DE3022448C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Markierungsmaschine zur Erzielung eines gleichmäßigen Auftrags von Markierungsstoff auf Straßen, Plätze od. dgl. mit einem Vorratsbehälter für den Markierungsstoff, einer Auftragdüse mit Absperrvorrichtung, einer Zuführungsleitung vom Vorratsbehälter zur Auftragdüse, mit einem wegeabhängig geschwindigkeitsproportional ange­ triebenen statisch arbeitenden Pumpensystem für den Mar­ kierungsstoff und mit einem von der zwischen dem Pumpsystem und der Auftragdüse liegenden Zuführungsleitung abgehenden Nebenauslaß mit einem Überdruckventil und einer Rückführungs­ leitung in den Vorratsbehälter.

Verkehrsleitlinien werden zu einem großen Teil mit Hilfe sog. Straßenmarkierungsmaschinen erzeugt, die flüssige Markierungs­ stoffe, wie insbesondere Farben, unter Druck aus einer Auftrags­ vorrichtung unterschiedlicher Ausgestaltung, vorzugsweise ei­ ner Düse auf die Straßenoberfläche auftragen.

Bei den meisten bekannten Straßenmarkierungsmaschinen wird die Düse in einfacher Weise aus einem druckbeaufschlagten Vorrats­ behälter gespeist. Bei einem anderen bekannten System wird die Düse aus einem ständig fließenden Farbstrom gespeist, der von einer Pumpe erzeugt wird, die die Farbe aus einem drucklo­ sen Vorratsbehälter ansaugt und die nicht von der Düse ver­ brauchte Überschußfarbmenge über ein einstellbares Überdruck­ ventil, das den gewünschten Überdruck im Farbsystem aufrecht­ erhält, in die Ansaugleitung bzw. in den Vorratsbehälter zu­ rückfördert.

Bei geschlossener Düse pflanzt sich der Ursprungsüberdruck des Farbsystems als statischer Druck in der Farbleitung bis zur Düse fort, wobei infolge von Elastizitäten, insbesondere bei Verwendung von flexiblen Schläuchen, eine Aufweitung der Leitung mit Vergrößerung des Farbinhaltes stattfindet.

Bei Öffnung der Düse stellt sich infolge einsetzender Strömung ein geringerer Druck in der Leitung ein, die elastische Auf­ weitung der Farbleitung geht zurück, was zu einem kurzzei­ tigen erhöhten Farbaustritt aus der Düse und damit zu einer abnehmenden Farbanhäufung am Anfang eines Leitlinienstückes führt. Da mit zunehmender Schichtdicke die Trocknungszeit der Farbe überproportional zunimmt, wirken sich derartige Farbanhäufungen äußerst nachteilig auf die Gesamttrocknungs­ zeit einer neu aufgebrachten Leitlinie aus, denn die Gesamt­ trocknungszeit bis zur Überfahrbarkeit der Leitlinie wird be­ stimmt durch die größte vorkommende Trocknungszeit. Die neu aufgebrachte Leitlinie muß solange gegen den Verkehr gesi­ chert werden, bis auch die Stellen mit größerer Schichtdicke überfahrbar sind. Es ist einleuchtend, daß Verkehrsleitlinien mit derartigen Farbanhäufungen bedeutende Erschwernisse im Ab­ lauf der Markierungsarbeiten mit sich bringen.

Insbesondere bei neuartigen Markierungsmaschinen, bei denen zur Erzielung einer auch bei ungleichmäßiger Fahrgeschwindigkeit in Fahrtrichtung gleich­ bleibenden, fest vorbestimmten Auftragsschichtdicke statisch arbeitende Pumpensysteme verwendet werden, die wegeabhängig - beispielsweise über ein mit der Straße in Kontakt stehendes Bodenrad - angetrieben werden (GB-PS 7 92 060), wird ein erhöhter Druck bei geschlossener Düse aufgebaut und kurz nach dem Öffnen der Düse ist damit eine erhöhte Farbabgabe verbunden. Die ge­ wünschte Eigenschaft derartiger Systeme, nämlich, daß beim Erzeugen eines Leitlinienteilstückes die gesamte von dem Pumpensystem geförderte Farbmenge durch die Düse auf die Straßenoberfläche gelangt, macht beim Schließen und Öffnen der Düse zusätzliche Maßnahmen erforderlich, da der von der Pumpe erzeugte und aus der Düse austretende Farbstrom nicht wie bei herkömmlichen Maschinen beim Schließen der Düse von selbst zum Stillstand und beim Öffnen der Düse von selbst in Gang kommt.

Durch die vorliegende Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Straßenmarkierungsmaschinen, wie extreme Druckschwan­ kungen beim Öffnen der Düse vermieden und den besonderen Er­ fordernissen von mit wegeabhängig fördernden Pumpen ausge­ rüsteten neuartigen Markiermaschinen Rechnung getragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei einer Markierungs­ maschine der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Art die Druckdifferenz zwischen Arbeitsdruck und dem Druck bei geschlossener Auftragsdüse möglichst klein zu halten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmalen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unter­ ansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 9 zu entnehmen.

