Brevet FR2430481A1 — publié le 19800201

L'invention concerne de façon générale la formation de marques de régulation du trafic sur des chaussées routières, telles que des lignes divisant des voies de trafic et/ou des lignes formant le bord des voies, dont la direction correspond de façon générale à celle du déplacement habituel d'un véhicule le long de la route. Plus particulièrement, l'invention concerne la formation de marques de signalisation routière, comprenant dans la zone de surface définissant la marque des éléments rétroréfléchissants permettant de rétro-réfléchir les faisceaux lumineux provenant des phares des véhicules quand ils circulent de nuit et/ou quand la visibilité est rendue difficile par le mauvais temps. Les éléments rétro-réfléchissants de l'invention sont fixés sur la chaussée au moyen d'une couche de support qui peut être constituée par une couche de peinture, ou une couche résineuse formant une bande préfabriquée conçue pour être po sée et collée sur le chaussée, en z en général au moyen d'une cou- che intermédiaire. Les couches sur lesquelles sont fixés les éléments rétro-réfléchissants et qui sont fixées sur la chaussée sont déjà connues et, en elles-memes, ne font pas partie de l'invention, et à condition que les éléments rétro-réfléchissants soient correctement positionnés et fermement fixés sur la chaussée, ladite chaussée et la couche à laquelle les éléments sont associés seront désignEs dans leur ensemble par l'expression de "couche de support et d'ancrage". L'art de la signalisation routière et de la régulation du trafic faisant application d'éléments rétro-réfléchissants de forme générale globulaire est connu, et a donné lieu à de nombreux travaux. La disposition et les principes concernant de tels éléments rétro-réfléchissants sont décrits par exemple dans les Brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 3.964.821 et nO 4.049.337 octroyés au Demandeur. Un élément rétroréfléchissant particulièrement avantageux est décrit dans un autre Brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.072.403. De façon générale, la visibilité à distance des éléments rétro-réfléchissants en service, sur une zone de surface donnée, et supposant que les éléments fassent nettement saillie sur la surface de la couche de support effective, est proportionnelle à la densité desdits éléments, c'est-à-dire au nombre d'éléments disposés à l'intérieur d'une zone définie. La brillance de la marque, en réponse au faisceau lur;li- neux provenant des phares d'un véhicule, est en gros proportionnelle à la densité des éléments. D'un autre côté, la densité des éléments ne doit pas dépasser certaines limites, mQme sans tenir compte du colt, du fait des considérations suivantes a) comme le mentionnent les Brevets des Etats-Unis d'Amérique ci-dessus nO 3.964.821 et nO 4.049.337, ces éléments sont frappés par une lumière rasante, c'est-à-dire par des rayons formant un angle faible avec la chaussée b) les éléments font saillie de la surface de la marque sur une hauteur appréciable comprise par exemple entre I et 6 mm et, de préférence, entre 2 et 3 mm.En conséquence, quand il est frappé par une lumière rasante, chaque élément forme une ombre couvrant une partie de la surface de marquage; c) quand l'ombre recouvre une partie de l'élément suivant, cet élément est proportionnellement rendu inactif quand l'ombre laisse une zone trop importante non recouverte, la brillance est proportionnellement affectée d) le marquage forme lui-même une partie de la surface de la route qui doit être antidérapante et, en conséquence, la densité des éléments doit autre telle que la surface soit antidérapante ; il est important que cette dernière caractéristique soit mise en oeuvre dans la direction du trafic correspondant à la direction des phares. Une adhérence fiable est essentielle lors d'accélérations, de freinages d'urgence et analogues.En conséquence, les éléments doivent être espacés de façon à fournir une bonne adhérence dans les espaces les séparant dans la direction du trafic. Dans le Brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.069.281 (en particulier sur les figures 6 et 11), le Demandeur a proposé spécifiquement de disposer des rubans de marquage constitués par une matière résineuse et des éléments rétroréfléchissants disposés en rangées perpendiculaires au marquage de la voie, c'est-à-dire perpendicZlairement à la direction de la lumière rasante. A l'époque, on n'avait pas encore clairement établi le fait qu'il était important d'avoir tous les éléments rétro-réfléchissants exactement positionnés et alignés en rangées pour obtenir une brillance maximale, c'est-à-dire d'avoir ces éléments pré-alignés pour leur application sur le matériau de marquage, les rangées étant exactement