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Dokumentenidentifikation DE19512396C1 11.07.1996
Titel Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche
Anmelder Kalawrytinos, Georg, Dr.-Ing., 52223 Stolberg, DE
Erfinder Kalawrytinos, Georg, Dr.-Ing., 52223 Stolberg, DE;
Jäger, Doris, Dr., 52134 Herzogenrath, DE
Vertreter Bauer, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 52080 Aachen
DE-Anmeldedatum 03.04.1995
DE-Aktenzeichen 19512396
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.07.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.07.1996
IPC-Hauptklasse E01C 23/22
IPC-Nebenklasse E01C 23/09   C23C 4/00   
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche wird eine reflektierende Schicht bereichsweise auf die Verkehrsfläche aufgebracht. Um eine einfache, umweltfreundliche und preisgünstige Verkehrsflächenmarkierung herzustellen, bei der die Reflexionseigenschaften der aufgebrachten Schicht verbessert sind, wird vorgeschlagen, daß die Schicht aus einem im wesentlichen metallisches Material enthaltenden Werkstoff hergestellt wird, indem der Werkstoff mittels eines an sich bekannten Verfahrens zum thermischen Spritzen aufgespritzt wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche, bei dem eine reflektierende Schicht bereichsweise auf die Verkehrsfläche aufgebracht wird.

Markierungen auf Verkehrsflächen aller Art werden immer häufiger aufgebracht, und zwar sowohl auf öffentlichen oder privaten Straßen, Parkplätzen, Fuß- und Radwegen als auch auf Verkehrsflächen innerhalb von Gebäuden. Solche Markierungen haben üblicherweise die Form von durchgehenden oder unterbrochenen Mittel-, Rand- oder Begrenzungsstreifen, Pfeilen, schraffierten Flächen aber auch Buchstaben und Zahlen oder figürlichen Darstellungen. Ihre Verwendung ist außer im Freien auch auf überdachten Verkehrsflächen oder innerhalb geschlossener Gebäude gebräuchlich, wie z. B. zur Abgrenzung von Verkehrsflächen für Gabelstapler von den eigentlichen Lagerflächen in großen Lagerhallen.

Bei allgemein bekannten Markierungsverfahren (EP 165 906 A1) wird die reflektierende Schicht beispielsweise von einem Farb- oder Dispersionsmaterial gebildet. Dieses Material wird mittels Pinseln, Bürsten, Walzen oder Spritzeinrichtungen auf die zu markierende Verkehrsfläche aufgebracht, wobei nicht zu beschichtende Bereiche üblicherweise mittels Blenden zum Erhalt konturenscharfer Begrenzungen abgedeckt und diese Blenden nach dem Aufbringen der Schicht wieder entfernt werden.

Als nachteilig tritt bei diesen bekannten Verfahren in Erscheinung, daß bei der Herstellung einer reflektierenden Schicht aus einem Farb- bzw. Dispersionsmaterial relativ große Mengen von organischen Lösungsmitteln freigesetzt werden, die zur Verflüssigung des aufzubringenden Materials unverzichtbar sind. Die frei werdenden Lösungsmitteldämpfe (z. B. Trichlorethylen) stellen nicht nur eine große Belastung für die Umwelt, insbesondere wegen ihrer klimaverändernden Wirkung, dar, sondern sind auch für die bei Markierungsarbeiten tätigen Personen hochgradig gesundheitsschädlich.

Die nach dem Stand der Technik verwendeten reflektierenden Schicht aus lösungsmittelfreiem Material weisen eine gänzlich unbefriedigende Abriebfestigkeit auf, so daß ihre Haltbarkeit relativ gering ist und häufig kostspieligen Nachbeschichtungen vorgenommen werden müssen.

Die Trocknungszeit der aus flüssigen Farb- oder Dispersionsmaterialien aufgebrauchten Schichten ist trotz einer mengenmäßig intensiven Verwendung relativ schnell flüchtiger organischer Lösungsmittel sehr lang im voraus schwer zu bestimmen, so daß oftmals unbeabsichtigterweise noch nicht völlig ausgehärtete Schicht bereits befahren werden und die Reifen von Fahrzeugen darin irritierende Abdrücke hinterlassen.

Des weiteren ist auch ein Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche allgemein bekannt, bei dem die Schicht als solche bereits vorgefertigt ist und in Form eines aufgerollten Bandmaterials bei dem Verfahren eingesetzt wird. Dieses Bandmaterial wird auf die zu markierende Verkehrsfläche an der zu beschichtenden Stelle zunächst lose aufgelegt und sodann unter Zuhilfenahme einer Hitzequelle angeschmolzen, wodurch sich eine feste Verbindung mit dem Untergrund ergibt, der beispielsweise aus Beton oder Asphalt bestehen kann. Unter Umständen wird auch eine Verklebung des Bandmaterials auf der Verkehrsfläche mittels eines speziellen Werkstoffs durchgeführt.

