DE1472517A1 - Reflex-Rueckstrahler - Google Patents

Description

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Minnesota Mining and Manufacturing Company, St.Paul / Minnesota, V.St.A.

Reflex-Rückstrahler

Die Erfindung bezieht sich auf neuartige, im wesentlichen flache Reflex-Rückstrahler, die sich besonders für die Verwendung an waagerechten Flächen eignen und der Abnutzung durch den Fußgänger- und Fahrzeugverkehr ausgesetzt sind.

Bisher wurden im wesentlichen waagerechte Flächen, z.B. Straßen und andere Verkehrsflächen für den Fahrzeugverkehr mit einem reflex-rückstrahlenden Material markiert, das im wesentlichen aus kleinen Glasperlen mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,5 bestand,die zum Teil in einem lichtreflektierenden pigmentierten farbstoffartigen Film eingebettet waren. Das auf solche Markierungen unter einem großen Winkel zur Senkrechten (oder mit anderen Worten: unter einem von der Parallelen nur wenig abweichenden Winkel) auffallende Licht wird zur

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Quelle in Form eines spitzwinkeligen Kegels zurückgeworfen. Werden solche Markierungen jedoch von einem Wasserfilm, z.B. während eines Regens bedeckt, so wird deren Wirksamkeit,das Licht zu reflektieren, stark herabgesetzt. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die zum Teil im Farbstoff eingebetteten Glasperlen durch den Abrieb durch den Fahrzeugverkehr nach einiger Zeit an der Oberseite abgeplattet werden, wodurch deren Fähigkeit, das Licht selbst bei Trockenheit zu reflektieren beeinträchtigt wird.

Die Erfindung sieht reflex-rückstrahlende Markierungszeichen vor, die an waagerechten Flächen bei Trockenheit das Licht mit höherer Intensität reflektieren als die bisher weit verbreiteten älteren Markierungszeichen mit Perlen auf Farbstoff. Die Markierungszeichen nach der Erfindung weisen in nassem Zustand an waagerechten Flächen eine Reflex-Rückstrahlung des Lichtes mit höherer Intensität auf. Weiterhin sind die Markierungszeichen widerstandsfähig gegen eine Verminderung der Reflex-Rückstrahlung infolge des durch den Verkehr verursachten Abriebs.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von transparenten kugelförmigen Körpern mit einem hohen Brechungsindex für waagerechte Markierungen und Zeichen, während zugleich diese kugelförmigen Körper gegen den Abrieb durch den Verkehr geschützt werden. Obwohl Glasperlen mit einem hohen Brechungsindex bekanntlich weniger abnutzungsfest sind als die Glasperlen mit einem niedrigen Brechungsindex, die bisher bei Verkehrszeichen und -markierungen benutzt wurden, so wird durch die Verwendung von Glasperlen mit einem hohen Brechungsindex bei waagerechten

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Markierungen und Zeichen nach den Lehren der Erfindung kein entsprechender höherer Abnutzungsfaktor eingeführt im Gegensatz zu dem zu erwartenden Abnutzungsfaktor.

Die Erfindung sieht kleine, waagerecht reflex-rückstrahlende im wesentlichen flache Markierungskörper vor, die nach dem Auflegen auf eine waagerechte Fläche im wesentlichen kein senkrechtes Hindernis bilden, und die eine im wesentlichen ebene Basisfläche aufweisen, wobei die Flächenabmessungen senkrecht zur Höhe insgesamt mindestens 1,2 mal so groß wie die Höhe und nicht größer als 80 mal so groß wie die Höhe sind, wobei jeder Markierungskörper mindestens eine Schicht eines reflex-rückstrahlenden Materials aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur ebenen Basisfläche ausgerichtet ist, welches reflex-rückstrahlende Material im wesentlichen aus einer Monoschicht von Glasperlen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7 besteht, die unter einem zurückspiegelnden Mittel liegt, sowie aus mindestens einer festen kratzfesten transparenten Masse, die vor der Schicht des reflex-rückstrahlenden Materials innerhalb der vorgenannten abmessungsmäßigen Grenzen angeordnet und vor dem genannten reflex-rückstrahlenden Material befestigt ist, so daß, wenn die Markierungskörper der Abnutzung durch die Reifen von Fahrzeugen ausgesetzt werden, die feste Masse des transparenten Materials eine Beschädigung durch Abnutzung des reflex-rückstrahlenden Materials, mit dem die genani. e Masse vereinigt ist,verhindert.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die

Fig. 1 eine schematische schaubildliche Darstellung einer

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines

Markierungskörpers nach der Erfindung, Fig. 3 eine schematische schaubildliche Darstellung durch

noch eine weitere AusfUhrungsform der Erfindung, Fig. 4 und 5 je eine schematische Darstellung von bekannten', mit Glasperlen ausgestatteten reflex-rückstrahlenden Materialien, die bei der Herstellung- von Teilen der

