专利名称：单体成型的反射式公路标识器的制作方法
技术领域：
本发明与一种完整地铸造单体公路标识器的工艺相关，其特征在于所述标识器包含具有多角度的面，每个面具有指定的冲击区域来使车辆的冲击最小化。所述标识器可用于交通车道分隔器，从所来车辆向后反射光，这样使司机识别车道。
背景技术：
公路标识器被安放在公路上，沿着中心线、边线、车道分隔线或护栏照明灯放置。
从1965年开始，最常用的反射式公路标识器是基于美国专利第3,332,327号(Heenan U.S.Pat No.3,332,327)和美国专利第3,409,344号(Balint U.S.Pat.No.3,409,344)。
一般地说，这些类型的标识器是通过包含3到4个步骤的过程生产出来的第1步，浇铸热塑性的外壳，该外壳或者完整地包括反射面，或者反射面被粘在外壳的相应开放凹槽内。
第2步，该外壳的反射面或该外壳的整个内表面通过一个真空镀膜过程喷涂一种反射式金属层。
该金属层首先需要在以热硬性树脂材料--如惰性填充环氧树脂或聚亚安酯--填充该外壳后保护立方角反射设备并获得部分反射。
该树脂填充物封装了喷涂金属层的立方角反射设备并形成了标识器的结构体。最后，在填充材料固化以前一层相对松散的沙子或玻璃珠散置于填充材料的上表面。部分沙粒将保持部分突出在标识器平坦的底面之外，这样增加底面的粘着参数。突出的沙粒将提高与下层之间的黏着力，无论使用了何种黏着剂。这种标识器会在6-7个月内较好地发挥作用，然而，由于热塑性外壳较差的防腐和防冲击性较差，6-7月后标识器会丧失60％的反射性。此外，外壳材料和树脂填充材料之间的不兼容会致使反射表面或外壳发声，因此失去反射性。
人们为提高反射表面的耐腐性进行了一些尝试。一个方法是使用薄层未回火的玻璃，如美国专利第4,340,319号(U.S.Pat No.4,340,319)所述；另一种是在反射表面上应用聚合涂层，如美国专利第4,753,548(Forrer，U.S.Pat.No.4,753,548)所述。这些耐腐涂层价格昂贵并会降低反射率。在公路标识器制造技术上还有其它主要进展，即通过放弃使用金属层来喷涂立方角反射设备，如美国专利第4,227,772号(U.S.Pat.No.4,227,772，Heenan)，美国专利第4,232,979号以及美国专利第4,340,319号(Johnson等)提出了反射面没有金属层的公路标识器。该技术是通过将反射面的内表面分成反射单元，每个单元含有几个立方角反射设备。这些单元之间通过分隔物和承重壁分开。反射面熔接到一个中空的结构主体中的一个相应的凹陷上，这样保持反射棱柱处于一个空心处。这些标识器被证明反射性能更好，然而，它们缺乏结构化强度，并与公路之间的附着力较差，造成了生命周期短，在某些地区容易在公路上移位。
本发明成功地开发了一种单体反射式公路标识器，该标识器为单体浇铸的反射式公路标识器，包括一个反射棱柱面，结构化主体和一个中空的底座，以相容的塑料板封住。该单体标识器在发明人的专利美国专利第6,334,734和6,698,972号(U.S.Patent No.6,334,734和6,698,972)有描述。上述两个专利(734号和972号)发明的单体反射式标识器具有更好的结构化稳定性，并具有持续的反光度，其原因在于在非常高的压力下浇铸而成，以及应用一种中度到高度耐冲击的聚合物。
然而，在专利734和972号专利中，没有认识到标识器的倾斜面中需要指定的较低冲击区域。734号和972号专利没有认识到标识器的侧面需要具有指定的指握区域，并应包含有角度的面，其角度等于确定内部结构化支撑壁的每个中空单元的中线所形成的角，这样省去了成本较高的带滑芯的浇铸工具的过程。
