DE1534489C3

DE1534489C3 - Lichtreflektierender Fahrbahn-Markierungskörper

Info

Publication number: DE1534489C3
Application number: DE1534489A
Authority: DE
Inventors: Sidney Allen Park Ridge Ill. Heenan (V.St.A.)
Original assignee: Amerace Esna Corp (ndgesd Staates Delaware) Union Nj (vsta)
Current assignee: Amerace Esna Corp (ndgesd Staates Delaware) Union Nj (vsta)
Priority date: 1964-10-23
Filing date: 1965-09-18
Publication date: 1974-01-03
Also published as: DE1534489A1; SE313517B; DE1534489B2; US3332327A

Description

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mentes können eben und zueinander rechtwinklig Mit diesem Fahrbahn-Markierungskörper 10 kann angeordnet sein und sich in einer gemeinsamen Ecke man die im allgemeinen horizontalen Fahrbahntreffen, wobei alle Richtachsen durch die Ecken im flächen nach Spuren markieren. Dazu hat gemäß wesentlichen parallel zur Richtung des durch die F i g. 2 und 3 der Fahrbahn-Markierungskörper 10 Außenfläche gebrochenen Lichtes sind. Dadurch 5 eine im wesentlichen horizontale Basis 20 zwecks kommt es zu einer gleichmäßigen Lichtreflexion über Verbindung mit der Fahrbahn 21. Die Schale 12 hat die ganze, dem anrollenden Fahrzeug zugewandte außerdem eine im wesentlichen horizontale Kopf-Pyramidenstumpf-Wand und zu einem guten Re- fläche 22, die waagerecht über der Basis 20 liegt. Eine flexionseffekt. Bewährt hat sich für den Winkel zwi- Vorder- und Rückwand 24, 26 und Seitenflächen 28 sehen Außenfläche und Fahrbahn ein solcher von io verbinden die Basis 20 mit der Kopffläche 22. Der 30°. Der Winkel der Richtachse durch die Ecke jedes Fahrbahn-Markierungskörper 10 wird auf der Fahr-Dreifachspiegelelementes mit der Richtung des ge- bahn 21 mit einer Klebschicht 30 befestigt,
brochenen einfallenden Lichtes kann zweckmäßig Der Fahrbahn-Markierangskörper 10 hat an der 13° betragen. Vorderwand 24 ein Reflektor-System, das zur Licht-

Die Dreifachspiegel-Elemente können mit einer 15 aufnahme von anfahrenden Fahrzeugen ausgerichtet

metallischen, lichtreflektierenden Schicht versehen ist. Das Reflektorsystem besteht aus einer im wesent-

sein. Jeder lichtdurchlässige und -brechende Kunst- liehen ebenen lichtaufnehmenden Vorderseite an der

stoffteil kann aus einem Methylmethacrylat-Harz mit Außenfläche 40 der Schale 12 und einer lichtaufneh-

einem Brechungsindex in der Größenordnung von menden Rückseite an der Innenseite 42 dieser Schale

1,5 bestehen. Dieser Werkstoff hat sich als besonders 20 12 (Fig. 3). Die Außenfläche 40 liegt im spitzen

widerstandsfähig und gut lichtdurchlässig erwiesen. Winkel A zur Fahrbahnfläche. Der spitze Winkel A

