NO332558B1 - Applikator for paforing av viskos masse pa et underlag, fremgangsmate ved rensing av applikatorventiler samt traffikkskriver basert pa slik applikator. - Google Patents

Description

Applikator for påføring avviskøs masse på et underlag, fremgangsmåte ved rensing av applikatorventiler samt trafikkskriver basert på slik applikator

Oppfinnelsen gjelder et apparat i form av en applikator som angitt i innledningen til patentkrav 1, for å avsette en viskøs, rennbar masse på et underlag, så som kjørebaner, parkeringsplasser, flyplasser og lignende. Oppfinnelsen gjelder også en trafikkskriver som omfatter et antall slike applikatorer som angitt i ingressen til patentkrav 8 samt en fremgangsmåte til å rense ventiler og deres åpninger som angitt i ingressen til patentkrav 10.

Bakgrunn

Fra norsk patentskrift 311733 (Trysil Maskin) er det kjent et apparat beregnet for montering på et kjøretøy, hvor en trykksatt massebeholder får tilført en viskøs masse fra en lagerbeholder. Massen blir ført gjennom et åpne-lukkeorgan med et spjeld med en utløpssliss vendt ned mot underlaget med aksen på tvers av kjøreretningen. Dette åpne-lukkeorganet er tilknyttet et sekundært ventilorgan som er anbrakt med aksen parallelt med utslippsslissen i en sylinderformet hylseformet element. Det sekundære ventilorganet er forsynt med langsgående spor i omkretsen, som kan forbinde ei inntaksspalte fra massebeholderen med utløpsslissen ved spjeldet.

Dette apparatet virker tilfredsstillende for tradisjonell utlegning av langsgående striper på vegbaner, men er ikke konstruert for utlegging av mønster og heller ikke egnet for styrt legging av markeringsbelegg som skal ha forbedret refleksfunksjonen for våt markering og for masser som trenger oppvarming.

Fra norsk patentskrift 316123 (Trysil Maskin) er det kjent et apparat for montering på eller integrering i et kjøretøy, med en trykksatt massebeholder for opptak den flytende, rennbare massen fra en lagerbeholder, hvilken masse blir ført gjennom et ventilorgan med ei rekke datastyrte, tettstilte spjeldelementer som kan aktiveres individuelt. Selv om denne løsningen gir mulighet for legging av enkle mønstre, gir den ikke muligheten for legging av kompliserte mønstre eller symboler.

En annen ulempe ved det kjente utstyret er at det er utsatt for tiltetning av spjeldåpningene, uten at det finnes tilfredsstillende hjelpemidler for å mestre dette.

Fra norsk patent nr. 325 827 er det kjent et apparat for montering på eller integrering i et kjøretøy, for å avsette en rennbar masse som kan danne kontinuerlige eller oppdelte markeringsbelegg for vegbaner, parkeringsplasser o.l., med en massebeholder for opptak den rennbare massen, idet massen blir ført gjennom et ventilorgan med ei rekke datastyrte, tettstilte spjeldelementer som kan aktiveres individuelt med ei rekke aktiveringsorgan med forbindelsesledd til de enkelte spjeldelementene. Heller ikke denne anordning gir anvisning på en anordning som muliggjør legging av kompliserte mønstre, tegn eller symboler på et underlag.

Fra Japansk patentsøknad nr. 3286006 er det kjent et utstyr for å påføre på en vegoverflate et materiale egnet til å lage tegn på vegoverflaten. Utstyret omfatter bl.a. utstyr for pressing av materialet gjennom nåleventiler styrt av ventilstenger forsynt med pakninger.

Det finnes hittil ikke noen apparatur som er i stand til å "skrive" hvilke som helstønskede tegn og symboler på et underlag så som en kjørebane. Avanserte tegn og skrift må fortsatt påføres manuelt av mannskap som for dette formål normalt må oppholde seg på en avstengt del av en delvis åpen vei, med den risiko for ulykker som det innebærer å være så nær trafikk. Det ville vært en meget stor fordel både sikkerhetsmessig og økonomisk om mange oppgaver som i dag gjennomføres manuelt av personell som må oppholde seg svært nær kjørende trafikk, kunne blitt utført mer automatisert og av personell som i hovedsak befinner seg inne i kjøretøy.

Foreliggende oppfinnelse

Foreliggende oppfinnelse ivaretar formålet nevnt ovenfor og utgjør i et første aspekt en applikator for påføring av viskøs masse på et underlag som angitt i patentkrav 1.

