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Reflektierende Strassen- und Flugplatzmarkierung, insbesondere Horizontalmarkierung
auf Fahrbahnen, und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf
eine reflektierende Strassen- und Flugplatzmarkierung, insbesondere Horizontalmarkierung
auf Fahrbahnen, mit perlförmigen Reflexionskörpern, insbesondere Glasperlen, sowie
auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Markierungen.
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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 brei Dunkelheit die Markierungen gut sichtbar
machen, vorausgesetzt, dass sie vom Licht des Autoscheinwerfers beleuchtet werden.
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Insbesondere ist es bekannte, die mittels einer Spritzpistole gezogenen,
aus weisser Farbe bestehenden Fahrbahnbegrenzungslinien sowie die durchgehenden
oder unterbrochenen Mittelstreifen mit Glasperlen zu versehen, welche im Anschluss
an die Auftragung der Farbe mittels wenigstens einer Streuvorrichtung auf die noch
frische Farbspur aufgestreut oder/und, bei sogenannten Premix-Farben, bereits in
der Farbmasse vorhanden sind.
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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,
vom Autoscheinwerfer beleuchtet werden müssen. Der zunehmende Verkehr auf den Strassen
zwingt jedoch die Autofahrer, immer häufiger, auch auf Autobahnen, nur mit Abblendlicht
zu fahren, dessen Reichweite bei höherer Fahrgeschwindigkeit keineswegs ausreicht,
um die Markierungen im hinreichend grossen Abstand vor dem Fahrzeug sichtbar zu
machen. Der gleiche Nachteil tritt in noch verstärktem Masse während der Dammerung
auf, während der gewöhnlich sogar nur mit Standlicht gefahren wird.
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Nun sind bereits Leuchtmassen, Leuchtstoffe und Leuchtfarben, welche
durch Phosphoreszenz nach vorangehender Anregung, insbesondere durch auffälendes
Licht, eine mehr oder weniger lange Zeit nachleuchten, in mannigfachen Typen und
für die verschiedensten Anwendungen bekannt.
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Dazu gehören insbesondere die sogenannten Lenard-Phosphose, die aus
einer lichtempfindlichen Grundsubstanz, beispielsweise einem geeigneten Sulfid oder
Sulfidgemisch, einem Schmelzmittel sowie Spuren eines lichterregenden Schwermetalls
als Aktivator bestehen, und die radioaktiven
Leuchtfarben, das sind
Gemische von phosphorzierenden Leuchtstoffen mit radioaktiven Substanzen, welche
durch radioaktive Anregung eine ständige Lichtemission der Leuchtstoffe bewirken.
Jedoch sind bisher derartige Leuchstoffe noch niemals mit Erfolg auf die eingangs
erwähnten reflektierenden Strassenmarkierungen angewendet worden, was offensichtlich
einerseits mitSdger technischen Schiwerigkeit des Aufbringens'der Leuchtstoffe auf
die Markierungen bzw. der Durchmischung der Markierungsmasse mit Leuchtstoffen und
andererseits mit dem verhältnismässig hohen Preis der handelsüblichen Leuchtstoffe
zusammenhängt. 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 ter Ferbmasse, eine ausreichende
Menge an Leuchtstoffpulver beimischt, ist aus mehreren Gründen, wie Versuche zeigten,
praktisch nicht anwendbar: Ein aus flüssiger Farbmasse und Leuchtstoffpulver bestehendes
Gemisch musste bis zum Zeitpunkt der Aufbringung der Farbe ständig mittels eines
Rührwerks gut durchmischt werden, da sich sonst Leuchtstoffpartikel, welche ein
spezifisches Gewicht zwischen etwa 3 und 4 haben, in der Farbmasse, deren spezifisches
Gewicht etwa zwischen 1, 2 und I, 5 liegt, absetzen werden. Aber auch dann, wenn
eine gut verteilte Farb-Leuchtstoff-Mischung als Markierung auf die Fahrbahn aufgespritzt
würde, besteht die Gefahr, dass der weitaus grösste Teil der Leuchtstoffpartikel
bis zur Trocknung bzw. Aushärtung der Farbmasse vollständig in dieser versinkt,
so dass kaum noch Leuchtstoffteilchen sichtbar auf der Oberfläche; der Markierung
vorhanden wären. Man muss ja.berücksichtigen, dass bereits ein dünner, die Leuchtstoffpartikel
bedeckender Film der iin allgemeinen mit einem hohen Pigmentanteil versehenen Farbmasse
den Leuchteffekt des Leuchtstoffs verhindert. Vor allem jedoch wäre eine unverhältnismässig
grosse Menge an Leuchtstoff, mindestens 30 bis 50 %, 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, Z5 bis 40 kg Leuchtstoffpulver brauchen würde,
dessen Preis zur-Zeit etwå-~ 30i -- bis 40; -- Franken je kg beträgt. Die Herstellungskosten
für derartige Markierungen wären also um ein mehrfaches gegenüber den bisher iiblichcn
Markierungen
teurer, so dass praktisch bei den allenthalben beschränkten
öffentlichen Mitteln, welche für den Bau und die Unterhaltung der Strassen zur Verfügung
stehen, eine derartige, dazu technisch noch unbefriedigende Lösung undiskutabel
ist.
