SK104194A3 - Horizontal road marking - Google Patents

Description

Upravený popis

Vodorovné dopravné značenie vozoviek

Oblasť vynálezu

Predkladaný vynález sa týka dopravného značenia vytváraného luminiscenčným povrchom substrátu, kde účelom uplatnenia tohoto povrchu je zhotovenie dopravného značenia smerov, príkazov a/alebo ohraničenia krajníc na vozovkách, uliciach, nábrežiach alebo parkovacích plochách v podmienkach pôsobenia účinkov vody a pneumatík prechádzajúcich vozidiel a keď tento povrch dopravného značenia obsahuje pojivo, ktoré fluoreskuje pri ožiarení UV-A svetlom.

Naviac sa tento vynález týka spôsobu vytvárania takého luminiscenčného povrchu.

Doterajší stav techniky

Už dlho je známe využívanie sklenených perličiek v a na dopravnom značení v zmysle odrazových skiel a v niekoľkých zemiach je takéto dopravné značenie úradne predpísané.

Zmyslom využitia týchto sklenených perličiek je spätne odrážať svetlo prichádzajúce od vozidiel pri zníženej viditeľnosti a tým dosiahnuť zlepšenia viditeľnosti dopravného značenia. Táto funkcia je všeobecne známa ako spätné odrážanie svetla.

Tieto sklenené perličky plnia svoj účel pri zníženej viditeľnosti, kedy sú aktivované diaľkovými, alebo tlmenými svetlami vozidiel. Vzdialenosť viditeľnosti je však v prípade tlmených svetiel o polovicu menšia ako je vzdialenosť viditeľnosti v prípade plných diaľkových svetiel.

Pri daždi, alebo pri pokrytí povrchu obsahujúceho sklenené perličky vodným filtrom je prichádzajúce svetlo zrkadlovo odrážané preč od vozidla a jeho vodiča, takže takéto značenie je pri najlepšom viditeľné niekoľko metrov pred vozidlom.

V hmle je svetlo vozidla viditeľne odrážané malými vodnými kvapkami, ktoré hmlu vytvárajú, a viditeľnosť, pri ktorej môže vodič reagovať, je znížená na menej ako 20 metrov, čo je takmer to isté.ako vzdialenosť prijateľná pre reagovanie pri rýchlosti 70 km/hod na začiatku brzdenia.To isté sa objavuje aj pri snežení. Rozdiel je iba v tom, že to sú snehové vločky, ktoré odrážajú svetlo vozidla a zabraňujú mu, aby dosiahlo svojej plnej vzdialenosti.

Za účelom zlepšenia rozsahu viditeľnosti existuje sneha vybavovať vozidlá svetlometmi, ktoré vysielajú ultrafialové svetlo v rozsahu vlnovej dĺžky od 320 do 400 nm, keď fluoreskujúci povlak je aktivovaný ultrafialovým svetlom, a to aj pod vodným filtrom, napriek hmle aj sneženiu, a vysiela viditeľné svetlo, ktoré robí takýto povlak viditeľným pre vodiča aj vtedy, ak je pokrytý vodným filmom, hmlou, alebo snehovými vločkami.

Vysielané viditeľné svetlo je odosielané z fluoreskujúceho povlaku do všetkých smerov a je nazývané rozptýleným svetlom na rozdiel od svetla vysielaného z vozidla, ktoré je zrkadlovo odrážané naspäť k vodičovi od sklenených perličiek, alebo je odrážané preč od vozidla vodným zrkadlom.

Ultrafialové svetlo je pre protiidúceho vodiča neviditeľné a preto nespôsobuje efekt oslnenia. S vhodnými svetlometmi vysielajúcimi UV žiarenie je preto teoreticky možné dosiahnuť približne rovnakú vzdialenosť viditelnosti, ako je tomu pri použití plných diaľkových svetiel bez oslňovania vodičov v protiidúcich vozidlách.

V praxi sa však preukázalo, že fluoreskujúci efekt je veľmi krátkodobý.

