DE102008018920A1

DE102008018920A1 - Pinning electrode arrangement

Info

Publication number: DE102008018920A1
Application number: DE102008018920A
Authority: DE
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2009-10-22
Also published as: WO2009127197A3; WO2009127197A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pinning-Elektrodenanordnung (10) für die Herstellung von Kunststoff-Folienbahnen (4, 5) durch Extrudieren aus einer Schlitzdüse (2) und Abkühlen auf einer rotierenden, gekühlten Gießwalze (3). Die Pinning-Elektrodenanordnung (10) verwendet Pinning-Bürsten (13) mit leitfähigen Borsten (13a) oder Fasern (13b) als Sprühelektroden zur Aufbringung von elektrostatischen Ladungen auf die Oberfläche der Kunststoff-Folienbahnen (4, 5), um deren Anlage an die Gießwalze (3) zu verbessern. Die Pinning-Bürsten (13) können quer über die Breite der Kunststoff-Folienbahnen (4, 5) und/oder an deren seitlichen Rändern liegen und verschieb- oder verschwenkbar angeordnet sein.The invention relates to a pinning electrode assembly (10) for the production of plastic film webs (4, 5) by extruding from a slot die (2) and cooling on a rotating, cooled casting roll (3). The pinning electrode assembly (10) uses pinning brushes (13) with conductive bristles (13a) or fibers (13b) as discharge electrodes for applying electrostatic charges to the surface of the plastic film webs (4, 5) to engage them Casting roller (3) to improve. The pinning brushes (13) can lie across the width of the plastic film webs (4, 5) and / or on their lateral edges and can be arranged to be displaceable or pivotable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pinning-Elektrodenanordnung, insbesondere für die Herstellung von Kunststoff-Folienbahnen durch Extrudieren aus einer Schlitzdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a pinning electrode arrangement, in particular for the production of plastic film webs by extrusion from a slot nozzle according to the preamble of the claim 1.

Kunststoff-Folienbahnen werden seit langem durch Extrudieren einer schmelzflüssigen, thermoplastischen Kunststoffmasse mittels Schlitzdüsen erzeugt. Die noch flüssige aus der Schlitzdüse austretende Folienbahn gelangt auf eine schnell bewegte, gekühlte Oberfläche, bevorzugt eine rotierende Kühlwalze, an der sie zur Anlage kommt und unter der Kühlwirkung zu einer dünnen Folie erstarrt. Nach dem Erstarren wird die Folie von der Kühlwalze gelöst und üblicherweise einer weiteren Bearbeitung durch Quer- und/oder Längsrecken zugeführt, bevor sie, nun gänzlich abgekühlt, einer Wickelstation übergeben wird.Plastic film webs have long been made by extruding a molten, thermoplastic plastic compound by means of slot nozzles generated. The still liquid from the slot nozzle exiting film web reaches a fast moving, cooled Surface, preferably a rotating chill roll, where it comes to the plant and under the cooling effect too a thin film solidifies. After solidification, the Film released from the chill roll and usually a further processing by transverse and / or longitudinal stretching before being cooled down completely, a winding station is handed over.

Beim Anlegen der noch flüssigen Folienbahn an die Kühlwalze kann es zu Einschlüssen kleiner Luftbläschen kommen, was zu sichtbaren und deshalb unerwünschten Strukturen auf der Oberfläche der Folie führt. Zur Abhilfe dieses Problems und um ein schnelles und dichtes Anliegen der flüssigen Folie auf der Kühlwalze sicherzustelle, ist es gebräuchlich, auf die der Kühlwalze abgewandten Oberseite der Folie eine elektrostatische Ladung aufzubringen, und zwar unmittelbar bevor die flüssige, aber elektrisch nichtleitende Folie in erste Berührung mit der Kühlwalze kommt. Da die Kühlwalze aus Metall besteht und elektrisch leitend ist, entstehen zwischen den Ladungen auf der Oberseite der Folie und der Oberfläche der Walze anziehende elektrostatische Kräfte, welche die Folie in Richtung auf die Kühlwalze drücken. Durch diesen Effekt, der nach üblichem Sprachgebrauch dem amerikanischen Ursprung folgend als „Pinning” bezeichnet wird, gelangt die Folie in dichte Anlage an die Kühlwalze, ohne dass es zu schädlichen Lufteinschlüssen kommt.At the Applying the still liquid film web to the cooling roller it can lead to inclusions of small air bubbles, what to visible and therefore undesirable structures on the surface of the film leads. As a remedy this problem and a quick and dense concern of the liquid It is in use on film, on the chill roll the upper side of the film facing away from the cooling roller Apply electrostatic charge, and immediately before the liquid, but electrically non-conductive film in first Contact with the cooling roller comes. Because the chill roll is made of metal and is electrically conductive, arise between the charges on top of the film and the surface the roller attracting electrostatic forces, which the Press foil towards chill roller. By this effect, which according to customary usage of the American Origin is referred to as "pinning", the film comes in tight contact with the chill roll, without that it comes to harmful air bubbles.

Ein frühes Beispiel für ein derartiges Vorgehen und eine entsprechend ausgestattete Anlage zur Herstellung von Folienbahnen ist in der US 3 223 757 beschrieben. Zum Aufbringen der elektrostatischen Ladungen auf die Oberseite der Folien werden Pinning-Elektrodenanordnungen in verschiedenen Varianten vorgestellt. Wobei schon in dieser Druckschrift sowohl quer über die gesamte Breite der Kunststoff-Folienbahn sich erstreckende Pinning-Elektroden in Form eines gespannten Drahtes oder einer Reihe von einzelnen, beabstandeten Nadeln als auch nur auf die Bereiche in der Nähe der Folienkanten einwirkende einzelne Nadelelektroden gezeigt sind.An early example of such a procedure and a correspondingly equipped plant for the production of film webs is in the US 3,223,757 described. For applying the electrostatic charges on the top of the films pinning electrode arrangements are presented in different variants. Wherein this document already shown across the entire width of the plastic film web extending pinning electrodes in the form of a tensioned wire or a series of individual, spaced needles and only on the areas in the vicinity of the film edges acting individual needle electrodes are shown.

Die Pinning-Elektroden sind an einen Pol einer Hochspannungsquellle angeschlossen, während der andere Pol – genau so wie die Kühlwalze – geerdet ist. Bei eingeschalteter Hochspannung wirken die Pinning-Elektroden als Sprühelektroden in einer Koronaentladung mit begrenzter Stromstärke, die elektrische Ladungsträger, also positive Ionen oder negative Elektronen, erzeugt und auf die Oberfläche der Folie richtet. Die Pinning-Elektroden haben keine Berührung mit der Oberfläche der Folie und auch nicht mit der Kühlwalze, da letzteres einen Kurzschluss bedeuten würde, sondern sind in einem bestimmten festen Abstand zur Folienoberfläche angeordnet. Bei zu hoher Spannung an den Pinning-Elektroden kann es zu elektrischen Überschlägen in Form von Funken oder kleinen Blitzen auf die geerdete Kühlwalze oder auf die Folienoberfläche kommen. Dies führt zu einer Beeinträchtigung der Pinning-Wirkung und kann Schäden an der Folienbahn oder der Oberfläche der Kühlwalze hervorrufen.The Pinning electrodes are connected to one pole of a high voltage source connected while the other pole - exactly as the cooling roll - is grounded. When switched on High voltage, the pinning electrodes act as sputtering electrodes in a corona discharge with limited amperage, the electric charge carriers, ie positive ions or negative ones Electrons, generated and directed to the surface of the film. The pinning electrodes have no contact with the surface the film and not with the chill roll, since the latter would mean a short circuit, but are in one arranged certain fixed distance to the film surface. Excessive voltage on the pinning electrodes can lead to electrical flashovers in the form of sparks or small flashes on the grounded chill roll or come to the film surface. this leads to Affects the pinning effect and can damage on the film web or the surface of the cooling roller cause.

Weitere ähnliche Pinning-Elektrodenanordnungen und Pinning-Verfahren sind unter anderem in der US 3 758 251 , der US 4 309 368 und der DE 203 17 057 U1 beschrieben. Alle diese Pinning-Elektrodenanordnungen verwenden Pinning-Elektroden in Form von gespannten Drähten oder metallischen Bändern mit schneidenartigen Kanten oder beabstandeten Nadeln, die auch in Gruppen angeordnet sein können. Hierbei hat man mit verschiedenen Formgebungen der Pinning-Elektroden und mit bereichsweise variablen Abständen der Pinning-Elektroden von der Oberfläche der Folie versucht, eine Optimierung der Pinning-Wirkung zu erreichen.Other similar pinning electrode arrangements and pinning methods are disclosed in, inter alia US 3,758,251 , of the US 4,309,368 and the DE 203 17 057 U1 described. All of these pinning electrode arrangements use pinning electrodes in the form of strained wires or metallic bands with blade-like edges or spaced needles, which may also be arranged in groups. In this case, attempts have been made to optimize the pinning effect with various shapes of the pinning electrodes and with regions of variable spacing of the pinning electrodes from the surface of the film.

Bei derartigen Anordnungen hat sich in der Praxis gezeigt, dass es schwierig ist, eine für ein optimales Pinning erforderliche Ladungsdichte auf der Oberfläche der Kunststoff-Folienbahn aufzubringen, ohne dass es zu unerwünschten elektrischen Überschlägen kommt. Zudem sind die bekannten Pinning-Elektrodenanordnungen nur begrenzt an Änderungen im Betrieb der Anlage zur Herstellung von Folienbahnen anpassbar.at Such arrangements have been found in practice to be difficult is a charge density required for optimal pinning to apply on the surface of the plastic film web, without that it leads to unwanted electrical flashovers comes. In addition, the known pinning electrode arrangements are only limited to changes in the operation of the plant for production customizable by film webs.

Der Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Pinning-Elektrodenanordnung anzugeben, die eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Pinning-Wirkung erzielt und die flexibel an die jeweils vorliegenden Einsatzbedingungen anpassbar ist.Of the On this basis, the invention is based on the object, a pinning electrode arrangement which improved one over the prior art Achieved pinning effect and flexible to the respective present Operating conditions is customizable.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Pinning-Elektrodenanordnung mit der Gesamtheit der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 18 angegeben.Solved This object is achieved by a pinning electrode assembly with the Entitude of the features listed in claim 1. Further advantageous embodiments are in the claims 2 to 18 specified.

