DE2315308C3 - Vorrichtung zum Schütze des menschlichen Auges gegen beim Schweißen auftretende Strahlung - Google Patents

Description

♦5 Strahlung beim Schweißen ist auch dieser bekannte

optische Verschluß nur bedingt geeignet, da die den

von der Schweißstelle ausgehenden Wirkungen und Einflüssen unmittelbar ausgesetzte Photozelle zum einen in hohem Maße der Gefahr von Verunreinigun-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum 50 _gen ausgesetzt ist und auch korrodierenden Wirkun-Schutze des menschlichen Auges gegen beim Schwei- _gen unterliegt, die im Ergebnis dazu führen können, Ben auftretende Strahlung hoher Intensität mit im daß die Photozelle nicht in ausreichendem Maße auf Oberbegriff des Patentanspruches 1 im einzelnen an- f_{ür d}as menschliche Auge schädliche Strahlungsgegebenen Merkmalen. Intensitäten reagiert und diese die Flüssigkristall-Beim Schweißen bedarf es bekanntlich eines 55 schicht ungehindert passieren läßt, und zum anderen Schutzes des menschlichen Auges gegen die von der innerhalb eines sehr weiten Intensitätsbereiches linear Schweißstelle ausgehende starke elektromagnetische ansprechen müßte, um einerseits stets eine ausrei-Strahlung. Die Verwendung von dunkel getönten _chende Schutzwirkung und anderseits auch immer Brillen oder Schutzschirmen bietet zwar bei deren _e,_ne hinreichende Ausleuchtung bzw. Sicht auf die entsprechender Auslegung den gewünschten Strah- 60 Schweißstelle zu gewährleisten, was in der Praxis lungsschutz, sie erweist sich jedoch als sehr hinder- _nj_cht }_m gewünschten Maße erreichbar ist,
lieh bei den dem Schweißvorgang vorangehenden rj_er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeiten, da für deren Durchführung zur Schaffung Schutzvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu ausreichender Sichtverhältnisse die Schutzvorrichtung schaffen, die unter Verzicht auf mechanisch bewegte jeweils entfernt werden muß. 65 _Tei,_{e mit sehr} kurzer Ansprechzeit auf Änderungen

Eine aus der US-PS 24 23 320 bekannte Schutz- _{m der} intensität der einfallenden Strahlung reagiert I

vorrichtung, bei der unter Steuerung durch ein hinter _{und diese} Strahlungsintensität für das hinter dem I

einem Fenster angeordnetes fotoelektrisches Baueie- Schutzschirm befindliche Beobachterauge stets zuver- S

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lässig auf unschädlichen Weiten hält, dabei aber Beobachterauge wirksamen Strahlung getroffen. Das

gleichzeitig ständig ausreichende Sicht auf die Fenster 2 ist vor allem im Bereich des fotoelektri-

Schweißstelle gewährleistet sehen Bauelements 3 in seiner Lichtdurchlässigkeit

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgeriäß gelöst variabel ausgebildet und kann dort beispielsweise aus

durch die im kennzeichnenden Teil des Patent- 5 Flüssigkristallen oder äquivalenten Mitteln wie De-

anspruches 1 angegebenen Merkmale. polarisatoren bestehen, die zwischen Polarisatoren

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen mit zueinander rechtwinkligen Polarisationsrichtun-

der Erfindung sind in Unteransprüchen im einzelnen gen angeordnet sind. Die Dämpfungswuicung einer

gekennzeichnet solchen Kristallschicht für hindurchgehendes Licht

In der erfiudungsgemäß ausgebildeten Schutzvor- 10 wird durch eine an der Schicht anliegende elektrische

richtung kommt es in dem das fotoelektrische Bau- Spannung gesteuert. Die Größe dieser elektrischen

element und die Flüssigkristallschicht enthaltenden Spannung ist eine Funktion der Intensität des einfal-

elektronischen Kreis zu einer raschen Dämpfung der lenden Lichtes.

