[发明专利]使热塑性材料熔融并且对表面施敷热塑性材料的设备

说明书

技术领域

本发明一般地涉及公路表面标记设备，并且特别是涉及用于加热热塑性材料并且对公路表面施敷热塑性材料的设备。

背景技术

在美国，第一次记载的采用涂敷中心线是在1911年，在Edward N.Hines看到有漏洞的牛奶车沿着公路留下白色踪迹时，沿着密歇根州的韦恩县(Wayne County,Michigan)的特伦顿河路(Trenton's River Road)。公路表面标记是为了传达官方信息而对公路表面施敷的任何类型的设备或者材料。典型地，公路表面标记用在铺设的道路上，以既对驾驶员又对行人提供引导信息。标记的一致性是将其意义的混淆和不确定性降低到最小的重要因素，并且努力使这些标记标准化。

公路表面标记以如下不同形式：永久固定的表面水平、临时固定而非永久固定的表面水平、较高公路表面标志和/或者甚至机械设备。设计它们是为了告知驾车者和行人。其设计包括仅白天或者仅晚上可见的标识和凸起的铺面标志，该凸起的铺面标志利用光的反射或者由车辆的轮胎与凸起标志的接触产生的车辆振动告知驾车者。在这种标记的应用领域在努力改善公路标记系统，增加后向反射性、延长寿命和降低安装成本。

更具体地说，存在两种不同的公路表面标记：机械标记和非机械标记。机械设备可以凸出或者凹陷在公路表面中，并且可以是反射的，也可以是非反射的。大多数机械公路表面标记是永久的；然而，有些是可移动的。机械设备包含但并不局限于凸球点(Botts’dot)、响带(rumble strip)、以及反射标志。凸球点即低圆白点通常往往结合凸起反射标志标识通车车道的边缘。响带通常是嵌入沥青中的一系列简单凹槽。能够横跨行驶方向使用它们，以对前方危险报警，也可以沿着行驶方向使用它们，以对未在特定车道内的危险报警。当在上面驾驶时，它们产生强烈振动，以既利用声音又利用车辆的物理振动将各种即将到来的危险向驾驶员告警。反射标志用作行车道分隔器，以标记中线或者标记出口匝道。通过引入凸起的后向反射元件，与标准的公路标记线相比，它们在夜间和恶劣天气中通常更可见。

非机械标记包含但并不局限于：油漆、热凝物、带和热塑性路面标记。油漆有时包含诸如后向反射玻璃球的添加物，其通常用于标识行车道、停车场内的空间或者不能停车的特定用途空间、站台或者限时停车区。油漆是低成本应用，并且常常在刚铺设了公路之后涂敷油漆。公路通常由被称为“路面划线机”的卡车标记。这些卡车通常含有容纳于巨大鼓筒中的几百加仑的油漆，巨大鼓筒位于机台上。标记由手动控制，或者由位于车厢上的控制器自动控制。随着涂敷后向反射的玻璃球，油漆在压力下通过一系列软管喷射并且涂敷到道路表面上。可以手动，也可以利用漏字版涂敷诸如调头车道箭头或者大容量车辆车道标志的油漆符号。

基于成本与性能寿命的平衡，热塑性材料是最常见类型的公路表面标记。其持久耐用，容易涂敷并且反射。对于低流量地区，交通油漆是适当的，并且将持续大约一年。然而，在大流量地区，仅油漆不能对付磨损并且仅几个月就消失了。热塑性材料的寿命使其成为成本效益非常高的交通描绘解决方案。因此，在油漆寿命使用热塑性材料在增加，主要是因为延长耐久性、后向反射性并且没有挥发性有机化合物(VOC)溶剂。此外，市政当局喜欢这些特征，因为他们能够每隔几年安排一次热塑性材料工作，代替必须每年或者更短时间安排一次油漆剥离。

热塑性材料进入固态，环境友好并且用户安全的化合物。其将玻璃球、颜料、粘料和填充料的化合物组合。其成分提供各种积极特征：玻璃球提供其夜间亮外表所需的后向反射性；颜料提供色彩和不透明性；粘料化合物是在使所有组分固定在一起的同时提供韧性、柔性和粘结强度；以及诸如碳酸钙、沙子和/或者其他惰性物质的填充料提供体形。

利用特殊装备的卡车涂敷热塑性标记。在卡车中将通常是块状的或者丸状的热塑性材料混合物加热到约400°F(200℃)，然后，将其馈送到涂敷装置，该涂敷装置通常是样板箱、喷射分配器或者带式枪。温度是适当混合、熔融并且粘结热塑性材料的最重要因素。将热塑性材料混合物加热到400°F与440°F之间的温度，并且搅拌，使热塑性材料化合物变成均质液体。当在该温度涂敷时，热塑性材料熔散于沥青表面上，形成强热粘结。当安装在诸如粗骨料沥青混泥土或者有色水泥的多孔表面上，热液体热塑性材料填充空隙，在水泥上产生强机械固定。