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Reflex-Lichtrückstrahler für Straßen- und Werbeschilder Die Erfindung
bezieht sich auf verbesserte Reflex-Lichtrückstrahler, auf verbesserte biegsame
Zeichen oder Schilder, die diese Rückstrahler oder diese Materialien verwenden.
Unter einem Reflex-Lichtreflektor oder einem Reflex-Lichtrückstrahler sind solche
Reflektoren zu verstehen, die, auch bei schrägem Lichteinfall, ein einfallendes
Lichtstrahlenbündel im wesentlichen in der Richtung der Lichtquelle zurückwerfen.
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Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf Reflex-Lichtrückstrahler
für Straßen- und Werbeschilder, bei denen eine Lage kleiner durchsichtiger Kugeln
in einer Bindeschicht teilweise eingebettet ist im Abstand von einer reflektierenden
starren oder biegsamen Unterlage unter Zwischenschaltung einer durchsichtigen Abstandsschicht
zwischen Bindeschicht und Unterlage.
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Die Zwischenschaltung einer durchsichtigen Abstandsschicht aus Zelluloseacetat
zwischen die Bindeschicht und die reflektierende Unterlage ist bereits bekannt.
Ebenfalls ist bekannt, Glaskugeln in die Bindeschicht einzubetten und hierbei eine
durchsichtige Abstandsschicht vorzusehen.
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Bei diesen bekannten Anordnungen ist jedoch die Bindeschicht stets
als transparente Schicht ausgebildet, während abweichend davon bei den erfindungsgemäßen
Rückstrahlern die Bindeschicht als eine reflektierende Schicht ausgebildet ist und
infolge
der besonderen Art der Kugelanordnung ein verschiedenartiger Effekt bei großen und
kleinen Einfallwinkeln erzielt wird, z. B. derart, daß sich für die Insassen eines
sich dem Rückstrahlschild nähernden Fahrzeugs mit Scheinwerfer das Aussehen des
Schildes mit der kleiner werdenden Entfernung in der Farbe oder dem Glanz des Bildes
ändert, wodurch in erhöhtem Maße die Aufmerksamkeit auf das Schild gelenkt wird,
oder daß das Schild am Tage ein anderes Aussehen als bei einer konzentrierten Anstrahlung
mit einer Lichtquelle bei Nacht hat; diese Verschiedenartigkeit des Effekts bei
großen und kleinen Einfallwinkeln des auftreffenden Lichtes ist besonders auch für
die Blickfangwirkung bei Reklameschildern vorteilhaft.
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Der von der eingangs genannten Gattung ausgehende Reflex-Lichtrückstrahler
kennzeichnet sich erfindungsgemäß durch die Ausbildung der Bindeschicht als eine
reflektierende Schicht und derartige Anordnung der Kugeln in dieser Schicht, daß
einerseits um jede Kugel herum eine nach innen reflektierende kugelige Zone geschaffen
ist, und andererseits durch Berührung der Kugeln mit der durchsichtigen Abstandsschicht
eine Lichtöffnung im unteren Teil jeder Kugel geschaffen ist, die so bemessen ist,
daß Lichtstrahlen mit einem kleinen Einfällwinkel ein Durchtreten zu den unter der
Abstandsschicht liegenden reflektierenden Unterlagen möglich ist; im großen Einfallwinkel
einfallende Lichtstrahlen dagegen von der reflektierenden Bindeschicht reflektiert
werden.
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Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung umfassen auch Zeichen oder
Schilder, die den verbesserten Reflex-Lichtrückstrahler oder die biegsamen Reflex-Rückstrahlblattmaterialien
enthalten. Straßenzeichen nach Art der Reflex-Lichtrückstrahler sind bei Nacht den
Insassen der sich nähernden Fahrzeuge sehr gut sichtbar, da das zu reflektierende
Licht nur wenig aus dem Blickfeld heraus verstreut, sondern in einem engen Kegel
konzentriert wird, der im wesentlichen koaxial mit dem einfallenden Lichtbüschel
liegt.
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Die Erfindung schafft bei Reflexrückstrahlern neue Arten des Innenaufbaues,
die dem Zwecke dienen, die optischen Eigenschaften der Reflexrückstra:hler regelbar
zu machen, damit neue Reflex-Lichtrückstrählereigenschaften erhalten werden.