Markierungskörper von Nutzen sind, Fig. 6 und 7 je eine graphische Darstellung der Liehtrückstrahlung eines Markierungskörpers nach der Erfindung,

Unter Hinweis auf die Fig. 1 werden nunmehr die Merkmale dieser Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser AusfUhrungsform weisen die Markierungskörper zwei Massen in Form von Stangen 10 und 11 auf, wobei es wesentlich ist, daß mindestens eine der Stangen transparent ist. Vorzugsweise sind beide Stangen transparent. Zwischen diesen beiden Stangen 1st ein Zwi- . schenraum vorgesehen, der so groß bemessen ist, daß mindestens eine und vorzugsweise zwei Lagen oder Streifen eines reflexrückstrahlenden Materials 12 in den Zwischenraum eingesetzt werden kann (können), wobei die reflex-rückstrahlenden Flächen einer Jeden Lage 12 derjenigen Stange zugewandt sind, die von der betreffenden Lage die kleinste Entfernung aufweist. Die Breite der Streifen 12 wird vorzugsweise nicht größer bemessen ale die. Dicke oder Höhe (d.h. der Durchmesser) der dickeren Stange 10 oder 11 beträgt. Weisen die Stangen 10 und 11 den gleichen Durchmesser auf, wie vorsuziehen ist, so werden die Streifen 12 nicht breiter besessen als ungefähr die Dicke jeder

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Stange beträgt.

Die Streifen 12 sind an der Gebrauchsstelle zwischen den Stangen 10 und 11 mit einander fest verbunden (und im wesentlichen in ein Harz eingebettet), wodurch ein Markierungskörper geschaffen wird, dessen reflex-rückstrahlendea Material durch die mit diesem vereinigten stabförmigen Massen gegen eine Abnutzung durch den Straßenverkehr geschützt wird. Natürlich muß das Bindematerial 13 zwischen den reflex-rückstrahlenden Flächen mindestens eines Streifens 12 und einer vor diesem gelegenen transparenten Stange transparent sein. In der Praxis ist das Bindemittel zwischen der Außenseite der Streifen 12 und beiden vor diesen gelegenen Stangen transparent,damit beide Seitenflächen des langgestreckten Aufbaus reflex-rückstrahlend sind.

Obwohl nicht unbedingt erforderlich, wird jedoch vorzugsweise über dem Verbindungsbezirk, der das reflex-rückstrahlende Material zwischen den Stangen 10 und 11 enthält, eine Verschleißkappe 14 und 15 vorgesehen. Diese Kappen schirmen weiterhin das eingebettete reflex-rückstrahlende Material im Markierungskörper gegen die Abnutzung durch den Straßenverkehr ab und verstärken die Stangenglieder gegen einen Bruch, wenn der zusammengesetzte Markierungskörper entweder mit der Ober- oder Unterseite 16 bzw. 17 (beide Seiten werden vorzugsweise eben ausgestaltet) auf einem waagerechten Verkehrsweg angebracht wird.

Die in der Fig. 2 dargestellte AusfUhrungsform des Markierungskörpere weist ein Material 18 mit I-förmigem Querschnitt auf, das aus einem Metall oder aus einem Kunststoff besteht, wobei beiderseits des innen gelegenen Steges das reflex-rückstrahlen-·

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de Material 12 und vor diesem die transparenten Stangen 10 und 11 angeordnet sind, vorzugsweise etwas innerhalb der Flansche 19, so daß die Stangen von den Flanschen 19 etwas abgeschirmt werden. Wie in der Fig. 2 dargestellt, können bei dieser Ausführungsform die Stangen an der Gebrauchsstelle und an den Kantenteilen der Flansche 19 mit einem Bindeharz 20 abgedichtet werden. Ferner können die Enden der Markierungskörper mit einer Platte oder Kappe aus einem Bindematerial abgeschlossen werden. Auf diese Weise kann eine Luftzwischenfläche (d.h. ein Luftraum zwischen dem reflex-rückstrahlenden Material und den Stangen 10 und 11) für das reflex-rUckstrahlende Material bewahrt bleiben, wenn dies für eine bessere Brillianz oder Rückstrahlungsfähigkeit erwünscht oder erforderlich ist.

Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsform besteht aus drei zu einem Dreieck angeordneten scheibenartigen Teilen 21. Das reflex-rückstrahlende Material 12 befindet sich in dem Innenbezirk, der von der Dreiecksanordnung der scheibenartigen Teile 21 gebildet wird, und ist so ausgerichtet, daß die reflex-rückstrahlende Seite dem nächstgelegenen scheibenartigen Glied zugewandt ist. Torzugsweise sind alle scheibenartigen Glieder transparent, jedoch muß mindestens ein Glied transparent sein, dem ein innen gelegenes reflex-rückstrahlendes Material 12 zugeordnet 1st. Die Glieder 21 und das zugehörige reflex-rückstrahlende Material werden von eines Bindematerial 22 zusammengehalten, das in Form einer Kappe oder einer Abdeckung sich über den am weitesten innen gelegenen Teil des Aufbaus erstreckt. Wenn gewünscht, können die Markierungekörper, damit ei· die für die Verwendung auf einer waagerechten Straße erfor-

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derlichen optischen Eigenschaften aufweisen und flach sind, aus den Elementen in einem Drittel des Aufbaus nach der Fig. 3 hergestellt werden, d.h. mit einer Scheibe 21, die am Umfang einen sich über nicht mehr als ungefähr den halben Umfang erstreckenden Belag aus dem reflex-rUekstrahlenden Material trägt, wobei der sich ergebende Aufbau vorzugsweise mit einer Kappe oder Abdeckung aus einem harzartigen Material Über dem reflex-rückstrahlenden Material und den angrenzenden Teilen der Scheibe versehen wird. Ebenso können die Markierungskörper nach den Figuren 1 und 2 in der Weise abgeändert werden, daß sie nur ein Stangenelement und den zugehörigen Aufbau aufweisen.

Wie aus einem Vergleich der Figuren 1, 2 und 3 mit einander zu ersehen ist, kann das reflex-rückstrahlende Material 12 mit der rückstrahlenden Seite an der Innenseite einer Stange oder eines scheibenförmigen Gliedes anliegen, oder es kann zwischen den genannten Elementen ein Abstand vorgesehen werden.

Geeignete Lagen oder Streifen eines reflex-rUckstrahlenden Materials, die für die Erfindung von Nutzen sind, können nach der Lehre des deutschen Patentes Nr. 852 969 hergestellt werden. Wie in der Fig. 4 dargestellt, weisen die reflex-rUckstrahlenden Materialien einen rückwärtigen Reflektor 23% eine kompakte Lage aus transparenten Perlen oder Kugeln 24 und eine Bindeschicht 25 auf, die die Perlen an der Gebrauchsstelle vor dem Reflektor 23 fest hält. Bei diesen Anordnungen weist die Bindeschicht 25 eine ebene Vorderseite auf, wodurch eine besondere Besiehung zwischen dem Brechungsindex der Kugeln 24 und dem Material der vor den Kugeln 24 angeordneten Schicht 25 erfor-

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derlich wird. Die Beziehung ist derart, daß der Brechungsindex der Kugeln mindestens 1,15 mal so groß ist wie der Brechungsindex des transparenten Überzuges 25, um die gewünschte Intensität der Lichtrückstrahlung zu erzielen. Diese Beziehung wird vorzugsweise so gewählt, daß der Brechungsindex der Kugeln mindestens ungefähr 1,3 mal so groß ist wie der Brechungsindex des transparenten Überzuges 25. Außerdem werden bei derartigen Anordnungen Verbesserungen bei der Brillianz der Lichtrückstrahlung dadurch erzielt, daß zwischen den transparenten Kugeln 24 und der reflektierenden Schicht 23 nach der Lehre der vorgenannten Patentschrift 852 969 ein kleiner Abstand vorgesehen wird. Dieser Abstand wird allmählich auf den ¥ert Null verringert, wenn der Brechungsindex der Kugeln sich dem Wert von ungefähr dem 1,9-fachen des Brechungsindex des transparenten Überzuges annähert. Da der Brechungsindex der meisten transparenten Bindemittel, die für.die Herstellung derartiger Anordmengen von Nutzen sind, mindestens ungefähr 1,3 bis zu ungefähr 1,5 oder etwas mehr beträgt, so muß der Brechungsindex für die Kugeln bei diesen Anordnungen allgemein oberhalb von 1,8 oder 1,9 liegen und vorzugsweise oberhalb von ungefähr 2,1, damit die ordnungsgemäße relative Beziehung zwischen dem Brechungsindex der Kugeln und dem des Bindemittels aufrecht erhalten wird, während der erforderliche Abstand für eine brilliante Rückstrahlung des Lichtes vermindert wird.

