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Die Erfindung betrifft einen antistatischen Sohlenaufbau
mit einem zwischen einer Decklage und einem Sohlenkörper angeordneten,
durch die Decklage hindurch kontaktierbaren elektrisch leitfähigen Unterlagsmaterial,
von dem sich zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zum Boden
ein elektrisch leitfähiges
Ableitungselement abwärts
erstreckt.
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Unter "antistatischer Sohlenaufbau" ist dabei ein Sohlenaufbau
zu verstehen, der im Sinne der Prüfungsmethoden der Internationalen
Elektrotechnischen Komission ein sogenanntes ableitendes Schuhwerk
sicherstellt, bei dem eine rasche Ableitung von elektrischen Ladungen
möglich
ist, wobei der Widerstand im Sohlenaufbau zwischen 105 Ω und 108 Ω betragen
kann. Bei Widerständen
von weniger als 105 Ω ist eine noch schnellere Abführung von
Ladungen möglich,
und man spricht dann von elektrostatisch leitfähigen Schuhen. Der vorliegende
Sohlenaufbau kann in diesem Sinn sowohl als ableitende Sohle als
auch als leitfähige
Sohle ausgeführt
sein.
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Beispielsweise aus AT 2828 U oder
GB 341 110 A sind Sohlenafbauten bekannt, die sich dazu eignen,
elektrostatische Ladungen von Personen zum Boden abzuleiten. Dabei
verhindern die "antistatischen" Sohlen nicht nur
das Entstehen von elektrostatischen Aufladungen in ihnen selbst,
sondern sie leiten insbesondere auch wie erwähnt, beispielsweise durch Hantieren
mit Kunststoffen usw., am Körper der
Personen entstehende statische Aufladungen ab. Eine derartige Ableitung
von elektrischen Ladungen ist insofern bedeutsam, als statische
Aufladungen empfindliche Geräte,
mit denen in der Folge gearbeitet wird, beschädigen können, abgesehen davon, dass
die statischen Aufladungen für
die Personen selbst unangenehm sind. Bei den bekannten ableitenden
Sohlenaufbauten sind in den jeweiligen Sohlenaufbau stöpsel- oder
nietartige Ableitkörper
als Ableitungselemente eingebaut, um von der Oberseite der Innensohle
zur Unterseite des Sohlenkörpers bzw.
einer Laufsohle eine leitende Verbindung herzustellen. Diese niet-
oder stöpselförmigen Ableitkörper sind
punktuell vorgesehen und beeinträchtigen
den Tragekomfort der Sohlen. Darüber
hinaus ist nur in lokal begrenzten Bereichen eine Ableitung von
elektrischen Ladungen gegeben, so dass die Ladungen nicht immer
verlässlich
vollständig
abgeleitet werden können.
Diese Nachteile treffen auch auf die Sohlenaufbauten gemäß WO 02/076256
A und JP 2002-223805 A zu, wo als Ableitungselemente örtlich eine
Leiterplatte bzw. ein elektrisch leitender Faden im Sohlenkörper eingebaut
sind.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung,
einen verbesserten antistatischen Sohlenaufbau der vorstehend angegebenen
Art vorzusehen, mit dem unter Erzielung eines optimalen Tragekomforts
eine praktisch vollständige
Ableitung der statischen Aufladung gewährleistet wird; überdies
soll auch eine einfache Herstellung des Sohlenaufbaus, insbesondere
auch verglichen mit den Sohlen gemäß Stand der Technik, sichergestellt
werden.
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Der erfindungsgemäße antistatische Sohlenaufbau
der eingangs erwähnten
Art ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitungselement als mit dem
Unterlagsmaterial einteiliges, umgefaltetes Flächengebilde vorgesehen ist,
das mit einem freien Endbereich unterhalb des Sohlenkörpers auf
einer elektrisch leitfähigen
Untersohlenlage aufliegt.
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Beim vorliegenden Sohlenaufbau werden durch
die besondere, nämlich
flächige
Form des Ableitungselements jegliche Unebenheiten und Druckstellen
im Innensohlenbereich vermieden, was den Tragekomfort für den Fuß optimiert,
abgesehen davon, dass ein Verschleiß an Strümpfen oder Socken hintangehalten
wird. Das flächenhafte
Ableitungselement in Verbindung mit dem leitfähigen Unterlagsmaterial sorgt
auch für
eine optimale Ableitung von statischen Aufladungen zur Untersohlenlage
bzw. zum Boden, und es sind so problemlos Ableitwiderstände im Bereich
von 105 – 106 Ω erzielbar.