Vorteilhaft wird jeder lichtdurchlässige und -bre- ist dabei so gewählt, daß er noch optisch wirksam ist, chende Kunststoffteil mit einer Schale integriert, die andererseits jedoch klein genug ist, um noch eine zur Bildung eines gegen Auffahren widerstandsfähi- gute Säuberung der Außenfläche 40 durch die Begen Körpers mit einem festen Kern gefüllt ist. Dies 25 rührung mit den Reifen der auffahrenden Fahrzeuge verhindert ein Brechen des Fahrbahn-Markierungs- zu erlauben und daß der Fahrbahn-Markierungskörkörpers auch beim Überfahren von schweren Last- per 10 kein Verkehrshindernis ist.
fahrzeugen. Die Schale, deren den anfahrenden Fahr- Für die Schale 12 hat sich ein lichtdurchlässiges zeugen zugewandte Pyramidenwand als lichtdurch- Kunstharz bewährt. Die Schale 12 kann dann, entlässiges und -brechendes Kunststoffteil ausgebildet ist, 30 sprechend der Zeichnung, aus einem Stück geformt ist zweckmäßig ebenfalls pyramidenstumpfförmig werden. Ein solches Kunstharz ist Methylmethacrylat. ausgebildet. Dadurch wird ein inniger Verbund zwi- Dieses Kunstharz hat die erforderlichen optischen sehen Schale und Reflexionssystem möglich. Zweck- Eigenschaften und ist der Dauerbeanspruchung durch mäßig liegen alle Ecken in einer gemeinsamen Ebene, den Straßenverkehr gewachsen,
die im wesentlichen parallel zur Außenfläche ist. ₃₅ Gute Ergebnisse hinsichtlich dauerhafter, optischer

Insgesamt wird beim Fahrbahn-Markierungskörper Wirkung und entsprechender Selbstreinigung wurden

nach der Erfindung das von den Scheinwerfern der mit einem Winkel A von 30° erzielt. Theoretisch

anrollenden Fahrzeuge aufgenommene Licht nach und auch durch Erfahrung bestätigt erhält man auch

der wiederholten Brechung im wesentlichen wieder noch bei Abweichungen von ±15° von 30° noch

parallel zur Lichteinfallrichtung zurückgestrahlt. Da- ₄₀ einen ausreichenden Erfolg.

durch sind die Fahrbahn-Markierungskörper im Gemäß den Fig. 3 bis 5 besteht der Reflektor

Dunkeln von den fahrenden Fahrzeugen aus gut zu beim Fahrbahn-Markierangskörper 10 aus einem

erkennen. Dreifachspiegel-Reflektor. Die Innenseite 42 enthält

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungs- dabei zahlreiche Dreifachspiegelelemente 50, von

beispiel der Erfindung. 45 denen jedes das auf die Innenseite 42 auftreffende

In der Zeichnung zeigt Licht total reflektieren kann.

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Fahr- Jedes Dreifachspiegelelement50 hat drei im we-

bahn-Markierungskörpers nach der Erfindung, zum sentlichen rechteckige, ebene Spiegelflächen 52, 54,

Teil im Schnitt, 56, die zueinander rechtwinklig stehen und eine Wür-

Fig. 2 die Vorderansicht des Fahrbahn-Markie- 50 feiecke 60 (Fig. 5) bilden. Jede Würfelecke 60 hat

rungskörpers nach Fig. 1, eine Richtachse C, nämlich die Diagonalachse durch

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt nach der die Ecken 58 des zugehörigen Würfels (F i g. 4). Die

Linie 3-3 der Fig.2, Richtachsen C aller Würfel sind zueinander vorzugs-

F i g. 4 eine vergrößerte Einzelheit aus der F i g. 3 weise parallel,

und 55 Das Scheinwerferlicht eines auf der Fahrbahn 21

F i g. 5 eine vergrößerte Teilansicht der Rückseite anfahrenden Fahrzeugs wird gemäß F i g. 4 durch den

des Reflektorsystems nach F i g. 4, und zwar in einer Lichtstrahl L angedeutet und ist im wesentlichen

zur Achse durch die Würfelecken parallelen Rieh- parallel zur Fahrbahnfläche. In der Praxis weicht der

tung gesehen. Lichtstrahl L während der Durchfahrt des Fahrzeugs

Im Ausführungsbeispiel ist der Fahrbahn-Markie- 60 durch den Sichtbereich des Fahrbahn-Markierungs-

rungskörper 10 pyramidenstumpfförmig mit quadra- körpers 10 nur etwa 6° von der Horizontalen ab. Da

tischer Basis und besteht aus einer lichtdurchlässigen die Außenfläche 40 zur Fahrbahn-Horizontalen einen

