Vorrichtung zum Befestigen von Flächenelementen

Abstract

 2.1 Bisherige Verfahren haben folgende Nachteile: Materialien werden beschädigt, können nicht verrückt werden, nur leichte Materialien können befestigt werden, spezielle Tafeln werden benötigt, für den mobilen Einsatz sind die Systeme unerfreulich schwer oder sperrig, Verbrauchsmaterial wird benötigt, Befestigungselemente können leicht entwendet werden und stören das Gesamtbild.
2.2 Mit Hilfe von ungefährlichen Hochspannungsquellen, wie z.B. piezoelektrischen Elementen werden Befestigungselemente elektrostatisch aufgeladen, die sehr gut auf den verschiedensten Untergründen wie Tapeten, Putz, Glas, Wandtafeln, Rollos, Metallen etc. haften und die zugleich auch sehr schwere und dicke Flächenelemente tragen.
2.3. Die Vorrichtung kann zur Visualisierung im Lehrbereich, zur Präsentation, Moderation etc. auch als mobiles System Anwendung finden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um Flächenelemente, z.B. Papierseiten; Karten, Prospekte, Prospekthüllen, Demonstrationsmaterial, Merkzettel, Lehr- und Lernmittel und ähnliches mehr auf einem Untergrund zu befestigen. Bisher gibt es dafür Magnettafeln, Pinwände, oder aber man befestigt die Materialien mit Klebstoffen oder Klebebändern. Bekanntgeworden ist auch ein Verfahren, bei dem elektrostatische Aufladung von weichmacherfreien PVC-Folien genutzt wird (PS 25 17 224).

[0002] Letzteres Verfahren hat folgende Nachteile: Die haftenden Kräfte sind ziemlich gering und reichen nicht aus, schweres Material, wie z.B. ganze Prospekte, dickere Kartons, Metallfolien oder gar Bücher zu befestigen. Außerdem schmiegt sich hartes PVC nicht an unebene Untergründe wie Strukturtapeten oder Putz an und haftet dadurch nur ungenügend punktförmig. Bei nicht genügender Aufladung müssen die Folien zusätzlich durch Reibung aufgeladen werden. Hierbei kann es leicht zu Knittern kommen, und Schrift oder Zeichnung kann leicht verschmiert werden. Ein weiterer Nachteil ist die Verwendung von umweltschädlichem chlorhaltigem PVC, dessen Entsorgung problematisch ist.

[0003] Die Nachteile von Magnetwänden sind folgende: Auch hier ist die Haftkraft relativ gering und bei dickeren Materialien nicht mehr ausreichend genug. Hier helfen auch nicht mehr mehrere Magnete. Magnete werden zudem gerne entwendet, außerdem stören sie das Gesamtbild. Zudem benötigt man eine Eisenplatte als Untergrund. Die ist schwer und kostspielig. Besonders das Gewicht ist für einen mobilen Einsatz sehr hinderlich.

[0004] Pinwände haben ähnliche Nachteile: Die Elemente werden durchlöchert, die Nadeln werden gern entwendet, man braucht einen speziellen Untergrund und sie sind für den mobilen Einsatz unerfreulich sperrig.

[0005] Klebematerialien haben den großen Nachteil, daß sie auf den Oberflächen halten leiben oder aber sie beim Abnehmen leicht beschädigen oder zerstören. Zudem können sie bei einigen Materialien dann nicht mehr verschoben werden, wie es bei entwickelnden Moderationsverfahren erforderlich ist. Außerdem sind es kostspielige Verbrauchsmaterialien und einige sind durch Lösungsmittel gesundheitsschädlich.

[0006] Es stellt sich also die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, und die eine sichere, kostengünstige, umweltschonende, ästhetische, auch für den mobilen Einsatz leicht zu handhabende, auf den verschiedensten Untergründen, auch bei schwereren Elementen wirkende und temporäre Befestigung ermöglicht.

[0007] An Hand der Zeichnungen werden im Folgenden die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genauer beschrieben.

[0008] Es zeigen:

Figur 1
Eine Vorrichtung zum Übertragen von elektrischer Ladung bestehend aus den Elementen (1) bis (8) und eines zu befestigenden Flächenelementes (9) mittels einer Folie (10) auf einem Untergrund (11).

