EP0003057A1 - Textiler Bodenbelag und Verfahren zu seiner Verlegung - Google Patents
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Definitions
- electrical charge can arise on the human body from causes other than friction between footwear and flooring, namely from friction of mainly synthetic laundry on the human body. However, this can only get onto the flooring if there is conductive shoe material.
- the sheet-like conductor network which has direct contact with the wear layer and is connected to the earth connection, achieves a real, defined dissipation capacity over the entire floor area, ie there is a full-area, defined earthing of the floor covering area.
- the electrical connection of the conductor network is established via the conductor strip, in the area of which a connecting element is driven through the floor covering.
- the ground connection is brought into contact with the connecting element. This can for example be done, "that of a conductor band is laid on the floor with the floor covering to be occupied space, transversely to the conductor stripes of the individual floor covering runs.
- a contact element is driven through the floor covering.
- the contact element thus receives electrical contact both with the conductor strip in question and with the conductor strip.
- the contact element can be a nail.
- the entire floor covering is connected to earth potential, but a person walking on the floor covering is earthed via a sufficiently high resistance.
- the earth connection ensures that there is earth potential within the entire floor covering, so that the voltage potential is always zero at every point on the floor covering. Only if, for example, a person standing on the floor covering touches an electrical power line and the high resistance of the wear layer has a protective effect, can a voltage difference occur temporarily on the floor covering.
- the electrical conductors which are in contact with one another, form a grid-shaped layer which is in direct contact with the wear layer, and at the same time they have an electrical connection with the conductor strip. In this way it is ensured that electrical discharge takes place both in the longitudinal direction and in the transverse direction of the floor covering.
- pieces can be cut out of a floor covering sheet, all of them contain the grid-shaped conductor network over the entire surface, so that distribution and discharge of charge carriers is possible at all points of the floor covering. If individual pieces of the floor covering are placed against one another, the conductors of the adjacent pieces can be connected to one another.
- the resistance between two points of the floor covering in this embodiment is in the order of 10 6 to 10 8 ohms.
- the earth leakage resistance is of the same order of magnitude.
- the electrical resistance for dissipating the charges within the floor covering should be as low as possible, but it should be avoided that the body of a person standing or walking on the floor covering is grounded with a low resistance. In this case, the risk of touching a power line would be too great.
- the required contact resistance between the earthed conductors inside the floor covering and a body located on the floor covering is formed by the wear layer. This means that in the case of a resistance measurement on the floor covering, the distance between the two measuring points between which the resistance is measured has only a negligible influence on the measurement result.
- the invention is applicable to velor carpets, but it can also be implemented with all other types of textile floor coverings with or without a backing layer, for example with boucleware and with flat goods (needle felt).
- the electrical conductors are arranged in direct contact with the wear layer between the latter and any supine position.
- the conductors and the conductor strips have a very small thickness, so that they do not appear in the contour of the floor covering.
- the thickness is approximately 0.15 mm, for example.
- the velor carpet shown in Figure 1 has a back layer 10 made of felt, a foam material or the like. on.
- a back layer 10 made of felt, a foam material or the like.
- an adhesive layer 11 e.g. made of polyethylene, which connects the pole carrier layer 20 to the supine position.
- 12 denotes the pole hairs that are worked through through the carrier layer 20.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen bahnförmigen textilen Bodenbelag mit oder ohne Trägerschicht jeglicher Art, mit einer Nutzschicht und eingearbeiteten elektrischen Leitern.
- Textile Bodenbeläge, wie Teppichböden, Filze oder Vliese z.B. mit einer vorgefertigten oder bei der Herstellung der Nutzschicht erzeugten Trägerschicht, können sich, insbesondere, wenn sie aus synthetischem Material bestehen, bei geringer relativer Luftfeuchtigkeit durch Reibung aufladen. Diese Aufladung, die Potentiale von bis zu 10.000 Volt erreichen kann, hat zwar keinen unmittelbar schädigenden Einfluß, sie wirkt sich aber auf den Menschen unangenehm aus, weil beim Berühren von Metallteilen Funkenüberschläge erfolgen. Außerdem können hochempfindliche elektronische Anlagen, wie Computer, sowohl durch die Aufladung als auch durch den Funkenüberschlag gestört werden.
- Zur Vermeidung bzw. Verringerung der elektrostatischen Aufladung von textilen Bodenbelägen ist es bekannt, in die Belänge ein hygroskopisches Material einzuarbeiten oder einzusprühen, das eine größere Feuchtigkeit im Bodenbelag bindet. Die Feuchtigkeit bewirkt eine Verteilung elektrostatischer Ladungsträger und verhindert so die Entstehung hoher Spannungspotentiale. Die chemische Behandlung des Bodenbelages wirkt aber nicht dauerhaft und muß von Zeit zu Zeit durch Nachsprühen erneuert werden.
- Ferner ist es bekannt, textile Bodenbeläge mit einer Stahlfaserbeimischung zu versehen. Die Stahlfasern werden der Nutzschicht in Form von Stapelfasern zugegeben. Dies bewirkt eine gewisse elektrische Leitfähigkeit im Bodenbelag, die auch permanent beibehalten wird. Außerdem ist die Einarbeitung von Kohlefäden als elektrische Leiter bekannt.
