Reflektierende Strassen- und Flugplatzmarkierung, insbesondere Horizontalmarkierung auf Fahrbahnen, und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine reflektierende Strassen- und Flugplatzmarkierung, insbesondere Hori zontalmarkierung auf Fahrbahnen, mit perlförmigen Re flexionskörpern, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Markierungen.
Derartige reflektierende Strassenmarkierungen, bei denen die aus der Markierungsmasse herausragenden Reflexionskörper, im allgemeinen Glasperlen, für eine gute Reflexion des auffallenden Lichts sorgen, spielen für die Verkehrssicherheit eine immer grössere Rolle, da sie auch bei Dunkelheit die Markierungen gut sichtbar machen, vorausgesetzt, dass sie vom Licht des Auto scheinwerfers beleuchtet werden.
Insbesondere ist es bekannt, die mittels einer Spritzpistole gezogenen, aus weisser Farbe bestehenden Fahrbahnbegrenzungslinien sowie die durchgehenden oder unterbrochenen Mittel streifen mit Glasperlen zu versehen, welche im Anschluss an die Auftragung der Farbe mittels wenigstens einer Streuvorrichtung auf die noch frische Farbspur aufge streut oder/und, bei sogenannten Premix-Farben, bereits in der Farbmasse vorhanden sind.
Diese bisher bekannten reflektierenden Markierungen haben jedoch den Nachteil, dass sie bei Regenwetter, wenn die Markierungen von einem Wasserfilm bedeckt sind, nicht mehr oder nur noch ungenügend sichtbar sind, da die Markierungen mit den Reflexionskörpern vom auffallenden Licht, welches weitgehend am Wasserfilm reflektiert wird, nur ungenügend beleuchtet werden. Eine weitere Unzulänglichkeit der bekannten reflektierenden Markierungen ist darin zu sehen, dass sie, um sichtbar zu sein, vorn Autoscheinwerferlicht beleuchtet werden müs sen. Der zunehmende Verkehr auf den Strassen zwingt jedoch die Autofahrer, immer häufiger, auch auf Auto bahnen, nur mit Abblendlicht zu fahren, dessen Reich weite bei höherer Fahrgeschwindigkeit keineswegs aus reicht, um die Markierungen im hinreichend grossen Abstand vor dem Fahrzeug sichtbar zu machen.
Der gleiche Nachteil tritt in noch verstärktem Masse während der Dämmerung auf, während der gewöhnlich sogar nur mit Standlicht gefahren wird. Nun sind bereits Leuchtmassen, Leuchtstoffe und Leuchtfarben, welche durch Phosphoreszenz nach voran gehender Anregung, insbesondere durch auffallendes Licht, eine mehr oder weniger lange Zeit nachleuchten, in mannigfachen Typen und für die verschiedensten An wendungen bekannt.
Dazu gehören insbesondere die sogenannten Lenard-Phosphore, die aus einer lichtemp findlichen Grundsubstanz, beispielsweise einem geeigne ten Sulfid oder Sulfidgemisch, einem Schmelzmittel sowie Spuren eines lichterregenden Schwermetalls als Aktivator bestehen, und die radioaktiven Leuchtfarben, das sind Gemische von phosphoreszierenden Leuchtstoffen mit radioaktiven Substanzen, welche durch radioaktive Anre gung eine ständige Lichtemission der Leuchtstoffe bewir ken.
Jedoch sind bisher derartige Leuchtstoffe noch niemals mit Erfolg auf die eingangs erwähnten reflektie renden Strassenmarkierungen angewendet worden, was offensichtlich einerseits mit der technischen Schwierigkeit des Aufbringens der Leuchtstoffe auf die Markierungen bzw. der Durchmischung der Markierungsmasse mit Leuchtstoffen und andererseits mit dem verhältnismässig hohen Preis der handelsüblichen Leuchtstoffe zusammen hängt.
