NO311706B1 - Fremgangsmåte og anordning til påföring av horisontale markeringer på gater og andre trafikkflater - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en anordning for påføring av horisontale markeringer på gater og andre trafikkfiater under anvendelse av vannfortynnbare dispersj onsfarger.

Horisontalmarkeringer, særlig begrensnings-, lede- og varselslinjer, blir vanligvis påført ved hjelp av et markeringskjøretøy som er utrustet med fargesprøytepistol til påsprøyting av markeringsfargen og eventuelt med perlestrøapparater for påføring av refleksperler, som eksempelvis beskrevet i EP-B-0 280 102.

Vanlig kjent er markeringsfarger med løsningsmidler, hvis anvendelse imidlertid på grunn av miljøkravene stadig oftere blir betraktet som uheldig. Videre kjenner man vannfortynnbare dispersj onsfarger som er mer miljøvennlige.

Begge typer markeringsfarger er imidlertid beheftet med den samme ulempe, nemlig en temmelig lang tørketid som vanligvis er 10 til 30 minutter. Ved en tørketid på eksempelvis 20 minutter og en markeringshastighet på 6 km/t må det derfor bak arbeidsstedet ved hjelp av en sperrekolonne avsperres en strekning på 2 km, hvilket fører til betydelige trafikkhindringer og trafikkø. Videre må markeringsarbeidene avbrytes ved ugunstig vær og truende regn for å unngå en eventuell bortvasking av fargen som enda ikke er blitt vannfast.

EP-A 200 249 beskriver en fremgangsmåte hvori en vanndig dispersjonsfarge bli bragt til å tørke i løpet av 15 minutter, i spesielle tilfeller innenfor 6 minutter, etter påføringen, ved tilsetning av et vannløselig salt, eksempelvis natriumklorid, kalsiumklorid el.l. Mengden av salt er ca 15 til 25 g pr m<2> bestrøket flate.

EP-A409 459 beskriver syrekoagulerbare dispersj onsfarger som spesielt inneholder en anjonisk stabilisert polymeremulsjon og en polyfunksjonell aminopolymer og som er stabilisert ved hjelp av en flyktig base i det alkaliske området. Etter påføringen fordunster basen slik at pH-verdien synker og fargen blir fast etter overskridelse av koagulerings-pH-verdien. Tørketiden er 10-20 minutter eller derover, alt etter temperatur og luftsfuktighetsgrad som påvirker forflyktigelsen av basen.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning som tillater å oppnå markeringsarbeider med korter tørketider for fargen, som stort sett er uavhengig av været, og derved muliggjør også ved ugunstige værforhold, uavhengig av luftfuktighet og temperatur, å arbeide så godt som helt uten sperring av gaten.

Denne hensikt oppnås ved fremgangsmåten gjennom de trekk som er angitt i karakteristikken av krav 1, og med hensyn til anordningen ved hjelp av de trekk som er angitt i karakteristikken av krav 11.

Påføringen av fargen og syren foregår ifølge metoder som er velkjent for fagmannen, fortrinnsvis ved påsprøyting.

Ved trekkene ifølge oppfinnelsen er det mulig å forkorte tørketiden og dermed overførbarheten av fargen - i trafikkteknisk forstand - til bare ca ett til to minutter eller enda mindre, alt etter skikttykkelsen og påføringsfremgangsmåten, og dermed til en brøkdel av de tidligere nødvendige tørketider.

Hensiktsmessige utforminger av oppfinnelsen gir seg av de avhengige krav 2 til 10.

Oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp av tegningene til utførelseseksemplene. Det vises i: Figur 1 et første eksempel av et bare antydet markering skjøre tøy med en fargesprøytepistol, et refleksperlestrøapparat og en dyse til påsprøyting av syren på markeringen. Figur 2 et andre eksempel hvorved syren blir påsprøytet direkte i fargestrålen. Figur 3 et tredje eksempel hvorved et perlestrøapparat stør inn refleksperler som først er blitt behandlet med syre, i fargestrålen. Figur 4 et fjerde eksempel hvorved den i figur 1 fremstilte installasjon på markeringskjøretøyet er supplert med ytterligere installasjoner, og

Figurene 5 og 6 tabeller over resultatene av sammenligningsforsøk.