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Das Wesen der Erfindung wird am besten in Verbindung mit den erläuternden
Aufbauten beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
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Die Fig: i, 2 und 3 sind vergrößerte schematische Schnitte von verschiedenen
Reflex-Lichtrückstrahlern, die den Aufbau verdeutlichen, nicht aber eine genaue
Schnittansicht darstellen sollen. So sind z. B. die Kugeln weiter voneinander abgerückt
dargestellt, als dies für gewöhnlich in Wirklichkeit der Fall ist. Jeder Kreis stellt
einen vollen Umfang einer Kugel dar, was bei einem richtigen Schnitt nicht der Fall
sein würde, da die Kugeln ja in Wirklichkeit nicht in Reihen angeordnet sind, sondern
so liegen, daß eine Schnittebene nicht durch die Mitten einer Reihe von nebeneinanderliegenden
Kugeln verlaufen würde.
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In Fig. i ist in schematischer Form ein Schnitt eines mit Kugeln versehenenReflex-Lichtrückstrahlers
dargestellt, der eine Unterlage to, die starr oder biegsam sein kann, mit einer
reflektierenden Oberfläche i i besitzt. Diese reflektierende Oberfläche kann die
Oberfläche der Unterlage selbst sein, z. B. wenn die Letztere ein an sich reflektierendes
Material, z. B. eine Aluminiumfolie, ist, oder sie kann durch ein aufgezogenes reflektierendes
Blatt oder einen reflektierenden überzug gebildet werden. Diese reflektierende Oberfläche
ist durch eine durchsichtige Abstandsschicht 12 bedeckt, welche die Kugeln auf einem
vorbestimmten Abstand von der 'reflektierenden Oberfläche hält und ihrerseits durch
eine reflektierende Bindeschicht 13 bedeckt ist, in welche eine Lage von durchsichtigen
Kugeln 14 (z. B. kleine Glasperlen) eingebettet sind. Die Kugeln durchdringen die
Bindeschicht, um die durchsichtige Abstandsschicht zu berühren, oder sind etwas
in diese Abstandsschicht eingebettet. Die außenliegenden Teile der Kugeln liegen
frei und bilden eine Vielzahl nebeneinanderliegender konvexer Linsen, in welche
Lichtstrahlen, die auf die Kugeln auftreffen, eintreten können.
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Eine äußere Reflexion von einfallendem Licht erfolgt an den frei liegenden,
zwischen den Kugeln liegenden Außenflächen der reflektierenden Bindeschicht, wie
durch den Lichtstrahl a dargestellt. Außerdem werden Lichtstrahlen, die auf die
Kugeln unter einem wesentlichen Winkel auftreffen, in den Kugeln durch die reflektierende
Bindeschicht nach innen reflektiert, und zwar an den Stellen, an denen die Bindeschicht
die unteren Seiten der Kugeln berührt, um eine reflektierende Zone zu bilden, wie
dies durch den Lichtstrahl b dargestellt ist. Wenn diese Bindeschicht z. B. weiß
ist, erscheint der Strahler bei Tage weiß und ähnelt einer gewöhnlichen Tafelfläche,
die weiß angestrichen ist. Ist die Bindeschicht gelb, so erscheint sie gelb usw.
Die Oberfläche eines derart beschaffenen Zeichens hat also, wenn sie am Tage durch
diffuses Tageslicht erhellt wird, ein Aussehen, welches in erster Linie durch die
Farbe der reflektierenden Bindeschicht bestimmt ist, in welcher die Kugeln eingebettet
sind. Die Kugeln haben für gewöhnlich einen Durchmesser von wenigen Tausendstel
Zoll und sind dem: Beobachter einzeln nicht sichtbar, selbst wenn er verhältnismäßig
nahe steht, so daß die Außenfläche gleichmäßig mit einem Anstrich der Farbe der
Bindeschicht bedeckt zu sein scheint. Bei Tageslicht wird das Aussehen nur wenig
durch das Vorhandensein und die Farbe der hintenliegenden reflektierenden Fläche
i i beeinflußt, und zwar aus den nachstehenden Gründen.
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Es seien jetzt die reflexreflektierenden Eigenschaften betrachtet,
die in Erscheinung treten, sobald der Reflektor durch ein Lichtbündel beleuchtet
wird und der Beobachter sich nahe der Achse des
Lichtbündels befindet,
wie es der Fall ist, wenn nachts ein Kraftfahrzeug sich einem Straßenzeichen nähert.
