DE19628911A1 - Elektrostatische Entladungsvorrichtung für den menschlichen Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Entladungsvorrichtung für den menschlichen Körper.

Es ist bekannt, daß sich der menschliche Körper unter bestimmten Bedin­ gungen derart aufladen kann, daß beim Berühren eines ungeladenen Kör­ pers sogar ein Funke überspringen kann. Dieser Funke erzeugt oft einen Schmerzreiz, was allgemein als "Schlag" bezeichnet wird. Zusätzlich wirkt sich eine elektrostatische Aufladung einer Person nachteilig auf deren all­ gemeines Wohlbefinden aus.

Eine derartige Aufladungen kann sogar eine erhebliche Gefahrenquelle bil­ den, wenn zum Beispiel ein Kraftfahrzeug aufgetankt wird.

Es ist bekannt, um das direkte Überspringen des Funkens von einem Finger auf ein Metallteil zu vermeiden, ein zusätzliches Metallteil in der Hand zu halten. Meist wird hierzu ein Schlüssel benutzt, wenn die Person von der elektrostatischen Aufladung Kenntnis besitzt.

Diese einfache Maßnahme vermeidet aber nur nachfolgende Schmerzreize. Da oft nicht vorhersehbar ist, wann Aufladungen überhaupt entstehen, muß für die Schlüsselmethode immer erst einmal ein erster Schmerzreiz voraus­ gehen, der signalisiert, es liegen wieder Bedingungen für eine Aufladung vor. Nachteilig ist, daß eine von Aufladungen betroffene Person immer dar­ an denken muß, wenn sie etwas ergreift, daß der Metallschlüssel vorzuhal­ ten ist.

Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Schlüsselmethode nur den Schmerzreiz, aber nicht die Funken-Gefahrenquelle vermeidet.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektrostatische Entladungsvor­ richtung für den menschlichen Körper zu schaffen, die selbsttätig elektro­ statische Aufladungen ableitet.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge­ löst.

Erfindungsgemäß ist die Entladungsvorrichtung am Schuhwerk ausgebildet. Dies bewirkt, daß die Vorrichtung selbsttätig wirken kann, da in den mei­ sten Fällen von Aufladungen Schuhwerk getragen wird.

Weiter ist erfindungswesentlich, daß eine erste und zweite Elektrode vorge­ sehen sind, die über eine galvanische Verbindung den Innenraum des Schuhwerkes mit der äußeren Standfläche verbinden. Auf diese Weise kann die Aufladung von dem menschlichen Körper nach außen in einen anderen Bodenbereich abfließen, der zur Entladung geeignet ist.

Dabei wird der erfinderische Umstand zunutze gemacht, daß an der Fußsoh­ le immer eine gewisse Feuchtigkeit auftritt. Diese Feuchtigkeit wirkt auf den Strumpf, so daß sich ein hochohmiger Ableitwiderstand zwischen der menschlichen Fußsohle und der ersten Elektrode ausbildet, die im Innen­ raum des Schuhs angeordnet ist. Von der ersten Elektrode fließt dann die Ladung über die elektrische Verbindung zu der äußeren Elektrode, die die Aufladung in den Boden ableitet.

Folglich wird eine Person zum Beispiel auf einem Teppich aufgeladen. Die Person wird somit in elektrische Sicht zum mobilen Ladungsträger. Verläßt die Person den Teppich, ergeben sich immer Bodenbereiche, die wenig iso­ lierend wirken und die Ladung der Person aufnehmen.

In vorteilhafter Weise erfolgt das Entladen über den hochohmigen Ableit­ widerstand, der durch den angefeuchteten Socken gebildet wird, nach einer e-Funktion mit einem kleineren kontinuierlichen Stromfluß. Damit wird ein kurzfristiger Stromstoß vermieden und eine Person, die die Erfindung trägt, wird ständig von allen unangenehmen Begleiterscheinungen befreit, die von den elektrostatischen Aufladungen herrühren.

Als weiterer Vorteil kann die Erfindung in Gefahrenbereichen oder z. B. in Krankenhäusern dadurch zum Einsatz kommen, daß zusätzlich angefeuchte­ te oder geerdete Fußmatten ausgelegt werden.

Es hat sich sogar in vorteilhafter Weise gezeigt, daß Aufladungen sogar auf trockenen Teppichböden usw. erst gar nicht entstehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Eine Seitenansicht mit einem Aufriß eines Schuhs nach einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung, und

Fig. 2: ein Ersatzschaltbild der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Schuh 1 in der Seitenansicht mit einer Entladungsvorrich­ tung für elektrostatische Aufladungen. Im Bereich des Absatzes 4 ist eine Schnittdarstellung gezeigt, so daß eine erste Elektrode 5 und eine zweite Elektrode 6 erkennbar ist. Die erste Elektrode 5 ist an der Innenfläche 2 des Schuhs 1 ausgebildet. Bevorzugt ist die Elektrode 5 an der Standfläche 8 im Inneren des Schuhs 1 angeordnet. Je nach Ausführungsform kann die Elek­ trode 5 an jeder geeigneten Stelle an der Innenfläche 2 ausgebildet sein.

Wesentlich ist, daß die erste Elektrode 5 über eine elektrische Verbindung 7 mit der zweiten Elektrode 6 verbunden ist, die an der äußeren Lauffläche 3 des Schuhs 1 zugänglich ist. Die äußere Elektrode 6 kann an jeder geeigne­ ten Stelle der Lauffläche 3 liegen.

In der einfachsten Ausführungsform kann ein Niet durch den Absatz 4 ge­ hen. In diesem Fall übernimmt der Niet die Funktion der Elektroden 5, 6 und zusätzlich der Verbindung 7.

