DE4106074A1 - Erdungsleitung - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Erdungsleitung mit endseitigen elektrischen Anschlüssen. Eine derartige Erdungsleitung dient sowohl zum Ableiten von statischen Aufladungen einer arbei­ tenden Person, als auch zum Schutz gegen eine Gefährdung die­ ser Person durch elektrische Ströme.

Eine derartige Erdungsleitung ist beispielsweise mit ihrem einen Ende an einem Erdungsarmband befestigt, das eine ent­ sprechend arbeitende Person um ihr Handgelenk geschlungen trägt. Das andere Ende der Erdungsleitung ist an einem Null- Leiter, wie beispielsweise einem metallischen, auf der Erde aufstehenden Möbel oder dergleichen befestigt.

Stand der Technik

Bekannte Erdungsleitungen bestehen aus einem einadrigen Ka­ bel, das mit seinem einen Ende beispielsweise an einem Er­ dungsarmband und mit seinem anderen Ende an einem Null-Leiter - beispielsweise mittels jeweils eines Druckknopfes - befe­ stigt werden kann. Das Erdungsarmband ist elektrisch leitfä­ hig ausgebildet, wobei es einen Widerstand von beispielsweise 1 MΩ aufweist.

Sollte der Widerstand zerstört, oder die elektrische Leitung außerhalb des Bereiches des Widerstandes irgendwo unterbro­ chen werden, besteht die Gefahr einer elektrostatischen Auf­ ladung der das Erdungsarmband tragenden Person. Andererseits besteht bei intaktem Widerstand die nicht geringe Gefahr einer Überbrückung des Widerstandes durch überspringende elektrische Funken. Die betreffende Person würde in diesem Fall der Gefährdung durch einen elektrischen Schlag ausge­ setzt sein.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik eine erhöhten Si­ cherheitsanforderungen gerecht werdende Erdungsleitung anzu­ geben.

Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und/oder des Patentanspruchs 5 gegeben.

Die Erfindung zeichnet sich bei der eingangs genannten Er­ dungsleitung gemäß dem Patentanspruch 1 dadurch aus, daß zu­ mindest zwei Widerstände in Reihe geschaltet als eine Wider­ standsgruppe vorhanden sind. Die in Reihe geschalteten zumin­ dest zwei Widerstände erschweren das Überspringen von Funken und damit die Gefährdung durch einen elektrischen Schlag äu­ ßerst wirkungsvoll. Damit ist eine erhöhte Personensicherheit gegeben.

Als zusätzlich äußerst sinnvoll hat es sich herausgestellt, zumindest zwei Widerstandsgruppen parallel zueinander anzu­ ordnen. Die Parallelschaltung von Widerständen verhindert nämlich darüber hinaus das Entstehen einer elektrostatischen Aufladung auch dann, wenn im Bereich eines Widerstandes, d. h. im Bereich einer der vorhandenen parallelen Leitungsä­ sten, eine Leitungsunterbrechung eintreten sollte. Dadurch läßt sich die Betriebssicherheit erhöhen. Durch die Anordnung von sowohl parallel als auch in Reihe geschalteten Widerstän­ den lassen sich folglich sowohl die Personensicherheit als auch die Betriebssicherheit wirksam erhöhen.

Als vorteilhaft hat es sich ferner herausgestellt, eine Ver­ bindungsleitung zwischen den zumindest zwei parallelen Lei­ tungen anzuordnen. Diese Verbindungsleitung ist dabei zwi­ schen zwei der in Reihe geschalteten Widerständen von beiden parallelen Leitungsästen vorhanden. Damit wird erreicht, daß bei Unterbrechung der Leitungsverbindung im Bereich eines Wi­ derstandes trotzdem noch parallel angeordnete Widerstände vorhanden sind. Ohne diese Verbindungsleitung wäre diese pa­ rallele Anordnung und damit die Sicherheit vor einer elektro­ statischen Aufladung nicht mehr gegeben.

Für die Praxis haben sich vier gleichgroße Widerstände als technisch und wirtschaftlich sinnvoll herausgestellt, wobei jeweils zwei Widerstandsgruppen in einer parallel geschalte­ ten Leitung vorhanden sind.