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Schliesslich muss auch beachtet werden, dass die Leuchtstoffkristalle
gegenüber einer direkten mechanischen 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.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs erläuterten
Nachteile bisheriger reflektierender Markierungen zu beseitigen und eine selbstleuchtende
Markierung zu schaffen, welche insbesondere bei Dämmerung, Dunkelheit und bei Regenwetter
die Markierungen, auch ausserhalb des Lichtkegels der Autoscheinwerfer, 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 Reflektionskörper der Markierung mit Leuchtstoffpartikeln
versehen ist.
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Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Markierung ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Reflexionskörper zuvor unter Verwendung oder ohne Verwendung
eines transparenten Bindemittels mit Leuchtstoffpartikeln versehen und dann nach
dem Aufbringen der eigentlichen Markierungsmasse vor deren Aushärtung auf diese
in wenigstens einer Schicht aufgestreut werden.
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Diese Idee, mit Reflexionskörpern versehene Strassenmarkierungen dadurch
selbstleuchtend zu machen, dass man lediglich wenigstens einen Teil dieser Reflexionskörper
vor deren Aufbringung auf die Markierungsmasse bzw.
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vor dem Mischen mit der Markierungsmasse mit Leuchtstoffpartikeln
versieht, ohne diese der Farbmasse IzeiztlLiigell, bringt eine ganze Reihe l)eachtlicher
technischer Vorzüge mit sich. Da man die Reflexionskörpers, insbesondere Glasperlen,
ohne grosse Schwierigkeiten 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 reflektierend
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
ungefähr zwischen 1, 7 und 2 liegt, so dass also diese Glasperlen gleichzeitig als
eine -Art "Schwimmkörper" für die Leuchtmasse dienen.
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Um die Reflexionskörper hinreichend mit Leuchtstoff zu bedecken, genügt
eine Leuchtstoffmenge von 3 bis -60 Gew. - %, vorzugsweise 10 bis 30 Gew. -der verwendeten
Gesamtmenge an Reflexionskörpern. Da für eine durchgehende Markierungslinie von
1> 5 cm Breite bei einer Massfilmstärke von 0, 4 mm je kmLänge z. B. etwa 25
kg Glasperlen benötigt werden, ist also nur ein Bruchteil von- derjenigen Leuchtstoffmenge
erforderlich, die bei einer direkten Durchmischung der Markierungsmasse 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 gleichmässige Verteilung automatisch mit der
Streuung der Reflexionskörper in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Gegenüber einer
direkten Einbettung der Leuchtstoffpartikeln in die Markierungsmasse haben die mit
Leuchtstoff versehenen Reflexionsktirper darüber hinaus noch den Vorzug, dass der
Leuchteffekt der Leuchtmasse durch Reflexion an den Grenzflächen der Reflexionskörper
automatisch verstärkt wird. Das gleiche gilt für die für die Wirksamkeit von Leuchtstoffen
wichtige Erregung durch auffallendes Licht, insbesondere durch das Scheinwerferlicht
bei Nacht.
