WO2005124728A1 - Elektrostatisch aufladbares trägerelement zum tragen von leichtobjekten (papier) - Google Patents

Elektrostatisch aufladbares trägerelement zum tragen von leichtobjekten (papier) Download PDF

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Brian Schlede
Stefan Krug
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    • G09F7/00—Signs, name or number plates, letters, numerals, or symbols; Panels or boards
    • G09F7/02—Signs, plates, panels or boards using readily-detachable elements bearing or forming symbols
    • G09F7/12—Signs, plates, panels or boards using readily-detachable elements bearing or forming symbols the elements being secured or adapted to be secured by self-adhesion, moisture, suction, slow-drying adhesive or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Definitions

  • Electrostatically chargeable support element for carrying light objects paper
  • the invention relates to a carrier element, in particular flat carrier element, on the surface of which light objects, in particular flat light objects, such as e.g. Paper and / or foils can be attached.
  • the invention further relates to a device with at least one such carrier element.
  • a device can be used as a work table.
  • the object of the invention is to provide a carrier element, in particular a flat carrier element, on the surface of which without aids such as e.g. Needles, magnets or adhesives light objects, especially uniform, especially flat light objects, such as Paper and / or foils or the like are to be releasably attached.
  • a carrier element in particular a flat carrier element, on the surface of which without aids such as e.g. Needles, magnets or adhesives light objects, especially uniform, especially flat light objects, such as Paper and / or foils or the like are to be releasably attached.
  • a carrier element according to the invention can be charged electrostatically and can be connected to a high-voltage source, for example a cascade circuit, so that the carrier element, for example a film, can be charged electrostatically.
  • FRANKENGUTSTR.4B 2 FRANKENGUTSTR.4B 2
  • a carrier element according to the invention can e.g. on another device, e.g. an assembly device (e.g. a frame) or, in a particularly preferred embodiment, can be attached to a surface of another object or object, such as e.g. on a wall, a blackboard, a cupboard, a door, a wallpaper etc.
  • another device e.g. an assembly device (e.g. a frame) or, in a particularly preferred embodiment, can be attached to a surface of another object or object, such as e.g. on a wall, a blackboard, a cupboard, a door, a wallpaper etc.
  • This possibility of attachment can particularly preferably result from the fact that the carrier element itself adheres to such an object by means of electrostatic forces. Furthermore, due to the electrostatic charge, light, especially flat objects, such as Paper and / or foils are attached to the carrier element, in particular to its surface. For this purpose, two surfaces, a front and a rear surface of a carrier element can preferably be electrostatically chargeable.
  • Advantages are the time saved when quickly attaching and detaching the objects to be carried, e.g. for normal paper, which can preferably be attached in up to three layers. Such objects can be removed and replaced without any effort or material damage.
  • Another advantage is the good portability and mountability of such a carrier element according to the invention, which itself e.g. Very lightweight and can be particularly easily, especially electrostatically, mounted or attached.
  • the surface of a carrier element according to the invention is preferably writable and also easy to clean, for which the surface e.g. can be smooth. It can also be provided that the surface is rough, so as to increase the static friction of adhering objects.
  • the carrier elements according to the invention e.g. Foils can e.g. Fix on boards and thus paper can be attached to them without needles, magnets or adhesives.
  • Such carrier elements can be used e.g. in seminars for presentations, where many sheets are required, which should be changed or moved quickly.
  • Carrier elements can be surface elements, in particular insulating surface elements, such as Include foils, which consist for example of an insulating material and thus form an insulating surface that can be charged.
  • the foils can e.g. have a flexible, unbreakable plastic (e.g. PP, PET) at least on the front, for example with a roughened surface to increase static friction (sticky notes stick better), or with a smooth surface for writing on board markers, if necessary, smooth and rough surface areas can be e.g. be alternately provided in areas.
  • a carrier element with foil can e.g. be structured as follows:
  • a high voltage source can be provided which is in or external to the FRAN KE NG UTSTR. 4 B 4
  • Carrier element can be arranged and is connected to the one or more electrical conductors.