Eine Erdungsleitung, die erhöhten Sicherungsanforderungen ge­ recht wird, ist auch durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gegeben. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Er­ dungsleitung dergestalt, daß zumindest ein endseitig vorhan­ dener elektrischer Anschluß derart ausgebildet wird, daß er nur ungewollt gelöst bzw. geöffnet werden kann, wird er­ reicht, daß eine Unterbrechung der Leitungsverbindung erst bei einer Zerstörung der Erdungsleitung einsetzen kann. Die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung einer ein derartiges Erdungsarmband tragenden Person ist damit auch durch diese Maßnahme zu erreichen.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Merkmalen der weitern Unteransprüche zu entnehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß ange­ ordneten Widerstände in einer Erdungsleitung mit einem Leitungsast,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäß ange­ ordneten Widerstände in einer Erdungsleitung mit zwei parallelen Leitungsästen,

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 mit einem aus­ gefallenen, d. h. mit einem den einen Leitungsast leitungsmäßig unterbrechenden Widerstand,

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung ähnlich Fig. 2, mit einer Verbindungsleitung zwischen den beiden Leitungsästen,

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3, aber ebenfalls mit besagter Verbindungsleitung und

Fig. 6 eine Verbindungsleitung nach der Erfindung mit einem sogenannten TENAX-Anschluß an ihrem einen Ende.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist schematisch eine Erdungsleitung 10 dargestellt. Das obere Ende 12 kann an einem nicht dargestellten Erdungs­ armband befestigt werden. In entsprechender Weise kann auch das untere Ende 14 der Erdungsleitung 10 an einem Null-Leiter befestigt werden. Die Befestigung kann jeweils über einen Druckknopf oder dergleichen erfolgen. Innerhalb der Erdungs­ leitung 10 sind zwei Widerstände 20, 22 in Reihe geschaltet vorhanden.

Die Erdungsleitung 10 gemäß Fig. 2 entspricht der von Fig. 1, nur gabelt sich in irgendeinem Bereich dieser Erdungsleitung 10 dieselbe in einen linken Leitungsast 16 und einen rechten Leitungsast 18. In jedem dieser beiden Leitungsäste 16, 18 sind in Reihe hintereinandergeschaltet zwei Widerstände 20, 22 bzw. 24, 26 vorhanden. Die vier Widerstände 20, 22 bzw. 24, 26 besitzen im vorliegenden Beispielsfall (Fig. 1 bzw. Fig. 2) einen Widerstand von jeweils 1,0 MΩ. Die Erdungslei­ tung 10 besitzt somit im Bereich dieser vier Widerstände ei­ nen Gesamtwiderstand von 1,0 MΩ (Fig. 2), bzw. im Bereich der beiden Widerstände gemäß Fig. 1 einen Gesamtwiderstand von 2 MΩ.

Die Widerstände 20, 22 verhindern, daß elektrische Funken überspringen können. Dies trifft ebenfalls für die Widerstän­ de 24, 26 zu. Zusätzlich stellt die aus den Widerständen 20, 22 gebildete Widerstandsgruppe gegenüber der dazu parallel geschalteten anderen, aus den Widerständen 24, 26 gebildeten Widerstandsgruppe (Fig. 2) einen wirksamen Schutz gegen die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung dar, sofern die Lei­ tung im Bereich eines Widerstandes, beispielsweise im Bereich des Widerstandes 20 (Fig. 3) unterbrochen werden sollte. Die Leitung 10 würde in einem derartigen Fall immer noch eine voll wirksame Erdungsleitung darstellen. Der Gesamtwiderstand dieser Erdungsleitung würde allerdings im vorliegenden Bei­ spielsfall gemäß Fig. 3 auf 2,0 MΩ ansteigen. Dies würde aber keine wirksame Beeinträchtigung der Schutzfunktion einer ent­ sprechenden Erdungsleitung darstellen.

Die Schaltungsanordnung in den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der in den Fig. 2 und 3 dadurch, daß die beiden Lei­ tungsäste 16, 18 durch eine Verbindungsleitung 30 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsleitung 30 endet auf den bei­ den Leitungsästen 16, 18 jeweils zwischen den auf diesen Lei­ tungsästen angeordneten Widerständen 20, 22 bzw. 24, 26. Im Falle des Ausfalles eines Widerstandes, wie z. B. des Wider­ standes 20, sind immer noch zwei Widerstände (24, 26) in Rei­ he geschaltet und außerdem noch zwei Widerstände (22, 26) parallel geschaltet vorhanden. Während der Gesamtwiderstand bei der Darstellung gemäß Fig. 4 1,0 MΩ beträgt, würde der Gesamtwiderstand beim Ausfall des einen Widerstandes 20 auf 1,5 MΩ anwachsen. Der Anstieg wäre damit nur halb so groß wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3.

In konstruktiver Hinsicht könnte die Schaltungsanordnung ge­ mäß den Fig. 2 und 3 beispielsweise durch ein zweiadriges Ka­ bel verwirklicht werden. Das Zusammenführen der beiden Kabel könnte dann in endseitig vorhandenen Anschlußverbindungen wie beispielsweise dort vorhandenen Druckknöpfen erfolgen. Eine Vergrößerung des Schutzes könnte darüber hinaus durch ein mehr als zwei Adern aufweisendes Kabel erzielt werden.

