DE19630272A1 - Fersen-Erdungsvorrichtung - Google Patents

Fersen-Erdungsvorrichtung

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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zum Ableiten elektrostatischer Aufladungen bzw. Spannungen von einer Person zum Erdboden und insbesondere auf Vorrichtun­ gen, die um den Fersenabschnitt von Schuhen, die in elek­ trischem Kontakt mit leitenden Bodenbelägen stehen, getra­ gen werden.
Beim Zusammenbau elektronischer Bauteile besteht eine gro­ ße Gefahr für die Qualität der Baugruppen in der elektri­ schen Potentialdifferenz zwischen der Anordnung der elek­ trischen Bauteile und der Bedienungsperson, die Anlaß zur Beschädigung der Teile geben kann. Eine grundlegende Lö­ sung für dieses elektrostatische Entladungsproblem am Ar­ beitsplatz besteht darin, ein Mittel zur direkten Erdung der Personen auf ein elektrisches Potential von Null be­ reitzustellen. Die gebräuchlichsten Mittel aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen mit Handgelenkbändern, um die Personen an ihren Arbeitsplätzen zu erden, aber diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie die Bewegungs­ freiheit der Personen zwischen unterschiedlichen Bearbei­ tungsstationen behindern.
Unterschiedliche Fußbekleidungen sind im Stand der Technik entwickelt worden, die die Fähigkeit haben, elektrische Ladungen zum Boden abzuführen, während sie Arbeiter, Über­ wachungspersonal, Einzelpersonen auf Rundgängen etc. eine Mobilität über den gesamten Arbeitsbereich bieten. Typi­ sche bekannte Fersen-Erdungsvorrichtungen weisen einen einteiligen, elektrisch leitenden Gummi-Becher" auf, der über die Ferse eines Schuhs paßt, sowie ein elektrisch leitendes Gewebeband, welches sich von diesem erstreckt und in elektrischem Kontakt mit dem Bein der Trageperson steht. Eine solche Fersen-Erdungsvorrichtung wird typi­ scherweise am Fuß der Trageperson mittels eines elasti­ schen Riemens oder mit einer Klettband-Befestigungsanord­ nung (Velcro®) gehalten. Solche Vorrichtungen sind relativ dauerhaft und halten im allgemeinen mehrere Monate, aber sind auch teuer. Außerdem passen solche Vorrichtungen häu­ fig nicht an unterschiedliche Größen und Formen von Schu­ hen der Arbeiter, die sehr unterschiedlich sind, insbeson­ dere zwischen Männern und Frauen.
Da sich die Fersen-Erdungsvorrichtung in engem Kontakt mit der Haut der Trageperson befindet, werden diese Vorrich­ tungen im allgemeinen nicht von einer Person an eine ande­ re weitergegeben. Die Fersen-Erdungsvorrichtung eines Be­ suchers oder eines zeitweise Angestellten wird im allge­ meinen unabhängig von seinem Zustand weggeworfen. Es sind wegwerfbare Vorrichtungen zum kurzzeitigen Gebrauch für vorübergehend anwesende Besucher oder Personal entwickelt worden, die typischerweise aus einem leitenden Band beste­ hen, das an der Ferse des Schuhs haftet und in den Schuh oder den Strumpf eingelegt bzw. eingesteckt wird, um einen Kontakt mit der Trageperson herzustellen. Diese Vorrich­ tungen neigen allerdings leicht zu Beschädigungen, weshalb ihre Brauchbarkeit begrenzt ist.
Da man erkannt hat, daß der leitende "Becherabschnitt" aus Gummi der herkömmlichen Fersen-Erdungsvorrichtungen auf dem leitenden Boden, auf dem sich der Arbeiter umherbe­ wegt, verschmutzt werden kann, ist vorgeschlagen worden, Metallnieten mit bündigem Kopf oder andere Mittel zur Ver­ besserung des elektrischen Kontakts mit dem Boden einzu­ setzen. Solche Vorrichtungen können allerdings zu Unan­ nehmlichkeiten führen, wenn der Arbeiter über harten Boden geht, und sie steigern außerdem die Herstellungskosten der Vorrichtung.
