DK154515B - Fremgangsmaade og apparat til doseret paafoering af et smeltemiddel paa en vejbane - Google Patents

Description

i

DK 154515 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde til doseret påføring af et smeltemiddel på en vejbane til optøning af tilfrosne vejbaner om vinteren.

Fra beskrivelsen til fransk patent nr. 2 061 899 er det 5 kendt at måle den specifikke elektriske resistans af den smeltemiddelhinde, som dækker vejbanen. Dette kan ske let og sikkert, men har i praksis vist sig ikke at tilvejebringe en nøjagtig og reproducerbar måling af smeltemiddelmæng-den på vejbanen.

10 Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til en mere sikker, hurtig og nøjagtig regulering af mængden af et på en vejbane udlagt smeltemiddel.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde af den i krav l's kendetegnende del angivne art.

15 Måleresultatet af den elektriske størrelse er et mål for indholdet af smeltemidlet i opløsningen, og når man kender mængden af den i kappen indførte opløsning og det af kappen omsluttede areal på vejbanen, har man et mål for mængden af smeltemiddel pr. arealenhed af vejbanen.

20 Den elektriske størrelse kan hensigtsmæssigt måles som nærmere angivet i krav 2 og 3 og smeltemiddelopløsningen indføres som angivet i krav 4.

Opfindelsen omhandler også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket apparat er ejendommeligt ved den 25 i krav 5's kendetegnende del angivne konstruktion.

Måleelementet kan hensigtsmæssigt udformes som nærmere angivet i krav 6 og 7 og organet til indføring af smeltemiddelopløsningen som angivet i krav 8.

DK 154515 B

2

Ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen kan man til enhver tid efterkontrollere, om en ekstra udlægning af smeltemiddel er nødvendig og i bekræftende fald beregne den mængde af smeltemidlet, der skal udlægges pr. areal-5 enhed af vejbanen.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, delvis gennemskåret og set fra siden, 9 fig. 2 et afprøvningsdisgram fer apparatet på fig λ, fig. 3 viser en anden udførelsesform for apparatel· ifølge opfindelsen, delvis gennemskåret og set fra siden, fig. 4 en forstørret afbildning af en detalje i apparatet på fig. 3, og 15 fig. 5 viser en tredje udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, delvis gennemskåret og set fra siden.

Som vist på fig. 1 omfatter apparatet ifølge opfindelsen en stiv cylinderformet kappe 1, eksempelvis fremstillet af et formstof. Kappen 1 er på sin ene kant forsynet med 20 en elastisk pakning 2 til at tilvejebringe en virksom vandtæt lukning ved anbringelse af kappen på en vejbelægning. Pakningen 2 kan eksempelvis bestå af en kautsjuk-ring, som er klæbet til periferien af kappen 1, eller af et ringformet kautsjukbånd med et U-formet tværsnitspro-25 fil, i hvilket underkanten af kappen er indstøbt, eksempelvis ved klæbning. Som pakning 2 kan også anvendes en ringformet slange, som elastisk kan deformeres og opblæses med luft eller en anden gasart. For at forstærke tætslutningen af pakningen 2 kan denne hensigtsmæssigt overtræk- 3

DK 154515B

kes med en hinde af et vandskyende materiale, eksempelvis silicone.

Apparatet på fig. 1 omfatter desuden et måleelement til måling af den elektriske resistans af en i kappen 1 be-5 liggende opløsning af et smeltemiddel, udformet som to diametralt modstående elektroder 3 og 4 op imod pakningen 2, forbundet med et resistansmåleorgan 5, der eksempelvis kan være en målebro. De to elektroder 3 og 4 består eksempelvis af nikkel, sølv, rustfrit stål eller messing.

10 Apparatet på fig. 1 er desuden udstyret med et organ 6 til indføring af en bestemt mængde vand under tryk i kappen 1, eksempelvis udformet som en manuelt betjent sprøjte, hvis udløbsåbning er rettet langs aksen af kappen 1. Sprøjten 6 er hensigtsmæssigt forsynet med en forstøver 13 7.