Die an sich vielleicht naheliegende Idee, die oben erwähnten Nachteile der begrenzten Sichtbarkeit bisher bekannter Markierungen dadurch zu beheben, dass man einfach der Markierungsmasse, insbesondere der Farb- masse, eine ausreichende Menge an Leuchtstoffpulver beimischt, ist aus mehreren Gründen, wie Versuche zeigten, praktisch nicht anwendbar:
Ein aus flüssiger Farbmasse und Leuchtstoffpulver bestehendes Gemisch müsste bis zum Zeitpunkt der Aufbringung der Farbe ständig mittels eines Rührwerks gut durchmischt werden, da sich sonst Leuchtstoffpartikeln, welche ein spezifi sches Gewicht zwischen etwa 3 und 4 haben, in der Farbmasse, deren spezifisches Gewicht etwa zwischen 1,2 und 1,5 liegt, absetzen würden. Aber auch dann, wenn eine gut verteilte Farb-Leuchtstoff-Mischung als Markie rung auf die Fahrbahn aufgespritzt würde, besteht die Gefahr, dass der weitaus grösste Teil der Leuchtstoffpar- tikeln bis zur Trocknung bzw.
Aushärtung der Farbmas- se vollständig in dieser versinkt, so dass kaum noch Leuchtstoffteilchen sichtbar auf der Oberfläche der Mar kierung vorhanden wären. Man muss ja berücksichtigen, dass bereits ein dünner, die Leuchtstoffpartikeln bedek- kender Film der im allgemeinen mit einem hohen Pigmentanteil versehenen Farbmasse den Leuchteffekt des Leuchtstoffs verhindert.
Vor allem jedoch wäre eine unverhältnismässig grosse Menge an Leuchtstoff, minde stens 30 bis 50Q/., in der Farbe erforderlich, wenn man überhaupt einen merklichen Effekt erzielen wollte; das bedeutet, dass man für eine einen Kilometer lange Markierungslinie, für welche man beispielsweise etwa 80 kg Markierungsmasse benötigt, 25 bis 40 kg Leucht- stoffpulver brauchen würde, dessen Preis zur Zeit etwa 30.-- bis 40.-- Franken je kg beträgt.
Die Herstellungsko sten für derartige Markierungen wären also um ein mehrfaches gegenüber den bisher üblichen Markierungen teurer, so dass praktisch bei den allenthalben beschränk ten öffentlichen Mitteln, welche für den Bau und die Unterhaltung der Strassen zur Verfügung stehen, eine derartige, dazu technisch noch unbefriedigende Lösung undiskutabel ist.
Schliesslich muss auch beachtet werden, dass die Leuchtstoffkristalle gegenüber einer direkten mechani schen Einwirkung, wie sie bei einer starken Umrührung der mehr oder weniger viskosen Farbmasse mittels eines Rührwerks nicht zu umgehen ist, ziemlich empfindlich sind, weil bei Beschädigung der Kristallstruktur der Leuchteffekt beeinträchtigt wird oder sogar verloren gehen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ein gangs erläuterten Nachteile bisheriger reflektierender Markierungen zu beseitigen und eine selbstleuchtende Markierung zu schaffen, welche insbesondere bei Däm merung, Dunkelheit und bei Regenwetter die Markierun gen, auch ausserhalb des Lichtkegels der Autoscheinwer fer, gut sichtbar macht und welche auf einfache und wirtschaftliche Weise herstellbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Markierung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der verwendeten Reflexionskörper der Markierung mit Leuchtstoffparti- keln versehen ist.
Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Markie rung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionskör per zuvor unter Verwendung oder ohne Verwendung eines transparenten Bindemittels mit Leuchtstoffpartikeln versehen und dann nach dem Aufbringen der eigentli chen Markierungsmasse vor deren Aushärtung auf diese in wenigstens einer Schicht aufgestreut werden.
Diese Idee, mit Reflexionskörpern versehene Stras senmarkierungen dadurch selbstleuchtend zu machen, dass man lediglich wenigstens einen Teil dieser Refle xionskörper vor deren Aufbringung auf die Markierungs masse bzw. vor dem Mischen mit der Markierungsmasse mit Leuchtstoffpartikeln versieht, ohne diese der Farb- masse beizufügen, bringt eine ganze Reihe beachtlicher technischer Vorzüge mit sich.