Nach der Erfindung werden als Pinning-Elektroden Bürsten eingesetzt, die Borsten oder Fasern aus zumindest teilweise elektrisch leitendem Material enthalten. Als bevorzugte Materialien für die Borsten oder Fasern der Pinning-Bürsten werden dünne Metalldrähte oder Kohlenstoff-Filamente eingesetzt, deren Dicke im Bereich von 1 μm bis zu 25 μm liegt und die Längen zwischen 1 mm und 50 mm aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass handelsübliche „Antistatik-Bürsten” als Pinning-Bürsten geeignet sind, wenn sie eine hinreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen. Wegen der relativ hohen Temperaturen im Bereich der schmelzflüssigen Kunststoff-Folienbahn und der Breitschlitzdüse, die über merklich über 100°C liegen können, müssen die Pinning-Bürsten mit allen ihren Bestandteilen mindestens bis 120°C beständig sein, sofern nicht besondere Maßnahmen zu deren Kühlung vorgesehen sind.According to the invention brushes are used as pinning electrodes containing bristles or fibers of at least partially electrically conductive material. As preferred materials for the bristles or fibers of the pinning brushes are thin metal wires or carbon filaments used whose thickness is in the range of 1 micron to 25 microns and have the lengths between 1 mm and 50 mm. It has been found that commercial "anti-static brushes" are suitable as pinning brushes, if they have a sufficient temperature resistance. Because of the relatively high temperatures in the area of the molten plastic film web and the slot die, which can be significantly above 100 ° C, the pinning brushes must be resistant with all its components at least up to 120 ° C, unless special measures for their cooling are provided.

Der Querschnitt der Pinning-Bürsten im Bereich der Borsten oder Fasern ist bevorzugt im Wesentlichen rechteckig, wobei „im Wesentlichen” bedeutet, dass auch Rechtecke mit abgerundeten Ecken umfasst sein sollen. Im Bereich der Folienkante eingesetzte Bürsten können jedoch nach der Erfindung auch andere Querschnittsformen aufweisen, wie beispielsweise einen runden oder ovalen Querschnitt. Für das Kanten-Pinning sind zudem L- oder T-förmige Querschnitte von Vorteil, bei denen sich ein Arm quer zur Kunststoff-Folienbahn und der andere Arm parallel zur Folienkante erstreckt. Hiermit ist im Bereich der Folienkante ein bevorzugtes Kanten-Pinning, auch als Edge-Pinning bezeichnet, über einen breiteren Streifen erzielbar.Of the Cross section of the pinning brushes in the area of the bristles or fibers is preferably substantially rectangular, with "im Essence "also means that rectangles with rounded corners should be included. Brushes used in the area of the foil edge However, according to the invention, other cross-sectional shapes have, such as a round or oval cross-section. For edge pinning are also L- or T-shaped Cross-sections of advantage, in which an arm across the plastic film web and the other arm extends parallel to the foil edge. Hereby is in the area of the film edge a preferred edge pinning, too referred to as edge pinning, over a wider strip achievable.

In überraschender Weise hat sich in Versuchen gezeigt, dass bei Verwendung von Bürsten eine deutlich höhere und gleichmäßigere elektrische Ladungsbelegung der Folienoberfläche eintritt als bei Einsatz der üblicherweise als Pinning-Elektroden vorgesehenen Drähte oder Nadeln.In surprising Way has been shown in experiments that when using brushes a much higher and more consistent electrical charge occupancy of the film surface occurs as when using the commonly provided as pinning electrodes Wires or needles.

Die erfindungsgemäßen Bürsten erstrecken sich je nach den Erfordernissen des Einsatzes nur im Bereich der seitlichen Kanten (edge pinning), nur quer zur Kunststoff-Folienbahn über deren gesamte Breite oder in einer Kombination dieser beiden Anordnungen sowohl quer als auch längs der Seitenkanten der Kunststoff-Folienbahn. Die Pinning-Bürsten sind jeweils mit einer bevorzugt einstellbaren Hochspannungsquelle verbunden, wobei die an die einzelnen Bürsten angelegten Spannungen individuell wählbar sein können. Natürlich ist es auch möglich, alle Pinning-Bürsten mit der gleichen Spannung zu versorgen. Die erfindungsgemäßen Pinning-Bürsten haben keine Berührung mit der Oberfläche der Folienbahn, sondern befinden sich in einem Abstand zu dieser. Dieser Abstand ist in Abhängigkeit von der anliegenden Hochspannung derart einzustellen, dass ein optimales Besprühen der Folienoberfläche mit elektrischen Ladungen erfolgt, ohne dass jedoch ein elektrischer Überschlag zur metallischen Kühlwalze am seitlichen Rand der Folienbahn eintreten kann. Bei Hochspannungen zwischen ca. 3 bis 12 kV liegt der optimale Abstand zwischen den Pinning-Bürsten und der Oberfläche der Kunststoff-Folienbahn im Bereich zwischen 4 mm bis etwa 10 mm.The Brushes according to the invention extend depending on the requirements of the use only in the area of lateral Edges (edge pinning), just across the plastic film web their entire width or in a combination of these two arrangements both across and along the side edges of the plastic film web. The pinning brushes are each with a preferably adjustable high voltage source connected, wherein the applied to the individual brushes Voltages can be individually selected. Naturally It is also possible to use all the pinning brushes to supply the same voltage. The invention Pinning brushes have no contact with the Surface of the film web, but are in one Distance to this. This distance is dependent on adjust the applied high voltage such that an optimal Spraying the foil surface with electrical Charges occur, but without an electric flashover to the metallic cooling roller at the lateral edge of the film web can occur. At high voltages between about 3 to 12 kV the optimal distance between the pinning brushes and the Surface of the plastic film web in the area between 4 mm to about 10 mm.

Die verschiedenen erfindungsgemäßen Möglichkeiten der Konfigurierung der Pinning-Elektrodenanordnung sind beispielsweise durch Entfernen oder Hinzufügen von Pinning-Elektroden der erforderlichen Bauform zu realisieren. Hierfür sind im Bereich der Kühlwalze und Schlitzdüse Haltevorrichtungen vorzusehen, an denen die zugehörigen Pinning-Elektroden fixiert bzw. gelöst werden können. Alternativ hierzu kann die Pinning-Elektrodenanordnung auch fest installiert sein, allerdings bevorzugt mit manueller oder motorischer Justiermöglichkeit der Position der Pinning-Elektroden. Die Auswahl der eingesetzten Pinning-Elektroden erfolgt in diesem Fall durch die wählbare Versorgung der verschiedenen Pinning-Bürsten mit Hochspannung. So werden für das Kanten-Pinning nur die beiden an den Folienkanten befindlichen Pinning-Bürsten mit Hochspannung beaufschlagt und für das Flächen-Pinning nur die sich über die Breite der Kunststoff-Folienbahn erstreckende Pinning-Bürste. Werden beide Arten von Pinning-Elektroden eingesetzt, so ergibt sich ein Pinning in der gesamten Fläche der Kunststoff-Folienbahn mit verstärkter Wirkung im Bereich der Folienkanten.The different possibilities according to the invention the configuration of the pinning electrode arrangement are, for example by removing or adding pinning electrodes to realize the required design. For this are in the area of the cooling roller and slot nozzle holding devices provide, where the associated pinning electrodes can be fixed or solved. alternative For this purpose, the pinning electrode assembly also installed permanently be, but preferably with manual or motor adjustment of the Position of the pinning electrodes. The selection of the pinning electrodes used takes place in this case by the selectable supply of different pinning brushes with high voltage. So be for the edge pinning only the two at the edges of the film Pinning brushes subjected to high voltage and for the area pinning just spreads across the width the plastic film web extending pinning brush. If both types of pinning electrodes are used, then pinning in the entire surface of the plastic film web with increased effect in the area of the film edges.

Werden für das Kanten-Pinning Pinning-Bürsten mit einem länglichen, im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt eingesetzt, so ist die Längsrichtung der Pinning-Bürsten in bevorzugter Weise parallel zur Folienkante also in Drehrichtung der der Kühlwalze orientiert. Hierdurch ergibt sich eine besonders lange Verweilzeit der schnell bewegten Folienbahn unter der Pinning-Bürste und damit eine besonders hohe Aufladung der Folienoberfläche im Randbereich. Dies ist von Vorteil, da die schmelzflüssige Kunststoff-Folienbahn nach dem Austritt aus der Schlitzdüse dazu neigt, am jeweiligen Seitenrand eine Verdickung auszubilden. Durch eine hohe elektrische Aufladung in diesem Bereich wird eine erhöhte Kraft auf die Folienoberfläche ausgeübt. Dies führt dazu, dass der verdickte Randbereich der noch flüssigen Folie breitgedrückt wird. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Dicke der Folie vergleichmäßigt und ihre Breite wird erhöht. Damit kann ein Beschneiden des Randbereichs mit dem entsprechenden Abfall entfallen, und die Ausbeute der Folienherstellung ist erhöht. Zwar liegt diese Verbesserung der Ausbeute nur im niedrigen Prozentbereich, aber bei den großen Mengen an Folien, die auf die beschriebene Art hergestellt werden, kann dies einen beträchtlichen Gewinn an Wirtschaftlichkeit bedeuten.Become for edge pinning pinning brushes with one elongate, substantially rectangular cross-section used, so is the longitudinal direction of the pinning brushes in Preferably, parallel to the edge of the film so in the direction of rotation of the the cooling roller oriented. This results in a special long residence time of the rapidly moving film web under the pinning brush and thus a particularly high charge of the film surface in Border area. This is beneficial as the molten one Plastic film web after emerging from the slot nozzle tends to form on the respective side edge thickening. Due to a high electrical charge in this area is a exerted increased force on the film surface. This causes the thickened edge area of the still liquid film is pressed. hereby is advantageously equalized and the thickness of the film their width is increased. This can be a trimming of the Edge area with the corresponding waste accounts, and the yield the film production is increased. Although this improvement the yield only in the low percentage range, but at the big ones Quantities of films produced in the manner described, This can be a considerable profit in terms of profitability mean.

Bei einer Anordnung der länglichen Pinning-Bürsten mit ihrer Längsrichtung in Drehrichtung der Kühlwalze ist es bevorzugt, die der Kunststoff-Folienbahn zugewandte Seite der Pinning-Bürsten an die Form, d. h. an den Radius, der Kühlwalze anzupassen. Hierdurch werden gleichmäßige Verhältnisse für die Aufladung der Folienoberfläche erreicht, da der Abstand der Borsten oder Fasern von dieser Oberfläche immer gleich ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann eine solche längliche Bürste in mehrere Segmente unterteilt sein, deren Abstand von der bewegten Oberfläche individuell einstellbar ist. Die Segmente können hierbei in vorteilhafter Weise einzeln mit Hochspannung versorgt werden, so dass die Aufladung der Folienoberfläche in vielfacher Weise gesteuert und optimiert werden kann.In an arrangement of the elongated pinning brushes with their longitudinal direction in the direction of rotation of the cooling roller, it is preferable to the plastic film web side facing the pinning brushes to adapt the shape, ie to the radius, of the chill roll. As a result, uniform conditions for charging the film surface are achieved because the distance of the bristles or fibers from this surface is always the same. In a further embodiment, such an elongate brush can be subdivided into a plurality of segments whose distance from the moving surface can be set individually. The segments can be supplied individually with high voltage in an advantageous manner, so that the charging of the film surface can be controlled and optimized in many ways.