In diesem Falle ist das Kennzeichen der »Reflex«-Reflexion darin zu sehen, daß eine
Sichtbarkeit besteht, selbst wenn der Beobachter so weit weg ist, daß er das reflektierte
Licht nicht sehen kann, welches von der Außenreflexion an der äußeren Oberfläche
der Bindeschicht herstammt. Dieses außenreflektierte Licht wird in alle Richtungen
zerstreut, so wie es der Fall bei einem gewöhnlichen Zeichen ist.
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Es sei zuerst angenommen, daß das Zeichen senkrecht neben der Straße
im wesentlichen rechtwinklig zur Straße steht und daß der ankommende Wagen sich
in einer großen Entfernung befindet, so daß die einfallenden Lichtstrahlen im wesentlichen
senkrecht zu der Ebene oder der Fläche des Zeichens auftreffen oder einen nur verhältnismäßig
kleinen Einfallwinkel haben. Paraxiale Strählen solch eines Bündels sind in Fig.
i bei c dargestellt. Die Strahlen werden beim Eindringen in die konvexe Oberfläche
jeder Kugel gebrochen, so daß sie durch die Kugeln und die durchsichtige Abstandsschicht
hindurch nach der reflektierenden Fläche ii zu konvergieren. An der Hinterfläche
der Kugel erfolgt keine Brechung, wenn die Kugel und die Abstandsschicht den gleichen
Brechungsindex haben. Sie brauchen jedoch nicht den gleichen Index zu haben. Es
gibt keine Abstandsentfernung, bei welcher eine Konvergenz aller einfallenden Strahlen
nach einem Punkte, dem Brennpunkte, auf der reflektierenden Oberfläche stattfinden
würde, selbst wenn die Kugeln vollständig rund sind, und zwar auf Grund der sphärischen
Aberration, die sehr deutlich in Erscheinung tritt. Durch Versuche ist festgestellt
worden, daß eine Abstandssetzung von 20 bis 50% des Kugeldurchmessers den höchsten
Glanz zur Folge hat, wenn die Kugel den Brechungsindex von gewöhnlichem Glas hat
(etwa i,5o bis 1,55). Eine gute Regel ist, einen Abstand von etwa einem Drittel
des durchschnittlichen Perlendurchmessers vorzusehen. Es kann jedoch auch ein geringerer
Abstand verwendet werden. .
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Die konvergierenden Strahlen, welche auf die reflektierende Fläche
i i treffen, werden reflektiert und kehren als ein divergierender Kegel durch die
durchsichtige Abstandsschicht und die durchsichtige Kugel zurück und werden beim
Austreten gebrochen, so daß der Winkel, den sie mit der optischen Achse bilden,
verkleinert wird. Diese austretenden Strahlen sind größtenteils in einem schlanken
Kegel konzentriert, der koaxial mit den einfallenden Strahlen liegt, und werden
als ein glänzendes, divergierendes Lichtbündel nach der Lichtquelle hin zurückgeworfen,
wobei der Grad der Divergenz von der Art der reflektierenden Fläche und der Größe
des Abstandes zwischen der Kugel und der Reflektorfläche abhängt.
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Diese Erscheinung tritt auch dann auf, wenn die Strahlen unter einem
Winkel einfallen, und diese Tatsache soll in der vorliegenden Erfindung durch den
Ausdruck »Reflex« angedeutet werden. Die begrenzte Öffnung an der Rückseite der
Kugel, die durch die reflektierende Bindeschicht frei gelassen wird, läßt jedoch
nur diejenigen Einfallsstrahlen durch, die unter einem verhältnismäßig kleinen Einfallwinkel
auftreffen.
