DE2547390A1 - Electrostatic charge earthing wristlet - is used in MOS modules mfr. and has resistor limiting rate of discharge from operative to earth - Google Patents
Electrostatic charge earthing wristlet - is used in MOS modules mfr. and has resistor limiting rate of discharge from operative to earthInfo
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Abstract
Description
Schutzeinrichtung für Arbeitsplätze Protective device for workplaces
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutz einrichtung für Arbeitsplätze, an denen mit spannungs empfindlichen Bauelementen gearbeitet wird.The present invention relates to a protection device for workplaces where work is carried out with voltage-sensitive components will.
In neuerer Zeit finden in der Elektronik in zunehmendem Umfang Bauelemente Verwendung, die in MOS- oder CMOS-Technik ausgeführt sind. Solche Bauelemente vertragen bei ihrer Handhabung nur begrenzte Spannungen, bei deren überschreiten irreversible Durchbrüche durch die sehr dünne Isolationsschicht auftreten. Solche Durchbrüche machen das Bauelement unbrauchbar.More recently, components have been found in electronics to an increasing extent Uses that are implemented in MOS or CMOS technology. Such components tolerate when handling only limited tensions, when exceeded irreversible Breakthroughs occur through the very thin insulation layer. Breakthroughs like that make the component unusable.
Wegen des hohen Isolationswiderstandes und der geringen Kapazität der Eingänge solcher Bauelemente genügen zur Erzeugung schädlicher Durchbrüche schon kleine Ladungen. Diese entstehen vor allem durch statische Aufladungen, die durch Bewegungen des Arbeitenden gegenüber gut isolierenden Teilen z.B. kunststoffüberzogenen Stühlen hervorgerufen werden.Because of the high insulation resistance and the low capacitance the inputs of such components are already sufficient to generate harmful breakthroughs small charges. These are mainly caused by static charges caused by Movements of the worker towards well-insulating parts, e.g. plastic-coated parts Chairs.
Lose Bauelemente oder lose, mit empfindlichen Bauelementen bestücke Leiterplatten sind dadurch gefährdet, daß Anschlüsse freiliegen, an die zu hohe Spannungen aus statischen Aufladungen gelangen können. Trotz vieler Sicherheitsmaßnahmen, z.B. der Abdeckung mit leitfähigem Schaumstoff läßt sich Jedoch beim Arbeiten mit empfindlichen Bauelementen, die aus statischen Aufladungen des Arbeitenden resultierende Gefahr einer Zerstörung der Bauelemente nicht vollständig ausschließen.Fit loose components or loose components with sensitive components Printed circuit boards are at risk from the fact that connections are exposed that are too high Tensions from static charges can occur. Despite many security measures, E.g. the cover with conductive foam can be used when working with sensitive components resulting from static charges of the worker Do not completely rule out the risk of destruction of the components.
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Schutzeinrichtung für Arbeitsplätze zu schaffen, an denen mit spannungsempfindlichen Bauelementen gearbeitet wird. Diese Schutzeinrichtung soll eine Beschädigung dieser Bauelemente durch statische Aufladungen des Arbeitenden vermeiden und soll zugleich den Arbeitenden in Jedem Falle gegen Gefährdung durch elektrische Ströme schützen. DiesesZiel wird erreicht durch ein direkt auf der Haut des Arbeitenden zu tragendes Metallplättchen, das unlösbar mit einem flexiblen Draht verbunden ist, der über einen Schutz- -widerstand mit einem an Erde angeschlossenen Kabel in Verbindung steht.This is where the present invention comes in, the task of which is to To create a protective device for workplaces at those with voltage-sensitive Components is worked. This protective device is intended to damage this Avoid building elements due to static charges of the worker and should at the same time Protect the worker in any case against the risk of electrical currents. This goal is achieved by wearing one to be worn directly on the worker's skin Metal plate that is inextricably linked with a flexible wire that runs over a protective resistor in connection with a cable connected to earth stands.
Durch das auf der Haut des Arbeitenden getragene Metallplättchen wird dieser über den Draht, den Schutzwiderstand und das Erdkabel leitend mit Erdpotential verbunden, d.h. statische Aufladungen fließen sofort ab. Durch den Schutzwiderstand ist zugleich erreicht, daß der Arbeitende bei irrtümlicher Berührung irgendwelcher spannungsführender Teile nicht gefährdet ist. Der Schutzwiderstand begrenzt = diesem Fall den elektrischen Strom auf einen ungefährlichen Wert (J c 0,7 mA bei 220 V).Through the metal plate worn on the skin of the worker this via the wire, the protective resistor and the earth cable conductive with earth potential connected, i.e. static charges flow away immediately. Through the protective resistor at the same time it is achieved that if the worker accidentally touches any live parts are not endangered. The protective resistance is limited = this Drop the electrical current to a safe level (J c 0.7 mA at 220 V).