Im Rahmen der Erfindung können die Bürsten der Pinning-Elektroden im Bereich der Folienkanten quer zur Folienbahn und damit quer zur Drehrichtung der Oberfläche der Kühlwalze verstellbar sein. Hiermit ist eine einfache Anpassung n eine veränderliche Breite der extrudierten Kunststoff-Folienbahnen möglich. Solche Breitenänderungen können beispielsweise durch eine Veränderung der Zusammensetzung der Kunststoffschmelze, eine Änderung der Schlitzdüsengeometrie oder durch eine Temperaturänderung verursacht sein. Für die Verstellung sind die Bürsten bevorzugt auf Halterungen montiert, die mittels einem oder mehreren zugehörigen Antrieben relativ zur Kunststoff-Folienbahn und zur Kühlwalze verstellbar sind.in the Under the invention, the brushes of the pinning electrodes in the area of the film edges across the film web and thus across the Direction of rotation of the surface of the chill roller adjustable be. Hereby a simple adaptation n is a changeable one Width of the extruded plastic film webs possible. Such width changes can, for example by a change in the composition of the plastic melt, a change in the slot nozzle geometry or by caused a temperature change. For the Adjustment, the brushes are preferred on brackets mounted by means of one or more associated drives relative adjustable to the plastic film web and the cooling roller are.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, eine Steuereinrichtung vorzusehen, die es erlaubt, die erwähnte seitliche Verstellung der Bürsten automatisch durchzuführen. Hierfür wird bevorzugt eine Erfassungseinrichtung eingesetzt, die eine fortlaufende Bestimmung der Lage der Folienkanten durchführt und die hieraus gewonnenen Daten der Steuereinrichtung übermittelt. Die Erfassung der Folienkanten erfolgt bevorzugt mit optischen Mitteln, wie beispielsweise mit einer elektronischen Kamera oder mit einem Bildsensor und zugehöriger Abbildungsoptik. Unter Bildsensor sollen neben flächigen Array-Sensoren, wie sie in elektronischen Videokameras üblich sind, auch Zeilensensoren oder einzelne Sensorelemente mit einer Abtasteinrichtung wie einem Scanner verstanden werden. Die Ermittlung der Lage der Folienkante erfolgt ausgehend von den Sensorsignalen durch eine nachfolgende Bildauswertung. Die Verfahren und Einzelheiten der Bildanalyse sind dem einschlägigen Fachmann bekannt und müssen deshalb nicht weiter erläutert werden. Sie sind zudem kein Teil der Erfindung.In Further embodiment of the invention, it is advantageous, a control device be provided, which allows the mentioned lateral adjustment to perform the brushes automatically. Therefor Preferably, a detection device is used, which is a continuous Determining the position of the film edges performs and the derived data transmitted to the control device. The detection of the film edges is preferably carried out by optical means, such as with an electronic camera or with a Image sensor and associated imaging optics. Under image sensor are said to be next to planar array sensors, as in electronic Video cameras are common, even line sensors or individual Sensor elements understood with a scanner such as a scanner become. The determination of the position of the foil edge takes place starting from the sensor signals by a subsequent image analysis. The Procedures and details of the image analysis are the relevant Known in the art and therefore need not be further explained become. They are also not part of the invention.

In einer weiteren Abwandlung der Pinning-Elektrodenanordnung sind nur an den beiden Folienkanten die erfindungsgemäßen Pinning-Bürsten vorgesehen und diese mit einer konventionellen quer über die gesamte Breite der Kunststoff-Folienbahn gespannten Pinning-Elektrode kombiniert. Diese zusätzliche Pinning-Elektrode besteht bevorzugt aus einem Draht oder einem elektrisch leitfähigen Band, das in vorteilhafter Weise als Metallband mit einer der Folie zugewandten scharfen Schneide ausgebildet ist.In Another variation of the pinning electrode arrangement is only at the two edges of the film inventive Pinning brushes provided and these with a conventional across the entire width of the plastic film web tensioned pinning electrode combined. This additional pinning electrode is made preferably of a wire or an electrically conductive tape, that in an advantageous manner as a metal strip with one of the film facing sharp cutting edge is formed.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiebbare Randabdeckungen im Bereich der Folienkanten angeordnet, die elektrische Überschläge zwischen der Pinning-Elektrodenanordnung und der metallischen und deshalb elektrisch leitfähigen Oberfläche der Kühlwalze verhindern sollen. Die Randabdeckungen bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material und sind so zwischen den Pinning-Elektroden und der Kunststoff-Folienbahn und der Kühlwalze positioniert, dass sie letztere gegen Überschläge abschirmen, indem sie den Bereich, in dem Überschläge auftreten könnten, abdecken. Sie sind vorteilhaft als Abschnitte von Profilen ausgebildet, wobei L- oder U-Profile mit eckigem oder rundem Querschnitt bevorzugt sind. Da die Randabdeckungen, wie die gesamte Pinning-Elektrodenanordnung, in einem Bereich mit höheren Temperaturen angeordnet sind, wird für ihre Herstellung bevorzugt ein wärmebeständiges, isolierendes Material verwendet. Als solches ist insbesondere Keramik verschiedenster Art, auch Glas, oder ein wärmebeständiger Kunststoff, wie PTFE (Teflon) geeignet.in the Scope of the invention are sliding edge covers in the area arranged the film edges, the electrical flashovers between the pinning electrode assembly and the metallic and therefore electrically conductive surface of the To prevent chill roll. The edge covers exist made of an electrically insulating material and are so between the pinning electrodes and the plastic film web and the cooling roll positioned them against rollovers Shield off the area in which flashovers could occur, cover. They are beneficial as sections formed of profiles, with L or U profiles with square or round cross-section are preferred. Because the edge covers, like the whole Pinning electrode assembly, in an area with higher Temperatures are arranged, for their preparation preferably a heat-resistant, insulating material used. As such, in particular ceramics is very different Art, including glass, or a heat-resistant plastic, like PTFE (Teflon) suitable.

Die Verstellung der Randabdeckungen kann beim Einrichten und Optimieren der Anlage manuell erfolgen etwa über Gewindespindeln, die an der verschiebbar gelagerten Halterung der Randabdeckung angreifen. Bevorzugt geschieht dies jedoch mittels Stellantrieben, deren Ansteuerung in vorteilhafter Weise von der bereits erwähnten Steuereinrichtung für die seitliche Positionierung der Pinning-Bürsten übernommen werden kann und gegebenenfalls in diese integriert ist. Hierdurch ist auch während des Betriebs der Anlage zur Folienherstellung stets eine optimale Einstellung der Randabdeckungen gewährleistet.The Adjustment of the edge covers can be done when setting up and optimizing manually using the system, for example via threaded spindles, the attack on the slidably mounted holder of the edge cover. However, this is preferably done by means of actuators whose control in an advantageous manner by the already mentioned control device for adopted the lateral positioning of the pinning brushes can be and if necessary integrated into it. hereby is also during operation of the film manufacturing plant always ensures optimum adjustment of the edge covers.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Pinning-Elektrodenanordnungen während des Betriebs anfällig für Verschmutzungen sind, die durch die Ablagerung und Kondensation von Kunststoffdämpfen auf den Elektroden erzeugt werden. Diese Gefahr besteht grundsätzlich, da die Pinning-Elektroden in einem Bereich hoher Temperatur und in der Nähe der noch heißen und flüssigen Kunststoffschmelze angeordnet sind, aus der ständig flüchtige Komponenten abdampfen. Die Ablagerungen führen zu einer Beeinträchtigung der Ladungs-Sprühwirkung der Pinning-Elektroden, da sie sich als isolierende Schicht in den Weg der Ladungen legen. Zur Vermeidung solcher Beeinträchtigungen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Borsten oder Fasern der Pinning-Bürsten mit einem Spülmedium zu beblasen, das die unerwünschten Dämpfe von ihnen fernhält. Das Spülmedium tritt zu beiden Seiten der von den Borsten oder Fasern gebildeten Strukturen der Pinning-Bürsten aus Öffnungen, bevorzugt als Schlitze oder Bohrungen ausgebildet, hervor und ist im Wesentlichen parallel zu den Borsten oder Fasern zu deren Spitzen hin gerichtet. Die Schlitze oder Bohrungen werden in vorteilhafter Weise von Kanälen gespeist, die sich in Längsrichtung im Träger für die Borsten oder Fasern, d. h. im Bürstenkörper erstrecken. Diese Kanäle werden von einer außerhalb der Pinning-Elektrodenanordnung gelegenen Quelle mit dem Spülmedium versorgt. Als solches ist beispielsweise Pressluft oder heißer Wasserdampf zu verwenden, wobei Pressluft zu bevorzugen ist, da sie nicht kondensiert.In practice, it has been found that during operation, the pinning electrode assemblies are susceptible to contamination generated by the deposition and condensation of plastic vapors on the electrodes. This danger exists in principle, since the pinning electrodes are arranged in a region of high temperature and in the vicinity of the still hot and liquid plastic melt, evaporate from the permanently volatile components. The deposits lead to an impairment of the charge-spraying effect of the pinning electrodes, since they lay as an insulating layer in the path of the charges. To avoid such impairments, it is inventively provided to blow the bristles or fibers of the pinning brushes with a flushing medium, which keeps the unwanted vapors away from them. The flushing medium occurs on both sides of the bristles or fiber formed structures of the pinning brushes from openings, preferably formed as slots or bores, and is directed substantially parallel to the bristles or fibers to the tips thereof. The slots or bores are advantageously fed by channels which extend in the longitudinal direction in the carrier for the bristles or fibers, ie in the brush body. These channels are supplied with the flushing medium by a source located outside the pinning electrode arrangement. As such, compressed air or hot steam is to be used, for example, with compressed air being preferred because it does not condense.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:Further Particular features and advantages of the invention will be described below the figures described. Show it:

1a in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Teilansicht einer Anlage zur Herstellung von Kunststoff-Folienbahnen mit einer Pinning-Elektrodenanordnung nach der Erfindung; 1a in a schematic, perspective view of a partial view of a plant for the production of plastic film webs with a pinning electrode assembly according to the invention;

1b eine Seitenansicht der Anlage nach 1a sowie eine Detailansicht des Wirkungsbereichs der Pinning-Elektrode in Form einer einfachen Bürste von der Seite; 1b a side view of the plant after 1a and a detailed view of the effective range of the pinning electrode in the form of a simple brush from the side;

2 eine Pinning-Elektrode in Form einer einfachen Bürste; 2 a pinning electrode in the form of a simple brush;

