DE2514852A1

DE2514852A1 - Doppelseitiges selbstdrehendes frostwarnschild

Info

Publication number: DE2514852A1
Application number: DE19752514852
Authority: DE
Inventors: Hans Beutenmueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1975-04-04
Publication date: 1976-10-14

Description

25H852

Hans Beutenmüller 756 Gaggenau, den 5< >4o1975

Eckenerstraße 79

Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild

Es sind Verkehrsschilder bekannt und üblich, die vorGlätte bei Frost warnen oder auf besondere Gefahrenstellen hinweisen, die bei Nässe rutschig, und bei Frost besonders glatteisgefährdet sind,, ZoB₀ sogenannte Schattenkurven in Waldgesenden oder Überführungen₀

Alle diese Schilder haben gemeinsam, daß man sie zu Beginn der Wintersaison aufstellt und im Frühjahr wieder entfernt, bezw. das Zusatz schild zum Warnschild austauscht.

Der Hauptnachteil dieser herkömmlichen Zeichen:

Der Betrachter nimmt das Schild zwar wahr, aber er weiß deshalb noch nicht ob nun tatsächlich Frost herrscht oder nicht« Schließlich ist auch ein Schild ein Gewohnheitsbild.

Erst durch seine Veränderung zur faktischen Aussage erweckt es nach haltige Aufmerksamkeit_o

Wie wichtig jedoch solch ein Hinweis ist, weiß jeder Fahrer, weil mit der zurückgelegten Strecke auch die Witterungszone wechselt.

Außerdem ändern sich,gerade in den Wintermonaten, die Temperaturen besonders stark zwischen Tag- und Nachtzeit.

Die vorliegende Erfindung zeigt hier eine Neuheit darin, daß sich das Bild des Warnschildes mit Eintritt von Frost von selbst ändert und mit der Erwärmung über den Nullpunkt selbsttätig wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeht.

Aufwendiger Antriebsmechanismus und Energiezufuhr ist bei der vorliegenden Erfindung überflüßig.

- 2 Hans Beatenmüller. Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild.

Bei der vorliegenden Erfindung ist Antrieb gleichzeitig Regelmechanismus und bezieht seine Kraft aus der thermischen Längenausdehnung eines festen Stoffes wie Polyäthylen.

Unter den spanabhebenden Werkstoffen nimmt der Kunststoff, wegen seiner hohen thermischen Längenausdehnung , eine Sonderstelluni; ein_o Und unter den Kunststoffen hat zweifellos das Polyäthylen den höchsten Längenausdehnungskoeffizienten₀

So sind PE-Typen mit einer thermischen Längeausdehnung von 230 * 10" / C und mehr auf dem Markte

Ist der PE-Stab lange genug und kann seine Ausdehnung nicht durch Biegung des Stabes verloren £ehen, läßt sich die Energie der linearen Maßänderung, durch Temperaturwechsel, voll und maßgenau ausnutzen. Darauf basiert die vorliegende Erfindung©

Die Verkehrsschilder und deren entsprechenden Zusatzschilder haben in der Regel eine Breite von 80 cm.

Werden darin 4 PE-Stäbe zu 75 cm untergebracht, ergibt sich eine Länge von 300 cm oder eine Maßänderung von 0,69 mm/°G bei einem angenommenen Längeausdehnungskoeffizienten von 230 ^β 10"" /⁰G₀

Erfinderisch wird die Aufgabe wie folgt gelöst und in Darstellungen gezeigt:

Die vier PE-Stäbe 1, je 75 cm lang, werden zu je zwei in einem Dehnungsblech 2, zu einem rechten Dehnungspaar Pig 2 und einem linken Dehnungspaar fig 3 vereinigte

Das S - förmige Dehnungsblech 2, im Aufriß Pig 8, ist der Länge nach oben und unten einen Spalt offen, umschlingt eng die PE-Stäbe 1, damit die Stäbe 1 sich nicht durchbiegen können, das Dehnungsblech 2 aber gleichzeitig der kubischen Ausdehnung der PE-Stäbe 1 Mechnung trägt» Das Dehnungsblech 2, sollte so lang sein, daß jeder PE-Stab 1 rechts, bezw· links nicht mehr als 1 cm herausragt.

Das rechte Dehnungsblech 2, von Pig 2, ist an jedem Ende zu einer Hälfte geschlossen, links 2a, rechts 2b_o

25U852

Hans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild.

