SI23981A - Pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah - Google Patents

Abstract

Pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah je izveden iz v ohišju (3) nameščenih dveh električno neprevodnih elementov (1), ki sta med seboj razmaknjena s pomočjo vsaj ene vzmeti (2), pri čemer je vsaj en element (1) uležajen v ohišju (3) tako, da se z zunanjo silo primakne vzporedno k drugemu elementu (1), pri čemer so na priležnih ploskvah (4) obeh elementov (1) nameščeni električni kontakti (5), ki so razporejeni na vsaki ploskvi (4) v medsebojnem razmiku (a) in sta ploskvi (4)razporejeni v medsebojnem razmiku (b) in sta hkrati vrsti kontaktov (5) na enem in drugem elementu (1) zamaknjeni tako, da kontakti (5) ene vrste ležijo v sredi razmika (a) in sta hkrati obe vrsti kontaktov (5) oddaljeni med seboj za razmik (b), pri čemer sta prvi kontakt (5) v vrsti na enem elementu (1) in zadnji kontakt (5) v vrsti na drugem elementu (2) zaporedno vezana v razelektritveni električni tokokrog, ki obsega del (6) na elementu (1), kontakte (5) in ozemljitveni vodnik (7). Zračna reža (c), kidoloča prebojno trdnost zraka, je seštevek diagonalnih razdalj (d) med bližnjimi kontakti (5) ene in druge vrste kontaktov (5).

Description

STATIČNEGA NABOJA V OSEBAH

Predmet izuma [001] Predmet izuma je pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah, zlasti tam, kjer osebe ne pričakujejo pojava razelektritve oziroma je pričakovati, da bi jih razelektritev motila. Uporaba je smotrna v javnih prostorih, kjer je zlasti zaradi talnih oblog z umetnih vlaken in raznih predmetov, npr. stopniščnih ograj pričakovati elektrostatični naboj pri ljudeh, ali pa v zasebnih prostorih pri dotiku različnih domačih naprav, ter pri vozilih. Prednostno je naprava po izumu predvidena za uporabo pri igralnih avtomatih v igralnicah za primer uporabe v javnih prostorih, nadalje pri vozilih za primer uporabe pri premičnih strojih na prostem. Zelo primerna je uporaba pri računalniških zaslonih, ki so občutljivi na dotik, pri katerih gre tudi za varovanje takega zaslona.

40575.doc/l-12/Vr

Tehnični problem [002] Tehnični problem, ki ga rešuje izum je, kako zasnovati tak tovrsten pripomoček, ki ga bo možno namestiti tudi v smislu dogradnje, pri čemer naj namestitev ne poškoduje naležnih površin predmeta, na katerem je nameščen pripomoček po izumu, prav tako naj naprava po izumu ne moti oseb pri svojem opravilu tako v uporabnostnem kot oblikovnem smislu, prav tako pa naj bo pripomoček po izumu tak, da bo možno iz njega izdelati predmete z drugim osnovnim namenom, npr. gumb, ročica, pri čemer bo tak predmet tudi deloval kot razelektritveni element. Hkrati naj pripomoček omogoča več različnih izvedb v smislu industrijskega dizajna zaradi prilagoditve oblike oblikovalskemu konceptu okolice.

[003] Namreč, kljub mnogim načinom ozemljitve naprav, pa tudi tla so marsikje izvedena z razelektritveno mrežo, se dogaja, da se osebe v prostorih, zlasti kjer je mnogo umetnih snovi, nabijejo s statično elektriko in pride do razelektritve s preskokom naboja na ozemljeni predmet. Zato obstaja potreba po dodatni napravi, ki bo razelektritev izvedla na počasnejši način, ki ni več neprijeten. Pri računalniških zaslonih, občutljivih na dotik se dogaja, da oseba, ki je nabita s statično elektriko lahko pri razelektritvi preko takega zaslona le-tega poškoduje ali popolnoma pokvari.

Znano stanje tehnike [0051 Načelno gre za uporabo iskrišča. Iskrišče je izvedeno tako, da je tokokrog, ki ozemljuje neko napravo, pri kateri pričakujemo razelektritev osebe, prekinjen z zračno režo, katere dolžina je odvisna od velikosti pričakovanega naboja. Npr. ljudje se v zgoraj opisanih razmerah nabijejo z 10-25 kV nabojem. Če upoštevamo, da je prebojna trdnost zraka 3,2 kV, potrebujemo za naveden naboj približno 8 mm zračno režo, da ne pride do razelekritve. Če želimo torej zasnovati tonamensko iskrišče, moramo upoštevati to vrednost, kar privede do

40575.doc/l-12/Vr dimenzijsko velikega pripomočka za razelektritev, kar je v nasprotju s potrebo po diskretni zasnovi za opisane uporabe.

