DE3017215C2

DE3017215C2 - Welding protection arrangement

Info

Publication number: DE3017215C2
Application number: DE19803017215
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: MAYER KARL 8050 FREISING DE; Mayer Karl 8050 Freising
Current assignee: Hosp Jun Franz 8911 Pestenacker De
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1983-06-01
Also published as: JPS571575A; DE3017215A1

Description

2020th

Die Erfindung betrifft eine mit einem elektrischen Schweißgerät verbundene, elektrisch-automatisch arbeitende Anordnung zum Schutz gegen die schädlichen optischen und mechanischen Wirkungen des Schweißlichtbogens, unter Verwendung einer mittels einer elektrischen Schaltungsanordnung entweder mechanisch (mittels eines mit einer Federkraft zusammenwirkenden elektromagnetischen Spannung beeinflußbaren Depolarisators) zwischen einer die Durchsicht auf die Schweißzone freigebenden Öffnungslage und einer die schädliche Strahlung absorbierenden Sperrlage gesteuerten Sichtblende.The invention relates to an electrically-automatically operating device connected to an electric welding device Arrangement for protection against the harmful optical and mechanical effects of the welding arc, either mechanically using an electrical circuit arrangement (can be influenced by means of an electromagnetic voltage interacting with a spring force Depolarisators) between an opening position that allows viewing of the welding zone and a die harmful radiation absorbing barrier layer controlled screen.

Die Verwendung von effektiv und zuverlässig wirksamen Schutzanordnungen (Handschirm, Schutzhelm) beim Arbeiten mit elektrischen Schweißgeräten ist ein seit Beginn dieser Technik aktuelles Bedürfnis, das auch in der Patentliteratur in Gestalt unterschiedlichster Vorschläge zur Ausbildung und Arbeitsweise derartiger Schutzanordnungen sichtbar wird. Dabei sind dem allgemeinen Fortschritt der Technik entsprechend Geräte mit elektrisch-automatischer Funktion in den Vordergrund getreten, bei denen die den Durchblick auf den Schweißbereich freigebende oder sperrende bzw. Dämpfende Sichtblende entweder mittels eines Elektromagnetsystems mechanisch oder mittels eines Depolarisators (Flüssigkristallschicht) elektronisch-optisch erfolgt, wobei das den Sperrzustand der Sichtblende auslösende Signal bei modernderen Lösungen ausnahmslos durch ein den Schweißbereich beobachtendes, für die Lichtintensität im Schweißbereich sensitives photoelektrisches Element ausgelöst wird. Die Vielfalt in der technischen Ausgestaltung der bekannten Lösungsvorschläge steht in Einklang mit der Erfahrung während der der vorliegenden Erfindung vorausgehenden mehrjährigen intensiven Entwicklungsarbeiten auf diesem Spezialgebiet, welche die nicht von vornherein erkennbare außerordentliche Komplexität und Schwierigkeit der zu lösenden vielfältigen und in sich teilweise extrem widersprüchlichen Aufgaben deutlich aufgezeigt haben. Die bisher bekanntgewordenen Schutzanordnungen arbeiten nämlich, durchaus in Übereinstimmung mit dem Urteil kompetenter Fachleute, in der Praxis keineswegs vollauf zufriedenstellend und sind mit mehreren, teilweise schwerwiegenden Nachteilen behaftet. The use of effective and reliable protective arrangements (hand shield, hard hat) When working with electrical welding devices, a current need since the beginning of this technology has been this also in the patent literature in the form of a wide variety of suggestions for training and working methods such protection arrangements becomes visible. These are in accordance with the general progress of technology Devices with an electric-automatic function have come to the fore, where the perspective on The screen that releases or blocks or dampens the welding area either by means of an electromagnet system takes place mechanically or electronically-optically by means of a depolarizer (liquid crystal layer), the signal that triggers the blocking state of the screen without exception in more modern solutions by observing the welding area and being sensitive to the light intensity in the welding area photoelectric element is triggered. The variety in the technical design of the known Proposed solutions are consistent with experience during the preceding the present invention several years of intensive development work in this special field, which the recognizable extraordinary complexity and difficulty of the manifold and intrinsically to be solved have clearly shown extremely contradicting tasks. The protection orders that have become known so far namely, work in practice, entirely in accordance with the judgment of competent specialists by no means completely satisfactory and have several disadvantages, some of them serious.

