Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Transport von Materialbahnen und zum Festlegen derselben auf einer Gegenlage. Vorrichtungen mit diesen Funktionen sind druckschriftlich bekannt. So zeigen die US 4852820 A und die DE 10202462 A1 Bahnwickelvorrichtungen. Bei diesen Bahnwickelvorrichtungen werden Materialbahnen oder Schläuche in der Regel von einer Mehrzahl von Transportrollen zu einer Wickelhülse, an der die Materialbahn aufgewickelt wird, transportiert. Wenn die Wickelhülse gewechselt werden muss, wird die Materialbahn durchtrennt, auf einer neuen Wickelhülse festgelegt und dort weiter angewickelt. Die beiden vorgenannten Druckschriften beschreiben moderne, stark automatisiert arbeitende Wickelvorrichtungen, kurz Wickler, bei denen das beschriebene Festlegen des Bahnanfangs auf der neuen Wickelhülse zumindest weitgehend ohne Klebstoff erfolgt. Die beschriebenen Vorrichtungen machen sich dabei die elektrostatische Anziehungskraft zunutze, die zwischen dem Anfang der Materialbahn und der Anwickelhülse auftritt, wenn der Anfang der Materialbahn elektrostatisch aufgeladen wird. Die Aufladung des Bahnanfangs wird hierbei von einer Elektrode vorgenommen, die sich in der Nähe der letzten Transportwalze des Wicklers befindet, über die die Materialbahn läuft, bevor sie die Wickelhülse erreicht.

Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 103 21 599 zeigt eine andere Wickelvorrichtung, bei der mehrere übereinanderliegende Materialbahnen oder Materialschläuche schon vor Erreichen der letzten Transportwalze des Wicklers mit einer elektrostatischen Ladung versehen werden. Ziel dieser Maßnahme ist die Herbeiführung eines

Anhaftverhaltens zwischen diesen Materialbahnen beziehungsweise zwischen der Ober- und der Unterseite des Folienschlauches, welches verhindert, dass die Materialbahnen bei ihrem Transport durch ihren Luftwiderstand voneinander abgehoben werden. Dieses Verfahren ist in allen Arten von Vorrichtungen, in welchen Materialbahnen oder Folienschläuche transportiert werden, vorteilhaft einsetzbar. So werden beispielsweise in Schlauchfolienextrusionsanlagen Folienschläuche über längere Strecken transportiert, wobei ein Abheben der Oberseite von der Unterseite des Schlauches unerwünscht ist. Wenn man das Wort .Materialbahnen' auch als Oberbegriff zu Folienschläuchen ansieht und unter dem Begriff , Gegenlage' alle Arten von Auflagemöglichkeiten für Materialbahnen, wie zum Beispiel andere Folienschläuche andere Materialbahnen und Wickelhülsen, zusammenfasst, lassen sich die in den drei Druckschriften dargestellten Maschinen folgendermaßen charakterisieren:

Es handelt sich um Vorrichtungen zum Transport von Materialbahnen und zum Festlegen derselben auf einer Gegenlage, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: zumindest eine Transportwalze zum Transport der Materialbahnen und Mittel zum Beaufschlagen zumindest von Teilen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung, deren elektrostatische Kräfte zum Fixieren dieser

Teile auf einer Gegenlage beitragen.

Alle diese Vorrichtungen lassen Wünsche bezüglich der Zuverlässigkeit des Anhaftverhaltens der Materialbahn auf ihrer Gegenlage offen.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der sich das Anhaften der Materialbahn auf ihrer Gegenlage noch zuverlässiger herbeiführen lässt als bisher.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest eine Transportwalze Mittel zum Beaufschlagen zumindest von Teilen der Materialbahn mit einer elektrostatischen Ladung umfasst.