Figur 2
Eine Folie (10) auf der Leiterbahnen (12) angebracht sind und einem metallischen Untergrund (11). Die Aufladung erfolgt zweipolig nämlich auf die Leiterbahnen (12) und den metallischen Untergrund (11).

Figur 3
Eine weitere vorteilhalte Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Übertragen elektrischer Ladungen bestehend aus den Elementen (1) bis (7)

Zu Figur 1:

[0009] Die Vorrichtung aus den Elementen 1 bis 8 hat ein piezoelektrisches Element (5), das in einem Griff (6) untergebracht ist. Der Druck auf das piezoelektrische Element wird mit einem Knopf (7 ) übertragen, der mit einem Schalter (8) gekoppelt ist.
Dieser Schalter schließt sich bei Druck auf den Knopf (7) und öffnet sich, wenn kein Druck mehr ausgeübt wird. Das hat den Vorteil, daß die Umpolung, bei Entspannung des piezoelektrischem Elements, nicht wirksam wird. Über eine Leitung (4) fließt der Strom auf eine Metallschicht (2) und damit aufmetallische Stifte (3), die in einem Körper (1) aus nichtleitendem Material untergebracht sind. Diese Vorrichtung und eine Folie z.B. aus PE reichen aus, um ein Flächenelement (10) auf einem Untergrund (11) zu befestigen. Der Untergrund kann ruhig etwas uneben sein wie z.B. Putz oder eine Tapete. Man braucht lediglich unter Drücken des Knopfes (7) über das Flächenelement (9) und die Folie (10) zu streichen.

[0010] Etwas problematisch sind Untergründe mit wenig Masse, z.B. Rollos. Hier hilft, wenn man die Folie und das Flächenelement auf ein gut leitendes Material, z.B. Aluminiumfolie legt, dann auflädt und anschließend an den Untergrund drückt. Entscheidend für die Haftung ist ein möglichst starkes elektrisches Feld, was durch einen gut leitenden Untergrund oder einem Untergrund mit großer Masse gewährleistet ist. Man kann auch Flächenelemente aus Verbundmaterial nehmen, z.B. Papier-PE, dann entfällt die zusätzliche Folie. Ebenso kann man Klarsichthüllen nehmen, mit oder ohne Einlage.

[0011] Für den mobilen Einsatz eignet sich als Untergrund ein Verbund aus Metall und PE. Den kann man aufrollen und beliebig aufhängen, falls keine geeigneten Untergründe da sind, oder falls es sich um schwere Flächenelemente handelt. Lädt man so einen Verbund auf, ist es möglich, Flächenelemente mit 11 kg pro m² zu befestigen. Mit so einem Verbund kann man auch Tafeln oder Stellwände ausrüsten.

[0012] Statt eines piezoelektrischen Elements kann als Stromquelle auch ein Bandgenerator dienen. Hier ist eine zweipolige Aufladung, nämlich auf den metallischen Untergrund und auf die Aufladevorrichtung, noch sehr viel wirkungsvoller. Im Test wurden damit Flächenelemente mit einem Gewicht von ca. 27 kg pro m² befestigt, und sie hielten immerhin 50 Stunden.
Eine zweipolige Aufladung der Folie (10) kann auch über Leiterbahnen (12) und einem metallischen Untergrund (11), wie in Figur 2 gezeigt, erfolgen. Das hat den Vorteil, daß eine so ausgerüstete Stellwand oder Tafel mit der Spannungsquelle ständig verbunden ist, und eine Auffrischung der Aufladung periodisch gesteuert erfolgen kann, falls sehr lange Haftzeiten erforderlich sind. Auf normalen Wänden, selbst in sehr warmen Räumen mit extrem hoher Luftfeuchtigkeit, halten aber Flächenelemente aus Papier auch ohne Auffrischung im Test schon 400 Tage, und sie halten noch sehr fest.