Til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved hjælp af apparatet på fig. 1 anbringes kappen 1 på overfladen af den vejbane 8, på hvilken der er udbredt et smeltemiddel, eksempelvis bestående af partikler af natriumchlo-20 rid eller kalciumchlorid eller en hinde af saltvand. Pakningen 2 tilvejebringer tætslutningen mellem kappen 1 og overfladen af vejbanen 8. Derefter indføres en bestemt mængde vand i kappen 1 ved hjælp af sprøjten 6. Under indføringen forstøves vandet af forstøveren 7 og sprøjtes ud over 25 vejbanen, hvilket fremmer opløsningen af smeltemidlet og tilvejebringer en homogen opløsning af smeltemidlet i kappen 1. Den indførte vandmængde reguleres ved, at det i kappen 1 således dannede lag 9 af opløsningen helt dækker de to elektroder 3 og 4.

30 Efter indføringen af den påkrævede vandmængde i kappen 1 måles den elektriske resistans af opløsningslaget 9 imellem elektroderne 3 og 4 ved hjælp af målebroen 5. Værdien

DK 154515B

n af den fundne resistans er et mål for koncentrationen af opløsningen af smeltemidlet, og når man kender det indvendige tværsnitsareal af kappen 1, udgør den et mål for den tilstedeværende mængde af smeltemiddel pr. arealenhed af vejbanen 8.

5 Som opløsningsmiddel for smeltemidlet anvendes hensigtsmæssigt vand, men i stærk kulde kan det være nødvendigt at anvende et opløsningsmiddel med et lavt smeltepunkt, eksempelvis en blanding af vand og acetone, hvor blandingsforholdet afhænger af temperaturen og hensigtsmæssigt kan ligge mellem 10 5 og 25 vægt-%. For at fremskynde smeltemidlets opløsning i opløsningsmidlet kan dette eventuelt forvarmes før indføringen i kappen.

Den mængde opløsning, der indføres i kapperummet, skal være tilstrækkelig til at kunne dække alle ujævnhedei i det 15 af kappen afgrænsede parti af vejbanen.

For at tage højde for indflydelsen af omgivelsernes temperatur på værdien af den elektriske størrelse af opløsningen kan måleelementet forsynes med et organ til korrektion af temperaturens indflydelse, eksempelvis i form af en ka-20 libreret variabel modstand, der kan reguleres manuelt eller automatisk ved hjælp af et elektronisk kredsløb.

I den på fig. 3 viste udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er udløbsåbningen fra sprøjten 6 forbundet med en fordeler 10 med tre strømveje, der er vist forstør-25 ret på fig. 4. Vejen 11 fra fordeleren 10 er over en fleksibel slange 12 forbundet med en flaske 13 bestemt til at indeholde vand, medens vejen 14 er forlænget i det indre af kappen 1 og afsluttes af en forstøver 15 orienteret imod bunden af kappen.

30 Vejene 11 og 14 fra fordeleren 10 er forsynet med hver sin ventil henholdsvis 16 og 17. Disse holdes normalt

DK 154515 B

5 i lukket stilling af ikke viste returfjedre og er udformet således, at under en opadgående forskydning af sprøjtens stempel 18 er vejen 11 åben og vejen 14 spærret, hvorimod ved en nedadgående bevægelse af stemplet 18 er vejen 5 11 spærret og vejen 14 åben.

Der kan hensigtsmæssigt være tilvejebragt en ikke vist fjeder til automatisk at føre stemplet 18 tilbage i sin øverste endestilling. I udførelsesformen på fig. 3 er resistans-måleelementet 19 anbragt uden for kappen 1, og der er 10 tilvejebragt et organ 23 til at overføre en væskeopløsning fra kappen 1 i måleelementet 19.