Dabei ist die Herstellung außerordentlich
einfach, da das leitfähige
Unterlagsmaterial samt flächigem
Ableitungselement aus einem Bahnmaterial in einem Arbeitsgang ausgestanzt
werden kann, um so ein Sohlenelement mit Ableitungselement zu erhalten.
Das Ableitungselement wird dann im Sohlenaufbau nach unten umgefaltet,
um so die Verbindung zur leitfähigen
Untersohlenlage herzustellen.
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Das Unterlagsmaterial samt Ableitungselement
kann aus den verschiedensten leitfähigen Materialien bestehen.
Im Hinblick auf die Lage im Sohlenaufbau ganz nahe der Oberseite,
insbesondere unmittelbar unter einer dünnen Decklage, wird jedoch
ein relativ weiches Unterlagsmaterial bevorzugt, und es ist demgemäß von besonderem
Vorteil, wenn das Faservlies aus vernadelten Metall-, Polyester-
und Polypropylen-Fasern gebildet ist. Insbesondere hat sich bei
Versuchen dabei als günstig
erwiesen, wenn das Faservlies an seiner Unterseite mit einer leitfähigen Schicht,
z.B. mit einem leitfähigen Kunststoff,
beschichtet ist. Der Körper
des Unterlagsmaterials besteht somit aus speziellen Kunstfasern und
Metallfasern, wobei als Metall insbesondere Nirosta verwendet wird,
und diese Fasern werden miteinander vernadelt, wobei auch eine Bindung
mit einem latexartigen Klebstoff vorgesehen wird. An der Unterseite
kann mit Vorteil zusätzlich,
für eine
einheitliche elektrische Leitung, eine leitfähige Schicht vorgesehen sein,
wie insbesondere eine leitfähige Kunststoffschicht,
wobei beispielsweise ein Elastomer bzw. latexähnlicher Film vorgesehen werden kann,
der mit leitfähigen
Rußpartikeln
versetzt ist.
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Für
das Ausstanzen des Unterlagsmaterial-Elements samt Ableitungselement
sowie für
die Herstellung des Sohlenaufbaus ist es günstig, wenn das Flächengebilde-Ableitungselement
einen Ableitstreifen enthält,
der über
einen Verbindungssteg mit dem übrigen
Unterlagsmaterial verbunden ist. Der Ableitstreifen kann dabei problemlos
mit einer ausreichenden Breite vorgesehen sein, um den gewünschten
niedrigen elektrischen Widerstand für die Ableitung von elektrischen
Ladungen sicherzustellen.
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An sich könnte das flächenhafte Ableitungselement
am Sohlenaufbau seitlich nach unten verlaufend vorgesehen werden,
um die Verbindung vom Unterlagsmaterial zur leitfähigen Untersohlenlage herzustellen.
Je nach Sohlenkörper
ist es, insbesondere im Hinblick auf eine geschützte Anordnung des Ableitungselements,
jedoch von besonderem Vorteil, wenn. sich das Ableitungselement
durch den Sohlenkörper
hindurch schräg
nach unten erstreckt. Das Ableitungselement ist bei dieser besonders
bevorzugten Ausführungsform
somit im Inneren des Sohlenkörpers
eingebaut, wobei die Anordnung beispielsweise dadurch hergestellt
werden kann, dass der Sohlenkörper
aus einem Verguss- oder Pressmaterial geformt wird. von besonderem
Vorteil ist es, wenn der Sohlenkörper
durch eine an sich bekannte elastisch gebundene Korkpartikelmasse,
z.B. einen Kork-Latex-Körper,
gebildet ist, wobei dieser Körper unter
Einbau des Ableitungselements durch Gießen und Ausvulkanisieren oder
dergleichen hergestellt werden kann.
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Die elektrisch leitfähige Untersohlenlage kann
ebenfalls aus den verschiedensten leitfähigen Materialien bestehen,
vorzugsweise ist sie jedoch aus einem Pappe-Material, wie es für Brandsohlen verwendet
wird, mit eingebundenen leitfähigen
Partikeln, insbesondere Rußpartikeln,
gebildet.
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Die Decklage, also das Decksohlenmaterial, kann
beispielsweise aus Leder oder aus einem sonstigen herkömmlichen
Bezugsmaterial bestehen, und beispielsweise hat sich ein Verbundmaterial
aus 60% Polyamid und 40% Polyurethan mit einer Dicke zwischen 0,5mm
und 1mm, insbesondere ca. 0,7mm, als vorteilhaft erwiesen.