Der bedeutsamste, ausnahmslos allen bisher bekannten Lösungen gemeinsame Nachteil ist darin zu sehen, daß das elektrische Kommando zur Steuerung der Sichtblende in ihren Sperrzustand zu spät erfolgt, so daß der Schweißer wenn auch nur für relativ kurze Zeit dem insbesondere wegen seines UV-Anteils äußerst schädlichen Blitz des Schweißlichtbogens susgesetzt ist, was in jedem Falle bei länger dauernden Schweißarbeiten mit ständiger Wiederholung des Lichtblitzes beim jedesmaligen Zünden des Schweißlichtbogens zu gegebenenfalls irreversiblen Augenschäden führen kann. Darüber hinaus kann eine nicht rechtzeitige Steuerung der Sichtblende in ihren Sperrzustand auch zu mechanischen Verletzungen der Augen oder zu Gesichtsnarben ίο des Schweißers durch sogenannte Schweißpratzer oder insbesondere durch teilweise noch glühende, beim Entschlacken der Schweißstelle platzende Schweißschlacken führen, wobei in der Praxis üblicherweise gleichfalls die Schutzanordnung benützt wird. Einschlägige Statistiken der Berufsgenossenschaften aller Industriestaaten ergeben den übersehbaren Nachweis, daß die Zahl derartiger Verletzungen mit den dazugehörigen Schadensfolgen beunruhigend hoch ist. Ein weiterer bedeutsamer Nachteil der vorerwähnten verspäteten Steuerung der Sichtblende in ihren Sperrzustand besteht in einer möglichen Qualitätsminderung der tächweißarbeit, weil der Schweißer teils aus Ängstlichkeit vor dem zu erwartt«ilen schädlichen Lichtblitz, teils aus Blendung die Schweißelektrode nicht exakt angesetzt hält und daher die Schweißstelle unsauber wird und vielfach sogar kostensteigernd nachgearbeitet werden muß. Die Ursache für die verspätete Steuerung der Sichtblende liegt in der bereits erwähnten Verwendung eines photoelektrischen Elements zur Erzeugung bzw. Auslösung des Sperrsignals. Ein derartiges Element kann — ohns daß dies näher begründet werden muß — logischerweise erst dann ansprechen, wenn der schädliche Lichtbogen bereits entstanden ist und kommt also unabwendbar zu spät, um die Sichtblende rechtzeitig zu sperren, ganz abgesehen davon, daß sich zu diesem an sich bereits verspäteten Steuersignal auch noch die Zeitkonstante für nachgeordnete Schalt- und Bauelemente addiert. Zur Verdeutlichung dieses schwerwiegendsten der Nachteile der bisher bekannten Anordnungen nochmals kurz und anders formuliert bleibt also festzustellen, daß primär der schädliche Lichtbogen entstehen muß, bevor in sekundärer Folge das Sperrsignal ausgelöst wird. Bei Verwendung von photoeiektrischen Einrichtungen zur Auslösung beziehungsweise Erzeugung des Sperrsignals für die Sichtblende kann also — unabhängig von der wie immer gearteten Raffinesse nachgeordneter Schaltungen auch elektronischer und damit praktisch trägheitsloser Bauart — in keiner Weise gewährleistet werden.The most significant disadvantage, common to all previously known solutions without exception, is to be seen in that the electrical command to control the screen in its locked state takes place too late, so that the welder, even if only for a relatively short time, which is extremely harmful, especially because of its UV component Flash of the welding arc is suspended, which is always the case with longer welding work constant repetition of the flash of light each time the welding arc is ignited, if necessary irreversible eye damage. In addition, failure to timely control of the The screen in its locked state can also cause mechanical injuries to the eyes or facial scars ίο of the welder by so-called welding scratches or in particular by partially still glowing, when Purification of the welding point lead to bursting welding slag, which is usually the case in practice the protective order is also used. Relevant Statistics from the employers' liability insurance associations in all industrialized countries provide clear evidence that that the number of such injuries and the associated damage is worryingly high. Another significant disadvantage of the aforementioned delayed control of the screen in their Locked state consists in a possible reduction in the quality of the welding work because the welder is partly off Fear of what is expected to be harmful Flash of light, partly due to glare, does not hold the welding electrode precisely and therefore the welding point becomes unclean and in many cases even has to be reworked, increasing costs. The cause of the Delayed control of the screen is due to the already mentioned use of a photoelectric element for generating or triggering the locking signal. Such an element can - without further explanation must be justified - logically only address when the damaging arc has already occurred was created and is inevitably too late to block the screen in good time, quite apart from that from the fact that in addition to this already delayed control signal, there is also the time constant for subordinate Switching and components added. To illustrate this most serious of the drawbacks of the previously known arrangements again briefly and formulated differently, it remains to be stated that primarily the damaging arc must arise before the locking signal is triggered as a secondary consequence. at Use of photoelectric devices to trigger or generate the blocking signal for the screen can therefore - regardless of the sophistication of the downstream circuits also electronic and thus practically inertia-free design - cannot be guaranteed in any way.

Der vorstehend geschilderte große Nachteil gilt, wie schon gesagt, für alle bisher bekanntgewordenen beispielsweise in den nachgenannten Literaturstellen offenbarten Schutzanordnungen:The major disadvantage outlined above applies as already said, for all previously known, for example in the literature references mentioned below disclosed protection arrangements:

1. CH1. CH

2. CH2. CH

3. FR-3. FR-

4. DE4. DE

5. GB5th GB

6. US-6. US

7. DE7. DE

8. FR-8. FR-

9. US9. US

10. DE·10. DE

11. GB11th GB

-PS3 93 632
I-PS5 62 607
PS 74 09 611
OS 25 5U 559
-PS 8 34 021
■PS 24 23 320
-AS 23 1S 308
■PS 73 10 949
•PS 35 40 058
OS 23 49 794
PS 10 77 096-PS3 93 632
I-PS5 62 607
PS 74 09 611
OS 25 5U 559
-PS 8 34 021
■ PS 24 23 320
-AS 23 1S 308
■ PS 73 10 949
• PS 35 40 058
OS 23 49 794
PS 10 77 096

Von diesen bekennen Anordnungen sind diejenigen nach Ziffer 1 bis 6 und U. welche mit einerOf these confessing orders, those according to numbers 1 to 6 and U. are those with a