Obwohl sich die verfügbaren, bekannten Fersen-Erdungsvor­ richtungen im allgemeinen für ihren beabsichtigten Ein­ satzzweck als geeignet erwiesen haben, ist es aufgrund der inhärenten Nachteile, die vorstehend angesprochen sind, wünschenswert, eine Fersen-Erdungsvorrichtung zu schaffen, die der Trageperson einen besseren Sitz und besseres Tra­ gen ermöglicht, und die außerdem auswechselbare Komponen­ ten hat, um den Bedürfnissen eines einzelnen Benutzers während längerer Zeit oder den Bedürfnissen mehrerer Be­ nutzer entgegenzukommen
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Er­ dungsvorrichtung zum Tragen um den Fersenbereich des Schuhs einer Trageperson zu schaffen, die die obenerwähn­ ten Nachteile, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, vermeidet oder zumindest abschwächt.
Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.
Die Vorrichtung weist ein Paar Schnallen auf, die jede ein Hakenteil bzw. eine Klemme haben, die leicht am oberen Ab­ schnitt des Schuhs der Trageperson zu befestigen ist. Die Vorrichtung weist ferner einen leitenden Riemen auf, der sich von der ersten Schnalle um die Ferse des Schuhs durch die zweite Schnalle und dann in elektrischen Kontakt mit der Trageperson erstreckt. Die Vorrichtung bewirkt eine effiziente Ableitung elektrostatischer Aufladungen von der Trageperson zum Boden.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen beschrieben.
In einer bevorzugen Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Schnalle der Erdungsvorrichtung Einstellmittel auf, vorzugsweise einen Klemmhebel, so daß die Länge des leitenden Riemens von der ersten Schnalle eingestellt und das Band dann an Ort und Stelle festgeklemmt werden kann. Der leitende Riemen besteht vorzugsweise aus einem ver­ stärkten Vinylmaterial mit einer gewissen Dehnbarkeit.
Außerdem besitzt der leitende Riemen einen Widerstand, der vorzugsweise im Bereich von 10⁶ bis 10⁸ Ohm liegt.
Die erfindungsgemäße Fersen-Erdungsvorrichtung bietet ge­ genüber bekannten Vorrichtungen verbesserte Sitz- und Tra­ geeigenschaften, da sie sich leicht an einen weiten Be­ reich von Schuharten und -größen anpassen läßt. Der lei­ tende Riemenabschnitt ist außerdem wegwerfbar und leicht zu ersetzen, wodurch die mit wirksamer Kontrolle elektro­ statischer Ladungen zusammenhängenden Kosten vermindert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher be­ schrieben, wobei:
Fig. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Kom­ ponenten der erfindungsgemäßen Fersen-Erdungsvor­ richtung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Fersen-Er­ dungsvorrichtung, die am Schuh einer Trageperson angebracht ist, aus dem Stand der Technik ist;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Fersen-Erdungsvorrichtung ist, die am Schuh einer Trageperson angebracht ist; und
Fig. 4 eine teilweise vordere Schnittansicht der erfin­ dungsgemäßen Fersen-Erdungsvorrichtung zeigt, die am Schuh einer Trageperson angebracht ist.
Zunächst sei auf Fig. 2 Bezug genommen, die eine typische Fersen-Erdungsvorrichtung 110 aus dem Stand der Technik zeigt. Die bekannte Fersen-Erdungsvorrichtung 110 weist im allgemeinen einen leitenden, carbonisierten Gummibecher mit einem Fersenband 112 und einem Gegenband bzw. Ringband 114 auf. Die bekannte Vorrichtung 110 weist weiterhin ei­ nen Erdungsgewebsstreifen 116 auf, der im allgemeinen aus einem gewebten Polyestermaterial besteht, das mit einem leitenden Elastomer (beispielsweise mit 30% Kohlenstoff beladenes Neopren) beschichtet ist, oder alternativ kann ein Metalldraht (beispielsweise ein Silberfaden) in das Gewebe des Erdungsstreifens 116 eingewebt sein. Die be­ kannte Vorrichtung beinhaltet weiterhin einen Befesti­ gungsriemen 118 aus Kunststoff, der typischerweise einen Klettbandverschluß 120 aufweist. Das leitende Gummiband 112, das Ringband 114 und der Befestigungsriemen 118 sind an den Verbindungspunkten mit einem stabilen Klebstoff oder durch eine Naht dauerhaft miteinander verbunden. Die bekannte Vorrichtung 110 kann weiterhin zur zusätzlichen Sicherheit der Trageperson gegenüber einem elektrischen Schlag einen Widerstand 122 mit 1 M Ω enthalten, wobei der Widerstand 122 an der Verbindung zwischen dem Erdungs­ streifen 116 und dem leitenden Gummifersenband 112 ange­ bracht ist.