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Für
den sogenannten "Softeffekt", also einen Weichauftritt,
der einen erhöhten
Tragekomfort bewirkt, ist es ferner günstig, wenn zwischen dem Sohlenkörper und
dem leitfähigen
Unterlagsmaterial eine elastische Schicht, z.B. eine Schaumstoffschicht
aus Naturlatex, angeordnet ist.
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Für
eine großflächige, verteilte
Kontaktbildung zwischen Fuß und
Unterlagsmaterial hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das
leitfähige
Unterlagsmaterial durch mehrere Kontaktöffnungen in der dünnen Decklage
hindurch direkt kontaktierbar ist. Dabei ist es für die Herstellung
des elektrischen Kontaktes besonders günstig, wenn im Fußballenbereich
und im Fersenbereich der Decklage jeweils mehrere Kontaktöffnungen
vorgesehen sind.
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Zur Komplettierung des Sohlenaufbaus
ist es schließlich
von Vorteil, wenn unterhalb der Untersohlenlage eine leitfähige Laufsohle,
z.B. aus einem Elastomer mit eingebauten leitfähigen Partikeln, angeordnet
ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen,
auf die sie je doch nicht beschränkt sein
soll, noch weiter erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
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1 eine
schaubildliche, teilweise geschnittene Ansicht eines Sohlenaufbaus
gemäß der Erfindung,
jedoch ohne Laufsohle;
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2 einen
Querschnitt durch diesen Sohlenaufbau von 1 gemäß der Linie
II-II in 1;
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3 die
Komponenten des Sohlenaufbaus gemäß 1 und 2 in
einer schaubildlichen, auseinandergezogenen Darstellung;
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4 eine
Draufsicht auf das ausgestanzte leitfähige Unterlagsmaterial dieses
Sohlenaufbaus samt Ableitstreifen; und
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5 eine
schaubildliche Ansicht dieses Unterlagsmaterials samt bereits aus
der ebenen Position umgefalteten Ableitstreifen.
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Der in den 1 bis 3 gezeigte
Sohlenaufbau besteht, von oben nach unten gehend, aus einer Decklage 1,
einem unmittelbar darunter befindlichen Unterlagsmaterial 2,
einer elastischen Schaumstoffschicht 3 aus Naturlatex,
einem Sohlenkörper 4,
insbesondere aus Kork-Latex-Verbundmaterial, der in einem Vulkanisationsverfahren
hergestellt wird, einer leitfähigen
Untersohlenlage 5 aus einem Pappe-Material, wie es im Prinzip
für Brandsohlen
verwendet wird, mit eingebauten leitfähigen Partikeln, insbesondere
Kohlenstoff- bzw. Rußpartikeln,
sowie schließlich
(siehe 2) einer ebenfalls
leitfähigen
Laufsohle 6. Diese Laufsohle 6 kann aus einem
Elastomer, einem thermoplastischen Gummi, mit Leitfähigkeit, bestehen,
wobei die Leitfähigkeit
wiederum durch Einbau von leitenden Partikeln (z.B.Ruß) erzielt
sein kann.
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Der Sohlenkörper 4 kann anstatt
aus einem Kork-Latex-Körper
auch aus einem beliebigen anderen Vulkanisat auf Syntheselatex-Basis
oder anderen Komponenten bestehen, und er gibt den Sohlenaufbau
insgesamt die gewünschte
Form, so dass beispielsweise oberseitig ein geformtes Fußbett erhalten
wird, vgl. auch 1.
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Die elastische Schicht 3 besteht
bevorzugt aus einem Schaumstoff aus Naturlatex, um einen sogenannten "Softeffekt" zu erzielen und
dadurch den Tragekomfort für
den Benutzer zu erhöhen.
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Die Decklage 1 besteht beispielsweise
aus einen dünnen
Kunststoffmaterial mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,5mm bis 1mm,
insbesondere 0,7mm, wie z.B., aus einem unter der Bezeichnung "Fashmo" bekannten Material
aus 60% Polyamid und 40% Polyurethan, dass sich für die Verwendung
als Decksohlenmaterial ebenso günstig
wie Leder oder dergl. erwiesen hat. Dieses Decksohlenmaterial soll
eher dünn
sein, um so die direkte Kontaktierung des Unterlagsmaterials 2 durch
eine Mehrzahl von Kontaktöffnungen 7 im
Fußballenbereich 8 bzw.
Fersenbereich 9 zu ermöglichen,
ohne dass Unebenheiten an der Fußsohle zu spüren sind.