■ elektromagnetisch-mechanischen Sichtblende arbeiten, außer dem vorgenannten Nachteil eines verspäteten Sperrsignals mit weiteren, für ihren praktischen Einsatz äußerst nachteiligen Fehlern behaftet. Insbesondere sind die dort verwendeten Elektromagnetsysteme in Verbindung mit der Betriebsart, daß sie die Sichtblende aus ihrer normalen Öffnungslage in die Sperrlage bewegen, entweder bei einem für eine praktisch brauchbare Durchsicht auf die Schweißzone erforderlichen großen Hub des Magnetkerns gemäß physikalisehen Gesetzmäßigkeiten viel zu träge, um die Sichtblende rechtzeitig in ihre Sperrlage zu bewegen oder sie gestatten bei zwar kürzerer Funktionszeil, aber entsprechend verkleinertem Ankerhub nur eine schlechte Durchsicht durch ein relativ winziges Sichtfenster beziehungsweise durch gegeneinander verschiebbare Gitteranordnungen. Nach den vorerwähnten physikalischen Gesetzmäßigkeiten gilt nämlich für die Dimensionierung eines Elektromagneten folgende Regel: Macht man Hen Mannst für pinpn aii.sreirhpnrlen Huh Ηργ Sichtblende entsprechend groß, so ist er unbrauchbar schwer und vor allem aber in seiner Zeitkonstante träge, so daß er die Sichtblende nicht schnell genug steuert. Macht man ihn für kleineren Hub der Sichtblende entsprechend klein, so ist er zwar in seiner Zeitkonstante schneller, aber dafür in seiner Magnetkraft nicht stark genug für eine rechtzeitige Steuerung der Sichtblendenmasse. Diese Gesetzmäßigkeit ist unabwendbar und verurteilt alle elektromagnetischen Lösungen der bisher bekannten Bauart und Arbeitsweise von vornherein zum Scheitern. Darüber hinaus sind keinerlei Vorkehrungen getroffen, die ein Wiederöffnen der Sichtblende verhindern, wenn der Schweißlichtbogen im Verlauf des Schweißvorganges nur ganz kurzzeitig verlischt und unmittelbar darauf wieder einsetzt, wie dies infolge unregelmäßigem Elektrodenabbrand oder zu weit gezogenen; Lichtbogen in der Praxis bekanntlich öfter der Fall ist.■ Electromagnetic-mechanical screen work, except for the aforementioned disadvantage of a delayed opening Blocking signal afflicted with further errors, which are extremely disadvantageous for their practical use. In particular are the electromagnetic systems used there in connection with the operating mode that they are the screen move from their normal open position to the blocked position, either handy for one for one useful view of the welding zone required large stroke of the magnetic core according to physis see Laws far too sluggish to move the screen into its blocked position in good time or with a shorter function line but a correspondingly reduced armature stroke, they only allow a bad one View through a relatively tiny viewing window or through one that can be slid against each other Grid arrangements. According to the aforementioned physical laws, the following applies to the dimensioning of an electromagnet the following rule: If one makes Hen Mannst for pinpn aii.sreirhpnrlen Huh Ηργ The screen is correspondingly large, so it is unusually heavy and, above all, its time constant is sluggish, so that he does not control the screen fast enough. It is made for a smaller stroke of the screen correspondingly small, it is faster in its time constant, but not strong in its magnetic force enough for a timely control of the screen mass. This law is inevitable and condemns all electromagnetic solutions of the previously known design and mode of operation from the outset to failure. In addition, no precautions have been taken to prevent the screen from being opened again prevent if the welding arc only extinguishes very briefly in the course of the welding process and Immediately afterwards again, as is the case due to irregular electrode wear or too far drawn; It is well known that electric arcs are more common in practice.

Aber auch bei den bekannten Schutzanordnungen mit elektronisch gesteuerter Sichtblende, d. h. mit einem durch Anlegen einer elektrischen Spannung gesteuerten Depolarisator (Flüssigkristall), existieren bediutsame Nachteile, die ein zufriedenstellendes Arbeiten selbst dann nicht gewährleisten würden, wenn das Signal zur Steuerung der Sichtblende in ihren Sperrzustand nicht verspätet wäre. Die weit verbreitete und durchaus verständliche Annahme, daß mit der Verwendung einer derartigen elektronischen Sichtblende alle bisherigen Probleme mechanischer Sichtblenden automatisch gelöst seien, ist nämlich in mehrfacher Hinsicht falsch. Insbesondere besitzen derartige Depolarisatoren, jedenfalls nach dem derzeitigen weltweiten Stand der Technik und voraussichtlich noch auf unabsehbare Sicht eine Zeitkonstante bezüglich ihrer Umpolung, welche weit über der für einen echten Augenschutz erforderlichen relativ sehr kurzen Zeitspanne liegt, nämlich im günstigsten Falle eine Zeitkonstante von etwa 80 bis 100 ms, denen eine für einen echten Schutz erlaubte Zeitspanne zur Steuerung der Sichtblende von weniger als 10 ms gegenübersteht. Der Beweis hierfür findet sich ω sowohl in der einschlägigen Fachliteratur als auch in Datenblättern der Hersteller von Flüssigkristallen und weiterhin auch in Prospektangaben allerjüngsten Datums eines Herstellers für Schutzgeräte der in Frage stehenden Art. welche derzeit auf dem Markt angeboten werden. Darüber hinaus haben derartige Flüssigkristall-Sichtblenden keinerlei filternde Eigenschaften insbesondere gegen die besonders gefährliche UV-Strahlung des Schweißlichtbogens wie etwa ein Dunkelglas der in der Schweißtechnik verwendeten Normen und sie weisen ferner auch nicht die gleichfalls schädliche Infrarot-Strahlung zurück. Wegen der viel zu trägen Reaktionszeit der Flüssigkristall-Sichtblende und der fehlenden Filterung und Dämpfung hat man bei dem zuletzt genannten bekannten Schutzgerät zu einem Kompromiß gegriffen: Das Sichtfenster der Schutzanordnung ist etwa zur Hälfte mit einer Flüssigkristallschicht und zur anderen, darüberliegenden Hälfte mit einem auswechselbaren Dunkelglas üblicher Norm bestückt. Da jedoch die Flüssigkristallschicht beim Zünden des Schweißlichtbogens noch für dif" vorgenannte Zeitspanne von etwa 80 bis 100 ms durchsichtig bleibt und damit kein Augenschutz vorhanden wäre, sind dämpfende Filterscheiben vorgesehen. Die gesamte Anordnung hat also die unübersehbaren Nachteile, daß erstens beim Ansetzen der Schweißelektrode infolge der Filterscheiben keine wünschenswert volltransparente, sondern °rundsätz!ich nur stsrkBut also with the known protection arrangements with electronically controlled screen, d. H. with a Depolarizer (liquid crystal) controlled by an electrical voltage exist Disadvantages that would not ensure satisfactory operation even if the signal was to Control of the screen in its locked state would not be delayed. The widespread and quite understandable assumption that with the use of such an electronic screen all previous Problems with mechanical screens are automatically solved is wrong in several ways. In particular, have such depolarizers, at least according to the current worldwide status of Technology and probably a time constant with regard to their polarity reversal in the foreseeable future, which is far beyond the relatively very short period of time required for real eye protection, namely in In the best case, a time constant of around 80 to 100 ms, which one allowed for real protection Time to control the screen of less than 10 ms. The proof for this can be found in ω both in the relevant specialist literature and in data sheets from the manufacturers of liquid crystals and also in prospectus information the very latest date of a manufacturer for protective devices of the in question standing art. which are currently offered on the market. In addition, such liquid crystal screens have no filtering properties, especially against the particularly dangerous UV radiation of the Welding arc such as a dark glass of the standards used in welding technology and they have nor does the equally harmful infrared radiation return. Because of the slow response time the liquid crystal screen and the lack of filtering and damping are the last ones mentioned known protective device resorted to a compromise: the viewing window of the protective arrangement is about half with a liquid crystal layer and the other, overlying half with an exchangeable one Standard standard dark glass fitted. However, there is the liquid crystal layer when the welding arc is ignited still for dif "the aforementioned period of about 80 to 100 ms remains transparent and thus no eye protection would be available, are dampening filter discs intended. The entire arrangement has the obvious disadvantages that firstly when Attachment of the welding electrode as a result of the filter discs is not a desirable fully transparent one, but rather ° basically! I just stsrk