此外，734号和972号专利没有认识到底部封板需要浇铸至少厚0.07至0.10英寸，该封板应具有粗糙和带沟槽的外表面、具有能量分配器的内表面，并至少有2个导向栓来改进声波熔接，以及应提供具有确定的外围几何形状的封板，以避免浪费熔接时间。
已经发现，一个具有2个反射面的反射式公路标识器可以通过单体浇铸半个标识器来制成，该半个标识器包括1个反射面、内部结构化支撑壁，至少2个带有能量分配器的夹子和凹槽设备和至少1个导向栓装置。之后2个半个指示器通过导向栓装置相互连接，因此可牢固地将夹子和凹槽声波熔接到一起。
此外还发现，一个双倍大小的反射式公路标识器可以通过现有的发明程序制成。这样双倍大小的反射式标识器符合高速公路和公路的汇合部的需要，例如入口或出口车道，或其它被普遍认同的公路的Y型交汇部分。
本发明还提供一种方法来制造经改进的反射面，该反射面具有最多的后反射单元和流线外形以减少或减缓车辆的冲击。
此外，本发明还旨在包括一个标识器主体外部耐腐涂层经改进的方法，包括反射面。这可以通过在整个标识器的外表面喷涂涂层化合物予以经济地实现，如通用电气公司的美国专利第4,486,504号(U.S.Patent No.4,486,504)利用丙烯酸脂和一种硅烷；或如道康宁公司的美国专利第5,126,394和5,648,173号(U.S.Patent No.5,126,394和No.5,648,173)专利，其中提供一种室温、湿度可调节的耐腐蚀涂层化合物，其包含多种功能的丙烯酸脂。
发明内容
本专利是关于经改进的铸造过程，以单体浇铸的方式铸造单体反射式公路标识器，该标识器具有特定几何形状的面，并具有指握槽和较低的车辆冲击区域。该标识器的特定几何形状和有角度的面使应用简单浇铸过程成为可能，而无需进行3维铸造滑芯。
本发明的单体反射式标识器完整地包括立方角反射棱柱以及至少一个反射面、内部结构化支撑壁和一个平面底座，该底座包括能量分配器和较大的凹槽区域，并包含用来安装具有凹槽的封板的导向栓的插槽，这样提供对公路更好的附着力并更能抵抗弯曲应力。
本发明的另一目的是提供一个经改进的1步或2步浇铸过程来制造单体反射式公路标识器，并获得最大的反射率，提高结构强度并提供流线型的外部几何形状以降低车辆的冲击。
这可以通过以几何方式提供标识器倾斜面更低的外部区域以应对车辆冲击，提供经改进的指握槽，其平面角度等于或小于确定内部结构化支撑壁的每个中空单元的中线与平面底面之间的角。
指握槽的角度消除了标识器外部平面的几何形状之外的设计，因此可以通过简单生产模具单向运动进行生产。
本发明的另一个目的是提供一个浇铸底座封板，它的厚度在0.07-0.1英寸之间，该封板应具有粗糙和带沟槽的外表面、具有能量分配器的内表面，并至少有2个导向栓来改进声波熔接，以及应提供具有确定的外围几何形状的封板，以避免浪费熔接时间。
本发明的另一个目的在于提供一种方法来制造双倍大小的反射式公路标识器，其宽度在8-10英寸，深度在3-5英寸。这样双倍大小的反射式标识器符合高速公路和公路的汇合部的需要，例如入口或出口车道，或其它被普遍认同的公路的Y型交汇部分。
此外本发明的另外一个目的是提供经改进的和更经济的方法来为单体反射式标识器的外表面喷涂或浸涂一种耐腐蚀的涂层化合物。
参考图纸可以更好地理解本发明的优势和特性。这些图纸是草图，没有应用比例尺。
图1是本发明一个经改进的单体公路标识器的俯视图，显示了包括有角度的指握槽的倾斜面。
图2是图1中显示的单体公路标识器的俯视图，显示了平面底面内的开放式孔洞。
图3是图1所示的单体标识器的等距视图。
图4是图1所示的标识器的侧视图，显示了每个倾斜面的指握区域的带角度的面。
图5是正视图，显示了图1所示的标识器的反射面。
图6是底面封板的等距视图，该封板用来密封图1所示的标识器的开放底部区域。