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Da bekanntlich Leuchtmassen selber nicht reflektierend sind, ist es
wesentlich, dass nicht etwa die gesamte Oberfläche aller Reflexionskörper mit einer
homogenen Leuchtmassenschicht bedeckt ist, da sonst die Reflexionswirkung der Reflexionskörper
im Scheinwerferlicht verloren ginge. Ein derartiger Effekt ist jedoch ohne weiteres
durch zwei einfache Massnahmen verhinderbar, welche praktischerweise gleichzeitig
angewendet werden:
Vorzugsweise wird nur ein bestimmter Prozentsatz
der gesamten verwendeten Reflexionskörper, beispielsweise 30% bis 70%, insbesondere
50%, mit Leuchtstoffpartikeln 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 Reflexionskörpern,
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 "Leuchtlinie" besteht, wobei
diese selbstleuchtenden Markierungsabschnitte also mit reinen reflektierenden Abschnitten
abwechseln. Andererseits ist es selbstverständlich auch möglich, nach Bedarf nur
mit einer einzigen Glasperlstreuvorrichtung zu arbeiten, wobei lediglich ein Teil
der verwendeten Glasperlen mit Leuchtstoffpartikeln versehen ist.
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Die zweite Massnahme zur Verhinderung einer vollständigen Bedeckung
der Oberfläche der Reflexionskörper mit einer Leuchtstoffschicht besteht darin,
dass die Leuchtstoffpartikel nicht homogen den ganzen Reflexionskörper bedecken.
Das lässt sich praktisch automatisch bei der Behandlung der Reflexionskörper mit
der Leuchtmasse aufgrund der Körnigkeit der Leuchtstoffpartikeln erreichen. Die
Behandlung der Reflexionskörper mit der Leuchtmasse kann auf folgende Weisen geschehen:
a) Man mAsrht die Reflexionskörper, vorzugsweise Glasperlen, mit Leuchtstoffpulver
sowie einem transparenten Bindemittel, beispielsweise einem geeigneten Kunstharzlack,
lässt diesen trocknen bzw. aushärten und siebt die so mit Leuchtstoffpartikeln versehenen
Reflexionskörper ab, um die gewünschten Korngrössen zu erhalten. Die auf diese Weise
erzielten Dicken der Leuchtstoffpartikel enthaltenden Schichten auf den Reflexionskörpe
rn lassen sich durch die Leuchtmassen- und Bindemittelanteile sowie durch die verwendeten
Siebgrössen vorgeben. Als besonders zweckmässig für Glasperlen mit Durchmessern
zwischen 0, 05 und etwa 2 mm haben sich Leuchtstoffpartikel in derselben Grössenordnung,
also etwa zwischen 0, 05 und 2mm erwiesen. Bei den so behandelten Glasperlen ist
dann keineswegs
die -gesamte Oberfläche homogen durch Leuchtmasse
abgedeckt, sondern es bedecken; lediglich unregelmässig verteilte kleine ttl.euchtstoffinseln"
die Oberfläche derart, dass ein hinreichend grosser Teil der Glasperlen, gegebenenfalls
durch den Transparentlack hindurch, sichtbar bleibt4 b) Die Reflexionskörper werden
mit einer zuvor hergestellten Bindemittel-Leuchtmassen-Mischung besprüht.
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c) Unter Verzicht auf ein besonderes Bindemittel lässt sich die Leuchtmasse
auch während der Herstellung der Reflexionskörper derart aufbringen, dass der Leuchtstoff
auf die noch nicht ausgehärteten Glasperlen bzw. die noch nicht vollständig polymerisierten
Kunststoffperlen aufge stäubt wird. Wenn diese noch nicht ausgehärteten Perlen mit
Leuchtmasse bestäubt bzw. bespritzt werden, dann haften die Leuchtstoffpartikel
direkt unter teilweiser Einbettung in die Perloberfläche an der noch klebrigen Perlmasse
und sind nach Aushärtung der Perlen fest mit diesen verbunden.