Ifølge en første utførelsesform av fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, som lar seg gjennomføre med et markeringskjøretøy ifølge figur 1 som beveger seg i pilens retning, blir den påførte friske fargefilm kort etter påføringen besprøytet med en vandig løsning av en syre. Dertil er det installert på markeringskjøretøyet 1 en vanlig fargesprøytepistol 2 som sprøyter en fargestråle 3 på skjørebanen S, deretter et perlestrøapparat 6 som strør refleksperler 7 på den friske markering, og deretter en dyse 4 til påsprøyiting av en syre 5 på den friskt påsprøytede fargemarkering.

Ved en andre utførelsesform blir syreløsningen, som vist i figur 2, påført samtidig med fargen, idet syren 5 blir innsprøytet i sprøytetåken med fargen 3 som kommer fra en sprøytepistol 2; syren 5 kommer fra en sprøytedyse 4 installert umiddelbart deretter. Derved oppnås en mer homogen fordeling av syren i fargeskiktet og en homogen koagulering, altså størkning av fargen. Deretter påføres refleksperler 7 på den friske markering med perlestrøapparatet 6.

Ifølge en tredje utførelsesform blir syren anvendt i form av et syreholdig pulver eller et syreholdig partikkelformig materiale. Dertil blandes f eks. fast syre under maling med forskjellige handelsvanlige fyllstoffer (f eks. silikater, sulfater, metalloksider) til den ønskede kornstørrelse- og mengdeinnstilling.

Ifølge en foretrukket utførelsesform fremstilles et syreholdig materiale på følgende måte: Man løser vannløselig syre i vann, tilsetter refleksperler i form av glassperler til løsningen, tilføyer om nødvendig vanlige fyllstoffer og/eller bindemidler, filtrerer og lar tørke. På denne måte blir glassperlene belagt med syre. Det kan også belegges og anvendes andre, såkalte profilpartikler; denne kombinerte påføring av farge og glassperler eller andre partikler foregår som beskrevet eksempelvis i EP-0 280 102.-Derved tjener glassperlene på den ene side til hurtig tørking av fargen ved påføringen, og deretter som reflekslegemer på gatemarkeringen. Hele arbeidsforløpet kan utføres ved engangs befaring av den strekning som skal bearbeides, og det mobile arbeidssted blir deretter forflyttet.

Den forannevnte utførelsesform av fremgangsmåten lar seg gjennomføre med et markeringskjøretøy 1 ifølge figur 3: Ifølge denne blir en fargestråle 3 sprøytet på gateoverflaten S med fargesprøytepistolen 2, og med et perlestrøapparat 8 blir glassperler 9 strødd inn i fargestrålen 3 som kommer ut av sprøytepistolen 2, hvilke glassperler er blitt behandlet med en syre 5 som ovenfor beskrevet. Istedenfor behandlede refleksperler kan det også strøs inn i fargestrålen 3 andre partikler behandlet med syren, særlig profilpartikler. Ved en variant av denne fremgangsmåte kan de med syre behandlede refleksperler eller andre partikler også bli påstrødd på den friskt opptrukne fargemarkering først etter påføringen av fargen på gateoverflaten S. Også i eksempeltet i figur 3 er det forutsett enda et bakre perlestrøapparat 6 til påstrøing av normale refleksperler 7.

På den kjente fremgangsmåte beskrevet i EP-B-0 280 102 kan man anvende den nye fremgangsmåte ifølge denne oppfinnelse, f eks. med et markeringskjøretøy ifølge figur 4, som følger:

På markeringskjøretøyet 1 er det installert i kort avstand bak hverandre en fargesprøytepistol 2, en partikkelstrøer 10, en dyse 4, en andre fargesprøytepistol 12, en perlestrøer 6 og en andre dyse 13. Sprøytepistolen 2 sprøyter en fargestråle 3 på kjørebaneoverflaten S, deretter blir profilpartikler 11 påført på markeringen med partikkelstrøeren 10; kort deretter blir syren 5 påsprøytet på den friske fargemarkering med dysen 4, deretter blir profilpartiklene dekket med farge ved hjelp av fargestrålen 3 påsprøytet av den andre fargesprøytepistol 12, deretter påføres med perlestrøapparatet 6 normale refleksperler 7 som særlig hefter til fargeprofilforhøyelsene oppnådd gjennom profilpartiklene 11, og til slutt blir syren 5 igjen sprøytet på markeringen for hurtig tørking av den sist påførte fargefilm ved hjelp av dysen 13.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres med handelsvanlige, vannfortynnbare fargedispersjoner som lar seg koagulere med syre. Om en bestemt dispersj on er egnet for denne fremgangsmåten, kan undersøkes ganske lett: Dispersjonen tilsettes dråpevis langsomt en syre; dersom dispersjonen koagulerer svært hurtig etter en viss tilsetning, så er den egnet. Tallrike vannfortynnbare dispersjoner hhv. emulsjoner som lar seg koagulere med syren, og som kan anvendes ifølge foreliggende fremgangsmåte, er beskrevet i EP-A-0 409 459. Formuleringenes pH-verdi blir innstilt ved hjelp av kjente baser, som eksempelvis natronlut, ammoniak hhv. primære til tertiære organiske aminobaser, på pH 8 til 10. I motsetning til EP-A-0 409 459 er det imidlertid ifølge foreliggende oppfinnelse ikke nødvendig med anvendelse av flyktige baser. Størkningen av formuleringen (koaguleringen) skjer vanligvis ved omslag til en lett sur pH-verdi. De fleste handelsvanlige organiske og uorganiske, flyktige eller ikke-flyktige syrer er anvendbare ifølge den foreliggende fremgangsmåte i form av en vandig eller, om mulig, organisk løsning, f eks. i aceton. Eksempelvis nevnes saltsyre, svovelsyre, fosforsyre, salpetersyre, eddiksyre og sitronsyre.

Istedenfor syrer kan det også anvendes syreanhydrider, som ved kontakt med vannet i den vandige dispersjonsfargen reagerer som syrer. Anvendelsen av tilsvarende syreanhydrider av uorganiske syrer, f eks. fosforpentoksid i fast form, eller tilsvarende syreanhydrider av organiske syrer, i fast eller flytende form, som f. eks. eddiksyreanhydrid løst i vann eller i et organisk løsningsmiddel som aceton, førte likeså til gode resultater. Ved anvendelse av faste syreanhydrider anvendes disse fortrinnsvis i pulverform, og blir enten strødd inn i fargestrålen fra sprøytepistolen eller påstrødd på den friske fargmarkering, men også anvendt til beskikting av refleksperler eller profilpartikler.

Særlig vandig eddiksyre og sitronsyre har vist seg fordelaktig, fordi eddiksyre er flyktig, miljøvennlig og prisgunstig og fordi sitronsyren er luktfri.

Vanligvis anvendes i tilfelle svakere syrer, som sitron- og eddiksyre, en 10 til 30 vektprosent, fortrinnsvis ca. 20 vektprosent vandig syreløsning, i tilfellet sterkere syrer, som saltsyre eller svovelsyre, en 5 til 15 vektprosent, fortrinnsvis ca 10 vektprosent løsning. Sammenlignet med de fremgangsmåter som bevirker størkning av fargen ved tilsetning av salter, er de nødvendige syremengder svært mye mindre. Avhengig av arten og sammensetningen av den anvendte fargedispersjon, syren og syrekonsentrasjonen samt påføringsfremgangsmåten ga en tilsetning av fortynnet syre på 0,6 til 2 vektprosent av den påførte fargedispersjonsmengde gode resultater; i de fleste tilfeller var det tilstrekkelig med ca 1 vektprosent.

Tallrike forsøk ble gjennomført særlig med fargeformuleringer som i tillegg til de vanlige komponenter, fremfor alt fyllstoffer og fargepigmenter, som bindemiddel inneholdt de tre følgende handelsvanlige dispersj oner: Johncryll (varemerke), som selges av firmaet Johnson;

Luhydran (varemerke), som selges av firmaet BASF;

Primal (varemerke), som selges av firmaet Rohm und Haas.

Som syrer ble testet: sitronsyre, eddiksyre, saltsyre og svovelsyre.

Tabellene i figur 5 og 6 viser forsøksresultater med de tre formuleringer angitt i spalte 1, hvorved det ble arbeidet en gang med en fargesiktettykkelse på ca lOOOum (figur 5) og den andre gang med 400u,m (figur 6). Forsøksresultatene gjelder på den ene side laboratorieforsøk, hvorved fargeskiktet ble påført på et ikke sugende underlag i form av en glassplate, og på den annen side praktiske forsøk, hvorved de angitte fargedispersjoner ble påført på et vanlig bituminøst gatebelegg. Ved laboratorieforsøkene ble det anvendt fargedispersjoner, som angitt, med et vanninnhold på 45%, 27% hhv. 18%, ved forsøkene på gaten med et vanninnhold på 18%. Laboratorieresultatene oppnådd ved verdiene for temperatur og luftfuktighet angitt i spalte 2 hhv. spalte 3, står i spaltene 4, 5, 6, og 7, hvorved det alltid fremkommer tre minuttangivelser adskilt ved skrå streker, som gjelder det nevnte vanninnhold på hhv. 45%, 27% og 18%, altså er angitt i rekkefølge av avtagende vanninnhold.