图7是俯视图，显示了具有2个反光面的反射式标识器的一半；图8是等距视图，显示了通过熔接图7所示的2个标识器而制成的一个反射式标识器；图9是图7所示半个标识器的等距视图，显示了背面和一个已密封的底部区域；图10是图7所示半个标识器的侧视图；图11是一个单体反射式双倍大小标识器的等距视图；图12是图11所示的双倍大小反射式标识器的俯视图；图13是另一个半个反射式标识器低侧面等距视图；图14是图13所示半个标识器的侧视图；图15是图13所示半个反射式标识器的等距视图；图16是图13所示的2个半标识器熔接到一起制成的一个带有2个反射面的迷你型标识器或雪天标识器。
具体实施例方式
参考各图。图1至图6代表一个经改进的单体制成的单块反射式公路标识器的实施例，由数字1表示。该单体标识器1完整地由2个彩色部分组成，即倾斜的透明平面反射面2和不透明主体部分组成。在平面反射面上由大约高0.01英寸至0.02英寸的凸起的隔栅4分隔出单元反射区域3；不透明躯体部分包括一个顶部平面部分9，1个倾斜的非反射背面13，2个倾斜面5--其中每个包含多角度的面，确定了冲击区域6。每个倾斜面5包含一个指握槽7，7上具有翘起的侧面8，这样与水平面构成了一个倾斜角α。
公路标识器1还包括一个平面底面11，其中中空的孔洞12的开放端确定了反射单元12b、结构化支撑壁11c，至少2个导栓孔14b位于一个指定的凹陷区域11b中，以粘接一个保护性封板15。
一个首选的封板15为透明颜色，如图6所示。
图6显示了一个封板15的透视图，其中包括一个能量控制器14，2个导栓孔14c位于内表面，多个凹陷10位于外表面。
反射式公路标识器1可以按高速公路安全领域内可接受的范围内的标准尺寸和规格制成，例如具有4至10英寸宽，2.0至4.0英寸深，高0.40至0.75英寸。
本发明包括一个经改进的单体反射式标识器，该标识器包括2个倾斜的面5，每个倾斜的面具有经改进的低冲击区域6。每个倾斜面5包括一个指握区域7，每个指握区域包括有角度的面8，该面位于与反射面2成接近直角的平面之内，这样可以使本发明的单体反射式标识器可以利用简单传统的2维模具制造，而无需使用昂贵的铸造滑芯。
传统的单体标识器、反光器、雪天可嵌入标识器和暂用式标识器在美国专利第6,334,734和6,698,972号(U.S.Pat.Nos.6,334,734和6,698,972)有详细讨论，在这里附上以便参考。
在734号和972号专利中曾尝试为单体标识器提供指握槽。在734和972号专利中没有明显认识到需要为指握槽7的上表面8提供一个锐角。
经发现，一个与反射面2的平面近乎垂直的面8(图4)会简化制造单体反射式标识器1的模具的过程，从而极大地提高构成反向反射面2的光学元素的质量。与水平面所构成的α角约为580至620，610最佳。
根据734和972号专利，制造带有指握槽的单体反射式标识器的模具需要昂贵而复杂的滑芯，由于角度关系，通常描述为下图。在模具的开放与关闭运动之间，模具在一个平面(y轴)上，与平面(x轴)形成一个直角，x轴与反射平面2平行，平面8与标识器的倾斜面5的指握槽7排列。
制造公路标识器1的过程提供了在指定的内部单元如区域12b中完整地制造多立方角反射设备的方法。
标识器1的倾斜面5中的冲击区域6在几何上预先定义的高度将确定车辆轮胎的接触区域或冲击区域。
通过在每个倾斜面5中提供2个单独的带有角度的面，确定了一个交叉面或区域6。这个区域6约位于标识器1平面底部区域11之上0.25至0.40英寸，或接近标识器1所附着的公路表面。
这个冲击区域6大大低于标识器1的顶部平面9。这个较低的冲击区域6使标识器表面2所受到的压力降到最低，并确保来往车辆的平稳驾驶，从而使公路标识器反射面的磨损降至最低程度。
图1还显示了多角度的面5在水平面内稍有倾斜，每个面与前表面2和后表面13的底线构成一个约95度至105度的角度。