An jedem solchen Endteil des rechten Dehnungsblechs 2, endet fest einei der PE-Stäbe 1, links 2a, rechts 2b_o

Der hintere PE-Stab 1 ragt rechts 1a aus dem Dehnungsblech 2 und ist dort mit der Schildwand 1a fest verbundene Der vordere PE-Stab 1 ragt links 1b aus dem Dehnungsblech 2 und ist dort mit der Lasche 3 fest verbundene

Die beiden PE-Stäbe 1 des rechten Dehnungsblechs 2, Pig 2, sind somit zu einer Dehnungseinheit von I50 cm Länge gewordene Jede thermische Maßänderung eines PE-Stabes 1 überträgt sich über das Dehnungsblech 2 gleichzeitig auf den zweiten PE-Stab_c

Die Lasche 3 liegt frei auf dem Dehnungsblech 2, Pig 2, und trägt rechts den Dehnungsüberträger 4, mit daran befestigter beweglicher Welle 5.

Der Dehnungsüberträger 4 übernimmt die thermische Maßänderung beider PE-Stäbe 1.

Das linke Dehnungspaar, von Pig 3» entspricht genau dem rechten Dehnungspaar, von Pig 2, ist jedoch spiegelbildlich gedrehtο Doh., die Verbindung seiner PE-Stäbe 1 mit der Schildwand 1a ist links, die mit der Lasche 3 jetzt rechts 1b.

Die beiden aufeinanderzulaufenden Dehnungspaare, Pig 2 und Pig 3» sind insgesamt^ eine Dehnungseinheit von 300 cm oder geben einen Bewegungsweg von 0,69 mm/°C bei einem angenommenen Längenausdehnungskoeffizienten von 23Ο · 10~⁶/°C«

Bei null Grad müssen sich die beiden beweglichen Wellen 5 exakt genau gegenüberstehen«, Doh., ihre Verbindung, der Verbindungshebel 11, muß zu beiden Dehnungspaaren bei null Grad einen rechten Winkel bilden· Um das zu erreichen und evtl„ auch noch Maßabweichungen durch Nach schwindungen der getemperten PE-Stäbe auszugleichen, wird bei der Montage des Prostwarnschildes die Justierhaube, Pig 1, verwendete

Die Justierhaube, Pig 1, dient ausschließlich zur Fixierung des Nullpunktes für die Dehnungspaare gegenüber der Montagetemperatur.

25U852

■· 4 Hans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild.

Die Justierhaube, Pig 1, besteht aus einem Justierhaubenüberwurf 6, an der Rückseite offen, in den rechts die Skalenhaube 7 mündet« Justierhaubenüberwurf 6 und Skalenhaube 7 sind in der Vorderwand durch die Schneckenverbindung 10 miteinander verbunden» Die Skalenhaube 7 ist rechts und links und an der Rückseite offen., Sie ist so groß, daß sie gerade über ein halbes Dehnungspaar,der Länge nach, mit einem PE-Stab 1 und montierter Lasche 3 paßt. Links endet die Justierhaube am Justieranschlag 8, rechts oben am Justiernullpunkt 8a„

An der Draufsicht der Skalenhaube 7 die Justierskala 9, die vom rechten Ende des Justierhaubenüberwurfs 6 abgegrenzt wird*

Der Nullpunkt im Innern des Frostwarnschildes ist die exakte Mitte des lichten Schildmaßes an der Unterkante, wo die Dehnungspaare zu liegen kommen,,

Für die Justierhaube, Fig 1, ist der Nullpunkt identisch mit dem Nullpunkt des Frostwarnschildes und liegt an der rechten Seite des Justiernullpunktes 8a, wenn die Justierhaube, Fig 1₉ über die Lashe 3 bis zum Laschenanschlag 3a geschoben ist und direkt auf Justieranschlag 8 liegt und die Justierskala 9 in Ausgangsstellung ist»

Der Abstand der Teilstriche der Justierskala 9 soll, bei dem genannten angenommenen Längenausdehnungskoeffizienten, 1,5 ° 230 ο 10"" sein und die Steigung des Gewindes der Schneckenverbindung 10 darauf entspre chend abgestimmt sein,,

Zur Montage wird die Justierhaube, Fig 1, bis zum Justieranschlag 8 an den Laschenanschlag 3a geschoben, die gemessene Raumtemperatur an der Justierskala 9 eingestellt, wobei ein Grad Raumtemperatur einem Teilstrich der Justierskala 9 entspricht, und dann der Dehnungsträger 4 am Justiernullpunkt 8a plan anliegend auf der Lasche 3 fest angebracht.

