DE1845889U

DE1845889U - EYE PROTECTION DEVICE FOR WELDERS.

Info

Publication number: DE1845889U
Application number: DEK39118U
Authority: DE
Inventors: Erwin Kaesemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-08-28
Filing date: 1961-08-28
Publication date: 1962-02-01

Description

Augenschutzvorrichtung für Schweißer. ------------------------------------- Die vorliegende Neuerung betrifft eine Augenschutzvorrichtung für Elektroschweißer. Bekannte Vorrichtungen dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem strahlenundurchlässigen Schild, in dem für die Augen des Schweißers ein Fenster aus geeignetem Schutzglas ausgespart ist. Dieses muß insbesondere im sichtbaren Bereich, außerdem aber auch im Ultraviolett und im Infrarot stark absorbieren. Dabei ist störend, daß der Schweißer zufolge der Notwendigkeit sehr starker Absorption der Schutzgläser für sichtbares Licht Werkstüókund Schweißstellen nur für die Dauer des Lichtbogens sieht. Sobald der Lichtbogen erlischt, muß der Schweißer den üblicherweise mit einer Hand gehaltenen Schutzschild zur Seite nehmen und das Werkstück freiäugig betrachten Dieser Nachteil normaler Schweißerschutzgläser wirkt sich in unnötig verlängerter Arbeitszeit aus und erschwert weiterhin die Ausbildung der Schutzschilde zu einfacheren Schutzhauben, die an Kopf oder Körper getragen werden können und somit beide Hände zur Arbeit freilassen.Eye protection device for welders. ------------------------------------- The present innovation relates to an eye protection device for electric welders. Known devices of this type essentially consist of a radiopaque shield in which a window made of suitable protective glass is cut out for the welder's eyes. This must absorb strongly, especially in the visible range, but also in the ultraviolet and infrared. It is annoying that, due to the need for very strong absorption of the protective glasses for visible light, the welder sees the workpiece only for the duration of the arc. As soon as the arc goes out, the welder has to take the protective shield, which is usually held with one hand, to one side and look at the workpiece freely can be carried and thus free both hands for work.

Es sind darum vielfache Versuche angestellt worden, um die Schutzgläser in den Schweißerschilden oder-hauben beweglich anzuordnen. So wurde z. B. vorgeschlagen, das oder die Schutzgläser mit Hilfe von Elektromagneten in das Blickfeld des Schweißers zu bringen, sobald der Schweißdraht Kontakt mit dem Werkstück bekommt und somit ein Lichtbogen entsteht ; das oder die Schutzgläser jedoch automatisch aus dem Blickfeld herauszuschwenken, sobald der Lichtbogen erlischt. Diese Art von beweglichen Schutzgläsern ließ sich jedoch deswegen nicht in die Praxis einführen, weil der elektrische Aufwand wegen des zwangsläufig langen Weges für das oder die Schutzgläser keine ausreichende Betriebssicherheit gewährleistet. Therefore, multiple attempts have been made to protect the protective glasses to be movable in the welding shields or hoods. So was z. B. suggested the protective glass (s) into the field of vision of the welder with the help of electromagnets to bring as soon as the welding wire comes into contact with the workpiece and thus an arc is created; However, the protective glass or glasses automatically out of sight swing out as soon as the arc extinguishes. That kind of movable protective glasses However, it could not be put into practice because of the electrical expenditure because of the inevitably long way for the protective glass (s), it is not a sufficient one Operational safety guaranteed.

Aus diesem Grunde wurde des weiteren vorgeschlagen, in das Blickfeld des Schweißers zwei hintereinander angeordnete Polarisationsfilter einzuschalten, von denen das eine feststeht, während das andere demgegenüber bei Abreißen des Lichtbogens elektromagnetisch um einen solchen Winkel gedreht wird, daß der Schweißer sein Werkstück betrachten kann. Bei Kontakt des Schweißerdrahts mit dem Werkstück und solange der Lichtbogen steht, wird das drehbare Polarisationsfilter wieder in die Dunkelstellung zurückgedreht und verbürgt somit die erforderliche Absorption. For this reason, it was further suggested in the field of vision of the welder to switch on two polarization filters arranged one behind the other, one of which is fixed, while the other, on the other hand, when the arc breaks is rotated electromagnetically through such an angle that the welder his workpiece can look at. When the welding wire comes into contact with the workpiece and for as long as the If there is an arc, the rotatable polarization filter is switched back on the The dark position is turned back and thus guarantees the required absorption.

