DE2653692A1 - Schweisschutzmaske mit automatischer verdunkelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maske zum Schutz desjenigen, der Lichtbogenschweißarbeiten durchführt, die automatisch eine Verdunkelung des Gesichtsfeldes herbeiführt, wenn der Lichtbogen gezündet wird.

Bekanntlich sendet der Lichtbogen intensives Licht mit einem hohen Gehalt an ultravioletten Strahlen aus, so daß die Augen desjenigen, der Schweißarbeiten durchführt, sowohl gegen die Blendung als auch gegen die Wirkung der ultravioletten Strahlen geschützt werden müssen. Dies geschieht gegenwärtig mit Hilfe von Masken, die mit einem Fenster aus verdunkeltem Glas versehen sind, welche Masken mit der Hand betätigt werden, indem sie vor dem Beginn

Talegr.-Adr.: ELPATENT — Augsburg

1-809 Deutsche Bank AG Augsburg Kto.-Nr. 08/34 192

Bankleitzahl 720 700 01

der Schweißarbeit vor das Gesicht gebracht: weraSem. Auf
diese Weise werden die Arbeiten wegen des wolligen Fehlens der Sicht durch das verdunkelte Glas vom denn !Augenblick an weitgehend behindert, in welchem die Maske n>r das
Gesicht gebracht wird, bis zu dem Äigemubliclk, In welchem der Lichtbogen erlischt.

IM diesem Nachteil abzuhelfen, sind bereits Masken vorgeschlagen worden, bei welchen das verdtamkelte Glas von Hand aus dem Gesichtsfeld verschoben werden kamm. Hierdurch wird der Arbeitsvorgang erleichtert. Ginne daß jedoch eine Periode fehlender Sicht und die Hßglicfakeit
von Schaden für die Augen bei einer verzögerten Verdunkelung vermieden werden kann. In allen diesen Fällen stellt daher der Umstand, daß die Maske zusätzlich zimr Schweißpistole erfaßt werden muß und das Stromversorgungskabel nachgeschleppt werden muß, eine ernste Behinderung dar
und bringt Gefahren mit sich, wenn die Sdnweißarbeiten
an wenig zugänglichen Stellen, beispielsweise in Schächten, auf Leitern u. dgl. ausgeführt werden nüssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maske zu entwickeln, die ständig getragen werden kann, indem sie beispielsweise mit einem Helm oder einer Halterung verbunden ist, ohne die normale Sicht zu verhindern, und
die das Gesichtsfeld nur in den Perioden automatisch
verdunkelt, in welchen der Lichtbogen gezündet ist. Auf diese Weise wird die Sicht bis zu dem Augenblick freigehalten, in welchem der Lichtbogen zündet, worauf die
Sicht auch durch das verdunkelte Glas gewahrleistet bleibt, während die normale Sicht wieder hergestellt wird, sobald der Lichtbogen erlischt. Ausserdem werden die Kachteile und Gefahren vermieden, welche bestehen, wenn die Maske gehalten werden muß, und ist es ausserdem Möglich, zu

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vermeiden, mit: der einen Hand das schwere Kabel des Schweißgerätes, besonders beim Schweissen an anderen Stellen, tragen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer opaken Maske gelöst, die mit Mitteln versehen ist, durch welche sie ständig vor dem Gesicht der Bedienungsperson gehalten wird, und die ein normalerweise klares Fenster aufweist, dessen Gesichtsfeld durch ein Absorptionsmittel verdunkelt, werden kann, das direkt oder indirekt von dem Schweißstrom beeinflußt wird.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

•Fig. 1 eine Seitenansicht der getragenen Maske im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Daifsieht im Schnitt nach der Linie II-XI in Fig. 1;

Fig. 3 im vertikalen Schnitt eine Vorrichtung zur Betätigung der Maske;

Fig. 4 und 5 Einzelheiten einer Vorrichtung für den Anschluß eines biegsamen Übertragungskabels;

Fig. 6 und 7 in ver grosser tem Maßstab zwei Formen von Vorrichtungen mit vorgespannter Feder zur Vermeidung von Überlastungen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Maske durch eine Schale gebildet, die vorzugsweise aus einem