pH-verdien av de anvendte formuleringer ble innstilt med de nevnte baser på pH 9 til 10. Resultatene oppnådd med forskjellige syrer var praktisk talt identiske og er derfor ikke oppført i detalj. De angitte data gjelder ved forsøkene med en fargeskikttykkelse på lOOOum (figur 5) 30 prosentig vandig sitronsyre og med en fageskikttykkelse på 400|4.m (figur 6) 20 prosentig eddiksyre. Hele tiden målte man den tid som medgikk inntil fargen var blitt tørr hhv. vannfast, som angitt i spaltene 4 til 9 i tabellene og som senere nærmere forklart.

Laboratorieforsøkene ble gjennomført i et klimakammer uten luftbevegelse. Fargedispersjonene ble påført med en trekkesko på en glassplate i definert skikttykkelse. Straks deretter ble fargefilmen besprøytet med syreløsning og så mye syre ettersprøytet inntil fargen koagulerte. Tørkingen ble bestemt med en normal "tommeltest", dvs. ved å legge på tommelen med lett dreining. Dersom fargefilmen derved ikke ble skadet, gjalt fargen som tørr og dermed som overfarbar. Etter fastslåing av tørkingen ble fargefilmen holdt i rennende vann i 15 sekunder; dersom den under disse betingelser ikke mer ble vasket bort, gjaldt den som vannfast.

Ved forsøkene på gaten ble markeringslinjene trukket med en vanlig farge-sprøytepistol. I tilfellet et fargeskikttykkelse på lOOOum (figur 5) ble, med et markeringskjøretøy ifølge figur 2, syreløsningen sprøytet inn direkte i fargestrålen som kom fra fargesprøytepistolen. I tilfellet en fargeskikttykkelse på 400um (figur 6) ble, med et markeringskjøretøy ifølge figur 1, syreløsningen sprøytet på etter påføringen av fargen på den friske markering. Tørketidene ble fastslått på følgende måte: En personbil kjørte over den utlagte fargemarkeringen. Fargen gjaldt som tørr når det ikke var noen fargespor å se på bildekket hhv. når det ikke var noen dekkspor i fargen. Fargemarkeringen gjaldt som vannfast når den ikke løste seg opp etter 10 sekunder under strømmende vann.

Ved gateforsøkene var resultatene innenfor feilgrensene ved alle temperaturer og alle verdier for luftfuktighet omtrent de samme angitte korte tider, og særlig ved en fargeskikttykkelse på lOOOum en tørketid på 2 minutter og derunder en "vannfast" tid på 3 minutter eller derunder. I tilfellet en fargeskikttykkelse på 400um (figur 6) var tørketiden 3/4 minutt eller mindre, "vannfasftiden 1,5 minutter eller mindre. Også ved andre temperaturer og luftfuktigheter som angitt i figur 6, forandret de angitte tørketider seg bare ganske ubetydelig.

Den anvendte mengde av vanndig syreløsning var ca 1 vektprosent av den påførte fargemengde.

Tabellene ifølge figurene 5 og 6 viser at tørketidene ved anvendelse av syren er mange ganger kortere enn ved normal tørking uten syre. Videre viser det seg at de tørketider som blir oppnådd i det fri, altså ved en praktisk talt alltid tilstedeværende luftbevegelse, på et vanlig mer eller mindre sugende bitumen-underlag, er vesentlig kortere enn de tørketider som oppnås på en glassplate i et klimakammer uten luftbevegelse. Som det er å vente er tørketidene ved samme påføringsteknikk med mindre fargeskikttykkelse kortere enn ved større fargeskikttykkelse. Tørketiden avtar også tydelig med avtagende vanninnhold i fargen. Endelig viser tabellene at tidene til tørking og til vannfasthet uten tilsetning av syre avhengiger temmelig sterkt av luftfuktigheten og temperaturen, mens de derimot ved tilsetning av syre er nesten uavhengig av temperatur og luftfuktighet.