Schale 12 aus Kunstharz und einem Kern 14 aus ver- spitzen Winkel A einnimmt, fällt der Lichtstrahl L

hältnismäßig starrem Füllstoff. Der Kern 14 ist der mit einem Einfallswinkel i zur Senkrechten N auf die Innenfläche 16 der Schale 21 angepaßt und verstärkt 65 Außenfläche 40 ein und wird beim Eintritt in die

diese so, daß ein robuster und dem Auffahren auch Schale 12 mit einem Brechungswinkel r gegen die

von schweren Fahrzeugen auf die Außenfläche 18 ge- Innenseite 42 abgelenkt. Wenn der Brechungsindex

wachsener Fahrbahn-Markierungskörper 10 entsteht. der Schale 12 u ist, wird der Lichtstrahl L nach fol-

gender Formel gebrochen:

sinz

sinr

Der Brechungswinkel läßt sich dann als

sini

sin r =

ausdrücken.

Beim üblichen Dreifachspiegel-Reflektor sind die Richtachsen durch die Würfelecken mit der Senkrechten auf die Außenseite ausgerichtet, und liegt die Außenfläche im allgemeinen in einer Ebene, die rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zum Einfallslicht steht, so daß jede Brechung an der Außenfläche vernachlässigbar klein ist. Da die maximale Reflexion beim Lichteinfall auf der Rückseite parallel zu den Richtachsen durch die Würfelecken eintritt, kann man bei den üblichen Reflektoren leicht das Leistungsmaximum erreichen. Bei einem Fahrbahn-Markierungskörper liegt jedoch die Vorderseite in einer Ebene, die zur Horizontalen einen Winkel von etwa 30° einnimmt und bei der der Einfallswinkel i etwa 60° ist. Dann spielt der Brechungswinkel r eine ausschlaggebende Rolle. Bei Fertigung der Schale 12 aus Methylenmethacrylat-Kunstharz ist der Brechungsindex M=1,5 und der Brechungswinkel r=35°, 16 Minuten. Wenn die Richtachsen durch die Würfelecken parallel zur Senkrechten N auf die Außenfläche 40 wie bei den üblichen Reflektoren sind, dann befriedigt die optische Wirkung des Reflektors nur ab einem großen Einfallswinkel. Richtet man die Achsen durch die Würfelecken der Dreifachspiegelelemente 50 dagegen mit den gebrochenen Lichtstrahlen L aus, d. h. in einem Winkel r zur Senkrechten N, dann erhält man eine optimale Reflexion trotz eines verhältnismäßig großen Einfallswinkels.

In der Praxis genügt es jedoch bereits, wenn die Richtachsen C durch die Würfelecken in einem Winkel von etwa 13° zur errechneten Richtung der gebrochenen Lichtstrahlen L liegen. Eine allgemeine Ausrichtung der Richtachsen C durch die Würfelecken innerhalb dieser Toleranz führt deshalb zu einer befriedigenden Wirkung des Fahrbahn-Markierungskörpers 10.

Der Einfallswinkel wächst mit der Abnahme des Winkelsyi. Je größer der Einfallswinkel ist, desto größer werden aber auch die Übergangsverluste an der Außenfläche 40, sowohl beim Lichtein- als auch

ίο -austritt. Um so großer wird auch der Winkelfehler des zurückgestrahlten Lichts infolge eines kleinen Fehlers bei der Ausrichtung der Richtachsen C durch die Würfelecken. Aus optischen und mechanischen Abnutzungsrücksichten soll der Winkelt deshalb nicht unter 15° liegen.