Måleelementet 19 består af en rørformet beholder med to elektroder 20 og 21 med en velafgrænset overflade og med en bestemt indbyrdes afstand, eksempelvis 2 mm, og som er 15 forbundet med et elektrisk resistansmåleapparat 22, der hensigtsmæssigt kan bestå af en målebro, eksempelvis en Wheatstone-bro.

Overføringsorganet 23 består af en sprøjte anbragt i en forlængelse af den rørformede beholder for måleelemen-20 tet 19. En fleksibel slange 24, der er fastgjort til den nederste ende af målebeholderen 19» går igennem væggen af kappen 1 og udmunder ved dennes bund.

Til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved hjælp af apparatet på fig. 3 startes med en opfyldning af flas-25 ken 13 med vand, og derefter anbringes kappen 1 på overfladen af den vejbane 8, på hvilken der er blevet udbredt et smeltemiddel,eksempelvis.bestående af partikler af natri-umchlorid. eller kalciumchlorid eller en hinde af en saltopløsning. Pakningen 2 tilvejebringer tætslutningen imellem 30 kappen 1 og overfladen af vejbanen 8.

6

DK 154515B

Derefter aktiveres stemplet 18 i sprøjten 6 til bevægelse fra sin nederste yderstilling til sin øverste yderstilling til opfyldning af sprøjten med en bestemt mængde vand, der indsuges fra flasken 13 gennem slangen 12. Derefter 5 presses stemplet 18 ned i sin underste yderstilling, hvorved vandet fra sprøjten 6 forstøves igennem forstøveren 15 og ned på det af kappen 1 omsluttede parti af vejbanen 8, på hvilken der således dannes et lag 9 af en vandig opløsning af smeltemidlet.

10 Derefter aktiveres stemplet 25 i sprøjten 23 til indsugning af en brøkdel af eller hele opløsningslaget 9 i-gennem måle elementet 19, og man måler den elektriske resistans af opløsningslaget mellem elektroderne 20 og 21 ved hjælp af målebroen 22. Den fundne resistansværdi er et mål for resistansen af opløsningen af smeltemiddel og derved af dennes koncentration af smeltemiddel. Når man kender tværsnitsarealet af kappen 1, udgør den også et mål for mængden af tilstedeværende smeltemiddel pr. arealenhed af banen 8.

20 Fig. 5 viser en ændret udførelsesform for apparatet på fig. 3, hvor en enkelt sprøjte 26 anbragt i forlængelse af måleelementet 19 på en gang udgør indføringsorganet for vand i kappen 1 og overføringsorganet for opløsningen af smeltemiddel fra kappen til måleelementet 19. Dette er 25 ved sin nederste ende forbundet med fordeleren 10 med tre veje af den ovenfor beskrevne art. Vejen 14 af fordeleren 10 tjener til at føre vand fra sprøjten 26 ned i kappen 1 og afsluttes til dette formål med forstøveren 15«

Vejen 11 fra fordeleren 10 er forlænget omtrent ned til 30 bunden af kappen 1 og tjener til overføring af opløsningen af smeltemiddel fra kappen 1 til målelementet 19.

Til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved hjælp af det på fig. 5 viste apparat udtrækkes stemplet 28 af sprøjten 26 til opfyldning af sprøjtekammeret med en 7

DK 154515B

bestemt mængde vand. Ventilklapperne 16 og 17 holdes i lukket stilling ved hjælp af deres respektive returfjedre og forhindrer en udstrømning af vand fra sprøjten 26.

Derefter forskydes stemplet 21 nedad imod bunden af sprøj-5 ten 26, indtil det rammer ansatser 27, hvorved alt vandet i sprøjten 26 presses ned i kappen 1 igennem vejen 14 af fordeleren 10. Derefter hæves stemplet 28 atter til indsugning af opløsningslaget 9 (eller en brøkdel af dette) 1 måleelementet 19 og sprøjten 26 igennem vejen 11 af for-10 deleren 10.

