BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontalmarkle- rung auf einer Strasse, insbesondere auf Begrenzungs-, Leit-, durchgehende oder unterbrochene Mittellinien usw., mit in der Markierungsmasse eingebetteten Glasperlen.
Diese seit langem bekannten Strassenmarkierungen sind aufgrund der im Scheinwerferlicht des Autos reflektierenden Glasperlen im allgemeinen auch bei Dunkelheit hinreichend sichtbar, vorausgesetzt, die Strasse ist trocken. Sie erfüllten jedoch bei Dunkelheit ihre Aufgabe nur ungenügend oder gar nicht, wenn es regnet oder wenn die Strasse aus andern Gründen feucht ist. Die Erzielung einer guten Nachtsichtbarkeit bei Nässe stellt ein bisher noch nicht befriedigend gelöstes Problem dar, so dass die Verkehrssicherheit bei Dunkelheit und Regen praktisch noch nicht durch gut sichtbare Markierungslinien erhöht werden konnte.
Die Retroreflexion von Fahrbahnmarkierungen, welche bei Dunkelheit und Nässe teilweise oder ganz von einem Wasserfilm bedeckt sind, ist in der Regel stark verringert oder praktisch nicht mehr vorhanden, weil das vom Fahrzeug ausgehende Scheinwerferlicht weitgehend oder vollständig spiegelnd an der Wasseroberfläche reflektiert wird, anstatt zum Fahrer des Fahrzeugs hin retroreflektiert zu werden. Unter Retroreflexion versteht man bekanntlich die von der Anleuchtungsrichtung weitgehend unabhängige Rückstrahlung des einfallenden Lichts duch brechend und spiegelnd wirkende Teile.
Bisherige Versuche, die für die Verkehrssicherheit wesentliche Nachtsichtbarkeit bei Nässe und Regen zu erhöhen, haben sich darauf konzentriert, Fahrbahnmarkierungen in geeigneter Weise zu profilieren, so dass aus dem Wasserfilm herausragende Erhöhungen mit Oberflächenbereichen gebildet werden, die möglichst senkrecht zum einfallenden Scheinwerferlicht orientiert sind. Derartige nach dem Aufbringen der Markierung eingeprägte Profilierungen sind jedoch einerseits nur mit einem erheblichen Arbeitsaufwand herstellbar und andererseits häufig einem raschen Abrieb oder einer mehr oder weniger starken Einebnung unterworfen.
Eine weitere bekannte Massnahme, um die Nachtsichtbarkeit zu verbessern, besteht darin, sogenannte Flotationsperlen zu verwenden, die aufgrund einer speziellen Nachbehandlung ihrer Oberfläche in der Markierungsmasse gerade nur so tief einsinken, dass sich eine gute Nachtsichtbarkeit ergibt. Bei Regen allerdings, wenn diese vergleichsweise kleinen Perlen von einem Wasserfilm bedeckt sind, tragen sie auch nicht viel zur Verbesserung der Nachtsichtbarkeit bei.
Das gleiche gilt für die ebenfalls bekannte Massnahme, anstelle von oder zusätzlich zu normal brechenden Glasperlen, die einen Brechungsindex von etwa 1,50 bis 1,53 haben, spezielle Glasperlen mit einem erhöhten Brechungsindex zwischen etwa 1,65 und 2,0 zu verwenden. Diese speziellen hochbrechenden Glasperlen sind jedoch teurer als normalbrechende Glasperlen und haben ausserdem wegen ihres hohen spezifischen Gewichts die Tendenz, weitgehend in der frisch aufgetragenen Markierung zu versinken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Horizontalmarkierung zu schaffen, die eine gute Nachtsichtbarkeit auch bei Regen und Nässe gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Glasperlen mit einem Durchmesser von wenigstens 1,5 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm, welche bisher als Reflexperlen für Strassenmarkierungen nie in Erwägung gezogen und offensichtlich für diesen Zweck als ungeeignet betrachtet wurden, tatsächlich eine ausgezeichnete Nachtsichtbarkeit bei Feuchtigkeit ergeben, weil sie aufgrund ihrer grossen Oberfläche nur langsam in die frisch aufgetragene Markierungsmasse einsinken und nach Trocknung bzw. Härtung der Markierungsmasse mit einem verhältnismässig grossen Kugelkallottenbereich, der im allgemeinen nur wenig kleiner als eine Halbkugel ist, aus der Oberfläche der Markierung herausragen.