  • the high voltage can e.g. be cascaded in an electrical cascade circuit without providing a significant current (e.g. due to limiting resistors).
  • the following configurations can be used for this purpose, for example.
  • the cascade outputs can be connected to the electrical conductor of the film with single or double polarization (depending on the film type).
  • foils and high-voltage generation can also be used with all other types of carrier elements, e.g. also with plastic plates, glass surfaces, plexiglass plates etc.
  • Figure 1 A carrier element comprising two insulating films, between which a flat conductor is arranged;
  • FIG. 2 A carrier element as in FIG. 1, in which the flat conductor is constructed from a plurality of conductor strips lying next to one another in parallel;
  • Figure 3 A support element in which two flat conductors are arranged between two insulating films, between which an insulating film is arranged.
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 is a film 1 deposited or coated with conductive material 2, which e.g. can be attached to a stable surface.
  • a high-voltage source not shown here, for example a cascade circuit with a 2-4 kV voltage, is connected to the conductive material 2.
  • the conductive material can also be designed as a conductive metal foil or thin sheet. When the high voltage source is activated, the film 1 and thus its surface are charged electrostatically.
  • an insulating film 3 is again arranged behind the metallic conductor 2, so that in this embodiment the metallic or conductive surface conductor 2 between two insulating films 1 and 3, e.g. Plastic sheeting is included.
  • these individual layers can be glued to one another or otherwise connected to one another.
  • a conductor e.g. flat conductor be embedded in a film-like solid plastic material. This is also possible with plates.
  • Retrofit exhibition stands or other objects or items With an electrical conductor embedded inside a film or between two films, e.g. Retrofit exhibition stands or other objects or items. Both the back and the front surface of the film can be charged electrostatically, so that the overall construction e.g. adheres to the exhibition wall and presentation objects such as posters or brochures can be attached to the exhibition wall without further aids and can be removed at any time without damage.
  • FIG. 2 essentially shows a structure with the same features as shown in FIG. 1, but here the structure of the metallic conductor 2 is formed from a plurality of strips lying next to one another, all of which are either connected to the same polarity or are charged alternately.
  • the conductor or the conductor arrangement can be embedded between two foils or generally flat elements or in a foil / a surface element.
  • the strip structure also has the mechanical advantage of being more flexible than the full-surface structure of the conductor.
  • FIG. 3 shows a structure in which a conductor 2 is arranged behind a first insulating film 1, an insulating film 3 behind it, a conductor 4 behind it and finally a last insulating film 5. Basically, this layer structure can be continued as desired.
  • strip-shaped conductors can be used.
  • the conductive surfaces or foil or sheets 2 and 4 can be charged identically or with different polarity in order to electrostatically charge the front and rear insulating foils 1 and 5.
  • the high-voltage sources can be connected to a side or lower or FRAN KE NG UTSTR. 4 B 7
  • An embodiment with flexible foils is advantageous since such a carrier element can be rolled up.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein flächiges Trägerelement zum Befestigen von Leichtobjekten, insbesondere von Papier und/oder Folien, an einer Oberfläche des Trägerelementes, wobei das Trägelement, insbesondere die Oberfläche des Trägerelementes, elektrostatisch, insbesondere mittels einer Hochspannungsquelle, aufladbar ist.

Description

Elektrostatisch aufladbares Träqerelement zum Tragen von Leichtobiekten (Papier)
Die Erfindung betrifft ein Trägerelement, insbesondere flächiges Trägerelement, auf dessen Oberfläche Leichtobjekte, insbesondere flächige Leichtobjekte, wie z.B. Papier und/oder Folien befestigbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung mit wenigstens einem solchen Trägerelement. Beispielsweise kann eine solche Vorrichtung als Arbeitstafel einsetzbar sein.
Es ist bekannt Objekte, wie z.B. Papier, Folien etc., an Tafeln als Trägerelement zu befestigen. So sind z.B. bereits Magnettafeln, Flip-Charts, beschreibbare Tafeln etc. im Stand der Technik bekannt. Dabei ist es allerdings nötig, die Objekte mit Hilfsmitteln, wie Magneten, Nadeln oder Klebemitteln anzubringen.
