DE10128013A1

DE10128013A1 - Verfahren zur Verwendung von hydrophilen Schichten/Folien zur Verhinderung der Tau- und Reifbildung auf Verkehrszeichen

Info

Publication number: DE10128013A1
Application number: DE10128013A
Authority: DE
Inventors: Uwe Slabke
Original assignee: Uwe Slabke
Current assignee: SLABKE, UWE, DIPL.-ING., 83324 RUHPOLDING, DE
Priority date: 2001-06-05
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2002-12-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung der Tau- und Reifbildung auf retroreflektierenden Verkehrszeichenträgern, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einem Verkehrszeichenträger teilweise aufgebrachte hydrophile Schicht/Folie, die Betauung in Tautropfenform verhindert, sowie die nichthydrophile Oberfläche die Reifkristallbildung unterbindet. Die Elemente aus der hydrophilen Folie können dabei ausgelasert, mikroperforiert oder anderweitig entfernt werden, um nicht hydrophile Bereiche herzustellen. Das Resultat besteht also aus einer Reflexschicht, die die Rückstrahleigenschaften realisiert und einer teilweise vorhandenen hydrophilen Schicht/Folie, die Schutz vor Tau und Reif gewährleistet. DOLLAR A Die hydrophilen Flächenanteile sollen in etwa mit den nichthydrophilen Flächenanteilen übereinstimmen, unabhängig von den geometrischen Formen der Bereiche. Die optimale Lesbarkeit der Verkehrsschilder wird erreicht, wenn die Flächengröße der Einzelareale maximal 1/7 der Schriftgröße der auf dem Verkehrszeichen befindenden Schriftzeichen beträgt. Die hydrophilen Flächenanteile können wabenförmig ausgebildet sein und somit die optimale Stabilität erzeugen. Denkbar ist auch eine an der Wabenstruktur der retroreflektierenden mikroprismatischen Reflexschicht (TYP3-Folie) orientierten Ausbildung der hydrophilen Flächenanteile.

Description

Die Erfindung betrifft die Anwendungen, bei denen hydrophile Schichten/Folien [2][5][6] mit Verkehrszeichen zur Verbesserung der Rückstrahleigenschaften kombiniert werden. Diese Schichten/Folien werden in der Literatur unter anderem als AntiTau-Beschichtung, TauStop-Schicht, Antibeschlag- oder Antischleiermittel bezeichnet [1]. Sie bewirkt einen optisch klaren Wasserfilm im Gegensatz zur Tröpfchenbildung [8][3].

Ein Verkehrszeichen besteht aus einer Reflexschicht, welche auf eine geeignete Fläche (z. B. Aluminiumplatte) aufgeklebt ist. Die hydrophile Schicht/Folie wird anschließend auf die Reflexschicht aufgebracht. In unseren Breiten ist mit über 100 Tautagen zu rechnen. In dieser Zeit nimmt die Lesbarkeit von Verkehrsschildern, bedingt durch den streuenden Effekt des auftreffenden Lichts am Tautropfen, signifikant ab [3]. Es sind im Jahresmittel in der Literatur 25 bis 30% der gesamten Jahresnachtstundenzahl mit wägbarem Taubelag angegeben. Die größte Taumenge ist in den Sommermonaten, während windstiller, wolkenloser Nächte, zu erwarten. Diese ausgesprochenen Strahlungsnächte treten mit großer Häufigkeit bei Hochdruckwetterlagen ein.

Durch die kleinen Tautropfen wird das reflektierte Licht nicht mehr zum Beobachter zurückgeworfen. Die hydrophile Schicht/Folie wird hier verwendet, um bei Tau zu guten Rückstrahleigenschaften zu kommen und eine bessere Erkennbarkeit von betauten Verkehrsschildern zu erreichen. Die Oberflächenspannung von Wasser wird hierbei herabgesetzt und der streuenden Effekt des Tautropfens wird vermieden. Das auftreffende Licht wird dann wieder in Anleuchtrichtung zurückreflektiert (Retroreflexion) Der Rückstrahlwert nimmt nahezu die Werte wie bei Nichtbetauung an. Die Tauproblematik ist mit der hydrophilen Schicht/Folie gelöst worden. Die Verwendbarkeit einer solchen Technik wurde bereits untersucht (Firma 3M, Bundesanstalt für Straßenwesen (Bast))[4][7].

