VERFAHREN ZUR ANWENDUNG VON PHOTOLUMINESZIERENDEN MARKIERUNGEN

Beschreibung

Bereich der Technologie

[0001] Die technische Lösung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Photoluminiszens-Markierungen auf Verkehrswegen, um ein sicheres Befahren der Fahrspuren zu gewährleisten.

Stand der Technik

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und die Herstellung von photolumineszenten Materialien bekannt, die auf der Einarbeitung von photolumineszentem Pulver in ein Basismaterial beruhen. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Kristalle des photolumineszenten Pulvers beschädigt und im Grundmaterial dispergiert werden. Dadurch wird die endgültige Leuchtkraft des erhaltenen Materials verringert, genauer gesagt ist die Leuchtkraft der dispergierten Kristalle geringer als die der homogenen Schicht.

[0003] Eine Lösung ist aus der US20060162620A1 bekannt, die im Wesentlichen auf der Bildung von eingekapselten photolumineszenten Partikeln beruht. Diese Partikel sind in ein Basismaterial eingebettet, insbesondere für den Einsatz in aquatischen Umgebungen wie Schwimmbädern, Spas usw.

[0004] Darüber hinaus ist eine Lösung gemäß der US20070022911A1 bekannt. Diese Lösung beruht im Wesentlichen auf einem Verfahren zur Herstellung einer lumineszierenden Fliese zur Verwendung in einer wässrigen Umgebung, was wiederum auf dem Mischen eines lumineszierenden Pigments, das von einer externen Lichtquelle beleuchtet werden kann, mit einem Formgebungsmaterial und einem Katalysator zur Bildung einer lumineszierenden Mischung beruht. Dabei wird die Fliese durch Gießen der Mischung in eine Form gebildet.

[0005] Es gibt auch bekannte Verfahren zum Aufbringen der einzelnen Schichten, zum Beispiel gemäß der PL173588B1, ein Verfahren zur Herstellung von photolumineszierenden Zeichen und Piktogrammen. Der Kern dieses Verfahrens besteht darin, dass eine farbige Schicht auf eine Milchglasplatte aufgebracht wird. Darauf kommt eine Schicht aus einer Harzmischung mit photolumineszierendem Pulver, das in dieses Harz eingemischt wird.

[0006] Diese Methoden beruhen auf der Einarbeitung von langnachleuchtendem Pulver in ein Basismaterial, z. B. Harz oder Beton. Wie bereits erwähnt, beschädigt das mechanische Mischen die Kristalle des photolumineszenten Pulvers und verringert somit ihre Leuchtkraft.

[0007] Außerdem ist eine Lösung gemäß der PL 402969 bekannt, ein Verfahren zum Aufbringen einer photolumineszenten Beschichtung und eines auf diese Weise gebildeten photolumineszenten Materials. Das Verfahren besteht im Wesentlichen darin, eine Harzschicht auf eine Grundplatte aufzubringen, auf die ein Pulver aufgebracht und unter einem Druck von 3 bis 8 bar auf die Grundschicht aufgebracht wird.

[0008] Der oben beschriebene Vorgang des Auftragens der Harzgrundschicht zusammen mit dem Auftragen des Pulvers unter Druck wird wiederholt. Die so gebildeten Schichten werden wiederholt aufgetragen, und das langnachleuchtende Pulver wird mit Druck in die Basisschicht injiziert. Auf die letzte Schicht langnachleuchtenden Pulvers wird eine dünne Schicht Bindemittelklebstoff aufgetragen, bevor die obere Schutzschicht aufgebracht wird.

[0009] Der Nachteil der obigen Lösung ist, dass sie die Anwendung von Druck erfordert. Außerdem muss die auf diese Weise gebildete Platte, ebenso wie die nach den obigen Methoden gebildeten Platten, geschnitten oder anderweitig mechanisch bearbeitet werden, um die endgültige Form des Endprodukts zu erhalten. An der Schnittkante werden die Kristalle dann beschädigt, aber auch im Laufe der Zeit erodiert und durch Feuchtigkeit erodiert. Dies verringert die Leuchtkraft der Kristalle erheblich. Dadurch verringert sich die Leuchtkraft des Produkts an den Rändern, und mit der Zeit hören die Ränder des Produkts ganz auf zu leuchten.