- Diese bekannten Maßnahmen bewirken eine Ladungsverteilung innerhalb des Bodenbelages. Durch die flächenhafte Bodenberührung des Bodenbelages kann eine gewisse undefinierte Ableitung nach Erde erfolgen, so daß stärker Aufladungen, die zu stärkeren Funkenentladungen führen, vermieden werden. Es ergibt sich jedoch keine vollflächig wirkende Erdung.
- Im übrigen kann auf dem menschlichen Körper elektrische Ladung entstehen durch andere Ursachen als Reibung zwischen Schuhwerk und Bodenbelag, nämlich durch Reibung von haupt- 'sächlich synthetischer Wäsche auf dem menschlichen Körper. Diese kann jedoch nur auf den Bodenbelag gelangen, falls leitfähiges Schuhmaterial vorliegt.
- Bei einem weiteren bekannten Bodenbelag (US-PS 2 302 003) sind in die Nutzschicht elektrisch leitend gemachte Baumwollfäden eingearbeitet. Diese sind mit einer unter der Nutzschicht angebrachten Schicht aus leitendem Gummi verbunden. Die Verlegung dieses Teppichbodens und der elektrische Anschluß der leitenden Gummischicht erfordert umfangreiche Vorbereitungen. Auf dem Boden werden im allgemeinen elektrische Leiter verlegt, die beim Auflegen des Bodenbelages in Kontakt mit der leitenden Gummischicht kommen. Diese Vorbereitungsarbeiten sind aufwendig und teuer.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen bahnförmigen textilen Bodenbelag der eingangs genannten Art zu schaffen, durch dessen Konstruktion aufgrund definierter vollflächig wirkender Erdung es nicht mehr möglich ist, daß statische Elektrizität überhaupt auftritt und dessen elektrischer Erdungsanschluß schnell und einfach herstellbar ist..
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein flächenförmiges Leiternetz in Flächenkontakt zur Nutzschicht angeordnet ist und daß ein in Bahnlängsrichtung verlaufender breiterer Leiterstreifen vorgesehen ist, der mit den Leitern des Leiternetzes in Kontakt ist.
- Durch das flächenförmige Leiternetz, das direkt Kontakt mit der Nutzschicht hat und an Erdungsanschluß angeschlossen ist, wird eine echte definierte Ableitfähigkeit über die gesamte Bodenfläche erreicht, d.h. es ergibt sich eine vollflächige definierte Erdung der Bodenbelagfläche. Die Herstellung der elektrischen Verbindung des Leiternetzes erfolgt über den Leiterstreifen, in dessen Bereich ein Verbindungselement durch den Bodenbelag hindurchgetrieben wird. Der Erdungsanschluß wird in Kontakt mit dem Verbindungselement gebracht. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, « daß auf dem Fußboden des mit dem Bodenbelag zu belegenden Raumes ein Leiterband verlegt ist, das quer zu den Leiterstreifen der einzelnen Bodenbelagbahnen verläuft. An den Kreuzungspunkten der Leiterstreifen mit dem am Boden verlegten Leiterband wird jeweils ein Kontaktelement durch den Bodenbelag hindurchgetrieben. Das Kontaktelement erhält somit elektrischen Kontakt sowohl mit dem betreffenden Leiterstreifen als auch mit dem Leiterband. Bei dem Kontaktelement kann es sich um einen Nagel handeln.
- Auf diese Weise wird der gesamte Bodenbelag an Erdpotential angeschlossen, wobei eine auf dem Bodenbelag gehende Person jedoch über einen ausreichend hohen Widerstand geerdet ist. Der Erdungsanschluß bewirkt, daß innerhalb des gesamten Bodenbelags Erdpotential herrscht, so daß das Spannungspotential an jeder Stelle des Bodenbelages stets Null beträgt. Lediglich wenn beispielsweise eine auf dem Bodenbelag stehende Person eine elektrische Stromleitung berührt und sich der hohe Widerstand der Nutzschicht schützend auswirkt, kann vorübergehend eine Spannungsdifferenz am Bodenbelag auftreter.
- Die elektrischen Leiter können in direktem Kontakt zur Nutzschicht zwischen dieser und einer beliebigen Rückenlage angeordnet sein. Weitere Möglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen 6 und 7.
- Die elektrischen Leiter, die untereinander in Kontakt stehen, bilden eine gitterförmige Lage, die in direktem Kontakt mit der Nutzschicht steht, und sie haben gleichzeitig elektrische Verbindung mit dem Leiterstreifen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Bodenbelages eine elektrische Ableitung erfolgt. Aus einer Bodenbelagbahn können an beliebiger Stelle Stücke herausgeschnitten werden, die sämtlich vollflächig das gitterförmige Leiternetz enthalten, so daß an allen Stellen des Bodenbelages eine Verteilung und Ableitung von Ladungsträgern möglich ist. Werden einzelne Stücke des Bodenbelages gegeneinandergesetzt, dann können die Leiter der aneinander angrenzenden Stücke miteinander verbunden werden.