3 eine Pinning-Elektrode in Form einer doppelten Bürste mit Kanälen für ein Spülmedium im Querschnitt und in perspektivischer Darstellung; 3 a pinning electrode in the form of a double brush with channels for a flushing medium in cross-section and in perspective view;

4 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Teilansicht einer Anlage nach 1 mit einer verstellbaren Randabdeckung der Pinning-Elektrode; 4 in a schematic, perspective view of a partial view of a plant after 1 with an adjustable edge cover of the pinning electrode;

4a eine Seitenansicht einer Anordnung nach 4 sowie eine Detailansicht des Wirkungsbereichs der Pinning-Elektrode und der Randabdeckung; 4a a side view of an arrangement according to 4 and a detailed view of the effective area of the pinning electrode and the edge cover;

4b eine Ansicht wie 4a mit einer anderen Form der Randabdeckung; 4b a view like 4a with another form of edge cover;

4c eine Draufsicht auf eine Anordnung nach 4 und 4a 4c a plan view of an arrangement according to 4 and 4a

5 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Teilansicht einer Anlage nach 1 mit verschiebbaren Bürstensegmenten an den Seiten der Pinning-Elektrode; 5 in a schematic, perspective view of a partial view of a plant after 1 with slidable brush segments on the sides of the pinning electrode;

6 in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Teilansicht einer Anlage nach 1 mit verschwenkbaren Bürstensegmenten an den Seiten der Pinning-Elektrode; 6 in a schematic, perspective view of a partial view of a plant after 1 with pivotable brush segments on the sides of the pinning electrode;

7a in schematischer, perspektivischer Ansicht eine Teilansicht einer Anlage zur Herstellung von Kunststoff-Folienbahnen mit einer Pinning-Elektrodenanordnung für das Kanten-Pinning nach der Erfindung; 7a in a schematic, perspective view of a partial view of a plant for the production of plastic film webs with a pinning electrode assembly for edge pinning according to the invention;

7b eine Abwandlung der Anordnung nach 7a, bei der die Pinning-Bürste parallel zur Folienkante verläuft; 7b a modification of the arrangement according to 7a in which the pinning brush runs parallel to the foil edge;

8a eine Anordnung nach 7b, bei der die Pinning-Elektrodenanordnung in mehreren Richtungen verstellbar ist; 8a an arrangement after 7b in which the pinning electrode assembly is adjustable in multiple directions;

8b eine Anordnung nach 8a in Seitenansicht; 8b an arrangement after 8a in side view;

9a in schematischer perspektivischer Darstellung eine Anordnung zur fortlaufenden Erfassung der Folienkante und zur Anpassung der Position der Pinning-Bürsten an deren Lage; 9a a schematic perspective view of an arrangement for continuous detection of the foil edge and for adjusting the position of the pinning brushes at their location;

9b eine Anordnung nach 9a in Seitenansicht; 9b an arrangement after 9a in side view;

10 das Ergebnis von Vergleichsmessungen an verschiedenen Pinning-Elektrodenanordnungen für die übertragene elektrische Ladung als Funktion des Abstands Bürste/Folie bei konstanter Spannung; 10 the result of comparative measurements on different pinning electrode arrangements for the transferred electrical charge as a function of the brush / foil spacing at constant voltage;

11 das Ergebnis von Vergleichsmessungen an verschiedenen Pinning-Elektrodenanordnungen für den Entladestrom zwischen den Elektroden und der Folie als Funktion der Spannung an den Elektroden; und 11 the result of comparative measurements on different pinning electrode arrangements for the discharge current between the electrodes and the foil as a function of the voltage across the electrodes; and

12 das Ergebnis von Vergleichsmessungen an verschiedenen Pinning-Elektrodenanordnungen für die auf die Folie übertragene Ladung als Funktion der Foliengeschwindigkeit und der Polarität der Hochspannung. 12 the result of comparative measurements on various pinning electrode arrangements for the charge transferred to the film as a function of film speed and the polarity of the high voltage.

In 1a und 1b ist der Kernbereich einer Folienextrusionsanlage 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht dargestellt, in welcher die erfindungsgemäßen Pinning-Elektrodenanordnungen 10 eine bevorzugte Anwendung finden. Die Folienextrusionsanlage 1 weist eine Schlitzdüse 2 auf, aus der die schmelzflüssige, heiße Kunststoffmasse als zunächst frei schwebende, flüssige Folienbahn 4 austritt. Diese Folienbahn 4 trifft unter einen flachen Winkel auf eine darunterliegende, gekühlte Gießwalze 3, die mit hoher Geschwindigkeit in der Drehrichtung A rotiert, und legt sich an deren Mantelfläche 3a an. Sie bewegt sich somit, von der Walze mitgenommen, in Folienlaufrichtung B und erstarrt unter der Kühlwirkung der Gießwalze 3 zur Kunststoff-Folienbahn 5 mit seitlichen Folienkanten 6. Die Kunststoff-Folienbahn 5 kann sodann – hinreichend abgekühlt und verfestigt – von der Gießwalze 3 entfernt und weiteren hier nicht gezeigten Verarbeitungsstationen, wie etwa Längs- und/oder Querreckstationen und Wickelvorrichtungen zugeführt werden.In 1a and 1b is the core area of a film extrusion line 1 in a schematic, perspective view, in which the pinning electrode arrangements according to the invention 10 find a preferred application. The film extrusion line 1 has a slot nozzle 2 on, from the molten, hot plastic mass as initially levitating, liquid film web 4 exit. This film web 4 meets at a shallow angle on an underlying, cooled casting roll 3 , which rotates at high speed in the direction of rotation A, and lies against its lateral surface 3a at. It thus moves, taken by the roller, in the film running direction B and solidifies under the cooling effect of the casting roll 3 to the plastic film web 5 with side foil edges 6 , The plastic film web 5 can then - sufficiently cooled and solidified - from the casting roll 3 removed and further processing stations, not shown here, such as longitudinal and / or cross-tie stations and winding devices are supplied.

Um das Anlegen der noch flüssigen Folienbahn 4 an die Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 zu unterstützen und um das Auftreten von Lufteinschlüssen zwischen der Unterseite der Folie und der Mantelfläche 3a zu verhindern, ist eine Pinning-Elektrodenanordnung 10 in Form einer quer zur Folienlaufrichtung B angeordneten Pinning-Bürste 13 vorgesehen. Die Pinning-Bürste 13 weist einen Halter 14 auf, der auf seiner der Kunststoff-Folienbahn 5 zugewandten Seite eine Vielzahl von elektrisch leitenden Borsten 13a oder Fasern 13b trägt, wie in den 2 und 3 gezeigt ist, deren Borsten- oder Faserspitzen der Kunststoff-Folienbahn 5 zugewandt sind. Die Pinning-Elektrodenanordnung 10 ist über eine Leitung 8a mit einer Hochspannungsquelle 8 verbunden, mittels der die die Pinning-Bürste 13 mit einem Entladestrom unter hoher Spannung versorgt wird. Die Hochspannung ist bevorzugt eine Gleichspannung im Bereich zwischen 2 und 12 kV. Ein Pol der Hochspannungsquelle ist bevorzugt geerdet, genauso wie die aus einem elektrisch leitenden Material bestehende Gießwalze 3. Die dargestellte Pinning-Bürste 13 weist Zuführungen 18 für ein Spülmedium auf, das zur Unterstützung der Pinning-Wirkung und zur Reinhaltung der Borsten 13a oder Fasern 13b einsetzbar ist. Die Pinning-Bürste 13 ist bevorzugt schwenkbar gelagert, wie durch den Doppelpfeil D angedeutet ist, was eine einfache Möglichkeit zur Justierung des Abstands d zwischen den Spitzen der Borsten 13a oder Fasern 13a und der Folienoberfläche bietet.To apply the still liquid film web 4 to the lateral surface 3a the casting roll 3 support and the occurrence of air bubbles between the bottom of the film and the lateral surface 3a to prevent is a pinning electrode assembly 10 in the form of a transverse to the film direction B arranged pinning brush 13 intended. The pinning brush 13 has a holder 14 on top of his the plastic film web 5 facing side a plurality of electrically conductive bristles 13a or fibers 13b wears, as in the 2 and 3 is shown, the bristle or fiber tips of the plastic film web 5 are facing. The pinning electrode assembly 10 is over a line 8a with a high voltage source 8th connected by means of which the pinning brush 13 is supplied with a discharge current under high voltage. The high voltage is preferably a DC voltage in the range between 2 and 12 kV. One pole of the high voltage source is preferably grounded, as well as the existing of an electrically conductive material casting roll 3 , The illustrated pinning brush 13 has feeders 18 for a flushing medium, which aids in pinning and keeping the bristles clean 13a or fibers 13b can be used. The pinning brush 13 is preferably pivotally mounted, as indicated by the double arrow D, which is an easy way to adjust the distance d between the tips of the bristles 13a or fibers 13a and the film surface offers.

In der Detailansicht nach 1b ist der Abstand d der Pinning-Bürste 13 von der Oberseite der Kunststoff-Folienbahn 5 gezeigt und die Anordnung der Pinning-Bürste 13 in Bezug auf den Bereich des ersten Kontakts der noch schmelzflüssigen Folienbahn 4 mit der Oberfläche 3a der Gießwalze 3. Die Pinning-Bürste 13 ist in Drehrichtung A der Gießwalze 3 gesehen vor dem Kontaktbereich der Folie mit der Oberfläche 3a angeordnet, so dass die Oberseite der Folie 4, 5 bereits vor Erreichen des Kontaktbereichs 7 mit den für das Pinning maßgeblichen Ladungsmengen beaufschlagt wird. Durch diese Ladungen, deren Betrag pro Flächeneinheit (Ladungsdichte auf der Folie) von der Pinning-Spannung, dem Abstand d sowie von der Umfangsgeschwindigkeit der Gießwalze 3 abhängt, wird die Folienbahn 4, 5 über elektrostatische Kräfte von der Oberfläche der Gießwalze 3 angezogen und legt sich glatt und ohne Einschluss von Luftbläschen an diese an. Die Gießwalze 3 ist üblicherweise hochglanzpoliert und wird mit Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu einigen hundert Metern pro Minute betrieben.In the detail view 1b is the distance d of the pinning brush 13 from the top of the plastic film web 5 shown and the arrangement of the pinning brush 13 with respect to the area of the first contact of the still molten film web 4 with the surface 3a the casting roll 3 , The pinning brush 13 is in the direction of rotation A of the casting roll 3 seen before the contact area of the film with the surface 3a arranged so that the top of the film 4 . 5 already before reaching the contact area 7 is charged with the relevant for the pinning charge quantities. By these charges, their amount per unit area (charge density on the film) of the pinning voltage, the distance d and the peripheral speed of the casting roll 3 depends, the film web is 4 . 5 about electrostatic forces from the surface of the casting roll 3 attracted and settles smoothly and without inclusion of air bubbles on this. The casting roll 3 is usually highly polished and is operated at peripheral speeds of up to several hundred meters per minute.

