DE4217199A1

DE4217199A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schutz von Personen vor elektrostatisch bedingten Funkenentladungen beim Aussteigen aus einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4217199A1
Application number: DE19924217199
Authority: DE
Inventors: Wilfried Loebel; Juergen Haase
Original assignee: Forschungsinstitut fur Textiltechnologie Chemnitz O-9010 Chemnitz De GmbH; CHEMNITZ TEXTILTECH FORSCH
Current assignee: Saechsisches Textilforschungsinstitut STFI eV
Priority date: 1992-05-23
Filing date: 1992-05-23
Publication date: 1993-11-25

Description

Beim Aussteigen aus einem Personenkraftwagen erleiden Personen oft unangenehme elektrische Schläge, wenn sie nachfolgend die Tür schließen. Ursache dafür sind elektrostatische Aufladungen, die durch die intensive Reibung zwischen Sitzbezug und Kleidungsstücken generiert werden und eine Potentialdifferenz zwischen der Person und dem Fahrzeug hervorrufen, wenn aufgrund isolierenden Schuhwerkes der Person und/oder der isolierenden Fahrzeugreifen keine leitende Verbindung zwischen beiden gegeben ist. Der Poten tialausgleich erfolgt dann im allgemeinen durch einen unangeneh men elektrischen Funken z. B. beim Berühren der Fahrzeugtür.

Diese Aufladungsneigung ist dann besonders ausgeprägt, wenn die mit dem Sitz in Kontakt befindliche Oberbekleidung gegenüber dem Sitzbezug entsprechend der triboelektrischen Reihe gegensätzli ches Polaritätsverhalten aufweist, z. B. bei Kontakt zwischen Po lyester-Sitzbezügen und Woll- oder Polyamid-Kleidungsstücken.

Es wurde bereits ohne Erfolg versucht, mit antistatischen Appli kationen an den Sitzbezügen, wie antistatische Ausrüstung oder Modifizierung oder Einsatz leitfähiger Fasern diese Erscheinungen zu vermeiden, da auch bei leitfähigen Sitzbezügen dann eine La dungstrennung erfolgt, wenn die Person aufladbare Oberbekleidung trägt und damit beim Aussteigen Ladung abführt. Ebenso gelingt es nicht, den Effekt der Koronaentladung an Metallfilamenten im Ge webe zum Potentialausgleich zu nutzen, da das für die Induzierung der Koronaentladung erforderliche Feld vom Körper her abgeschirmt wird.

Weiterhin wurde versucht, durch Befestigung eines Streifens aus halbleitendem Material an der Karosserie des Fahrzeuges, der auf der Fahrbahn schleift, den Potentialausgleich zu gewährleisten. Eine sichere Verhinderung der Funkenentladung zwischen Fahrzeug und Person ist dadurch jedoch nicht möglich, da im Falle des Tra gens von isolierendem Schuhwerk durch die auf der Person angesam melte Ladung unabhängig vom Potential der Karosserie Entladungs funken zustandekommen können. Außerdem wird durch diese Maßnahme im allgemeinen keine zuverlässige Erdung der Karosserie erreicht, da auf Grund der kleinen Auflagefläche und des geringen Andruckes bei halbleitenden Materialien kein für eine Entladung hinreichend niedriger Widerstand erzielt wird, abgesehen davon, daß Straßen belag aus Bitumen bei trockenem Wetter hochisolierend ist.

Ziel der Erfindung ist es, durch eine Vorrichtung im Personen kraftwagen zu erreichen, daß beim Aussteigen ein Potentialaus gleich zustandekommt ohne daß belästigende Funkenentladungen auf treten.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Innenverkleidung der Tür oder die an dieser befestigten Griffelemente aus einem halblei tenden Werkstoff herzustellen, und eine hinreichend leitfähige Verbindung zur Karosserie zu schaffen. Der nicht spürbare Poten tialausgleich erfolgt in diesem Falle dann, wenn die Person will kürlich oder unwillkürlich beim Aussteigen z. B. mit dem Handrücken das halbleitfähige Element berührt, wobei aufgrund des im Vergleich zu metallischen Elementen relativ hohen Übergangswider standes an der Berührungsstelle keine Funkenentladung möglich ist.