Obwohl für die Anordnungen nach der Erfindung ein reflex-rückstrahlendes und mit einer Glasperleneinlage versehenes Material mit ebener Vorderseite vorzuziehen ist und eine gründliche Einbettung der reflex-rückstrahlenden Streifen in den Markierungs-

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körper ermöglicht, so kann auch für die Herstellung der Anordnungen, die den Grundforderungen der Erfindung genügen, ein linsenförmiges rückstrahlendes Material verwendet werden, Z.B. sind linsenförmige Reflektoren nach der Fig. 5 von Nutzen. Diese bestehen im wesentlichen aus einer kompakten Lage von transparenten kugelförmigen Körpern 24 mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7 bis zu ungefähr 2,0, die nur zum Teil in ein Bindematerial eingebettet sind und als Unterlage ein spiegelndes Mittel 23 aufweisen. Geeignete linsenförmige Strukturen sind in der deutschen Patentschrift Nr. 889 713 offenbart, auf die an dieser Stelle verwiesen wird.

Bei Verwendung von reflektierenden flachen Materialien mit linsenförmiger Oberfläche hat es sich gezeigt, daß es vorzuziehen ist, das Flachmaterial in den Aufbau nach der Erfindung einzukapseln, jedoch nicht einzubetten, so daß eine Luftzwischenfläche zurückbleibt (obwohl nur eine schwache Luftzwischenfläche überhaupt erforderlich ist, so ist ein im wesentlichen tangentialer Kontakt der linsenförmigen Elemente mit den darüberliegenden transparenten Massen zulässig), und zwar zwischen der linsenförmigen reflektierenden Seite des Aufbaus und einem transparenten Bindematerial oder einem Stangenmaterial, dessen Brechungsindex größer als der der Luft ist. Solche Gebilde werden am besten nach dem in der Fig. 2 dargestellten Aufbau hergestellt, da die Abdichtung oder der Verschluß 20 zwischen den Stangen 10 und 11 und dem Glied mit I-förmigen Querschnitt auf den Endteil des Flanschbezirkes 19 an den Stangen 10 und 11 und auf jedes Ende des Aufbaus beschränkt werden

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kann. Die Herstellung von Markieningskörp em nach der Erfindung ist mit wesentlich größeren Schwierigkeiten verbunden, wenn diese nach der Fig. 1 hergestellt werden, jedoch mit dem reflektierenden Material nach der Fig. 5 und mit einer Luftzwischenfläche zwischen der reflektierenden Seite und der zugehörigen Stange 10 oder 11. Um bei einem solchen Aufbau einen Luftzwischenraum zu bewahren, wird auf einen das Kappenglied 14 bildenden Streifen Bindeharz die Anordnung mit den reflektierenden Streifen und Stangen (wie in der Zeichnung dargestellt) aufgesetzt, wonach der Aufbau umgekehrt und auf einen weiteren das Kappenglied 15 bildenden Streifen Bindeharz aufgesetzt wird, wonach die Endplatten oder -kappen aus Harz an den des Gliedes angebracht werden können.

Bei den Markierungskörpern nach der Erfindung besteht grundsätzlich die Forderung, daß sie im wesentlichen flach sein müssen und nach dem Aufbringen auf einer waagerechten Fläche im wesentlichen kein senkrechtes Hindernis bilden. Sie müssen ferner eine im wesentlichen ebene Basisfläche und vorzugsweise auch eine ebene Oberseite aufweisen, so daß jede Seite als "Basis"-fläche dienen kann. Hierbei können die Markierungskörper auf einer waagerechten Straße zum Teil in einem Farbstoffbelag oder in einem anderen Bindemittelfilm teilweise eingebettet angebracht werden, ohne darauf achten zu müssen, welche Seite des Markierungskörpers in den Auftrag aus einem Farbstoff oder einem Bindemittel eingedrückt wird. Die Höhe der Markierungskörper zwischen der Ober- und Unterseite soll nicht mehr als 10 cm betragen, so daß der Körper im wesentlichen noch als flach anzusehen ist. Gegenwärtig werden Höhen von nicht mehr

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als 8 oder 6 mm bevorzugt. Die Flächenabmessungen senkrecht zur Höhe sollen mindestens ungefähr das 1,2-fache oder sogar das 1,5-fache der Höhe betragen und vorzugsweise mindestens das Zweifache der Höhe. Eigentlich müßte eine Flächenabmessung von nur dem 1,2-fachen oder dem 1,5-fachen der Höhe unmöglich erscheinen bei Verwendung von zwei zylindrischen Stangen z.B. nach der Fig. 1j jedoch muß in Betracht gezogen werden, daß beispielsweise halbzylindrische oder dünnere Abschnitte von Stangen verwendet werden können, um die gelehrten Ergebnisse zu erzielen. Die Forderung in bezug auf die Flächenabmessungen soll in dem Sinne aufgefaßt werden, daß ein flacher Aufbau geschaffen wird im Gegensatz zu einem Aufbau, der sich an verschiedenen Kanten umdrehen würde, wenn er auf einer Straße, auf einem Mittelstreifen oder auf einer Verkehrsinsel angebracht wird. Für die Praxis soll eine Flächenabmessung senkrecht zur Höhe nicht mehr als das Achtzigfache der Höhe betragen, da längere Markierungskörper an einer waagerechten Fläche schwierig anzubringen sind und bei diesen die Gefahr besteht, daß sie bei dem Fußgänger- oder Fahrzeugverkehr zerbrochen werden. Auch in bezug auf die Erhaltung des Materials ist es vorzuziehen, die vorgenannte Flächenabmessung nicht größer als ungefähr das Vierfache oder möglicherweise das Sechsfache der Höhe des Markierungskörpers zu wählen, während bei scheibenförmigen Gliedern Flächenabmessungen In allen Richtungen bis zu ungefähr dem Zehn- oder Zwölffachen der Höhe des Markierungskörpers gewählt werden können (jedoch unter keinen Umständen mehr als das Achtzigfache der Höhe).