Dies ist in der Regel unpraktisch, da die Trägerelemente sich durch Nutzung von Nadeln oder Klebstoff abnutzen oder verschmutzen. Das Lösen von befestigten Objekten ist aufwendig-und die bekannten Trägerelemente sind kompliziert aufzustellen oder zu bewegen. Außerdem sind die Oberflächen bekannter Trägerelemente nicht in jedem Fall beschreibbar und abwischfähig. Einziger Standard, der diese Bedingungen erfüllt, wäre die ferromagnetische Kreide- oder Stift-Tafel, die allerdings hohe Kosten in der Erstanschaffung mit sich bringt, meist untransportabel ist und zur Befestigung von Papier u.Ä. Magnete benötigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trägerelement, insbesondere ein flächiges Trägerelement zur Verfügung zu stellen, an dessen Oberfläche ohne Hilfsmittel wie z.B. Nadeln, Magneten oder Klebemitteln leichte Objekte, insbesondere gleichmäßige, insbesondere flächige Leichtobjekte, wie z.B. Papier und/oder Folien oder Ähnliches lösbar zu befestigen sind.
Diese Aufgabe wir dadurch gelöst, dass ein erfindungsgemäßes Trägerelement elektrostatisch aufladbar ist und an eine Hochspannungsquelle, z.B. eine Kaskadenschaltung, anschließbar ist, wodurch das Trägerelement, z.B. eine Folie, elektrostatisch aufgeladen werden kann. FRANKENGUTSTR.4B 2
95447 BAYREUTH
Ein erfindungsgemäßes Trägerelement kann z.B. an einer weiteren Vorrichtung, z.B. einer Montagevorrichtung (z.B. einem Rahmen) montiert sein, oder in einer besonders bevorzugten Ausführung an einer Oberfäche eines anderen Gegenstandes oder Objektes befestigbar sein, wie z.B. an einer Wand, einer Tafel, einem Schrank, einer Tür, einer Tapete etc.
Diese Befestigungsmöglichkeit kann sich besonders bevorzugt dadurch ergeben, dass das Trägerelement durch elektrostatische Kräfte seinerseits an einem solchen Gegenstand oder Objekt anhaftet. Weiterhin können aufgrund der elektrostatischen Aufladung leichte, insbesondere flächige Objekte, wie z.B. Papier und/oder Folien an dem Trägerelement, insbesondere an dessen Oberfläche befestigt werden. Hierfür können bevorzugt zwei Oberflächen, eine vorderseitige und eine rückseitige Oberfläche eines Trägerelementes elektrostatisch aufladbar sein.
Vorteile sind der Zeitgewinn beim schnellen Anheften und Lösen der zu tragenden Objekte, z.B. bei normalem Papier, welches bevorzugt in bis zu drei Schichten anheftbar sein kann. Solche Objekte sind ohne Aufwand und Materialschädigung ablösbar und wieder anzubringen. Vorteilhaft ist weiterhin die gute Transportabilität und Montierbarkeit eines solchen erfindungsgemäßen Trägerelementes, welches selbst z.B. sehr leichtbauend ausgeführt und so besonders einfach, insbesondere elektrostatisch, montiert oder befestigt werden kann.
Die Oberfläche eines erfindungsgemäßen Trägerelementes ist bevorzugt beschreibbar und auch leicht zu reinigen, wofür die Oberfläche z.B. glatt ausgebildet sein kann. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass die Oberfläche rauh ausgebildet ist, um so die Haftreibung anhaftender Objekte zu erhöhen.