Eine hinreichende Entladung wird bereits dann erzielt, wenn der Durchgangswiderstand zwischen der Berührungsstelle und der Karos serie den Wert von 10¹⁰ Ohm unterschreitet.

Die hierfür erforderliche Leitfähigkeit des Werkstoffes wird durch bekannte Verfahren zur Modifizierung erzielt, z. B. durch Einlagerung leitfähiger Füllstoffe, wie Ruß, Graphit, Metallpul ver, Metallverbindungen, Tenside oder durch Auftragen einer dün nen Oberflächenschicht aus hinreichend leitfähigem Medium. Es ist bekannt, daß durch linienförmige Strukturierung der Füllstoffe deren Anteil im Werkstoff auf wenige Prozente minimiert werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird an der oberen Querleiste des Türrahmens ein flexibles als Tuch, Folie, Faden oder Band ausgebildetes Element befestigt, das aus halbleitendem Material besteht oder Anteile aus halbleitendem oder leitendem Material enthält, wie Fasern aus Metall, Fasern mit Kohlenstoff anteil oder mit einer Oberflächenschicht aus Kupfersulfid, so daß, wenn eine Person beim Verlassen des Fahrzeuges dieses Element mit dem Kopf unwillkürlich berührt, bzw. sich diesem mindestens auf eine Distanz von 30 mm annähert, diese dabei den Potentialaus gleich entweder durch direkten Kontakt oder durch Korona-Ionisa tion ohne Funkenentladung herbeiführt. Der elektrische Widerstand zwischen einer lokalen Berührungsstelle an diesem Element und der Karosserie sollte mindestens 10⁶ Ohm und höchstens 10⁹ Ohm betra gen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die bei der Anwen dung der aktiven Ionisation erforderliche Hochspannungsquelle durch ein oder mehrere piezoelektrische Elemente gebildet, deren mechanische Betätigung durch die während des Aussteigens der Per son auftretende Druckentlastung des Fahrzeugsitzes mittels einer im Sitz eingebauten Vorrichtung erfolgt.

Claims

1. Verfahren zum Schutz von Personen vor elektrostatisch beding ten Funkenentladungen beim Aussteigen aus einem Kraftfahrzeug gekennzeichnet dadurch, daß während oder kurz nach dem Verlas sen des Fahrzeuges willkürlich oder unwillkürlich ein Hautkon takt zwischen der Person und einem halbleitfähigen mit der Ka rosserie in leitender Verbindung stehenden Element des Fahr zeuges erfolgt, oder daß eine nicht spürbare Entladung über eine im Türbereich befindliche aktive oder passive Ionisations einrichtung erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Innenverkleidung der Tür des Fahrzeuges und/oder der an dieser befindliche Türgriff aus halbleitfähigem Material mit einem spezifischen elektrischen Volumenwiderstand von 10⁶ bis 10¹⁰ Ohmcm hergestellt ist, oder daß diese Elemente mit einer halbleitfähigen Schicht auf der Oberfläche versehen sind, deren Flächenwiderstand im Be reich von 10⁵ bis 10⁹ Ohm liegt, und daß diese halbleitfähigen Elemente bzw. die Schicht mit Metallteilen der Tür oder ande ren Metallelementen der Fahrzeug-Karosserie elektrisch lei tenden Kontakt haben.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß an der oberen Querleiste des Tür rahmens und mit diesem in leitendem Kontakt befindlich ein ge gebenenfalls zusätzlich als Zierelement dienendes flexibles, als Tuch, Folie, Faden oder Band ausgebildetes, aus halblei tendem Material bestehendes Element befestigt ist, oder das Anteile aus halbleitendem oder leitendem Material enthält, wie Fasern aus Metall, mit Kohlenstoffanteilen oder einer Oberflä chenschicht aus Kupfersulfid, so daß die Person beim Verlassen des Fahrzeuges dieses Element mit dem Kopf unwillkürlich be rührt oder sich diesem auf eine geringe Entfernung von z. B. 30 mm annähert und sich dabei ohne Funkenerscheinung entlädt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß die für die aktive Ionisation an den Koronaentladungselementen erforderliche Hochspannungsquel le aus einem oder mehreren piezoelektrischen, durch Druckent lastung des Fahrzeugsitzes beim Aussteigen der Person mecha nisch betätigten Elementen besteht.