Diese vergleichsweise hohen, aus der Markierungsmasse um im allgemeinen zwischen 0,5 und 1,5 mm herausragenden Bereiche werden praktisch nie vollständig von einem Wasserfilm überspült und garantieren daher auch bei Regen eine gute Nachtsichtbarkeit; ferner verhindern sie die Bildung eines kontinuierlichen Wasserfilms und bewirken ständig die Verteilung des abfliessenden Wassers.
Der Effekt der Nachtsichtbarkeit bei Nässe lässt sich noch erhöhen, wenn man ausser den erwähnten grossen Glasperlen auch noch Glasperlen herkömmlicher Grösse, deren Durchmesser im allgemeinen zwischen 0,15 und 0,80 mm liegt, aufstreut, von denen wenigstens ein Teil hochbrechende Glasperlen und Flotationsperlen sind.
In diesem Falle einer Mischung aus grossen Glasperlen und Glasperlen herkömmlicher Grösse mit einem hohen Brechungsindex von 1,65 bis 2,0 können die kleinen, hochbrechenden Glasperlen, welche in der Markierungsmasse unmittelbar unterhalb der und in Kontakt mit den grossen, aus der Markierungsoberfläche herausragenden Glasperlen liegen, dazu beitragen, den Effekt der Retroreflexion der grossen Glasperlen zu erhöhen, welche selber einen normalen Brechungsindex von etwa 1,50 bis 1,53, wie konventionelle Glasperlen, haben und auch keiner Flotationsbehandlung unterworfen wurden.
Bei der Markierungsmasse kann es sich vorzugsweise um eine Zweikomponentenmasse handeln, die eine nur kurze Topfzeit hat und besonders gut dazu geeignet ist, die nur teilweise eingesunkenen grossen Glasperlen nach Aushärtung fest zu verankern, so dass die Gefahr, dass sie schon nach kurzer Zeit durch den darüberrollenden Verkehr aus der Markierung herausgerissen werden, auf ein Minimum verringert ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an zwei schematisch im Schnitt dargestellten Horizontalmarkierungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Markierung, die Glasperlen mit einem grossen Durchmesser enthält, und
Fig. 2 eine Markierung, die eine Mischung aus grossen Glasperlen und Glasperlen herkömmlicher Grösse enthält.
Die auf eine Strassenoberfläche 1 aufgebrachte Horizontalmarkierung, bei der es sich zum Beispiel um eine Begrenzungs-, Mittel- oder Sicherheitslinie handeln kann, hat eine Trockenfilmstärke von 0,6 bis etwa 3 mm und weist im Beispiel nach Fig. 1 in der Markierungsmasse 2 eingebettete Glasperlen 3 mit einem Durchmesser auf, der etwa in der gleichen Grössenordnung wie die Trockenfilmstärke der Markierung liegt und im allgemeinen zwischen 1,5 und etwa 3,5 mm liegen kann. Im betrachteten Beispiel beträgt die Trockenfilmstärke zum Beispiel 2 mm, und der Durchmesser der Glasperlen 3 liegt ebenfalls, mit gewissen Schwankungen, um etwa 2 mm.
Die Glasperlen 3, welche also wesentlich grösser, nämlich um etwa eine Grössenordnung grösser als herkömmliche Glasperlen mit einem Durchmesser zwischen etwa 0,15 und 0,80 mm sind, sinken, wie sich zeigte, wegen ihrer grösseren Oberfläche im allgemeinen nur teilweise in die frisch aufgebrachte Markierungsmasse 2 ein und werden nach vollständiger Härtung oder Trocknung der Markierungsmasse in dieser fest verankert, so dass eine wirtschaftlich vernünftige Lebensdauer dieser Markierung gewährleistet ist.
