DE4217253C2 - Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ver­ binden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Durch Reibung an Kleidungsstücken, Fußböden, Sitzflächen und dergleichen kann es zu einer elektrostatischen Aufla­ dung des menschlichen Körpers kommen. Um eine für die Person unangenehme Entladung zu vermeiden, ist etwa aus der DE 24 58 802 B2 bekanntgeworden, elektrostatische Ladungen ableitende Bodenbeläge in Gebäuden zu verwenden. In Teppichbeläge oder ähnliche textile Bodenbeläge sind zum Beispiel Kupferfäden eingewebt, die geerdet werden.

Elek­ trostatische Aufladungen können auch elektronische Bauele­ mente gefährden. Um diesem Problem zu begegnen, werden zum Beispiel alle Arbeiten an elektronischen Schaltungen und Geräten auf Unterlagen durchgeführt, die eine rasche Ab­ leitung elektrostatischer Aufladung gewährleisten. Zusätz­ lich können leitfähige Bodenbelagmatten verwendet werden, die eine Erdung jeder Person bewirken, die in die Nähe des Arbeitsplatzes kommt. Derartige Unterlagen sind zum Bei­ spiel in der DE 31 10 158 C2 beschrieben. Sie weisen einen mehrschichtigen Aufbau auf, wobei die Oberschicht aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial besteht. Darunter befindet sich eine hochleitfähige Zwischenschicht, bei­ spielsweise in Form einer Metallfolie, eines Netzes aus Kohlenstofffasern oder dergleichen. Darunter befindet sich eine Klebstoff- oder Schaumstoffschicht zur Anbrin­ gung auf einer Unterlage. Die Oberschicht ist aus Schutz­ gründen nicht besonders gut leitend, damit die Person am Arbeitsplatz nicht einer unzulässig hohen Spannnung ausge­ setzt ist, sollte die Oberschicht z. B. unmittelbar mit Netzspannung in Kontakt kommen. Aus diesem Grunde ist auch ein sogenannter Schutzwiderstand in den Leiter geschaltet, der die leitende Schicht mit einem Erdungsleiter verbin­ det.

Aus der DE 25 47 390 A1 oder der DE 37 34 003 A1 ist auch bekannt geworden, zum Ableiten von statischen Aufladungen einer arbeitenden Person ein Erdungsarmband vorzusehen, das über einen flexiblen Draht und einen Schutzwiderstand mit einem an Erde angeschlossenen Kabel in Verbindung steht.

Aus EP 0 287 255 A2 ist ein am Körper zu tragendes Erdungsband bekannt geworden. Ein Ende des Bandes ist fest mit einer Schließe verbunden, und das andere Ende kann in die Schließe eingeschoben werden, wenn ein Schließendeckel geöffnet ist. In der Schließe sind spitze Vorsprünge angeordnet, über die das Ende des Erdungsbandes geschoben wird. Nach dem Schließen des Schließendeckels durchdringen die spitzen Vorsprünge das entsprechende Ende des Erdungsbandes und stellen einen Kontakt mit der Schließe her. Die Schließe selbst kann über eine Klemme mit einem Erdungskabel verbunden werden. Eine ähnliche Schließe ist aus DE 37 05 885 A1 bekannt geworden. Die aus Metall bestehenden Schließenteile sind von einer isolierenden Kappe umgeben. Ein einem Druckknopf ähnlicher Anschluß für ein Erdungskabel ist über einen Zapfen mit dem Inneren der metallischen Schließe verbunden.

Aus US 4,837,657 ist eine Vorrichtung zum Anlegen einer Schaltungsplatine an Erde bekannt geworden. Auf der Platine sind zwei parallele Führungen aufgebracht, die ein flaches Substrat führend aufnehmen. Das Substrat ist an den Kanten mit leitendem Material beschichtet. An einem Ende der Führung ist ein Anschlußteil befestigt, das in ständigem leitendem Kontakt mit der Platine gebracht ist. Wenn das Substrat in die Führungen eingeschoben wird, kommen die leitenden Kanten des Substrats mit dem Kontaktelement in Verbindung.