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Wenn der Wagen dem Zeichen näher kommt, vergrößert sich der Einfallwinkel,
bis nur wenige Strahlen bis zur hinteren reflektierenden Fläche gelangen können,
und diese Strahlen können nicht mehr in der Einfallrichtung zurückkehren. Sobald
aber der Einfallwinkel verhältnismäßig groß wird, werden die in jede Kugel eintretenden
Strahlen nach den konkaven Flächen der reflektierenden Bindeschicht 12 zu, wo diese
in unmittelbarer Berührung mit den Seitenflächen jeder Kugel liegt, konvergiert
und werden von der Bindeschicht reflektiert. Dies ist durch den einfallenden Strahl
b in Fig. i dargestellt. Auch diese Strahlen werden reflex im Sinne der obigen Definition
in einem Kegel nach der Lichtquelle zu reflektiert, aber der Kegel ist breiter,
da kein Abstand zwischen der Kugel und der reflektierenden Bindeschicht besteht.
Dies ist ein Vorteil, denn je näher sich der Wagen an dem Zeichen befindet, desto
größer ist auch der Winkel, der an demZeichen zwischen den einfallenden Lichtstrahlen
und denjenigen zurückkehrenden Lichtstrahlen gebildet wird, die das Auge des Fahrers
erreichen, d. h. desto größer ist die Divergenz der reflektierten Strahlen, die
erforderlich ist, um zu verhüten, daß der Fahrer sich außerhalb des leuchtenden
Lichtkegels befindet. Der scheinbare Nachteil dieser größeren Divergenz, daß sie
die Lichtkonzentration verringert, wird ausgeglichen durch die Tatsache, daß sich
der Fahrer und die Lichtquelle jetzt verhältnismäßig viel näher an dem Zeichen befinden,
was ohnehin eine erhöhte Sichtbarkeit mit sich bringt.
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Der Aufbau schafft also einen Reflex-Lichtrück= strahler, bei welchem
größte Leuchtkraft und Sichtbarkeit dann vorhanden sind, wenn sie am meisten benötigt
werden, z. B. wenn ein Wagen sich einem Straßenschild nähert, das sich in großer
Entfernung befindet, wenn die Lichtstrahlen aus den Scheinwerfern des Wagens unter
einem verhältnismäßig kleinen Einfallwinkel auftreffen und das reflektierte Licht
in einem engen Kegel konzentriert werden muß. Der Aufbau verbindet mit dieser Eigenschaft
die Fähigkeit, Licht zu reflektieren, welches unter einem verhältnismäßig großen
Einfallwinkel auftrifft, wobei das reflektierte Licht in einem breiteren Kegel zurückstrahlt,
entsprechend dem Erfordernis größerer Divergenz; sobald sich der Wagen dem Schild
nähert. Während des zwischenliegenden Teiles der Wagenfahrt wird etwas Licht von
jeder Art von reflektierender Fläche reflektiert, so daß ein allmählicher Übergang
von der Reflexion an der Fläche ii auf die Reflexion an der konkaven Fläche der
Bindeschicht 13 stattfindet, wobei eine gewünschte Änderung von Fernsicht
auf Nahsicht stattfindet.
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Dieses Kennzeichen besteht auch, wenn beide reflektierenden Flächen
von der gleichen Art sind, z. B. wenn die reflektierende Fläche i i und die reflektierende
Bindeschicht 13 weiß gestrichen sind,
etwa mit einer Überzugsmasse,
die Titaniumdioxyd oder ein anderes weißes, streuend reflektierendes Pigment enthält.
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Die Sichtbarkeit auf weite Entfernung kann weiter durch eine hintere
reflektierende Fläche i i erhöht werden, welche halbspiegelnd ist, indem z. B. eine
metallische, reflektierende Fläche vorgesehen wird. So kann eine Schicht von schuppiger
Aluminiumfarbe verwendet werden, welche auf die Unterlagen aufgebracht wird, daß
die Aluminiumschuppen im wesentlichen parallel auf der flachen Oberfläche liegen,
sobald die Farbe trocken geworden ist. Eine Aluminiumfolie, die entweder allein
als Unterlage oder auf einen Träger aufgeschichtet wird, bildet einen noch mehr
spiegelnden Reflektor. Die reflektierende Bindeschicht 13 kann ebenfalls
von der metallischen oder von der halbspiegelnden Art sein, in dem z. B. eine Bindeschicht
verwendet wird, die mit Aluminiumschuppen pigmentiert ist. Auf diese Weise können
beide Reflektoren halbspiegelnd gemacht werden, Eine sehr erwünschte Kombination
ist jedoch, eine streuend reflektierende Bindeschicht (z. B. eine mit Titaniumdioxyd
pigmentierte Bindeschicht) und einen halbspiegelnden hinteren Reflektor zu verwenden,
da dies eine im allgemeinen wirksamere Reflexion für unter großem Winkel einfallende
Strahlen ergibt, für die eine breite Divergenz von reflektierenden Strahlen für
gewöhnlich gewünscht wird.
