Verkehrsschild

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Hintergrund

Verkehrsschilder verwenden Formen, Farben, Wörter und Symbole, um den Fahrern eine Nachricht zu übermitteln. Ohne solche Schilder wäre der Verkehr ungeordnet und unvorhersehbar. Praktisch alle Verkehrszeichen verwenden retroreflektierende Folien, die einen Teil des Lichts der Fahrzeugscheinwerfer zurück zum Fahrer reflektieren sollen, damit das Schild nachts sichtbar ist. Farbe und Form können Autofahrern auch dann Hinweise geben, wenn die Wörter oder Symbole auf dem Schild unverständlich sind. Behördliche Schilder wie Geschwindigkeitsbegrenzungsschilder sind normalerweise rechteckig und haben einen weißen Hintergrund. Stoppschilder hingegen haben eine ausgeprägte achteckige Form und einen roten Hintergrund, um den Blick des Fahrers zu erregen.

Designer müssen Elemente wie Form verwenden und Materialeigenschaften berücksichtigen, um Schilder zu erstellen, die Fahrer rechtzeitig sehen und verstehen können, um angemessen reagieren zu können. Der Kontrast, der ein Maß für die Helligkeit der Botschaft im Verhältnis zum Hintergrund ist, ist eine wichtige Eigenschaft jedes Zeichens. Auch der Umwelthintergrund – meist grüne Vegetation und blauer Himmel – muss bei der Gestaltung berücksichtigt werden. Um alle Schilder wird eine Umrandung gelegt, um sie als geometrische Formen im Gegensatz zur Natur zu unterscheiden.

Um ein ähnliches Erscheinungsbild unter Verkehrszeichen zu erhalten, wurde das vom Bund genehmigte Handbuch zu einheitlichen Verkehrsleitgeräten (MUTCD) enthält Spezifikationen für Schilderabmessungen und die Verwendung von Symbolen. Darüber hinaus schreibt die MUTCD vor, dass alle Schilder entweder verspiegelt oder beleuchtet sind.

Verlauf

Bürger in Amerika begannen Anfang des 20. Jahrhunderts, Automobilclubs zu gründen. Diese Gruppen haben es sich zur Aufgabe gemacht, ihre lokalen Autobahnabschnitte mit Warn- und Hinweisschildern zu markieren. Diese verstreuten Bemühungen führten zu einer Vielzahl von Schilderdesigns und Botschaften in verschiedenen Abschnitten der Autobahn, was bei den Autofahrern zu Verwirrung führte. 1924 unternahm das Bureau of Public Roads die ersten Schritte zur nationalen Einheitlichkeit der Verkehrszeichen. Designer standen vor der Aufgabe, Schilder zu entwickeln, um eine weitgehend analphabetische Bevölkerung von Autofahrern zu leiten. Daher waren Farbe und Form von Anfang an besonders wichtige Bestandteile von Schildern.

Frühen Schildern fehlte die Reflektortechnologie, die heute in Schildern vorherrscht. 1924 wurde leuchtendes Gelb als Hintergrundfarbe für alle Warnschilder gewählt, Weiß als Hintergrundfarbe für alle übrigen Schilder. Diese helleren Farben boten den größten Kontrast zur schwarzen Beschriftung, insbesondere wenn die Schilder nachts mit Hilfe von Scheinwerfern gesehen wurden. Spätere Schilder verwendeten Glasperlen, um nachts einen Reflektoreffekt zu erzeugen. Auf die Schilder wurden Perlen mit einem Durchmesser von etwa 20 mm geklebt, um die Nachtfahrer zu informieren und zu warnen.