In allen Fällen besteht das Problem, die leitende Schicht und/oder das ableitende Armband auf geeignete Weise mit dem Erdungsleiter zu verbinden. Hierzu bietet der Stand der Technik keine besonders geeigneten Lösungen an. Aus der DE 37 33 460 A1 ist bekannt, elektrische Geräte mit Hilfe eines Leiters aus gummielastischem Material mit dem Erdungsleiter zu verbinden, um statische Aufladungen zu verhindern. Zu diesem Zweck werden die Enden des elastischen Leiters in einen Abschnitt des Geräts und am Massepunkt unter Vorspannung des Leiters eingehängt. Eine derartige Verbindung ist für leitende Beläge oder Erdungsarmbänder nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung so auszuführen, daß ihre Herstellung und ihre Anbringung einen minimalen Aufwand erfordert. Ferner soll eine zuverlässige elektrische Verbindung dauerhaft hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male des Anspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Bauteil aus leitfähigem Blechmaterial vorgesehen, das einen platten­ förmigen Abschnitt aufweist. Eine Seite des plattenförmigen Abschnitts stützt sich am Untergrund ab und kann zum Bei­ spiel nach einer Ausgestaltung der Erfindung an der Auf­ lageseite mit einem selbstklebenden Klebeband versehen werden, um das Bauteil an der Unterlage durch Klebung zu befestigen. Soll eine leitende Verbindung mit der Unter­ lage hergestellt werden, kann ein leitfähiger Kleber ver­ wendet werden. Derartige Kleber sind bekannt.

Eine elektrische Verbindung des Bauteils kann auch mit der der Auflageseite gegenüberliegenden Seite vorgenommen wer­ den, indem diese z. B. gegen eine leitfähige Schicht ange­ legt wird. Schließlich kann nach einer anderen Ausgestal­ tung der Erfindung der plattenförmige Abschnitt ein Loch zur Aufnahme eines Nagels oder einer Schraube aus elektrisch leitendem Material aufweisen. Auf diese Weise kann ebenfalls eine leitende Verbindung mit einer leitfähigen Schicht hergestellt werden, die zum Beispiel mit einer elektrisch leitfähiges Material aufweisenden Tischplatte versehen ist.

Beim erfindungsgemäßen Bauteil ist ein Klemmabschnitt zur klemmenden Festlegung des Kabels am Bauteil vorgesehen. Der Schutzwiderstand wird mit einem Anschluß am festge­ legten Ende des Kabels angebracht, beispielsweise durch Löten. Der zweite Anschluß des Schutzwiderstands wird elektrisch leitend mit einem Anschlußabschnitt des Bau­ teils verbunden, beispielsweise ebenfalls durch Lötung. Die Anbringung des Schutzwiderstands kann erfolgen, nach­ dem das Kabel am Bauteil klemmend festgelegt ist. Vorzugs­ weise wird jedoch der Schutzwiderstand zunächst mit einem Anschluß am Kabel angelötet, bevor das Kabel am Bauteil festgelegt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Klemmab­ schnitt dadurch gebildet, daß eine Zunge aus dem flachen Rohling herausgebogen wird, dergestalt, daß sie das Kabel zumindest teilweise in Umfangsrichtung umgibt. Nachdem das Kabel in den derart gebildeten Klemmabschnitt eingelegt ist, wird die Zunge durch Preßverformung so verformt, daß sie unter Druck gegen das Kabel anliegt.

Um das Anlöten des Schutzwiderstands am Bauteil zu erleichtern, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß eine zweite Zunge aus der Ebene des Rohlings her­ ausgebogen wird und einen Winkelabschnitt bildet und ein Anschlußdraht des Widerstands in die Ecke des Winkelab­ schnitts eingelegt und angelötet wird.

Um den Schutzwiderstand und die Lötverbindungen zu schützen, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß Klemmabschnitt und Schutzwiderstand von einer isolierenden Masse umgeben werden. Dieser Herstellungsschritt erfolgt z. B. in einer geeigneten Form, in der die Teile mit fließ­ fähiger Masse umspritzt werden. Ein derartiges Verfahren ist allgemein bekannt.

Das Bauteil kann alternativ oder zusätzlich einen Anschluß für ein mit einem Erdungsarmband verbundenes Kabel auf­ weisen. Zu diesem Zweck kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung der plattenförmige Abschnitt auf der der Auf­ lageseite gegenüberliegenden Seite ein Verbindungsteil aufweisen für die lösbare Verbindung mit einem an einem Kabel oder dergleichen angebrachten komplementären Verbin­ dungsteil. Die Verbindungsteile können zum Beispiel eine Steckverbindung ermöglichen. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können sie eine Druckknopfverbindung bilden. Wird durch ein Loch des plattenförmigen Abschnitts ein Nagel oder eine Schraube zwecks Anbringung des plattenförmigen Abschnitts und/oder Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer tiefer gelegenen Schicht hindurchgeführt, kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kopf des Nagels oder der Schraube das Verbindungsteil bil­ den und beispielsweise so geformt sein, daß es den männ­ lichen oder weiblichen Teil eines Druckknopfes darstellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung nach der Er­ findung in fast fertigem Zustand.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung Pfeil 2.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in fertigem Zu­ stand.