Im Gebrauch wird die bekannte Vorrichtung 110 über den Fersenabschnitt des Schuhs der Trageperson gezogen, der Befestigungsriemen 118 wird festgezogen und die Klettband­ befestigung 120 angelegt, und der Erdungsstreifen 116 wird in den Strumpf der Trageperson eingesteckt. Die Trageper­ son steht oder geht vorzugsweise auf leitenden Vinyl-Bo­ denbelägen oder einer leitenden Vinylmatte, die elektrisch geerdet sind bzw. ein Potential von Null aufweisen. Auf­ grund der Vielfalt von Größen und Arten der Schuhe paßt das leitende Gummifersenband 112 und das Ringband 114 häu­ fig nicht genau zum Schuh, selbst nachdem der Befesti­ gungsriemen 118 fest angezogen worden ist. Weiterhin wird das Fersenband 112 ersichtlich ziemlich schnell schmutzig und wird abgenutzt, was die Lebensdauer der bekannten Vor­ richtung 110 verkürzt.
Nunmehr auf Fig. 1, 3 und 4 Bezug nehmend wird die ver­ besserte Fersen-Erdungsvorrichtung 10 gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Fer­ sen-Erdungsvorrichtung 10 weist eine erste Schnalle 20 und eine zweite Schnalle 30 auf, wobei sich ein leitender Rie­ men 40 von der ersten Schnalle 20 durch die zweite Schnal­ le 30 in elektrischen Kontakt mit dem Bein der Trageperson erstreckt. Die Schnallen 20 und 30 weisen ein Hakenteil bzw. eine Klemme 22 und 32 oder ein anderes Mittel auf, um die Schnallen 20 und 30 am oberen Teil des Schuhs der Tra­ geperson zu befestigen, wie Fig. 3 und 4 zeigen. Die Schnallen 20 und 30 bestehen vorzugsweise aus einem iso­ lierenden Kunststoffmaterial. Die Hakenteile bzw. Klemmen 22 und 32 könnten wahlweise aus leitendem Material beste­ hen, um einen zweiten Weg zum Ableiten elektrostatischer Ladungen bereitzustellen. Das Ende des leitenden Riemens 40 verläuft durch die zweite Schnalle 30 hindurch, um in den Strumpf der Trageperson eingesteckt zu werden, wie dies beim Gebrauch von Fersen-Erdungsvorrichtungen üblich ist.
Die zweite Schnalle 30 weist vorzugsweise eine Einstell­ einrichtung auf, wie beispielsweise einen Klemmhebel 32, mit dem die Länge des leitenden Riemens 40 zwischen den Schnallen 20 und 30 eingestellt werden kann und mit dem der leitende Riemen 40 in der Schnalle 30 fixiert wird. Die erste Schnalle 20 kann wahlweise ebenfalls einen sol­ chen Klemmhebel 32 aufweisen. Der leitende Riemen 40 be­ steht vorzugsweise aus verstärktem Vinylmaterial mit einem Widerstand im Bereich von 10⁶ bis 10⁸ Ohm. Riemen mit Wi­ derständen in diesem Bereich bewahren die Trageperson vor stärkeren bzw. schmerzhaften elektrischen Schlägen bei unbeabsichtigtem Kontakt mit Spannungsquellen höheren Po­ tentials, wobei sie dennoch elektrostatische Ladungen wirksam ableiten. Der leitende Riemen 40 hat eine Textur und Dicke, um in Bezug auf Verschleiß und Zugfestigkeit dem ständigen Kontakt mit dem leitenden Bodenmaterial zu widerstehen. Der leitende Riemen 40 kann weiterhin eine Anzahl von Metallnieten mit bündigem Kopf (nicht darge­ stellt) in dem Bereich des Riemens aufweisen, der sich unterhalb der Ferse des Schuhs der Trageperson befindet, um einem Ansammeln von Schmutz, der als Isolator wirkt, auf dem Riemen 40 entgegenzuwirken.