Die vorliegende Neuerung betrifft eine wesentliche Verbesserung dieses letztgenannten Verfahrens. Bei der Verwendung von einem feststehenden und einem demgegenüber drehbaren zweiten Polarisationsfilter ist es nämlich erforderlich, daß das zweite Filter um mindestens 30 bis 400 aus der Dunkelstellung herausgedreht wird, um die Gesamtabsorption beider Filter für eine direkte Betrachtung des Werkstücks genügend herabzusetzen. Derartig große Winkelbeträge setzen indessen elektromagnetische und/oder mechanische Vorrichtungen voraus, die sehr stark beansprucht werden und darum nicht genügend betriebssicher sind. Es wird deshalb neuerungsgemäß vorgeschlagen, anstelle eines feststehenden und eines drehbaren Polarisationfilters im Fenster des Schutzschildes oder der Schutzhaube zwei feststehende Polarisationsfilter mit zueinander rechtwinklich gekreuzten Schwingungsrichtungen anzuordnen, die in dieser Dunkelstellung eine maximale Absorption für sichtbares und für ultraviolettes Licht aufweisen. The present innovation relates to a significant improvement in this latter procedure. When using one fixed and one on the other hand, rotatable second polarization filter, it is necessary that the second filter rotated out of the dark position by at least 30 to 400 is used to show the total absorption of both filters for direct viewing of the workpiece sufficiently belittle. However, such large angular amounts are set by electromagnetic ones and / or mechanical devices that are very heavily used and are therefore not sufficiently reliable. It is therefore proposed according to the innovation, instead of a fixed and a rotatable polarization filter in the window the protective shield or the protective hood with two fixed polarization filters to arrange mutually perpendicular crossed directions of vibration in this Dark position ensures maximum absorption for both visible and ultraviolet light exhibit.

Um diese Absorption zwangsläufig vor und nach dem eigentlichen Schweißvorgang ohne Wegnehmen des Schutzschildes oder der Schutzhaube herabsetzen zu können, ist zwischen den beiden feststehenden Polarisationsfiltern eine Scheibe aus nicht absorbierendem, aber optisch doppelbrechendem Material angeordnet. To this absorption inevitably before and after the actual welding process without removing the protective shield or the protective hood, is between the two fixed polarization filters a disc of non-absorbing, but optically birefringent material arranged.

Bei passender Bemessung der Doppelbrechung und des Gangunterschiedes der in dieser Scheibe aufgespaltenen Lichtwellen- züge, der zwischen % bis t liegen muß und vorzugsweise 21 2--4- z beträgt, ist es möglich, den Drehwinkel der Scheibe zur Erzielung einer bestimmten Aufhellung bzw. Absorptionsminderung gegenüber dem Drehwinkel zweier Polarisationsfilter allein zu halbieren und somit die Betriebssicherheit der bisherigen Anordnungen ganz wesentlich zu steigern.With a suitable dimensioning of the birefringence and the path difference of the light wave split in this disk moves, which must be between% and t and preferably 21 2-4 z, it is possible to adjust the angle of rotation of the disk to To achieve a certain brightening or absorption reduction compared to the angle of rotation of two polarization filters alone to halve and thus to increase the operational reliability of the previous arrangements quite significantly.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter Form und unter Weglassung von Schutzschild oder-haube schematisch dargestellt. Es bedeuten dabei 1 und 3 zwei Polarisationsfilter, deren durch Doppelpfeile gekennzeichnete Schwingungsrichtungen (1) und (3) rechtwinklig zueinander gekreuzt sind und daher höchste Absorption bewirken. Zwischen diesen beiden Polarisationsfiltern befindet sich eine doppelbrechende Scheibe 2 aus Glimmer, kristallinem Quarz oder einem molekular orientierten Kunststoff, die in sich gedreht werden kann und dabei die Richtung ihrer Hauptachse (2) gegenüber den Schwingungsrich. tungen (1) und (3) der Polarisationsfilter ändert. Die Doppelbrechung der Scheibe 2 wird vorzugsweise auf den Gangunterschied einer halben Lichtwellenlänge in der Mitte des sichtbaren Spektrums festgelegt, da dann bei einer Drehung der Scheibe 2 um nur 450 die praktisch gleiche Aufhellung des polarisierten Dunkelfelds erreicht wird wie ohne sie erst bei 90-Drehung eines der beiden Polarisationsfilter. Da im allgemeinen wegen der nicht-linearen Winkelabhängigkeit (Aufhellung im Verhältnis der quadrierten Sinuswerte des Verdrehungswinkels) jedoch keine volle Aufhellung benötigt wird, genügen auch schon erheblich kleinere Winkel als 450, um eine den praktischen Anforderungen entsprechende Herabsetzung der Absorption zu erzielen. In Figures 1 and 2 is an embodiment of the innovation according to Device in a simplified form and omitting the protective shield or hood shown schematically. It means 1 and 3 two polarization filters, their Oscillation directions (1) and (3) indicated by double arrows at right angles are crossed with each other and therefore cause maximum absorption. Between these both polarization filters there is a birefringent disc 2 made of mica, crystalline quartz or a molecularly oriented plastic that is twisted into itself can be and thereby the direction of its main axis (2) with respect to the vibration direction. changes (1) and (3) of the polarization filter. The birefringence of the disc 2 is preferably based on the path difference of half a light wavelength in the Set in the middle of the visible spectrum, since then with a rotation of the disk 2 achieves practically the same brightening of the polarized dark field by only 450 as without it, one of the two polarization filters only becomes one of the two polarization filters after turning 90. Since in general because of the non-linear angle dependence (brightening in the ratio of the squared Sine values of the angle of rotation) but no full highlighting is required, Even angles that are considerably smaller than 450 are sufficient to meet the practical requirements to achieve a corresponding reduction in absorption.