Da man die Reflexionskör per, insbesondere Glasperlen, ohne grosse Schwierigkei ten derart auf die noch frische Markierung aufbringen kann, dass ein grosser Teil dieser Glasperlen auf der Markierungsoberfläche haften bleibt bzw. mit einem Segment aus der Oberfläche herausragt und damit reflek tierend wirksam ist, wird dafür gesorgt, dass auch ein verhältnismässig grosser Prozentsatz der verwendeten Leuchtmasse aus der Oberfläche der Markierungsmasse herausragt bzw. sich auf dieser Oberfläche befindet, zumal das spezifische Gewicht üblicher Glasperlen unge- fähr zwischen 1,7 und 2 liegt, so dass also diese Glasperlen gleichzeitig als eine Art Schwimmkörper für die Leuchtmasse dienen.
Um die Reflexionskörper hinreichend mit Leuchtstoff zu bedecken, genügt eine Leuchtstoffmenge von 3 bis 60 Gew.- " vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-Q/" der verwen deten Gesamtmenge an Reflexionskörpern.
Da für eine durchgehende Markierungslinie von 1,5 cm Breite bei einer Nassfilmstärke von 0,4 mm je km Länge z.B. etwa 25 kg Glasperlen benötigt werden, ist also nur ein Bruchteil von derjenigen Leuchtstoffmenge erforderlich, die bei einer direkten Durchmischung der Markierungs masse mit Leuchtstoff - dazu noch bei wesentlich schlechterem Resultat - gebraucht würde, so dass die Wirtschaftlichkeit der vorgeschlagenen Markierung ohne weiteres gegeben ist.
Ferner entfällt bei der neuen Markierung das Problem der Erzielung einer möglichst homogenen Verteilung des Leuchtstoffs, da eine gleich- mässige Verteilung automatisch mit der Streuung der Reflexionskörper in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Gegenüber einer direkten Einbettung der Leuchtstoffpar- tikeln in die Markierungsmasse haben die mit Leucht- stoff versehenen Reflexionskörper darüber hinaus noch den Vorzug, dass der Leuchteffekt der Leuchtmasse durch Reflexion an den Grenzflächen der Reflexionskör per automatisch verstärkt wird.
Das gleiche gilt für die für die Wirksamkeit von Leuchtstoffen wichtige Erre gung durch auffallendes Licht, insbesondere durch das Scheinwerferlicht bei Nacht.
Da bekanntlich Leuchtmassen selber nicht reflektie rend sind, ist es wesentlich, dass nicht etwa die gesamte Oberfläche aller Reflexionskörper mit einer homogenen Leuchtmassenschicht bedeckt ist, da sonst die Refle xionswirkung der Reflexionskörper im Scheinwerferlicht verloren -in-e. Ein derartiger Effekt ist jedoch ohne weiteres durch zwei einfache Massnahmen verhinderbar, welche praktischerweise gleichzeitig angewendet wer den:
Vorzugsweise wird nur ein bestimmter Prozentsatz der gesamten verwendeten Reflexionskörper, beispiels weise 3001, bis 70a/, insbesondere 50%, mit Leuchtstoff- partikeln versehen, wodurch gleichzeitig der Bedarf an Leuchtmassen noch weiter reduziert wird.
Insbesondere kann die Markierung derart beschaffen sein, dass sie eine erste durchgehende Schicht von leuchtstofffreien Refle xionskörpern, die mit einer ersten Streuvorrichtung auf die frische Markierung aufgebracht werden, und eine mittels einer zweiten Streuvorrichtung intermittierend aufgebrachte zweite Lage von mit Leuchtstoffpartikeln versehenen Reflexionskörpern aufweist, so dass also die fertige Markierung aus einer unterbrochenen Leuchtli nie besteht, wobei diese selbstleuchtenden Markierungs abschnitte also mit reinen reflektierenden Abschnitten abwechseln.