- Der Widerstand zwischen zwei Punkten des Bodenbelages liegt bei dieser Ausbildung in der Größenordnung von 106 bis 108 Ohm. Der Erdableitwiderstand ist von derselben Größenordnung. Innerhalb des Bodenbelages soll der elektrische Widerstand zum Abführen der Ladungen zwar möglichst gering sein, jedoch sollte vermieden werden, daß der Körper einer Person, die auf dem Bodenbelag steht oder geht, niederohmig geerdet wird. In diesem Falle wäre die Gefährdung beim Berühren einer Stromleitung zu groß. Der erforderliche übergangswiderstand zwischen den geerdeten Leitern im Inneren des Bodenbelages und einem auf dem Bodenbelag befindlichen Körper wird von der Nutzschicht gebildet. Dies bedeutet, daß bei einer Widerstandsmessung auf dem Bodenbelag die Entfernung der beiden Meßpunkte, zwischen denen der Widerstand gemessen wird, das Meßergebnis nur ganz unwesentlich beeinflußt.
- Die Erfindung ist bei Velourteppichen anwendbar, sie kann aber auch bei allen anderen Arten von textilen Bodenbelägen mit oder ohne Trägerschicht realisiert werden, beispielsweise bei Boucleware und bei ebener Ware (Nadelfilz).
- Die elektrischen Leiter können wellenförmig verlaufen, wo- . bei die Wellen seitlich benachbarter Leiter sich in gegenseitigem Kontakt überlappen. Die Wellen können sinusförmig, dreieckförmig, rechteckförmig usw. sein. Die wellenförmige Verlegung hat den Vorteil einer besonders einfachen Fertigung. Weitere Möglichkeiten des Leiterverlaufes und der Leiteranordnung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die elektrischen Leiter in direktem Kontakt zur Nutzschicht zwischen dieser und einer beliebigen Rückenlage angeordnet. Die Leiter sowie der Leiterstreifen haben eine ganz geringe Stärke, so daß sie in der Kontur des Bodenbelages nicht in Erscheinung treten. Die Stärke beträgt beispielsweise ca. 0,15 mm.
- Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
- Figur 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Velour-Teppichboden mit einem durch den Leiterstreifen getriebenen Verbindungselement,
- Figur 2 zeig eine Draufsicht auf eine Rückenlage mit aufgelegten elektrischen Leitern und Leiterstreifen, und
- Figur 3 zeigt in Draufsicht das Schema einer Verlegung mehrerer Bodenbelagbahnen in einem Raum.
- Der in Figur 1 dargestellte Velour-Teppichboden weist eine Rückenlage 10 aus Filz, einem Schaumstoffmaterial o.dgl. auf. Auf der Rückenlage 10 befindet sich eine Klebeschicht 11, z.B. aus Polyäthylen, die die Polträgerschicht 20 mit der Rückenlage verbindet. 12 bezeichnet die Polhaare, die durch die Trägerschicht 20 durchgearbeitet sind.
- Auf die Klebeschicht 11 sind auf der der Träqerschicht 20 zugewandten Seite draht- oder bandförmige elektrische Leiter 13 aufgelegt, die gemäß Figur 2 in Längsrichtung der Teppichbahn 14 verlaufen und wellenförmig verlegt sind. Die Wellen der einzelnen Leiter 13 überlappen sich teilweise, so daß seitlich benachbarte Leiter 13 in direktem Kontakt miteinander und mit den Polhaaren 12 stehen. Die überlappungen erfolgen jeweils an den Maxima der Wellenlinien. Auf diese Weise ist die gesamte Fläche der Trägerschicht 20 bzw. der Klebeschicht 11 mit Leitern belegt, die sich in Längsrichtung der Bahn 14 erstrecken und untereinander Querverbindungen haben.
- In Längsrichtung der Bahn 14 verläuft ferner in der Nähe der einen Bahnkante ein Leiterstreifen 15. Dieser kann z.B. aus einer sehr dünnen Metallfolie bestehen und steht in elektrischem Kontakt mit den Leitern 13. Er dient zur Ermöglichung eines elektrischen Anschlusses an eine externe Erdungseinrichtung.
- An dem Leiterstreifen 15 ist zur Herstellung der Erdungsverbindung ein Nagel 16 oder ein anderes leitendes Verbindungsteil durch den Bodenbelag hindurchgetrieben, so daß es in leitender Verbindung mit dem Leiterstreifen 15 steht. Unterhalb des Bodenbelages ist auf dem Fußboden 17 ein Leiterband 18 verlegt, das quer zu den Leiterstreifen 15 sämtlicher Bodenbelagbahnen verläuft, wie aus Figur 3 hervorgeht. Das Leiterband 18 ist mit einem Erdungsanschluß 19 verbunden und leitet das Erdpotential an die verschiedenen Leiterelemente 16, die es auf die Leiterstreifen 15 der nebeneinanderliegenden Bodenbelagbahnen weiterleiten. Die einzige Installation, die auf dem Fußboden vorgenommen werden muß, besteht in der Befestigung des Leiterbandes 18, das zweckmäßigerweise aufgeklebt wird.
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