Um die damit einhergehende Aufhellung des Blickfeldes zwangsläufig zu machen, ist die in sich drehbare Scheibe an zwei gegenüberliegenden Randstellen mit zwei Hebeln 4 und 7 versehen. An dem Hebel 4 befindet sich ein Anker 5 aus Magneteisen oder ähnlichem Material, der den Polen eines Elektromagneten 6 gegenübersteht. An dem Hebel 7 dagegen befindet sich eine Zugfeder, die die Scheibe 2 in ihrer Ruhestellung in dem als notwendig erachteten Maximum der Aufhellung hält (Fig. 1). To the associated brightening of the field of vision inevitably to make is the rotating disc at two opposite edge points provided with two levers 4 and 7. On the lever 4 there is an armature 5 made of magnetic iron or similar material facing the poles of an electromagnet 6. At the lever 7, however, is a tension spring that the disc 2 in its rest position holds in the maximum of the brightening that is considered necessary (Fig. 1).

Der Elektromagnet 6 ist über den Kontakt 8 des Relais 9 mit einer Stromquelle 14, z. B. einem Trockenelement, verbunden. Die Drehung der Scheibe 2 erfolgt somit zwangsläufig durch Schließen des von dem Generator 11 über den Widerstand 10, den Schweißdraht 12 und das Werkstück 13 gebildeten Stromkreises. Beim Schließen dieses Stromkreises entsteht nämlich eine Spannungsdifferenz an den Enden des Widerstandes 10, die ihrerseits den Elektromagneten 9 des Steuerungsrelais für den Elektromagneten 6 umschaltet. Dadurch wird die Scheibe 2 über den Anker 5 in eine achsenneutrale Stellung gegenüber den Polarisationsfiltern 1 und 3 gedreht und gewährleistet somit den notwendigen Augenschutz (Fig. 2).The electromagnet 6 is via the contact 8 of the relay 9 with a Power source 14, e.g. B. a dry element connected. The rotation of the disc 2 is thus inevitably carried out by closing the generator 11 via the resistor 10, the welding wire 12 and the workpiece 13 formed circuit. While closing This circuit creates a voltage difference at the ends of the resistor 10, in turn the electromagnet 9 of the control relay for the electromagnet 6 toggles. As a result, the disk 2 becomes axially neutral via the armature 5 Position opposite the polarization filters 1 and 3 rotated and thus guaranteed the necessary eye protection (Fig. 2).

Sobald der Stromkreis des Generators 11 durch Abheben des Schweißdrahts 12 vom Werkstück 13 unterbrochen wird, bekommt auch der Elektromagnet 9 keinen Strom mehr und unterbricht dadurch den Kontakt 8. Das hat zur Folge, daß auch der Elektromagnet 6 stromlos wird und den Anker 5 am Hebel 4 freigibt, so daß die Scheibe 2 durch die Feder am Hebel 7 wieder in eine achsenschiefe Stellung gegenüber den Polarisationsfiltern 1 und 3 zurückschnellt und das Dunkelfeld der Polarisationsfilter aufhellt. Eine zu fällige Blendung des Schweißers ist bei dieser Anordnung ausgeschlossen, da bei erneutem Kontakt des Schweißdrahtes mit dem Werkstück zwangsläufig auch der Elektromagnet 9 und somit ebenfalls der Elektromagnet 6 wieder Strom bekommen, die Scheibe 2 in die Neutralstellung höchster Absorption gedreht wird und daher den erforderlichen Augenschutz gewährleistet. Once the circuit of the generator 11 by lifting the welding wire 12 is interrupted by the workpiece 13, the electromagnet 9 also receives no current more and thereby interrupts the contact 8. This has the consequence that the electromagnet 6 is de-energized and releases the armature 5 on the lever 4, so that the disc 2 through the spring on the lever 7 again in an axially inclined position with respect to the polarization filters 1 and 3 snap back and the dark field of the polarization filter brightens. One accidental glare of the welder is excluded with this arrangement, as with renewed contact of the welding wire with the workpiece inevitably also the electromagnet 9 and thus also the electromagnet 6 get power again, the disk 2 in the neutral position of highest absorption is turned and therefore the required Eye protection guaranteed.