Andererseits ist es selbstverständlich auch möglich, nach Bedarf nur mit einer einzigen Glasperl streuvorrichtung zu arbeiten, wobei lediglich ein Teil der verwendeten Glasperlen mit Leuchtstoffpartikeln verse hen ist.
Die zweite Massnahme zur Verhinderung einer voll ständigen Bedeckung der Oberfläche der Reflexionskör per mit einer Leuchtstoffschicht besteht darin, dass die Leuchtstoffpartikeln nicht homogen den ganzen Refle xionskörper bedecken. Das lässt sich praktisch automa tisch bei der Behandlung der Reflexionskörper mit der Leuchtmasse aufgrund der Körnigkeit der Leuchtstoff- partikeln erreichen.
Die Behandlung der Reflexionskör- per mit der Leuchtmasse kann auf folgende Weisen geschehen: a) Man mischt die Reflexionskörper, vorzugsweise Glasperlen, mit Leuchtstoffpulver sowie einem transpa renten Bindemittel, beispielsweise einem geeigneten Kunstharzlack, lässt diesen trocknen bzw. aushärten und siebt die so mit Leuchtstoffpartikeln versehenen Refle xionskörper ab, um die gewünschten Korngrössen zu erhalten.
Die auf diese Weise erzielten Dicken der Leuchtstoffpartikeln enthaltenden Schichten auf den Re flexionskörpern lassen sich durch die Leuchtmassen- und Bindemittelanteile sowie durch die verwendeten Siebgrös- sen vorgeben. Als besonders zweckmässig für Glasperlen mit Durchmessern zwischen 0,05 und etwa 2 mm haben sich Leuchtstoffpartikeln in derselben Grössenordnung, also etwa zwischen 0,05 und 2 mm erwiesen.
Bei den so behandelten Glasperlen ist dann keineswegs die gesamte Oberfläche homogen durch Leuchtmasse abgedeckt, son dern es bedecken lediglich unregelmässig verteilte kleine Leuchtstoffinseln die Oberfläche derart, dass ein hin reichend grosser Teil der Glasperlen, gegebenenfalls durch den Transparentlack hindurch, sichtbar bleibt.
b) Die Reflexionskörper werden mit einer zuvor hergestellten Bindemittel-Leuchtmassen-Mischung be sprüht.
c) Unter Verzicht auf ein besonderes Bindemittel lässt sich die Leuchtmasse auch während der Herstel lung der Reflexionskörper derart aufbringen, dass der Leuchtstoff auf die noch nicht ausgehärteten Glasperlen bzw. die noch nicht vollständig polymerisierten Kunst stoffperlen aufgestäubt wird. Wenn diese noch nicht ausgehärteten Perlen mit Leuchtmasse bestäubt bzw. bespritzt werden, dann haften die Leuchtstoffpartikeln direkt unter teilweiser Einbettung in die Perloberfläche an der noch klebrigen Perlmasse und sind nach Aushär tung der Perlen fest mit diesen verbunden.
