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Dokumentenidentifikation DE4217253A1 02.12.1993
Titel Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen
Anmelder Minnesota Mining and Mfg. Co., Saint Paul, Minn., US
Erfinder Kitzer, Peter, 2080 Pinneberg, DE
Vertreter Hauck, H., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., 80336 München; Graalfs, E., Dipl.-Ing., 20354 Hamburg; Wehnert, W., Dipl.-Ing., 80336 München; Döring, W., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr.-Ing., 40474 Düsseldorf; Siemons, N., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 20354 Hamburg; Reichert, H., Rechtsanw., 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 25.05.1992
DE-Aktenzeichen 4217253
Offenlegungstag 02.12.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.12.1993
IPC-Hauptklasse H05F 3/02
IPC-Nebenklasse H02B 1/16   H01R 4/66   
IPC additional class // H01R 4/04  
Zusammenfassung Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen über ein Kabel und einen Schutzwiderstand, wobei ein Bauteil aus leitfähigem Blechmaterial vorgesehen ist mit einem plattenförmigen Abschnitt, der mit einer Seite an einem Untergrund abgestützt ist und entweder durch unmittelbare Anlage oder über ein leitendes Verbindungselement mit der leitfähigen Schicht elektrisch verbindbar ist, und einem Klemmabschnitt zur klemmenden Festlegung des Kabels am Bauteil, und daß ein Anschluß des Schutzwiderstands mit dem festgelegten Ende des Kabels und der zweite Anschluß elektrisch leitend mit einem Anschlußabschnitt des Bauteils verbunden ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch Reibung an Kleidungsstücken, Fußboden, Sitzfläche und dergleichen kann es zu einer elektrostatischen Aufladung des menschlichen Körpers kommen. Um eine für die Person unangenehme Entladung zu vermeiden, ist etwa aus der DE 24 58 802 bekanntgeworden, elektrostatische Ladungen ableitende Bodenbeläge in Gebäuden zu verwenden. In Teppichbeläge oder ähnliche textile Bodenbeläge sind zum Beispiel Kupferfäden eingewebt, die geerdet werden. Elektrostatische Aufladungen können auch elektronische Bauelemente gefährden. Um diesem Problem zu begegnen, werden zum Beispiel alle Arbeiten an elektronischen Schaltungen und Geräten auf Unterlagen durchgeführt, die eine rasche Ableitung elektrostatischer Aufladung gewährleisten. Zusätzlich können leitfähige Bodenbelagmatten verwendet werden, die eine Erdung jeder Person bewirken, die in die Nähe des Arbeitsplatzes kommt. Derartige Unterlagen sind zum Beispiel in der DE 31 10 158 beschrieben. Sie weisen einen mehrschichtigen Aufbau auf, wobei die Oberschicht aus einem halbleitendem Kunststoffmaterial besteht. Darunter befindet sich eine hochleitfähige Zwischenschicht, Dreispielsweise in Form einer Metallfolie, eines Netzes aus Kohlenstoffasern oder dergleichen. Darunter befindet sich eine Klebstoff- oder eine Schaumstoffschicht zur Anbringung auf einer Unterlage. Die Oberschicht ist aus Schutzgründen nicht besonders gut leitend, damit die Person am Arbeitsplatz nicht einer unzulässig hohen Spannung ausgesetzt 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 verbindet.

Aus der DE 25 47 300 oder der DE 37 34 003 ist auch bekanntgeworden, 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.

In allen Fällen besteht das Problem, die leitende Schicht und/oder das ab leitende 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 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 Gerätes 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 Merkmale des Anspruchs 1.