Mit einem erfindungsgemäßen Trägerelement können vorhandene Geräte mühelos nachgerüstet werden, da die Trägerelemente, z.B. Folien, selbsthaftend an Oberflächen anderer Elemente, z.B. vorhandener Tafeln etc. angebracht werden können und wiederum an den Trägerelementen gleichzeitig Leichtobjekte angeheftet werden können. F RAN KE N G UTSTR . 4B 3
95447 BAYREUTH
Die erfindungsgemäßen Trägerelemente, z.B. Folien lassen sich z.B. auf Tafeln fixieren und somit kann ohne Nadeln, Magnete oder Klebemittel, Papier daran befestigt werden. Eingesetzt werden können solche Trägerelemente z.B. bei Seminaren für Präsentationen, wobei viele Blätter benötigt werden, die schnell gewechselt oder bewegt werden sollen.
Trägerelemente können Flächenelemente, insbesondere isolierende Flächenelemente, wie z.B. Folien umfassen, die beispielsweise aus einem isolierenden Material bestehen und so eine isolierende Fläche bilden, die aufgeladen werden kann. Die Folien können z.B. wenigstens an der Vorderseite einen flexiblen, bruchsicheren Kunststoff (z.B. PP, PET) aufweisen, beispielsweise mit angerauhter Oberfläche zur Erhöhung der Haftreibung (Zettel halten besser), oder mit glatter Oberfläche für Boardmarker-Beschreibbarkeit, ggfs. können glatte und rauhe Oberflächenbereiche gleichzeitig z.B. bereichsweise abwechselnd vorgesehen sein. Ein Trägerelement mit Folie kann z.B. wie folgt aufgebaut sein:
A) Eine innen mit einem elektrischen Leiter (z.B. Aluminium) und außenseitig mit einem Kunststoff als Ladungsträger und Isolator kaschierte Folie. Es wird ein elektrischer Pol an den Leiter in der Folie angeschlossen. B) Eine Folie mit innenliegendem streifenartigen Aufbau der elektrischen Leiter (z.B. AI) abwechselnd positiv und negativ geladen, zur Bildung des elektrostatischen Feldes, insbesondere im durchschlagssicheren Abstand voneinander positioniert. Außenseitig die oben genannte Kunststoffkaschierung. C) Zwei oder mehr Folien wie in A beschrieben, hintereinander geklebt (zwischen den el. Leitern kann eine Kunststofffolie wegfallen) und einerseits positiv, andererseits negativ geladen. D) Ein Mehrschichtaufbau, bei dem mehrfach abwechselnd eine isolierende Folie, Leiter, Folie, Leiter etc. aufeinander folgen, wobei die Leiter jeweils als leitende Fläche oder mehrere nebeneinander angeordnete Leiterstreifen, wie in B beschrieben, ausgebildet sein können.
Um eine Aufladung eines Trägerelementes bzw. dessen Oberfläche zu erreichen, kann eine Hochspannungsquelle vorgesehen sein, die im oder extern vom FRAN KE NG UTSTR . 4 B 4
95447 BAYREUTH
Trägerelement angeordnet sein kann und mit dem oder den elektrischen Leitern verbunden ist. Die Hochspannung kann z.B. in einer Elektro-Kaskadenschaltungen hochkaskadiert sein, ohne eine nennenswerte Stromstärke bereitzustellen (z.B. durch begrenzende Widerstände). Hierfür können beispielsweise folgende Ausgestaltungen eingesetzt werden.
A) Hochspannungskaskade mit Netzanschluß. Eingang Wechsel- Netzstrom/Ausgang Hochspannnungsgleichstrom. B) Batteriebetrieb mit handelsüblichen Batterien (z.B. RS6 AA, NiCd). angeschlossen an einen Wechselrichter, zum zerhacken des Gleichstroms, angeschlossen an dieselbe Hochspannungskaskade wie A C) Batteriebetrieb, Spannungsquelle angeschlossen an einen Spannungswandler (wie vorfindbar in Kamerablitzgeräten, oder Mikrowellen) der ca. 300V alternierenden Strom erzeugt, zum Eingang in die oben genannte Kaskadenschaltung
Die Ausgänge der Kaskaden können mit einfacher oder doppelter Polarisation (je nach Folientyp) an den elektrischen Leiter der Folie angeschlossen werden.