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opaken Kunststoff gepreßt wird und Seitenteile 3 aufweist, welche durch Zapfen 2 mit einer kreuzförmigen Halterung 1 gelenkig verbunden sind_r die auf den Kopf einer Bedienungsperson aufgesetzt werden kann, der mit 0 bezeichnet ist. Diese Halterung 1 wird nachfolgend nicht näher beschrieben, da es sich um einen an sich bekannten Gegenstand handelt, der im Handel erhältlich ist. Die Schale der Maske wird zwischen den Seitenteilen 3 durch einen Mittelteil 4 ergänzt, der sich vor dem Gesicht der Bedienungsperson erstreckt und teilweise über dieses hinaus und bis unter das Kinn, wenn sich die Maske in der dargestellten Betriebsstellung befindet. Dank der gelenkigen Verbindung 2 kann jedoch die Maske angehoben und über den Kopf der Bedienungsperson zurückgeschwenkt werden, ohne daß die kreuzförmige Halterung 1 abgenommen werden muß, wenn zwischen den Schweißarbeiten Pausen gemacht werden, so daß das Gesichtsfeld der Bedienungsperson völlig freigelassen wird.

In der Höhe der Augen der Bedienungsperson (wenn sich die Maske in ihrer Betriebsstellung befindet) weist die Schale der Maske ein Sichtfenster auf, das von Rändern 5 begrenzt ist. In der Höhe des Mundes der Bedienungsperson ist die Schale ferner mit einer kanalförmigen Eintiefung versehen, die sich nach rückwärts erstreckt und mittig mit einer öffnung 7 versehen ist, die nach aussen von einer Platte 8 abgedeckt ist. Die öffnung 7 ist so angeordnet, daß sie die Ausatemluft der Bedienungsperson entweder aus der Nase oder aus dem Mund aufnimmt, so daß die Ausatemluft durch den Kanal 6 nach aussen gefördert wird, und ein Luftaustausch im Innenraum der Maske erhalten wird.

An den seitlichen Rändern 5 der Lecköffnung sind Tragbügel 9, vorzugsweise aus Metall, angebracht, welche zwei Querstäbe 10 tragen, mit denen mittels Schlitzen 11 ein

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•J.

Körper 12 aus Gummi od. dgl. verhakt ist, der ein annähernd rechteckiges Fenster aufweist, welches sich über das Blickfeld beider Augen erstreckt, in welches Fenster ein Innenglas 13 eingesetzt ist. Vorzugsweise handelt es sich um ein Glas, das nach an sich bekannten Verfahren behandelt worden ist, um gegen Infrarotstrahlen zu schützen.

In das Blickfenster ist zwischen den Rändern 5, welche dieses begrenzen, von aussen ein Rahmen 14 aus Kunststoff eingesetzt, der in seiner Stellung mittels Haken 15 festgemacht ist und in welchem durch eine Halterung 16 ein Aussenglas 17 gehalten wird. Vorzugsweise handelt es sich dabei um ein Glas, das beispielsweise Eisenionen enthält und die ultravioletten Strahlungen absorbieren kann. Die Bedienungsperson ist daher ständig (auch während der Perioden, bei denen nicht gerade geschweißt wird) sowohl gegen Infrarotstrahlung (durch das Innenglas 13) als auch gegen ultraviolette Strahlungen (durch das Aussenglas 17) geschützt, ohne daß dadurch die Schicht behindert wird.

Die Bedienungsperson kann daher auch nicht durch Strahlungen geschädigt werden, die von benachbarten Arbeitsplätzen stammen, an denen Schweißarbeiten vorgenommen werden.

In der geschlossenen Kammer, die von dem Gummikörper 12 und dem Rahmen 14 zwischen dem Innenfenster 13 und dem Aussenfenster 17 begrenzt ist, befindet sich ein beweglicher Rahmen 18, der mit einer Welle 20 fest verbunden ist, die durch die Bügel 9 drehbar gelagert ist, sodaß der Rahmen 18 zwischen einer Ruhestellung, die in Fig. und 2 mit einer durchgehenden Linie angegeben ist, und einer Betriebsstellung, die in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist, verschwenkt werden kann.

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Der Rahmen 18 trägt gegenüberliegend den Fenstern zwei kleine Gläser 19, die je gegenüberliegend dem Gesichtsfeld eines Auges der Bedienungsperson angeordnet sind, wenn der Rahmen 18 sich in der Betriebsstellung befindet. Die kleinen Gläser 19 sind von einer Art mit hohem Absorptionsvermögen für Lichtstrahlen und daher von der Art, wie sie gewöhnlich für Brillen und Masken zum Schweissen verwendet werden. Da die ultravioletten Strahlen bereits durch das Aussenglas 17 aufgefangen werden, können die kleinen Gläser 19 auch aus einem leichten Material sein, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, der die Lichtstrahlen, jedoch nicht die ultravioletten Strahlen, absorbieren kann.