Der Umfang der Verbesserung des Anhaftverhaltens durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist überraschend. Offenbar ist der geringere Abstand, den die Materialbahnen zu den Transportwalzen haben, sowie der Umstand, dass sie eben direkten Kontakt zu diesen haben und je nach Umschlingungswinkel und Bahngeschwindigkeit den Kontakt auch eine gewisse Zeit halten können, für diesen Umstand hauptverantwortlich. Bevorzugte Einsatzorte der Erfindung sind Wickelvorrichtungen für Folienmaterial, wobei auch Papierwickler in Frage kommen. Wie erwähnt kann die Erfindung auch in anderen Maschinen, in denen Materialbahnen transportiert werden, eingesetzt werden.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der gegenständlichen Beschreibung und der Patentansprüche deutlich. Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 a Eine Prinzipskizze der Anwickelvorrichtung eines Kontaktwicklers

Fig. 1 b Eine Prinzipskizze der Anwickelvorrichtung desselben

Kontaktwicklers wie in Figur 1 b

Fig. 2a Eine Prinzipskizze der Anwickelvorrichtung eines Wendewicklers

Fig. 2b Eine Prinzipskizze der Anwickelvorrichtung desselben

Wendewicklers wie in Figur 1 b Fig. 3a einen Schnitt durch eine Transportwalze mit einem Beispiel für

Mittel zum Beaufschlagen einer Materialbahn mit einer Ladung Fig. 3b einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 3a Fig. 4a einen Schnitt durch eine Transportwalze mit einem anderen

Beispiel für Mittel zum Beaufschlagen einer Materialbahn mit einer

Ladung Fig. 4b einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 4a

Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze der Anwickelvorrichtung eines Kontaktwicklers mit einer Kontaktwalze 2a, die im Falle des Kontaktwicklers auch die letzte Transportwalze des Wicklers ist, die die Materialbahn 1 berührt, bevor sie die Wickelhülse 4 erreicht, die hier die Rolle der Gegenlage, auf der die Materialbahn festgelegt wird, einnimmt. Zu erwähnen ist noch die bei

Kontaktwicklern weit verbreitete weitere Transportwalze 2, die die Material bahn auf der Kontaktwalze 2a festlegt.

In der Kontaktwalze sind die Elektroden 5, welche Ladung an die Matehalbahn heranführen, angedeutet. Auf der Kontaktwalze 2a ist die Transportrichtung z der Materialbahn 1 mit der Drehrichtung z der Walze 2a identisch. Ist der alte Materialbahnwickel 7 fertig gewickelt, durchtrennt das Messer, 6 die Materialbahn 1 und die Elektroden 5 übertragen Ladung auf die Materialbahn, deren Ende unter dem Einfluss der von der Ladung q ausgehenden elektrostatischen Kräfte auf der neuen Wickelhülse 4 festgelegt werden. Aufgrund der besonders kritischen Platzverhältnisse rund um die neue Wickelhülse sind Kontaktwickler ein bevorzugter Einsatzort für Transportwalzen 2a, die Mittel zum Beaufschlagen von Teilen der Materialbahn mit Ladung beinhalten. Doch auch das Anwickelverhalten von Wendewicklern - wie sie beispielsweise in den DE 102 02 462, DE 102 02 687, DE 102 03 149 und DE 102 02 463 gezeigt sind - lässt sich durch die Verwendung einer solchen Walze verbessern. Bei einem solchen Wendewickler, dessen für den Wickelvorgang wichtige Teile in Figur 2 skizziert sind, läuft die Materialbahn in der Regel über die Transportwalzen 2 und 2a auf den alten Wickel 7. Wenn dieser Wickel gewechselt werden soll, wird zunächst die neue Wickelhülse 4 an die Materialbahn 1 herangefahren. Dann wird die Materialbahn 1 durchtrennt, und das nicht dargestellte freie Ende der Materialbahn 1 wird auf die Wickelhülse 4 angewickelt, wobei verschiedene Methoden bekannt sind, um das freie Ende zunächst auf der Wickelhülse 4 festzulegen. Auch hier ist es vorteilhaft, wenn insbesondere die letzte Transportwalze 2a, welche in der Transportrichtung z von der Materialbahn 1 berührt wird, bevor sie die neue Wickelhülse 4 erreicht, mit Mitteln zum Beaufschlagen der Materialbahn mit einer Ladung q ausgestattet ist. Die Figuren 3 und 3a zeigen einen Schnitt durch eine Transportwalze 2b mit einem Beispiel für Mittel zum Beaufschlagen einer Materialbahn mit einer Ladung q. Diese Mittel decken lediglich einen bestimmten Winkelbereich der Mantelfläche der Walze 2b ab, wie in Figur 3 gezeigt ist. Figur 3a ist ein vergrößerter Ausschnitt der Figur 3, die den Aufbau der Mittel detailliert zeigt.

