DE2315308A1

DE2315308A1 - Vorrichtung zum schutze des menschlichen auges gegen strahlung

Info

Publication number: DE2315308A1
Application number: DE19732315308
Authority: DE
Inventors: Klas Rudolf Wiklund
Original assignee: AGA AB
Current assignee: AGA AB
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-27
Publication date: 1973-10-11
Also published as: JPS498431A; NL7304253A; DK132046C; DK132046B; IT981615B; DE2315308C3; GB1430183A; FR2178052B1; FR2178052A1; DE2315308B2

Description

Patentanwalt

Dipl.- Ing. H. Strohschänk ²⁷ ·³ ·¹ J < 3-sjtco

8 München 60 . , 19O-1Q61P

Musäusstraße 5

AGA A&TIEBOLAG, Lidingö 1 (Schweden)

Vorrichtung zum Schütze des menschlichen Auges gegen Strahlung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schütze des menschlichen Auges gegen Strahlung beim Umgang mit Licht emittierenden oder reflektierenden Quellen für starke Strahlung von rasch veränderlicher Intensität mit einem zwischen der Strahlungsquelle und einem zu schützenden Beobachterauge angeordneten Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit wie beispielsweise einem zwischen zwei Polarisatoren mit zueinander rechtwinkliger Polarisatxonsrxchtung eingefügten Flüssigkristall oder sonstigen Depolarisator, an dem eine elektrische Spannung anliegt, und mit einem der von der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung ausgesetzten fotoelektrischen Bauelement, an das eine elektronische Schaltung für die Steuerung der an dem Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit anliegenden elektrischen Spannung angeschlossen ist.

Bei elektrischen Schweißarbeiten muß das Auge des Schweißers bekanntlich gegen die vom Lichtbogen und der Schmelzzone ausgehende intensive Strahlung geschützt werden. Dies gilt in gleicher Weise auch beim autogenen Schweißen für die Schmelzzone. Zur Erzielung des notwendigen Schutzes sind bisher Ausrüstungen in Gebrauch, die aus einem Schutzschirm oder einer Schutzbrille mit dunklen Gläsern von starker Dämpfungs- und Filterwirkung bestehen, die vor allem den

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ultravioletten Anteil des Lichtes zurückhalten. Eine solche Art von Schutz ist aber mit großen Nachteilen verbunden, da die Sicht durch die dunklen Gläser hindurch vor der Zündung des Lichtbogens sehr schlecht oder überhaupt gleich Null ist. Für die Einstellung der Schweißelektrode in die richtige Lage vor Schweißbeginn müssen daher der Schutzschirm oder die Schutzbrille abgenommen werden, was eine unnütze Zeitvergeudung bedeutet, und dennoch läßt es sich nicht ausschließen, daß die Schweißelektrode bei Schweißbeginn eine falsche Lage einnimmt, da sie unmittelbar vor Zündung des Lichtbogens nicht einwandfrei beobachtet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sich die S-chut ζ wirkung durch verminderte Lichtdurcnlässigkeit unter Vermeidung der oben geschilderten Nachteile der bekannten Schutzvorrichtungen nur auf den Zeitraum erstreckt, in dem die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung eine für das zu schützende Äuge, unzuträgliche Intensität aufweist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das fotoelektrische Bauelement in Strahlungsrichtung gesehen hinter dem Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit und im wirkungsbereich der durch dieses. Bauteil hindurchgegangenen Strahlung angeordnet ist.