Rešitev tehničnega problema [004] Opisani tehnični problem je rešen z napravo po izumu, ki je zasnovana v dveh izvedbenih primerih. Osnova prve izvedbe je iskrišče. Značilnost in novost prve izvedbe izuma je v tem, da je predvidena zračna reža med kontaktoma iskrišča zasnovana tako, da so na priležnih ploskvah dveh elementov, ki sta predvidena za medsebojno približevanje pri dotiku osebe z morebitnim električnim nabojem, nameščeni električni kontakti v medsebojnem razmiku, pri čemer sta prvi kontakt na enem elementu in zadnji kontakt na drugem elementu zaporedno vezana v razelektritveni tokokrog. Vrsti električnih kontaktov na eni in drugi ploskvi sta razporejeni v medsebojnem zamiku, tako, da se po en kontakt na eni ploskvi nahaja v območju med dvema kontaktoma, ki se nahajata na drugi ploskvi. S tem je določena zračna reža kot seštevek razdalj od enega kontakta na prvi ploskvi do najbližjega kontakta na drugi ploskvi in od tega kontakta do drugega kontakta na prvi ploskvi in tako dalje do zadnjega kontakta na drugi ploskvi. S tako zasnovo je upoštevajoč predpisano zračno režo doseženo, daje višina pripomočka bistveno nižja od predpisane zračne reže, prav tako je primik obeh elemenov bistveno krajši za zmanjšanje zračne reže do tise dolžine, ko preskoči razelektritvena iskra naboja z neko vrednostjo kV. Značilnost druge izvedbe je v tem, da je uporabljen električno neprevoden plastičen material, ki ima lastnost razpršene razelektritve pri visokih napetostih. Zaradi te lastnosti ne pride do električnega preboja v eni točki. Posledica je za osebo neobčutena razelektritev. Zato nastopi večstopenjska razelektritev. Količina elektrenine pri vsakokratni razelektritvi je tako majhna, da je oseba, ki se razelektruje, ne občuti. To pa je cilj izuma.

[005] Podrobneje bo bistvo izuma pojasnjeno z opisom izvedbenega primera z oziroma na priložene risbe, na katerih kaže

40575.doc/l-12/Vr sl. 1 prečni prerez pripomočka po izumu; in sl. 2 drugi izvedbeni primer v stranskem pogledu.

Prvi izvedbeni primer [006] Pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah je izveden iz dveh električno neprevodnih elementov 1, ki sta med seboj razmaknejna s pomočjo vsaj ene vzmeti 2. Elementa 1 sta nameščena v ohišju 3, ki je poljubno zasnovano glede na mesto, kjer je pripomoček nameščen ali vgrajen. Ohišje 3 je lahko sestavni del poljubnega dela naprave, npr. igralnega avtomata, na mestu, kjer pričakujemo, da se bo oseba z gotovostjo dotaknila zaradi narave uporabe naprave. Prednostno so taki deli naprav upravljalski ali krmilni elementi, npr. ročice ali stikala. Ti deli niso prikazani na sliki.

[007] Ohišje 3 je predvideno, daje en element 1 uležajen v njem tako, da se s silo od zunaj primakne vzporedno k drugemu elementu 1 in se s pomočjo navedene vzmeti 2 vrne v začetno lego, potem ko se sila od zunaj izniči.

[008] Na zunanji ploskvi elementa 1, ki je dostopen osebi, ki je predvidena za razelektritev, je nameščen električno prevoden del 6, prednostno kovinska ploščica.

[009] . Na priležnih ploskvah 4 obeh elementov 1 so nameščeni električni kontakti 5. Kontakti 5 so razporejeni na vsaki ploskvi 4 v medsebojnem razmiku a. Ploskvi 4 sta razporejeni v medsebojnem razmiku b. Hkrati sta vrsti kontaktov 5 na enem in drugem elementu 1 zamaknjeni tako, da kontakti 5 ene vrste ležijo v sredi razmika a in sta hkrati obe vrsti kontaktov 5 oddaljeni med seboj za razmik b. Prvi kontakt 5 v vrsti na enem elementu 1 in zadnji kontakt 5 v vrsti

40575.doc/l-12/Vr « · · na drugem elementu 2 sta zaporedno vezana v razelektritveni električni tokokrog, ki obsega del 6, kontakte 5 in ozemljitveni vodnik 7. Zračna reža c, ki določa prebojno trdnost zraka, je seštevek diagonalnih razdalj d med bližnjimi kontakti 5 ene in druge vrste kontaktov 5. Zato je za zmanjšanje zračne reže c, da pride do preboja in razelektritve, potreben medsebojen vzporedni primik elementov 1, ki je manjši ali največ enak razmiku a. S tem je rešena naloga izuma.