einfallenden Strahlungsintensität, indem das foto- Das Grundprinzip einer solchen elektrischen elektrische Bauelement mit Einsetzen der starken 15 Schaltung ist in F i g. 3 veranschaulicht Die darge-Schweißstrahlung etwa beim Zünden eines elektri- stellte Schaltung dient zur Beeinflussung einer Krischen Schweißlichtbogens an die Flüssigkristallschicht stallschicht 8 und enthält als fotoelektrisches Baueleeine relativ hohe Spannung gelangen läßt, die eine ment beispielsweise einen Fototransistors, der mit sehr rasche Erhöhung der Strahlungsdämpfung durch einer passenden Apertur versehen ist. Außerdem entdie Flüssigkristallschicht bewirkt. Damit vermindert ao hält die Schaltung noch eine Spannungsquelle 6 und sich auch die das fotoelektrische Bauelement selbst einen Widerstand 7. Das einfallende Licht kommt treffende Strahlung sehr rasch, und es stellt sich da- zur Einwirkung auf den Fototransistors, der einen mit schnell ein Gleichgewichtszustand in dem elek- Strom durch den Widerstand 7 fließen läßt, was wietronischen Kreis für die Flüssigkristallschicht ein, bei derum zu einer Änderung der an der Kristallschicht 8 dem die an dieser anliegende elektrische Spannung 25 anliegenden elektrischen Spannung führt, infolge deauf einem Wert liegt, der dem für das Beobachter- ren sich die Lichtdurchlässigkeit der Kristallschicht 8 auge zuträglichen Wert der Strahlungsdurchlässigkeit ändert. Die Dämpfungswirkung der Kristallschicht 8 entspricht, und das fotoelektrische Bauelement für das durchgehende Licht ändert sich stets so, daß braucht daher nur in der engeren Umgebung dieses das dahinter befindliche Beobachterauge vor jegli-Wertes linear zu reagieren. Insgesamt führt die erfui< 3° eher schädlicher Strahlung geschützt ist, aber immer dungsgemäße Ausbildung der Schutzvorrichtung zu gute Beobachtungsbedingungen antrifft. Eine Zueiner automatischen und hinreichend trägheitsarmen nähme der Strahlungsdämpfung durch die Kristall-Anpassung der Strahlungsdurchlässigkeit des Schutz- schicht 8 oder sonst einen Polarisator vollzieht sich schirmes in der Weise, daß ständig für das Beobach- dabei mit einer sehr kleinen Zeitkonstanten in der terauge zuträgliche und gleichzeitig zu einem beque- 35 Größenordnung einiger Millisekunden,
men Arbeiten ausreichende Beleuchtungsbedingungen Zur Erhöhung der maximal möglichen Lebensherrschen. dauer für die Kristallschicht 8 empfiehlt sich die An-

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise lage einer elektrischen Spannung mit alternierender

veranschaulicht; es zeigt Polarität an diese Kristallschicht. Dies wird möglich

F i g. 1 einen mit einer erfindungsgemäß ausgebil- 40 durch die Einfügung eines Oszillators in die elektro-

deten Schutzvorrichtung ausgestatteten Schutzschirm nische Schaltung. Zwei Beispiele für einen solchen

für Schweißarbeiten in Vorderansicht, Schaltungsaufbau sind in F i g. 4 und 5 dargestellt.

Fig.2 einen Vertikalschnitt durch den Schutz- In Fig.4 enthält der Oszillator einen Transistor

schirm von Fi g. 1, 10 und einen Transformator9 mit mehreren Wick·

F i g. 3 ein Prinzipschaltbild für den elektrischen « lungen. In F i g. 5 ist der Oszillator aus einem Re-

Aufbau der erfindungsgemäß ausgebildeten Schutz- chenverstärker 11 mit einer Kombination aus Wider-

vorrichtung und ständen und einem Kondensator aufgebaut, der über

F i g. 4 und 5 zwei Realisierungsmöglichkeiten für einen Transformator 12 mit der Kristallschicht 8 ver-

die elektronische Schaltung einer erfindungsgemäß bunden ist.

ausgebildeten Schutzvorrichtung. ' so Durch die Anordnung des fotoelektrischen Bauele-

Der in F i g. 1 dargestellte Schutzschirm 1 besitzt ments 3 hinter dem in seiner Lichtdurchlässigkeit vaeinen Handgriff4 und ein Fenster2, das einen licht- riablen Bauteil wie dem Fenster2 in Fig.2 ergibt durchlässigen Bauteil bildet und einen Teilbereich sich ein System mit Rückkopplung. Durch den Einmit festem Lichtdurchlässigkeitsverhalten und hoher satz dieser Rückkopplungsanordnung wird eine kür-Dämpfung für den unsichtbaren Bereich des Strah- 55 zere Ansprechzeit für das System erreicht. Die eleklungsspektrums enthalten kann. Hinter dem Fen- tronische Schaltung und die erforderliche Spannungsster 2 ist ein fotoelektrisches Bauelement 3 angeord- quelle 6 können im Handgriff 4 des Schutzschirmes 1 net, wie sich am besten aus der Schnittdarstellung in untergebracht werden. Das beschriebene System F i g. 2 erkennen läßt. Dieses fotoelektrische Bauele- kann auch so angeordnet werden, daß es in einer ment 3 wird daher nur von der durch das Fenster 2 60 Schutzbrille oder einem Schutzhelm eingesetzt werhindurchgegangenen und auch für das zu schützende den kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ment eine erste Polarisatorplatte ία Abhängigkeit von Patentansprüche: der durch das Fenster hindurchgehenden Strahlung relativ zu einer zweiten Polarisatorpiatte verdreht und