Die gleiche Justiereinstellung für das zweite Dehnungspaar_o

Die beiden Dehnungspaare sind an den Wellen 5 durch den Verbindungs hebel 11 miteinander verbunden. Fig 4_O

Am Ende des Verbindungshebels 11 ist rechts die kreisrunde Minussichel und links die ebenfalls kreisrunde Plussichel 13«

25U852

ans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschildo

sr Abstand der Dehnungspaare zueinander und die Länge des Verbindungsebels 11 bestimmen dessen Übersetzung als Hebelarm«

it Erreichen des Gefrierpunktes haben sich die PE-Stäbe 1 so weit zuammengezogen, daß Verbindungshebel 11 exakt im rechten Winkel zu den ehnungspaaren steht und die Minussichel 12, am rechten Ende des Verindungshebels 11, die Minussperre 14 umgelegt hato ie Minussperre 14 ist mit einem, der untereinander verbundenen, Minuschildelementen 16 verbunden, so daß sich alle Minus-Schildelemente 16 leichzeitig mit der Minussperre 14 nach links gedreht haben₀

»ie kreisrunde Minussichel 12 ist so lange, daß bei jeder Minustemperaur die kreisrunde Minussichel 12 auf der Minussperre 14 liegt, so daß iich die Minus-Schildelemente 16, durch Wind oder Erschütterung, nicht ^ron selbst bewegen können_o Pig 4 und Pig 5«

iobald die Temperatur wieder-f1° C erreicht hat, haben sich die PE-itäbe 1 so weit gedehnt, daß die kreisrunde Plussichel 13 nun die Plusjperre 15 nach rechts umlegt und sich dadurch gleichzeitig die daran >efestigte und untereinander verbundenen Plus-Schildelemente 17 nach •echts drehen.

luch die Plussichel 13 ist so lange, daß sie in jedem Temperaturbe reich über +1° C auf der Plussperre 15 liegt, um eine ungesteuerte Bevegung der Plus-Schildelemente 17, durch Wind oder Erschütterung, zu /erhindern. Fig 6 und Pig 7β

Frostwarnschild als Verkehrszeichen:

Die Minus-Schildelemente 16 sind rechtwinklge Dreiecksstäbe mit un gleichen Schenkeln, bei denen die langen Schenkeln des Breiecks ab Erreichen des Gefrierpunkts die Sichtfläche sind. Die Sichtfläche ist in der Minusphase mit Prostsinnblid und Warntext versehen. Pig 5 und Pig 9.

Die Plus-Schildelemente 17 sind bei den rechtwinkligen Dreiecksstäben iie kurzen Schenkeln des ungleichen Dreiecks und ab +1° C aufwärts die Dichtfläche.

Hans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild.

Die Sichtfläche des Schildes, in der Plusphase, ist dadurch auffallend gitterartig und kann außerdem beliebig betextet werden. Fig 7 und Fig. 1Oo

Frostwarnschild als Zusatzschild zum Verkehrszeichen:

Beim Zusatzschild sind die, ebenfalls durch Frosteinfluß selbstdrehenden, Schildelemente aus gleichschenkligen Dreiecksstäben, die in der Minusphase auf den Minus-Schildelementen 16a als Sichtfläche das Frostsinnbild zeigen und Warntext«, Fig 4 und Fig 11 _β

Nach Erreichen von -f-1 ° G zeigt das Zusatzschild, durch Selbstdrehung, die rechten Seiten der Schildelemente aus den gleichschenkligen Drei ecksstäben, die in der Plusphase, auf den Plus-Schildelementen 17a, nur mit Text als Sichtfläche versehen sind. Fig 6 und Fig 12.

Literaturhinweise:
DIN 52 328
DIN 77 22 E

Werner Laeis, Einführung in die Werkstoffkunde der Kunststoffe, Carl Hanser Verlag, München 1972; Seite 157 u. 158.

Druckschrift: Kunststoffe Hoechst Hostalen, Ausgabe 1972„

Druckschrift: BASF, Kunststoffe in der Prüfung; Werkstoffblatt 22H.1, Mai 1973.