Das Material der grossen Glasperlen 3 entspricht dem herkömmlicher Glasperlen mit einem normalen Brechungsindex von etwa 1,50 bis 1,53.
Die Markierungsmasse kann vorzugsweise aus einer Zweikomponentenmasse bestehen, deren Topfzeit so gewählt ist, dass sich eine gewünschte mittlere Einsinktiefe der nach dem Aufbringen der Markierungsfarbe aufgestreuten Glasperlen derart ergibt, dass diese nach der Aushärtung der Markierungsmasse mit einer hinreichend grossen Kugelkallotte aus der Markierungsoberfläche herausragen. Diese hohen, aus der Markierungsoberfläche vorstehenden Glasperlbereiche, die im allgemeinen nur wenig kleiner als eine Halbkugel sind, können auch bei starkem Regen praktisch nicht vollständig überspült werden und sichern dadurch auch bei starker Feuchtigkeit eine hinreichende Nachtsichtbarkeit. Sie verhindern ausserdem, dass sich ein kontinuierlicher Wasserfilm bilden kann und erleichtern den Ablauf des Wassers, welches durch die vorstehenden Glasperlbereiche ständig zerteilt wird.
Im Beispiel nach Fig. 2 enthält die Markierungsmasse 2 ausser grossen Glasperlen 3 mit Durchmessern von mindestens 1,5 mm auch noch Glasperlen 4 herkömmlicher Grösse mit Durchmessern zwischen etwa 0,15 und 0,80 mm, von denen wenigstens ein Teil hochbrechende Glasperlen sind, die einen Brechungsindex von etwa 1,65 bis 2,0 haben und welche ausserdem wenigstens zum Teil einer Flotationsbehandlung unterworfen worden sind, um ihre Einsinktiefe bzw. ihre Einsinkgeschwindigkeit zu verringern. Hochbrechende Glasperlen bzw. hochbrechende Flotationsperlen verbessern in bekannter Weise die Nachtsichtbarkeit, zumindest bei trockenem Wetter.
Wenn, wie im Beispiel nach Fig. 2, eine Mischung aus grossen Glasperlen 3 und hochbrechenden Glasperlen 4 herkömmlicher Grösse, gegebenenfalls Flotationsperlen, verwendet wird, dann kann der Effekt der Retroreflexion der aus der Markierungsoberfläche vorstehenden Bereiche der grossen Glasperlen 3 durch diejenigen hochbrechenden kleinen Glasperlen 4 erhöht und verbessert werden, welche sich unmittelbar unterhalb einer grossen Glasperle 3 in Kontakt mit dieser befinden. Auf diese Weise können erstmals im Innern der Markierungsmasse eingebettete hochbrechende kleine Glasperlen, die normalerweise erst nach entsprechendem Abrieb der Markierung, wenn sie an die Oberfläche gelangen, wirksam werden, bereits zur Retroreflexion beitragen, indem die einfallenden und ausfallenden Lichtstrahlen durch den Glaskörper der aus der Oberfläche herausragenden grossen Glasperlen 3 verlaufen.
Der Gewichtsanteil der grossen Glasperlen kann zwischen 25% und 60%, vorzugsweise 30% und 50% liegen.
Anstelle einer lösungsmittelfreien Zweikomponenten Markierungsmasse kann die Markierung auch aus einer lösungsmittelhaltigen Einkomponenten- oder Zweikomponentenfarbe oder aber auch aus einer thermoplastischen Markierungsmasse bestehen. Gegebenenfalls kann, falls es für erforderlich erachtet wird, die Markierung ausserdem noch mit einer Profilierung versehen werden. Ebenso ist es möglich, die Markierung ausserdem in an sich bekannter Weise mit einem Griffigkeitsmittel, beispielsweise mit Bruchglas oder Quarzit, zu versehen.