[0010] Vzmet 2, ki drži oba elementa 1 v medsebojnem razmiku je smiselno zasnovana tudi tako, da je vsaj en element izveden iz elastičnega materiala in nalega na drugi element 1 tako, da tvori navedeno zračno režo oziroma razmik b med vrstama kontaktov 5. Ob pojavu sile na en element 1 se elastični element 1 deformira in zmanjša razmike med vrstama kontaktov 5 kot je bilo opisano zgoraj.

[0011] Element 1, ki ni predivden za dotik uporabnika, je s tokovodnikom 7 uzemljen, pri čemer je zaporedno v ta tokovodnik 7 vezan upor 8, katerega električna lastnost je takšna, da pri razelektritvi osebe nastopi več zaporednih razelektritvenih prebojev, od katerih je vsak preboj tako šibek, da ga oseba, ki se razelektruje, ne občuti. Kot prednostni material z opisanimi lastnostmi je polivinil klorid z dodatkom 2-etilheksila.

[0012] Opisani pripomoček je možno na enostaven način namestiti npr. v stikala na napravah, nadalje na krmilne ročice ipd. Seveda je lahko pripomoček samostojna enota. Upoštevati je zaželeno, da je izbor namestitve pripomočka po izumu tam, kjer je naj večja možnost, da se bo oseba zaradi uporabe naprave le-te najprej dotaknila.

[0013] Kot področja uporabe pripomočka po izumu lahko izpostavimo poljubne stroje, do katerih imajo dostop naključne osebe, pri čemer se pogosto

40575.doc/l-12/Vr pojavi naboj statične elektrike pri ljudeh. Npr. v igralnicah iger na srečo se zaradi obilja raznih umetnih snovi (tla, ipd) pojavlja potreba po taki napravi. Nadalje je zaznaven ta problem pri vozilih.

Drugi izvedbeni primer [0014] Značilnost drugega izvedbenega primera, ki ima sicer iste funkcionalne značilnosti, kot prvi, je v tem, daje zasnovan iz gibkega materiala, ki se ga da oblikovati tudi s postopki ulivanja ali brizganja. Hkrati je njegova električna lastnost takšna, da pri razelektritvi osebe nastopi več zaporednih razelektritvenih prebojev, od katerih je vsak preboj tako šibek, da ga oseba, ki se razelektruje, ne občuti. Ker je napravo po tej izvedbi lahko izvesti s postopki ulivanja, je oblikovalcem odprta prosta pot. Primeren je npr. kot prevleka kljuk pri vozilih, raznih delovnih ročic in različnih, zlasti neravnih površin, za katere je očitno, da se jih bodo dotikale osebe in na katerih je pričakovati razelektritve. Kot pri prvem izvedbenem primeru je tudi v drugem predvidena ozemljitev za pravilno delovanje.

[0015] Pripomoček po tem izvedbenem primeru je lahko izveden kot samostojem predmet za namestitev na poljubno mesto, kjer se želimo razelektriti. Pripomoček je zasnovan kot plošča, ki omogoča razelektritev, ter obrobka iz električno izolativnega materala, ki varuje osebo, ki se želi razelektriti, pred tem, da bi se ob netočnem dotiku razelektritvene plošče, pomotoma dotaknil podlage, ki bi omogočala neprijetno takojšnjo razelektritev.

[0016] Pripomoček po drugem izvedbenem primeru je izveden kot element, ki je poljubno oblikovan glede na namen predmeta kot takega in izveden iz zgoraj navedenega materiala. Ozemljitev je zasnovana s tokovodnikom.

40575.doc/l-12/Vr [0017] Kot material z opisanimi lastnostmi je uporabljen polimerni kompozit z dodatki za reguliranje površinske napetosti. Tak materal je npr. polivinil klorid z dodatkom 2-etilheksila.

[0018] Električna upornost zgoraj navedenega materiala znaša od 4x10⁸ do

4χ10¹³Ω.

Tretji izvedbeni primer [0019] V tretjem izvedbenem primeru je izum zasnovan za primere, ko želimo izdelovati različne predmete s svojo namembnostjo, pri čemer naj hkrati tak predmet deluje razelektritveno.