Es ist zweckmäßig, einen isolierten Draht und ein isoliertes Kabel zu verwenden und auch den Schutzwiderstand in einem isolierten Gehäuse unterzubringen, um äußere Einflüsse auf die Schutzeinrichtung auszuschalten.It is convenient to have an insulated wire and an insulated cable to use and also to accommodate the protective resistor in an insulated housing, in order to switch off external influences on the protective device.
Der Schutzwiderstand selbst hat eine solche Größe und ist so aufgebaut, daß auch im einfachen Fehlerfall sowohl der Schutz des Arbeitenden als auch der Schutz der Bauelemente gewährleistet ist.The protective resistor itself has such a size and is constructed in such a way that that even in the case of a simple error, both the protection of the worker and the Protection of the components is guaranteed.
Er besteht beispielsweise aus zwei parallel geschalteten Zweigen, wobei Jeder Zweig aus der Reihenschaltung zweier gleich großer Widerstände besteht. Jeder dieser Widerstände hat eine Größe von z.B. 1 M JL, so daß der Gesamt-Schutzwiderstand ebenfalls diese Größe hat. Durch diese Anordnung der Widerstände ist erreicht, daß auch dann, wenn ein Teilwiderstand o oder oo wird, der Schutzwiderstand seine volle Funktionsfähigkeit behält.It consists, for example, of two branches connected in parallel, Each branch consists of two equal resistors connected in series. Each of these resistors has a size of e.g. 1 M JL, so that the total protective resistance also has this size. This arrangement of the resistors achieves that even when a partial resistance is o or oo, the protective resistance is at its full Retains functionality.
Es ist auch möglich, zur weiteren Erhöhung der Sicherheit die Verbindungspunkte der Widerstände in den Parallelzweigen über einen Teilwiderstand zu verbinden, der dieselbe Größe hat wie die anderen Teilwiderstände.It is also possible to use the connection points to further increase security to connect the resistors in the parallel branches via a partial resistor, the has the same size as the other partial resistances.
Das mit dem Draht verbundene Metallplättchen ist zweckmäßig Teil eines Armbandes. Dieses zweckmäßig flexibel ausgebildete Band kann leicht über den Arm des Arbeitenden gestreift werden und kommt damit in direkten Hautkontakt.The metal plate connected to the wire is expediently part of a Bracelet. This suitably flexible band can easily be pulled over the arm be brushed by the worker and come into direct contact with the skin.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 - 4 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der neuen Schutz einrichtung; Fig. 2 einen mit der Schutzeinrichtung ausgerüsteten Arbeitsplatz; Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Schutzwiderstandes; Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel für den Aufbau des Schutzwiderstandes.The invention is illustrated below with reference to FIGS. 1-4 of the accompanying drawings Drawings explained in more detail. In detail: Fig. 1 shows an embodiment the new protection facility; 2 shows one equipped with the protective device Workplace; 3 shows an exemplary embodiment for the construction of the protective resistor; 4 shows another exemplary embodiment for the construction of the protective resistor.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Metallplättchen bezeichnet, welches Teil eines flexiblen Armbandes 2 ist. Mit dem Metallplättchen 1 ist ein isolierter flexibler Draht 3 leitend verbunden, dessen freies Ende mit einem Schutzwiderstand 4 verbunden ist. Dieser Schutzwiderstand ist in einem isolierten Gehäuse 6 untergebracht. An das andere Ende des Schutzwiderstandes 4 ist ein isoliertes Kabel 5 angeschlossen, dessen rreies Ende entweder direkt oder mittels einer Klemme 13 mit Erde verbunden ist.In Fig. 1, 1 denotes a metal plate which is part of a flexible bracelet 2 is. With the metal plate 1, an insulated one is more flexible Wire 3 conductively connected, the free end of which is connected to a protective resistor 4 is. This protective resistor is housed in an insulated housing 6. At the other end of the protective resistor 4 is connected to an insulated cable 5, its rreies end either directly or by means of a terminal 13 connected to earth is.
Der Schutzwiderstand 4 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gezeigt. Er besteht hier aus zwei parallelgeschalteten Zweigen, die Jeweils durch die Reihenschaltung zweier gleich großer Widerstände 7, 8 bzw. 9, 10 gebildet sind. Bei 11 ist der Draht 3 und bei 12 das Kabel 5 angeschlossen. Draht 3 und Kabel 5 sind jeweils über eine Zugentlastung 18 bzw. 19 fest mit dem Gehäuse 6 verbunden. Gibt man Jedem der Teilwiderstände 7 - 10 einen Wert von z.B. 1 M Q , so hat der Schutzwiderstand 4 einen Gesamtwiderstand von ebenfalls 1 Mfl . Durch diese Anordnung der Teilwiderstände 7 - 10 ist gewährleistet, daß auch im einfachen Fehlerfall, d.h.The protective resistor 4 is shown in the exemplary embodiment in FIG. 3. It consists of two branches connected in parallel, the Respectively formed by connecting two resistors 7, 8 and 9, 10 of equal size in series are. At 11 the wire 3 and at 12 the cable 5 is connected. 3 wire and cable 5 are each firmly connected to the housing 6 via a strain relief 18 and 19, respectively. If you give each of the partial resistances 7 - 10 a value of e.g. 1 M Q, then the Protective resistor 4 also has a total resistance of 1 Mfl. Through this arrangement of the partial resistances 7 - 10 it is guaranteed that even in the case of a simple error, i.e.