Durchsicht Huf denInspection of the hoof

Schweißbereich gegeben ist und daß zweitens nach dem Aufleuchten des Schweißlichtbogens der Schweißer seine Augenstellung von der Freisichtzone zum Dunkelglas hin ganz beträchtlich verändern muß, was ein erneutes Suchen der eigentlichen Schweißstelle notwendig macht und zu einer Beeinträchtigung der Schweißqualität führen kann. Solange es also keine Flüssigkristallanordnungen gibt, die ihren optischen Zustand In weniger als etwa 10 ms ändern und die darüber hinaus gleichzeitig auch eine möglichst volltransparente Durchsicht gewähren und eine gegen die schädliche Strahlung des Schweißlichtbogens wirksame Filtereigenschaft besitzen, kann von derartigen elektronischen Schutzanordnungen auf keinen Fall eine für die Praxis optimale Lösung der anstehenden Probleme erwartet werden.The welding area is given and that, secondly, after the welding arc lights up, the welder his eye position has to change quite considerably from the clear view zone to the dark glass, which a renewed search for the actual welding point makes it necessary and adversely affects the Welding quality can lead. As long as there are no liquid crystal arrangements that have their optical Change state in less than about 10 ms and, moreover, at the same time as possible Grant a fully transparent view and one against the harmful radiation of the welding arc have effective filter properties, can by no means of such electronic protection arrangements an optimal solution for the problems at hand can be expected in practice.

Von dem im Vorhergehenden geschilderten Stand der Technik ausgehend soll mit der vorliegenden Erfindung eine Schutzanordnung der eingangs genannten Art geschaffen werden, bei der unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile der bisher bekai Hen Anordnungen und mit einer praxisgerechten Gestaltung und Gesamtanordnung ein rechtzeitiges Überführen der Sichtblende in ihren Sperrzustand sichergestellt ist. Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß die Sichtblende über einen elektrischen Schwellwertschalter gesteuert wird, der auf Spannungsänderungen im Schweißlichtbogenkreis derart anspricht, daß er zur Öffnung der Sichtblende bei einer jeweils den absoluten Größen der Spannung im Schweißelektrodenkreis analogen Schwellwertsignalspannung durchschaltet, welche kleiner als die Elektroden-Leerlaufspam.ung, aber größer als die bei gezündetem Schweißlichtbogen auftretende maximale Elektrodenschweißspannung ist und zur Sperrung der Sichtblende bei einer Schwellwertsignalspannung abschaltet, welche größer als die Elektrodenkurzschlußspannung, vorzugsweise aber nur geringfügig kleiner als die Elektroden-Leerlaufspannung ist.The present invention is based on the prior art described above a protective arrangement of the type mentioned can be created in which, while avoiding the described disadvantages of the previously known arrangements and with a practical design and overall arrangement a timely transfer of the Screen is ensured in its locked state. This is achieved according to the invention in that the screen is controlled by an electrical threshold switch that responds to changes in voltage responds in the welding arc circuit in such a way that it is used to open the screen at one of the absolute Voltage magnitudes in the welding electrode circuit switches through the analog threshold value signal voltage, which is smaller than the electrode no-load voltage, but greater than that when the welding arc is ignited occurring maximum electrode welding voltage and to block the screen at a threshold signal voltage switches off, which is greater than the electrode short-circuit voltage, but preferably only is slightly less than the electrode open circuit voltage.