面5的这些倾斜的表面将为车辆提供更好的白天可视性。利用同样的原理可以制造一个半个反射标识器20，如图7-10和图13-15所示，或制造一个双倍大小的反射式标识器40，如图11-12所示。如图11和12的实施例，参考号40显示了一个单体成型的，双倍大小的单块反射式标识器，包括一个倾斜的反射面41，一个顶部平面44，一个倾斜的后表面45和2个多角度的侧面42，每个面包括一个指握槽43。标识器40的底面带有一个凹槽区域，用来连接和声焊一个封板，类似于图6中的封板15，它是用来与标识器40的凹槽区域相符的。
双倍大小的反射式标识器40通常较宽，约为8.0至10.0英寸，深度约为3.0至5.0英寸和高度约为0.50至0.70英寸。用来制造反射式标识器1和40的聚合物是聚碳酸酯。双倍大小的标识器40的额外的较大宽度将与通常指定的高速公路的重要交叉路口的交汇区域相符，这通常被称作两条相互分离或汇合的高速公路或公路车道的″Y″字路口。这种双倍大小的标识器40也可以用在高速公路入口和出口处的加速和减速车道上，在这些地方，通常会使用双倍宽度的油漆条纹。目前的方法是2个4英寸宽的标准标识器并排放在一个双线条区域内。与目前的方法相比较，双倍大小的标识器40将车辆的冲击力降至最低，并减少了安装时间。标识器40的结构优势使其比目前使用的环氧树脂填充的反射式标识器更加耐用，因为反射面41中的每个反射单元都受到其内部结构化支撑壁的单独保护，与标识器1中的结构化支撑壁11c量类似，如图2中所示。
734和972号专利还曾尝试使用两个反射面来构成一个单块标识器，通过将两个半个反射器用绳子连接在一起，其中每个半个反射器都带有一个反射面，但没有认识到需要用夹子和凹槽方法、能量分配器或导向栓来将两个半个相反的标识器牢固地固定在一起，并对它们进行声波溶接。
在图7-10的实施例中，显示了半个反射式标识器20，它是用两个有色部分单体制成。两部分包括一个透明反射面21和一个不透明主体部分，该主体部分包括一个带有匹配夹18和凹槽18b的顶部平面和2个倾斜的面25，每个倾斜的面包括带有匹配夹19和凹槽19b的半个指握槽23，并且一个面上有一个导向栓16，另一个面上有一个导向栓槽17。
图9和10显示了带有一个额外的匹配夹28和凹槽29的半个标识器20，表示它可以在较低的垂直后部27合并成完整的底面区域的延伸以增加接合表面。图9还显示了半个封板15b熔接在半个反射式标识器20的底面24上。这个额外的夹子28和凹槽29区域将增加粘合强度，尤其在用一种透明的粘胶来粘合两个半个标识器20而未采用声波溶接时。能量分配器可以被完整地安装到夹子与凹槽区域的同一个面上，从而使声波溶接更加牢固。
图13-16还显示了另一个半个反射式标识器50，该标识器带有反射面51，垂直的平侧面52，一个顶部平面，该底部平面有相应的带夹子54、凹槽56和能量分配器58的区域(图14)。这种迷你标识器最好作为插入式雪天公路标识器，在一个单向行驶区域，在将金属体粘着在公路上之前，只有半个标识器50被预先插入金属体。
当需要双向反射式标识器时，两个半个标识器50在相应的夹子54和凹槽56区域以声波溶接，然后再将双向标识器插入金属体。多角度的面--类似于图1-5中的标识器1的面5--可以作为标识器50的完整的部分，在需要低侧面的反射式标识器时使用。
目前的发明在其范围内包括一个制造一种反射式公路标识器的方法，其中包括以下步骤提供一种简单的两维模具，用来制造单体成型的单块反射式标识器。
浇铸一个单块反射式标识器，完整地包括一个反射面、两个倾斜的面--每个面带有突出的冲击区域和有角度的指握槽--和一个底面，该底面带有一个凹槽区域，上有导向栓和能量分配器。
浇铸一个预先定型的封板，该封板具有预先确定的形状、带有凹槽的粗糙的外表面以及带有能量分配器的内表面。