Die Entwicklung retroreflektierender Folien durch das Unternehmen 3M in den 1940er Jahren veränderte das Gesicht der Verkehrszeichen für immer. Dieses Material mit reflektierenden Elementen wie Glasperlen auf oder unter einer transparenten Kunststofffolie ermöglicht eine bessere Sichtbarkeit von Schildern bei Nacht. Im Gegensatz zu diffuser Reflexion und Spiegel- oder Spiegelreflexion ermöglicht Retroreflexion, dass eine Oberfläche einen Teil des Lichts zur ursprünglichen Quelle zurückführt. Bei diffuser Reflexion wird das reflektierte Licht in alle Richtungen gestreut, wie wenn Sonnenlicht von einem Auto reflektiert wird. Im Spiegel Bei diffuser Reflexion wird das reflektierte Licht in alle Richtungen gestreut. Bei der Spiegelreflexion wird Licht reflektiert und in einem der Quelle entgegengesetzten Winkel von der Oberfläche reflektiert. Retroreflexion ermöglicht es Lichtstrahlen, sich zu "biegen" und zur ursprünglichen Lichtquelle zurückzukehren. Reflexion, Licht reflektiert und reflektiert von der Oberfläche in einem der Quelle entgegengesetzten Winkel; Dies ist vergleichbar mit einer Billardkugel, die in einem flachen Winkel auf das Tischkissen trifft und zum anderen Ende des Tisches springt. Retroreflektierendes Material ermöglicht andererseits, dass sich Lichtstrahlen "biegen" und zur ursprünglichen Lichtquelle zurückkehren.

Das erste Verkehrsschild mit reflektierenden Folien wurde 1939 am Stadtrand von Minneapolis installiert. Die Oberfläche der Folie wurde mit winzigen Glasperlen bedeckt, die die gewünschte Retroreflexion erzeugten. Auf der körnigen Oberfläche sammelte sich jedoch Schmutz an, und bei nassem Wetter würde das Wasser die Oberfläche bedecken und die Reflexionswirkung der Perlen verringern.

Diese Probleme wurden innerhalb weniger Jahre gelöst. Es wurde ein geschlossenes Linsensystem entwickelt, im Wesentlichen durch das Abdecken der Perlenfolie mit einem transparenten Film, der die retroreflektierenden Eigenschaften der Oberfläche beibehielt. Diese Art von Folie, die damals als "Flat-Top-Folie" bezeichnet wurde, wird heute als Engineering-Grade-Folie bezeichnet. Es ist die wirtschaftlichste Sorte und kann auf Schildern in Bereichen mit wenig Verkehr und langsamer Geschwindigkeit verwendet werden.

Die nächste große Entwicklung kam in den späten 1960er Jahren, als verkapselte Linsenfolien erfunden wurden, im Wesentlichen durch Hinzufügen einer Harzbasis und einer zusätzlichen Reflektorschicht hinter den Glasperlen. Dieses hochintensive Material ist drei- bis viermal so hell wie technisches Material und behält sein Reflexionsvermögen länger; es ist heute die am häufigsten verwendete Art von reflektierenden Folien.

Eine weitere bedeutende Innovation kam 1989, als die traditionellen Glasperlen durch mikroskopische Prismenreflektoren ersetzt wurden. Es gibt ungefähr 7.000 Mikroprismen pro Quadratzoll (ungefähr 10 pro mm²) dieser Art von Folie, die ungefähr die dreifache Helligkeit der gekapselten Linsenvariante erzeugen. Dies ist die haltbarste und teuerste Art von Hochleistungsfolie, die derzeit erhältlich ist.

Rohstoffe

Verkehrszeichen bestehen aus drei grundlegenden Komponenten:einem leeren Hintergrundblatt und einer Schilderkopie. Als Gerüst des Schildes dienen Rohlinge, meist aus Sperrholz, Aluminium oder Stahl. Sperrholz ist das kostengünstigste Rohmaterial. Es ist ziemlich stark, aber anfällig für Witterungsschäden, da es porös ist; Sperrholzrohlinge müssen mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen werden. Aluminium rostet nicht, ist aber sehr leicht und muss hinten mit Metallstreben verstärkt werden. Es ist die teuerste Blanko-Option. Stahl ist eine wirtschaftlichere Alternative zu Aluminium; es ist auch robuster und braucht keine Verstärkung. Rosten kann durch Auftragen einer Schicht Zink verhindert werden zum Stahlrohling.