Prinzipiell könnte das Steuersignal auch aus der Stromcharakteristik oder aus dem magnetischen Verhalten des Schweißgerätes abgeleitet werden, aber diesbezügliche Untersuchungen haben ergeben, daß dies mit mehreren gravierenden Nachteilen verbunden wäre. Insbesondere wäre einmal entweder eine aufwendige transformatorische oder magnetische Kopplung mit dem Schweißelektrodenkreis oder ein Eingriff in das Innere des Schweißgerätes selbstIn principle, the control signal could also be derived from the current characteristic or from the magnetic behavior of the welding machine can be derived, but related investigations have shown that this would be associated with several serious disadvantages. In particular, there would be either one complex transformer or magnetic coupling with the welding electrode circuit or a Intervention in the interior of the welding machine itself

erforderlich, was vor allem eine nachträgliche Montage der Schutzanordnung bei den zahlreichen bereits in der Industrie arbeitenden Schweißgeräten außerordentlich erschweren und verteuern würde. Insbesondere aber wäre eine Lösung dieser Art nicht universell anwendbar, weil die Strom- resp. Magnetcharakteristiken verschiedener Schweißgeräte nicht einheitlich sind. Mit der gemäß der Erfindung vorgesehenen Ableitung der Steuerv/nale aus der Spannungscharakteristik im Schweißtlektrodenkreis werden hingegen mehrere Vorteile gleichzeitig erreicht: Zum einen biioen die aus der Elektroden-Leerlaufspannung, der FJektroden-Kiir/.schlußspannung und der bei gezündetem Schweißlichtbogen herrschenden Schweißspannung bestehenden Spannungsniveaus im Schweißelektrodenkreis im Gegensatz zu dem bei elektrischen Schweißgeräten zwischen sehr großen Grenzwerten im Bereich von 5 bis 800 A variablen Schweißstrom fest eingeprägte Größen, so daß sie sehr viel leichter als der unkontrollierbare SrhwpiBstrom erfaßbar nml auswertbar sind. Andererseits ist der Verlauf der Spannungskurve im Schweißelektrodenkreis bei unterschiedlichen Schweißgerätetypen zwar nicht hinsichtlich der absoluten Spannungsgrößen, aber bezüglich der Charakteristik bei allen Schweißgeräten einheitlich beziehungsweise weitestgehend übereinstimmend sogar weltweit genormt, was sich aus den Sicherheitsvorschriften für berührungssichere elektrische Spannungen erklärt, so daß in sehr vorteilhafter und konstensparender Weise eine für alle Schweißgerätetypen einheitlich verwendbare universeile Ausgestaltung und Arbeitsweise der erfindungs· emäßen Schutzanordnung realisierbar ist. Insbesondere aber sind die Spannungsreflexe im Schweißelektrodenkreis lichtbezogen zeitlich voraus, so daß ein die Sichtblende steuerndes Signal ausgelöst und weiterverarbeitet werden kann, bevor der Lichtbogen zündet. Weiterhin kann die Ankopplung der Schaltungsanordnung an das Schweißgerät selbst bei nachträglicher Montage der Schutzanordnung ohne Eingriff in das Schweißgerät überaus rasch und einfach vorgenommen werden, weil der Schweißelektrodenkreis in jedem Falle frei zugänglich ist. Ferner ist es besonders vorteilhaft, daß mit der elektrischen Ankopplung der Schutzanordnung an die Elektrodenspannung des Schweißgerätes alle Probleme hinsichtlich der Einhaltung von Sicherheitsvorschriften für Berührungsspannungen automatisch eliminiert sind, weil die entsprechenden Auflagen bereits vom Hersteller des Schweißgerätes erfüllt sein müssen, um den Schweißelektrodenkreis berührungssicher zu gestalten. Weiterhin werden durch die Speisung der Schutzanordnung aus dem Schweißelektrodenkreis spezifische Stromquellen oder zusätzliche elektrische Bauteile wie Sicherheitstransformatoren zur Ankopplung an das Stromnetz des Schweißgerätes, wie sie bei bisher bekannten Schutzanordnungen notwendig sind, automatisch eingespart weil der Schweißelektrodenkreis einerseits eine stabile Stromquelle darstellt und andererseits selbst die Elektroden-Leerlaufspannung einen berührungssicheren Wert nicht übersteigt.required, which is above all a subsequent assembly The protective arrangement in the numerous welding devices already working in industry is extraordinary would make it more difficult and expensive. In particular, a solution of this kind would not be universally applicable, because the electricity resp. Magnetic characteristics of different welding machines are not uniform. With the according to the invention provided derivation of the control signals from the voltage characteristic im On the other hand, several advantages are achieved at the same time: On the one hand, they are eliminated the open circuit voltage of the electrodes, the open circuit voltage of the electrode and the welding voltage prevailing when the welding arc is ignited Voltage levels in the welding electrode circuit in contrast to that in electrical welding machines between very high limit values in the range of 5 to 800 A variable welding current fixed values, so that they can be evaluated much more easily than the uncontrollable SrhwpiBstrom detectable nml. On the other hand, there is the course of the voltage curve in the welding electrode circuit for different types of welding equipment not with regard to the absolute voltage magnitudes, but with regard to the characteristics All welding devices are standardized or largely consistent even worldwide, which is explained by the safety regulations for safe-to-touch electrical voltages, so that in a very advantageous and cost-saving way, a universal one that can be used uniformly for all types of welding equipment Design and mode of operation of the protective arrangement according to the invention can be implemented. In particular but are the voltage reflexes in the welding electrode circle ahead of time in terms of light, so that a The signal controlling the screen can be triggered and further processed before the arc ignites. Furthermore, the coupling of the circuit arrangement to the welding device can even be carried out afterwards Assembly of the protective arrangement is carried out extremely quickly and easily without interfering with the welding device because the welding electrode circuit is freely accessible in any case. It is also particularly advantageous that with the electrical coupling of the protective arrangement to the electrode voltage of the welding machine all problems related to compliance with safety regulations for touch voltages automatically are eliminated because the corresponding requirements have already been met by the manufacturer of the welding machine must in order to make the welding electrode circuit safe to touch. Furthermore, through the supply the protective arrangement from the welding electrode circuit specific power sources or additional electrical ones Components such as safety transformers for coupling to the power supply of the welding machine, as in previously known protection arrangements are necessary, automatically saved because the welding electrode circuit on the one hand represents a stable power source and on the other hand the electrode open circuit voltage itself does not exceed a touch-safe value.