Der Grundkörper 10 der Walze 2b ist oft aus Metall gefertigt. Er wird umgeben von einer weichen, oft schaumartig ausgeprägten Gummi- oder Kunststoffschicht 11 , die bevorzugt aus Polyurethan besteht. Diese Schicht ist in dem Bereich, der zur Beaufschlagung der Folie mit Ladung dient, dünner ausgeprägt als am übrigen Umfang der Walze oder in diesen Bereich sogar ausgespart. In diesem Bereich folgt eine weitere Isolierschicht 12, die beispielsweise aus Teflon sein kann. Der Zweck dieser Schicht besteht darin, die stromtragende Metallfolie 13 zuverlässig gegen den Grundkörper 10 zu isolieren. Auf die stromtragende Metallfolie 13 folgt die schwach leitende Schicht 14, die einen größeren elektrischen Widerstand als Metalle, aber einen geringeren als Isolatoren - wie beispielsweise die Teflonschicht - aufweist. Zur Bereitstellung einer solchen Schicht kommen sogenannte elektrisch leitfähige Kunststoffe in Betracht, die in der Regel aus Makromolekülen bestehen, die eine Vielzahl delokalisierbarer Elektronen aufweisen. Diese Elektronen entstammen oft Mehrfachbindungen zwischen den Atomen der Moleküle. Darüber hinaus werden solche Kunststoffe durch die Zugabe (Dotierung) leitfähiger Stoffe wie Metallen oder Graphit leitfähiger gemacht. Die elektrische Leitfähigkeit dieser Kunststoffe ist auch nach all diesen Maßnahmen noch immer um Größenordnungen niedriger als die von Metallen wie Kupfer, aber sehr viel besser als die gewöhnlicher Kunststoffe.

Auf dieser schwach leitenden Schicht 14 sitzen die nadeiförmigen Elektroden 15. Diese Elektroden 15 werden auch von der Schicht 14 gehalten, wobei kein direkter elektrischer Kontakt zwischen der Metallfolie 13 und den Elektroden 15 besteht. Die nadeiförmigen Elektroden 15 sind in ihrer Umfangsrichtung von den kreiszylinderförmigen Röhrchen 17, welche an ihren Stirnseiten offen sind, eingefasst. Die Röhrchen 17 sind ihrerseits in der Kunststoffschicht vergossen Die können aber auch wieder entnommen werden, so dass rohrartige Kanäle in der Kunststoffschicht 16 verbleiben. Die Kunststoffschicht 16 schließt bündig mit der Schicht 11 an und bildet mit dieser die Manteloberfläche der Walze 2b, welche lediglich durch die von den Röhrchen 17 freigehaltenen Öffnungen 18 unterbrochen wird. Dank der Öffnungen 18 haben die Elektroden 15 freien Kontakt zur Umgebung der Walze, obwohl ihre Spitzen nicht über den Umfang der Walze hinausragen.

In der in diesem Schnitt nicht dargestellten axialen Richtung der Walze 2b folgen mehrere Elektroden aufeinander, so dass die ganze Breite einer über die Walze laufenden Folienbahn von den Elektroden mit Ladung beaufschlagt werden kann. Zu diesem Zweck wird die Metallfolie 13, welche für die Elektroden hier als gemeinsamer Stromleiter dient, mit Strom beaufschlagt. Dieser Strom fließt durch die schwach leitende Schicht 14 zu den Elektroden 15, wobei der Schicht 14 die Funktion von Widerständen zwischen Elektroden und Stromleiter zukommt. Von den Spitzen der Elektroden 15 aus wird eine Materialfolie - auch über gewisse Luftstrecken hinweg - mit Ladung q beaufschlagt.

Als besonders effektiv hat sich die Aufladung von Kunststoffbahnen erwiesen. Jedoch bringt auch die erfindungsgemäße Festlegung anderer Bahnen - wie beispielsweise von Papierbahnen - auf verschiedenen Gegenlagen Vorteile mit sich. Insbesondere bei dem Einsatz erfindungsgemäßer Transportwalzen zum Festlegen eines Bahnanfangs auf einer Wickelhülse hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das auf der Transportwalze liegende Bahnende zunächst durch Vakuum auf der Transportwalze gehalten wird, um dann durch einen Luftstoß, welcher wie das Vakuum aus dem Inneren der Walze durch Luftlöcher in der Umfangsfläche derselben auf die Folie einwirkt, abgehoben zu werden. Die Einzelheiten dieses Vorgangs sind der DE 101 40 365 A1 zu entnehmen.