Dank der Anordnung des fotoelektrischen Bauelements hinter dem Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit itfird das folioelektrische Bauelement stets nur von der auch für das zu schützende Beoiiachterauge wirksamen Strahlung getroffen und sorgt über eine entsprechende Beeinflussung der am Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit anfliegenden elektrischen Spannung durch die elektronische Schaltung für eine automatische Anpassung der Lichtdurchlässigkeit dieses Beuteiis in der Weise, daß ständig für das Beobachterauge zuträgliche Beleuchtungsbedingungen herrschen.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform dör Erfindung enthält die an das fotoelektrische Bauelement angeschlossene elektronische Schaltung einen Oszillator, dessen Ausgang mit dem Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit verbunden ist. An dieses Bauteil kann dann eine elektrische Wechselspannung angelegt werden, was zur Steigerung der Lebensdauer dieses Bauteils erwünscht ist.

Eine bevorzugte Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung liegt in ihrem Einbau in einen Schutzschirm für Schweißer, wobei das Bauteil mit variabler Lichtdurchlässigkeit im Fenster und die elektronische Schaltung im Handgriff dieses Schutzschirmes angeordnet ist. Gegebenenfalls kann die erfindungegemäß ausgebildete Vorrichtung auch in eine am Kopf zu tragende Einrichtung wie eine Schweißbrille oder einen Schweißhelm eingebaut werden, die dann auch die elektronische Schaltung aufnimmt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Pig. 1 einen mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzvorrichtung ausgestatteten Schutzschirm für Schweißarbeiten in Vorderansicht,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Schutzschirm von Fig. 1,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild für den elektrischen Aufbau der erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzvorrichtung und

Fig. k und 5 zwei Realisierungsmöglichkeiten für die elektronische Schaltung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schutzvorrichtung .

Der in Fig. 1 dargestellte Schutzschirm 1 besitzt einen Handgriff ^f und ein Feneter 2, das einen lichtdurchlässigen Bauteil bildet und einen Teilbereich mit festem Lichtdurchlässigkeitsverhalten und hoher Dämpfung für den unsichtbaren Bereich des Strahlungsspektrums enthalten kann. Hinter dem Fenster 2 ist ein fotoelektrisches Bauelement 3 angeordnet, wie sich am besten aus der Schnittdarstellung in

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Fig. 2 erkennen läßt. Dieses fotoelektrische Bauelement 3 wird daher nur von der durch das Fenster 2 hindurchgegangenen und auch für das zu schützende Beobachterauge wirksamen Strahlung getroffen. Bas Fenster 2 ist vor allem im Bereich des fotoelektrischen Bauelements in seiner Lichtdurchlässigkeit variabel ausgebildet und kann dort beispielsweise aus Flüssigkristallen oder äquivalenten Mitteln wie Depolarisatoren bestehen, die zwischen Eolarisatoren mit zueinander rechtwinkligen Polarisationsrichtungen angeordnet sind. Die Dämpfungswirkung einer solchen Kristallschicht für hindurchgehendes Licht wird durch eine an der Schicht anliegende elektrische Spannung gesteuert. Die Größe dieser elektrischen Spannung ist eine Funktion der Intensität des einfallenden Lichtes.

Das Grundprinzip einer solchen elektrischen Schaltung ist in Eig. veranschaulicht. Die dargestellte Schaltung dient zur Beeinflussung einer Kristallschicht 8 und enthält als fotoelektrisches Bauelement beispielsweise einen Fototransistor 5» <ier mit einer passenden Apertur versehen ist. Außerdem enthält die Schaltung noch eine Spannungsquelle 6 und einen Widerstand 7· Das einfallende Licht kommt zur Einwirkung auf deft Fototransistor 5» der einen Strom durch den Widerstand 7 fließen läßt, was wiederum zu einer Änderung der an der Kristailschicht 8 anliegenden elektrischen Spannung führt, infolge deren sich die Lichtdurchlässigkeit der Kristallschicht 8 ändert. Die Dämpfungswirkung der Kristallschicht 8 für das durchgehende Licht ändert sich stets so, daß das dahinter befindliche Beobachterauge vor jeglicher schädlicher Strahlung geschützt ist, aber immer gute Beobachtungsbedingungen antrifft. Eine Zunahme der Strahlungsdämpfung durch die Kristallschicht" 8 oder sonst einen Polarisator vollzieht sich dabei mit einer sehr kleinen Zeitkonstanten in der Größenordnung einiger Millisekunden.