An Hand der nachfolgenden Ausführungen sowie den auf der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen, soll die Erfindung nachfolgend noch weiter erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine automatisch einstellbare Drossel mit Federbalg und federbelastetem Ventilkörper am Nebenauslaß und

Fig. 2 eine Ausführung, bei der die Absperrorgane für die Auftragsdüse und die Drossel miteinander verbunden sind.

Die Pumpe wird kontinuierlich angetrieben und liefert auch bei geschlossener Düse einen Farbstrom in unveränderter Größe, der über ein Überdruckventil in den Vorratsbehälter zurück­ fließt. Da bei variierender Fahrgeschwindigkeit der Markie­ rungsmaschine sich auch proportional dazu der Farbstrom in sei­ ner Größe und damit auch der durch den Düsenwiderstand er­ zeugte Gegendruck ändert, muß der Ansprechdruck des Über­ druckventils so eingestellt sein, daß er auch den höchsten in der Praxis während des Farbaustrittes aus der Düse auf­ tretenden Farbdruck sicher abdeckt, andernfalls würde während der Farbauftragung auf die Straßenoberfläche ein Teil der für die entstehende Leitlinie bestimmten Farbe über das Über­ druckventil in den Vorratsbehälter zurückfließen.

Bei geschlossener Düse entsteht demnach auch bei geöffneten Überdruckventil ein Farbdruck in einer Größe, der je nach Ein­ stellung weit über dem Druck bei geöffneter Düse liegt. Diese soll aber aus den Gründen der elastischen Verformung des Systems und den damit verbundenen eingangs beschriebe­ nen nachteiligen Folgen gerade vermieden werden.

Um die unerwünschte Druckdifferenz zwischen Arbeitsdruck und Ansprechdruck des Überdruckventils bei allen Arbeitsdrücken auf einer akzeptablen Größe zu halten, muß der Ansprech­ druck des Überdruckventils durch eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung vom jeweiligen Arbeitsdruck abgeleitet werden. Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist in Fig. 1 dar­ gestellt.

Der während des Farbaustritts aus der Düse herrschende Ar­ beitsdruck PA wirkt in dem Balg 17 auf die Fläche FB, die die gleiche Größe hat wie die Querschnittsfläche FV des Überdruckventils 21. Der Balg wirkt auf eine Feder 18 und verformt diese. Die auf die Fläche FB wirkende Gesamtkraft wird als Federkraft auf den Ventilteller 16 des Überdruck­ ventils übertragen und wirkt dort als Schließkraft, die infolge der Flächengleichheit gerade dem Arbeitsdruck PA entspricht. Durch Belastung des Ventiltellers mit einem Ge­ wicht wird erreicht, daß das Überdruckventil während des Farbaustritts aus der Düse, also bei im System herrschenden Arbeitsdruck PA, nicht anspricht. Wird nun die Düse ge­ schlossen, wird gleichzeitig durch eine Arretiervorrichtung 22, der Balg 17 und damit auch die Feder 18 in der dem Ar­ beitsdruck PA entsprechenden Lage fixiert, wodurch auch die dem Arbeitsdruck entsprechende Schließkraft am Ventil­ teller 16 fixiert ist. Bei geschlossener Düse steigt der Farbdruck in System an und hebt den Ventilteller 16 des Überdruckventils bei einem der Gewichtskraft des Ventiltel­ lers ausgleichenden Druckanstieg an. Obwohl auch im Balg 17 der Druck ansteigt, kann der durch den Druckanstieg her­ vorgerufene Gesamtkraftanstieg infolge der Arretierung von Balg und Feder nicht als Schließkraftanstieg an den Ven­ tilteller weitergegeben werden.

Durch die Größe des mit dem Ventilteller verbundenen Ge­ wichtes kann ein akzeptabler, für die Schichtdickenschwan­ kung des Farbauftrages noch erträglicher Druckanstieg bei geschlossener Düse exakt vorbestimmt werden. Die Druckdiffe­ renz zwischen Arbeitsdruck bei offener Düse und dem Ansprech­ druck des Überdruckventils bei geschlossener Düse ist in­ folge der nichtvariablen Gewichtskraft bei allen Arbeits­ drücken konstant.

Soll der Ansprechpunkt des Überdruckventils bei geschlossener Düse stets in einem bestimmten Verhältnis zum Arbeitsdruck bei offener Düse stehen, so läßt sich dies in einfacher Weise durch ein entsprechendes Verhältnis der Fläche in FB zu Querschnittsfläche FV und durch Wegnahme der Gewichtsbeauf­ schlagung vom Ventilteller erreichen. Um das Verhältnis, um das die Fläche FB größer ist als die Fläche FV, ist der Ansprechdruck des Ventils größer als der Arbeitsdruck bei offener Düse.