Nach 2 besitzt die Pinning-Bürste 13 einen Halter 14 oder Träger für die elektrisch leitende Bürste 15, die von einer Vielzahl von elektrisch leitenden Borsten 13a oder Fasern 13b gebildet ist. Die Borsten 13a oder Fasern 13b weisen eine Länge L auf, die bevorzugt im Bereich zwischen 2 und 50 mm liegt. Die Länge L muss nicht für alle Borsten 13a oder Fasern 13b in einer Bürste gleich sein, sondern kann, wie anhand der 7a, b und 8a, b näher ausgeführt wird, in verschiedenen Abschnitten der Bürste verschieden sein. Die Borsten 13a oder Fasern 13b be stehen bevorzugt aus feinen Metalldrähten oder aus Kohlenstoff-Fasern. Sie haben bevorzugt Dicken im Bereich von 1 μm bis zu einigen zehntel Millimetern, und sollten möglichst feine Spitzen aufweisen. Als geeignet haben sich unter anderem sogenannte handelsübliche „Antistatik-Bürsten” erwiesen, sofern sie eine hinreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen.To 2 owns the pinning brush 13 a holder 14 or support for the electrically conductive brush 15 made of a variety of electrically conductive bristles 13a or fibers 13b is formed. The bristles 13a or fibers 13b have a length L which is preferably in the range between 2 and 50 mm. The length L does not have to be for all bristles 13a or fibers 13b be the same in a brush, but can, as based on the 7a , Federation 8a , b, will be different in different sections of the brush. The bristles 13a or fibers 13b be preferably made of fine metal wires or carbon fibers. They preferably have thicknesses in the range of 1 .mu.m to a few tenths of a millimeter, and should have the finest possible tips. So-called commercially available "anti-static brushes" have proven to be suitable, provided that they have a sufficient temperature resistance.

Der Halter 14 für die Pinning-Bürsten 13 besteht bevorzugt aus Metall und kann massiv ausgeführt sein, wie in 2 gezeigt ist. Bevorzugt ist jedoch eine Ausbildung nach 3, bei welcher der Halter 14 einen in seiner Längsrichtung verlaufenden Kanal 16 für ein Spülmedium aufweist. Dieser Kanal 16 mündet über Schlitze oder Bohrungen 17 auf der bürstenseitigen Unterseite des Halters 14 derart, dass die Pinning-Bürsten 13 auf beiden Seiten der Strömung S eines Spülmediums ausgesetzt werden können. Bei der in 3 dargestellten Anordnung mit zwei parallelen Bürsten in Längsrichtung des Halters 14 sind demnach drei Reihen von Schlitzen oder Bohrungen 17 für das Spülmedium vorhanden. Die Zuführung 16a für das Spülmedium muss aus Sicherheitsgründen nichtleitend ausgebildet sein, und der Halter 14 für die Pinning-Bürsten 13 sollte mit einer Isolierschicht oder einer geerdeten oder isolierenden Abschirmung versehen sein, um eine Gefährdung durch die anliegende Hochspannung auszuschließen.The holder 14 for the pinning brushes 13 is preferably made of metal and may be solid, as in 2 is shown. However, a training is preferred 3 in which the holder 14 a channel extending in its longitudinal direction 16 for a flushing medium. This channel 16 flows through slots or holes 17 on the brush-side underside of the holder 14 such that the pinning brushes 13 can be exposed on both sides of the flow S of a flushing medium. At the in 3 illustrated arrangement with two parallel brushes in the longitudinal direction of the holder 14 are therefore three rows of slots or holes 17 available for the flushing medium. The feeder 16a for the flushing medium must be made non-conductive for safety reasons, and the holder 14 for the pinning brushes 13 It should be provided with an insulating layer or a grounded or insulated shield to prevent exposure to high voltage.

In 4, 4a und 4c ist eine erste Ausgestaltung der in 1 gezeigten Pinning-Elektrodenanordnung 10 dargestellt, bei der an beiden Enden des Halters 14 für die Pinning-Bürsten 13 je eine verstellbare Randabdeckung 20 zum Einsatz kommt. Die Randabdeckung 20 besteht aus einem isolierenden, wärmebeständigen Material und ist in der durch den Doppelpfeil C bezeichneten Richtung, d. h. in Richtung der Längserstreckung der Pinning-Bürste 13 verschiebbar. Die Verstellung kann bei Stillstand der Anlage und abgeschalteter Hochspannung manuell oder in bevorzugter Weise über motorische Stelleinrichtungen erfolgen, die ein Verstellen der Randabdeckungen 20 auch im Betrieb erlauben.In 4 . 4a and 4c is a first embodiment of in 1 shown pinning electrode assembly 10 shown at the two ends of the holder 14 for the pinning brushes 13 one adjustable edge cover each 20 is used. The edge cover 20 consists of an insulating, heat-resistant material and is in the direction indicated by the double arrow C, ie in the direction of the longitudinal extent of the pinning brush 13 displaceable. The adjustment can be done manually or in a preferred manner by means of motor control devices at standstill of the system and switched-off high voltage, which is an adjustment of the edge covers 20 also allow in operation.

Durch die jeweilige Position der Randabdeckungen 20 ist der effektive Wirkungsbereich der Pinning-Elektrodenanordnung 10 festgelegt, wodurch dieser Bereich an die Lage der Folienkante 6 angepasst werden kann. Die Randabdeckung 20 verhindert hierbei, dass Ladungen auf Bereiche der Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 gelangen, die nicht von der Folienbahn 5 bedeckt sind, was sonst zu unerwünschten Überschlägen der Hochspannung von den Bürsten 13 auf die Gießwalze 3 führen könnte.By the respective position of the edge covers 20 is the effective scope of the pin ning-electrode assembly 10 fixed, causing this area to the location of the foil edge 6 can be adjusted. The edge cover 20 Prevents charges on areas of the lateral surface 3a the casting roll 3 do not get off the foil web 5 are covered, what else to unwanted high voltage rupture of the brushes 13 on the casting roll 3 could lead.

Die Randabdeckungen 20 sind in 4, 4a und 4c als L-Profile dargestellt, um die Übersichtlichkeit zu wahren; sie können jedoch bevorzugt auch als U-Profile mit rechteckigem oder abgerundeten Querschnitt ausgebildet sein, wie in 4b gezeigt ist. Maßgeblich ist eine gute Abschirmwirkung und die Vermeidung von Beschädigungen der Borsten 13a oder der Fasern 13b, die beispielsweise durch zu starkes Biegen oder Abknicken beim Verschieben der Randabdeckungen auftreten könnten.The edge covers 20 are in 4 . 4a and 4c represented as L-profiles for the sake of clarity; However, they can preferably also be designed as U-profiles with a rectangular or rounded cross section, as in 4b is shown. Decisive is a good shielding effect and the avoidance of damage to the bristles 13a or the fibers 13b that could occur, for example, due to excessive bending or kinking when moving the edge covers.

5 und 6 zeigen weitere konstruktive Varianten der Pinning-Elektrodenanordnung 10 zur Anpassung an verschiedene Breiten der Folienbahn 5. Gemäß 5 werden in Längsrichtung der Pinning-Elektrodenanordnung 10 verschiebbare Bürsten-Segmente 19 (oder Segmentabdeckungen) vorgesehen, die sich je nach Bedarf durch Verschieben an die Pinning-Bürste 13 angliedern lassen, um derart deren effektive Breite in Querrichtung der Kunststoff-Folienbahn 5 zu bestimmen. Es versteht sich, dass auch die Bürsten-Segmente elektrisch mit Hochspannung beaufschlagt sein müssen, um wirksam zu sein. Hierfür ist eine leitende Verbindung mit der übrigen Pinning-Bürste 13 vorteilhaft, die beispielsweise nach Art von Steckkontakten ausgebildet sein kann, um eine sichere Verbindung zu gewährleisten. Es ist jedoch denkbar, die Bürsten-Segmente 19 über eigene Zuleitungen getrennt mit Hochspannung zu versorgen, was die Möglichkeit eröffnet, sie mit einer anderen Spannung als die übrige Pinning-Elektrode 13 zu versorgen. Hierdurch kann beispielsweise die Gefahr von Überschlägen auf die Gießwalze 3 vermindert werden, indem die Spannung an den Bürsten-Segmenten 19 im Bereich der Folienkante 6 etwas niedriger als im Mittelbereich der Folienbahn 5 angesetzt wird. 5 and 6 show further constructive variants of the pinning electrode assembly 10 for adaptation to different widths of the film web 5 , According to 5 be in the longitudinal direction of the pinning electrode assembly 10 sliding brush segments 19 (or segment covers) provided as needed by shifting to the pinning brush 13 Affix to such an effective width in the transverse direction of the plastic film web 5 to determine. It is understood that also the brush segments must be electrically charged with high voltage in order to be effective. This is a conductive connection with the rest of the pinning brush 13 advantageous, which may be formed, for example, in the manner of plug contacts to ensure a secure connection. However, it is conceivable the brush segments 19 Powered separately via its own supply lines, which opens up the possibility of using a different voltage than the rest of the pinning electrode 13 to supply. As a result, for example, the risk of flashovers on the casting roll 3 be reduced by the tension on the brush segments 19 in the area of the foil edge 6 slightly lower than in the middle region of the film web 5 is set.

In 6 ist eine ähnliche Anordnung dargestellt, bei der die Bürsten-Segmente 19 schwenkbar ausgebildet sind. Diese Bürsten-Segmente 19 können in vorteilhafter Weise auf einem geraden, zylindrischen Abschnitt der Zuleitung 18 für das Spülmedium gelagert sein, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist. Für die Verschiebung oder Verschwenkung der Bürsten-Segmente 19 werden bevorzugt elektromechanische Stelleinrichtungen verwendet, die jedoch der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht gezeigt sind.In 6 a similar arrangement is shown in which the brush segments 19 are designed pivotally. These brush segments 19 can advantageously on a straight, cylindrical section of the supply line 18 be stored for the flushing medium, as in the 5 and 6 is shown. For the displacement or pivoting of the brush segments 19 electromechanical adjusting devices are preferably used, which are not shown for clarity in the figures.