Nunmehr soll ein gegenwärtig bevorzugt angewendetes Verfahren

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zur Herstelliang eines Markierungskörpers nach der Fig. 1 beschrieben werden. Im Handel erhältliche gewöhnliche Glasstäbe mit einem Durchmesser von ungefähr 5 nun wurden in ca. 20,3 cm lange Stücke zerschnitten und dann ungefähr 10 Minuten lang in eine herkömmliche konzentrierte Reinigungslösung aus Schwefelsäure-Dichromat eingetaucht und danach in Wasser gespült. Hiernach wurden die Glasstäbe ungefähr 2 Minuten lang in einer 1?6-igen wässerigen Lösung eines Aminosilans eingetaucht, aus der Lösung herausgenommen und bei einer Temperatur von ungefähr 121°C getrocknet. Die Verfahren zum Reinigen und zum Aufbringen eines Überzuges zwecks Verbesserung der Haftfähigkeit von Harzen an den Glasstäben können nach Wunsch abgeändert werden und sind an sich bekannt. Wenn die Haftfähigkeit nicht besonders kritisch ist, oder bei Verwendung eines organischen Kunststoffes (z.B. Polykarbonat, Polyvinylchlorid, Methylmethacrylat

häufig

oder dergleichen) sind solche VorbehandlungenVnlcht nötig. Werden jedoch für die Markierungskörper nach der Erfindung höhere Verschleißfestigkeit und höhere Abriebfestigkeit gewünscht, so werden vorzugsweise härtere transparente Materialien verwendet, z.B. Glas unter Anwendung herkömmlicher Behandlungen, damit das Harz fest haften bleibt.

Nachdem die Glasstäbe, wie beschrieben, behandelt worden sind, werden diese nebeneinanderliegend ausgerichtet in eine mit Vertiefungen versehene Form eingelegt, wobei der Abstand der Vertiefungen oder Mulden von einander so bemessen ist, daß die Glasstäbe sich fast berühren. Danach wurde ein reflektierender flacher Aufbau nach der Fig. 4 und nach der Lehre der deutschen Patentschrift 852 969 gewählt. Bei dem gewählten besonderen

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Aufbau ist eine kompakte Schicht aus einer einzigen Lage von winzig kleinen Kugeln mit einem Durchmesser von 50 Mikron vorgesehen, die durch das transparente Harz in einer Entfernung von 15 Mikron von einem aus Aluminium bestehenden Reflektor gehalten und in einer aus Harz bestehenden Bindeschicht mit einem Brechungsindex von ungefähr 1,5 festgehalten werden, die eine ebene Oberseite aufweist, wie in der Fig. 4 dargestellt. Die winzig kleinen Kugeln der Anordnung wiesen einen Brechungsindex von ungefähr 2,26 auf oder ungefähr das 1,5-fache des Brechungsindex des abdeckenden Bindemittels.

Dieses mit der Glasperleneinlage versehene flache reflex-rückstrahlende Material wurde mit einem ungefähr 0,15 mm starken Überzug aus einem viskosen flüssigen Harzgemisch versehen, das aus ungefähr gleichen Anteilen eines Epoxyharzes (von der Shell Chemical Corporation unter der Bezeichnung ⁿEpon 828" vertrieben) und eines Polyamidharzes (von der Fa. General Mills, Inc. unter der Bezeichnung "Versamid 125" vertrieben) besteht. ⁿEpon 828^W ist ein flüssiges Epoxyharz, das bei 8-12°C schmilzt, eine Hardner-Holt-Viskosität von Z5 bis Z6 bei 25°C und eine Epoxyd-Äquivalenz von ungefähr 190 bis 210 aufweist.