espacées les unes des autres. C'est un but de l'invention de fournir un procédé permettant d'obtenir une brillance ou réponse optique très élevée résultant d'un pré-alignement des éléments et de l'application des rangées en résultant perpendiculairement à la direction de la lumière rasante dirigée vers le matériau de marquage et, pour obtenir les meilleurs résultats optiques, de façon que les ombres provenant de la lumière rasante longitudinale recouvrent des zones plus importantes comparées aux zones non recouvertes à l'avant des éléments suivants. Selon l'invention, les éléments comprennent des éléments rétro-réfléchissants dont la hauteur est d'au moins 0,8 mm au-dessus de la surface de'marquage, et l'espacement le plus important dans la direction perpendiculaire à l'arrivée de la lumière n'est pas supérieur à 5 fois le diamètre des éléments, cet espacement dépendant de la densité nécessaire à la sécurité du trafic. Plus particulièrement, le procédé de formation du marquage superficiel de la chaussée comprend les étapes consistant à pulvériser une couche de marquage résistante à l'usure du trafic, et à fournir un courant progressif d'éléments rétroréfléchissants sur la surface de support. Les éléments qui sont constitués par des éléments rétro-réfléchissants en résine sont d'un type essentiellement asymétrique (par exemple décrit dans le Brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.072.403), des éléments symétriques pouvant également être utilisés. les éléments résineux en service sur la route sont sujets à une usure mécanique, mais le trafic réalise un certain polissage de la surface des éléments en matière plastique. Il est essentiel de disposer les éléments non seulement pour obtenir la brillance optimale, mais il faut aussi que leur positionnement soit correct pour que, lorsque l'usure survient, les éléments adjacents inter-agissent optiquement pour que la courbe de brillance totale ne baisse que très lentement. On a constaté qu'un espacement latéral approprié dans les rangées, et selon une disposition en quinconce p.r exemple, satisfait cette exigence. Un espacement latéral supérieur à cinq diamètres est très désavantageux. lin espacement latéral d'un diamètre peut titre recommandé. Un espacement longitudinal supérieur à douze diamètres est désavantageux, alors qu'un espacement longitudinal de six diamètres est recommandable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation préférés de l'invention, référence étant faite aux dessins ci-annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un dispositif permettant de disposer sous pression, selon l'espacement et l'alignement désirés,des éléments rétroréfléchissant s correctement orientés sur une couche support telle qu'une peinture, constituée préliminairement sur une chaussée - la figure 2 représente à plus grande échelle et plus en détail la partie comprise dans le cercle indiqué en II sur la figure 1 - la figure 3 représente de façon fragmentaire le détail de la figure 2 - la figure 4 montre, selon une disposition plus ou moins inversée des parties, des résultats que permet d'obtenir le dispositif des figures 1 et 2, dans le plan et dans la direction indiquée en III-III sur la figure 2 - les figures 5A et 5B représentent une coupe verticale, et en plus grand détail, d'un mode de réalisation modifié du dispositif ; et - les figures 6A, 6B et 6C sont des graphiques et des schémas du dispositif. Les figures 1 et 2 montrent schématiquement un mode de réalisation préféré d'un dispositif d'alignement des éléments et de pose de rangées d'éléments. Le plan inclind 10, dont l'angle n'est pas critique, et qui peut autre remplacé par tout autre dispositif pour faire avancer les éléments rétroréfléchissants, comprend une sortie 12 faisant face à la surface externe d'un cylindre creux 22 pourvu de rangées de trous 24. Un composant fixé 26 supporté à l'intérieur du cylindre 22 comprend une rangée de conduits 28 en coincidence avec les trous 24 quand ils sont tournés vers le bas et font face à la couche de surface de support S, les conduits 28 étant reliés à une source d'air comprimée (non représentée). Les parties restantes de l'intérieur du cylindre 22 sont reliées à une source de vide. De ce fait, une aspiration est appliquée à tous les trous, excepté aux trous 24' qui sont les trous d'évacuation d'air. La sortie Pa (figure 2) de la partie du passage le long duquel les éléments progressent est conformée pour faciliter l'orientation des éléments dans des gorges 30 (figure 4) définissant la distance transversale Dt entre les éléments E' qui doivent être disposés en alignement correct, la distance longitudinale Dl étant définie par la vitesse à laquelle a lieu la translation longitudinale A (figure 1) du dispositif sur la surface de