Die 7a, 7b sowie 8a und 8b betreffen Pinning-Elektrodenanordnungen für das Kanten-Pinning, auch Edge-Pinning genannt, und damit eine andere Variante des Pinning als das zuvor beschriebene Flächen-Pinning. Allerdings sind beide Pinning Verfahren ohne weiteres miteinander verbindbar, wobei für das Flächen-Pinning im Rahmen der Erfindung nach Belieben Pinning-Bürsten 13 oder die bisher üblichen Pinning-Elektroden in Form von gespannten Pinning-Drähten 12 oder Pinning-Bändern 11 mit scharfen Schneiden einsetzbar sind.The 7a . 7b such as 8a and 8b refer to pinning electrode arrangements for edge pinning, also called edge pinning, and thus another variant of the pinning than the area pinning described above. However, both pinning methods are readily interconnectable, with pinning brushes at random for pinning in the invention 13 or the usual pinning electrodes in the form of strained pinning wires 12 or pinning bands 11 can be used with sharp edges.

Beim eigentlichen Kanten-Pinning werden, wie der Name schon sagt, die Pinning-Elektroden im Wesentlichen nur in der Nähe der Folienkante 6 angeordnet und beaufschlagen nur die angrenzenden Bereiche der erstarrenden Folienbahn 4, 5 mit elektrostatischen Ladungen.In actual edge pinning, as the name implies, the pinning electrodes are essentially only near the edge of the foil 6 arranged and act on only the adjacent areas of the solidifying film web 4 . 5 with electrostatic charges.

In 7a ist eine Pinning-Elektrodenanordnung für das Kanten-Pinning mit den erfindungsgemäßen Pinning-Bürsten-31 gezeigt, bei der je eine Kanten-Pinning-Einheit 30 in der Nähe jeder Folienkante vorgesehen ist. Dargestellt ist in der 7a nur eine Seite der Folienextrusionsanlage 1, die andere Seite ist spiegelbildlich hierzu ausgebildet. Zu sehen ist eine von einem Bürstenkörper 33 getragene Bürste 31, die sich quer zur Folienlaufrichtung B über einen relativ kurzen Randbereich der Folienbahn 4, 5 erstreckt. Die Bürste 31 entspricht somit in der Ausrichtung den bereits zuvor beschrieben Pinning-Elektroden, ist aber wesentlich kürzer als diese. Die Form der Bürste 31 kann im Prinzip, insbesondere im Querschnitt, den bereits zuvor anhand der 2 und 3 erläuterten Ausbildungen entsprechen. Insbesondere können ein Kanal mit zugehörigen Zuleitungen und Austrittsöffnungen für ein Spülmedium sowie mehr als eine Bürste vorhanden sein.In 7a is a pinning electrode arrangement for edge pinning with the pinning brush according to the invention. 31 shown, each with an edge pinning unit 30 is provided near each foil edge. Shown in the 7a only one side of the film extrusion line 1 , the other side is mirror image designed for this purpose. You can see one of a brush body 33 worn brush 31 extending transversely to the direction of film travel B over a relatively short edge region of the film web 4 . 5 extends. The brush 31 thus corresponds in alignment to the previously described pinning electrodes, but is much shorter than this. The shape of the brush 31 can in principle, in particular in cross-section, the previously previously with reference to the 2 and 3 correspond to explained training. In particular, a channel with associated feed lines and outlet openings for a flushing medium and more than one brush may be present.

Die der Folienbahn 4, 5 zugewandte Bürstenkontur 32 kann bevorzugt der Folienkante und deren Umgebung angepasst sein. Unter Anpassung ist hier zu verstehen, dass der Abstand der die Bürste 31 bildenden Borsten 13a oder Fasern 13b von der Folienoberfläche über die Länge der Bürste 31 nicht konstant ist, sondern sich über die Längserstreckung der Bürste 31 ändert. So kann dieser Abstand etwa in der Nähe der Folienkante 6 nach außen hin, also im Bereich der nicht von der Folienbahn 4, 5 abgedeckten Mantelfläche 3a der Gießwalze 3, größer werden, um die Gefahr von Überschlägen zu vermindern. Zur Folienmitte hin kann die Bürste 31 in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise mit einem Pinning-Band 11 oder mit einem Pinning-Draht 12 verbunden sein, wie es die 7a zeigt.The film web 4 . 5 facing brush contour 32 may preferably be adapted to the foil edge and its surroundings. By adaptation is meant here that the distance of the brush 31 forming bristles 13a or fibers 13b from the film surface over the length of the brush 31 is not constant, but over the length of the brush 31 changes. So this distance may be about near the edge of the foil 6 outward, ie in the area of not from the film web 4 . 5 covered lateral surface 3a the casting roll 3 , grow larger to reduce the risk of rollovers. Towards the middle of the film, the brush can 31 in a further embodiment of the invention, for example, with a pinning tape 11 or with a pinning wire 12 be connected as it is 7a shows.

Die 7b betrifft eine weitere Pinning-Elektrodenanordnung für das Kanten-Pinning mit den erfindungsgemäße Pinning-Bürsten 13, 31. Allerdings verläuft hier die Längsrichtung der Kantenpinning-Einheit 30 im Wesentlichen parallel zur Folienkante 6 und zur Folienlaufrichtung B. Es ist jedoch möglich, die Längsrichtung der Pinning-Bürste 31 unter einem beliebigen Winkel zur Folienkante auszurichten, derart, dass bei gegebener Länge der Bürste 31 ein Randstreifen mit einstellbarer Breite von der Bürste 31 überstrichen wird. Für eine solche Verstellung, die auch im Betrieb der Anlage, etwa zur Optimierung der Pinning-Wirkung ausführbar sein kann, sind zugehörige Antriebe mit Steuerungen vorgesehen, die jedoch in der 7b, sowie in den übrigen Figuren nicht dargestellt sind.The 7b relates to another pinning electrode arrangement for edge pinning with the pinning brushes according to the invention 13 . 31 , Indeed runs here the longitudinal direction of the edge pinning unit 30 essentially parallel to the foil edge 6 and to the film running direction B. However, it is possible to use the longitudinal direction of the pinning brush 31 at any angle to the foil edge, such that for a given length of brush 31 an edge strip with adjustable width of the brush 31 is swept over. For such an adjustment, which may be executable in the operation of the system, such as to optimize the pinning effect, associated drives with controls are provided, however, in the 7b , and in the other figures are not shown.

8a zeigt eine Anordnung gemäß der nach 7b, bei welcher die Pinning-Elektrodenanordnung in mehreren Richtungen verstellbar ist. Die Verstellbarkeit ist dargestellt durch die Doppelpfeile E und D sowie das Pfeilkreuz, welche symbolisch die Richtungen angeben, in welchen die Pinning-Elektrodenanordnung, d. h. die Kanten-Pinning-Einheit 30 verstellbar ist. Die Kanten-Pinning-Einheit 30 ist in der Nähe jeder Folienkante 6 angeordnet. Ebenso wie in 7a ist in 8a lediglich eine Seite der Folienextrusionsanlage 1 dargestellt; die andere Seite ist spiegelbildlich hierzu ausgebildet und der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Bürstenkörper der Kanten-Pinning-Einheit 30 erstreckt sich längs der Folienlaufrichtung B. Die Bewegung der Gießwalze 3 mit ihrer Mantelfläche 3a ist durch den Pfeil A gekennzeichnet. Aus der Schlitzdüse 2 tritt ein flüssiges Kunststoff-Folienband 4 aus, das nachfolgend erstarrt. Da die Kanten-Pinning-Einheit 30 in der Nähe der Stelle angeordnet ist, bei welcher die aus der Schlitzdüse 2 ausgetretene Kunststoff-Folienbahn 4 bzw. 5 auf die Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 auftritt, ist die Kanten-Pinning-Einheit 30 außerdem noch um ihre quer verlaufende Achse D schwenkbar, so dass je nach dem Winkel, unter dem die Folie auf die Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 auftrifft, die Kanten-Pinning-Einheit dazu entsprechend so geschwenkt und zur Kunststoff-Folie 4 bzw. 5 angestellt werden kann, dass die Pinningborsten die Folie nicht berühren. Durch die komplette Einstellbarkeit gemäß E, D und Pfeilkreuz kann die Kanten-Pinning-Einheit in jede gewünschte Lage optimal zur Kante der Kunststoff-Folie 4 bzw. 5 angepasst werden. 8a shows an arrangement according to the 7b in which the pinning electrode assembly is adjustable in several directions. The adjustability is represented by the double arrows E and D and the arrow cross, which symbolically indicate the directions in which the pinning electrode arrangement, ie the edge pinning unit 30 is adjustable. The edge pinning unit 30 is near each foil edge 6 arranged. As well as in 7a is in 8a only one side of the film extrusion line 1 shown; the other side is a mirror image formed for this purpose and not shown for simplicity. The brush body of the edge pinning unit 30 extends along the film running direction B. The movement of the casting roll 3 with its lateral surface 3a is indicated by the arrow A. From the slot nozzle 2 enters a liquid plastic foil tape 4 out, which subsequently solidifies. As the edge pinning unit 30 is arranged near the location at which the out of the slot nozzle 2 leaked plastic film web 4 respectively. 5 on the lateral surface 3a the casting roll 3 occurs is the edge pinning unit 30 also still pivotable about its transverse axis D, so depending on the angle under which the film on the lateral surface 3a the casting roll 3 impinges, the edge pinning unit accordingly pivoted so and the plastic film 4 respectively. 5 it can be made that the pinning bristles do not touch the foil. Due to the complete adjustability according to E, D and arrow cross, the edge pinning unit can be optimally positioned in any desired position to the edge of the plastic film 4 respectively. 5 be adjusted.

Obendrein ist aufgrund der Krümmung, welche die austretende Folie nimmt, bevor sie auf der Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 auftritt, ist des weiteren die äußere Form der Bürstenkontur 32 an die geschwungene Form der aus der Schlitzdüse 2 ausgetretenen Folienbahn 4 so angepasst, dass die Borsten stets in einem gewünschten Abstand zur Kunststoff-Folie 4 bzw. 5 angeordnet sind. Dies ist vor allem in 8b gezeigt.On top of that is due to the curvature which the exiting film takes before being on the lateral surface 3a the casting roll 3 occurs, is further the outer shape of the brush contour 32 to the curved shape of the slot nozzle 2 leaked film web 4 adjusted so that the bristles always at a desired distance to the plastic film 4 respectively. 5 are arranged. This is especially in 8b shown.

Der generelle Aufbau der Pinning-Bürste 31 entspricht den in 2 oder 3 dargestellten Bauformen. Bevorzugt ist auch bei dieser Variante einer Pinning-Bürste 31, deren Bürstenkontur 32 an den Verlauf der Oberseite der Folienbahn 4, 5 und/oder der Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 anzupassen. Hierdurch ist eine optimale, d. h. längs der Folienbahn 4, 5 vorzugsweise im Wesentlichen konstante Beaufschlagung des Randbereichs der Kunststoff-Folienbahn 4, 5 mit elektrischen Ladungen erzielbar.The general structure of the pinning brush 31 corresponds to the in 2 or 3 illustrated designs. Also preferred in this variant is a pinning brush 31 , the brush contour 32 to the course of the top of the film web 4 . 5 and / or the lateral surface 3a the casting roll 3 adapt. This is an optimal, ie along the film web 4 . 5 preferably substantially constant loading of the edge region of the plastic film web 4 . 5 achievable with electrical charges.