Auf das aussere Ende der Welle 20 ist mit Hilfe eines Einstellorgans 21 ein kurzer Hebel 22 aufgekeilt, mit dem das eine Ende eines Zugseils 23 verbunden ist, dessen Schlauch

24 in einer Lagerung 25 verankert ist, die mit dem Seitenteil 3 der Maske fest verbunden ist. Diese letzteren Teile sind in Fig. 1 mit strichpunktxerten Linien dargestellt, da sie sich in demjenigen Teil der Maske befinden, der bei der Durchführung des Schnittes weggenommen worden ist. Am Hebel 22 ist ferner eine Rückholfeder 45 festgemacht, deren entgegengesetztes Ende ebenfalls mit der Lagerung

25 verbunden ist. Die Rückholfeder ist so angeordnet, daß sie mittels des Hebels 22 und der Welle 20 den Rahmen 18 zur Ruhestellung bewegt, während das Zugseil 23 so verbunden ist, daß bei einer Zugausübung der Rahmen 18 in die Betriebsstellung gebracht wird.

Das entgegengesetzte Ende des Zugseils 23 und des Schlauches 24 sind zu einer Betätigungsvorrichtung geführt, die in Fig. 3 dargestellt ist. Diese besitzt ein Gehäuse 26, das beispielsweise mit dem Gürtel der Bedienungsperson verbunden sein kann oder sich an einem festen Punkt

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'4/1.

in der Nähe der Arbeitsstellung der Bedienungsperson befindet. Das Gehäuse 26 enthält einen Elektromagneten 27, dessen Wicklung 28 mit zwei Anschlüssen 29 und 30 verbunden ist, die aus dem Gehäuse 26 herausragen. Der Elektromagnet 27 wirkt auf einen beweglichen Anker 31, der durch eine Rückholfeder 32 normalerweise in einer Ruhestellung gehalten wird, jedoch in Fig. 3 in einer Stellung dargestellt ist, in die er durch den Elektromagneten angezogen worden ist. Der Anker 31 wirkt seinerseits auf das Ende des Zugseils 23, so daß auf dieses ein Zug ausgeübt wird, wenn der Elektromagnet 27 erregt wird.

Der Schlauch 24 des Seils 23 stützt sich gegen einen Spanner 33 ab, der in eine Hülse 34 eingeschraubt ist, welche zur Einstellung der Betätigungsvorrichtung dient. Zwischen dem Schlauch 24 und dem Spanner 33 ist eine Buchse 35 angeordnet, die frei drehbar ist und eine unbeabsichtigte Verdrehung des Schlauches verhindert. Die Hülse 34 ist auf einem Bund 36 des Gehäuses 27 angeordnet und an diesem durch eine Bajonettkupplung 37 befestigt, die durch eine Drehung der Hülse um 90° inEingriff gebracht werden kann. Ausserdem ist die Hülse 34 innen durch einen Bund 38 verlängert, in dessen Ende axial verschieblieh, jedoch nicht drehbar, ein Schieber 39 eingesetzt ist, der durch eine vorgespannte Feder 40 mit einem Kopf 41 gekuppelt ist, an welchem das Ende des Zugseils 23 durch eine Druckschraube 42 verankert ist. Der Schieber 39 weist Schultern 43 auf, mittels welchen er den Druck des beweglichen Ankers 31 aufnehmen kann, wenn dieser sich in der dargestellten Betrxebsstellung befindet, jedoch kann der Schieber 39 ausser Eingriff mit dem Anker 31 gebracht werden, wenn er um 90° gedreht wird. Das Lösen der Bajonettkupplung 37 hat jedoch ferner zur Folge, daß der Schie-

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ber 39 vom Anker 31 gelöst wird, so daß die Hülse 34 mit allen mit dem Zugseil 23 verbundenen Teilen vom Gehäuse 26 getrennt werden kann. Dank dieser Anordnung kann das Kuppeln nur in der richtigen Stellung geschehen.

Vorzugsweise sind der Bund 36 des Gehäuses 26 und die Hülse 34 ausreichend lang, um jeden Kontakt zwischen dem Kopf 41 und dem Anker 31 zu verhindern, bis die Hülse 34 einwandfrei mit dem Bund 36 gekuppelt ist, worauf das Ineinanderführen der Teile nur in der richtigen Stellung geschehen kann.