1. Vorrichtung zum Schütze des menschlichen damit die Lichtdurchlässigkeit dieser Kombination Auges gegen beim Schweißen auftretende Strah- 5 von Polarisatorplatten straMungsabhängig verändert hing hoher Intensität mit einem zwischen der werden kann, ermöglicht zwar eine Anpassung der Strahlungsquelle und einem zu schützenden Be- Lichtdurchlässigkeit an die jeweiligen Beleuchtungsobachterauge angeordneten Schutzschirm aus Verhältnisse, sie arbeitet jedoch wegen der Verweneinem Bauteil mit variabler Strahlungsdurchlässig- dung mechanisch bewegter Bauteile unbequem langkeit und mit einem auf der gleichen Seite dieses io sam, und sie ist außerdem störanfällig im Betrieb und Schutzschirmes wie das Beobachterauge angeord- aufwendig in ihrer Herstellung,
neten fotoelektrischen Bauelement für die Erzeu- Aus der GB-PS 9 09 342 ist weiter ein in seiner gung einer die Strahlungsdurchlässigkeit des den Lichtdurchlässigkeit steuerbares Filter bekannt, das Schutzschirm bildenden Bauteils steuernden elek- dem Objekt einer photographischen Kamera vorgetrischen Spannung, dadurch gekenn-15 schaltet werden kann, um konstante Beleuchtungszeichnet, daß das in seiner Strahlungsd^rch- Verhältnisse für diese Kai^era zu erzielen. Dieses belässigkeit steuerbare Bauteil eine zur Strahlungs- kannte Filter enthält als aktives Element einen in steuerung an sich bekannte Flüssigkristallschicht einem durchsichtigen Behälter angeordneten Elektrode) ist, die zusammen mit dem auf ihrer dem zu lyten, aus dem unter Steuerung durch ein zwischen schützenden Beobachterauge zugewandten Seite 20 Filter und Kamera angeordnetes Fotoelement ein angeordneten fotoelektrischen Bauelement (3; 5) _mem- oder weniger starker und damit mehr oder weeinen elektronischen Kreis mit aperiodischer _ni_ger lichtdurchlässiger Belag auf den Behälterwän-Selbstregulierung und in diesem Kreis das Rück- den niedergeschlagen werden kann. Auch dieses bekopplungselement bildet. kannte Filter arbeitet relativ langsam, und es eignet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 _si_cn daher nur zum Ausgleich relativ langzeitig eriolkennzeichnet, daß die das fotoelektrische Bauele- gender und auch nicht zu starker Änderungen in der ment (3; 5) einschließende elektronische Schal- Beleuchtungsintensität

tung einen Oszillator (9, 10; 11, 12) enthält, des- I_n der US-PS 35 75 491 ist schließlich noch ein sen Ausgang mit der Flüssigkristallschicht (8) ver- optischer Verschluß beschrieben, der als aktives EIebunden ist. 30 _ment eine Flüssigkristallschicht enthält, deren Licht-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ge- durchlässigkeit durch die Anlage zweier verschiedekennzeichnet durch ihren Einbau in einen Schutz- _ner elektrischer Spannungen von einem Maximalwert schirm (1) für Schweißer in der Weise, daß die _auf einen Minimalwert und umgekehrt umgeschaltet Flüssigkristallschicht (8) im Fenster (2) und die werden kann. Für die Erzeugung der beiden elektridaran anschließende elektronische Schaltung im 35 sehen Spannungswerte ist die Flüssigkristallschicht Handgriff (4) des Schutzschirmes (1) angeordnet _üb_er ein RC-Glied mit einem Flipflop verbunden, der ^ist· seinerseits in seinem Zustand von einer Photozelle

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ge- bestimmt wird, die zwischen der Flüssigkristallschicht kennzeichnet durch ihren Einbau in eine Schweiß- einerseits und einer sie beleuchtenden Lichtquelle anbrille oder einen Schweißhelm, die bzw. der so- 40 derseits angeordnet ist und damit von dem gleichen wohl die Flüssigkristallschicht (8) als auch die Licht getroffen wird wie die Flüssigkristallschicht, so daran anschließende elektronische Schaltung ent- daß sie deren Lichtdurchlässigkeit in Abhängigkeit ^nältt von der Intensität des einfallenden Lichtes umschalten kann. Als Schutzvorrichtung gegen schädliche