I henhold til et annet aspekt utgjør foreliggende oppfinnelse en trafikkskriver som angitt i patentkrav 7.

I henhold til nok et aspekt omhandler foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som angitt i patentkrav 9.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Med "viskøs masse" slik det her benyttes, forstås enhver masse som er rennbar ved hensikts-messig oppvarming, og som har en viskositet som hindrer den i å flyte ut vesentlig når den treffer et underlag som typisk er ved omgivelsestemperatur, så som temperaturer i området fra 5 °C til 40 °C. Høyere eller lavere temperaturer kan forekomme unntaksvis. Typiske masser er basert på plast, men kan gjerne inneholde fragmenter/ partikler av annet materiale, for eksempel for å øke friksjonen eller bedre refleksjonen fra en ferdig lagt og stivnet masse på et underlag.

Med "underlag" forstås i den sammenheng det her er brukt normalt en veibane, en parkeringsplass, flyplass eller annet område med fast dekke, så som dekke av asfalt eller betong, spesielt underlag beregnet for kjøretøyer.

Mens den komplette "trafikkskriver" iht. foreliggende oppfinnelse nedenfor er omtalt som en enhet sammensatt av et gitt antall av applikatorer med felles tilførsel av den viskøse masse, eksemplifisert med fem applikatorer plassert i to rekker, er det mulig med flere eller færre applikatorer enn de som nedenfor er illustrert. Det er videre mulig å lage applikatorer med ventiler plassert så nær applikatorens med fartsretningen parallelle sidevegger, at behov for å plassere applikatorer i mer enn en rad, bortfaller.

På samme måte som en skriver til en datamaskin utgjør et komplett produkt selv om den krever tilkobling til en datamaskin og bruk av tilpasset programvare (drivere) for å kunne fungere, på samme måte er trafikkskriveren ifølge foreliggende oppfinnelse et selvstendig produkt selv om også denne krever bruk av datamaskin og tilhørende programvare for å kunne fungere på optimal måte.

Nærmere om oppfinnelsen

I det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Fig. IA viser et sidesnitt gjennom en utførelsesform av en applikator ifølge foreliggende oppfinnelse.

Fig. IB viser et toppriss av topplokket på applikatoren fra fig. 1.

Fig. 1C viser et forstørret utsnitt av en detalj på fig. IA.

Fig. 2 viser et snitt av en detalj fra fig. IA.

Fig. 3 viser skjematisk et toppriss av et antall sammenkoplede applikatorer i bruksklar montasje.

Fig. 4A viser skjematisk montasjen fra fig. 3 under bruk.

Fig. 4B viser skjematisk montasjen fra fig. 3 under rensing.

Figur 1A-C viser en applikator 11 ifølge foreliggende oppfinnelse omfattende et antall åpninger 12 i bunnplaten 13, hvilke åpninger er innrettet til å motta og holde fast, for eksempel med skrugjenger, ventiler 14 som kan åpnes og lukkes av ventilstyrere 18 via ventilstenger 19. Ventilstengene 19 er ført gjennom åpninger 20 i applikatorens topplokk 21, og lagret i åpningene 20 med pakningsfrie bøssinger 22 som typisk er av metall, men som også kan være laget i keramisk materiale eller slite- og temperaturresistent kunststoff.

Applikatoren 11 har på kjent måte vegger med kanaler innrettet til å sirkulere varm olje i for å sikre en jevn og kontrollerbar viskositet på massen som skal legges samt for å hindre at den kan stivne i applikatoren eller dens åpninger og ventiler.

Selve ventilen 14 omfatter en ytre ventilhylse 15 som har minst én gjennomgående åpning 16 som danner en strømningspassasje fra utsiden til innsiden av ventil hyl sen 15. Den indre flate av ventilhylsen er glatt og nøye tilpasset den ytre overflate av en ventilplugg 17 som er bevegelig innrettet i ventilhylsen 15, festet til ventilstangen 19 og bevegelig opp og ned innenfor definerte grenser av ventilhylsen ved hjelp av ventilstyrer 18 festet til øvre ende av ventilstangen 19. Ventilpluggen 17 kan være en integrert del av ventilstangen 19 eller den kan være separerbar fra denne.

Ventilhylsen 15 har typisk en indre sylinderflate, men kan også ha en indre flate med annen form. Produksjonsmessig er det enklest om den har sylinderflate, og i så fall har ventilpluggen 17 en tilsvarende sylindrisk stempelform. Ventilstangen 19 er gjerne delt i ett ledd 23 som er innrettet til å kunne oppta toleransevariasjoner i plasseringen av de hullene 20 i applikatorens topplokk 21 i forhold til åpningene 12 i applikatorens bunnplate 13. Ventilhylsen 15 er egnet til å festes fast og tett i nedre åpninger 12, fortrinnsvis med skrugjenger.