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Eine solche pigmentierte, streuend reflektierende Bindeschicht ergibt
eine wirksamereAußenreflexion für Strahlen, die zwischen den Kugeln auftreffen,
und ergibt eine bessere Tagessichtbarkeit sowie ein besseres Aussehen. Bei Nacht
hat eine solche Kombination ein silbriges Aussehen, solange sie aus der Entfernung
angesehen wird (der hintere Reflektor besteht aus Aluminiumfarbe oder -folie), und
ein weißes Aussehen, sobald eine Betrachtung aus der Nähe unter großem Strahlenwinkel
erfolgt, wenn das Bindemittel weiß ist, oder ein farbiges Aussehen, wenn ein farbiges
Bindemittel verwendet wird (z. B. ein Bindemittel, das mit einem gelben Pigment
gefärbt ist).
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Es können auch andere mehrfarbige Effekte erzielt werden. Beispielsweise
kann der Reflektor i i eine weiße gefärbte Schicht aufweisen, während die Bindeschicht
13 mit einem gelben oder einem anders gefärbten reflektierenden Pigment oder
Farbstoff gefärbt ist. Das Aussehen bei Tage ist dann gelb und ebenso das Aussehen
bei Nacht, sobald das Licht mit einem verhältnismäßig großen Einfallwinkel auftritt.
Weißes Licht wird reflektiert, solange das Licht unter einem kleinen Winkel einfällt.
Wird ein Straßenzeichen von einem sich nähernden Wagen aus einer großen Entfernung
gesehen, so erscheint eine »Reflex«-Rückstrahlerfläche dieser Art weiß. In dem Maße,
wie sich der Wagen nähert, ändert sich das Aussehen zu hellem Gelb und dann zu einem
tieferen Gelb, je mehr das einfallende Licht durch das Bindemittel reflektiert wird,
und zwar entsprechend dem sich stetig erhöhenden Einfallwinkel. Dies ermöglicht
es dem Fahrer auch, annähernd die Entfernung von diesem Zeichen zu schätzen, was
von Wert bei Stoppzeichen usw. ist. Das sich ändernde Aussehen ist auch bei Werbeschildern
von Wert, da sie ein zusätzliches Mittel zur Erzielung von Aufmerksamkeit bilden.
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Im allgemeinen ist erwünscht, daß der hintere Reflektor weiß oder
metallisch ist, um eine höchste Reflexion und eine Mindestabsorption von Licht zu
erzielen, damit das Zeichen auf größte Entfernung sichtbar ist. Wenn aber, wie es
bei Werbeschildern der Fall ist, gewünscht wird, ein neues :und anziehendes Aussehen
zu erzielen, so kann ein farbiger Reflektorgrund mit einer Bindeschicht von abweichender
Farbe verwendet werden. Der Reflektorgrund kann gelb sein, und die Bindeschicht
kann rot sein, so daß das Aussehen sich allmählich ändert von Gelb über Orange nach
Rot, und zwar entsprechend dem Annähern an das Zeichen. Um die Reflexion zu erhöhen,
können helle Töne verwendet werden, indem z. B. etwas weißer Farbstoff mit dem farbigen
Farbstoff verwendet wird. Ein weiteres Beispiel ist ein gelber Reflektorgrund mit
einer hellblauen Bindeschicht, wobei ein weißes Pigment in die Bindeschicht eingelagert
werden kann, um die Reflexion zu erhöhen. Hierdurch ergibt sich eine Zeichenfläche,
die sich bei Annäherung von Gelb über Grün nach Blau ändert.
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Es ist erwähnt worden, daß; wenn Kugeln mit einem Brechungsindex von
gewöhnlichem Glas (etwa i,5o bis 1,55) verwendet werden, die günstigste Abstandsetzung
der Perlen von der hinteren Reflektorfläche etwa 2o bis 5011/o des Kugeldurchmessers
beträgt. Die Kugeln wechseln etwas im Durchmesser, selbst wenn sie fein sortiert
sind, und es wird ein Mittelwert verwendet. In manchen Fällen wird es als erwünscht
angesehen, einen kleineren Abstand zu verwenden als denjenigen, bei welchem eine
Sichtbarkeit auf weiteste Entfernung erzielt wird, um eine größere Divergenz in
dem von der hinteren reflektierenden Fläche reflektierten Lichtkegel zu erhalten.