Za účelom zdokonalenia fluoreskujúceho povlaku bolo doteraz podaných niekoľko patentových prihlášok a to napríklad US, A, 3 253 146, SE, B, 462 109 a GB, A, 2 043 673. Prvá, tu uvedená publikácia navrhuje použitie sklenených perličiek, ktoré sú pokryté fluoreskujúcimi pigmentovými čiastočkami. SE,B, 462 109 navrhuje použitie drveného kamenného materiálu a nerastu, ktorý je roztavený a je do neho pridané činidlo, ktoré tomuto nerastu dodáva fluorescenčné vlastnosti.

Ďalšia varianta fluoreskujúceho poťahu je popísaná v EP-A-466 671. Tu vysvetľovaný poťah obsahuje dopované sklenené perličky, ktoré fluoreskujú pri ožiarení ultrafialovým svetlom.

Perličky môžu byť číre, alebo pigmentované. Svetlo vysielané z týchto perličiek je však slabé a môže byt vidieť najviac do 50 metrov, čo je príliš málo v prípade, ak je poťah použitý v doprave.

Pokusy zdokonaliť intenzitu fluorescencie, alebo vydávaného svetla zvýšením výkonu UV svetlometov či intenzity absorbovania fluoreskujúceho povlaku neviedli žiadnym rozhodujúcim spôsobom k zlepšeniu skutočnej viditeľnosti fluoreskujúceho povlaku.

Žiadne z navrhnutých riešení neprinieslo potrebný efekt praktického vyriešenia tohoto problému.

Podstata vynálezu

Cieľom predkladaného vynálezu je preto vyvinúť dopravné značenie vozoviek, ktoré splňuje potrebu zlepšenej viditeľnosti v tme, hmle a v snežení.

Tento cieľ je dosiahnutý v súlade s vynálezom vyvinutím dopravného značenia vytvárajúceho luminiscenčný povrch na substráte (10), keď účelom uplatnenia tohoto povrchu je zhotovenie dopravného značenia smerov, príkazov a/alebo ohraničení krajníc na vozovkách, nábrežiach či parkovacích plochách v podmienkach pôsobenia vody a opotrebovávania pneumatikami prechádzajúcich vozidiel, pričom toto dopravné značenie obsahuje pojivo (11), ktoré fluoreskuje pri ožiarení UV-A svetlom, a svetlo prepúšťajúce sklenené perličky, ktoré sú zapustené z 50 až 75% svojej veľkosti do spomínaného pojiva a toto dopravné značenie sa vyznačuje tým, že spomínané sklenené perličky majú veľkosť od 0,4 do 1,0 milimetra a rozširujú svoj plošný rozmer prinajväčšom o 0,1 milimetra a majú obsah kysličníku železitého nižší ako 0,1%.

V súlade s vynálezom by sklenené perličky mali mat veľkosť od približne 0,6 do 1,0 milimetra, a mali by mať index lomu od 1,45 do 1,60.

Použitím sklenených perličiek a pojiva podľa predkladaného vynálezu je zhotovený poťah vytvárajúci malé lampičky zo sklenených perličiek pri ožiarení UV-A svetlom. Tieto lampičky či poťahy vysielajú velmi silné svetlo a môžu byt vidieť zo vzdialenosti prinajmenšom 150 metrov. Príčinou toho je skutočnosť, že sklenené perličky majú vytriedené velmi malé rozmery, majú veľmi nízky obsah kysličníku železitého, takže tieto perličky nebudú prichádzajúce svetlo odrážať, ale budú absorbovať UV-B svetlo, ktoré je nežiadúce.

Prehlad obrázkov na výkrese

Teraz bude detailne popísané jedno zostavenie príkladu pódia vynálezu v súvislosti s pripojenými nákresmi, na ktorých : Obr. 1 ukazuje značenie pódia doteraz známej techniky a ďalej znázorňuje ako toto značenie funguje pri spätnom odrážaní svetla.

Obr. 2 ukazuje rovnaké značenie po určitej dobe opotrebovania účinkom hrotov pneumatík a ďalej znázorňuje, ako toto opotrebovanie ovplyvňuje spätné odrážanie.

