DE3147069C2 - Erdungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Erdungsvorrichtung für Fahrzeuge (1), die mit Rädern (3) versehen sind, welche die Fahrzeuge gegen die Erde isolieren. Mindestens eines der zur Ausrüstung des Fahrzeuges vorhandenen Teile ist als Oberflächenerder ausgebildet und kann für die Erdung des Fahrzeuges ganz oder teilweise unter ein Rad bzw. Reifen (3) gebracht werden. Es ist eine elektrisch leitende Verbindung (6) von diesem Erder zu den zu erdenden Fahrzeugteilen vorgesehen, bzw. im Erdungsfall herstellbar.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Erdungsvorrichtung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Erdungsvorrichtung ist aus der FR-PS 53 307 bekannt. Dabei kann durch Betätigen eines vom Fahrerraum her zugängigen Pedales eine Kette in Berührung und damit in leitende Verbindung mit dem Erdboden gebracht werden, so daß eine elektrisch leitende Verbindung vom Erdboden über diesen Bodenerder zu den zu erdenden Fahrzeugteilen besteht, bzw. im Erdungsfall herstellbar ist. Diese Kette ist aber weder bestimmt noch geeignet dazu, relativ starke Ströme, wie Blitzströme oder Kurzschlußströme vom Fahrzeug zur Erde abzuleiten. Sie kann auch nicht das Fahrzeug ge- b5 gen ein versehentliches Wegrollen sichern. Vielmehr ähnelt diese Kette in ihrem Aufbau und Funktion den bekannten, mit einer Metallisierung versehenen Streifen aus Gummi oder Kunststoff, die am Fahrzeug angebracht sind, auf dem Erdboden schleifen und die Aufgabe haben, eine elektrostatische Aufladung des Fahrzeuges zur Erde abzuleiten. Solche Ketten oder ähnliche Ableitmittel müssen so bemessen v/erden, daß sie mit ihrem freien Ende gerade noch über dem Erdboden schleifen. Eine längere Ausbildung würde nämlich zur Folge haben, daß sich dieses lange Ende einer Kette oder dergl. um aus dem Boden vorstehende Teilt verschlingen bzw. daran verhaken kann und dann beim Fahrbetrieb abgerissen wird.

Aus der FR-PS 12 79 913 ist eine Anordnung aus luftgefüllten Reifen und diese durchsetzenden Metallteilen bekannt, wobei die Metallteile eine ständig leitende Verbindung von der den Reifen tragenden Felge durch den Reifen hindurch bzw am Reifen entlang zur Erde bilden. Hierbei ist also das Fahrzeug nicht durch die Räder bzw. Reifen gegen Erde isoliert, wie es Inhalt des eingangs genannten Oberbegriffes dieser Erfindung ist. Auch blitzschutztechnisch ist die Anordnung nach FR-PS 12 79 913 nachteilig, da die sehr hohen Bützströme mit Sicherheit die Reifen sowohl thermisch als auch mechanisch zerstören wurden. Damit wäre das Fahrzeug durch einen einzigen Blitzeinschlag unbrauchbar. Mechanisch besteht der Nachteil, daß die von der Reifenoberfläche vorstehenden Metallteile ähnlich wirken wie die sogenannten Spikes-Reifen, die aber beim Fahrbetrieb auf nicht vereister Fahrbahn eine verringerte Reibung und damit eine Rutschgefahr zur Folge haben. Derartige Reifen sind auch nicht mehr zugelassen.

Aus dem DE-GM 72 26 896 sind keilförmige Unterlegteile bekannt, die zwischen das Rad eines Kraftfahrzeuges und den Erdboden gebracht werden und über ein Seil an einer Einholvorrichtung des Kraftfahrzeuges befestigt sind. Hiermit werden aber nur mechanische Probleme der Sicherung des stehenden Kraftfahrzeuges und des Einholens des Unterlegkeiles nach dem Anfahren des Kraftfahrzeuges berührt; r.icht aber Probleme der Erdung, insbesondere nicht Probiere der Erdableitung von Blitzströmen.