Eine Änderung des Abstandes gibt also eine Möglichkeit, die reflexreflektierenden
Eigenschaften zu verändern. Der Abstand für Sichtbarkeit auf weite Entfernung ist
eine Funktion des Brechunsgindex der Kugeln. Der günstigste Abstand wird kleiner
oder größer, wenn die durchsichtige Abstandslage, die die hintere Fläche der Kugeln
berührt, einen kleineren bzw. größeren Index hat als die Kugeln, und zwar auf Grund
der Brechung an der Übergangsstelle.
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Was die Größe der Perlen anbetrifft, so liegt ihre obere praktische
Grenze etwa bei 1,25 mm Durchschnittsdurchmesser, während die untere praktische
Grenze bei etwa 0,075 mm (durchschnittlich) liegt, was durch die Forderung
bestimmt wird, einen glatten Perlenüberzug von gleichmäßiger und geregelter Haftung
und Abstandsetzung zu haben. Die Verwendung von sehr kleinen Perlen ist nicht nur
deshalb vorteilhaft, weil die Kosten verringert und die Festigkeit verbessert wird,
sondern auch deshalb, weil eine verhältnismäßig flache und glatte Außenfläche entsteht,
die
sich für Druck und Schablonenzwecke eignet. So kann beispielsweise bei der Herstellung
eines Schildes ein Blatt des Reflexstrahlers bemalt oder bedruckt werden, um bestimmte
Flächen abzudecken oder sie mit einem farbigen Auftrag zu versehen, der von dem
des Perlenbindemittels abweicht.
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In Fig. 2 ist eine abgeänderte Ausführung gezeigt, die die gleiche
ist wie die der Fig. i, mit der Ausnahme, daß eine dünne, durchsichtige Bindeschicht
die durchsichtige Abstandsschicht bedeckt, die unterhalb der reflektierenden Bindeschicht
liegt. Dieser Aufbau hat eine Unterlage 15, die mit einer reflektierenden Oberfläche
16 versehen ist, die mit einer durchsichtigen Abstandsschicht 17 bedeckt ist. Bei
der Herstellung des Strahlers wird auf die feste Abstandsschicht ein flüssiger oder
plastischer, durchsichtiger Auftrag aufgetragen, der zu einem festen Zustand zu
trocknen oder abzubinden vermag, um eine dünne durchsichtige Schicht 18 zu bilden.
Ehe die letztere sich verfestigt hat, wird ein reflektierender Bindemittelauftrag
i9 aufgebracht, und die Kugeln oder Perlen 20 werden auf diesen Auftrag i9 so aufgelegt,
daß sie durch die reflektierende Bindeschicht hindurch auf oder in die durchsichtige
Bindeschicht 18 einsinken. Dies ergibt eine größere Öffnung, durch welche hindurch
die Lichtstrahlen zur reflektierenden Grundfläche hindurchgehen und von derselben
reflektiert werden. Die durchsichtige Bindeschicht 18 ist verhältnismäßig dünn,
so daß sie die gewünschte Seitenreflexion von der Fläche der reflektierenden Bindeschicht
i9 nicht hindert.
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Fig.3 zeigt eine ähnliche Durchführungsform, mit der Ausnahme, daß
die Reihenfolge des Aufbringens der reflektierenden Bindeschicht und der Kugeln
umgekehrt ist. Die Unterlage 2i, die eine reflektierende Oberfläche 22 hat, ist
durch die feste, durchsichtige Schicht 23 abgedeckt. Über der letzteren ist eine
dünne, durchsichtige Bindeschicht 24 aufgebracht, in welche die Lage aus Kugeln
25 eingepreßt ist, so daß sie im wesentlichen in Berührung mit der durchsichtigen
Abstandsschicht 23 stehen. Die Kugeln werden aufgebracht, bevor die durchsichtige
Bindeschicht getrocknet oder zu einem festen Zustand abgebunden hat. Infolge der
Kapillarität steigt die durchsichtige Bindeschicht längs der sphärischen Flächen
nach oben, wie in der Zeichnung dargestellt, so daß die oberen Kanten der Schicht
höher liegen als die zwischen den Kugeln gelegene untere Grenzfläche der Bindeschicht.