Obr. 3 znova ukazuje rovnaké značenie, ale teraz s vrstvou vody, a ďalej znázorňuje, ako táto vrstva ovplyvňuje spätné odrážanie.

Obr. 4 ukazuje značenie pódia vynálezu a ďalej znázorňuje ako toto značenie funguje pri ožiarení ultrafialovým svetlom.

Obr. 5 ukazuje rovnaké značenie po určitej dobe opotrebovania účinkom hrotov pneumatík a ďalej znázorňuje ako toto opotrebovanie ovplyvňuje schopnosť značenia vysielať viditeľné svetlo, ako odpoveď na ultrafialové ožiarenie.

Obr. 6 znova ukazuje rovnaké značenie, avšak teraz s vrstvou vody, a ďalej znázorňuje, ako táto vrstva neodstraňuje schopnosť tohoto značenia vysielať viditelné svetlo, ako odpoveď na ultrafialové ožiarenie.

Príklad prevedenia vynálezu

Obr.l až 3 predvádzajú obyčajne používané dopravné značenie ciest, ktoré je vytvorené na povrchu 10 a obsahuje pojivo 11 , ktoré je zafarbené obvyklými pigmentmi, a to napr. bielym, alebo žltým. Na každom tomto obrázku je sklenená perlička 12 ukázaná tak, že je z viac ako jednej polovice svojho priemeru zapustená. Obyčajne však bývajú do pojiva zamiešané ďalšie, tu neznázornené perličky, ktoré sa objavujú až po určitom opotrebovaní tohoto dopravného značenia vozoviek.

Na obr. 1 je ožiarenie viditeľným svetlom v sklenených perličkách znázornené naviazanými šípkami 13 , pričom toto svetlo

Obr. 2 ukazuje, prípade sklenenej opotrebovaniu, napr.

je vysielané čelnými svetlometmi vozidla v uhle asi 2° na dopravné značenie. Svetelné lúče sa vplyvom zaoblenia telesa perličky 12 lomí do sústreďujúceho bodu 14., ktorý je v dotyku s pojivom 11. Následne je svetlo z bodu 14 spätne odrážané, ako je znázornené prerušovanými čiarami 15, prinajmenšom paralelne k vodičovi vozidla.

ako je toto spätné odrážanie zhoršené v perličky 12, ktorá bola vystavená pneumatikovými hrotmi. V dôsledku toho, nerovnomerný povrch skla bude rozptyľovať a odrážať viditeľné svetlo preč tak, že spätné odrážanie je nepatrné.

Konečne obr. 3 ukazuje, ako je viditeľné svetlo odrážané preč od vozidla vtedy, keď je vozovka pokrytá vodnou vrstvou 16. V tomto prípade je dopravné značenie pre vodiča prakticky neviditeľné.

Obr. 4 ukazuje, ako funguje dopravné značenie podľa vynálezu pri ožiarení sklenených perličiek 12 UV-A svetlom. Pojivo 11 obklopujúce dolnú časť perličky je pojivom takého typu, ktoré fluoreskuje pri ožiarení UV-A svetlom. Svetelné lúče prichádzajúce s vozidla majúceho UV-A čelné svetlomety sa lomia vplyvom zaoblenia skleneného telesa 12 do rozptyľovacieho bodu 14, ktorý je v dotyku s pojivom 11. V dôsledku toho bod 14 na pojive fluoreskuje a vysiela viditeľné svetlo rozptýlené do všetkých smerov, ktoré je odrážané klenutým povrchom pojiva obklopujúcim perličku, ako je ukázané prerušovanými čiarami 15.

Ultrafialové svetlo vysielané z vozidla majúceho UV-A čelné svetlomety zasahuje dopravné značenie podľa vynálezu a lomí sa pri vstupu do sklenenej perličky, výsledkom čoho je vysielanie viditeľného svetla s uvedeného bodu na ďalší povrch sklenenej perličky, ktorý je sčasti obklopený vzduchom a sčasti poťahom.

Pretože obklopujúci vzduch je opticky redšie médium, vzniká na tejto časti perličky úplný odraz, ktorý bude z pozície vodiča viditeľný ako intenzívne svietiaca lampa.