Hver ventilstang 19 er festet til en ventilstyrer 18 som kan bevege ventilstangen 19 opp hhv. ned ved hjelp av tilført kraftimpuls som kan være av hydraulisk karakter, i form av tykkluft eller i form av elektromekanisk styrt impuls.

I henhold til en foretrukket utførelsesform har applikatoren minst to rekker av med ventiler 14 forsynte åpninger 12 som strekker seg i applikatorens bredde. I henhold til en ytterligere utførelsesform har applikatoren minst tre rekker av åpninger 12 respektive ventiler 14. Fagmannen vil forstå at jo flere rekker av ventiler som benyttes, jo tettere kan pikslene plasseres, slik at finere detaljer kan oppnås utskriften forutsatt at ventilstørrelsen krympes i samme takt som antalletøkes.

Det er foretrukket med minst 5 åpninger 12 respektive ventiler 14 i hver rekke, mer foretrukket minst 8 og mest foretrukket minst 10. Figur IB viser topplaten 21 med åpninger 20 og bøssinger 22, idet bøssingene fungerer som pakningsfrie tetninger rundt ventilstengene 19. Figur 1C viser forstørret utsnitt av to ventiler 14 fra figur 1, idet den venstre av de to ventiler er lukket, mens den høyre er åpen idet ventiltappen 17 er så mye løftet at det er åpen passasje gjennom åpningen 16 fra ventilhylsens 15 utside til dens innside. Den viskøse masse 31 kan da strømme gjennom ventilen, slik pilene på den høyre figur indikerer.

For å oppnå fleksibilitet i systemet, må den kraftgenererende enhet som sender ut kraftim pulse ne være innrettet til å bli styrt av en dataprosessor, som kan ha en hvilken som helst ytre form, for eksempel i form av en bærbar PC. Figur 2 viser et forstørret sideriss av en ventil 14, ventilstang 19 og ventilstyrer 18. Det vises også ledd 23 og 23' både under og over topplokket 21 av applikatoren 11. Ventilstangen er ikke bøybar i nevnte ledd, men leddet innfører en viss slark som gjør det mulig å oppta toleranseavvik i plasseringen av hullene 12 i bunnplaten 13 relativt hullene 20 i topplaten 21. Figur 3 viser en montasje 37 i form av en vogn 38 som har en bredde tilsvarende det bredeste felt det er aktuelt å skrive ut bokstaver eller andre symboler på. Montasjen 37 blir også omtalt som en trafikkskriver og utgjør som sådan et særskilt aspekt av foreliggende oppfinnelse. I den viste trafikkskriver er fem applikatorer 11 plassert i bredden, og for at de skal være i stand til å overlappe hverandre fullstendig er tre plassert i en rad mens to er plassert bakenfor og forskjøvet for å dekke mellomrommene sideveis mellom de tre fremre applikatorer. Den viskøse masse blir tilført den midtre applikator 11 gjennom fyllestuss 33 og passerer videre til de øvre applikatorer via forbindelsesstusser 34 og resirkuleres til en hovedbeholder 41 (fig. 4A) gjennom returslanger 35. De enkelte applikatorer 11 på trafikkskriveren 37 er for øvrig vist med hjul 36 som tillater de enkelte applikatorer å innstilles uavhengig av hverandre i vertikal retning, bestemt av underlagets nivå lokalt. Dette gjør at hver applikator 11 kan plasseres nær til underlaget også når det er lokale nivåforskjeller på tvers av underlaget som trafikkskriveren 37 passerer. Dette er et foretrukket trekk som krever at forbindelsesstussene 34 er noe fleksible. Figur 4A viser skjematisk en trafikkskriver 37 i bruk bak et kjøretøy 40 som blant annet omfatter en hovedbeholder 41 for den viskøse masse. Vognen 38 av trafikkskriveren 37 holdes av armer 42 som kan styres for eksempel hydraulisk. Tilførsel av og resirkulasjon av viskøs masse skjer gjennom fleksible slanger 43.