Eine weitere Möglichkeit, den Farbaustritt aus der Düse zu unterbrechen, ohne daß der Farbdruck bei geschlossener Düse absinkt, besteht darin, die Farbpumpe auch bei geschlos­ sener Düse kontinuierlich anzutreiben und beim Schließen der die Farbe auf die Straßenoberfläche auftragenden Düse gleich­ zeitig eine andere Düse zu öffnen, über die die Farbe in den Vorratsbehälter zurückgeleitet wird. Diese Düse muß so dimen­ sioniert werden, daß sie dem Farbstrom den gleichen Wider­ stand entgegensetzt, d. h. den gleichen Farbdruck erzeugt wie die Düse, über die die Farbe auf die Straßenoberfläche ausgetragen wird.

Zweckmäßigerweise werden beide eben beschriebenen Düsen so zu einer Einheit zusammengefaßt, daß sie mit ein und demselben Schließorgan geöffnet bzw. geschlossen werden können. Wie Fig. 2 zeigt, verschließt das Schließorgan 13 abwechselnd die Düse 11 oder 23. Hierbei stellt die Düse 11 diejenige Düse dar, über die die aus der Farbzuleitung 14 zugeführte Farbe auf die zu beschichtende Fläche aufgetragen wird. Die Düse 23 ist mit der Rücklaufleitung zum Vorratsbehälter ver­ bunden. Beim Schließen der Düse 11 durch das Schließorgan 13 wird gleichzeitig die Düse 23 geöffnet und die Farbe fließt zum Vorratsbehälter zurück. Werden die geometrischen Ver­ hältnisse zudem noch so gewählt, daß beim Umschaltorgan des Schließorgans in die jeweils entgegengesetzte Lage in jeder Zwischenstellung der Durchtrittsquerschnitt der jeweils zu öffnenden Düse um den gleichen Betrag wächst wie der Durch­ trittsquerschnitt der jeweils zu schließenden Düse beim Schließorgan abnimmt, so kann sogar beim Umschalten eine Druckpulsation vermieden werden.

Claims (8)

1. Markierungsmaschine zur Erzielung eines gleichmäßigen Auftrages von Markierungsstoff auf Straßen, Plätze od. dgl. mit einem Vorratsbehälter für den Markierungsstoff, einer Auftragsdüse mit Absperrvorrichtung, einer Zufüh­ rungsleitung vom Vorratsbehälter zur Auftragsdüse, mit einem wegeabhängig geschwindigkeitsproportional ange­ triebenen statisch arbeitenden Pumpensystem für den Mar­ kierungsstoff und mit einem von der zwischen dem Pump­ system und der Auftragdüse liegenden Zuführungsleitung abgehenden Nebenauslaß mit einem Überdruckventil und einer Rückführungsleitung in den Vorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil eine einstellbare Drossel mit Absperrorgan ist und die Absperrorgane für die Auftragsdüse (11) und die Drossel (23) als miteinander verbundene Absperrorgane ausgeführt sind, wobei beim Öff­ nen des einen Absperrorgans das andere schließt und umgekehrt.

2. Markierungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel in der Rückführungsleitung (15) auf den gleichen Widerstand wie die Auftragsdüse (11) einstellbar ist.

3. Markierungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Absperrorgane zu einer Einheit (13) verbunden sind.

4. Markierungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittsquerschnitt der zu öffnenden Düse um den gleichen Betrag vergrößert wird wie der Durchtrittsquerschnitt der zu schließenden Düse verringert wird.

5. Markierungsmaschine zur Erzielung eines gleichmäßigen Auftrages von Markierungsstoff auf Straßen, Plätze od. dgl. mit einem Vorratsbehälter für den Markierungsstoff, einer Auftragdüse mit Absperrvorrichtung, einer Zufüh­ rungsleitung vom Vorratsbehälter zur Auftragsdüse, mit einem wegeabhängig geschwindigkeitsproportional ange­ triebenen statisch arbeitenden Pumpensystem für den Markierungsstoff und mit einem von der zwischen dem Pumpsystem und der Auftragdüse liegenden Zuführungsleitung abgehenden Nebenauslaß mit einem Überdruckventil und einer Rückführungsleitung in den Vorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil eine automatisch einstellbare Drossel ist, bei der der den Nebenauslaß 12 absperrende Ventilkörper (16) auf der dem Auslaß (12) abgewandten Seite mit einer Feder (18) und einem Feder­ balg (17) bzw. einem Kolben, der mit einer Abzweigleitung (10) zur Zuführungsleitung (14) des Materials zur Auftrags­ düse in Verbindung steht, verbunden ist und bei der der Federbalg oder Kolben beim Schließen der Auftragsdüse (11) über eine Vorrichtung (22) arretierbar ist.

6. Markierungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Auslaßfläche (F _V ) gleich der wirksamen Balgfläche (F _B ) ist.

7. Markierungsmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wirksame Balgfläche (F _B ) um einen definierten Betrag größer ist als die wirksame Auslaß­ fläche (F _B ).

8. Markierungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22) zum Arretieren des Federbalges (17) als mit einer Kralle (20) versehener zusammen mit der Schließvorrichtung für die Auftragsdüse (11) betätigter Kolben (19) ausgebildet ist.