Som det viste seg kan fremgangsmåten utføres i alle ovenfor nevnte utførel-sesformer, når den påførte skikttykkelsen av fargen er mindre enn 350(a.m til 450jam. Ved større skikttykkelse anbefales det å tilføre syren ikke bare på overflaten av den allerede påførte farge, fordi det ellers er risiko for at det danner seg en fast overflatehud hvorunder fargen holder seg flytende, men heller å påføre syren eller det syreholdige materialet samtidig med fargen, eksempelvis i form av en sprøytetåke.

I praksis kan man også gå frem slik at fargen og eventuelt glassperlene først blir påført med et vanlig markeringskjøretøy, mens påsprøytingen av syren foregår fra et sikringskjøretøy som følger umiddelbart etter markeringskjøretøyet, og som vanligvis blir anvendt ved mobile byggesteder og bærer varsel- og henvisningsskilt for den etterfølgende trafikk.

Oppfinnelsen muliggjør altså en kostnadsgunstig metode til raskt å oppnå muligheten for overkjøring av en gatemarkering. Metoden kan anvendes på alle mobile byggesteder, på parkeringsplasser, rullebaner på flyplasser osv., og vanligvis på alle høybygge- og dypbyggesteder hvor det må arbeides hurtig. Likeså må det legges vekt på metodens miljøvennlighet: Da koaguleringen foregår allerede ved svakt sur pH og den påførte syre blir nøytralisert, havner praktisk talt ingen syre på gaten hhv. i omgivelsene. Anvendes dessuten en ikke flyktig syre,

f. eks. sitronsyre, er denne fremgangsmåte også absolutt luktfri.

Denne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan anvendes på den beskrevne måte på alle vandige fargeformuleringer som er basert på et syrekoagulerende bindemiddel.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte til påføring av horisontale markeringer på gater og andre trafikkflater under anvendelse av vannfortynnbare dispersjonsfarger, karakterisert ved at en vandig, ved syre koagulerbar dispersj onsfarge blir påført på gateoverflaten og bringes i kontakt med en syre.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en basisk innstilt dispersj onsfarge som inneholder et bindemiddel som lar seg koagulere med en syre.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at syren blir påsprøytet i form av en vandig løsning eller i et organisk løsningsmiddel, fortrinnsvis som 10-30 vektprosent løsning, på den friskt påførte dispersjonsfarge.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at dispersj onsfargen blir påsprøytet på gateoverflaten og at syren blir innsprøytet i form av en vandig løsning eller i et organisk løsningsmiddel, fortrinnsvis som 10-30 vektprosent løsning, i sprøytetåken av fargen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det til dispersj onsfargen blir tilsatt et syreanhydrid som med vannet i den vandige dispersj onsfargen danner den nevnte syre.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 5, karakterisert ved at syren i form av faste syreholdige eller syreanhydridholdige partikler blir strødd ut på den påførte dispersjonsfarge.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 5, karakterisert ved at dispersj onsfargen blir påsprøytet på gateoverflaten og at syren i form av faste syreholdige eller syreanhydridholdige partikler blir sprøytet inn i sprøytetåken av fargen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at de syreholdige partikler består av glassperler som er besjiktet med et tynt sjikt av fastklebende fast syre eller fast syreanhydrid.

9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at det som syre blir anvendt handelsvanlige uorganiske eller organiske syrer, fortrinnsvis sitronsyre, edikksyre, saltsyre eller svovelsyre.

10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 5-8, karakterisert ved at det som syreanhydrid blir anvendt ett av følgende: syreanhydrider av uorganiske syrer, f.eks. fosforpentoksid i fast form, syreanhydrider av organiske syrer i fast form eller syreanhydrider av organiske syrer i flytende form, f.eks. løst i et organisk løsningsmiddel eller edikksyreanhydrid fortynnet med vann.

11. Anordning til å gjennomføre fremgangsmåten ifølge krav 1 med et markeringskjøretøy (1), på hvilket det er montert minst en fargesprøytepistol (2), karakterisert ved at det på markeringskjøretøyet (1) dessuten er installert minst en innretning (4; 8) til innsprøyting av syre (5) på den påsprøytede fargemasse eller i fargestrålen som kommer ut av sprøytepistolen (2), og at det på markeringskjøretøyet (1) bak fargesprøytepistolen (2) er installert en mater (10) for profilpartikler (11), og bak denne en første dyse (4) til påsprøyting av syre (5) på den friskt påsprøytede dispersjonsfarge, en andre fargesprøytepistol (12), et refleksperlestrøapparat (6) og en andre dyse (13) til påsprøyting av syre (5).