将一个封板的导向栓牢固地插入标识器底面凹槽区域的相应位置的插槽，然后再将封板与标识器的底面进行声波溶接。
提供硬树脂涂层化合物，用来在标识器的反射面上添加耐磨的表面涂层，上述这种硬树脂涂层可以从各种可用的硅烷树脂涂层化合物中选择，这种硬树脂化合物可以浸蘸、喷涂或刷在标识器的外表面上。
可以理解的是在所附的权利要注范围内对上述制造单块反射式标识器的过程进行不同的改变或修改，而不脱离本发明的范围和宗旨是可行的。本发明的主要工艺不限于这里所描述的特定实施例。多种实施例都可以使用本发明中的工艺术。本发明不限于这里所描述的具体方法，可以使用不同的方法来制造所需要的单体成型的反射式公路标识器。
权利要求
1.一种反射式公路标识器，其特征在于一个大致长方形壳状中空架构，具有2个向上倾斜的反射面，包括一个透明后反射晶体设备，2个具有多个角度的面，每个包括一个指握区域；一个中空结构化支撑设备，用来为该壳状架构提供结构化主体，该支撑设备完整包括一个封住的底面，该底面具有横向的承载支撑壁，该支撑壁在上述支撑设备中分隔出多个中空的孔洞，该支撑壁完整的具有楔型上端，该端附着在该壳状架构之内起到能量分配功能。
2.根据权利要求1的反射式公路标识器，其中该壳状架构完整地包含内表面，该内表面具有多层水平沟槽用以进行声波熔接并与该结构化支撑设备中的该能量分配器相连接。
3.根据权利要求1的反射式公路标识器，其中该晶体设备完整地包含凸起的支撑壁，该支撑壁在上述晶体设备之内分隔出反射单元区域，并提供热熔参数，该结构化支撑设备与其声波焊接在一起。
4.根据权利要求1的反射式公路标识器，其中该晶体设备的外表面以耐腐树脂喷涂以耐刮擦和提高后反射元件的寿命。
5.一种制造反射式公路标识器的方法，其特征在于将壳状架构声波熔接到中空的结构化主体上，该方法包括以下步骤提供一个大致长方形反射式壳状架构，该架构具有向上倾斜的外表面，该外表面包括至少一个透明的反射晶体设备，该架构或者是整体浇铸而成并包括上述反射晶体设备，或该架构被围绕一个已经制成的透明反射晶体设备的外围儿铸成；提供一个单体浇铸中空结构化主体，其完整包括一个粗糙并封上的平面底面以及上部中空区域，该中空区域是由横向间隔的楔形上表面和承载支撑壁确定；将该中空结构化主体置于该壳状架构上，将该单块中空结构化主体声波熔接到该壳状架构的内表面，因此使该晶体设备的后反射晶体元件稳定地封在该中空结构化柱体之内，并提供耐腐蚀树脂涂层化合物进行喷涂并封上该壳状架构的外表面。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于该中空结构化主体声波熔接到该壳状架构的内表面的多层水平沟槽上，因此形成了需要的反射式公路标识器。
7.根据权利要求5的方法，其特征在于该壳状架构的整个外表面或反射面可以喷涂耐腐树脂化合物。
全文摘要
本发明是一种经改进的制造单体反射式公路标识器的方法，该反射式标识完整地包含至少一个向后反射面。该过程是通过铸造方法来完整地制造反射式公路标识器，制造过程中应用立方角反射元素、内部结构化支撑壁以及外部指握区域，而无需铸造滑芯。该单体反射式标识器包括具有多个角度的面，每个面有一个指定的较低冲击区域以使车辆的冲击最小化。一个底座封板具有粗糙的外表面，并在其相反的内表面具有能量分配器，来提高标识器内部结构化支撑壁的黏着力。反射面喷涂或浸涂了耐腐化合物涂层。单体成型的反射式标识器可以通过一种透明塑料来制成，该透明塑料可部分涂上有颜色的耐腐蚀涂层化合物；该单体成型的反射式标识器还可通过两个同等规格的有色聚合物制成。
文档编号E01F9/04GK1769596SQ20051011465
公开日2006年5月10日 申请日期2005年10月25日 优先权日2004年11月1日
发明者阿迪尔·阿塔尔 申请人:阿迪尔·阿塔尔