Die Schale 12 läßt sich mit der üblichen Formtechnik leicht herstellen. Die Schale 12 wird dann mit einem Stoff gefüllt, der an der Innenfläche 16 haftet und zu einem festen Kern 14 härtet. Dazu eignen sich

z. B. Epoxy-Verbindungen. Da sich der Kern 14 mit der Schale 12 innig ohne Zwischenraum verbinden soll, wird die Innenseite 42 mit einer lichtreflektierenden Schicht 70 überzogen, z. B. in bekannter Art metallisiert. Die Dreifachspiegelelemente 50 kommen dann voll zur Wirkung.

Der Fahrbahn-Markierungskörper 10 nach der Erfindung behindert den Verkehr nicht, da sowohl die Seitenflächen 28 als auch die Vorder- und Rückwand 24 und 26 in einem Winkel zur Lotrechten liegen und dadurch der Stoß auf die Reifen auffahrender Fahrzeuge verringert wird.

Der Fahrbahn-Markierungskörper 10 nach der Erfindung ist nur nach einer Richtung wirksam, weil nur die Vorderwand 24 den Reflektor trägt. Nach zwei Richtungen wirksame Markierungskörper erhält man durch Ausrüstung auch der Rückwand 26 mit einem Reflektor. Durch die Verwendung von Kunststoff für die Schale 12 kann man den Markierungskörper in zahlreichen Farben ausführen, wobei die Schale 12 durch und durch gefärbt ist und durch die Abnutzung nicht an Farbe verliert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Über die Fahrbahn vorstehender, mindestens zum Teil aus lichtdurchlässigem und lichtbrechendem Material bestehender Fahrbahn-Markierungskörper, bei dem jeder lichtdurchlässige und -brechende Teil auf seiner Innenseite ein Mehrfachspiegelsystem hat und mit seiner Außenfläche einen spitzen Winkel zur Fahrbahn bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder lichtdurchlässige und -brechende Teil aus einer verhältnismäßig dünnen Kunststoffschicht besteht, daß seine Außenfläche (40) eben ist und mit der Fahrbahn (21) einen Winkel (A). von mindestens 15° einschließt und daß seine Innenseite (42) Dreifachspiegelelemente (50) dicht hinter seiner Außenfläche (40) trägt.

2. Fahrbahn-Markierungskörper nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Spiegelflächen (52, 54, 56) jedes Dreifachspiegel-Elementes (50) eben und zueinander rechtwinkelig angeordnet sind und sich in einer gemeinsamen Ecke (58) treffen, wobei alle Richtachsen. (C) durch die Ecken (58) im wesentlichen parallel zur Richtung des durch die Außenfläche (40) gebrochenen Lichtes sind.

3. Fahrbahn-Markierungskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (A) etwa 30° beträgt.

4_t. Fahrbahn-Markierungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtachsen (C) durch die Ecken (58) jedes Dreifachspiegel-Elementes (50) mit der Richtung des gebrochenen einfallenden Lichtes einen Winkel von 13° einschließt.

5. Fahrbahn-Markierungskörper nach einem" der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreifachspiegel-Elemente (50) mit einer metallischen lichtreflektierenden Schicht (70) versehen sind.

6. Fahrbahn-Markierungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder lichtdurchlässige und -brechende Kunststoffteil aus einem Methylmethacryl-Harz mit einem Brechungsindex in der Größenordnung von 1,5 besteht.

7. Fahrbahn-Markierungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder lichtdurchlässige und -brechende Kunststoffteil mit einer Schale (12) integriert ist, die zur Bildung eines gegen Auffahren widerstandsfähigen Körpers mit einem festen Kern (14) gefüllt ist..

8. Fahrbahn-Markierungskörper nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch pyramidensturripfförmige Ausbildung der Schale (12), deren den angefahrenen Fahrzeugen zugewandte Pyramidenwand (24) als lichtdurchlässiges und -brechendes Kunststoffteü ausgebildet ist.