Das Polyamidharz reagiert mit dem Epoxyharz und bewirkt ein Aushärten der Zusammensetzung, und stellt ferner das Zusatzprodukt von polymerisierten langkettigen fettigen Säuren und polyfunktionellen primären und sekundären Aminen dar. Das für die vorstehend angeführte Zusammensetzung gewählte besondere Polyamidharz "Yersamid 125" soll nach Angaben der Herstellerin, der General Mille, Inc., ein durchschnittliches Molekulargewicht von 2000, eine Säurezahl von 7 und eine Brookfield-Tisko-

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sität von ungefähr 45.OQO bis 55.000 Zentipoise bei 23°C aufweisen.

Das beschriebene Harzgemisch wurde vorzugsweise vom Standpunkt der Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung gewählt; doch können auch andere durch Wärmeeinwirkung aushärtbare oder thermoplastische feste transparente harzhaltige Stoffe (z.B. Polyurethanharze, Polyesterharze, Polyamidharze allein und dergleichen) als Bindemittel oder Kappen- und Abdichtungsmaterial verwendet werden.

Nach dem Auftragen des Epoxy-Polyamid-Gemisches auf die ebene Vorderseite der reflex-rückstrahlenden Anordnung wurde die mit dem überzug versehene Seite der Anordnung umgekehrt auf die Glasstäbe in der mit Mulden versehenen Form aufgelegt und etwas angedrückt, um ein Haften der Glasstäbe am Überzug zu sichern. Hiernach wurde die gesamte Anordnung aus der Form herausgenommen, auf eine Metallplatte gelegt und in einem Ofen ungefähr 20 bis 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 93°C ausgehärtet, wobei auf die Oberseite eine Metallplatte gelegt wurde, um die gesamte Anordnung eben zu halten. Nach dem Heerausnehmen aus den Ofen wurde die Anordnung in zwei Hälften gespalten, und die Rückseiten des reflex-rückstrahlenden Materials Jeder Hälfte wurden mittels eines druckempfindlichen Klebstoffes zusammengeklebt, a.B. mittels des in der USA-Patentschrift RE.24 906 (Ulrich), gewährt am 13. Dezember 1960, beschriebenen Klebstoffes (β.B. ein akrylischer säureakrylischer Esterkopolymer). Es wurde sorgfältig darauf geachtet, die Rückseiten dee reflexrücket rahl enden Materials an einander zu befestigen, so daß die Stäbe an jeder Hälfte der Anordnung die ordnungsgemäße Lage

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einnehmen. Dies wird am einfachsten in der Weise durchgeführt, daß die beiden Hälften der Anordnung wieder in die mit Mulden versehenen Formen eingelegt werden, wonach die beiden Formteile zusammengelegt werden. Danach wird die fertige Anordnung zwischen je zwei Stäben durchgeschnitten, wobei eine Anzahl von Elementen hergestellt wird, deren reflex-rückstrahlende Teile Rücken an Rücken im Innern gelegen sind, während die Stäbe beiderseits der genannten Teile gelegen sind, wie in der Fig. dargestellt. Die nach dem Durchschneiden zurückbleibenden rauhen Kanten werden abgeschliffen.

Danach kann jede "Zweistangenanordnung" an jeder Seite mit einer Kappe versehen werden, zu welchem Zweck ein Band des zuvorbeschriebenen Harzgemisches in hochviskosem Zustand auf eine Unterlage gezogen wird, wonach die "Doppelstabanordnung¹¹ mit der einen Seite der freiliegenden Verbindungsstelle auf das Band gelegt und die Harzbandkappe 20 bis 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 93°C ausgehärtet wird. Andererseits kann auf den Übergangsstellen eine geeignete Abdichtung auch auf die Weise hergestellt werden, daß ein Band aus einem harzhaltigen Material über die freiliegenden Übergangsstellen zwischen den Stäben der "Doppelstabanordnung¹¹ gezogen und danach ausgehärtet wird, wenn ein aushärtbares Harzmaterial verwendet wird.

Entweder vor dem Aufbringen der Kappe oder nachher können die Markierungskörper in kürzere Stücke zerteilt und geglättet werden, und wenn gewünscht, können die Kanten oder Enden mit einem dünnen Auftrag (z.B. mit einer Stärke von ungefähr 0,025 mm)

eines harzhaltigen Materials, vorzugsweise das oben angeführte, abgedichtet werden.