Praktisk bruk

Ved praktisk bruk av trafikkskriveren 37 ifølge foreliggende oppfinnelse blir styringen av åpning og lukking av ventilene på hver applikator overlatt til et dataprogram som av brukeren blir forsynt med informasjon om hvilket eller hvilke symboler som skal skrives ut. Det er en klar analogi mellom utskrift fra en skriver på et ark papir som beveger seg forbi skrivehodet, og "utskrift" på underlaget som beveger seg forbi trafikkskriveren når kjøretøyet som den sitter på, beveger seg. På samme måte som styringsprogrammet som styrer tilførsel av blekk til skriverdyser over papiret, regulerer denne i avhengighet av hastigheten som papiret beveger seg forbi skrivehodet, må også hastigheten med hvilken ventilene åpnes og lukkes, styres i henhold til den fart som kjøretøyet med trafikkskriveren ifølge foreliggende oppfinnelse beveger seg med. Det er ikke gitt at hastigheten vil være konstant i "utskriftsperioden" og datasystemet må derfor ha sanntids informasjon om reell hastighet eller bevegelse/ posisjon. Dette er i og for seg ikke nytt ved foreliggende oppfinnelse, men er også tilfelle for styring av eksisterende, enklere applikatorer for påføring av viskøs masse på en vei eller et annet underlag. Mekanismen eller systemene for kontroll av hastighet/ bevegelse/ posisjon er derfor ikke nærmere beskrevet her.

Et særlig moment som styringsprogrammet for ventilstyringen må ta hånd om, i et tilfelle som vist i figur 3, er at applikatorene er plassert på to rekker, og at "utskrift" fra applikatorene i den bakre rekke må forsinkes i avhengighet av hastigheten for å bli plassert riktig i forhold til "piksler" som skrives ut fra applikatorene plassert i forreste rad. I praksis kan styringsprogrammet operere med til enhver tid eksakt posisjon i stedet for korresponderende tid og hastighet. På tilsvarende måte må styringsprogrammet ta hensyn til innbyrdes forsinkelse mellom ventiler plassert i ulike rader på tvers av fartsretningen innenfor en og samme applikator når applikatorene 11 har to (som vist) eller flere rader av ventiler 14-

Det skal understrekes at styringen av applikatorenes ventiler kan skje på mange forskjellige måter og er ikke som sådan en del av foreliggende oppfinnelse. Styringsprogrammet kan implementeres på mange ulike måter. En foretrukket variant består i bruk av bitmap filer hvor de ønskede tegn, symboler og mønstre blir kodet inn, oppdelt i piksler. Videre trengs det en egen skriverdriver oversetter slike bitmap filer til instruksjoner som tolkes av trafikkskriveren, herunder inkludert de særegne forsinkelser som er knyttet til ulik plassering i fartsretningen. Selve koden av programvaren er imidlertid ikke en del av foreliggende oppfinnelse og derfor ikke beskrevet i detalj her.

Det som er genuint nytt ved foreliggende oppfinnelse er blant annet at ventiler for åpning og lukking er utført pakningsfrie, og derved med en mer konsistent oppførsel enn tidligere brukte ventiler samt med mindre friksjon, noe som tillater hurtig åpning og lukking uten bruk av konvensjonelt hydraulisk utstyring for styring og lukking. Ved bruk av ventiler som er utstyrt med pakninger, vil friksjonen i større grad variere fra ventil til ventil og over tid, slik at ikke hver ventil har samme respons på et gitt styringssignal. Det sier seg selv at dette fører til et mindre jevnt og derved mindre pent resultat hva angår tilført masse. Ventiler som har lav friksjon ved åpning og lukking lar seg også styre med mindre kraft, så som for eksempel ved bruk av hurtige luftsylindre eller små elektriske aktuatorer i stedet for tregere, men sterkere hydrauliske sylindre som benytter olje som trykkmedium.

Et godt resultat over tid er imidlertid også avhengig av at utstyret er rent, spesielt da at området rundt ventilåpningene 12 ikke blir tettet av helt eller delvis stivnet masse som henger igjen fra tidligere påføringer. Det er derfor viktig med gode metoder og prosedyrer for å rengjøre ventilene. I eksisterende, enklere applikatorer skjer rengjøringen manuelt eller rett og slett ved at det rett før bruk blåses ut fersk, varm viskøs masse som kan rive med seg stivnet masse fra tidligere påføringer. Ulempen ved dette - i tillegg til tap av masse - er at den representer en forurensning som må tas hånd om.