Alle Beispiele sind in den verschiedenen Folientypen und Hochspannungsquellen kombinierbar. Auch ist der vergenannte Aufbau von Folien und Hochspannungserzeugungen bei allen anderen Arten von Trägerelementen einsetzbar, so z.B. auch bei Kunststoffplatten, Glasflächen, Plexiglasplatten etc.
Denkbar sind alle Materialen und Farben (Folie & Gehäuse), mit Batterieanzeige Betriebsschalter, Leistungsschalter, Stiftablage. Insbesondere eine Folie ist in fast allen Farben und Formen produzierbar, z.B.
1. als Whiteboard, zur festen Wandinstallation (am besten Netzbetrieb A und einfache Folie A) 2. als aufrollbare Konstruktion (wie Posterrolle), leicht transportabel, unterhalb der Folie ist eine Elektronikleiste in Gehäuse montiert (z.B. mit Batteriefach/Netzanschluß, Stiftablage, Aufrollvorrichtung) FRAN KE NG UTSTR . 4B 5
95447 BAYRE UTH 3. Austattung von Möbeln mit elektrostatischen Oberflächen mit versteckter Elektronik (z.B. Büroschränke, Kühlschränke (Magnetwegfall), Schreibtische etc.) 4. als Tapeteninstallation zur Nutzung großer Flächen (auch an Türen)
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Abbildungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 : Ein Trägerelement umfassend zwei isolierende Folien, zwischen denen ein flächiger Leiter angeordnet ist;
Figur 2: Ein Trägerelement wie in Figur 1 , bei dem der flächige Leiter aus mehreren parallel nebeneinanderliegenden Leiterstreifen aufgebaut ist;
Figur 3: Ein Trägerelement, bei dem zwischen zwei isolierenden Folien zwei flächige Leiter angeordnet sind, zwischen denen eine Isolationsfolie angeordnet ist.
Dargestellt ist in der Figur 1 eine mit leitendem Material 2 hinterlegte oder beschichtete Folie 1 , die z.B. an einer stabilen Oberfläche befestigt sein kann. Eine hier nicht dargestellte Hochspannungsquelle, beispielsweise eine Kaskadenschaltung mit 2-4 kV Spannung, ist am leitenden Material 2 angeschlossen. Das leitende Material kann hier auch als leitende Metallfolie bzw. dünnes Blech ausgebildet sein. Beim Aktivieren der Hochspannungsquelle wird die Folie 1 und damit deren Oberfläche elektrostatisch aufgeladen.
Um eine nach außen isolierte Anordnung zu erhalten ist hinter dem metallischen Leiter 2 nochmals eine isolierende Folie 3 angeordnet, so dass in dieser Ausführung der metallische bzw. leitende Flächenleiter 2 zwischen zwei isolierenden Folien 1 und 3, z.B. Kunststoff-Folien eingeschlossen ist. Z.B. können diese einzelnen Schichten untereinander verklebt oder sonstwie miteinander verbunden sein.
An der Oberfläche der Folie 1 können nun leicht elektrostatisch beeinflussbare Objekte mit gleichmäßiger Oberfläche, wie z.B. Papier, Folien etc. angeheftet werden. Selbst nach Abschaltung der nicht gezeigten Hochspannungsquelle können die Leichtobjekte noch Stunden bis zu Tagen weiter anhaften. F RAN KE N G UTSTR . 4 B 6
95447 BAYR E UTH
Alternativ aber in äquivalenter Wirkung kann ein Leiter, z.B. flächiger Leiter in ein folienartiges Kunststoffvollmaterial eingebettet sein. Dies ist ebenso bei Platten möglich.
Mit einem innen in eine Folie oder zwischen zwei Folien eingebettetem elektrischen Leiter ließen sich z.B. Messestände oder andere Objekte oder Gegenstände nachrüsten. Sowohl die rückseitige als auch die vorderseitige Oberfläche der Folie kann elektrostatisch aufgeladen werden, so dass die Gesamtkonstruktion z.B. an der Messewand haftet und ohne weitere Hilfsmittel Präsentationsobjekte, wie Plakate oder Prospekte, an der Messewand befestigt und jederzeit unbeschadet abgenommen werden können.