Takto vzniknutý efekt je prekvapujúci tým, že aj vodič protiidúceho vozidla bude vidieť svietiace sklenené perličky aj v tom prípade, že jeho vozidlo nebude vybavené UV-A čelnými svetlometmi.

Dokonca aj sklenená perlička podľa obr. 5 bude šíriť prichádzajúce UV svetlo napriek tomu, že väčšia časť klenutého povrchu pojiva bude ožiarená menej intenzívnym svetlom. Pneumatikovými hrotmi opotrebované dopravné značenie podľa vynálezu bude stále aktivované ožiarením UV svetlom, ale sklenené perličky budú svietiť menej intenzívne.

Ak je dopravné značenie podlá vynálezu pokryté vrstvou vody, ako je tomu na obr. 6, prestúpi UV svetlo prichádzajúce z vozidla cez túto vrstvu vody a aktivuje fluoreskujúce značenie. Výsledný efekt spočíva v tom, že smery žiarenia, ktoré sklenené teleso 12. vytvára, spôsobí, že sa zmieňovaná vodná vrstva nad každou sklenenou perličkou okamžite rozsvieti.

Vzhladom k vlastnostiam skla umožňujúcim prestupovanie, alebo absorbovanie ultrafialového svetla majúceho rôznu vlnovú dĺžku v rôznom množstve v závislosti na zložení skla, môže byť ultrafialové svetlo riadené ako v zmysle množstva, tak aj vlnovej dĺžky, takže fluoreskujúci poťah získa maximálnu schopnosť fluoreskovať a súčasne je chránený pred takým UV žiarením, akým je napríklad slnečné žiarenie, ktoré by mohlo spôsobiť jeho príliš skoré narušenie.

Dopravné značenie podlá predkladaného vynálezu takto rieši problém zlepšiť viditeľnosť fluoreskujúceho poťahu zvýšením intenzity vydávaného svetla a predĺžením doby funkčnosti tohoto fluoreskujúceho poťahu na základe jeho ochrany proti takému UV žiareniu, ktoré by mohlo spôsobiť príliš skoré narušenie uvádzaného fluoreskujúceho poťahu.

Kysličník železitý Fe₂O₃ absorbuje ultrafialové svetlo majúce vlnovú dĺžku bezprostredne pod a bezprostredne nad 400 nm. Dávkovaním obsahu kysličníku železitého v sklenených perličkách je riadený rozsah ultrafialového svetla, ktoré takto môže prestúpiť cez perličku 12 do dutiny pojiva obklopujúceho túto perličku. Uprednostňované množstvo kysličníku železitého je od 0 do 0,1%.

Vhodné vlastnosti pre tento účel môžu byt nájdené v technických sklách majúcich obsah kysličníku železitého nižší ako 0,1%. Také uprednostňované sklo umožňuje prestup 90% ultrafialového svetla majúceho vlnovú dĺžku 375 nm. Neumožňuje však prestup ultrafialového svetla typu UV-B a UV-C.

Uprednostňované je teda sklo majúce index lomu od 1,45 do 1,60. Prichádzajúce ožiarenie je takto smerované na vonkajšok guľovitej sklenenej perličky, čo dáva možnosť ultrafialového osvetlenia väčšej plochy podkladového a obklopujúceho fluoreskujúceho poťahu, pričom súčasne sklenená perlička stále funguje aj pre viditeiné svetlo.

Uvedený index lomu bol stanovený pódia štandardnej metódy pre 587,9 nm. Pri uprednostňovanej vlnovej dĺžke 375 nm v prípade ultrafialového svetla sa hodnota indexu lomu zvyšuje. V tejto súvislosti sa lúče ultrafialového svetla lomia vo velmi malom uhle dopadu pri vstupe do sklenenej perličky tak, že dopadajú na fluoreskujúci poťah, ktorý obklopuje časť sklenenej perličky, ktorá je zapustená v tomto poťahu.

