′ wird der der Kolben­ stange 33 zugewandte Zylinderraum 37 druckbeaufschlagt und Kolben 32 mit Kolbenstange 33 bewegen sich entgegen der Kraft der Druck­ feder 36 in ihre rückwärtige Endstellung, die durch die in das äußere Ende des Zylindergehäuses 31 eingesetzte Anschlagschraube 38 festgelegt ist. Infolge des druckbeaufschlagten Kolbens 21 folgt die Kolbenstange 16 dieser Bewegung, wobei sich die Drossel­ klappe 14 in die Stellung C bewegt, die durch Axialverschiebung der Anschlagschraube 38 variiert werden kann.

Claims (7)

1. Straßenmarkierungsmaschine mit mindestens zwei unabhängig voneinander zu öffnenden und zu schließenden Markierungsstoff­ auslässen und einer nichtdosierenden Förderpumpe, die den Markierungsstoff aus einem Vorratsbehälter zu den Auslässen fördert und den nicht aus den Auslässen austretenden Markie­ rungsstoff durch einen von der Druckseite der Pumpe wegfüh­ renden Rücklaufkanal zur Ansaugseite der Pumpe bzw. zum Vor­ ratsbehälter für den Markierungsstoff zurückführt, dadurch gekennzeichnet daß mindestens einer der zur Pumpe hinführen­ den oder von der Pumpe wegführenden Kanäle ein in Abhängig­ keit von der Anzahl und vom Gesamtquerschnitt der geöffneten Markierungsstoffauslässe zu verstellendes, den Durchflußquer­ schnitt veränderndes Drosselorgan aufweist und daß zur Ein­ stellung der Stellungen des Drosselorgans verstellbare An­ schläge vorhanden sind.

2. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drosselorgan im Zuführungskanal vor der Pumpe angeordnet ist.

3. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drosselorgan im Kanal zwischen der Pumpe und den Markierungsstoffauslässen angeordnet ist.

4. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Drosselorgan in dem von der Druckseite der Pumpe zur Ansaugseite der Pumpe führenden Kanal angeordnet ist.

5. Straßenmarkierungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Drossel­ organs ein hydraulischer oder pneumatischer Arbeitszylinder vorhanden ist.

6. Straßenmarkierungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß einer der verstellbaren Anschläge ein Arbeitszylinder (30) ist mit einer aus dem Zylinder (30) in Richtung auf die Anschlagschraube (23) herausgeführten Kolbenstange (33).

7. Straßenmarkierungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet daß der Arbeitszylinder (30) axialverschieblich gegenüber dem Gehäuse (19) ist und eine axialverstellbare Anschlagschraube (38) für die Hubbegrenzung der Kolbenstange (33) aufweist.