[0010] Außerdem ist eine Lösung gemäß der PL 41737 bekannt, ein Verfahren zur Herstellung von photolumineszenten Platten zum Schneiden. Das Verfahren besteht darin, eine Schicht aus transparenten Harzen mit niedriger Viskosität, die mit einer Schicht aus synthetischen Trennwachsen bedeckt sind, auf eine flache Platte zu gießen. Dann wird mit Hilfe einer Schablone, deren Oberfläche kleiner als das fertige Produkt ist, eine Schicht aus konzentrierten photolumineszenten Pulvern gebildet. Auf die so gebildete Schicht wird eine Glasmatte aufgebracht, die die gesamte Oberfläche der Platte mit einem transparenten Harz niedriger Viskosität durchdringt. Das so erhaltene Produkt wird weiter entlüftet und mit einer letzten Schicht aus weißem Harz überzogen.

[0011] Diese Methoden beruhen auf verschiedenen Verfahren zur Herstellung von langnachleuchtenden Elementen, bei denen eine Trägerplatte oder ein Film verwendet wird. Das Ergebnis der Herstellungsverfahren ist ein fertiges Produkt, das geschnitten werden muss, wenn eine Platte hergestellt wird, oder das Element wird verwendet, wenn es aus der Form genommen wird. Alle vorgenannten Elemente müssen geklebt oder auf andere Weise fest mit der Oberfläche verbunden werden, damit sie an der gewünschten Stelle, an der sie ihre Funktion erfüllen sollen, befestigt werden können. In den meisten Fällen werden sie auf die Oberfläche geklebt und ragen somit über die Oberfläche hinaus. Sollen sie so angebracht werden, dass sie mit der Oberfläche fluchten, muss eine Nut oder ein anderes Loch gefräst werden. Darin wird dann das langnachleuchtende Element platziert. Auch hier muss es auf irgendeine Weise befestigt, vorzugsweise geklebt, werden. Das Loch wird jedoch nie genau der Form des langnachleuchtenden Elements entsprechen, und wenn es wiederholt beansprucht wird, z. B. durch fahrende Autos, wird es sich bald lösen.

Wesen der Erfindung

[0012] Die vorgenannten Nachteile werden durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen von langnachleuchtenden Markierungen beseitigt. Das Verfahren besteht im Wesentlichen darin, dass bei einer Umgebungstemperatur von 1 - 80° C ein Loch in die Oberfläche des Verkehrsweges eingebracht wird. Dessen Boden wird mit weißer Farbe beschichtet. Diese weiße Farbschicht wird mit einem langnachleuchtenden Pulver bestreut, das aufgrund der Klebrigkeit der weißen Farbe daran haftet. Dabei müssen die Schichten mindestens 2 Minuten lang zusammen trocknen. Nach dem Trocknen wird das Loch mit der transparenten Schicht ausgefüllt, und die transparente Schicht muss 10 - 150 Minuten lang aushärten.

[0013] Um eine bessere Haftung zu gewährleisten ist vorzuziehen, dass der Boden vor dem Auftragen der weißen Beschichtung staub- und/oder feuchtigkeitsfrei ist. Weiter ist es ratsam, dass die Tiefe des Lochs 1 bis 100 mm beträgt.