[0020] V ta namen je uprabljen polimerni kompozit z dodatki za reguliranje volumetrične prevodnosti. Kot navedeni dodatek uporabljamo grafit in sicer tako, da zagotovimo električno upornost zgoraj navedenega materiala od 4xl0⁸ do4xl0¹³ Ω.

[0021] Tak materal je primeren za izdelavo predmetov po postopkih brizganja.

[0022] Razume se, da lahko strokovnjak s poznavanjem gornjega opisa izuma oziroma njegovih izvedbenih primerov zasnuje tudi nove izvedbene primere zlasti v smislu industrijskega oblikovanja in glede na prilagajanje posebnim zahtevam, ne da bi obšel značilnosti izuma, kot so opredeljene v sledečih patentnih zahtevkih.

Claims (9)

1. Pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah, označen s tem, da je izveden iz v ohišju (3) nameščenih dveh električno neprevodnih elementov (1), ki sta med seboj razmaknejna s pomočjo vsaj ene vzmeti (2), pri čemer je vsaj en element (1) uležajen v ohišju (3) tako, da se s silo od zunaj primakne vzporedno k drugemu elementu (1) in se s pomočjo navedene vzmeti (2) vrne v začetno lego, potem ko se sila od zunaj izniči, s tem, s tem, da je na zunanji ploskvi elementa (1), ki je dostopen osebi, ki je predvidena za razelektritev, nameščen električno prevoden del (6), prednostno kovinska ploščica, ter da so na priležnih ploskvah (4) obeh elementov (1) nameščeni električni kontakti (5), ki so razporejeni na vsaki ploskvi (4) v medsebojnem razmiku (a) in sta ploskvi (4) razporejeni v medsebojnem razmiku (b) in sta hkrati vrsti kontaktov (5) na enem in drugem elementu (1) zamaknjeni tako, da kontakti (5) ene vrste ležijo v sredi razmika (a) in sta hkrati obe vrsti kontaktov (5) oddaljeni med seboj za razmik (b), pri čemer sta prvi kontakt (5) v vrsti na enem elementu (1) in zadnji kontakt (5) v vrsti na drugem elementu (2) zaporedno vezana v razelektritveni električni tokokrog, ki obsega del (6) na elementu (1), kontakte (5) in ozemljitveni vodnik (7).

2. Pripomoček po zahtevku 1, označen s tem, daje zračna reža (c), ki določa prebojno trdnost zraka, seštevek diagonalnih razdalj (d) med bližnjimi kontakti (5) ene in druge vrste kontaktov (5).

3. Pripomoček po zahtevkih 1 in 2, označen s tem, da je vzmet (2) smiselno zasnovana tudi tako, daje vsaj en element (1) izveden iz elastičnega materiala in

40575.docZI-12/Vr nalega na drugi element (1) tako, da tvori zračno režo oziroma razmik (b) med vrstama kontaktov (5) in da se ob pojavu sile na en element (1) deformira elastični element (1) in zmanjša razmike med vrstama kontaktov (5).

4. Pripomoček po zahtevkih 1 do 3, označen s tem, da je element (1), ki ni predviden za dotik uporabnika, ozemljen s tokovodnikom (7) , pri čemer je zaporedno v ta toko vodnik (7) vezan upor (8), katerega električna lastnost je takšna, da pri razelektritvi osebe nastopi več zaporednih razelektritvenih prebojev, od katerih je vsak preboj tako šibek, da ga oseba, ki se razelektruje, ne občut, s tem da je kot prednostni material z opisanimi lastnostmi predviden polivinil klorid z dodatkom etilheksila.

5. Pripomoček za nadzorovano razelektritev statičnega naboja v osebah, označen s tem, daje zasnovan iz materiala, ki se ga da oblikovati tudi s postopki ulivanja ali brizganja, pri čemer je material izbran tako, da znaša njegova električna upornost od 4x10⁸ do4xl0¹³Q.

6. Pripomoček po zahtevku 5, označen s tem, da je kot material uporabljen polimerni kompozit z dodatki za reguliranje površinske napetosti.

7. Pripomoček po zahtevkih 5 in 6, označen s tem, da je kot materal izbran polivinil klorid z dodatkom 2-etilheksila.

8. Pripomoček po zahtevku 5, označen s tem, da je kot material uprabljen polimerni kompozit z dodatki za reguliranje volumetrične prevodnosti.

9. Pripomoček po zahtevkih 5 in 8, označen s tem, da je kot dodatek uporabljen grafit.