Die Figur 2 zeigt im wesentlichen einen Aufbau mit denselben Merkmalen wie in Figur 1 dargestellt, jedoch ist hier der Aufbau des metallischen Leiters 2 aus mehrere nebeneinander liegenden Streifen gebildet, die entweder alle auf dieselbe Polarität aufgeschaltet werden, oder jeweils abwechselnd geladen werden. Auch hier kann der Leiter bzw. die Leiteranordnung zwischen zwei Folien bzw. allgemein Flächenelementen oder in eine Folie / ein Flächenelement eingebettet sein. Der Streifenaufbau hat überdies mechanisch den Vorteil, flexibler zu sein als der vollflächige Aufbau des Leiters.
Figur 3 zeigt ein Aufbau, bei dem hinter einer ersten isolierenden Folie 1 ein Leiter 2, dahinter ein isolierende Folie 3, wieder dahinter ein Leiter 4 und zum Abschluß eine letzte isolierende Folie 5 angeordnet ist. Grundsätzlich lässt sich dieser Schichtaufbau beliebig fortführen.
Auch hier können, wie in Figur 2 dargestellt, streifenformige Leiter eingesetzt werden. Die leitenden Flächen bzw. Folie bzw. Bleche 2 und 4 können gleich oder auch mit unterschiedlicher Polarität geladen werden, um die vorderseitige und rückseitige isolierenden Folien 1 und 5 elektrostatisch zu laden.
Die in den Figuren nicht dargestellten Hochspannungsquellen, von denen mindestens je eine pro Trägerelement eingesetzt wird (ggf. weist jeder Leiter eine separate Hochspannungsquelle auf), können an einer seitlich oder unteren bzw. FRAN KE NG UTSTR . 4 B 7
95447 BAY RE UTH oberen Kante eines Trägerelementes angeordnet werden. So können besonders einfach die Zuleitungen zu den flächigen Leitern realisiert werden. Ebenso können die Hochspannungsquellen extern mit Labelzuführungen ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist eine Ausbildung mit flexiblen Folien, da ein solches Trägerelement aufgerollt werden kann.

Claims

F RAN KE NG UTSTR . 4B 895447 BAYR EUTHPatentansprüche
1. Flächiges Trägerelement zum Befestigen von Leichtobjekten, insbesondere von Papier und/oder Folien, an einer Oberfläche des Trägerelementes, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement, insbesondere die Oberfläche des Trägerelementes, elektrostatisch, insbesondere mittels einer Hochspannungsquelle, aufladbar ist.
2. Trägerelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement an Gegenständen/Objekten befestigbar ist.
3. Trägerelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung durch elektrostatische Kräfte zwischen Trägerelement und Gegenstand/Objekt erfolgt.
4. Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine isolierende Fläche umfasst, die wenigstens einen elektrischen Leiter aufweist, mittels dem wenigstens eine Oberfläche einer isolierenden Fläche elektrostatisch aufladbar ist.
5. Trägerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine isolierende Fläche, insbesondere eine Oberfläche der isolierenden Fläche mit einem elektrisch leitenden Material wenigstens teilweise beschichtet oder hinterlegt ist.
6. Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer isolierenden Fläche oder zwischen zwei isolierenden Flächen wenigstens ein Leiter oder eine Leiteranordnung aus mehreren Leitern, insbesondere Leiterstreifen, angeordnet ist, um wenigstens eine Oberfläche einer isolierenden Fläche elektrostatisch aufzuladen.
7. Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehrere hintereinanderliegende Schichten aus isolierender Fläche und Leiterfläche umfasst. F RAN KENG UTST R . 4B 9
95447 BAY RE UTH
8. Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine isolierende Fläche als Folie, insbesondere als Kunststoff-Folie ausgebildet ist.
9. Trägerelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerelement aufrollbar ist, insbesondere wobei an einem Ende des Trägerelementes parallel zur Aufrollachse eine Elektronik zur elektrostatischen Aufladung angeordnet ist.
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