Bei der Extrusion von Kunststoff-Folienbahnen mit Schlitzdüsen hat sich gezeigt, dass Bereiche der Seitenkanten der Folien unmittelbar nach dem Austritt aus der Schlitzdüse die Neigung haben, sich gegenüber dem Mittelbereich der Kunststoff-Folienbahn 4, 5 zu verdicken und somit einen unerwünschten Randwulst auszubilden. Durch das Kanten-Pinning eröffnet sich die Möglichkeit, diesem nachteiligen Effekt entgegenzuwirken, indem die Kantenbereiche der Kunststoff-Folienbahn 4, 5 gezielt höher mit Ladungen beaufschlagt werden können, als die übrigen Bereiche. Die höhere Aufladung führt zu höheren elektrostatischen Kräften auf die Oberfläche der Folienbahn 4, die in diesem Teil der Folienextrusionsanlage 1 noch schmelzflüssig ist. Die Folie wird hierdurch flacher gedrückt, was zu einer Verbreiterung zum Rand der Mantelfläche 3a der Gießwalze 3 führt. Die Dicke der der Folienbahn 4, 5 wird somit im Bereich der Seitenkante 6 gleichmäßiger und an die Dicke der übrigen Folienbereiche besser angepasst, und die nutzbare Breite der Folie wird erhöht.In the extrusion of plastic film webs with slot dies, it has been found that portions of the side edges of the films, immediately after exiting the slot die, tend to face each other across the center region of the plastic film web 4 . 5 to thicken and thus form an undesirable edge bead. The edge pinning opens up the possibility of counteracting this disadvantageous effect by the edge regions of the plastic film web 4 . 5 targeted higher loads can be applied, as the other areas. The higher charge leads to higher electrostatic forces on the surface of the film web 4 used in this part of the film extrusion line 1 still molten. The film is thereby pressed flatter, resulting in a broadening to the edge of the lateral surface 3a the casting roll 3 leads. The thickness of the film web 4 . 5 is thus in the area of the side edge 6 more uniform and better adapted to the thickness of the remaining film areas, and the usable width of the film is increased.

In 9a ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gezeigt, bei welcher die Lage der Seitenkante 6 der Kunststoff-Folienbahn 5 oder der noch flüssigen Folienbahn 4 unmittelbar vor deren Auftreffen auf die Mantelfläche 3a der Kühlwalze 3 fortlaufend erfasst und für Steuerungs- oder Regelungszwecke herangezogen wird. Im Bereich jeder Seitenkante 6 der Kunststoff-Folienbahn sind hierzu Sensoreinrichtungen 40 angeordnet, die einen Bereich der Kunststoff-Folienbahn überdecken und es erlauben, die genaue Position der Seitenkante zu ermitteln. Gezeigt ist in 9 beispielhaft ein Bildsensor 41, der eine Abbildungsoptik 42 und ein Sensor-Array 43 umfasst. Der Sensorarray 43 kann als Zeilendetektor, dessen Längsrichtung quer zur Folienkante 6 orientiert ist, oder als zweidimensionaler Bildsensor, wie er in üblichen Videokameras eingesetzt wird, ausgebildet sein. Die Auswertung der vom Bildsensor 41 erzeugten Signale erfolgt mittels einer nicht dargestellten Auswerteeinheit, in der diejenigen Bildpunkte erfasst werden, in denen ein deutlicher Wechsel der Charakteristik der Sensorsignale erfolgt. Dieser Wechsel beruht auf der Änderung der optischen Eigenschaften beim Übergang von der Kunststoff-Folienbahn 6 auf die Mantelfläche 3a der Gießwalze 3, die sich etwa in der Erhöhung oder Verminderung der Helligkeit äußert. Die Änderungen sind besonders im infraroten (IR) Spektralbereich ausgeprägt, da der beträchtliche Temperaturunterschied zwischen der gekühlten Gießwalze und der heißen Kunststoff-Folienbahnen zu starken Emissionsunterschieden führen. Aus diesem Grund werden im Rahmen der Erfindung bevorzugt IR-Bild- oder Zeilensensoren eingesetzt. Die Ermittlung der Position der Seitenkante aus den Sensorsignalen erfolgt mit den Methoden der Bildanalyse. Sehr schnell arbeitende Verfahren für eine derartige Bildanalyse sind bekannt und brauchen deshalb hier nicht weiter erläutert werden. Bei Verwendung eines Zeilensensors, der aus einer Reihe nebeneinander angeordneter Detektorelemente besteht, ist die Analyse besonders einfach und deshalb sehr schnell durchführbar, was bei den üblichen hohen Geschwindigkeiten der extrudierten Folienbahnen von Bedeutung ist, da es eine Analyse in Echtzeit erlaubt. Alternativ zu einem Zeilensensor kann auch eine Scannereinrichtung mit einer Abtastung der Folienkante über einen bewegten Spiegel oder eine bewegte Abbildungsoptik zur Erfassung der Position der Folienkante benutzt werden. In diesem Fall ist nur ein einziges Sensorelement zu verwenden, dessen Ausgangssignal einer zeitlichen Analyse unterworfen wird.In 9a a further advantageous embodiment of the invention is shown in which the position of the side edge 6 the plastic film web 5 or the still liquid film web 4 immediately before impacting the shell surface 3a the chill roll 3 continuously recorded and used for control purposes. In the area of each side edge 6 the plastic film web are sensor devices for this purpose 40 arranged, which cover a portion of the plastic film web and allow to determine the exact position of the side edge. Shown is in 9 an example of an image sensor 41 , which is an imaging optic 42 and a sensor array 43 includes. The sensor array 43 can as a line detector, whose longitudinal direction transverse to the foil edge 6 is oriented, or as a two-dimensional image sensor, as used in conventional video cameras, be formed. The evaluation of the image sensor 41 generated signals by means of an evaluation unit, not shown, in which those pixels are detected, in which a significant change in the characteristics of the sensor signals. This change is due to the change in optical properties at the transition from the plastic film web 6 on the lateral surface 3a the casting roll 3 which manifests itself in about increasing or decreasing the brightness. The changes are especially in the infrared (IR) spectral range because the considerable difference in temperature between the cooled casting roll and the hot plastic film webs leads to strong emission differences. For this reason, preferably IR image or line sensors are used in the invention. The determination of the position of the side edge from the sensor signals is carried out with the methods of image analysis. Very fast working methods for such image analysis are known and therefore need not be further explained here. When using a line sensor consisting of a series of juxtaposed detector elements, the analysis is particularly simple and therefore very fast to perform, which is important at the usual high speeds of the extruded film webs, as it allows real-time analysis. As an alternative to a line sensor, it is also possible to use a scanner device with a scanning of the film edge via a moving mirror or a moving imaging optical system for detecting the position of the film edge. In this case, only a single sensor element is to be used, the output signal of which is subjected to temporal analysis.

Die von der Auswerteeinheit in Echtzeit ermittelte Lage der Seitenkante der Kunststoff-Folienbahn 4, 5 wird nach der Erfindung dazu eingesetzt, die Position der Kanten-Pinnig-Einheit 30 in Bezug auf die aktuelle Position der Seitenkante 6 fortlaufend und automatisch anzupassen. Zu diesem Zweck werden die Positionsangaben von der Auswerteeinheit 44 einer Steuer einheit 45 übermittelt, welche die Antriebe 46 der Kanten-Pinning-Einheit 30 betätigt und damit die genaue Position der Bürsten 31 dynamisch an die aktuelle Lage der Seitenkante anpasst. Hiermit ist eine kontinuierliche und automatische Anpassung an eine veränderliche Breite der Kunststoff-Folienbahn 4, 5 und/oder anderen Dicke im Randbereich gegeben.The determined by the evaluation in real time position of the side edge of the plastic film web 4 . 5 is used according to the invention, the position of the edge pinnig unit 30 in relation to the current position of the side edge 6 continuously and automatically adjust. For this purpose, the position information from the evaluation unit 44 a control unit 45 which transmits the drives 46 the edge pinning unit 30 pressed and thus the exact position of the brushes 31 dynamically adapts to the current position of the side edge. This is a continuous and automatic adjustment to a variable width of the plastic film web 4 . 5 and / or other thickness given in the edge region.

9b zeigt eine Anordnung gemäß 9a in Seitenansicht, aus welcher die Anordnung der Einrichtung mit Bild- oder Zeilensensor 41, Abbildungsoptik 42 und Sensor-Array 43 zur Detektion der Folienkante schematisch dargestellt ist. Die übrigen Bezugsziffern entsprechen denen der 9a. 9b shows an arrangement according to 9a in side view, from which the arrangement of the device with image or line sensor 41 , Imaging optics 42 and sensor array 43 for the detection of the film edge is shown schematically. The remaining reference numerals correspond to those of 9a ,

10 zeigt das Ergebnis von Vergleichsmessungen an verschiedenen Pinning-Elektrodenanordnungen für die übertragene elektrische Ladung als Funktion des Abstands Bürste/Folie bei konstanter Spannung. Die Messungen wurden an einem Versuchstand vorgenommen, bei dem eine geerdete Walze, die mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit von 130 m/min in Rotation gehalten war, mit einer Kunststoff-Folienbahn belegt war. Die Folie wurde über drei elektrisch leitende Nadeln, an welche eine einstellbare Hochspannung angelegt war und die sich in einem vorgebbaren Abstand zur Folie befanden, elektrisch aufgeladen. Die aufgebrachte Ladung wurde stromab des Aufladungsbereichs über eine die Folie kontaktierende Elektrode entnommen und als Entladestrom gemessen. Dies ergab die mit großen schwarzen Quadraten bezeichnete Linie 3N in 10. Die mit B1, B3 und B4 markierte Linien zeigen den entsprechend mit Bürsten ermittelten Entladestrom, welcher der übertragenen Ladung proportional ist. Verwendet wurden handelsübliche Antistatikbürsten verschiedener Hersteller. Alle verwendeten Bürsten bestanden aus Carbonfasern von etwa 7 μ Durchmesser und 15 mm (B1 und B3) bzw. 20 mm (B4) Länge. Die Längserstreckung der Bürsten betrug übereinstimmend 100 mm. Der Abstand der Nadelspitzen und der Borsten der Bürsten von der Folienoberseite war in allen Fällen gleich und betrug 10 mm. 10 Figure 12 shows the result of comparative measurements on various transferred electrical charge pinning electrode arrays as a function of brush / foil spacing at constant voltage. The measurements were made on a test stand in which a grounded roller, which was kept in rotation at a constant peripheral speed of 130 m / min, was covered with a plastic film web. The film was electrically charged via three electrically conductive needles, to which an adjustable high voltage was applied and which were located at a predeterminable distance from the film. The applied charge was taken downstream of the charging region via an electrode contacting the film and measured as a discharge current. This resulted in the line labeled 3N in large black squares 10 , The lines marked B1, B3 and B4 show the corresponding discharging current determined with brushes, which is proportional to the transmitted charge. Commercially available antistatic brushes from different manufacturers were used. All brushes used were made of carbon fibers of about 7 μ in diameter and 15 mm (B1 and B3) or 20 mm (B4) in length. The longitudinal extent of the brush was consistently 100 mm. The distance between the needle tips and the bristles of the brushes from the top of the film was the same in all cases and was 10 mm.