Die in Form von bandförmigem Material aufgetragenen, reflektierenden Schichten zeigen häufig den Nachteil, daß sie sich infolge einer unzureichenden Haftung zwischen dem Untergrund und der Schicht bereichsweise oder vollständig in ihrer gesamten Schichtdicke von der Verkehrsfläche ablösen. Solche lose umherflatternden oder -fliegenden Stücke von Markierungsstreifen stellen eine nicht unerhebliche Gefahr für den Verkehr dar, da diese unter ungünstigen Umständen an vorbeifahrenden Fahrzeugen, z. B. an der Windschutzscheibe, anhaften können oder sich an den Rädern oder Achsteilen verwickeln können.

Ferner sind bei allen derzeit zur Markierung einer Verkehrsfläche verwendeten reflektierenden Schichten die Reflektionseigenschaften relativ schlecht, was insbesondere bei einer nächtlichen Anstrahlung der Schicht unter einem spitzen Winkel zu einer eingeschränkten Verkehrssicherheit führt.

Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche zu schaffen, das eine einfache, umweltfreundliche und preisgünstige Möglichkeit zur Verkehrsflächenmarkierung bietet, wobei die Reflektionseigenschaften sowie Abriebfestigkeit der aufgebrachten Schicht im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verbessert wird.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schicht aus einem im wesentlichen metallischen Material besteht und die Schicht mittels eines an sich zum Veredeln von insb. Stahloberflächen bekannten Verfahrens zum thermischen Spritzen aufgespritzt wird.

Seit vielen Jahren sind bereits Verfahren zum sogenannten thermischen Spritzen bekannt, mit denen Schichten aus einem im wesentlichen metallisches Material enthaltenden Werkstoff zur Veredelung der Oberflächen, insbesondere von Stahlwerkstoffen, aufgebracht werden können. Hauptanwendungsgebiet ist die Erzeugung von Schutzschichten gegen Verschleiß wie Abrasion, Adhäsion, Erosion und Fretting sowie von Korrosionsschutzschichten gegen atmosphärische oder Naßkorrosion, Heißgaskorrosion und Oxidation. Alle bekannten thermischen Spritzverfahren zeichnen sich durch eine konzentrierte und energiereiche Wärmequelle aus, in die der aufzutragende Schichtwerkstoff in Draht-, Stab- oder Pulverform eingebracht, aufgeschmolzen und in Form von Spritztropfen mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des zu beschichtenden Bauteils geschleudert wird. Je nach Wärme- und Energiequelle, die zur Erschmelzung und Zerstäubung des verwendeten Spritzwerkstoffs eingesetzt werden sowie der Zusammensetzung der Umgebungsatmosphäre, in der der Spritzprozeß stattfindet, werden verschiedene Verfahren des thermischen Spritzens unterschieden, von denen das Drahtflammspritzen, das Pulverflammspritzen, das Lichtbogenspritzen und das Plasmaspritzen die am meisten verbreitet sind.

Verfahren zum thermischen Spritzen sind seit vielen Jahren ausgereift und erlauben eine hohe Auftragsgeschwindigkeit bei gleichzeitig sehr guter Qualität der aufgebrachten Schicht. Aufgrund der verfahrensbedingten Porosität und Rauhigkeit der Oberfläche der gespritzten Schicht und der kristallinen Struktur des in dem gespritzten Werkstoff im wesentlichen enthaltenen metallischen Materials weisen derartig aufgebrachte Schichten sehr gute Reflektionseigenschaften auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Schichten in Form von Farb- oder Dispersionsmaterialien mit darin eingebrachten reflektierenden Partikeln kann dadurch die Verkehrssicherheit bei Dunkelheit durch den hohen Anteil des von der Schicht reflektierten Scheinwerferlichts der Fahrzeuge - auch bei einer Ausstrahlung unter einem spitzen Winkel, d. h. bei einer großen Entfernung von der reflektierenden Schicht - wesentlich erhöht werden. Des weiteren weisen die mittels Verfahren zum thermischen Spritzen aufgebrachten Schichten eine im Vergleich zu Schichten aus Farb- oder Dispersionsmaterial hohe Abriebfestigkeit auf, so daß auch bei einer intensiven Beanspruchung der Schichten bei starkem Verkehr mit einer langen Standzeit gerechnet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich auch durch seine Umweltfreundlichkeit aus, da beim Aufbringen der Schichten keinerlei gesundheitsschädliche organische Lösungsmittel, wie bei den Verfahren nach dem Stand der Technik, verwendet werden. Mittels bekannter Strahlverfahren, beispielsweise mit Korund als Strahlpartikel, lassen sich die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Schichten, falls erforderlich, problemlos wieder von Verkehrsflächen entfernen, wobei sogar bei einer Absaugung des beim Entfernen entstehenden Materialgemischs dessen sortenreine Aufbereitung und Wiederverwendung möglich ist.