[0014] Es ist zweckmäßig, dass die transparente Schicht als schnell härtend behandelt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Beispiel 1

[0015] Ein Verfahren zum Aufbringen einer langnachleuchtenden Markierung auf eine Fahrbahn gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Ausbilden eines Lochs in der Oberfläche der Fahrbahn bei einer Umgebungstemperatur von 1 - 80° C, vorzugsweise bei einer Umgebungstemperatur von 15 - 25° C. Dabei beträgt die Temperatur der Fahrbahn je nach ihrer Wärmeaufnahmefähigkeit bis zu 80° C. Das Loch wird vorzugsweise in den Förderweg gebohrt oder gefräst. Dieses Loch hat vorzugsweise einen Durchmesser von 100 - 150 mm, seine Abmessungen sind aber nicht begrenzt. Die Form des Lochs ist vorzugsweise kreisförmig, quadratisch oder rechteckig. Es ist aber auch möglich, ein Loch mit jeder beliebigen Form zu schaffen, zum Beispiel einer Linienform.

[0016] In der bevorzugten Ausführungsform ist das entstandene Loch frei von Staub oder anderen Rückständen nach dem zerstörenden Verfahren. Falls bei der Lochbildungstechnologie Kühlung eingesetzt wird, ist es notwendig, das Loch zu trocknen, in dem Beispiel werden Brenner verwendet. Das so vorbereitete Loch wird weiß gestrichen, vorzugsweise mit weißer Straßenmarkierungsfarbe, die schnell trocknet und lichtreflektierend ist. Die weiße Farbe wird sofort mit langnachleuchtendem Pulver bedeckt, das wie ein Licht erscheint.

[0017] Aufgrund der Klebrigkeit der weißen Farbe müssen die Schichten mindestens 2 Minuten lang zusammen mindestens 2 Minuten lang trocknen. Dann wird das Loch mit der transparenten Schicht gefüllt. Es folgt die notwendige Aushärtung der transparenten Schicht für 10 - 150 Minuten. Bei der transparenten Schicht handelt es sich vorzugsweise um ein Bindemittelharz oder eine Mischung daraus oder eine Polyurethanmischung, die transparent und UV-stabil ist.

[0018] Das langnachleuchtende Pulver besteht aus einem Metalloxid, in einer bevorzugten Ausführungsform aus Al₂O₃ (Korund)-Oxid + Strontium + Europium + Dysprosium + Kobalt. Dabei werden die einzelnen Elemente bei Temperaturen von über 1000° C zusammengesintert. Der so entstandene Block wird anschließend zerkleinert und zu einem Pulver mit unterschiedlicher Korngröße gemahlen, um die maximale Leuchtkraft des langnachleuchtenden Pulvers zu erhalten. In der bevorzugten Ausführungsform wird das photolumineszente Pulver mit der größtmöglichen Korngröße verwendet, da der Grad der Leuchtkraft direkt proportional zur Korn-Kristallgröße ist. Die Korn-Kristallgröße liegt zwischen 50 µm und 650 µm. Bei der Verwendung von blauleuchtenden Kristallen liegt die Korngröße vorzugsweise bei 50 µm. Bei gelb-grünen Kristallen liegt die Korngröße vorzugsweise zwischen 150 - 200 µm.

[0019] Die Tiefe des Lochs beträgt vorzugsweise 1 bis 100 mm, vorzugsweise 5 mm. Dabei ist eine maximale Leuchtkraft des langnachleuchtenden Pulvers aus dem Loch gewährleistet.

[0020] Die Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen langnachleuchtender Markierungen auf die Straße erfolgt durch einen Arbeiter. Er fräst z. B. mit einer Fräsmaschine ein Loch, saugt dann den Staub davon ab oder bläst ihn weg. Den Boden des Lochs bestreicht er mit weißer Farbe, die mit langnachleuchtendem Pulver bestreut wird. Dann gießt er eine transparente Schicht über die Löcher, gefolgt von der notwendigen Aushärtung der transparenten Schicht. Dieses Verfahren wendet er je nach Bedarf 10 - 1000-mal hintereinander an, um eine Serie der gewünschten Straßenmarkierungen herzustellen.

[0021] Eine andere Möglichkeit, langnachleuchtende Markierungen auf einer Fahrbahn anzubringen, besteht darin, dass ein Arbeiter eine Reihe von mehreren Löchern, z. B. 100 Löcher, vorbereitet. Dann beschichtet er den Boden der Reihe nach mit weißer Farbe, die mit langnachleuchtendem Pulver bestreut wird. Zum Schluss werden die Löcher mit einer transparenten Schicht beschichtet, gefolgt von der notwendigen Aushärtung der transparenten Schicht.