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Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Aufbaus ist in den Figuren 6 und 7 mit Vollinien dargestellt. Die unterbrochenen linien in diesen Figuren stellen die Rückstrahlung des Lichtes des reflex-rückstrahlenden Materials an sich dar, das bei der Herstellung der Markierungskörper nach der Erfindung verwendet wird, und zwar unter den in den Figuren angegebenen Bedingungen. Aus den Figuren ist zu ersehen, daß die Lichtrückstrahlung unter "Parallelbedingungen" größer war als die des reflex-rückstrahlenden Materials allein innerhalb der in der Fig. 6 angegebenen begrenzten Divergenzwinkel. Unter "Parallelbedingungen" wird das auffallende Licht in dieselbe Ebene geführt wie der waagerecht angeordnete Markierungskörper, und die Divergenz erfolgt längs einer zum waagerechten Markierungskörper parallelen Linie und in derselben Ebene wie das auffallende Licht. Die mit "45^Ofl bezeichnete Kurve ist die Kurve für die Lichtrückstrahlung bei Divergenzwinkeln längs einer Linie, die mit der Parallelen und der Senkrechten einen Winkel von 45° bildet, während die mit "senkrecht" bezeichnete Kurve die LichtrUckstrahlung bei Divergenzwinkeln längs einer zum Markierungskörper senkrechten Linie (d.h. vertikal) darstellt.

Die Fig. 7 zeigt in graphischer Darstellung den Eindruck, den. ein Kraftfahrer hat, wenn er überjeine Straße an einer Mittelinsel fährt und sich einem Markierungskörper nach der Erfindung nähert, der auf der Mittellinie einer Straße oder Autobahn angebracht ist. Nach der Darstellung nimmt der Fahrer eine größere Lichtrückstrahlung wahr, wenn er sich dem Markierungskörper des zuvor beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiels nähert (Yollinie)¹ im Vergleich zu der Rückstrahlung bei einem senk-

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recht angeordneten Körper des reflex-rückstrahlenden Materials allein (unterbrochene linie) dieses Beispiels. Dieses Ergebnis erscheint im besonderen deshalb überraschend, als das vor dem reflex-rückstrahlenden Material angeordnete stabförmige Material anscheinend am allerwenigsten eine Lichtabsorption bewirken würde. Obwohl dieses stabförmige Material tatsächlich einen Teil des hindurchstrahlenden Lichtes absorbieren kann, so dient das genannte Material auch in irgend einer Weise als Linsenelement, das eine Korrektion oder eine Reduktion des Grades der Divergenz des Lichtes bewirkt, das von dem Markierungskörper zurückgeleitet wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß der Brechungsindex der Stabglieder mit an der Luftzwischenfläche freiliegenden Krümmungen bei diesen Markierungskörpern anscheinend nicht besonders kritisch ist, und es ist ebensowenig kritisch, das reflex-rückstrahlende Material im Brennpunkt der Krümmung der Linse oder des stabförmigen Materials anzuordnen. Tatsächlich ist die bessere Lichtrückstrahlung anscheinend einfach dem Umstand zuzuschreiben, daß die freiliegende Oberseite des Markierungskörpers, auf die das Licht fällt, in gewissem Ausmaß gekrümmt ist und deshalb gewissermaßen als Linse wirkt außer der Funktion als Abgrenzung, die das reflex-rückstrahlende Material schützt.

Eine interessante Beziehung zwischen der Krümmung der freiliegenden Fläche der stabförmigen Glieder und der Größe der im reflex-rUckstrahlenden Material des Markierungskörpers verwendeten kugelförmiger Körper kann als relativer Radius ausgedrückt werden. Bei den bevorzugten Ausführungsformen, die die her.te Liohtrückstrahlung aufweisen, ist der Radius der stabför-

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migen Linsen ungefähr 10 mal so groß wie der Radius der kugelförmigen Körper im reflex-rückstrahlenden Material und vorzugsweise mindestens 30 oder 40 mal so groß wie dieser Radius bis zu dem 100- oder sogar 200-fachen dieses Radius. Bei dem beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiel betrug der Radius der freiliegenden Krümmung der Stäbe ungefähr das 100-fache des Radius der winzig kleinen Perlen im reflex-rückstrahlenden Material. Aus praktischen Gründen und wegen der Schwierigkeit, eine Menge von kleinen Kugeln mit dem gleichen Radius auszuwählen, gelten die obengenannten Werte für den durchschnittlichen Radius der kugelförmigen und der linsenförmigen Massen.