Bei den Fahrzeugen mit sie gegeri Erde isolierenden Rädern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist insbesondere an Kraftfahrzeuge gedacht, die luftgefüllte Reifen aufweisen. Dies können Personenkraftwagen. Lastkraftwagen, Anhänger, Campingfahrzeuge oder dergleichen sein. Hierbei kann nicht nur eine Erdung z. B. zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen (z. B. bei Lastkraftwagen mit explosiven oder leicht entzündlichen Stoffen) oder zur Vermeidung von Induktionsund Influenzeffekten, sondern auch zur Ableitung von Blitzströmen und zur Vermeidung unzulässig hoher Berührungsspannungen erforderlich sein. Als Anwendungsbeispiele seien genannt: Die Aufstellung von Kraftfahrzeugen als Wohnmobile oder Campingwagen, die schon erwähnten Tankwagen mit explosiver oder leicht entzündlicher Ladung, sowie die Aufstellung von Kraftfahrzeugen als mobile Funkstationen, bei denen der aufgestellte Funkmast einen exponierten Blitzfänger darstellt, d. h. die Gefahr eines Blitzeinschlages besonders groß ist; z. B. im letztgenannten Fall und auch bei Tankwagen bestehen darüber hinaus gesetzliche Vorschriften für eine hinreichende Erdung.

Zur Lösung der vorgenannten Erdungsprobleme hat man in der Praxis bisher entweder sich bei den heutzutage in der Regel als Ganznietallkarosserie ausgeführten Kraftwagen damit begnügt, daß die darin befindlichen Personen durch den von der Karosserie gebildeten Faraday'schen Käfig geschützt sind. Dies ist nur bedingt

richtig. Beim Berühren von metallischen Teilen der Karosserie kann über die Person ein Teilstrom fließen, der zumindest zu einem Schock führen kann. Insbesondere besteht die Gefahr, daß beim Oberschlag des Blitzes an einer dem Erdboden am nächsten liegenden Karosseriestelle der in der Nähe einer solchen Überschlagsstelie befindliche Reifen beschädigt oder sogar zerstört wird.

Dies kann an der Innenseite des Reifens geschehen, wobei eine sc'che Beschädigung in der Regel aber vom Fahrer nicht bemerkt wird. Ein so beschädigter Reifen wird in Kürze platzen, was meist während der Fahrt geschieht und dann mit Sicherheit zu einem Unfall führt Bei Nutzfahrzeugen und insbesondere bei Fahrzeugen einer mobilen Funkstation hat man für die Erdung senkrecht in den Erdboden einbringbare Erder in Form sogenannter Erdspieße vorgesehen, die elektrisch mit den zu erdenden Teilen des Fahrzeuges verbunden werden, z. B. mit einem sich am Fahrzeug befindlichen Anschaltkasten, zu dem die Leitungen der Funkstation hinführen. Derartige Erdspieße sind in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Sie müssen allein für diesen Zweck mitgeführt werden und belasten damit das Fahrzeug mit ihrem nicht unerheblichen Gewicht und ihrem Rpvmbedarf. Zur Durchführung der Erdung sind sie senkrecht in den Boden einzubringen und mit dem Fahrzeug elektrisch leitend zu verbinden. Dies erfordert Bedienungspersonal und Zeit. Beim Verlegen einer solchen Station oder dergleichen an einen anderen Ort sind diese Arbeiten in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen. Auf hartem Gelände (Fels, Betonpisten) sind solche Erdspieße überhaupt nicht verwendbar. Ein damit ausgerüstetes Fahrzeug kann also nicht universell eingesetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Erdungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß diese sowohl eine elektrische Sicherungsfunktion gegen elektrische Aufladungen und gegen hohe Blitz- oder Kurzschlußströme, als auch eine mechanische Sicherungsfunktion gegen ein versehentliches Wegrollen des Fahrzeuges ausüut.

Der Lösung dieser Aufgabe dienen, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1.

Dieser Bodenerder leitet auch sehr hohe Ströme sicher zum Boden ab. wobei eine Gefährdung der Reifen nicht zu befürchten ist. Hiermit ist auch die erwähnte Ablesung von elektrostatischen Aufladungen und dergleichen gegeben. Zugleich ist das Fahrzeug gegen ein versehentliches Wegrollen gesichert. Das Einbringen des Bodenerders zwischen Rad und Boden bewirkt, daß er dort eingeklemmt ist. Dies ergibt den Vorteil, daß der Bodenerder beim Auftreten hoher Blitz- oder Kurzschlußströme durch die hierbei entstehenden Stromkräfte nicht weggeschleudert wird. Dies ist ein Kombinationseffekt der Merkmale des Anspruches 1. Die Reifcnoberfiäche ist nicht von Metallteilen in Art von Spikes-Reifen durchsetzt. Anstelle des »Tiefenerders« gemäß den vorbekannten Erdspießen ist ein Oberflächenerder vorgesehen, der auf allen überhaupt vorkommenden Geländearten (Fels, Betonpiste, Sand, Wiese, usw.) gleichermaßen gut verwendbar ist. Hinzu kommt, daß das Fahrzeuggewicht (z. B. mehrere Tonnen) über das Rad oder die Räder den jeweiligen Oberflächenerder bzw. die Oberflächenerder mit einer großen Kraft dauerhaft fest auf den Boden drückt, bzw. drücken. Hierdurch ist mit Sicherheit ein hinreichender Berührungskontakt zwischen dem Oberflächenerder und der Erde geschaffen. Die erfindungsgemäße Erdung verlangt nur sehr geringfügige zusätzliche Kosten, da die sie bilden den Bauteile sowieso für den Betrieb des Fahrzeuges gebraucht werden. Im einzelnen wird hierzu auf die Unteransprüche verwiesen. Das Erden ζ B. das Unterschieben eines Keils, erfordert wesentlich weniger Arbeit und vor allen Dingen auch wesentlich weniger Zeit als das Eintreiben und wieder Herausziehen der Erdspieße und das Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen den Erdspießen und den zu erdenden Fahrzeugteilen und muß aufgrund der Fahrzeugbetriebsvorschriften meistens sowieso durchgeführt werden. Schließlich ist eine kontrollierte Erdungsstelle geschaffen. Unkontrollierte Überschläge und die damit verbundene Gefahr der Beschädigung der Fahrzeugreifen sind vermieden.