Dies ergibt eine noch größere Öffnung, so daß Strahlen, die einen ziemlich großen
Einfallwinkel haben, noch den Reflektorgrund erreichen. Der Überzug ist jedoch noch
genügend dünn, daß einfallende Strahlen von relativ großem Einfallwinkel an den
Seiten der Kugeln durch die reflektierende Bindeschicht 26 reflektiert werden, welche
zu allerletzt über die Kugeln in genügender Menge aufgebracht wird, um die Zwischenräume
zu füllen und Haltesockel für die Kugeln sowie Seitenreflektoren zu bilden. Bindematerial,
welches die Außenenden der Kugeln bedeckt, kann durch Abreiben entfernt werden,
so daß freie Kugelflächen gegenüber dem einfallenden Licht vorhanden sind.
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Beispiel Nachstehend wird zur Erläuterung die Herstellung einer Reflex-Lichtrückstrahlerbahn
beschrieben, die biegsam und wetterfest ist, zur Herstellung von im Freien stehenden
Zeichen verwendet werden kann und den Aufbau nach Fig. 2 zeigt.
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Es wird zuerst eine reflektierende Unterlage hergestellt. Diese kann
aus einem Papierblatt bestehen, das imprägniert worden ist, um es undurchlässig
und wasserdicht zu machen, und das auf einer Fläche mit einer reflektierenden Schicht
überzogen ist, z. B. durch Aufbringen einer überzugsmasse, die ein Pigment enthält,
das weiß, gelb usw. ist, oder eines Lackes, der Aluminiumschuppen enthält, um eine
halbspiegelnde reflektierende Oberfläche zu erzielen. Es kann auch eine nicht faserige,
wasserfeste, biegsame und etwas streckbare reflektierende Unterlage verwendet werden,
indem z. B. ein Film aus Polyvinylbutyral verwendet wird, dessen eine Fläche mit
einer reflektierenden Schicht überzogen ist, die dadurch hergestellt werden kann,
daß eine flüchtige Lösung von Polyvinylbutyral, die ein Pigment oder z. B. Aluminiumschuppen
enthält, aufgebracht und dann getrocknet wird.
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Als besondere Ausbildung kann auch ein vulkanisiertes mit Gummi und
Harz imprägniertes Papier verwendet werden, das durch Überziehen mit einem Aluminiumlack
oder Aluminiumfirnis mit einer halbspiegelnden, silberartigen, reflektierenden Fläche
versehen ist. Die Herstellung kann in einer Bahn großer Länge erfolgen, deren weitere
Bearbeitung dann folgende ist: Die reflektierende Oberfläche der Bahn wird mittels
Walzen mit einer durchsichtigen Masse überzogen, die abgebunden zu werden vermag,
um die durchsichtige Abstandsschicht 17 der Fig. 2 zu bilden. Die Dicke dieser abgebundenen
Abstandsschicht kann etwa ein Drittel des mittleren Durchmessers der verwendeten
Kugeln betragen, wenn gewöhnliche Glasperlen verwendet werden (Brechungsindex etwa
i,5o bis 1,55), um eine günstigste Reflexleuchtkraft zu erzielen. Werden Glasperlen
verwendet, die einen durchschnittlichen Durchmesser von annähernd o,i5 bis o,i8
mm haben, so würde dies einen fertigen Abstandsüberzug von der Dicke von etwa
0,05 bis o,o6 mm erfordern. Werden Perlen von höherem Brechungsindex verwendet,
so würde die günstigste Dicke kleiner sein. Für Perlen mit einem Index von 1,65
würde beispielsweise eine gute Dicke etwa o,o25 bis 0,04 mm Durchmesser sein.
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Eine geeignete Aufstrichmasse für diesen Zweck ist eine 8oo/oige Lösung
eines mit trocknendem Öl abgewandelten Alkydharzes (oxydierend), wie es in der Kunststofflackindustrie
gut bekannt ist. Der Überzug kann in 24 Stunden bei etwa 85° C abgebunden
werden.,
Ein Alkydharz dieser Art kann z. B. bestehen
| aus: Gewichts teile |
| Phthalsäureanhydrid ............. 176 |
| Glycerin ....................... 93 |
| Leinölfettsäure ................. 166 |
| Dehydriertes Rizinusöl ........... 63 |
Als Lösungsmittel kann ein flüchtiges aromatisches Petroleumdestillat verwendet
oder durch Benzol oder Toluol oder Gemische derselben ersetzt werden.