Fig. 4a und b zeigen die Anbringung der Vorrichtung nach Fig. 3 an der Unterseite einer Tischplatte in zwei verschiedenen Ausgestaltungen.

Fig. 5a zeigt eine zweite Möglichkeit für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 5b zeigt im Schnitt den Aufbau einer Bodenauflage nach Fig. 5a.

Fig. 6 zeigt eine dritte Möglichkeit für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Bauteil 10 zu erkennen, das aus einem vorzugsweise gestanzten Rohling aus Blechmate­ rial geformt ist. Das Bauteil 10 besitzt einen platten­ förmigen Abschnitt 12 von annähernd rechteckiger Kontur, wobei die Ecken auf einer Seite abgeschnitten sind. Der plattenförmige Abschnitt ist mit einem Loch 14 versehen. An der anderen Seite sind am plattenförmigen Abschnitt 12 ein Klemmabschnitt 16 und ein Anschlußabschnitt 18 vorge­ sehen. Sie werden dadurch gebildet, daß im Abstand vonein­ ander Zungen ausgestanzt sind, die durch Abkantung aus der Ebene des plattenförmigen Abschnitts 12 heraus- und in Richtung des plattenförmigen Abschnitts 12 herumgebogen werden. Der Klemmabschnitt ist so in Richtung Plattenab­ schnitt 12 zurückgebogen, daß er ein Kabel 20, das zum Beispiel mit einer Erdungsleitung verbunden ist, teilweise umgibt. Durch Preßverformung des Klemmabschnitts 16 kann das Kabel 20 fest mit dem Bauteil 10 verbunden werden. An den Leiter des Kabels 20 ist ein Anschlußdraht 22 eines Schutzwiderstands 24 angelötet. Der andere Anschlußdraht 26 des Widerstands 24 liegt in der Ecke des winkligen An­ schlußabschnitts 18. Die vom plattenförmigen Abschnitt 12 abstehende Zunge des Anschlußabschnitts 18 ist ebenfalls aus der Ebene des Abschnitts 12 herausgebogen, damit der Anschlußdraht 26 in der Ecke verlötet und eine elektrische und mechanische Verbindung mit dem Bauteil 10 hergestellt werden kann. Bei der Montage ist der Widerstand 24 vor­ zugsweise bereits mit dem Kabel 20 durch Lötung verbunden, bevor diese Einheit mit dem Bauteil 10 in der beschriebe­ nen Weise verbunden wird.

In Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Widerstand 24 und seine Verbindung mit dem Bauteil 10 mit einer Isoliermasse 28 umgeben sind. Beispielsweise erfolgt ein Umspritzen in einer geeigneten Spritzform mit einem geeigneten Material, beispielsweise Gießharz oder dergleichen.

In Fig. 4 ist eine Arbeitsplatte 30 dargestellt, die aus einer Preßspanplatte 32 und einem PVC-Belag 34 besteht, der auf die Spanplatte 32 aufgebracht ist. Die Spanplatte 32 ist in geeigneter Weise mit leitfähigem Material durch­ setzt, z. B. mit Rußpartikeln. Das Bauteil 10 gemäß Fig. 4a ist mit Hilfe eines Nagels 36 an der Unterseite der Spanplatte 32 angebracht. Der Nagel stellt zugleich eine elek­ trisch leitende Verbindung zwischen der Spanplatte 32 und dem plattenförmigen Abschnitt 12 her. Es versteht sich, daß das Bauteil 10 auch auf die PVC-Schicht 34 aufgelegt werden kann. Der Nagel 36 erstreckt sich dann durch die PVC-Schicht 34 in die Spanplatte 32 hinein. Zwecks weite­ rer Befestigung kann an der Unterseite des plattenförmigen Abschnitts 12 ein Doppelklebeband 38 angebracht sein, des­ sen nach unten weisende Klebeschicht durch einen Schutz­ film abgedeckt ist. Damit kann der Abschnitt 12 durch Klebung an einer Unterlage befestigt werden, nachdem der Schutzfilm entfernt wurde.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4b weist ein abgewan­ delter Nagel 36a einen Kopf 40 auf, der als weibliches Teil eines Druckknopfs ausgebildet ist. Der Leiter eines Kabels 42 ist mit dem männlichen Teil 44 des Druckknopfes verbunden, der in das weibliche Teil 40 eingesteckt wer­ den kann, um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Bauteil 10 und dem Kabel 42 herzustellen. Das Kabel kann zum Beispiel zu einem Erdungsarmband führen, das am Handgelenk einer Arbeitsperson sitzt.