Die Schaltungsanordnung gemäß den Fig. 4 und 5 könnte bei­ spielsweise auch durch ein einadriges Kabel hergestellt wer­ den, wobei das einadrige Kabel die Verbindungsleitung 30 bil­ den würde. Die Leitungsäste mit den vier Widerständen wären dann im Bereich des oberen bzw. des unteren Leitungsendes bzw. in den dort vorhandenen Anschlußverbindungen angeordnet.

In Fig. 6 ist eine Erdungsleitung 10 dargestellt, die ent­ sprechend einer der Fig. 1 bis 5 ausgebildet sein kann. Ihr oberes Ende endet in einem oberen Anschlußteil 32, das eine Aufnahmeöffnung 34 zur Aufnahme eines Druckknopfes be­ sitzt. In diese Aufnahmeöffnung 34 kann der Druckknopf bei­ spielsweise eines Erdungsarmbandes eingeclipst werden.

Das untere Ende dieser Leitung 10 ist in einem sogenannten TENAX-Anschlußteil 38 elektrisch leitend befestigt. Dieses Anschlußteil 38 besitzt zangenartige Klemmen 40, die mittels eines Zugelementes 42 in das Anschlußteil 38 hineingezogen werden können. Durch nicht dargestellte Federelemente werden die Klemmen 40 beim Loslassen des Zugelementes 42 in ihre vordere, in der Zeichnung dargestellte Stellung vorgeschoben. Beim Einführen eines stabförmigen elektrisch leitenden Bau­ teil zwischen die Klemmen 40 kann dieses Bauteil dann in dem Anschlußteil 38 somit klemmend gehalten und damit relativ fest an dem Anschlußteil bzw. der Erdungsleitung 10 elek­ trisch leitend angeordnet werden. TENAX-Anschlußteile 38 sind als elektrische Anschlußteile nicht gebräuchlich. Sie werden bisher als mechanische Befestigungsmöglichkeit für Matten, Platten oder dergleichen verwendet.

Die Anordnung eines derartigen Anschlußelementes bei einer Erdungsleitung stellt durch seine in der Elektrotechnik nicht gebräuchliche Verwendung eine erhöhte Gebrauchssicherheit der Erdungsleitung dar. Die Erdungsleitung kann mit ihrem TENAX- Anschluß nämlich nicht in vorhandene elektrische Kupplungs­ bauteile wie Stecker, Buchsen oder dergleichen eingeführt bzw. befestigt werden, da die entsprechenden Gegenteile, die in der Elektrotechnik üblich sind, in den TENAX-Anschluß nicht hineinpassen. Außerdem kann die Anschlußverbindung nur gewollt, d. h. planmäßig geöffnet werden, so daß das Erdungs­ armband erst zerrissen werden müßte, damit die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung vorhanden sein könnte. Ein Zer­ reißen des Erdungsarmbandes wird regelmäßig aber nicht unbe­ merkt bleiben.

Allgemein kann man sagen, daß durch die Verwendung eines in der Elektrotechnik nicht gebräuchlichen Anschlußelementes die Betriebssicherheit einer Erdungsleitung ganz entscheidend er­ höht werden kann. Darüber hinaus hat der TENAX-Anschluß den weiteren Vorteil, daß ein Befestigungsmittel verwendet wird, das sich praktisch nicht von alleine lösen kann. Damit wird verhindert, daß sich die Erdungsleitung ungewollt von einem Null-Leiter lösen und damit wirkungslos werden kann.

Claims (7)

1. Erdungsleitung mit endseitigen elektrischen Anschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Widerstände (20, 22, 24, 26) in Reihe ge­ schaltet als eine Widerstandsgruppe vorhanden sind.

2. Erdungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Widerstandsgruppen (20, 22; 24, 26) pa­ rallel zueinander vorhanden sind.

3. Erdungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Verbindungsleitung (30) zwischen den zumindest zwei parallelen Leitungen (16, 18) vorhanden ist,
• - diese Verbindungsleitung (30) jeweils zwischen zwei in Reihe geschalteten Widerständen (20, 22; 24, 26) von beiden parallelen Leitungen (16, 18) vorhanden ist.

4. Erdungsleitung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (20, 22, 24, 26) untereinander gleich groß sind.

5. Erdungsleitung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein endseitiger elektrischer Anschluß (38) derart ausgebildet ist, daß er nur gewollt zu lösen bzw. zu öffnen ist.

6. Erdungsleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein endseitiger Anschluß (38) selbstklemmende bzw. zangenartige Anschlußteile (40) besitzt.

7. Erdungsleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ihr endseitiger Anschluß ein sogenanntes TENAX-Anschluß­ teil (38) besitzt.