Die Anschlüsse 29 und 30 werden in den Stromkreis des von der Bedienungsperson verwendeten Schweißgerätes geschaltet. Je nach der Verwendungsform kann es zweckmässiger sein, die Anschlüsse (und damit die Wicklung 28 des Elektromagnets 27) in Reihe mit dem Kabel zu schalten, das die Schweißelektroden speist, oder parallel, wobei die Wicklung natürlich entsprechend bemessen sein muß. In allen Fällen wird der Elektromagnet in den Perioden erregt, während welchen Schweißstrom fließt, während er entregt bleibt, wenn der Schweißstrom abgeschaltet ist.

Es hat deshalb die Bedienungsperson, wenn sie sich mit aufgesetzter Maske zu einer Schweißarbeit anschickt, ein nicht verdunkeltes Gesichtsfeld, da sich der Rahmen 18 mit den verdunkelten Gläsern 19 in der angehobenen Ruhestellung befindet. Sofort nachdem die Elektrode Kontakt bekommen hat, fließt Strom, zieht der Elektromagnet 27 denAnker 31 an, welcher den Schieber39 betätigt und über die Feder 40 (welche übermässige Beanspruchungen im Falle von starken Strömen verhindert) am Seil 23 zieht, was zur Folge hat, daß der Rahmen 18 abgesenkt wird und das Gesichtsfeld der Bedienungsperson verdunkelt. Sofort

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nachdem die Schweißelektrode zurückgezogen wird, wobei der Strom unterbrochen wird, kehrt das ganze Gerät in seine Ruhestellung zurück und hat die Bedienungsperson sofort wieder ein nicht verdunkeltes Gesichtsfeld.

Die vorgespannte Feder, welche die Aufgabe hat, tiberbelastungen am beweglichen Verdunklungsrahmen 18 und gegebenenfalls der biegsamen Kraftübertragung 23, 24 zu verhindern, kann allgemein an einem beliebigen Punkt der Kinematik eingebaut werden, z.B. ausser bei 40 zwischen dem Zugseil un d dem Anker 31 des Elektromagneten auch bei 44 zwischen dem Zugseil 23 und dem Hebel 22, wie teilweise und mit strichpunktierten Linien in Fig. 1 angegeben.

In Fig. 6 ist mit näheren Einzelheiten und in vergrössertem Maßstab eine Schutzvorrichtung mit vorgespannter Feder dargestellt, die auf Druck anspricht. Bei dieser ist der Kopf 41, an dem das Zugseil 23 mit Hilfe der Druckschraube 42 verankert ist, so ausgebildet, daß er axial mit begrenztem Hub mit Bezug auf den Schieber 39 gleiten kann, und ist die Druckfeder 40 im vorgespannten Zustand zwischen diesen Teilen angeordnet. Diese gibt nur nach, wenn eine ihre Vorspannung überschreitende Kraft auftritt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 erstreckt sich der Schieber 39' selbst so weit, daß er den Kopf 41" in Form eines Bügels bildet, an welchem die vorgespannte Feder 40' verankert ist, welche in diesem Falle eine Zugfeder ist und an der ihrerseits das Zugseil 23 festgemacht ist.

In allen Fällen ist an irgendeiner Stelle des Zugseils 23 oder der mit diesem verbundenen Organe eine Drehkupplung vorgesehen, um einer Verdrehung des Zugseils vorzubeugen.

In den Fällen, in welchen die Wicklung 28 zum Schweißstrom-

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kreis parallelgeschaltet werden muß, beispielsweise für das Nahtschweissen, ist es vorteilhaft, eine Glühlampe (in Fig. 3 schematisch bei 46 dargestellt) in Reihe mit der Wicklung zu schalten, um den anfänglichen Durchgang eines starken Betätigungsstromes zu ermöglichen und anschliessend den Verbrauch zu beschränken, was durch die bekannte Eigenschaft der Veränderung des elektrischen Widerstandes einer Glühlampe erreicht werden kann.

Anstelle einer Lampe können natürlich auch andere Elemente oder Schaltungen verwendet werden, die für diesen Zweck geeignet sind.

In Abänderung von dem vorangehend Beschriebenen kann die Verdunkelung des Gesichtsfeldes auch durch das Zusammenwirken von zwei gekreuzten Polarisationsfiltern erhalten werden, von denen das eine feststehend ist und das andere beweglich, oder durch ein Element, dessen Transparenz sich durch die Wirkung eines Feldes oder eines elektrischen Stroms verändert.