Es versteht sich von selbst, daß die Drehung der Scheibe 2 auch mit anderen Mitteln erzielt werden kann, z. B. durch einen rotierenden Anker nach Art eines Elektromotors, der über einen Seilzug auf die Scheibe 2 einwirkt usw. Insbesondere aber ist es zweckmäßig, die Neutralstellung der Scheibe 2 zur Ruhelage zu machen und eine Verdrehung nur bei Wegbleiben des Hauptstroms zu ermöglichen, um den Augenschutz in jedem Fall auch bei Betriebsstörungen aufrecht zu erhalten. In diesem Fall ist der Kontaktstift 8 lediglich auf der anderen Seite der Relaisfeder des Elektromagneten 9 anzuordnen (schematisch durch die punktierte Lage 8'in beiden Figuren angedeutet) und die Scheibenstellung in Fig. 1 und 2 gegeneinander auszutauschen. Eine Aufhellung des Blickfeldes ergibt sich in diesem Fall nur dann, wenn die Teile 4, 5, 6, 7, 14 einwandfrei arbeiten, nicht aber auch, wenn etwa die Stromquelle 14 z. B. durch Erschöpfung des Trockenelements ausfällt. It goes without saying that the rotation of the disk 2 also with other means can be achieved, e.g. B. by a rotating anchor according to Art an electric motor which acts on the disc 2 via a cable pull, etc. In particular but it is useful to make the neutral position of the disc 2 the rest position and to allow rotation only when the main current is off, in order to protect the eyes to be maintained in any case even in the event of operational disruptions. In this case it is the contact pin 8 only on the other side of the relay spring of the electromagnet 9 (indicated schematically by the dotted position 8 'in both figures) and the position of the target in Fig. 1 and 2 to be exchanged for each other. In this case, the field of vision is only brightened if the parts 4, 5, 6, 7, 14 work properly, but not also when, for example, the power source 14 z. B. fails due to exhaustion of the drying element.

Um die verhältnismäßig teuren und empfindlichen Polarisationsfilter sowie die doppelbrechende Scheibe mechanisch zu schützen, den durch die Polarisationsfilter nicht gegebenen Infrarotschutz zu erzielen und die neuerungsgemäße Vorrichtung mit filterbedingter Ausgangsabsorption außerdem auch auf die jeweilige Größe der Werkstücke und die davon abhängigen Lichtintensitäten beim Schweißvorgang abzustimmen, muß zusätzlich zu den Polarisationsfiltern ein ausgleichendes Schweißerschutzglas in Lichtrichtung vor ihnen auswechselbar angeordnet werden. Es kann weiterhin zweckmäßig sein, den größten Verdrehungswinkel der doppelbrechenden Scheibe nach Maßgabe der Beleuchtungsverhältnisse am Arbeitsplatz veränderlich einstellbar zu machen About the relatively expensive and sensitive polarization filters and to protect the birefringent disk mechanically by the polarization filter to achieve not given infrared protection and the device according to the innovation filter-related output absorption also affects the respective size of the workpieces and to adjust the dependent light intensities during the welding process In addition to the polarization filters, a compensating welding protection glass in Light direction can be arranged interchangeably in front of them. It can still be expedient be the largest angle of twist of the birefringent disk according to the To make lighting conditions at the workplace variably adjustable

Claims

Protection claims Protection claims

1. Eye protection device for welders, characterized in that two fixed polarization filters with mutually crossed oscillation directions are arranged one behind the other as radiation protection with variable light absorption, between which an optically birefringent disc is rotatably arranged, which maintains or reduces the output absorption of the polarization filter depending on the axis position.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a disc with such a birefringence is used as the rotatable disc that the path difference of the light wave trains split in this disc is in the middle of the visible spectrum more than A4 and preferably + 4th

amounts to.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the rotatable disk is connected to an electrical and / or mechanical drive which in turn is connected to the welding circuit via a control relay is, whereby the rotation of the disc is coupled to the welding process.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the rotatable disk is so angular that its main optical axis is in the rest position has the same direction as one of the oscillation directions of the two polarization filters and a lightening of the dark field of the rest position necessarily only outside the actual welding process can take place.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the greatest possible angle of rotation of the birefringent disk in relation to the polarization filters adjustable according to the lighting conditions at the workplace is.