Velkosť sklenených perličiek podlá uvedeného popisu sa pohybuje uprednostňované v rozsahu od 0,4 až 0,8 mm a s odstupňovaním, ktoré nepresahuje ±0,1 mm. Ak je vybraná velkosť 0,7 mm, hudú všetky perličky vo velkosti od 0,6 do 0,8 mm.

Pri velkosti 1 mm je potrebné približne 100 sklenených perličiek na 1 cm², aby bola utvorená jednoduchá vrstva majúca vhodnú hustotu. Váha týchto sklenených perličiek bude asi 1,3 kg/m2.Pri velkosti 0,7 mm bude potrebné asi 204 sklenených perličiek na 1 cm², aby bola vytvorená jednoduchá vrstva majúca vhodnú hustotu. Váha týchto sklenených perličiek bude približne 0,9 kg/m².

Pri velkosti asi 0,4 mm je potrebné približne 625 sklenených perličiek na 1 cm², aby bola vytvorená jednoduchá vrstva majúca vhodnú hustotu. Váha týchto sklenených perličiek bude približne 0,5 kg/m2.

Fluorescenční efekt bude znížený v prípade použitia malých sklenených perličiek kvôli problémom pri ich umiestňovaní v súvislej vrstve. Pri použití velkosti od 0,4 do 0,8 mm bude dosiahnutý väčší počet fungujúcich sklenených perličiek a tým bude zvýšená intenzita vysielaného svetla. Znížením počtu sklenených perličiek na 1 cm²· na polovicu sa intenzita vysielaného svetla tiež zníži na polovicu aj napriek skutočnosti, že v oboch prípadoch je povrch úplne pokrytý sklenenými perličkami.

V odrazovom dopravnom značení termoplastického typu bývajú obyčajne pridávané odrazové perličky v objeme 20% celkovej váhy a pri umiestňovaní dopravného značenia na vozovku, keď je prevádzané posypovanie ďalšími sklenenými perličkami ešte pred zatvrdnutím poťahu, sa prejaví, že približne 60% perličiek je zapustených v príslušnom poťahu. Množstvo sklenených perličiek určených pre posypanie je asi 0,5 kg/m².

Uprednostňované množstvo sklenených perličiek podlá tohoto vynálezu, určených pre posypanie je 0,9 kg/m2, ale vynález toto množstvo neomedzuje.

Posypanie perličkami môže byt vhodne prevedené okamžite po nanesení vrstvy poťahu na substrát, čo je najneskôr do 20 až 30 sekúnd po spomenutom nanesení. Uvedená procedúra je prevádzaná prostriedkami posypovača na stlačený vzduch, ktorý je vybavený náustkom. Náustok je vopred nasmerovaný kolmo k povrchu poťahu a je od neho udržovaný vo vzdialenosti asi 5-15 cm.

Vynález nie je obmedzený na zostavenie v predchádzajúcom texte uvedeného príkladu, ale je možné uvažovať o niekoíkých variantoch v duchu nasledujúcich patentových nárokov.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Dopravné značenie vytvárajúce luminiscenčný povrch na substráte (10), keď účelom uplatnenia tohoto povrchu je zhotovenie dopravného značenia smerov, príkazov a/alebo ohraničení na vozovkách, uliciach, nábrežiach či parkovacích plochách v podmienkach pôsobenia vody a opotrebovávania pneumatikami prechádzajúcich vozidiel, pričom toto dopravné značenie obsahuje pojivo (11), ktoré fluoreskuje pri ožiarení UV-A svetlom a svetlo prepúšťajúce sklenené perličky zapustené z 50 až 75% svojej veľkosti do spomínaného pojiva, vyznačujúce sa tým, že spomínané sklenené perličky majú veľkosť od 0,4 do 1,0 milimetra a rozširujú svoj plošný rozmer prinajväčšom o 0,1 milimetra a majú obsah kysličníku železitého nižší ako 0,1%.
2. 2. Dopravné značenie podľa bodu 1, vyznačuj úce sa t ý m, že sklenené perličky majú veľkosť, od približne 0,6 do 1,0 milimetra.
3. 3. Dopravné značenie podľa bodu 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že sklenené perličky (12) majú index lomu od 1,45 do 1,60.