support et d'-ancrage S (telle qu'une couche de peinture fraîche) appliquée sur le matériau M de la chaussée. Le dispositif peut être monté sur un véhicule conçu pour circuler sur la route, et qui forme simultanément le marquage peint de la route. Le mode de réalisation préféra du dispositif, illustré partiellement sur les figures 5A et 5B, détermine l'orienta- tion des éléments , à savoir des éléments asymétriaues du type décrit dans le Brevet nO 4.072.405 mentionné ci-dessus. Les éléments E sont dans une disposition aléatoire sur des surfaces de support adjacentes à la surface externe 222 du cylindre 22 ; les trous 24 auxquels est appliquée l'aspiration, décrite ci-dessus (à l'exception du trou 24' tourné vers le bas, figure 5B) comprennent des évidements 224 correspondant à la forme en dôme des éléments. Quand un élément E a ou acquiert une orientation correcte, comme l'élément orienté Eo de la figure 5h, il pénètre dans l'évidement 24' et y reste maintenu par aspiration, et il est entraîné avec le cylindre 22 qui tourne dans la direction R jusqu'à ce que le trou associé atteigne la position dans laquelle l'élément est tourné vers le bas, Ei, ceci en vue de l'éjection du fait de la pression appliquée dans le conduit 28, avec tous autres éléments éventuels Eo orientés et co-alignés. Il est clair que certains éléments E, qui parviennent au hasard, n'arrivent pas juste dans un évidement 224. La surface 222 du cylindre est associée à des brosses rotatives 42 détachant les éléments mal orientés Ee (figure 5A) pour les remettre en circuit en les amenant à buter contre la surface 222 du cylindre. IJn certain nombre de surfaces de support 40 et de brosses 42 sont prévues autour du cylindre 22 et, en conséquence, la plupart des éléments seront disposés dans leur position orientée Eo avant d'être éjectés dans des rangées El. Les évidements 224 des trous 24 définissent la position en alignement selon laquelle les éléments retenus par aspiration sont alignés selon des rangées I avant d'être éjectés par la pression dans la position Ei de la figure 5B sur la surface de support S d'un matériau en bande de marquage routier préfabriqué ou directement sur le matériau de la chaussée sur lequel le véhicule portant le dispositif circule à la vitesse T1(A) concurremment à un distributeur D pour la composition S qui forme la surface de support. L'espacement et l'alignement corrects des éléments E sur la surface de support S (telle qu'une ligne peinte sur la chaussée) sont critiques en ce qui concerne la réponse optique. Les figures 63 et 6C montrent une disposition schématique des éléments E selon des rangées perpendiculaires à la direction de la pose et à la direction d'application de la pression des éléments sur le sol, à savoir la surface de support et d'ancrage S. Le graphique de la figure 6A représente la brillance en candelas par m2, en fonction de l'inclinaison en degrés de la lumière incidente sur une surface marquée comprenant 3330 éléments au m2. La brillance a été mesurée à 25 mètres d'une surface de marquage échantillon au moyen d'un dispositif Pritchard classique et la mesure a été normalisée sur une valeur 100 au moyen d'un élément standardisé en MgO d'une pureté de 99 fo La courbe C se rapporte à la disposition de la figure 6C.La courbe B se rapporte à la disposition de la figure 6B et la courbe restante se rapporte à la mesure d'un échantillon dans laquel une densité régulière de 3330 éléments au m a été disposée au hasard, en vue d'une comparaison. il est clair que la disposition régulière en rangées, et principalement en quinconce, de la figure 6C est avantageuse, les éléments projetant une ombre marginale surales éléments adjacents même quand la lumière incidente arrive sous un angle de 4030'. Pour optimiser la brillance, la longueur de la distance Dl séparant les éléments espacés longitudulalelllent est essentielle. L'angle de la lumière incidente est également essentiel du fait qu'il détermine la valeur des ombres. Dans le tableau suivant, on a indiqué plusieurs valeurs des densités d'angle d'incidence et de distance de mesure, supposant que les éléments ont un diamètre de 4,5 mm et sont séparés par une distance correspondant à un diamètre et demi. D1 pour la Nombre d'éléments D1 pour la Nombre d'éléments Angle Vu d'une disposition au m2 selon la disposition au m2 selon la d'incidence distance de la figure 6B disposition de la de la figure 6C disposition de la (degrés) de (m) (cm) figure 6B (cm) figure 6C 4,5 12,6 2,18 4563 1,09 9174 3 19,0 3,41 3185 1,57 6370 2 28,9 4,61 2169 2,30 4338 1,5 38 6,07 1643 3,03 3294 1 57 9,04 1106 18,08 2219 0,5 114,5 17,88 559 35,76 1118 REVENDICATIOITS i. Procédé pour former des marques rétro-réfléchissantes de régulation du trafic et de signalisation routière, se distinguant par un nombre important d'éléments de marquage rétro-réfléchissants et pré-alignés faisant saillie d'une couche de marquage résistant à l'usure du trafic et antidérapante, caractérisé en ce qu' a) on pulvérise une couche de marquage résistante à l'usure du trafic, b) on aligne en rangées des éléments rétro-réfléchis sants, et c) on applique ces rangées perpendiculairement à la direction de la lumière rasante parvenant sur la couche résistante à l'usure du trafic. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rangées sont espacées longitudinalement les unes des autres sur une distance permettant d'obtenir des ombres dues à la lumière rasante incidente sur une rangée présentant des surfaces longitudinales plus importantes que les zones non couvertes correspondantes à l'avant de la rangée suivante. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément rétro-réfléchissant forme une saillie dont la hauteur n'est pas inférieure à 0,9 mm. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espacement entre éléments rétro-réfléchissants dans la direction perpendiculaire à la lumière rasante incidente n'est pas supérieur à 5 fois le diamètre des éléments. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'espacement entre éléments rétro-réfléchissants dans la direction de la lumière rasante n'est pas supérieur à 12 fois le diamètre des éléments. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on pulvérise une couche résistant à l'usure du trafic, on amène progressivement des éléments rétro-réfléchissants sur une surface de support, on forme successivement des rangées en alignement et constituant une position en alignement sur une partie de ladite surface, on déplace séquentiellement lesdites rangées à partir de ladite position en alignement vers une position faisant face à la surface de support, les rangées étant alignées perpendiculairement à la direction du mouvement, et on applique par pression les éléments alignés appliqués sur ladite surface pour obtenir leur ancrage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche de marquage résistant à l'usure du trafic est constituée par une pellicule de marquage en peinture résistant au trafic. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la couche de marquage résistant à l'usure du trafic constitue la couche supérieure d'un ruban multicouches. 9. Dispositif pour appliquer selon une disposition et un espacement appropriés une pluralité d'éléments rétroréfléchissants sur une couche d'ancrage de marquage superficiel de régulation du trafic routier destinée à recevoir les éléments, caractérisé en ce qu'il comprend a) des moyens pour amener les éléments vers une posi tion en alignement, b) des moyens pour retenir sélectivement les éléments dans ladite position d'alignement, selon une dispo sition en rangées, c) des moyens pour porter séquentiellement les rangées d'éléments dans une position faisant face à la couche de surface d'ancrage, et d) des moyens d'application de pression pour appliquer lesdits éléments sur la surface d'ancrage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue des éléments sont commandés par aspiration. il. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'application de la pression sont commandés par de l'air comprimé. 12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens porteurs comprennent un cylindre rotatif creux pourvu d'une pluralité de rangées de trous disposés sur sa périphérie, l'intérieur dudit cylindre étant relié à une source à vide. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le cylindre rotatif creux comprend à l'intérieur un conduit fixe pourvu d'ouvertures en alignement avec ladite position faisant face à la' surface d'ancrage, le conduit étant relié à une source d'air comprimé. 14. Surface carrossable, caractérisée en ce qu'elle comprend une chaussée formant une surface et des marques de régulation du trafic et de signalisation routière résistant à l'usure du trafic, fixées sur ladite chaussée et comprenant un certain nombre d'éléments rétro-réfléchissants faisant saillie de la couche de marquage et disposés en rangées régulièrement espacées au moyen d'un procédé de pré-alignement, et placés perpendiculairement à la direction de la lumière rasante. 15. Surface carrossable, caractérisée en ce qu'elle comprend une chaussée formant une surface s'étendant en longueur, des marques de régulation du trafic résistant à l'usure du trafic et un grand nombre de rangées d'éléments rétroréfléchissants fixés sur ladite surface et en saillie sur ladite couche de marquage, lesdits éléments étant espacés latéralement les uns des autres d'environ un diamètre (c'està-dire dans la direction de la lumière rasante), et espacés longitudinalement les uns des autres de 6 diamètres.