Hintergrundfolie und die Buchstaben und Symbole für die Zeichenkopie werden aus retroreflektierender Folie geschnitten. Diese Folie besteht aus winzigen Glasperlen oder Mikroprismen, die in eine flexible Kunststoffoberfläche eingebettet sind; Diese Konstruktion ermöglicht, dass das Licht von Autoscheinwerfern vom Schild und zurück zum Fahrer reflektiert wird. Farbiges Licht wird vom Schild reflektiert, wenn die Folie mit einem Pigment gefärbt ist. Um beispielsweise "STOP"-Schilder herzustellen, kann der Folienmischung roter Farbstoff zugesetzt werden, wenn sie in flüssiger Form vorliegt.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung von Schildern kann viele unterschiedliche Prozesse beinhalten, je nachdem, ob die retroreflektierende Folie verwendet einen wärmeempfindlichen oder druckempfindlichen Klebstoff und sei es Siebdruck, Ätzung oder andere Färbung Prozesse verwendet werden. Viele Verkehrszeichen durchlaufen jedoch den folgenden Prozess unter Verwendung von wärmeempfindlichen Klebstoffen.

Zuschnitt des Rohlings

• 1 Der Schildrohling wird normalerweise aus einem Stahl- oder Aluminiumblech mit einer Metallschere oder einer Bandsäge geschnitten. Ecken werden mit dem Rundungsauswahlmodus auf einer Stanzmaschine abgerundet. Löcher zur Befestigung des Schildes werden gestanzt oder gebohrt.

Überprüfen der Leerzeichen

• 2 Die Blanks werden auf Fehler oder Verunreinigungen überprüft. Die Zuschnitte müssen frei von Schmutz sein, damit die Hintergrundfolien richtig haften. Der „Tape Snap“-Test prüft, ob Schmutz vorhanden ist. Auf die trockene blanke Oberfläche wird ein Stück transparentes Cellophanband aufgebracht und im rechten Winkel "aufgeschnappt". Das Vorhandensein von Farbe oder Partikeln auf dem Band weist auf eine Kontamination hin. Jede Spur von Öl oder Wachs wird durch die „Water Break“-Übung getestet. Über die blanke Oberfläche gegossenes Wasser sollte gleichmäßig und vollständig fließen; Abperlwirkung weist auf Kontamination hin.

Entfetten der Rohlinge

• 3 Die blanke Oberfläche wird mit Testbenzin oder Naphtha abgewischt, um fettige Fingerabdrücke zu entfernen. Die Oberfläche wird mit einem sauberen, fusselfreien Tuch getrocknet, bevor die Lösung verdunstet. Der Rohling wird dann durch Eintauchen in ein Bad aus Trichlorethylen- oder Perchlorethylendampf entfettet. Anstelle der Dämpfe im Bad können bestimmte alkalische Lösungen verwendet werden. Eine anschließende Wasserspülung ist nicht erforderlich.

Zuschneiden der retroreflektierenden Folien

• 4 Mit einer Schere, Rasierklinge, einem Messer oder einem Papierschneider werden einzelne retroreflektierende Hintergrundblätter von Hand geschnitten. Mehrere Bleche hingegen werden mit einer Bandsäge geschnitten. Bei diesem Verfahren wird die Form des Schildes auf eine 0,125 Zoll (3,2 mm) große Wandtafel übertragen. Dieses Wallboard wird auf ca. 50 Platten gelegt, befestigt und auf eine Hartfaser-Schneideunterlage genagelt. Die Bandsäge folgt dem Muster und schneidet die Bleche.
• 5 Buchstaben und Symbole werden entweder von Hand oder mit einer "Clicker"-Presse aus weißer oder schwarzer retroreflektierender Folie ausgestanzt. Bis zu 29 Bogen können gleichzeitig in die Presse eingelegt werden; Stanzformen, die ähnlich wie Keksausstecher funktionieren, werden in die Maschine eingesetzt, um die gewünschten Zeichen zu erzeugen.

Bewerbungsbogen zum Unterschreiben

• 6 Die Klebefolie auf der Rückseite der Hintergrundfolie wird in einer Bewegung entfernt und die Folie wird auf die trockene leere Oberfläche aufgetragen. Das Schild wird durch einen großen Quetschwalzen-Applikator gekröpft, um zwischen der Folie und dem Zuschnitt eingeschlossene Luftblasen zu entfernen. Anschließend werden die Kanten beschnitten.

Erhitzen des Schildes

• 7 Das Schild wird eine Minute lang in einen Wärmelampen-Vakuumapplikator gelegt, herausgenommen und abkühlen gelassen, bevor die Schildkopie und der Rand auf dem Schild angebracht werden. Der Quetschwalzen-Applikator oder eine Handwalze wird über der Kopie verwendet, um Luftblasen zu entfernen. Das Schild wird dann mit einer Plastikfolie abgedeckt und für eine weitere Minute in den Wärmelampen-Vakuumapplikator gelegt.

