DE202008011637U1

DE202008011637U1 - Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes

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Publication number: DE202008011637U1
Application number: DE202008011637U
Authority: DE
Original assignee: URHO VILJANMAA Oy
Current assignee: URHO VILJANMAA Oy
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-09-01
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2018-09-02
Also published as: FI119964B; FI20075606A0; FI20075606A

Abstract

Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes zum Erden eines Benutzers über einen halbleitenden Fußboden zur Erde, dadurch gekennzeichnet, dass
– eine Außensohle aus einem statische Elektrizität leitenden Material hergestellte Verschleißstücke (10) und aus einem anderen Außensohlenmaterial hergestellte Außensohlenteile (20) aufweist und
– über der Außensohle eine statische Elektrizität leitende ESD-Farbenlage (30) liegt, über die die erwähnten Verschleißstücke (10) miteinander in statische Elektrizität leitender Verbindung innerhalb der Außensohle stehen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsschuhe und insbesondere auf eine Sohlenkonstruktion entladender ESD-Sicherheitsschuhe.
ESD (Electrostatic Discharge) ist ein Phänomen einer Entladung statischer Elektrizität, das folgendermaßen definiert werden kann: eine Entladung statischer Elektrizität ist ein zwischen auf unterschiedlichem Potential liegenden Stücken erfolgender Übergang einer statischen Elektrizitätsladung.
Mit einem ESD-Schuh wird ein Schuh gemeint, der in einem vor elektrostatischen Ladungen und Entladungen geschützten Bereich verwendet werden darf. Die ESD-Schuhe dienen dazu, einen Menschen über einen halbleitenden Fußboden zur Erde zu erden. Die über die Schuhe erfolgende Erdung fordert, um zu funktionieren, immer eine sachgemäße Unterlage. Der Schutz des ESD-Schuhes betrifft vorwiegend das Verhindern von Schäden elektronischer Bauelemente, aber schützt auch einen Arbeitnehmer ähnlich wie ein antistatischer Schuh.
Der Schuh soll wenigstens die Anforderungen des Standards IEC 61340-5-1 (das Schützen elektronischer Bauelemente vor statischer Elektrizität) an die ESD-Schuhe erfüllen. Der Standard enthält die allgemeinen Anforderungen an elektrostatische Entladungen zum Schützen empfindlicher ESDS-Vorrichtungen (Electrostatic Discharge Sensitive device) gegen statische Entladungen und elektrische Felder. Darin werden das Planen, das Verwenden und das Kontrollieren eines EPA-Schutzbereichs (ESD Protected Area) beschrieben, mit denen das Risiko reduziert wird, dass die empfindlichen Vorrichtungen infolge eines elektrostatischen Phänomens beschädigt würden. Der Standard hat den Standard EN 100015 Protection of Electrostatic Sensitive Devices ersetzt.
In dem vor Entladungen statischer Elektrizität geschützten EPA-Bereich soll der Kombinationswiderstand des Fußbodens und des Schuhes nach dem Standard SFS-EN 61340-5-1 zwischen 750k Ohm und 35M Ohm liegen. Es ist empfehlenswert, dass der Widerstand des Schuhes 1 MΩ bis 10 MΩ beträgt, damit der Widerstand nach dem Standard zwischen dem Fußboden und dem Arbeitnehmer innerhalb der Grenzen nach dem Standard ist.
Die ESD-Materialien werden nach ihrer Leitfähigkeit in verschiedene Kategorien klassifiziert. Zum Beispiel im Standard CECC 00 015 (Teil 1, 1991) statischer Elektrizität sind die Materialien aufgrund ihres Oberflächenwider stands (ρs) oder Eigenwiderstands (ρv) eingeteilt. Die Messmethoden des Oberflächenwiderstands sind im betreffenden Standard definiert. Die Klassifizierung ist folgend:
Statische Elektrizität leitende Materialien:

10³ Ω/Quadrat < ρs < 10⁶ Ω/Quadrat (Oberflächenwiderstand) oder 10² Ω cm < ρv < 10⁵ Ω cm (Eigenwiderstand)

Statische Elektrizität ableitende (static dissipative), d. h. sog. dissipative Materialien:

– Der spezifische elektrische Widerstand ist größer als bei Leitern, aber niedriger als bei Isolatoren. Das Material funktioniert wie ein Leiter, aber das Übergehen einer Ladung zur Erde dauert länger. 10⁵ Ω/Quadrat < ρs < 10¹² Ω/Quadrat (Oberflächenwiderstand) oder 10⁴ Ω cm < ρv < 10¹¹ Ω cm (Eigenwiderstand)

Die statische Elektrizität ableitenden Materialien werden oft noch in halbleitende und halbisolierende Materialien eingeteilt. Eine praktische Grenze zwischen ihrem Oberflächenwiderstand ist etwa 10⁹ Ω/Quadrat. Dabei werden ein halbleitendes und ein halbisolierendes Material folgendermaßen definiert.
Ein halbleitendes Material:

10⁵ Ω/Quadrat < ρs < 10⁹ Ω/Quadrat (Oberflächenwiderstand)

Ein halbisolierendes, sog. antistatisches (Anti-Static) Material:

10⁹ Ω/Quadrat < ρs < 10¹² Ω/Quadrat (Oberflächenwiderstand)

Die dargestellten Werte hinsichtlich des spezifischen elektrischen Widerstands der statische Elektrizität leitenden, halbleitenden und halbisolierenden Materialien können variieren, wenn sich verschiedene Standards verändern, aber in dieser Anmeldung wird hinsichtlich der Bezeichnungen und der Werte die oben dargestellte Einteilung angewandt.
Die Sohlenkonstruktionen der bekannten ESD-Schuhe sind im Allgemeinen mit halbleitendem Polyurethan verwirklicht. Die Außensohle des betreffenden Schuhes ist aus einem homogenen Material hergestellt, damit zuverlässige Leitfähigkeitseigenschaften garantiert werden können. Auf diese Weise wird gute Leitfähigkeit für die ganze Fläche der Sohle des Schuhes erhalten, aber die homogene, halbleitende Polyurethansohle beschränkt die Modifizierung der anderen Eigenschaften, wie der Leichtigkeit, der Steifigkeit oder der Drehsteifigkeit, des Schuhes.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes so zu entwickeln, dass die oben erwähnten Probleme gelöst werden können. Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes gelöst, die durch das gekennzeichnet ist, was in dem unabhängigen Schutzanspruch gesagt wird. Die vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.
Ein Gegenstand der betreffenden Erfindung ist eine Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes zum Erden eines Benutzers über einen halbleitenden Fußboden zur Erde.
Ein zweiter Gegenstand der betreffenden Erfindung ist ein Sicherheitsschuh zum Erden eines Benutzers über einen halbleitenden Fußboden zur Erde.
Die Erfindung beruht darauf, dass die statische Elektrizität leitende Sohlenkonstruktion der ESD-Sicherheitsschuhe mit der Kombinationswirkung von Verschleißstücken und einer über diesen liegenden Farbenlage die ganze Fläche der Sohle umfassend gebildet wird. Die elektrische Verbindung verwirklicht sich zwischen den Verschleißstücken und der Farbenlage. Auf diese Weise kann das Material der Teile zwischen den Außensohlenverschleißstücken so gewählt werden, dass die Modifizierung der Leichtigkeit, der Steifigkeit oder der Drehsteifigkeit des Schuhes verwirklicht werden kann.
Die Farbenlage über den Verschleißstücken ist eine statische Elektrizität leitende ESD-Farbenlage, über die auch die voneinander getrennten Verschleißstücke in statische Elektrizität leitender Verbindung innerhalb der Außensohle stehen.
Die Sohlenkonstruktion weist weiter wenigstens zwei halbleitende Kontaktstücke auf, die mit der statische Elektrizität leitenden ESD-Farbenlage in elektrisch leitender Verbindung stehen. Das eine halbleitende Kontaktstück befindet sich im Vorderteil des Schuhes und das andere im Hinterteil des Schuhes. Die halbleitenden Kontaktstücke, d. h. die sog. ESD-Stecker, erhalten die elektrische Verbindung zwischen der statische Elektrizität leitenden ESD-Farbenlage und einer Einlegesohle des Schuhes aufrecht. Die halbleitenden Kontaktstücke ermöglichen auch die Modifizierung der übrigen Konstruktion und der Materialien einer Zwischensohle so, dass die Modifizierung der Leichtigkeit, der Steifigkeit oder der Drehsteifigkeit des Schuhes verwirklicht werden kann.
Die Sohlenkonstruktion weist weiter einen statische Elektrizität leitenden Einlegesohlenteil, zum Beispiel eine Beuteleinlegesohle auf, die wiederum mit den erwähnten halbleitenden Kontaktstücken in elektrischer Verbindung steht.
Der Schuh weist außerdem eine abnehmbare und somit austauschbare Inneneinlegesohle auf. Die Inneneinlegesohle ist statische Elektrizität leitend hergestellt. Die Inneneinlegesohle wiederum steht mit einem darunter liegenden Einlegesohlenteil in elektrischer Verbindung.