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d) Reflexionsmaterial, das im schmelzflüssigen Zustand keine zu hohe,
den Leuchteffekt des Leuchtstoffs beeinträchtigende Temperatur hat, insbesondere
beispielsweise 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
einschies st, dass man während der Tropfenbildung gleichzeitig mit dem Ausstoss
der Reflexionsmasse aus einer Düse in der Mitte dieser Düse Leuchtstoffpartikeln
durch einen besonderen zentralen Düsenkanal austreten lässt, so dass diese Leuchtstoffpartikel
den Kern der entstehenden Tropfen bilden, oder dass man gegebenenfalls Leuchtstoffpulver
direkt der schmelzflüssigen Reflexionsmasse vor der Perlbildung beimis cht.
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Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäss an die Reflexionskörper
gebundenen Leuchtstoffpartikeln infolge dieses stabilen Trägers eine gegenübe-r
äusseren Einflüssen und vor allen Dingen mechanischen Belastungen, wie sie eine
Fahrbahnoberfläche ausgesetzt ist, hinreichende Lebensdauer haben und vor rascher
Zerstörung weitgehend geschützt sind, zumal ja die
Festigkeit der
Leuchtstoffkristalle selber in der gleichen Grössenordnung wie die von Glasperlen
liegt. Ausserdem sind bei der Verwendung eines transparenten Bindemittels die auf
der Oberfläche der Reflexionskörper haftenden Leuchtstoffpartikel durch den ausgehärteten
Transparentlack praktisch vollständig vor direkter Berührung mit den Fahrzeugrädern
geschützt. Im andern Fall sorgt die Masse der Reflexionskörper selber für einen
hinreichenden Schutz der Leuchtstoffpartikel vor einer Beschädigung.
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Die Vorzüge der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen: Es
ist nur ein sehr geringer Leuchtmassenanteil, bezogen auf die Gesamtmasse der Markierung,
erforderlich, so dass die Wirtschaftlichkeit der neuen Markierung gewährleistet
ist. Der Hauptteil der verwendeten Leuchtstoffmasse verbleibt gut sichtbar auf der
Oberfläche der Markierung und wird damit optimal ausgenutzt. Die Markierungsfarbe
selber braucht in ihrer Qualitat nicht geändert, insbesondere nicht durchscheinender
gemacht zu werden, da ja die auf den herausragenden Reflexionskörper befindlichen
Leuchtstoffpartikeln nicht durch die Farbe abgedeckt werden. Das Aufbringen der
Leuchtmasse erfolgt mit dem Streuen der Reflexionskörper, so dass kein zusätzlicher
Arbeitsgang oder irgend eine Umstellung der bisherigen Markierungsarbeiten erforderlich
ist. Die Reflexionskörper als Träger der Leuchtstoffpartikeln erhöhten 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 Beschädigung geschützt. oder aber sie werden werden
weitgehend oder vollständig durch die Masse der Reflexionskörper selber geschützt.
Daher ist die Haltbarkeit und Lebensdauer der Leuchtstoffpartikeln praktisch genau
so gross wie die Haltbarkeit der gesamten Markierung bzw. der Reflexionskörper.
Der erfindungsgemass erzielte Leuchteffekt der Markierung erhöht wesentlich die
Verkehrssicherheit, da die selbstleuchtenden Markierungen bzw. Markierungsabs chnitte
bei Dunkelheit und I)ammerung auch ausserhalb des direkt vom Scheinwerfer, Abblendlicht
oder Standlicht beleuchteten Strassenbereichs und ausserdem auch bei Regenwetter
und selbst bei Gegenwart einer dünnen Schneedecke sichtbar sind und den Fahrbahnverlauf
weit voraus erkennen lassen.
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Zur Erhöhung des Leuchteffekts können die Leuchtmassen 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 Grössenordnung
von 10 bis 20 %, zu durchmischen.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend bevorzugt erwähnten Horizontal=
markierungen auf Fahrbahnoberflächen begrenzt, sondern auch auf alle anderen Markierung,
z. B. Vertilalmarkierungen wie Fahrbahnbegrenzungspfosten, Leitplanken, Gebots-
oder Verbotssymbole usw. andwendbar.