-wenn ein Teilwiderstand Nuli oder oo wird die Funktionsfähigkeit der Schutzeinrichtung, und damit der Schutz des Arbeitenden und des Bauelementes gewahrt bleibt.-if a partial resistance is nuli or oo the functionality the protective device, and thus the protection of the worker and the component is preserved.
Fig. 4 zeigt eine andere Anordnung der Teilwiderstände, bei der die Verbindungspunkte 20, 21 der Widerstände in den Parallelzweigen 7, 8 und 9, 10 über einen Teilwiderstand 22 miteinander verbunden sind. Der Widerstand 22 hat zweckmäßig dieselbe Größe.Fig. 4 shows another arrangement of the partial resistors in which the Connection points 20, 21 of the resistors in the parallel branches 7, 8 and 9, 10 over a partial resistor 22 are connected to one another. The resistor 22 has expedient same size.
wie die Widerstände 7 - 10.like resistors 7-10.
In Fig. 2 ist ein Arbeitsplatz dargestellt, welcher mit der neuen Schutzeinrichtung ausgerüstet ist. Der Fußboden des Raumes ist isoliert und alle geerdeten Teile, wie z.B. die Heizung, sind gegen unbeabsichtigte Berührung geschützt. Wie man erkennt, trägt der Arbeitende das Armband 2, so daß also das mit dem Draht 3 verbundene Metallplättchen in direktem Hautkontakt steht. Dadurch werden statische Aufladungen sofort zur Erde abgeleitet, welche hier durch Arischluß der Klemme 13 an ein Heizungsrohr hergestellt ist. Bertthrt der Arbeitende während seiner Tätigkeit irrtümlich spannungs führende Teile, so wird durch den Schutzwiderstand 4 das Fließen eines schädlichen elektrischen Stromes verhindert, d.h. der Arbeitende ist in diesem Fall geschützt.In Fig. 2, a workplace is shown, which with the new Protective device is equipped. The floor of the room is insulated and all Grounded parts, such as the heater, are protected against unintentional contact. As you can see, the worker wears the bracelet 2, so that with the wire 3 connected metal plates is in direct contact with the skin. This makes them static Charges are immediately diverted to earth, which here by Arischluß of the terminal 13 is made to a heating pipe. The worker works during his activity erroneously live parts, then the flow through the protective resistor 4 a harmful electric current is prevented, i.e. the worker is in it Case protected.
Die Arbeitsplatte 14 in Fig. 2 kann beispielsweise aus Holz bestehen, das eine geringe elektrische Leitfähigkeit hat. Es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsplatte aus Metall herzustellen und sie über einen Schutzwiderstand, der ähnlich dem Schutzwiderstand 4 aufgebaut ist, zu erden.The worktop 14 in Fig. 2 can for example consist of wood, that has a low electrical conductivity. However, it is also possible to use the Making worktop from metal and they have a protective resistor, which is constructed similar to the protective resistor 4, to be grounded.
An der Seitenwand der Arbeitsplatte 14 hängt ein isoliertes Gehäuse 15, welches eine hier nicht dargestellte elektrische Batterie enthält, deren Minuspol über ein doppelt isoliertes Kabel 23 geerdet ist. Der Plus-Pol dieser Batterie ist mit einem Haken 16 verbunden. Bei Unterbrechung oder Beendigung der Tätigkeit des Arbeitenden streift dieser das Armband 2 ab und hängt es über den Haken 16. Dadurch wird eine leitfähige Verbindung zwischen diesem Haken und Erde hergestellt, so daß ein sehr kleiner Strom fließt. Dieser wird vom Instrument 17 angezeigt, das beispielsweise in Ohm geeicht ist. Damit kann Jederzeit kontrolliert werden, ob die Schutzeinrichtung den erforderlichen Widerstandswert aufweist und einwandfrei arbeitet.An insulated housing hangs on the side wall of the worktop 14 15, which contains an electric battery, not shown here, whose negative pole is grounded via a double-insulated cable 23. The positive pole of this battery is connected to a hook 16. If the activity of the Workers pulls this off the bracelet 2 and hangs it over the hook 16. As a result a conductive connection is established between this hook and earth, so that a very small current flows. This is displayed by the instrument 17, for example is calibrated in ohms. This means that it can be checked at any time whether the protective device has the required resistance value and works properly.
Es ist möglich, das Anzeigeinstrument 17 zur ständigen Anzeige heranzuziehen oder auch einen Knopf vorzusehen, der gedrückt werden muß, um die Funktionsbereitschaft der Schutzeinrichtung anzuzeigen.It is possible to use the display instrument 17 for permanent display or to provide a button that must be pressed in order to be operational the protective device.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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