Aufgrund der guten Haftung der thermisch gespritzten Schicht aus im wesentlichem metallischen Material auf der Verkehrsfläche, zu deren Erzielung lediglich eine übliche Vorreinigung der zu beschichtenden Oberfläche durchgeführt werden muß, ist es ausgeschlossen, daß sich die Schichten, wie es bei solchen aus aufgeklebtem oder aufgeschmolzenem Bandmaterial gemäß dem Stand der Technik durchaus der Fall sein kann, als Ganzes von der Verkehrsfläche lösen und dann ein nicht unerhebliches Gefahrenpotential bergen. In Abhängigkeit von dem Oberflächenmaterial der Verkehrsfläche sowie vom verwendeten Spritzwerkstoff kann das für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignete Verfahren aus den bekannten thermischen Spritzverfahren ausgewählt werden, wobei sich prinzipiell sämtliche bekannte Spritzverfahren für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen.

Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Oberfläche der Bitumen- oder Teerbestandteile enthaltenden, zu markierenden Verkehrsfläche mindestens in den zu beschichtenden Bereichen vor dem Aufspritzen des metallischen Materials vorerwärmt wird.

Durch die Vorerwärmung der zu beschichtenden Bereiche der Oberfläche kommt es dort zu einer Erweichung bzw. sogar zu einer Anschmelzung. Die darauf auftreffenden geschmolzenen Tropfen des aufzuspritzenden Werkstoffs dringen dadurch mindestens zu einem gewissen Teil in die vorerwärmte Oberfläche ein, weshalb sich eine besonders innige und feste Verbindung zwischen der reflektierenden Schicht und der Oberfläche der Verkehrsfläche in Form einer Verzahnung bzw. eines gewissen Formschlusses ergibt.

Es ist des weiteren besonders vorteilhaft, in die Oberfläche der zu markierenden Verkehrsfläche Vertiefungen einzubringen, die durch Aufspritzen des die reflektierende Schicht bildenden metallischen Materials zumindest teilweise ausgefüllt werden.

Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die reflektierende Schicht nicht über die übrige unbeschichtete Oberfläche der Verkehrsfläche vorsteht, wodurch die aufgespritze Schicht einem unnötig erhöhten Verschleiß durch darüberfahrende Fahrzeuge ausgesetzt wäre. Mit der vorgeschlagenen Maßnahme kann die Standzeit der erfindungsgemäß aufgebrachten, reflektierenden Schicht daher erheblich gesteigert werden.

Werden die Vertiefungen bündig mit der übrigen Oberfläche ausgefüllt, so bleibt der Effekt eines erheblich verminderten Abriebs der reflektierenden Schicht, d. h. einer deutlichen Standzeitverlängerung, erhalten, wobei jedoch gleichzeitig die Reflektionseigenschaften der aufgespritzten Schicht nicht durch eine im Vergleich mit der übrigen Oberfläche tiefer liegende Oberfläche der reflektierenden Schicht - insbesondere bei einer Anstrahlung unter einem sehr spitzen Winkel, d. h. durch Scheinwerfer sehr weit entfernter Fahrzeuge - unnötig beeinträchtigt werden.

Sowohl die Abriebfestigkeit als auch die Beständigkeit gegen aggressive und eventuell oxidierende Umwelteinflüsse, die negative Auswirkungen auf die Reflektionseigenschaften haben könnten, lassen sich in vorteilhafter Weise vermeiden, wenn auf bzw. in die reflektierende Schicht eine transparente Schutzschicht auf- bzw. eingebracht wird.

Es hat sich in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß die aus einem transparenten Acrylmaterial bestehende Schutzschicht aufgespritzt wird, da dadurch einerseits ein sehr hoher Anteil der porösen und rauhen Oberfläche der gespritzten reflektierenden Schicht - insbesondere im Vergleich zu einem Auftragen der Schutzschicht mittels Bürsten oder Walzen - von dem Acrylmaterial erreicht werden kann und andererseits Acrylmaterialien verfügbar sind, die sich durch eine hervorragende Abriebfestigkeit und Dauerhaltbarkeit bei gleichzeitig sehr guter Transparenz auszeichnen.

Erfolgt das Aufspritzen des metallischen Materials unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Verkehrsfläche, so lassen sich damit die Anteile der im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Verkehrsfläche ausgerichteten Flächenbereiche der aufgespritzten Schicht erhöhen, wodurch eine Verbesserung der Reflektionseigenschaften, insbesondere bei einer Anstrahlung der aufgespritzten Schicht unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Verkehrsfläche, d. h. von Scheinwerfern weit entfernter Fahrzeuge, erzielt werden kann.