[0022] Eine weitere mögliche Methode zum Aufbringen von langnachleuchtenden Markierungen auf einer Fahrbahn besteht darin, dass nacheinander mehrere Arbeiter in angemessener zeitlicher Abfolge zunächst mehrere Löcher bohren, beispielsweise 100 Löcher in einer Reihe. Der nächste Arbeiter in der Reihe saugt die Reihe von Löchern ab. Dann beschichtet der nächste Arbeiter in der Reihe den Boden des Lochs mit weißer Farbe, die er mit langnachleuchtendem Pulver bestreut. Der nächste Arbeiter wiederum beschichtet dann das Loch mit einer transparenten Schicht, gefolgt von der notwendigen Aushärtung der transparenten Schicht.

[0023] Auf diese Weise kann die Anwendung in Sequenzen gehandhabt werden. Dabei werden in der ersten Sequenz z. B. 100 Löcher in einer Reihe gebohrt und ausgesaugt. Dann, in der nächsten Sequenz, kommt ein Arbeiter und gießt weiße Farbe und Pulver in die Löcher und geht weiter. Als letzte Sequenz erfolgt das notwendige Aushärten der transparenten Schicht.

[0024] Dies dient dazu, den Prozess effizienter zu gestalten, wenn z. B. Sicherheitsmarkierungen über eine längere Strecke aufgebracht werden sollen, oder um die Aufbringung bei vollem Verkehr mit der Bereitstellung von Verkehrszeichen und - beschränkungen (einschränkende Verkehrszeichen, Blinklichter, Verengungen in Form von Verkehrskegeln, Geschwindigkeitsbegrenzungen usw.) durchzuführen.

[0025] Eine weitere Möglichkeit ist ein automatisiertes System, das den oder die Arbeiter ersetzt. Die Automatisierung besteht darin, dass ein spezielles Fahrzeug, z. B. ein normaler Lieferwagen mit modifiziertem Boden, eingesetzt wird. Die Automatisierung besteht im Einsatz eines Spezialfahrzeugs, z. B. eines Standard-Lieferwagens mit modifiziertem Boden, das den markierten Verkehrsweg entlangfährt und automatisch die erforderlichen Stellen für das Aufbringen der Markierungen misst.

[0026] Der Vorteil der Verwendung eines Lieferwagens ist die Möglichkeit, die Methode bei fast jedem Wetter durchzuführen.

Gewerbliche Anwendbarkeit

[0027] Ein Verfahren zum Aufbringen langnachleuchtender Markierungen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine effiziente und wirtschaftliche Umsetzung von Markierungen auf Verkehrswegen, um ein sicheres Befahren der Fahrspuren zu gewährleisten und gleichzeitig eine lang anhaltende Leuchtkraft und damit einen sicheren Verkehrsablauf auf den Straßen zu gewährleisten.

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufbringen einer photolumineszenten Markierung auf eine Fahrbahn,
dadurch gekennzeichnet,

dass bei einer Umgebungstemperatur von 1 - 80° C eine Ausnehmung (Loch) in der Oberfläche der Fahrbahn gebildet wird,

dass danach der Boden mit weißer Farbe beschichtet wird,

dass sodann die weiße Farbe mit photolumineszentem Pulver beschichtet wird, das aufgrund der adhäsiven Eigenschaft der weißen Farbe an ihr haftet, wobei die Schichten mindestens 2 Minuten lang zusammenwirken und trocknen, dass die Ausnehmung mit transparenter Schicht ausgefüllt wird, die sodann ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Boden vor dem Aufbringen der weißen Schicht zur besseren Haftung frei von Staub und/oder Feuchtigkeit ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die transparente Schicht als schnellhärtende Schicht behandelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tiefe des Lochs 1 bis 100 mm beträgt.