Es versteht sich, daß die beschriebene Druckknopfverbin­ dung gemäß Fig. 4b auch ohne einen Nagel hergestellt werden kann. In diesem Fall ist das weibliche Teil 36a mit der Oberseite des plattenförmigen Abschnitts 12 verbunden, beispielsweise durch Lötung, Klebung oder dergleichen.

In Fig. 5a ist auf einem Fußboden 50 ein antistatischer Belag 52 (s. Fig. 5b) verlegt, der zum Beispiel aus einer weniger gut leitenden Schicht 54 und einer gut leitenden Schicht 56 besteht, wobei die gut leitende Schicht 56 mit dem Fuß­ boden 50 verklebt werden kann. Eine Vorrichtung gemäß Fig. 3 ist im Eckbereich zwischen Fußboden 50 und einer Wand 58 angeordnet, und der plattenförmige Abschnitt 12 ist mit Hilfe des Klebebandes 38 am Fußboden 50 festgeklebt. Der Abschnitt 12 erstreckt sich unter dem Belag 52, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der leitenden Schicht 56 und dem plattenförmigen Abschnitt 12 herge­ stellt ist. Der plattenförmige Abschnitt 12 kann auch mit der leitfähigen Schicht 56 mittels eines leitfähigen Kle­ bers verklebt sein.

In Fig. 6 ist ein leitfähiger Belag 52a im Abstand zur Wand 58 verlegt. Der Aufbau des Belages 52a entspricht dem nach Fig. 5. Eine Vorrichtung gemäß Fig. 3 ist in gleicher Weise angeordnet wie in Fig. 5. Die Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht des Belages 52a und dem platten­ förmigen Abschnitt 12 wird durch einen leitfähigen Streifen 60, beispielsweise aus Kupfer, hergestellt, der auf der Oberseite des plattenförmigen Abschnitts 12 liegt und hier zum Beispiel mit Hilfe eines leitfähigen Klebers be­ festigt ist. Der Streifen 60 erstreckt sich bis zur Kante des Belages 52a. Unter den Belag 52a und gleichzeitig unter den Streifen 60 ist ein flacher, leitfähiger Ab­ schnitt 62 gelegt, der die leitende Verbindung zwischen der leitfähigen Schicht des Belages 52a und dem Streifen 60 herstellt. Der Abschnitt 62 kann mit dem Belag 52a und dem Streifen 60 verklebt werden, beispielsweise mit Hilfe eines leitfähigen Klebers.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen über ein Kabel und einen Schutzwiderstand, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (10) aus leit­ fähigem Blechmaterial vorgesehen ist mit einem platten­ förmigen Abschnitt (12), der mit einer Seite an einem Untergrund (32, 50) abgestützt ist und entweder durch unmittelbare Anlage oder über ein leitendes Verbindungs­ element (36, 36a) mit der leitfähigen Schicht (32, 56) elektrisch verbindbar ist, und einem Klemmabschnitt (16) zur klemmenden Festlegung des Kabels (20) am Bau­ teil, und daß der eine Anschluß (22) des Schutzwiderstands (24) mit dem festgelegten Ende des Kabels (20) und der zweite Anschluß (26) elektrisch leitend mit einem An­ schlußabschnitt (18) des Bauteils (10) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmabschnitt (16) von einer ersten Zunge des Blechteils gebildet ist, die aus dem flachen Rohling so herausgebogen ist, daß sie das Kabel (20) zumindest teilweise in Umfangsrichtung umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschluß (26) des Schutzwiderstands (24) an einer von der ersten Zunge im Abstand angeord­ neten zweiten Zunge des Blechteils angelötet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge einen aus der Ebene des Rohlings heraus­ gebogenen Winkelabschnitt bildet und ein Anschlußdraht (26) des Schutzwiderstands (24) in die Ecke des Winkel­ abschnitts eingelegt und eingelötet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmabschnitt (16) und Schutzwi­ derstand (24) von einer isolierenden Masse (28) umgeben sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageseite des plattenförmi­ gen Abschnitts (12) mit einem selbstklebenden Klebeband (38) versehen ist, das von einem ablösbaren Schutzfilm abgedeckt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff des Klebebandes (38) elektrisch lei­ tend ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt (12) ein Loch (14) zur Aufnahme eines Nagels (36, 36a) oder einer Schraube aus elektrisch leitfähigem Material aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt (12) auf der der Auflageseite gegenüberliegenden Seite ein Verbindungsteil (40) für eine lösbare Verbin­ dung mit einem an einem Kabel (42) angebrachten Verbin­ dungsteil (44) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (40, 44) eine Druckknopfver­ bindung bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf des Nagels (36a) oder der Schraube ein Verbindungsteil (40) bildet.