- Zur Erhöhung der maximal möglichen Lebensdauer für die Kristallschicht 8 empfiehlt sich die Anlage einer elektrischen Spannung mit alternierender Polarität an diese Kristallschicht. Dies wird möglich

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durch die Einfügung eines Oszillators in die elektronische Schaltung. Zwei Beispiele für einen solchen Schaltungsaufbau sind in Fig. k und dargestellt.

In Fig. k enthält der Oszillator einen Transistor 10 und einen Transformator 9 mit mehreren Wicklungen. In Fig. 5 ist der Oszillator aus einem Rechenverstärker 11 mit einer Kombination aus Widerständen und einem Kondensator aufgebaut, der über einen Transformator 12 mit der Kristallschicht 8 verbunden ist.

Durch die Anordnung des fotoelektrischen Bauelements 3 hinter dem in seiner Lichtdurchlässigkeit variablen Bauteil wie dem Fenster 2 in Fig. 2 ergibt sich ein System mit Bückkopplung. Durch den Einsatz dieser Eückkopplungsanordnung wird eine kürzere Ansprechzeit für das System erreicht. Die elektronische Schaltung und die erforderliche Spannungsquelle 6 können im Handgriff h des Schutzschirmes 1 untergebracht werden. Das beschriebene System kann auch so angeordnet werden, daß es in einer Schutzbrille oder einem Schutzhelm eingesetzt werden kann.

Die oben beschriebene Schutzvorrichtung kann auch auf anderen Gebieten als der Schweißtechnik eingesetzt werden. Sie eignet sich beispielsweise mit Vorteil dazu, die Augen des Bedienungspersonals von Baketengeschützen gegen die von der Mündungsflamme beim Abschuß einer Bakete ausgehende intensive Strahlung zu schützen.

Patentansprüche i

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Claims

Patentansprüche

M. Vorrichtung zum Schütze des menschlichen A-uges gegen Strahlung beim Umgang mit Licht emittierenden oder reflektierenden Quellen für starke Strahlung von rasch veränderlicher Intensität mit einem zwischen der Strahlungsquelle und einem zu schützenden Beobachterauge angeordneten Bauteil mit variabler LzLchtdurchlässigkeit wie beispielsweise einem zwischen zwei Eolarisatoren mit zueinander rechtwinkliger Polarxsationsrichtung eingefügten Flüssigkristall oder sonstigen Depolarisator, an dem eine elektrische Spannung anliegt, und mit einem der von der Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung ausgesetzten fotoelektrischen Bauelement, an das eine elektronische Schaltung für die Steuerung deran dem Bauteil, mit variabler Lichtdurchlässigkeit anliegenden elektrischen Spannung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das fotoelektrische Bauelement (3; 5) "lH"Strahlungsrichtung gesehen hinter dem Bauteil (2; 8) mit variabler Lichtdurchlässigkeit und im Wirkungsbereich der durch dieses Bauteil hindurchgegangenen Strahlung angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an das fotoelektrische Bauelement (3; 5) angeschlossene elektronische Schaltung einen Oszillator (9i 1Ö; 11, 12) enthält,· dessen Ausgang mit dem Bauteil (2; 8) mit variabler Lichtdurchlässigkeit verbunden ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ihren Einbau in einen Schutzschirm (1) für Schweißer in der Weise, daß die Schichten (8) des Bauteils mit variabler Lichtdurchlassigkeit im Fenster (2) und die elektronische Schaltung beispielsweise im Handgriff (^f) des Schutzschirmes angeordnet sind.

k* Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine am Kopf zu tragende Einrichtung wie eine Schweißbrille oder einen Schweißhelm eingebaut ist, die auch die elektronische Schaltung trägt.

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