Die Merkmale des Anspruches 2 bewirken einen zusätzlichen Halt der bodenseitigen Erdungsmittel am bzw. im Boden.

Mit den Merkmalen des Anspruches 3 wird ein besonders starker mechanischer Hall (Vv klemmen) des Boucfieruers ZWiSCucH i\äu UHU uOucn CTfC¹CnL.

Mit den Mitteln des Anspruches 4 werden die mechanischen und elektrischen Funktionen der Erdungsvorrichtung in ihrer Wirkung verdoppelt.

Die Merkmale des Anspruches 5 vereinigen im Halteseil die elektrische Leitfunktion und die mechanische Haltefunktion.

Mit den Ansprüchen 6 und 7 sind weitere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung zusammen mit den nur schematisch dargestellten Teilen eines Fahrzeuges in der Seitenansicht,

F i ^σ. 2 bis 4 weitere Ausführungsbtispjele der Erfindung in der Seitenansicht,

F i g. 5 in der Draufsicht ein anderes Aufführt; '!gsbeispielder Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Fahrzeug 1 zu erden und dabei insbesondere seine Aufbauten, sein Chassis und die Karosserie, d. h. alle elektrisch leitenden Teile, die zur Erde 2 eine Kapazität bilden. Es ist einer der aus einem isolierenden Werkstoff, in der Regel Gummi, bestehenden Reifen 3 dargestellt. Als Bodenerder dient ein Kei! 4. der bodenseitig mit metallenen Spitzen 5 versehen ist. Diese Spitzen sind elektrisch, d. h. galvanisch leitend mit einer Anschlußstelle 6 verbunden. Ferner ist an diese Anschlußstelle 6 eine elektrisch leitende, flexible Verbindung 7 angeschlossen, die andererseits bei 8, 9 in leitender Verbindung mit den zu erdenden Fahrzeugteilen steht. Diese Ausführungsform der Erfindung ist besonders vorteilhaft, da ein Keil für die Sicherung von Fahrzeugen gegen Abrollen entweder zweckmäßig oder sogar gesetzlich vorgeschrieben ist, also sowieso mitgeführt wird bzw. werden muß. Das Gewicht des Fahrzeu ges drückt über den Reifen 3 auf den Keil 4 und damit die Spitzen 5 sicher gegen oder in den Erdboden. Die Verbindung 7 dient in einer weiteren bevorzugten Ausführungsfoim der Erfindung zugleich dem mechanischen Hait des Keiles. Dies hat den weiteren Vorteil, daß bei einem versehentlichen Wegfahren des Fahrzeuges, ohne daß zuvor der Keil aus seiner Erdungsposition entfernt und am Fahrzeug verstaut wurde, der Keil nicht verlorengeht, sondern dann hinterhergeschleift wird. Hierauf wird der Fahrer durch die hierdurch entstehenden Geräusche aber ziemlich rasch aufmerksam werden. Ein solcher Erder (dies gilt auch für die übrigen

Ausführungsbeispiele) gibt ζ. B. eine definierte Einleitung des Blitzstromes in den Boden 2, ohne daß eine Beschädigung des Reifens 3 zu befürchten ist bzw. dient einer Ableitung elektrostatischen Aufladungen.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 2 sind zwei Keile 4, 4' vorgesehen, die beidseitig zwischen Reifen 3 und Boden 2 einlegbar bzw. eintreibbar sind und Metallspitzen 5 aufweisen. Diese beiden Keile können durch eine Lasche oder dergleichen 10 miteinander verbunden werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel und den nächstehend noch zu erläuternden Ausführungsbeispielen sind die Anschlüsse und Verbindungen zum Fahrzeug gemäß den Ziffern 6—9 des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 nicht mehr gesondert dargestellt, jedoch in gleicher oder analoger Weise vorhanden. Prinzipiell gilt, daß bei einem der Ausführungsbeispiele beschriebene oder dargestellte Merkmale sinngemäß auch bei einem der anderen Ausführungsbeispiele vorhanden sein können.