Nachfolgend sei auf Anbringung, Bedienung und Verwendung der Fersen-Erdungsvorrichtung 10 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingegangen. Zunächst wird ein Riemenabschnitt mit einer Länge von etwa 40 bis 50 cm abgeschnitten. Ein Endabschnitt dieses leitenden Riemens 40 wird in die erste Schnalle 20 eingesetzt und an Ort und Stelle fixiert, während der andere Endabschnitt des lei­ tenden Streifens in die zweite, mit dem Klemmhebel 34 ver­ sehene Schnalle 40 eingesetzt und durch diese durchgezogen wird. Das erste Hakenteil bzw. die Klemme 32 wird am obe­ ren Abschnitt des Schuhs der Trageperson befestigt, und zwar vorzugsweise unterhalb des Knöchels der Trageperson (siehe Fig. 3). Der leitende Riemen 40 wird um den Fersen­ bereich des Schuhs herumgezogen. Das zweite Hakenteil bzw. die Klemme 32 wird in ähnlicher Weise wie die erste auf den oberen Bereich des Schuhs aufgesetzt. Der Riemen 40 wird durch die zweite Schnalle 30 durchgezogen und leicht strammgezogen, so daß er mit einer gewissen Spannung gegen die Ferse anliegt, worauf der Klemmhebel 34 geschlossen wird. Das freie Ende des leitenden Riemens 40 wird dann in den Strumpf der Trageperson eingesteckt, so daß es mit der Haut in Berührung steht.
Die Fersen-Erdungsvorrichtung 10 paßt problemlos an prak­ tisch jeden herkömmlichen Schuh, unabhängig von dessen Art oder Größe. Der leitende Riemen 40 kann bei Bedarf ersetzt werden, beispielsweise bei Verschmutzung oder Verschleiß, oder auch zur Benutzung durch unterschiedliche Personen nacheinander. Die Trageperson wird beim Stehen oder Gehen auf einer geerdeten leitenden Fläche wirksam auf Erdpoten­ tial gesetzt, so daß elektrische Komponenten ohne Gefahr von Beschädigungen durch elektrische Entladungen gehand­ habt werden können.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfin­ dung, können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombi­ nation für die Verwirklichung der Erfindung in ihren ver­ schiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (5)

1. Erdungsvorrichtung zum Tragen um den Fersenbereich des Schuhs einer Trageperson zum Ableiten elektrostatischer Ladungen von der Trageperson zum Boden, gekennzeichnet durch eine erste (20) und eine zweite Schnalle (30), die jeweils ein Hakenelement (22, 32) zum Befestigen der Schnallen am oberen Bereich des Schuhs aufweisen, und durch einen leitenden Riemen (40), der von der ersten Schnalle (20) um den Fersenabschnitt des Schuhs herum bis zu zweiten Schnalle (30) und weiter bis zum elektrischen Kontakt mit dem Bein der Trageperson verläuft.
2. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Schnalle (30) ein Einstellmittel (34) zum Verändern der Länge des leitenden Riemens zwi­ schen den beiden Schnallen aufweist.
3. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einstellmittel an der zweiten Schnalle ein Klemmhebel (34) zum Festhalten des leitenden Riemens ist.
4. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der leitende Riemen aus verstärktem Vinyl­ material besteht.
5. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der leitende Riemen einen durchgehenden ohm­ schen Leitungsweg mit einem Widerstand im Bereich 10⁶ bis 10⁸ Ohm aufweist.
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