d) Reflexionsmaterial, das im schmelzflüssigen Zu stand keine zu hohe, den Leuchteffekt des Leuchtstoffs beeinträchtigende Temperatur hat, insbesondere bei spielsweise Polystyrol, kann zweckmässigerweise auch derart behandelt werden, dass der Leuchtstoff im Innern der noch schmelzflüssigen Perlen eingebettet wird;
das kann dadurch geschehen, dass man das Leuchtstoffpulver in die noch weichen Perlen einschiesst, dass man wäh rend der Tropfenbildung gleichzeitig mit dem Ausstoss der Reflexionsmasse aus einer Düse in der Mitte dieser Düse Leuchtstoffpartikeln durch einen besonderen zen tralen Düsenkanal austreten lässt, so dass diese Leucht- stoffpartikeln den Kern der entstehenden Tropfen bilden, oder dass man gegebenenfalls Leuchtstoffpulver direkt der schmelzflüssigen Reflexionsmasse vor der Perlbil- dung beimischt.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäss an die Reflexionskörper gebundenen Leuchtstoffpartikeln infol ge dieses stabilen Trägers eine gegenüber äusseren Ein flüssen und vor allen Dingen mechanischen Belastungen, wie sie eine Fahrbahnoberfläche ausgesetzt ist, hinrei chende Lebensdauer haben und vor rascher Zerstörung weitgehend geschützt sind,
zumal ja die Festigkeit der Leuchtstoffkristalle selber in der gleichen Grössenord- nung wie die von Glasperlen liegt. Ausserdem sind bei der Verwendung eines transparenten Bindemittels die auf der Oberfläche der Reflexionskörper haftenden Leucht- stoffpartikeln durch den ausgehärteten Transparentlack praktisch vollständig vor direkter Berührung mit den Fahrzeugrädern geschützt. Im andern Fall sorgt die Masse der Reflexionskörper selber für einen hinreichen- den Schutz der Leuchtstoffpartikeln vor einer Beschädi gung.
Die Vorzüge der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen: Es ist nur ein sehr geringer Leuchtmassenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse der Markierung, erforder lich, so dass die Wirtschaftlichkeit der neuen Markierung gewährleistet ist. Der Hauptteil der verwendeten Leucht- stoffmasse verbleibt gut sichtbar auf der Oberfläche der Markierung und wird damit optimal ausgenutzt. Die Markierungsfarbe selber braucht in ihrer Qualität nicht geändert, insbesondere nicht durchscheinender gemacht zu werden, da ja die auf den herausragenden Reflexions körper befindlichen Leuchtstoffpartikeln nicht durch die Farbe abgedeckt werden.
Das Aufbringen der Leucht- masse erfolgt mit dem Streuen der Reflexionskörper, so dass kein zusätzlicher Arbeitsgang oder irgend eine Umstellung der bisherigen Markierungsarbeiten erforder lich ist. Die Reflexionskörper als Träger der Leuchtstoff- partikeln erhöhen gleichzeitig durch Reflexionswirkung den Leuchteffekt.
Obwohl sich die Leuchtstoffpartikeln unmittelbar an der Oberfläche der Markierung befinden, sind sie entweder, bei der vorzugsweisen Verwendung eines Transparentlacks als Bindemittel, in diesem Lack eingebettet und dadurch vor direkter mechanischer Be schädigung geschützt, oder aber sie werden weitgehend oder vollständig durch die Masse der Reflexionskörper selber geschützt. Daher ist die Haltbarkeit und Lebens dauer der Leuchtstoffpartikeln praktisch genau so gross wie die Haltbarkeit der gesamten Markierung bzw. der Reflexionskörper. Der erfindungsgemäss erzielte Leucht- effekt der Markierung erhöht wesentlich die Verkehrssi cherheit, da die selbstleuchtenden Markierungen bzw.
Markierungsabschnitte bei Dunkelheit und Dämmerung auch ausserhalb des direkt vom Scheinwerfer, Abblend licht oder Standlicht beleuchteten Strassenbereichs und ausserdem auch bei Regenwetter und selbst bei Gegen wart einer dünnen Schneedecke sichtbar sind und den Fahrbahnverlauf weit voraus erkennen lassen.
Zur Erhöhung des Leuchteffekts können die Leucht- massen in bekannter Weise durch radioaktive Substanzen angeregt werden, die z.B. dem Leuchtstoff beigemischt sind. Auch kann es zweckmässig sein, die Leuchtmasse vor der Aufbringung auf die Glasperlen mit einer kleinen Menge an weisser Farbe, beispielsweise in der Grössen- ordnung von 10 bis 20%, zu durchmischen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend bevorzugt erwähnten Horizontalmarkierungen auf Fahrbahnober flächen begrenzt, sondern auch auf alle anderen Markie rungen, z.B. Vertikalmarkierungen wie Fahrbahnbegren- zungspfosten, Leitplanken, Gebots- oder Verbotssymbole usw. anwendbar.