Zweckdienlich wird gemäß einer Fortbildung der Erfindung der Schwellwertschalter als ein auf der Basis eines Schmitt-Triggers arbeitender elektronischer Schwellwertschalter ausgebildet, der indirekt von der Elektrodenspannung gespeist und mit einer Zenerdiode auf einen praktisch konstanten Ansprechwert getrimmt sowie mit seinem Signaleingang über ein Potentiometer an die Elektrodenspannung angekoppelt ist und der mit seinem Signalausgang direkt oder über einen Transistor den Lastkreis für die Sichtblende steuert. Dieser Schwellwertschalter gewährleistet eine von den variablen absoluten Größen der Spannung im Schweißelektrodenkreis unabhängige, für alle Schweißgerätetypen und üblichen Betriebsspannungen universell verwendbare Bauweise und prinzipielle Funktion der Schutzanordnung. According to a further development of the invention, the threshold value switch is expedient as a base of a Schmitt trigger working electronic threshold switch, which is indirectly controlled by the Electrode voltage fed and trimmed to a practically constant response value with a Zener diode as well as with its signal input via a potentiometer is coupled to the electrode voltage and with its signal output controls the load circuit for the screen directly or via a transistor. This Threshold switch ensures one of the variable absolute values of the voltage in the welding electrode circuit independent, universally usable for all types of welding equipment and common operating voltages Construction and basic function of the protective arrangement.

Eine frühzeitige Auslösung des Sperrsignals vor dem Zünden des Schweißlichtbogens wird gewährleistet, wenn gemäß einer Fortbildung der Erfindung die Schaltungsanordnung zur Steuerung der Sichtblende einen mit der Elektrodenspannung gekoppelten Signalschalter enthält, der bei gleichzeitiger Unabhängigkeit von der variablen absoluten Größe der Elektrodenspannung und von der Zeitdauer einer Spannungsreduzierung im Schweißelektrodenkreis bereits bei relativ sehr geringer Reduzierung der Elektrodenspannung in der Größenordnung von etwa 1% der Elektroden-Leerlaufspannung ein bedarfsweise positives oder negatives Steuersignal mit einer für seine Auswertung in der Schaltungsanordnung ausreichenden Zeitdauer liefert. Die Ausbildung und Arbeitsweise dieses Signalschalters gemäß dem in den zeichnerischen Unterlagen dargestellten Schaltbild ist hinsichtlich der gewünschten Spannungssensibilität und dem bezüglich des Zeitgewinnes praktisch nicht mehr überbietbar und stellt damit eine optimale Lösung dieser Teilaufgabe der Erfindung dar.An early triggering of the blocking signal before the welding arc is ignited is guaranteed, if, according to a development of the invention, the circuit arrangement for controlling the screen contains a signal switch coupled to the electrode voltage, which at the same time is independent on the variable absolute value of the electrode voltage and on the duration of a voltage reduction in the welding electrode circuit already with a relatively very small reduction in the electrode voltage in the Around 1% of the electrode open circuit voltage, a positive or negative if necessary Provides control signal with a period of time sufficient for its evaluation in the circuit arrangement. The design and operation of this signal switch according to that shown in the drawings The circuit diagram is with regard to the desired voltage sensitivity and the time savings practically impossible to beat and thus represents an optimal solution to this sub-task of the invention represent.

Bei elektrischen Schweißvorgängen kommt es bekantlich gelegentlich zu kurzzeitigen Unterbrechungen mit unmittelbar folgender Wiederzündung des Schweißlichtbogens, beispielsweise infolge zu großem Elektrodenabstand, ungleichmäßigem Elektrodenabbrand oder dergleichen. Solche kurzzeitigen Unterbrechungen könnten sowohl bei den bisher bekannten als auch bei der erfindungsgemäßen Schutzanordnung zu unerwünschten Wiederöffnen der Sichtblende vor Beendigung des Schweißvorgangs und damit zu Strahlungsschäden führen. Dies kann zuverlässig verhindert werden, wenn gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltungsanordnung zur Steuerung der Sichtblende einen Zeitverzögerungskreis enthält, mit dessen Hilfe die Steuerung der Sichtblende in ihre Öffnungslage nach dem Durchschalten (öffnen des Schwellwertschalters) jeweils zeitlich verzögert erfolgt. Gleichzeitig sorgt diese Maßnahme außerdem dafür, daß der Schweißer auch nach Beendigung des Schweißvorganges noch für eine gewisse Zeitspanne gegenüber der Schweißzone geschützt ist, so daß er weder auf den noch weißglühenden Schmelzbereich sehen kann noch durch etwaige im ersten Stadium des Erkaltens von der Schweißzone abplatzende Schlakkeniplitter verletzt werden kann. Durch die genannte Verzögerung wird also die Sichtblende erst dann in ihre Öffnungslage gebracht und damit die Durchsicht auf den Schweißbereich wieder freigegeben, wenn die erwähnten Gefahrenquellen eliminiert sind.It is well known that there are occasional brief interruptions in electrical welding processes with immediate re-ignition of the welding arc, for example due to excessive electrode spacing, uneven electrode wear or the like. Such short-term interruptions could become undesirable both in the case of the previously known protective arrangement as well as in the case of the protective arrangement according to the invention Reopening the screen before the end of the welding process and thus lead to radiation damage. This can reliably be prevented if, according to an embodiment of the invention, the circuit arrangement for controlling the Screen contains a time delay circuit, with the help of which the control of the screen in their The opening position after switching through (opening the threshold switch) takes place with a time delay. At the same time, this measure also ensures that the welder also after the end of the The welding process is still protected for a certain period of time with respect to the welding zone, so that it can neither see on the still incandescent enamel area nor through any in the first stage of the When cooling down, flaking flakes from the welding zone can be injured. Through the said Delay so the screen is only then brought into its open position and thus the view of the The welding area is released again when the sources of danger mentioned have been eliminated.