In 11 ist in normierter Darstellung die übertragene Ladungsmenge Q in Abhängigkeit vom Abstand Folie/Bürste bzw. Folie/Nadeln bei festgehaltener Spannung U von 10 kV dargestellt. Die Bezugsgröße Qo ist hierbei die Ladungsmenge, die von drei Nadeln im Abstand von 10 mm auf die Folie übertragen wird. Die untere Linie 3N zeigt die von drei Nadeln übertragene Ladungsmenge Q, die obere Linie B3 die von einer Bürste übertragene Ladung. Auch hier zeigt sich für alle Abstände, dass mittels der Bürste eine deutlich höhere Aufladung der Folie erfolgt als mit Nadeln.In 11 is the normalized representation of the transferred charge amount Q as a function of the distance foil / brush or foil / needles at a fixed voltage U of 10 kV. The reference quantity Qo is the amount of charge that is transferred from three needles at a distance of 10 mm to the film. The lower line 3N shows the amount of charge Q transferred from three needles, the upper line B3 the charge transferred from a brush. Again, it shows for all distances that by means of the brush a much higher charge the film than with needles.

12 zeigt das Ergebnis von Vergleichsmessungen an verschiedenen Pinning-Elektrodenanordnungen für die auf die Folie übertragene Ladung als Funktion der Folienge schwindigkeit und der Polarität der angelegten Hochspannung. Es wurde die bereits beschriebene Messanordnung verwendet, jedoch wurde die Foliengeschwindigkeit variiert, und an Stelle von drei Nadeln wurde ein Pinning-Draht verwendet, der – wie die Bürstenanordnung – quer zur Folienlaufrichtung gespannt war. Der Betrag der Hochspannung war 10 kV, und der Abstand der Pinning-Elektroden von der Folienoberfläche betrug 8 mm und wurde nicht verändert. Bei den Bürsten handelte es sich um die bereits erwähnten handelsüblichen Antistatikbürsten mit Carbonfasern in einem Aluminium Grundkörper. Die oberste Kurve c zeigt die Abhängigkeit der übertragenen Ladung bei einer negativen Hochspannung an der Bürste in Abhängigkeit von der Foliengeschwindigkeit, die Kurve b darunter die Werte für eine positive Hochspannung an der Bürste und die unterste Kurve a die Ergebnisse für einen Draht bei positiver Spannung. Bei negativer Spannung an der Bürste ergeben sich für alle untersuchten Geschwindigkeiten die höchsten Werte für die übertragene Ladung. 12 Figure 12 shows the result of comparative measurements on various pinning electrode arrangements for the charge transferred to the film as a function of film speed and the polarity of the applied high voltage. The measuring arrangement already described was used, but the film speed was varied, and instead of three needles, a pinning wire was used which, like the brush arrangement, was tensioned transversely to the film travel direction. The amount of the high voltage was 10 kV, and the pitch of the pinning electrodes from the film surface was 8 mm and was not changed. The brushes were the already mentioned commercial antistatic brushes with carbon fibers in an aluminum base body. The top curve c shows the dependence of the transferred charge on a negative high voltage on the brush as a function of the film speed, the curve b below the values for a positive high voltage on the brush and the bottom curve a the results for a wire at positive voltage. Negative voltage at the brush results in the highest values for the transferred charge for all investigated speeds.

Diese Versuche belegen, dass bei allen untersuchten Geschwindigkeiten der Folienbahn die Bürstenanordnung gegenüber den bisher üblichen Anordnungen mit Drahtelektroden oder Nadeln deutlich überlegen ist und bis zu 60% mehr Ladung überträgt als ein Pinning-Draht.These experiments prove that at all investigated speeds of the film web, the brush arrangement over the usual Arrangements with wire electrodes or needles is clearly superior and transmits up to 60% more charge than a pinning wire.

11: FolienextrusionsanlageFilm extrusion plant
22: Schlitzdüseslot
33: Gießwalzecasting roll
3a3a: Mantelflächelateral surface
44: Kunststoff-Folienbahn, flüssigPlastic film web, liquid
55: Kunststoff-Folienbahn, erstarrendPlastic film web, solidifying
66: Folienkantefilm edge
77: Kontaktbereichcontact area
88th: HochspannungsquelleHigh voltage source
8a8a: Leitung für Hochspannungmanagement for high voltage
1010: Pinning-ElektrodenanordnungPinning electrode arrangement
1111: Pinning-BandPinning band
1212: Pinning-DrahtPinning wire
1313: Pinning-BürstenPinning brushes
13a13a: Borstenbristles
13b13b: Fasernfibers
1414: Halterholder
1515: elektrisch leitende Bürstenelectrical conductive brushes
1616: Kanal für Spülmediumchannel for flushing medium
1717: Schlitze oder Bohrungenslots or holes
1818: Zuführung Spülmediumfeed flushing medium
1919: schwenk- oder verschiebbare Bürsten-Segmentepan- or sliding brush segments
2020: verstellbare Randabdeckungadjustable edge cover
3030: Kanten-Pinning-EinheitEdge pinning unit
3131: Bürstebrush
3232: Bürstenkonturbrush contour
3333: Bürstenkörperbrush body
3434: Halterungbracket
4040: Sensoreinrichtungsensor device
4141: Bild- oder ZeilensensorImage- or line sensor
4242: Abbildungsoptikimaging optics
4343: Sensor-ArraySensor array
AA: Drehrichtung der Gießwalzedirection of rotation the casting roll
BB: FolienlaufrichtungFilm direction
CC: Verschieberichtungdisplacement direction
DD: Schwenkrichtungpan direction
Ee: Doppelpfeiledouble arrows
LL: Länge der Borsten oder fasernlength of bristles or fibers
SS: Strömung des Spülmediumsflow of the flushing medium
dd: Abstand Bürste/Kunststoff-Folienbahndistance Brush / plastic film web

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 3223757 [0004]
US 3758251 [0006]
- US 4309368 [0006]
- DE 20317057 U1 [0006]

Claims

Pinning electrode arrangement, in particular for the production of plastic film webs by extrusion from a slot die and subsequent cooling on a cooled and agitated surface ( 3a ) of a roller ( 3 ), on which the plastic film web ( 5 ) is applied and held by electrostatic forces, characterized in that at least in the region of the lateral edges ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) and / or across the width of the plastic film web ( 5 ) at least one brush ( 13 . 31 ) with at least partially electrically conductive bristles spaced from the film web (US Pat. 13a ) or fibers ( 13b ) arranged with a high voltage source ( 8th ) are / is connectable.

Pinning electrode arrangement according to claim 1, characterized in that the bristles ( 13a ) or fibers ( 13b ) consist of electrically conductive material whose thickness in the range of 1 to 25 microns and whose length is in the range between 1 and 50 mm.

Pinning electrode arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the brushes ( 13 . 31 ) perpendicular to the bristles ( 13a ) or fibers ( 13b ) have a substantially rectangular, a round, an oval or a T or L-shaped cross-section.

Pinning electrode arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the brushes ( 13 . 31 ) are temperature resistant up to at least 120 ° C.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the brushes ( 13 . 31 ) have a substantially rectangular cross-section and that the longitudinal extent of the at the edges ( 6 ) of the plastic film webs ( 5 ) arranged brushes ( 31 ) substantially in the direction of rotation (A) of the moving surface ( 3a ) Roller ( 3 ) or perpendicular thereto.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plastic film webs ( 5 ) facing side of the brushes ( 31 ) the shape of the moving surface ( 3a ) is adapted such that the distance of the bristles ( 13a ) or fibers ( 13b ) of this side of the moving surface ( 3a ) is constant.

Pinning electrode arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plastic film web ( 5 ) facing side of the brushes ( 31 ) is adapted to the shape of the moving surface such that the distance of the bristles ( 13a ) or fibers ( 13b ) of this side of the moving surface is at least partially individually variable.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the edges ( 6 ) of the plastic film webs ( 5 ) arranged brushes ( 31 ) transverse to the direction of rotation (A) of the moving surface ( 3a ) of the roller ( 3 ) are adjustable.

Pinning electrode arrangement according to claim 8, characterized in that the brushes ( 31 ) on a holder ( 14 ) arranged transversely and / or perpendicular to the moving surface via one or more drives ( 3a ) are adjustable.

Pinning electrode arrangement according to claim 9, characterized in that it has a control device, by means of which the drive or drives of the holder ( 14 ) depending on the position of the respective edge ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) to be controlled.

Pinning electrode arrangement according to claim 10, characterized in that the control device comprises a detection device for the continuous determination of the position of the edges ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ).

Pinning electrode arrangement according to claim 11, characterized in that the detection device for the continuous determination of the position of the edges ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) comprises at least one electronic camera or an image sensor with subsequent image analysis.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, wherein only in the region of the lateral edges ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) To brush ( 31 ) are arranged, characterized in that transversely to the direction of rotation (A) of the surface ( 3a ) another pinning electrode ( 13 ) in the form of a tensioned wire ( 12 ) or an electrically conductive strip ( 11 ) is arranged.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the region of the film edges ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) Edge covers ( 20 ) are provided from electrically insulating material, at least partially between the surface of the plastic film web ( 5 ) and an adjacent pinning electrode ( 10 . 30 ) and transversely to the foil edge ( 6 ) of the plastic film web ( 5 ) are mounted displaceably.

Pinning electrode assembly according to claim 14, characterized in that the edge cover ( 20 ) are formed as an L-profile or as a U-profile with a rounded or rectangular cross-section.

Pinning electrode arrangement according to claim 14 or 15, characterized in that the edge cover ( 20 ) are made of ceramic or of a heat-resistant plastic, such as PTFE.

Pinning electrode arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bristles ( 13a ) or fibers ( 13b ) of the brushes ( 13 . 31 ) are inflatable with a gaseous flushing medium, which via at least one channel ( 16 ) Slots or holes ( 17 ) can be fed in the brushes.

Pinning electrode assembly according to claim 17, characterized characterized in that the flushing medium is compressed air or steam is.