ESD-Bedienteile: Keine Chance für den Funkenschlag

Jeder kennt das Phänomen der elektrostatischen Entladung: Berührt man im aufgeladenen Zustand zum Beispiel einen Autogriff, erfolgt schon einmal ein kleiner elektrischer Schlag. Das ist im Alltag zwar unangenehm, jedoch für Mensch und Tier kein Problem. „Der Mensch bemerkt elektrostatische Entladungen bis zu 2000 Volt meistens gar nicht“, so Andreas Blocher, Projektleiter Vorentwicklung bei Kipp. „Ab circa 3000 Volt knistert es und Funken fliegen erst ab circa 5000 Volt. Das sind überraschend hohe Spannungsbelastungen.“ In Produktionsumgebungen können solche Entladungen jedoch fatal sein. Denn Platinen oder andere elektronische Bauteile sind weitaus empfindlicher und können bereits ab 100 V beschädigt oder zerstört werden. Um Schäden von vornherein zu verhindern, müssen die Produktionsumgebungen in sogenannten ESD-Zonen (Electrostatic Discharge) mit elektrisch ableitfähigen Komponenten ausgerüstet sein, die der DIN EN 61340-5-1 entsprechen – das gilt von der Arbeitskleidung über die Möblierung bis hin zu den eigentlichen Fertigungsvorrichtungen.

Der Markt hat sich auf diesen speziellen Bedarf eingerichtet. Das Heinrich Kipp Werk erhielt vor circa sechs Jahren erste Anfragen. Interessant sind die ESD-Bedienteile damals wie heute vor allem für Händler und den Export. Das Produktmanagement des Herstellers nahm sich des Themas an und prüfte in einem ersten Schritt, welche Bedienteile in diesem Bereich vorrangig benötigt werden. Als schließlich die Auswahl für die eigene Produktlinie feststand, begann das Entwicklungsteam mit der Arbeit. „Für ESD-Bedienteile sind spezielle Kunststoffe erforderlich“, schildert Andreas Blocher. „Sie sind mit Füllstoffen angereichert, um eine elektrische Ableitfähigkeit gemäß DIN EN 61340-5-1 zu erzielen.“

Ein Kunststoff von der Stange konnte also nicht zum Einsatz kommen. Bei der Entwicklung baute der Hersteller in kurzer Zeit viel Know-how auf – sowohl bezüglich der Werkstoffe als auch der Produzierbarkeit der einzelnen Produkte. Insgesamt betrug die Entwicklungszeit fast zwei Jahre. Die Mühe hat sich gelohnt: Heute umfasst die Produktlinie Bügel-, Stern- und Flügelgriffe, Pilzknöpfe, Stellfüße sowie Klemmhebel. Behälter und Greifschalen dürfen ebenfalls nicht fehlen. Im Jahr 2020 ergänzten Rändelschrauben und Rändelmuttern das Sortiment. Aktuell hat der Hersteller zusätzlich ESD-Schnellspanner auf den Markt gebracht. „ESD-Bedienteile sind nach wie vor eine Nischenanwendung, erfreuen sich aber steigender Nachfrage“, betont Andreas Blocher. „Unsere Kunden profitieren vom bewährten Kipp-Design und garantierter Qualität.“ Die Produkte sind bezüglich elek­trischer Ableitfähigkeit vom TÜV Süd geprüft und werden nach der Fertigung am Standort Sulz am Neckar mit einem speziellen Messgerät zusätzlich getestet. Zur eindeutigen Identifikation wird abschließend das gelbe ESD-Logo aufgedruckt.

Anwendungsbereiche für das besondere Sortiment des Herstellers sind die Elektrotechnik, der Maschinen- und Anlagenbau, die Energie- und Verkehrstechnik sowie IT-Sicherheitsräume. Bedienteile werden unter anderem in der Fertigung, der Montage und dem Transport benötigt. Die ESD-Produkte erfüllen auch die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU und können somit zusätzlich in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden. Weil eine elektrostatische Funkenentladung verhindert wird, entzünden sich auch keine Gase und Stäube, welche in geschlossenen Räumen zu einer Explosion führen können. „Wir garantieren mit unseren ESD-Produkten eine hohe Sicherheit für Gerätehersteller“, betont Andreas Blocher. „Wichtig ist jedoch, dass wir nur normgerechte Einzelkomponenten liefern. Unsere Kunden müssen darauf achten, dass ihr Endprodukt die entsprechenden ESD- und ATEX-Richtlinien erfüllt.“

Die Funktion der ESD-Bedienteile unterscheidet sich nicht von den Standardkomponenten; anders gelöst ist nur die Kombination der verwendeten Materialien. Anschaulich erklären lässt sich das anhand der neuen ESD-Schnellspanner. Bei der regulären Ausführung sind die Kunststoffteile nicht leitfähig beziehungsweise isolierend, was in diesem Fall auch so gewünscht ist. Bei der ESD-Ausführung muss jedoch laut Norm eine Ableitfähigkeit gewährleistet sein. Griffelemente sowie Schutzkappen sind deshalb aus elektrisch leitendem Polyamid beziehungsweise Elastomer gefertigt, sodass die Spannung über das Stahlgestell abgeleitet werden kann.

Die Schnellspanner dienen als Montage- und Haltevorrichtung – zum Beispiel lassen sich damit Platinen festklemmen, um sie weiter zu bearbeiten. Funktional überzeugen sie durch einen ergonomischen Griff, wartungsfreie Gelenkbuchsen und einen nachhaltig konstanten Krafteinsatz beim Öffnen und Schließen. Optimale Stabilität wird durch den konischen Spannarm mit U-Profil erreicht.

„Im Bereich der ESD-Bedienteile bieten wir bereits ein großes Sortiment, das viele Anwendungen abdeckt“, so Andreas Blocher abschließend. „Darüber hinaus können wir unseren Kunden jedoch kurzfristig auch andere Größen, unterschiedliche Gewinde oder sogar Sonderlösungen anbieten.“ Nachdem nun das Know-how rund um die ableitfähigen Kunststoffe vorhanden ist, lassen sich bei Bedarf relativ einfach weitere Produkte herstellen – als Sonderlösung denkbar sind zum Beispiel Handräder in einer ESD-Ausführung. Hier punktet der Hersteller erneut mit der flexiblen Eigenfertigung direkt vor Ort. Eine ausschließlich im sprichwörtlichen Sinne zündende Idee für alle Kunden, die in der Produktion den Funkenschlag mit individuellen Mitteln vermeiden wollen und müssen.