9. Fahrbahn-Markierungskörper nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ecken (58) in einer gemeinsamen Ebene liegen, die im wesentlichen parallel zur Außenfläche (40) ist.

- Die Erfindung betrifft einen über die Fahrbahn vorstehenden, mindestens zum Teil aus lichtdurchlässigem und lichtbrechendem Material bestehenden Fahrbahn-Markierungskörper, bei dem jeder lichtdurchlässige und lichtbrechende Teil auf seiner Innenseite ein Mehrfach-Spiegelsystem hat und mit. seiner Außenfläche einen spitzen Winkel zur.Fahrbahn bildet.

Solche Fahrbahn-Markierungskörper sind bekannt. Das lichtreflektierende und -brechende System liegt beim bekannten Markierungskörper jedoch nicht unmittelbar unter der lichtreflektierenden Außenfläche, sondern am Boden des Markierungskörpers. Diese Anordnung hat lange Lichtwege von der lichtbrechenden Außenfläche zum Reflektor-System im Markierungskörper zur Folge. Der Markierungskörper muß also äußerst homogen aufgebaut sein, damit die gebrochenen Lichtstrahlen auch tatsächlich das Reflektor-System erreichen. Solche Markierungskörper kommen teuer. Da der bekannte Markierungskörper außerdem nur wenig über die Fahrbahn vorsteht und das Reflektor-System nach unten offen ist, besteht auch Gefahr, daß angereicherter Fahrbahnschmutz die lichtbrechende Kopffläche des Fahrbahn-Markierungskörpers rasch verschmiert und erblinden läßt und daß bei der Montage oder im Straßenbetrieb Staub oder Schmutz von unten her in das Reflektorsystem eintritt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den eingangs beschriebenen Fahrbahn-Markierungskörper so zu gestalten, daß seine über die Fahrbahn hochstehende Kopffläche und sein Inneres nicht verschmutzen können und der Markierungskörper bei billiger Massenfertigung auch unter rauhen Betriebsbedingungen lang reflexionsfähig bleibt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder lichtdurchlässige und -brechende Teil aus einer verhältnismäßig dünnen Kunststoffschicht besteht, daß seine Außenfläche eben ist und mit der Fahrbahn einen Winkel von mindestens 15^C einschließt und daß seine Innenseite Dreifachspiegel-Elemente dicht hinter seiner Außenfläche trägt.

Dadurch bekommt der Fahrbahn-Markierungskörper hinsichtlich seines Reflexionssystems und seiner äußeren Gestalt Pyramidenstumpf-Form. Da das Licht der anrollenden Fahrzeuge immer nur auf eine oder bei Gegenverkehr auf die gegenüberliegende Seite des Fahrbahn-Markierungskörpers auffällt und der Fahrbahn-Markierungskörper verhältnismäßig hoch über die Fahrbahn vorsteht, werden seine vom Verkehr überfahrenen Außenflächen durch die Reifen der Fahrzeuge ständig von angesammeltem Schmutz gereinigt und so die volle Reflexionsfähigkeit des Fahrbahn-Markierungskörpers auf lange Zeit voll erhalten. Infolge der Lichtkonzentration nur auf eine oder auf die gegenüberliegende Seite des Pyramidenstumpfes und der flachen Basis eines solchen Pyramidenstumpfes kann man den Fahrbahn-Markierungskörper auf der gereinigten Fahrbahn in einfacher Weise mit einem temperaturunabhängigen Kleber befestigen. Es erübrigt sich also das Ausbohren von Löchern in Straßendecken aus Bitumen oder gar Beton. Da der Auffahrwinkel am Pyramidenstumpf für die anrollenden Fahrzeuge verhältnismäßig flach ist, besteht auch keine Gefahr, daß den Fahrzeuglenkern das Lenkrad wegläuft oder die Radlager der überlaufenden Fahrzeuge beschädigt werden.

Die drei Spiegelflächen jedes Dreifachspiegel-Ele-