Wie in Versuchen herausgefunden werden konnte, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die in einer Tangentialebene an die zu markierende Verkehrsfläche im Punkt des Auspritzens verlaufende Komponente der Spritzbewegung und die Vorschubbewegung beim Aufspritzen entgegengesetzt sind. Auf diese Weise sind besonders gute Reflektionseigenschaften der gespritzten Schicht zu erzielen.

Das erfindungsgemäße Verfahren weiter ausgestaltend wird vorgeschlagen, daß das metallische Material in der reflektierenden Schicht eine Legierung ist, die während des Aufspritzvorgangs gebildet wird.

Auf diese Weise lassen sich in Form sogenannter "Pseudolegierungen" auch solche Legierungen durch Aufspritzen verarbeiten, die sich nicht in Drahtform herstellen lassen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das metallische Material Zink oder eine als wesentlichen Bestandteil Zink enthaltende Legierung ist.

Aufgrund eines relativ niedrigen Schmelzpunktes läßt sich Zink besonders einfach verarbeiten und weist aufgrund seiner hexagonalen Gitterstruktur sehr gute Reflektionseigenschaften auf. Zink ist des weiteren für seine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber atmosphärischer Korrosion bzw. seine ausgeprägte Passivierungseigenschaft bekannt.

Des weiteren hat es sich als besonders günstig herausgestellt, daß als metallisches Material zu verspritzender Werkstoff Zink-Fülldraht mit Glaspartikeln oder ähnlich reflektierenden Werkstoffen als Füllung verwendet wird.

Eine auf diese Weise erzeugte Schicht zeichnet sich zum einen durch ihre hervorragenden Reflektionseigenschaften, die aus der Kombination der Eigenschaften des Zinks und der Glaspartikel resultieren, und zum anderen durch ihre weiter gesteigerte Abriebfestigkeit aus, die hauptsächlich auf die Anteile an Glaspartikeln zurückzuführen ist. Als Glaspartikel eignen sich in diesem Zusammenhang sowohl kleinste Glaskugeln als auch durch Mahlvorgänge hergestellte Glassplitter.

Ferner ist nach einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß das metallische Material Aluminium oder eine als wesentlichen Bestandteil Aluminium enthaltende Legierung ist.

Auch Aluminium zeichnet sich durch ausgeprägte Passivierungseigenschaften und ein hohes Reflektionsvermögen im Bereich des sichtbaren Lichts aus, weshalb es für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet ist.

Schließlich wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß das metallische Material Stahl mit mindestens Chrom und Nickel als Legierungsbestandteile ist.

Für Stahl als Hauptbestandteil des zu verspritzenden Werkstoffs spricht insbesondere dessen niedriger Preis sowie die hohe Abriebfestigkeit. Durch Legierungsbestandteile in Form von Chrom und Nickel läßt sich eine hohe Korrosionsbeständigkeit erreichen, wobei die guten Festigkeitswerte unbeeinflußt bleiben.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Markierung einer Verkehrsfläche, bei dem eine reflektierende Schicht bereichsweise auf die Verkehrsfläche aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus einem im wesentlichen metallischen Material besteht und die Schicht mittels eines an sich zum Veredeln von insb. Stahloberflächen bekannten Verfahrens zum thermischen Spritzen aufgespritzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Bitumen- oder Teerbestandteile enthaltenden, zu markierenden Verkehrsfläche mindestens in den zu beschichtenden Bereichen vor dem Aufspritzen des metallischen Materials vorerwärmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberfläche der zu markierenden Verkehrsfläche Vertiefungen eingebracht werden, die durch Aufspritzen des die reflektierende Schicht bildenden metallischen Materials zumindest teilweise ausgefüllt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen bündig mit der übrigen Oberfläche ausgefüllt werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf und in die reflektierende Schicht eine transparente Schutzschicht auf- bzw. eingebracht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem transparenten Acrylmaterial bestehende Schutzschicht aufgespritzt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen des metallischen Materials unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche der Verkehrsfläche erfolgt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Tangentialebene an die zu markierende Verkehrsfläche im Punkt des Aufspritzens verlaufende Komponente der Spritzbewegung und die Vorschubbewegung beim Auspritzen entgegengesetzt sind.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material eine Legierung ist, die während des Aufspritzvorgangs gebildet wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material Zink oder eine als wesentlichen Bestandteil Zink enthaltende Legierung ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als metallisches Material zu verspritzender Zink-Fülldraht mit Glaspartikeln oder ähnlich reflektierenden Werkstoffen als Füllung verwendet wird.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material Aluminium oder eine als wesentlichen Bestandteil Aluminium enthaltende Legierung ist.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material Stahl mit mindestens Chrom und Nickel als Legierungsbestandteile ist.






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