[0013] Eine weitere Möglichkeit der zweipoligen Aufladung ist, Leiterbahnen auf der Rückseite des zu befestigenden Flächenelementes anzubringen. Das hat den Vorteil, daß die Aufladung nur in dem Bereich des jeweiligen Flächenelementes zu erfolgen braucht.

[0014] Eine weitere vorteilhafe Ausgestaltung der Vorrichtung zur Übertragung von elektrischer Ladung zeigt Figur 3:
Die Spannung wird hier über einen Leiter ( 3 ) auf einen Metallstab ( 13 ) übertragen. Der Metallstab ( 13 ) ist durch eine Achse ( 15 ) beweglich gelagert, dadurch paßt er sich der Ebene des Flächenelementes an und liegt so immer plan auf Der Metallstab kann zylindrisch ausgebildet sein, dadurch tritt die Ladung an der Stelle, an der der Zylinder auf der Folie aufliegt, bedingt durch die Krümmung, aus. Bei zylindrischer Ausbildung kann der Metallstab drehbar um seine Längsachse gelagert sein, so daß ein materialschonendes und reibungsarmes Abrollen möglich ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß der Metallstab mit einem Flies ( 14 ), das z.B. aus Synthetikfasern bestehen kann, beschichtet ist. Die Ladung tritt an den Faserenden aus, hierdurch wird eine sehr gleichmäßige Ladungsverteilung auf der Folie oder Schicht erreicht. Ein weiterer Vorteil dieser Beschichtung ist, daß Staubpartikel zugleich von der Folie genommen werden. Zudem werden empfindliche Folien oder Flächenelemente vor Beschädigung geschützt.

[0015] Ist die Hochspannungsquelle ein piezokeramisches Element ( 5 ), so kann die Aufladung der Folie oder Schicht dadurch wesentlich verstärkt werden, daß der zweite Pol des Elementes ( 5 ) über einen Leiter (16) mit einer Metallplatte ( 17 ) verbunden ist, die so angebracht ist, daß man sie bei der Betätigung der Vorrichtung mit der Hand berührt. Durch diesen Körperschluß wird eine Erdung des piezokeramisches Elementes (5) erreicht, was die Aufladung erheblich verstärkt.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Befestigen von Flächenelementen auf einem Untergrund mit Hilfe von elektrostatischer Aufladung dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht oder Folie (10) aus einem Material mit möglichst kleiner Dielektrizitätskonstante z.B. Polyethylen oder Polytetrafluorethylen, mit einer Hochspannungsquelle aufgeladen wird und dadurch die haftende Kraft ausübt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannung durch den piezoelektrischen Effekt erzeugt wird, und die Spannung nur bei Druck auf das piezokeramische Element oder bei Entspannung des piezokeramischen Elementes genutzt wird, was durch einen Schalter (7) geschieht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf einer Seite metallisiert ist.,und daß die Metallschicht leitend mit einem Pol der Hochspannungsquelle verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß auf der metallabgewandten Seite der Folie leitende Bahnen (12) angebracht sind, und diese mit der Hochspannungsquelle verbunden werden.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung mit einzelnen Metallstiften (3), die durch eine metallische Schicht (2), die mit einem Pol der Spannungsquelle (5) verbunden ist, elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und die sich in einem Körper (1) aus nichtleitendem Material befinden, erfolgt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung zweipolig, nämlich auf dem metallischen Untergrund und den Leiterbahnen bzw. den Metallstiften (3), erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die zu befestigenden Flächenelemente aus einem Verbundmaterial bestehen, deren einer Bestandteil aus einem Material mit möglichst kleiner Dielektrizitätskonstante ist.

8. Vorrichtung nach Ansspruch 5 dadurch gekennzeichnet die Hochspannungsquelle (5) über einen elektrisches Leiter (3) mit einem Metallstab (13), auf dem ein Flies (14) angebracht ist und der schwenkbar gelagert ist, verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstab zylindrisch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach den Anprüchen 5,8 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Pol eines piezokeramischen Elementes als Hochspannungsquelle durch einen Leiter (16) mit einer Metallplatte (17) verbunden ist, die so angebracht ist, daß sie beim Umfassen des Gerätes Kontakt mit der Hand des Benutzers hat.

Zeichnung