I henhold til ett aspekt av foreliggende oppfinnelse er vognen 8 av trafikkskriveren 37 hengslet slik at den kan dreies om en horisontal akse til en posisjon der den står opp/ ned. Med applikatorene i posisjon opp/ned og med den viskøse masse (helt eller delvis) pumpet tilbake til hovedtanken 41 for slik masse på kjøretøyet 40, kan man med en egnet pumpe (ikke vist) sette opp et undertrykk i applikatorene, og mens et slikt undertrykk er innkoblet, kan ventilene på hver applikator raskt åpnes og lukkes, fortrinnsvis sekvensielt, slik at bare én eller noen få ventiler er åpne av gangen, da dette gir størst effekt. Eventuell delvis stivnet masse ved ventilmunningene vil da bli revet med inn i applikatoren og vil senere bli blandet med fersk og varm masse som sørger for at den delvis stivnede masse igjen blir flytende. Ved at applikatorene blir snudd opp ned, blir det også enkelt å foreta en visuell inspeksjon av ventilmunningen og omnødvendig manuelt fjerne rester som måtte bli tilbake.

Claims (10)

1. Applikator (11) for påføring av viskøs masse (31) på et underlag (33), omfattende et oppvarmet rom (32) som står i kontakt med åpninger (12) regulert med ventiler (14) som tillater dråpevis utmating av den viskøse masse til underlaget,karakterisert vedat ventilene (14) er pakningsfrie og omfatter en ytre hylse (15) med minst en gjennomgående åpning (16) i hylseveggen og en glatt indre hylseflate samt en ventil plugg (17) som har en glatt ytre flate som er tilpasset den indre flaten av hylsen (15), idet ventilpluggen (17) er innrettet til å kunne beveges ved hjelp av en ventilstyrer (18) som påvirker en ventilstang (19) som er pakningsfritt tettet med en bøssing (22) i åpninger (20) i applikatorens topplokk (21), fra en lukket tilstand der ventilpluggen (17) fullstendig tetter den minst ene gjennomgående åpning (16) i hylseveggen til en åpen tilstand der ventilpluggen (17) er løftet slik et minst en nedre del av den minst ene gjennomgående åpning (16) er fri og tillater viskøs masse (31) å passere fra ventilhylsens (15) utside til ventilhylsens innside.

2. Applikator i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat ventilstangen (19) er utstyrt med et ledd (23) inne i applikatoren (11) for å kunne oppta minimale toleranseawik med hensyn til plasseringen av de med bøssinger (22) forsynte åpninger (20) i topplokket i forhold til plasseringen av de med ventiler (14) forsynte åpninger (12) i bunnplaten (13) av applikatoren.

3. Applikator i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den omfatter minst to rekker av med ventiler (14) forsynte åpninger (12) som strekker seg i applikatorens (11) bredde relativt dens bevegelsesretning (M).

4. Applikator i samsvar med patentkrav 3,karakterisert vedat det er minst 5 åpninger (12) respektive ventiler (14) i hver rekke, mer foretrukket minst 8 og mest foretrukket minst 10.

5. Applikator i samsvar med patentkrav 3,karakterisert vedat det er minst tre rekker av åpninger (12) respektive ventiler (14) i hver applikator.

6. Applikator i samsvar med patentkravl,karakterisert vedat ventilstyreren (18) er innrettet til å styres hydraulisk, eller mer foretrukket med lufttrykk eller elektromekanisk.

7. Trafikkskriver for påføring av viskøs (31) masse på et underlag,karakterisert vedat den omfatter et antall applikatorer (11) i henhold til patentkrav 1 anordnet side om side i en montasje (37), hvilke applikatorer (11) er utstyrt med hjul (36)) og innrettet til separat å hvile mot underlaget (33) for å ta opp sideveis høydeforskjeller i underlaget, idet trafikkskriveren er innrettet til å bli opphengt på et kjøretøy (40).

8. Trafikkskriver () i samsvar med patentkrav 7,karakterisert vedat den omfatter applikatorer (11) anordnet i to rekker, idet applikatorene i de to rekker er slik plassert i forhold til hverandre at det finnes minst én dyse for ethvert punkt i bredden av påføringsanordningen.

9. Fremgangsmåte ved rensing av ventiler (14) og tilhørende åpninger (12) på an applikator (11) for påføring av viskøs masse (31) på et underlag (33),karakterisert vedat - viskøs masse pumpes tilbake fra applikatoren (11) til hovedbeholderen (41), - applikatoren (11) snus opp ned, - et undertrykk blir etablert i applikatorens indre rom (32), og - ventilene (14) åpnes og lukkes mens undertrykket fortsatt er tilkoblet.

10. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 9,karakterisert vedat ventilene (14) i den enkelte applikator (11) åpnes og lukkes sekvensielt.