Die Zukunft

Obwohl für die Zukunft exotische Möglichkeiten wie die Projektion holografischer Verkehrszeichen über die Fahrbahn vorgeschlagen wurden, ist es wahrscheinlicher, dass Autofahrer konventionelle Verfeinerungen von Schildern sehen werden, um sie insbesondere nachts besser sichtbar zu machen. In Teilen von Nevada und Kalifornien sind bereits intern beleuchtete Straßenschilder im Einsatz. Da städtische Gebiete – das Las Vegas Casino „Strip“ ist ein Extremfall – oft die ganze Nacht über hell erleuchtet sind, sind retroreflektierende Schilder für Autofahrer schwerer zu lesen. Elektrisch betriebene Schilder, bei denen interne Glühbirnen durchscheinende Kopien beleuchten, machen die Schilder deutlich sichtbarer.

Dieses geschnitzte und bemalte Straßenschild aus dem Jahr 1875 aus Berks County, Pennsylvania, reichte aus, wenn nur vorbeifahrende Fahrzeuge fuhren drei oder vier Meilen pro Stunde. (Aus den Sammlungen des Henry Ford Museum &Greenfield Village.)

Beginnend in den 1880er Jahren, lange vor dem Automobilzeitalter, setzte sich die League of LJAmerican Wheelmen, ein nationaler Fahrradclub, für bessere Straßen und Schilder ein. Ihre Pionierleistung wurde erst später von Automobilclubs und -enthusiasten erweitert. Straßenschilder mussten einige sehr anspruchsvolle Funktionen erfüllen. Sie mussten in der dunkelsten Nacht und am hellsten Nachmittag vor unterschiedlichen Hintergründen aus der Ferne verständlich sein. Sie mussten in ausreichendem Abstand prägnante Informationen liefern, damit die Fahrer Zeit hatten, Entscheidungen zu treffen und ihre Fahrzeuge sicher in die richtige Richtung zu manövrieren. Da Reisen weit weg von zu Hause häufiger wurden, wurde eine Standardisierung wünschenswerter.

Interessanterweise reagierten die Unternehmen darauf, dass immer mehr Amerikaner für längere Strecken auf die Straße gingen, indem sie unverwechselbare Schilder auf der Straße anbrachten. Insbesondere in den 1930er Jahren suchten Unternehmen nach Designmerkmalen, die es Autofahrern ermöglichten, selbst bei einer halsbrecherischen Geschwindigkeit von 35 Meilen pro Stunde rechtzeitige Entscheidungen zu treffen. Texaco übernahm die Führung unter den großen Ölgesellschaften und ersetzte 1936 seine regional gestalteten Tankstellen durch ein standardisiertes Design Das von Walter Dorwin Teague entworfene neue Gebäude in Form einer Eisbox war weiß mit drei horizontalen grünen Streifen und dem roten Texaco-Stern. Ein markantes Banjo-förmiges Schild mit dem Texaco-Emblem stand davor. Aus einer Entfernung von einer Viertelmeile wussten die Fahrer, dass sie sich einer Texaco-Station näherten, ohne auch nur ein Wort zu lesen.

William S. Pretzer

Interplex Solar hat selbstleuchtende Verkehrszeichen entwickelt, die Leuchtdioden (LEDs) verwenden, die mit solargeladenen Batterien betrieben werden. Die LEDs, ähnlich denen, die in einigen Taschenrechner-Anzeigen verwendet werden, umreißen die Buchstaben, Symbole und den Rahmen des Zeichens. Eine lichtempfindliche Fotozelle schaltet das Schild ein und aus nach Bedarf. Die Autobahnbehörden von fünf Bundesstaaten haben bereits einige dieser gut sichtbaren Schilder getestet oder bestellt. Da diese Schilder jeweils 450 US-Dollar kosten (ungefähr das Fünffache der Kosten eines herkömmlichen Verkehrsschilds), kann ihre Verwendung auf gefährlichere Straßenpassagen und Kreuzungen mit hohem Unfallrisiko beschränkt sein.