In anderen Ausführungsformen kann die Verbindung 7 aus einer Leitung oder einem Federdraht besteht, damit keine Druckstellen am Fuß einer Per­ son entstehen. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Schuhen 1 mit einer schaumgummiartigen Lauffläche 3 angezeigt, die bei Belastung unterschiedliche Absatzhöhen einnimmt.

Weiter kann die Entladungsvorrichtung aus einer Lauffläche oder einem Absatz 4 bestehen, die selbst leitfähig sind. So zum Beispiel durch Einla­ gern von leitfähigen Kunststoffen.

Fig. 2 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild der Entladungsvorrichtung. In Fig. 2 ist der menschliche Körper 9 beispielhaft als Kugel dargestellt, die positive Ladungen trägt. Zwischen dem Körper 9 und der ersten Elektrode 5, der elektrischen Verbindung 7 und der zweiten Elektrode 6 ist ein Ab­ leitwiderstand 10 vorgesehen.

Der Widerstand 10 wird selbsttätig durch die Fasern eines Sockens (nicht dargestellt) gebildet, die die Feuchtigkeit aufnehmen, die der Fuß einer Per­ son abgibt. Die befeuchteten Fasern bilden elektrisch einen hochohmigen Widerstand, der in Reihe zwischen dem Körper 9 und der ersten Elektrode 5 liegt.

Zwischen dem Boden, der die Erde 12 bildet, und der zweiten Elektrode 6 befindet sich ein Übergangswiderstand 11, der durch Feuchtigkeit, Schmutz usw. gebildet wird.

Im einzelnen ergibt sich folgende Funktionsweise: Wird ein menschlicher Körper 9 zum Beispiel durch bestimmte Kleidungsstücke aufgeladen, kann die Ladung zur Erde 12 abfließen. Dabei durchfließt die Ladung als gerin­ ger Stromfluß von bestimmter Dauer die Reihenschaltung aus dem Ableit­ widerstand 10, der Elektrode 5, der Verbindung 7, der Elektrode 6 und dem Übergangswiderstand 11.

Die Entladung erfolgt gedämpft und ohne kurzzeitigen Stromstoß immer dann, wenn die Person einen Bereich der Erde 12 betritt, der nicht isolie­ rend wirkt. Ein normaler Gehweg bildet eine Erde 12, die ausreichende Ableitmöglichkeiten zuläßt.

Es hat sich gezeigt, daß eine Entladung oder ein Nichtentstehen der Aufla­ dung auch dann eintritt, wenn sich die Person auf einem trockenen Tep­ pichboden bewegt. Ein genauer Wirkungsauflauf konnte bisher nicht genau ermittelt werden.

Vermutlich läßt die Entladungsvorrichtung eine großflächige Aufladung des menschlichen Körpers auch auf einem trockenen Teppichboden erst gar nicht entstehen, weil zum Beispiel in Fig. 1 die vordere Lauffläche 3 des Schuhs 1 die Ladung durch Reibung erzeugt, die dann über den Fuß, den Widerstand 10, die Elektrode 5, die Verbindung 7 und die Elektrode 6 zur hinteren Lauffläche 3 gelangt. Die Landung kann sich dann über die vordere und hintere Lauffläche 3 abbauen.

Bei Bedarf können mehrere Entladungsvorrichtungen an einem Schuh 1 ausgebildet sein, die mit Abstand zueinander angeordnet und gegebenenfalls elektrisch miteinander verbunden sind.

Als besonders vorteilhaft erweist sich, wenn die Verbindung 7 aus einer Drahtlitze, vorzugsweise einer Kupferlitze besteht, die mit dem einen Ende an der inneren Elektrode 5 angeschlossen ist. Das andere freie Ende der Drahtlitze kann die äußere Elektrode 6 bilden. Nutzt sich die Lauffläche des Schuhs 3 ab, ist dennoch sichergestellt, daß die äußere Elektrode 6 weiter­ hin von der Lauffläche her zugänglich ist. Die Litze wird zusammen mit der Lauffläche abgenutzt. Es hat sich gezeigt, daß die äußere Elektrode 6 noch nicht einmal ganz bis zu der Lauffläche 3 reichen muß.

Bezugszeichenliste

1 = Schuh
2 = Innenfläche
3 = Lauffläche
4 = Absatz
5 = erste Elektrode
6 = zweite Elektrode
7 = elektrische Verbindung
8 = Standfläche
9 = menschlicher Körper
10 = Ableitwiderstand
11 = Übergangswiderstand
12 = Erde

Claims (8)

1. Elektrostatische Entladungsvorrichtung für den menschlichen Körper, die eine äußere Elektrode zur Ableitung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Entladungsvorrichtung am Schuhwerk (1) ausgebildet ist,
daß eine innere Elektrode (5) vorgesehen ist,
daß die innere Elektrode (5) galvanisch mit der äußeren Elektrode (6) zur Ableitung verbunden ist, und
daß die äußere Elektrode (6) in der Lauffläche (3) des Schuhs (1) ausgebil­ det ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (5) in der Standfläche (8) des Schuhs (1), vorzugsweise im Be­ reich des Absatzes (4) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (6) vorzugsweise im Bereich des Absatzes (4) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die galvanische Verbindung (7) federelastisch ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) Nietköpfe und/oder die Verbindung (7) Nietverbindungen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß meh­ rere Elektroden (5, 6) vorgesehen sind, die mit Abstand zueinander ange­ ordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) und/oder die Verbindung (7) aus leitfähigem Kunststoff­ material bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (7) aus einer Drahtlitze, vorzugsweise einer Kupferlitze, be­ steht, und daß das eine freie Ende der Drahtlitze die zweite Elektrode (6) bildet.