Der ESD-Schutz des erfindungsgemäßen Sicherheitsschuhes funktioniert immer, wenn eines der Verschleißstücke einen halbleitenden Fußboden berührt. Der Verschleiß der Verschleißstücke verursacht keine bedeutende Variation der elektrischen Leiffähigkeit. Natürlich sollen die Schuhe gegen neue Schuhe in einer Situation ausgetauscht werden, in der die Verschleißstücke zu derselben Ebene mit der übrigen Außensohle verschlissen sind.
Die Verschleißstücke befinden sich im Bereich der ganzen Außensohle und der Farbenauftrag über den Verschleißstücken bildet eine einheitliche, leitende Fläche in der Größe der ganzen Sohle. Diese bildet eine umfangreiche, untere ESD-Schicht. Andererseits legt sich die unter einem Fuß befindliche Inneneinlegesohle unter den Fuß des Benutzers, wobei sie eine umfangreiche, obere ESD-Schicht bildet. Die obere ESD-Schicht und die untere ESD-Schicht werden über die an der Zwischensohle angeordneten, halbleitenden Kontaktstücke elektrisch miteinander verbunden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird jetzt im Zusammenhang mit den vorteilhaften Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, wobei:
1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschuhes.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird auf 1 hingewiesen, in der ein Ausschnitt der Konstruktion eines erfindungsgemäßen Sicherheitsschuhes dargestellt ist. Die Oberseite des Schuhes besteht aus einem Überzug 18 und aus einem innerhalb dieses befindlichen Futter 22.
In dem Sicherheitsschuh ist zwischen dem Überzug 18 und dem Futter 22 ein Stoßschutz 16 der Spitze vorhanden. Es ist klar, dass der ESD-Sicherheitsschuh auch ohne den als Sicherheitsspitze dienenden Stoßschutz hergestellt werden kann.
Eine Außensohle des Schuhes besteht aus statische Elektrizität leitenden Verschleißstücken 10 und aus einem anderen Außensohlenmaterial hergestellten Außensohlenteilen 20. Die Größe, die Anzahl und die Form der statische Elektrizität leitenden Verschleißstücke 10 können variieren.
Über die Außensohle ist eine statische Elektrizität leitende ESD-Farbeniage 30 angestrichen, über die die statische Elektrizität leitenden Verschleißstücke 10 miteinander in statische Elektrizität leitender Verbindung innerhalb der Außensohle stehen.
Die statische Elektrizität leitenden Verschleißstücke 10 und die ESD-Farbenlage 30 haben einen Oberflächenwiderstand (ρs), der zwischen 10³ Ω/Quadrat und 10⁶ Ω/Quadrat liegt.
Eine Zwischensohle 2 der Sohlenkonstruktion weist zwei halbleitende Kontaktstücke 4 auf, die aus einem für die ESD-Verwendung geeigneten Material bestehen. Auf die ESD-Tauglichkeit der Materialien kann durch Materialwahlen Einfluss ausgeübt werden, indem dem Material leitende Materialien, wie Metall oder Kohle, hinzugefügt werden. Durch Variieren ihrer Menge können die Materialien entweder statische Elektrizität leitend oder halbleitend hergestellt werden.
Ein halbleitendes Kontaktstück 4 hat einen Oberflächenwiderstand (ρs), der zwischen 10⁵ Ω/Quadrat und 10⁹ Ω/Quadrat liegt.
Das eine von den halbleitenden Kontaktstücken 4 der Zwischensohle befindet sich im Hinterteil und das andere im Vorderteil des Schuhes. Die Lage und die Größe der Kontaktstücke 4 sind so definiert, dass sich die elektrische Verbindung unabhängig von der Stellung des Schuhes verwirklicht. Das Material der Zwischensohle 2 kann dank der Kontaktstücke 4 unabhängig von den ESD-Anforderungen gewählt werden. An der Zwischensohle kann somit eine Drehversteifung 6 angeordnet werden.
Die Sohlenkonstruktion des Schuhes weist weiter einen statische Elektrizität leitenden Einlegesohlenteil 8 auf, der zum Beispiel ein ESD-leitender Sohlenteil sein kann. Der statische Elektrizität leitende Einlegesohlenteil 8 steht mit den erwähnten halbleitenden Kontaktstücken 4 in elektrischer Verbindung. Die elektrische Verbindung ist mit einem Kontaktanschluss verwirklicht, in dem die erwähnten Teile miteinander in kontinuierlicher Verbindung stehen.
Der Schuh weist außerdem eine statische Elektrizität leitende Inneneinlegesohle 14 auf, die abgenommen und ausgetauscht werden kann. Die Inneneinlegesohle wiederum steht mit dem erwähnten statische Elektrizität leitenden Einlegesohlenteil 8 in elektrischer Verbindung. Ein Fuß des Benutzers drückt die Inneneinlegesohle gegen den Einlegesohlenteil 8, wobei die Berührung zwischen diesen zwei Teilen sicher wird, obwohl die Inneneinlegesohle nicht fest auf der Sohlenkonstruktion sitzt. Diese Inneneinlegesohle 14 weist einen Stoßdämpfer auf, der sich im Absatzteil des Schuhes befindet.
Es ist für einen Fachmann offenbar, dass, wenn sich die Technik entwickelt, die Grundidee der Erfindung auf viele verschiedene Weisen verwirklicht werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen beschränken sich somit nicht auf die oben beschriebenen Beispiele, sondern sie können im Rahmen der Schutzansprüche variieren.