Zweckdienlich ist es, wenn die Schutzanordnung so gestaltet wird, daß die Stromversorgung der Schaltungsanordnung zur Steuerung der Sichtblende unabhängig von der Betriebs-Stromart des Schweißgerätes generell über einen oder mehrere vom Schweißgerät gespeiste Eingangsgleichrichter erfolgt, weil hierdurch eine kostensenkende einheitliche Ausbildung und elektrische Funktion der Schutzanordnung möglich ist, ganz gleich welcher Art die Betriebsspannung des Schweißgerätes ist Herrscht nämlich im Schweißeiektrodenkreis ohnedies Gleichspannung, so passiert dieseIt is useful if the protective arrangement is designed so that the power supply to the circuit arrangement for controlling the screen regardless of the operating current of the welding machine generally takes place via one or more input rectifiers fed by the welding machine, because this results in them a cost-reducing, uniform design and electrical function of the protective arrangement is possible, Regardless of the type of operating voltage of the welding device, it is in the welding electrode circuit DC voltage anyway, this is what happens

den Eingangsgleichrichtei unverändert als Gleichspannung, wogegen Wechselspannung gleichgerichtet wird, so daß ausgangsseitig einheitliche Spannung für die Schutzanordnung zur Verfügung steht.the input rectification unchanged as DC voltage, whereas alternating voltage is rectified so that the output side has a uniform voltage for the Protection arrangement is available.

Die Schutzanordnung gemäß der Erfindung kann wie bereits erwähnt sowohl mit mechanisch als auch mit elektronisch gesteuerter Sichtblende betrieben werden. Wegen der einleitend geschilderten Nachteile elektronisch gesteuerter Sichtblenden erscheint es in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der dieser Erfindung zugrunde liegenden Entwicklungsarbeiten jedenfalls derzeit jedoch vorteilhaft, eine mechanisch gesteuerte Sichtblende zu verwenden, allerdings unter der Voraussetzung, daß diese in Einklang mit dem vorzeitigen Steuersignal ausreichend schnell funktioniert. Dies wird gewährleistet, wenn die Sichtblende kraftschlüssig mit den Tauchankern zweier Solenoide verbunden ist, welche bei Erregung die in ihren antimagnetischen Führungsrohren gleitend geführten Tauchanker entgegen einer Federkraft bewegen. Solenoide haben im VergleichThe protective arrangement according to the invention can, as already mentioned, both mechanically and with electronically controlled screen can be operated. Because of the disadvantages outlined in the introduction, electronically controlled screens appear in accordance with the results of this invention The underlying development work is currently advantageous in any case, a mechanically controlled one Use screen, but provided that this is consistent with the premature Control signal works fast enough. This is guaranteed if the screen is frictionally connected to the plunger armature of two solenoids is connected, which when excited the in their antimagnetic Guide tubes slide guided plunger move against a spring force. Solenoids have im comparison

zuto

ElektromagnetenElectromagnets

mitwith

gcSCniüSäcMcii'igcSCniüSäcMcii'i

Eisenkern, wie sie bei den bekannten Anordnungen verwendet werden, bekanntlich eine wesentlich kleinere Zeitkonstante, was für eine möglichst flinke Auswertung des Sperrsignals von Vorteil ist. Darüber hinaus gestatten sie einen relativ großen Hub der Tauchanker ohne nennenswerte Abnahme der Magnetkraft, so daß die Sichtblende zur Schaffung einer guten Freisicht auf die Schweißzone zwischen relativ weiten Grenzstellungen bewegt werden kann.Iron core, as used in the known arrangements, is known to be a much smaller one Time constant, which is advantageous for the fastest possible evaluation of the blocking signal. Furthermore they allow a relatively large stroke of the plunger without any significant decrease in the magnetic force, so that the screen to create a good view of the welding zone between relatively wide limit positions can be moved.