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Nach dem Abbinden der Abstandsschicht werden die dünne, durchsichtige
Schicht 18 und die reflektierende Bindeschicht ig (Fig. 2) nacheinander aufgebracht,
und keine wird getrocknet oder abgebunden, bevor nicht die Kugeln eingelagert sind.
Die durchsichtige überzugsmasse kann bestehen
| aus: Gewichtsteile: |
| Flüssige Alkydharzmasse (651/o Harz, 350/u Weichmachungsmittel)
Zoo |
| Harnstoff-Formaldehyd-Harzlösung ioo |
| Lösungsmittel .................. 15 |
Die flüssige Alkydharzmasse besteht aus 65% eines Alkydharzes und 35% eines Weichmachungsmittels
in Form eines nichttrocknenden Öles oder einer nichttrocknenden Fettsäure. Sie kann
durch ein ähnliches Material ersetzt werden. Als Beispiel für ein zusammengesetztes
Alkydharz sei die bekannte aus Phthalsäureanhydrid und Glycerin hergestellte Art
erwähnt. Rizinusöl sei als Beispiel für nichttrocknende Öle angeführt, und Rizinusölsäure
ist die Säure, die daraus z. B. durch Erwärmen von Glycerin und Rizinusöl abgeleitet
werden kann, ehe das Phthalsäureanhydrid zugesetzt wird.
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Die Harnstoff-Formaldehyd-Harzlösung ist eine 5o0/nige Lösung in einem
Lösungsmittel, das: aus 6o Teilen Butylalkohol und q.o Teilen Xylol zusammengesetzt
ist.
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Diese durchsichtige Masse wird in solcher Menge aufgetragen, daß sie
eine abschließende Schicht bildet, die nur einen kleinen Bruchteil des Kugeldurchmessers
(Fig.2) darstellt, und kann aufgewalzt werden.
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Ohne Abbinden wird dann die reflektierende Bindemasse aufgebracht.
Für diese wird die Art von Masse verwendet, wie sie für die zuvor beschriebene durchsichtige
Abstandsschicht verwendet worden ist, wobei aber ein Pigment; z. B. Titaniumdioxyd,
eingewalzt wird, um eine weiße Bindeschicht zubilden. DasGewicht desTitaniumdioxyds
ist etwa gleich dem Harzgewicht, und eine Spur von Ultramarinblau wird zugesetzt,
um das Weiß zu heben. Diese Bindeschichtmasse wird mittels eines Schabers aufgestrichen,
um sie auf die gewünschte Dicke zu bringen, die so sein soll, daß sie die Kugeln
festhält, die Enden der Kugeln jedoch frei läßt. (Fig.2).
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Die Kugeln, z. B. Glasperlen, werden dann über die weiche Oberfläche
verteilt und der Überschuß an Kugeln entfernt, so daß nur eine einzige Lage zurückbleibt.
Die Bahn wird dann zwischen Walzen hindurchgeführt, um die Perlen durch die Bindeschicht
hindurch und in den durchsichtigen Auftrag 18 hinein bis im wesentlichen zur Oberfläche
der Abstandsschicht 17 (Fig. 2) zu drücken. Das Eindrücken der Perlen in
die durchsichtige Schicht i8 hinein hat zur Folge, daß diese Schicht 18 die unteren
Enden der Perlen im wesentlichen frei von dem pigmentierten Bindemittel wischt,
es entsteht auch eine breitere optische öffnung für Lichtstrahlen, die zu der darunterliegenden
reflektierenden Fläche 16 dringen, so. daß Lichtstrahlen mit einem wesentlichen
Winkel von .der Senkrechten diese reflektierende Fläche erreichen können.
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Der vollständig gestrichene und mit Perlen überzogene Bogen wird dann
zwecks Abbindens der zuletzt aufgetragenen Überzüge durch Ofenwärme auf Gestellen
während 2q, Stunden bei go° C behandelt.