Claims

Sohlenkonstruktion eines Sicherheitsschuhes zum Erden eines Benutzers über einen halbleitenden Fußboden zur Erde, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Außensohle aus einem statische Elektrizität leitenden Material hergestellte Verschleißstücke (10) und aus einem anderen Außensohlenmaterial hergestellte Außensohlenteile (20) aufweist und – über der Außensohle eine statische Elektrizität leitende ESD-Farbenlage (30) liegt, über die die erwähnten Verschleißstücke (10) miteinander in statische Elektrizität leitender Verbindung innerhalb der Außensohle stehen.
Sohlenkonstruktion nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Elektrizität leitenden Verschleißstücke (10) einen Oberflächenwiderstand (ρs) haben, der zwischen 10³ Ω/Quadrat und 10⁶ Ω/Quadrat liegt.
Sohlenkonstruktion nach einem der vorangehenden Schutzansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohlenkonstruktion weiter wenigstens zwei für die ESD-Verwendung geeignete, halbleitende Kontaktstücke (4) aufweist, die mit der statische Elektrizität leitenden ESD-Farbenlage in elektrisch leitender Verbindung stehen.
Sohlenkonstruktion nach Schutzanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein halbleitendes Kontaktstück (4) einen Oberflächenwiderstand (ρs) hat, der zwischen 10⁵ Ω/Quadrat und 10⁹ Ω/Quadrat liegt.
Sohlenkonstruktion nach Schutzanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohlenkonstruktion weiter einen statische Elektrizität leitenden, ESD-leitenden Sohlenteil (8) aufweist, der wiederum mit den erwähnten für die ESD-Verwendung geeigneten, halbleitenden Kontaktstücken (4) in elektrischer Verbindung steht.
Sohlenkonstruktion nach Schutzanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohlenkonstruktion weiter eine abnehmbar angeordnete, statische Elektrizität leitende Inneneinlegesohle (14) aufweist, die wiederum mit dem erwähnten statische Elektrizität leitenden Einlegesohlenteil (8) in elektrischer Verbindung steht.