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

Eine elektrische Verbindung des Bauteils kann auch mit der der Auflageseite gegenüberliegenden Seite vorgenommen werden, indem diese z. B. gegen eine leitfähige Schicht angelegt wird. Schließlich kann nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der plattenförmige Abschnitt ein Loch aufweisen zur Aufnahme eines Nagels oder einer Schraube aus elektrisch leitendem Material. 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 vorgesehen zur klemmenden Festlegung des Kabels am Bauteil. Der Schutzwiderstand wird mit einem Anschluß am festgelegten Ende des Kabels angebracht, beispielsweise durch Löten. Der zweite Anschluß des Schutzwiderstands wird elektrisch leitend mit einem Anschlußabschnitt des Bauteils verbunden, beispielsweise ebenfalls durch Lötung. Die Anbringung des Schutzwiderstands kann erfolgen, nachdem das Kabel am Bauteil klemmend festgelegt ist. Vorzugsweise wird jedoch der Schutzwiderstand zunächst mit einem Anschluß am Kabel angelötet, bevor das Kabel am Bauteil festgelegt wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Klemmabschnitt 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 herausgebogen wird und einen Winkelabschnitt bildet,und ein Anschlußdraht des Widerstands in die Ecke des Winkelabschnitts 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 fließfähiger Masse umspritzt werden. Ein derartiges Verfahren ist allgemein bekannt.

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

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung nach der Erfindung 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 Zustand.

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 Blechmaterial geformt ist. Das Bauteil 10 besitzt einen plattenförmigen 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 vorgesehen. Sie werden dadurch gebildet, daß im Abstand voneinander 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 Plattenabschnitt 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 Anschlußabschnitts 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 vorzugsweise bereits mit dem Kabel 20 durch Lötung verbunden, bevor diese Einheit mit dem Bauteil 10 in der beschriebenen 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 ist. 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 durchsetzt, 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 elektrisch 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 weiterer Befestigung kann an der Unterseite des plattenförmigen Abschnitts 12 ein Doppelklebeband 38 angebracht sein, dessen nach unten weisende Klebeschicht durch einen Schutzfilm abgedeckt sein. 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 abgewandelter Nagel 36a einen Kopf 40 auf, der als weibliches Teil eines Druckknopf s ausgebildet ist. Der Leiter eines Kabels 42 ist mit dem männlichen Teil 44 des Druckknopf es verbunden, der in den weiblichen Teil 40 eingesteckt werden 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 Druckknopfverbindung 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 halbleitenden Schicht 54 und einer gut leitenden Schicht 56 besteht, wobei die gut leitende Schicht 56 mit dem Fußboden 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 hergestellt ist. Der plattenförmige Abschnitt 12 kann auch mit der leitfähigen Schicht 56 mittels eines leitfähigen Klebers 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 plattenförmigen 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 befestigt 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 Abschnitt 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.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Verbinden einer leitfähigen Schicht mit einer Erdungsleitung zur Ableitung elektrostatischer Ladungen über ein Kabel und einen Schutzwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (10) aus leitfähigem Blechmaterial vorgesehen ist mit einem plattenförmigen Abschnitt (12), der mit einer Seite an einem Untergrund (32, 50) abgestützt ist und entweder durch unmittelbare Anlage oder über ein leitendes Verbindungselement (36, 36a) mit der leitfähigen Schicht (32, 56) elektrisch verbindbar ist, und einem Klemmabschnitt (16) zur klemmenden Festlegung des Kabels (20) am Bauteil, und daß ein Anschluß (22) des Schutzwiderstands (24) mit dem festgelegten Ende des Kabels (20) und der zweite Anschluß (26) elektrisch leitend mit einem Anschlußabschnitt (18) des Bauteils (10) verbunden ist.
  2. 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. 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 angeordneten zweiten Zunge des Blechteils angelötet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge einen aus der Ebene des Rohlings herausgebogenen Winkelabschnitt bildet und ein Anschlußdraht (26) des Schutzwiderstands (24) in die Ecke des Winkelabschnitts eingelegt und eingelötet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Klemmabschnitt (16) und Schutzwiderstand (24) von einer isolierenden Masse (28) umgeben sind.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageseite des plattenförmigen Abschnitts (12) mit einem selbstklebenden Klebeband (38) versehen ist, das von einem ablösbaren Schutzfilm abgedeckt ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff des Klebebandes (38) elektrisch leitend ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenförmige Abschnitt (12) ein Loch (14) aufweist zur Aufnahme eines Nagels (36, 36a) oder einer Schraube aus elektrisch leitfähigem Material.
  9. 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) aufweist für eine lösbare Verbindung mit einem an einem Kabel (42) angebrachten Verbindungsteil (44).
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile (40, 44) eine Druckknopfverbindung bilden.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Nagels (36a) oder der Schraube ein Verbindungsteil (40) bildet.






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