Selbstverständlich kann der Querschnitt der für die Herstellung der Markierungskörper nach der Erfindung verwendeten stabförmigen Glieder in weiten Grenzen schwanken. Stäbe, die im wesentlichen aus Halbzylindern bestehen,die mit der ebenen Seite an der Vorderseite des reflex-rückstrahlenden Materials anliegen sind ebenso von Nutzen wie Stäbe mit einem elliptischen, einem sechseckigen oder einem anderen vieleckigen Querschnitt unter Einschluß von Stäben mit einem dreieckigen oder quadratischen Querschnitt. Jedoch sind Stäbe mit einer ebenen Vorderseite verhältnismäßig weniger wirksam im Vergleich zu gekrümmten Stäben bei der Korrektur oder Verminderung der Divergenz des von dem reflex-rückstrahlenden Material zurückgeworfenen Lichtes, Trotzdem sind besonders bei Verwendung von kleineren Stäben in der Größenordnung von ungefähr ? mm oder sogar nur 1 mm Breite und Höhe (oder sogar noch etwas kleiner) mit ebenen Seiten überraschend wirksam als ein Mittel zum Zurückwerfen des auf die waagerechten Flächen auffallenden Lichtes, ganz gleich, ob der Reflektor trocken oder mit einem Wasserfilm bedeckt ist.

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Wenn gewünscht, können die festen transparenten verschleißfesten Massen vor dem reflex-rückstrahlenden Material bei der Herstellung der Markierungskörper aus einem organischen Kunststoff bestehen. Die für diesen Zweck vorgesehenen organischen Materialien sollen jedoch im allgemeinen mindestens so kratzfest sein wie Polymethylakrylat, das im Handel unter der Bezeichnung "Lucite" erhältlich ist. Nach einem zum Bestimmen der Kratzfestigkeit geeigneten Verfahren wird eine Probe des reflex-rückstrahlenden Materials mit der reflektierenden Seite oben auf eine steife ebene Unterlage gelegt. Auf die reflektierende Seite wird eine Probe des zu untersuchenden Materials gelegt. Die LichtrUckstrahlung durch die Probe wird photometrisch gemessen und der Wert aufgezeichnet. Danach werden unter Verwendung der Abriebeinrichtung nach der Beschreibung in ASTM D 968-51-2,25 kg Sandpartikel in der Größenordnung von 483 bis 362 Mikron (Ottawa-Sand) auf die Probe fallen gelassen. Danach wird die Lichtrückstrahlung der Probe nochmals photometrisch gemessen. Der sich ergebende Wert wird im Vergleich zu dem ursprünglichen Wert um das Ausmaß des Zerkratzens vermindert, das von dem Sand bei der zu untersuchenden Materialprobe verursacht wurde. Der endgültige photometrische Wert wird dann durch den ursprünglichen Wert dividiert und der Prozentsatz der Lichtrückstrahlung ermittelt, der nach der Behandlung mit dem Sand zurückbleibt. Der Wert für Polymethylmethakrylat beträgt ungefähr 0,3 oder ungefähr 25-30 %. Materialien mit einem Wert von mindestens ungefähr 0,2 und vorzugsweise ungefähr 0,3 oder 0,4 oder höher zeigen eine befriedigende Kratzfestigkeit für die Markierungskörper nach der Erfindung. Bei dieser Untersuchung

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ergab sich für Glas ein Wert von im wesentlichen 1,O oder 100 %.

An den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können von Sachkundigen selbstverständlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden.

Es ist ferner möglich ein farbiges reflex-rückstrahlendes Material oder ein farbiges Bindemittel und Stäbe zu verwenden entsprechend einer Vorschrift. Beispielsweise kann die eine Seite des Markierungskörpers rot und die andere Seite grün zurückstrahlen, so daß die Markierungskörper zum Regeln des Verkehrs benutzt werden können.

- Patentansprüche -

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Claims (4)

-21- ' ' *-~ ' 'M 1684 Patentansprüche :

1. Kleine Reflex-Rückstrahler zur Einbettung in begehbare und überrollbare Flächen, bei dem die Rückstrahler mindestens eine Schicht von reflex-rückstrahlendem Material aus Glasperlen mit einem Brechungsindex von mindestens 1,7 aufweisen, die unter einem optisch damit verbundenen zurückspiegelnden Mittel liegt und die Perlen eine Deckschicht darüber haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstrahler aus einer Kombination eines Gebildes mit einer flachen Grundfläche (16) und mindestens einer senkrecht zu dieser Grundfläche angeordneten planaren Schicht reflex-rückstrahlenden Materials (12), einem transparenten, festen, stabförmigen Körper (10, 11), die vor den Glasperlen liegen, und einem starken, zähen, transparenten Bindematerial (13), das den stabförmigen Körper an die Vorderseite des reflex-rückstrahlenden Materials befestigt, bestehen.

2. Rückstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstrahler zwei reflex-rückstrahlende Schichten (12), die Rücken an Rücken gebunden sind,aufweist, wobei mindestens ein Teil der stabförmigen Glieder durch darüber liegende verschleißfeste Teile (14, 15, 18, 19) geschützt ist.

3. Rückstrahler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Körper aus Glas besteht.

4. Rückstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des stabförmigen Körpers mindestens das 10-fache des durchschnittlichen Radius der Glasperlen beträgt.

909822/0500

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