Durch die Erfindung wird erstmals eine Horizontalmarkierung geschaffen, welche durch die überraschend hoch aus der Markierungsoberfläche herausragenden Bereiche von grossen Glasperlen, die im Mittel etwa um eine Grössenordnung grösser als die herkömmlichen Mischungen von Glasperlen sind und bisher von der Fachwelt nie als mögliche
Reflexperlen in Erwägung gezogen wurden, eine gute Nachtsichtbarkeit auch bei Regen und Feuchtigkeit erreicht.
DESCRIPTION
The invention relates to horizontal marking on a street, in particular to delimiting, guiding, continuous or interrupted center lines, etc., with glass beads embedded in the marking compound.
These long-known road markings are generally sufficiently visible even in the dark due to the glass beads reflecting in the headlights of the car, provided the road is dry. However, in the dark they did their job insufficiently or not at all, when it was raining or when the road was damp for other reasons. Achieving good night visibility in the wet represents a problem that has not yet been satisfactorily solved, so that traffic safety in the dark and rain has practically not yet been increased by clearly visible marking lines.
The retroreflection of road markings, which are partially or completely covered by a water film in the dark and wet, is usually greatly reduced or practically no longer present, because the headlight light emanating from the vehicle is largely or completely reflected on the water surface instead of towards the driver of the vehicle to be retroreflected. As is known, retroreflection is understood to mean the reflection of the incident light that is largely independent of the direction of illumination through refractive and reflecting parts.
Previous attempts to increase the night visibility in wet and rain, which is essential for traffic safety, have concentrated on profiling road markings in a suitable manner so that the water film creates outstanding ridges with surface areas that are as perpendicular as possible to the incident headlight. Such profiles stamped after the application of the marking can, on the one hand, only be produced with a considerable amount of work and, on the other hand, are frequently subjected to rapid abrasion or a more or less pronounced leveling.
Another known measure to improve night visibility is to use so-called flotation beads, which, due to a special post-treatment of their surface, only sink so deeply into the marking compound that good night visibility results. However, when it rains, when these comparatively small pearls are covered by a film of water, they don't do much to improve night vision.
The same applies to the measure, which is also known, of using special glass beads with an increased refractive index between approximately 1.65 and 2.0 instead of or in addition to normally refractive glass beads which have a refractive index of approximately 1.50 to 1.53. However, these special high-index glass beads are more expensive than normal-index glass beads and, because of their high specific weight, also tend to sink largely into the freshly applied marking.
The invention has for its object to provide a horizontal marking that ensures good night visibility even in rain and wet.
According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Surprisingly, it has been found that glass beads with a diameter of at least 1.5 mm, preferably 2 to 3 mm, which have never previously been considered as reflective beads for road markings and are obviously considered unsuitable for this purpose, actually have excellent night visibility in moisture result because, due to their large surface area, they sink slowly into the freshly applied marking compound and, after the marking compound has dried or hardened, protrude from the surface of the marking with a relatively large spherical cap region, which is generally only a little smaller than a hemisphere.
These comparatively high areas, which generally protrude from the marking mass by generally between 0.5 and 1.5 mm, are practically never completely washed over by a water film and therefore guarantee good night visibility even when it is raining; furthermore, they prevent the formation of a continuous water film and constantly distribute the flowing water.
The effect of night visibility when wet can be increased if, in addition to the large glass beads mentioned, glass beads of conventional size, the diameter of which is generally between 0.15 and 0.80 mm, are sprinkled on, at least some of which are highly refractive glass beads and flotation beads are.
In this case, a mixture of large glass beads and glass beads of conventional size with a high refractive index of 1.65 to 2.0, the small, high-index glass beads, which are in the marking mass immediately below and in contact with the large glass beads protruding from the marking surface contribute to increasing the retroreflective effect of the large glass beads, which themselves have a normal refractive index of about 1.50 to 1.53, like conventional glass beads, and have not been subjected to any flotation treatment.