Druckschrift: BASF,, Lupolen Eigenschaften, Technische Information, Dez» 1969o

Claims

25U852 Mans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes i'rostwarnschild, PATENTANSPRÜCHE :

1.) Das doppelseitige selbstdrehende Prostwarnschild, ist dadurch gekennzeichnet, daß in S-förmigen Dehnungsbleche (2) zusammengekoppelte PE-Stäbe (1) als gegeneinander laufende Dehnungspaare zu einer Dehnungseinheit zusammengefaßt sind, so daß sich die thermische Längenausdehnung als Kraft und Regelmechanismus zur selbsttätigen Veränderung der Sichtfläche von Verkehrsschildern und Zusatzschildern unter Temperatureinfluß nutzen läßt«,

Die thermische Bewegung der PE-Stäbe (1), des einen Dehnungspaares gibt die Lasche (3) an den Dehnungsüberträger $4) weiter und Welle (5) überträgt den Weg auf Verbindungshebel (11), der, zur Verdoppelung des Weges, gleichzeitig die thermische Bewegung des zweiten Dehnungs paar es aus der Gegenrichtung übernimmt,,

Am Ende des Verbindungshebels (11) ist rechts die Minussichel (12), die über die Minussperre (H) die Minus-Schildelemente (16 und 16a) in der Minusphase, ab 0° C, nach links drehen, um auf dem Schildausschnitt einen Frosthinweis zu zeigen,, Die Plussichel (13) am linken Ende des Verbindungshebels (11) bewegt in der Plusphase über 1 C die Plussperre (15) und die daran verbundenen Plus-Schildelemente (17 und 17a) nach rechts, um auf dem Schildausschnitt den Ursprungshinweis oder Text zu zeigen.

Die äußere Seite des Justiernullpunktes (8a) ist der fixierte Nullpunkt während der Schildmontage, wenn gleichzeitig der Justieranschlag (8) am Laschenanschlag (3a) ist und die Justierskala (9) in Ausgangsstellung ist«

Justiernullpunkt .(8a) ist zur Anpassung an Montagetemperatur veränderlich, indem über Schneckenverbindung (10) die Skalenhaube (7) in den Justierhaubenüberwurf (6) gedreht wird.

2.) Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen durch Temperaturver änderung, nach Anspruch 1, ist dadurch gekennzeichnet, daß in zwei aufeinanderzulaufenden S-förmigen Dehnungsblechen (2) PE-Stäbe (1)

25H852

- 8 Hans Beutenmüller, Doppelseitiges selbstdrehendes Frostwarnschild,

so gekoppelt sind,, daß die thermische Längenausdehnung von zwei PE-Stab-Paaren zu einer Dehnungseinheit gefaßt sindo Der Dehnungsweg der Dehnungspaare wird aus entgegengesetzten Richtungen, über die Lasche (3) und Dehnungsüberträger (4)» an den Verbindungshebel (11) abgegeben, an dessen Ende rechts die Minussichel (12) und links die Plussichel (13) ist.

3o) Vorrichtung zur Veränderung der Sichtfläche von Verkehrsschildern oder der dazugehörigen Zusatzschildern, nach Anspruch 1 und 2, ist dadurch gekennzeichnet, daß Ausschnitt der Schildsichtfläche aus drehbaren Dreiecksstäben besteht deren eine Seite sich, für die Minusphase ab Gefrierpunkt, aus Minus-Schildelementen (16 und 16a) zusammensetzt und die andere Seite der Schildsichtfläche sich, für die Plusphase ab -f 1° C, aus Plus-Schildelementen (17 und 17a) zusammensetzt»

Die Schildelemente sind untereinander verbunden und wereen je nach Temperatureinfluß durch die Minussichel (12) oder Plussichel (13) über die Minussperre (14·) oder Plussperre (15) in die Plus- oder Minus - Phase gedreht und zugleich gesperrt©

4·) Vorrichtung zur Fixierung des Nullpunktes gegenüber der Montagetemperatur, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Seite des Justiernullpunktes (8a), während der Schildmontage, der Nullpunkt ist, wenn gleichzeitig der Justieran schlag (8) am Laschenanschlag (3a) ist und die Justierskala (9) in Ausgangsstellung ist.

Justiernullpunkt (8a) ist zur Anpassung an Montagetemperatur veränderlich, indem über Schneckenverbindung (10) die Skalenhaube (7) in den Justierhaubenüberwurf (6) gedreht wird.

Gaggenau, den 5« April 1975