Patentansprüche;

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Claims (13)

1. Patentansprüche ;

   Maske zum Lichtbogenschweissen mit verdunkelten Gläsern zum Schutz der Bedienungsperson vor den vom Lichtbogen ausgehenden Strahlungen und mit einem opaken Körper, der mit einem Blickfenster versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Verdunkelungselement (19) in der Ruhestellung in einem inaktiven Zustand befindet und eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche das Verdunkelungselement (19) als Folge des Umlaufs eines elektrischen Stroms im Schweißstromkreis wirksam gemacht werden kann.
2. 2. Maske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdunkelungselement durch einen Rahmen (18) mit Verdunkelungsgläsern (19) gebildet wird, der im Blickfenster (5) der opaken Schale (3, 4) beweglich gelagert und mit einer Halterung (1, 2) verbunden ist, die auf den Kopf der Bedienungsperson aufgesetzt werden kann, und der bewegliche Rahmen (18) mit einer elektrischen Betätitungsvorrichtung (26, 31) verbunden ist, die in den Schweißstromkreis geschaltet iet und dazu dient, den beweglichen RAhmen in die Verdunkelungsstellung zu bewegen, wenn ein Strom durch den Schweißstromkreis fließt.

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   ORIGINAL INSPECTED
3. 3. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungsvorrichtung (26 - 31) in einem Gehäuse (26) angeordnet ist, das vom Körper (3, 4) der Maske gesondert und mit diesem durch ein Zugseil (23, 24) verbunden ist.
4. 4. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß dem Zugseil (23, 24) eine vorgespannte Feder (40, 44) einverleibt ist, um überbelastungen vorzubeugen.
5. 5. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (3, 4) der Maske im Blickfenster (5) ein Innenstück (12) aus Gummi od.dgl. trägt, welches ein Innenglas (13) umrahmt, und einen Aussenrahmen (14), welcher ein Aussenglas (17) umrahmt, welche Teile (12 - 17) eine geschlossene Kammer begrenzen, in der sich der bewegliche Rahmen (18) befindet.
6. 6. Maske nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Rahmen (18) auf eine drehbare Welle (20) aufgekeilt ist, mit welcher ein Hebel (22) fest verbunden ist, an welchem eine Rückholfeder (45) und das eine Ende eines Zugseils (23) verankert sind.
7. 7. Maske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Innenglas (13) und von dem Aussenglas (17) das eine ein erhöhtes Absorptionsvermögen für infrarote Strahlung aufweist und das andere ein erhöhtes Absorptionsvermögen für ultraviolette Strahlung.

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8. 8. Maske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (3, 4) eine kanalförmige Ausnehmung (6) aufweist _t die nach rückwärts gerichtet ist, von einer Aussenplatte (8) bedeckt ist und mit einer inneren öffnung (7) in der Höhe des Mundes der Bedienungsperson versehen ist, die zur Ableitung der angesaugten Luft und den Luftwechsel im Inneren der Maske dient.
9. 9. Maske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (26, 31) ein Gehäuse (26) aufweist, das am Gürtel der Bedienungsperson oder an irgendeinem festen Punkt angebracht werden kann, einen Elektromagneten (27) enthält, dessen Wicklung (28) mit Anschlüssen (29, 3G) endet, welche mit dem Schweißstromkreis verbunden werden können, wobei der Anker (31) des Elektromagneten so angeordnet ist, daß er eine Zugkraft auf das Ende des Zugseils (23) ausübt, wenn der Elektromagnet (27) erregt ist.
10. 10. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch des Zugseils (23) drehbar in einem einstellbaren Spanner (33) endet, der in eine Hülse (34) eingesetzt ist, welche ihrerseits abnehmbar am Gehäuse (26) der Betätigungsvorrichtung angebracht ist.
11. 11. Maske nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (34) mit dem Gehäuse (26) der Betätigungsvorrichtung durch eine Bajonettkupplung verbunden werden kann, welche Kupplung einen langen Hub aufweist, und das Ende des Zugseils (23) seinerseits durch eine Drehung

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    mit Bezug auf den Anker (31) des Elektromagneten (120) kuppelbar (43) ist, welcher KupplungsVorgang automatisch geschieht, wenn die Hülse (34) mit dem Gehäuse (26) gekuppelt wird.
12. 12. Maske nach den Ansprüchen 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte Feder (4O) zwischen dem Ende des Zugseils (23) und dem Kupplungsorgan (43) für den Anker (31) des Elektromagneten (27) eingesetzt ist.
13. 13. Maske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (28) des Elektromagneten (27) in den Fällen, in welchen sie zu dem Schweißstromkreis parallel geschaltet sein soll, mit einem Verbrauchsbegrenzungsmittel versehen ist, beispielsweise mit einer elektrischen Glühlampe (46).

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