The marking compound can preferably be a two-component compound that has a short pot life and is particularly well suited to firmly anchoring the partially partially immersed large glass beads after curing, so that there is a risk that they will be removed after a short time traffic rolling over it is torn out of the mark is reduced to a minimum.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing on two horizontal markings shown schematically in section. Show it:
Fig. 1 is a mark that contains glass beads with a large diameter, and
Fig. 2 is a mark that contains a mixture of large glass beads and glass beads of conventional size.
The horizontal marking applied to a road surface 1, which can be, for example, a boundary, middle or safety line, has a dry film thickness of 0.6 to approximately 3 mm and in the example according to FIG. 1 has embedded in the marking compound 2 Glass beads 3 with a diameter which is about the same order of magnitude as the dry film thickness of the marking and can generally be between 1.5 and about 3.5 mm. In the example considered, the dry film thickness is 2 mm, for example, and the diameter of the glass beads 3 is also, with certain fluctuations, around 2 mm.
The glass beads 3, which are therefore much larger, namely about an order of magnitude larger than conventional glass beads with a diameter between about 0.15 and 0.80 mm, generally only partially sink into the fresh because of their larger surface area applied marking mass 2 and are firmly anchored in the marking mass after it has completely hardened or dried, so that an economically reasonable life span of this marking is ensured.
The material of the large glass beads 3 corresponds to that of conventional glass beads with a normal refractive index of approximately 1.50 to 1.53.
The marking compound can preferably consist of a two-component compound, the pot life of which is selected so that a desired mean sinking depth of the glass beads sprinkled on after the application of the marking paint results in such a way that they protrude from the marking surface with a sufficiently large spherical cap after the hardening of the marking compound. These high glass bead areas protruding from the marking surface, which are generally only a little smaller than a hemisphere, can practically not be completely washed over even in heavy rain and thus ensure adequate night visibility even in heavy moisture. They also prevent a continuous film of water from forming and facilitate the drainage of water, which is constantly broken up by the above glass bead areas.
In the example according to FIG. 2, the marking compound 2 contains not only large glass beads 3 with diameters of at least 1.5 mm but also glass beads 4 of conventional size with diameters between approximately 0.15 and 0.80 mm, at least some of which are high-index glass beads, which have a refractive index of approximately 1.65 to 2.0 and which, moreover, have at least partially been subjected to flotation treatment in order to reduce their sinking depth or sinking rate. High-index glass beads or high-index flotation beads improve night vision in a known manner, at least in dry weather.
If, as in the example according to FIG. 2, a mixture of large glass beads 3 and high refractive glass beads 4 of conventional size, optionally flotation beads, is used, the effect of retroreflection of the areas of the large glass beads 3 protruding from the marking surface can be caused by those high refractive small glass beads 4 are increased and improved, which are directly below a large glass bead 3 in contact with it. In this way, for the first time, highly refractive small glass beads embedded in the marking mass, which normally only become effective after the marking has been rubbed off appropriately when they reach the surface, can already contribute to retroreflection by the incident and outgoing light rays through the vitreous body from the Outstanding large glass beads 3 run.
The weight fraction of the large glass beads can be between 25% and 60%, preferably 30% and 50%.
Instead of a solvent-free two-component marking compound, the marking can also consist of a solvent-containing one-component or two-component ink or else of a thermoplastic marking compound. If necessary, the marking can also be provided with a profile if it is deemed necessary. It is also possible to provide the marking in a manner known per se with an anti-skid agent, for example with broken glass or quartzite.
The invention creates for the first time a horizontal marking which, due to the surprisingly high areas of large glass beads protruding from the marking surface, is on average about an order of magnitude larger than the conventional mixtures of glass beads and has never been considered possible by experts
Reflective beads have been considered, good night vision even in rain and moisture.