Zusätzlich tritt Reif vor allem im Winter bis in den März auf. Hierbei wird Reifbelag auf der hydrophilen Schicht/Folie verstärkt abgelagert. Die Schilder erscheinen in diesem Fall, genau wie bei Taubelag auf den konventionellen Verkehrsschildern, stark verdunkelt und der Kontrast ist stark verringert. Der Rückstrahlwert der proportional zur Helligkeit (Leuchtdichte) ist, wird durch dieses Ereignis um bis zu 90% vermindert. Dieser Zustand der Bereifung stellt dann für den Verkehrsteilnehmer wieder ein Problem dar, da die gezeigten Informationen erst in unmittelbarer Nähe des Betrachters zum Verkehrsschild überhaupt erkannt werden können. Die Betrachtungsdauer des Verkehrsschildes ist dabei wieder überdurchschnittlich länger und damit die Aufmerksamkeit in der Zeit nicht auf die Verkehrssituation gerichtet. Der Verkehrsteilnehmer reagiert in solchen Situationen später, was zu zusätzlichen Unfallereignissen führen kann. Es ist festzustellen, daß der Verkehrsteilnehmer verunsichert und abgelenkt wird.

Bei Reifbelag verreift die gesamte hydrophile Schicht/Folie. Die Leuchtdichte und damit der temporäre Rückstrahlwert nimmt exponentiell ab. Folgende Abbildung zeigt diesen Effekt (linke Seite der Abbildung). Die wabenförmigen Zellen, die die Rückstrahleigenschaften realisieren, sind hier nicht mehr zu erkennen. Der Rückstrahlwert durch die darunterliegenden Reflexschicht nimmt auf 10% ab. Bei herkömmlichen Verkehrsschildern (ohne hydrophile Schicht/Folie) ist nur ein partieller Reifbelag erkennbar und mit angemessenen Rückstrahleigenschaften zu rechnen.

Durch die Verwendung dieser hydrophilen Technik wird also kaum etwas gewonnen, da die hydrophile Oberfläche zwar bei Tau gegenüber der konventionellen Technik einen großen Vorteil hat. Bei Reif drehen sich diese positiven Effekte ins Gegenteil um.

Aufgabe der Erfindung soll die Lösung der Rückstrahlprobleme bei Verkehrszeichen bei allen Klimaphänomenen sein. Als Schwerpunktproblem sind Reif- und Taubelag auf Verkehrsschildern zu nennen. Es soll durch dieses neue Verfahren eine Lösung beider Problempunkte erreicht werden, damit die Erkennbarkeit von Verkehrsschilder bei Reif und Tau gewährleistet werden kann und die Sicherheit im Strassenverkehr erhöht wird.

Lösung und damit Gegenstand dieser Erfindungsmeldung ist die partielle Verwendung der hydrophilen Schicht/Folie. Dazu werden nur bestimmte Bereiche mit der hydrophilen Schicht/Folie versehen. Die anderen Bereiche bleiben konventionell in ihrer Verwendung. Die modifizierte hydrophile Schicht/Folie, wird auf die Reflexschicht aufgebracht. Das Resultat besteht also aus einer Reflexschicht, die die Rückstrahleigenschaften realisiert und einer hydrophilen Schicht/Folie, die Schutz vor Tau und Reif gewährleistet (Skizze 1).

Durch diese Technik wird einerseits bei Betauung die Erkennbarkeit des Verkehrszeichens durch die Bereiche der hydrophilen Areale gewährleistet. Andererseits wird die Erkennbarkeit bei Reif durch die Bereiche mit der herkömmliche Beschichtung (nichthydrophile Oberfläche) realisiert.

Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Elemente aus der hydrophilen Folie zum Beispiel ausgelasert, mikroperforiert oder anderweitig entfernt werden, um nicht hydrophile Bereiche herzustellen (Skizze 2). Fernerhin können auch hydrophile Bereiche teilweise auf ein Grundmaterial aufgebracht werden (zum Beispiel durch aufdampfen). Es sollen also bestimmte Bereiche hydrophil ausgebildet sein, andere Bereiche nicht. Die hydrophilen Flächenanteile sollen in etwa mit den nichthydrophilen Flächenanteilen übereinstimmen, unabhängig von den geometrischen Formen der Bereiche, damit sowohl bei Tau als auch bei Reif die Informationen auf einem Verkehrsschildes lesbar ist. Sind die hydrophilen Flächenanteile wabenförmig ausgebildet, wird eine optimale Stabilität der Folie erzeugt. Denkbar ist auch eine an der Wabenstruktur der mikroprismatischen Reflexschicht (Typ 3- Reflexfolie) orientierten Ausbildung der hydrophilen Flächenanteile. Die optimale Lesbarkeit der Verkehrsschilder wird erreicht, wenn die Flächengröße der Einzelareale (Wabe) maximal 1/7 der Schriftgröße der sich auf den Verkehrszeichen befindenden Schriftzeichen beträgt (kritisches Sehdetail).

Gegenstand ist also ein Verfahren, welches die Vorteile bei Tau mit der hydrophilen Schicht/Folie einerseits und die Vorteile bei Reif ohne die hydrophile Schicht/Folie ausnutzt. Das diese Technik sowohl bei Reif als auch bei Tau funktioniert, wurde in Messungen nachgewiesen. Bei Reif sind die Bereiche ohne hydrophiler Schicht/Folie, die maßgeblich bestimmenden Areale des Rückstrahlwertes. Bei Tau realisiert die hydrophile Schicht/Folie den Rückstrahlwert.

Anwendungsvorteile bildet die Erfindung vor allem bei Textinformationen auf Überkopfbeschilderung von Kraftfahrstrassen, wo eine Lesbarkeit von alphanumerischen Informationen gewährleistet werden muss.

Rechercheergebnisse

[1] DE 34 09 915 A1
[2] DT 1928409
[3] G84 05 654.1
[4] ANWB B.V.: Dauw en bewegwijzering, Afdeling 2000
[5] Biedermann, A.: Leicht zu reinigende und selbstreinigende glatte Oberflächen
[6] http:/ / home.t-online.de/homeltitamlrein.html
[7] Hotop, R.: Erprobung von AntiTau-Folien für Verkehrszeichen, Straße und Autobahn, 4/98; S. 207-209
[8] C09J 7/02 WO 8/55555

Bezugszeichenliste

1

Reflexschicht

2

Hydrophile Bereiche

3

Freie Bereiche

Claims

1. Verfahren zur Verhinderung der Tau- und Reifbildung auf retroreflektierenden Verkehrszeichenträgern, dadurch gekennzeichnet, dass die auf einem Verkehrszeichenträger teilweise aufgebrachte hydrophile Schicht/Folie, die Betauung in Tautropfenform verhindert, sowie die nichthydrophile Oberfläche die Reifkristallbildung unterbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente aus der hydrophilen Folie ausgelasert, mikroperforiert oder anderweitig entfernt werden, um nicht hydrophile Bereiche herzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Grundmaterial nur teilweise hydrophile Bereiche aufgebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Flächenanteile in etwa mit den nichthydrophile Flächenanteile übereinstimmen, unabhängig von den geometrischen Formen der Bereiche.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optimale Lesbarkeit der Verkehrsschilder erreicht wird, wenn die Flächengröße der Einzelareale maximal 1/7 der Schriftgröße der auf dem Verkehrszeichen befindenden Schriftzeichen beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophilen Flächenanteile wabenförmig ausgebildet sind und somit die optimale Stabilität erzeugt wird. Denkbar ist auch eine an der Wabenstruktur der retroreflektierenden mikroprismatischen Reflexschicht (Typ 3-Reflexfolie) orientierten Ausbildung der hydrophilen Flächenanteil.