EKSEMPEL 1

Der udbredtes et jævnt lag af kalciumchlorid på en beton-vejbane i en mængde på 0,8 g CaC^ pr. m vejbane, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøvedes ved hjælp af det 15 på fig. 1 viste apparat, hvor kappen 1 havde en inderdia-meter på 9 cm, og nytterumfanget af sprøjten 6 var 40 cm.

Resistansen af opløsningslaget 9 imellem elektroderne 3 og 4 var lig med 3,57 kiL.

EKSEMPLER 2-6 20 Forsøget i eksempel 1 blev gentaget med mængder af kalciumchlorid på vejbanen svarende til følgende værdier: 2 g/m2, 2,2 g/m2, 2,8 g/m2, 4,1 g/m2 og 5,9 g/m2.

Resultaterne fra eksemplerne 1 - 6 er gengivet i nedenstående tabel:

DK 154515 B

8

Eksempel nr. Mængde af CaCl2 Resistans af opløs- på vejbane (g/m^) ningslaget ( kil) 1 0,8 3,57 2 2,0 2,70 3 2,2 2,50 4 2,8 2,04 5 4,1 1,56 6 5,9 1,18

Disse resultater er gengivet på fig. 2, hvor abscissen repræsenterer mængden af kalciumchlorid på vejbanen udtrykt p i g/m , og ordinataksen angiver den målte værdi for resistansen af opløsningslaget i kappen, udtrykt i kil.

5 Det ses, at man ved at gå ind på denne kurve med en målt værdi for resistansen let kan aflæse den tilsvarende værdi p for mængden af kalciumchlorid pr. m vejbane.

Lignende kurver som den på fig. 3 viste kan tilvejebringes for hvert aktuelt anvendte smeltemiddel, eksempelvis na-10 triumchlorid, kalciumchlorid, bestemte blandinger af mag-nesiumchlorid og natriumchlorid, saltopløsninger o.s.v.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til doseret påføring på en vejbane af et smeltemiddel til sænkning af frysepunktet for isbelægninger på vejbanen, kendetegnet ved, at der på vej- 5 banen anbringes en kappe med et forud fastlagt omslutningsareal, at der i et imellem kappen og vejbanen afgrænset kammer indføres en mængde af en opløsning af smeltemidlet, og at der måles en elektrisk størrelse, som er repræsentativ for koncentrationen af det dannede lag af opløsnin-10 gen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den elektriske størrelse af opløsningen måles på stedet i kappens kammer, hvis bund udgøres af vejbanen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendete g-15 net ved, at den elektriske størrelse for det i kappens kammer indeholdte opløsningslag måles ved en hel eller delvis udtagning af opløsningslaget fra kappens kammer, at den udtagne del af opløsningen cirkuleres til berøring med to elektroder, og at man måler den elektriske resi-20 stans af opløsningen imellem de to elektroder.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at smeltemiddelopløsningen indføres i kappens kammer ved en udsprøjtning under tryk ud over vejbanen.

5. Apparat til doseret påføring af et smeltemiddel på en 25 vejbane ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det omfatter en kappe (1) indrettet til tætlukkende anlæg imod vejbanen (8), et organ (6, 7) til i kappen at indføre en bestemt mængde (9) af en opløsning af smeltemidlet, samt et måleelement (3, 4, 19) for en elektrisk størrelse, 30 der er repræsentativ for koncentrationen af opløsningen. DK 154515 B

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at måleelementet omfatter mindst to elektroder (3, 4) anbragt i kappen (1) og forbundet med et apparat (3) til måling af elektrisk resistans eller konduktans.

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at måleelementet omfatter et rørformet kammer (19) forbundet med et organ (23, 26) til overføring af smeltemiddelop-løsningen fra kappen (1) til det rørformede kammer, hvilket kammer indeholder to elektroder (20, 21) forbundet 10 med et apparat (22) til måling af elektrisk resistans eller konduktans.

8. Apparat ifølge krav 5-7, kendetegnet ved, at organet til indføring af smeltemiddelopløsningen i kappen (1) består af en sprøjte (27) forsynet med en forstø-15 ver (15), som er orienteret mod bunden af kappen.