Im Beispiel der F i g. 3 ist ein wannenförmiger Bodenerder 11 vorgesehen, der unterseitig ebenfalls mit vorspringenden Metallspitzen 5 ausgerüstet sein kann. Er ist so geformt, daß einerseits ein Fahrzeugrad 3 an den A ußenbereichen 12 auf die Wanne auffahren und andererseits in der Vertiefung 13 aufliegen kann. Die bogenförmige Vertiefung 13 ergibt ebenfalls wie die Keile 4,4' der vorhergehenden Ausführungsbeispiele eine Sicherung gegen ein versehentliches Wegrollen des Fahrzeuges. Es versteht sich, daß anstelle der Spitzen 5 bodenseitig am jeweiligen Bodenerder auch eine andere metallische Anordnung zur Herstellung der Erdverbindung vorgesehen sein kann.

F i g. 4 zeigt einen Keil 4. der mit einer relativ kurzen Matte 14 verbunden ist. Die Matte 14 besitzt ebenfalls bodenseitig metallische Mittel zur Erdverbindung. Auch sie steht unter dem Gewicht des Fahrzeuges 1.

Eir.e Matte oder mehrere Matten sind ebenfalls zur Betriebsausrüstung eines Fahrzeugen und insbesondere eines Lastkraftwagens erforderlich, um bei ungünstigen Straßen- oder Geländeverhältnissen (Schlamm. Eis, Schnee) durch Unterlegen unter die Fahrzeugreifen das Anfahren des Fahrzeuges zu ermöglichen. Ferner kennt man z. B. an Campingwagen so große Matten, daß das Fahrzeug mit allen 4 Rädern darauf stehen kann. Hierdurch soll Ungeziefer ferngehalten und auch das Einschleppen von Sand und Schmutz in den Wagen verhinden werden. Eine solche Matte 15 ist in Fig. 5 dargestellt. Zusätzlich können Keile zur Sicherung sein. Sie könnten allerdings dann weggelassen werden wenn die zu erdenden Teile mit der als Erder ausgestatteten Matte verbunden sind.

Es sei erwähnt, daß die genannte Verbindung 7 je nach Erfordernis ab Fabrik mit dem Bodenerder fest verbunden oder aber gemäß Ziffer 6 in Fig. 1 lösbar sein kann.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Erdungsvorrichtung für Fahrzeuge, die mit sie gegen Erde isolierenden Rädern versehen sind, wobei mindestens eines der zur Ausrüstung des Fahrzeuges vorhandenen Teile als Bodenerder ausgebildet ist, der zwecks Erdung des Fahrzeuges in Erdkontakt bringbar ist und wobei eine elektrisch leitende Verbindung vom Bodenerder zu den zu erdenden Fahrzeugteilen besteht, bzw. im Erdungsfall herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenerder blitzstrom- bzw. kurzschlußstromtragfähig und als Sicherung gegen ein versehentliches Wegrollen des Fahrzeuges (1) ausgebildet ist und ganz oder teilweise zwischen dessen Rad (3) und dem Boden (2) eingebracht wird, wobei der Bodenerder bodenseitig metallische Erdungsmittel (5) besitzt, die elektrisch leitend an die Anschlußstelle (6) der zu den Fahrzeugteilen führenden Verbindung (7) angeschlossen sind.

2. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bodenseitigen Erdungsmittel metallische Spitzen (5) sind.

3. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenerder als Keil (4) ausgebildet ist.

4. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rad zwei Keile (4, 4') vorgesehen und elektrisch sowie bevorzugt auc mechanisch miteinander verbunden sind.

5. Erdungsverrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die '■!ektrisch leitende Verbindung (7) zwischen Keil (4, 4') und Fahrzeug /i^ zugleich sie Halieseiides Keiles ausgebildet ist.

6. Erdungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bodenerder ein Keil und eine Matte vorgesehen sind, die miteinander zumindest elektrisch, bevorzugt auch mechanisch verbunden sind.

7. Erdungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bodenerder eine Wanne (11) vorgesehen ist, die eine Ausnehmung oder dergleichen (13) für den Halt des Fahrzeugrades (3) in der Erdungsstellung sowie außenseitig je Anlaufflächen (12) zum Auffahren des Fahrzeugrades besitzt.