Wie hängen Zehenschutzkappe & Joule zusammen?
Eine Zehenschutzkappe, egal ob sie nun aus Stahl, Alu oder Kunststoff besteht, muss einer Energie von 200 Joule unbeschadet standhalten. Doch was bedeutet dies eigentlich? Zuerst einmal ist Joule eine wissenschaftliche Einheit für Energie jeglicher Art.
Somit haben Joule keine Entsprechung in Kilogramm, sondern entsprechen einer Energie oder Presskraft. Diese Energie wird durch mehrere Variablen, einschließlich des Gewichts eines Objekts und seiner Fallhöhe, definiert. Je höher die Fallhöhe ist, desto höher ist die Geschwindigkeit des Objekts und desto größer die freigesetzte Energie. Ein einzelnes Objekt hat somit eine unterschiedliche Druckkraft entsprechend seiner Fallhöhe. Diese Kraft wird in Joule gemessen.
Die Berechnung von Joule
Was passiert also beim Aufprall eines schweren Gegenstandes auf die Schutzkappe? Schauen wir uns hierzu folgendes Beispiel an: ein Gegenstand wiegt 20 kg und liegt auf einem Tisch in 1 m Höhe. Damit hat er eine potenzielle Energie von 200 Joule.
Dies wird mathematisch so berechnet:
Masse Gegenstand (m) * Erdbeschleunigung (g =10m/s²) * Höhe, auf der der Gegenstand liegt (h)
Für unser Beispiel heißt das also:
20 kg * 10m/s² * 1m = 200 Joule
Auswirkung auf den Sicherheitsschuh
Fällt der Gegenstand nun auf den Fuß herunter, kann man diesen Sturz als freien Fall bezeichnen. Der Fallkörper wird beschleunigt und nimmt Geschwindigkeit auf. Beim Aufprall auf die Zehenschutzkappe wird diese potenzielle Energie aufgrund seiner Bewegung in kinetische Energie umgewandelt.
Auf die Schutzkappe wirkt dann die sogenannte Verformungsenergie von 200 Joule, die ausgehalten werden muss und der fallende Gegenstand muss abprallen ohne die Zehen zu quetschen oder zu verletzen. Sicherheitsschuhe der Norm EN 20345 besitzen grundsätzlich einen Zehenschutz, der 200 Joule standhält.
Wenn ein Gegenstand auf den Fuß fällt, kann die Schutzkappe beschädigt werden und somit ist keine vollständige Schutzfunktion mehr garantiert. Hier sollte man sich neue Arbeitsschuhe anschaffen.
Hallo Marie,
vielen Dank für diese einfache Erklärung :o)
Wie sieht es mit der elektrostatischen Aufladung auf? Sind alle Sicherheitsschuhe elektrostatisch ableitend?
Wie ist das mit Schuhen im privaten Bereich, worauf sollte man bei den Sohlen achten, um eine Aufladung zu vermeiden? Ich finde unterschiedliche Angaben dazu. Autoreifen sollen auch ableitfähig sein. Übertragen auf die Schuhe, müssten Gummisohlen auch ableitfähig sein. Gibt es überhaupt „Gummi“sohlen oder sind die Schuhsohlen meist aus Kunststoffen, die nur schlecht ableitfähig sind.
Für welchen Bereich benötigt man leitfähige Sicherheitsschuhe?
Vielen Dank
Andreas (Sifa in Ausbildung)
Hallo Andreas,
Jeder Sicherheitsschuh ab der Klasse S1 muss antistatisch sein es gibt aber auch Bereiche wo das nicht mehr ausreicht.
Hierfür kommt dann ein Schuh mit einer ESD-Kennzeichnung zum Einsatz.
Dieses Thema ist sehr komplex, aber um es mal vereinfacht auszudrücken.
Bei den herkömmlichen Sicherheitsschuhen geht es darum den Träger zu schützen und bei ESD geht es eher darum das Bauteil zu schützen.
Mit freundlichen Grüßen
Paula