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Hierfür ist auch von Bedeutung, dass
das Unterlagsmaterial 2 bevorzugt aus einem genadelten Faservlies
besteht, wobei insbesondere Fasern aus Polyester und Polypropylen
zusammen mit Nirosta-Metallfasern
vernadelt werden, und wobei eine Bindung mit einem latexartigen
Klebstoff herbeigeführt
wird. An der Unterseite dieses Unterlagsmaterials 2 ist
eine leitfähige
Schicht 10 aufgebracht, wobei es sich um einen latexähnlichen
Film handeln kann, der mit leitfähigen
Kohlenstoff- bzw. Rußpartikeln versetzt
ist, um so eine gleichmäßige Leitfähigkeit
für die
gesamte Fläche
sicherzustellen.
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Dieses Unterlagsmaterial 2 ist,
wie insbesondere aus 4 und 5 ersichtlich ist, in einem
Stück mit
einem Flächengebilde-Ableitungselement 11 in Form
eines Ableitstreifens 12 ausgebildet, wobei das gesammte
Gebilde, wie aus 4 ersichtlich,
durch Stanzen aus einem Bahnmaterial erhalten werden kann. Das Flächengebilde-Ableitungselement 11, d.h.
der Ableitstreifen 12, ist dabei über einen Verbindungssteg 13 mit
dem Zwischensohlen-Unterlagsmaterial 2 verbunden.
Dieses Flächengebilde-Ableitungselement 11 wird
bei der Herstellung des Sohlenaufbaus gemäß 1–3 nach unten gefaltet, vgl.
die beispielhaft in 4 mit
strichlierten Linien eingezeichneten Faltlinien 14 und 15,
so dass ein räumliches
Gebilde wie in 5 gezeigt
erhalten wird. Dieses Unterlagsmaterial-Gebilde wird bei der Herstellung
des Sohlenaufbaus unter Verwendung einer Form so in die Form eingelegt,
dass das den Sohlenkörper 4 bildende
vergießbare
Material, wie etwa ein Kork-Latex-Material, um das Ableitungselement 11 herum
vorliegt und der freie Endbereich 16 des Ableitstreifens 12 schließlich an
der Unterseite des Sohlenkörpers 4 im
fertigen Sohlenaufbau freiliegt und dort die Untersohlenlage 5 an
deren Oberseite kontaktiert. Von dieser leitfähigen Untersohlenlage 5 wird die
elektrische Ladung schließlich über die
nur in 2 gezeigte Laufsohle 6 zum
Boden abgeleitet.
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Die Kontaktöffnungen 7 in der
Decklage 1 können
in ein und demselben Stanzvorgang beim Ausstanzen des Zwischensohlen-Unterlagsmaterials 2 wie
in 4 gezeigt, also samt
Ableitungselement 11, ausgestanzt werden, auch wenn dies
in 4 nicht ersichtlich
ist, und sie können
im Fußballenbereich 8 in
Entsprechung zu einem Bogen und im Fersenbereich in Entsprechung
zu einem Kreis angeordnet sein, wie insbesondere aus 1 und 3 ersehen werden kann.
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Beim beschriebenen Sohlenaufbau ist
durch die großflächige und
verteilte Berührung
des Fußes mit
dem Fußbett
eine vollständige
Ableitung der statischen Aufladung gewährleistet, wobei der Ableit-Widerstand
des Sohlenaufbaus" im
Bereich von 105 bis 106 Ω liegen
kann. Zwischen der Decklage 1 und dem leitfähigen Unterlagsmaterial 2 gibt
es keine Unebenheiten, und das Unterlagsmaterial kann durch die
Kontaktöffnungen 7 – wo es
lokal etwas hochstehen kann und so bündig mit der Decklagen-Oberseite
abschließt – eine praktisch
vollkommen ebene Fläche
bilden. Dadurch werden Druckstellen am Fuß, ebenso wie ein Verschleiß von Strümpfen oder
Socken vermieden. Die Ausführung des
Sohlenaufbaus kann dabei schweißecht
sein, und Abfärbungen
können
vermieden werden. Das Fußbett
kann bei 30°C
gewaschen werden.
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Das Brandsohlen-Pappe-Material für die Untersohlenlage 5 kann
ein an sich bekanntes, zu mehr als 60% aus Zellulose und Syntheselatex
mit Butadien, Styrol und Acrylnitril gebundene Pappe-Material sein, wobei
zur Erzielung der erforderlichen Leitfähigkeit Kohlenstoffpartikel,
d.h. Rußpartikel,
eingebaut sind.