Die erforderliche Steigerung der Schließgeschwindigkeit der Sichtblende auf die für einen echten Strahlungsschutz erforderliche Zeitspanne unter etwa 10 ms wird jedoch erst möglich durch eine von den bisher bekannten Anordnungen grundsätzlich abweichende Bauweise und Betriebsart der Sichtblende. Erreicht wird dies gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn die vorhergehend genannten Bauteile so angeordnet sind und derart zusammenwirken, daß die Sperrlage der Sichtblende identisch mit ihrer mechanischen Ruhestellung ist, d. h. daß die Sichtblende bei Erregen der Solenoide aus einer unter dem Einfluß der Federkraft gegebenen Ruhestellung, welche gleichzeitig ihre eine Durchsicht auf den Schweißbereich verhindernde Sperrlage ist, entgegen der Federkraft in ihre die Durchsicht freigebende Öffnungslage bewegt wird und nach Entmagnetisierung der Solenoide unter der Wirkung der Federkraft wieder in die Sperrlage zurückkehrt und wenn nach einer Weiterbildung dieses Ausführungsbeispiels die Solenoide während der Zeitspanne der Bewegung der Sichtblende in ihre Öffnungslage mit überhöhter Feldstärke erregt werden und diese überhöhte Erregung nach Erreichen der Öffnungslage auf einen Haltewert reduziert wird, der nur unwesentlich über dem Wert der Abfallerregung für die Tauchanker liegt. Durch diese den bekannten Schutzanordnungen entgegengesetzte Betriebsart der Sichtblende wird gewährleistet, daß erstens die Zeitkonstante des Magnetsystems überhaupt keine Rolle mehr spielt, weil dieses die Sichtblende nicht mehr wie bisher in ihre Sperrlage, sondern nur in eine Öffnungslage bewegen muß, wofür eine in der Praxis erprobte relativ lange Zeit im Bereich bis zu mehreren Sekunden zur Verfügung steht, daß zweitens bei gleichzeitig kleiner und gewichtsmäßig vorteilhafte leichter Bauweise des Magnetsystems und trotz großem Ankerhub zur Gewährleistung einer guten Freisicht im Vergleich zu bisherigen Systemen e-'.trem starke Rückstellfedern vorgesehen werden können, so daß die Sichtblende nicht mehr wie bisher üblich in Abhängigkeit vor der Zeitkonstante des Magnetsystems, sondern vielmehr unter dem Einfluß der vorgenannten Rückstell-Federkraft schlagartig in ihre Sperrlage bewegt wird und daß sich schließlich drittens in überaus vorteilhafter Weise die Sichtblende normal in Sperrlage befindet, so daß auch bei einem etwaigen Defekt der Schaltungsanordnung, bei Stromausfall oderThe necessary increase in the closing speed of the screen to that for a real one Radiation protection required time span of less than 10 ms is only possible through one of the previously known arrangements fundamentally different construction and mode of operation of the screen. This is achieved according to an exemplary embodiment of the invention when the aforementioned Components are arranged and interact in such a way that the blocking position of the screen is identical to its mechanical rest position, d. H. that the screen when energizing the solenoids from a below the influence of the spring force given rest position, which is at the same time a view of the The blocking layer that prevents the welding area is, against the spring force, in its transparency-releasing layer The opening position is moved and again after demagnetization of the solenoids under the action of the spring force returns to the blocking position and if, according to a further development of this exemplary embodiment, the solenoids during the period of movement of the screen in its open position with excessive Field strength are excited and this excessive excitation after reaching the opening position on a Holding value is reduced, which is only slightly above the value of the drop excitation for the plunger. This operating mode of the screen, which is opposite to the known protective arrangements, ensures that that, first, the time constant of the magnet system no longer plays a role at all, because this the The screen no longer has to move into its blocking position as before, but only has to move into an open position, for which purpose a relatively long time in the range of up to several seconds, which has been tried and tested in practice, is available that secondly, with a simultaneously smaller and weight-wise advantageous lightweight construction of the magnet system and despite the large anchor stroke to ensure a good view of the area compared to previous systems e - '. trem strong return springs can be provided so that the screen is no longer as usual in Dependence on the time constant of the magnet system, but rather under the influence of aforementioned restoring spring force is abruptly moved into its blocking position and that, finally, third in an extremely advantageous manner, the screen is normally in the blocking position, so that even with a possible Defect in the circuit arrangement, in the event of a power failure or

ίο dergleichen im Gegensatz zu bisher bekannten Anordnungen stets ein Strahlenschutz gewährleistet ist, weil die Rückstellfedern in einem vorgenannten Defektfall die Sichtblende vollautomatisch in ihre Sperrlage bringen. Außerdem ergibt sich aus dieser Betriebsart automatisch eine sich ständig wiederholende Kontrolle der Bauteile und deren Funktion, weil sich die Sichtblende sowohl nach Inbetriebnahme des Schweißgerätes als auch nach jedem Schweißintervall stets erst dann öffnen und die Durchsicht freigeben kann, wenn die elektrischen und magnetischen Bauteile in Ordnung sind, so daß insgesamt eine optimale Schutzfunktion der Anordnung sichergestellt ist.ίο the like in contrast to previously known arrangements Radiation protection is always guaranteed because the return springs in the event of a defect mentioned above Bring the screen into its blocked position fully automatically. This operating mode also results automatically a constantly repeated control of the components and their function, because the Screen always after starting up the welding machine as well as after each welding interval can then open and reveal if the electrical and magnetic components are in order are, so that overall an optimal protective function of the arrangement is ensured.

Da wie bereits erwähnt die Zeitkonstante des Magnetsystems bei der getroffenen Anordnung und Betriebsart der Sichtblende keine Rolle Spie!, können zur Verbesserung der magnetischen Flußführung gemäß einer Fortbildung der Erfindung die Solenoide jeweils mit einem der magnetischen Flußführung dienenden Hilfseisenkreis ausgerüstet sein, der jedoch nicht in sich geschlossen und in keiner Lage der Tauchanker mit diesen direkt ferromagnetisch verbunden ist. Auf diese Weise wird, ohne daß jedoch beim Abschalten der Magnetisierung der Solenoide ein geschlossener Eisenkreis mit entsprechender Remanenz vorhanden ist. die Magnetkraft der Solenoide wesentlich verstärkt, so daß auch entsprechend starke Rückstellfedern vorgesehen werden können, was zu einer weiteren Verkürzung der Zeitdauer für die Rückstellung der Sichtblende in ihre Sperrlage führt.Since, as already mentioned, the time constant of the magnet system with the arrangement made and Mode of operation of the screen does not matter Spie !, can be used to improve the magnetic flux guidance according to a further development of the invention, the solenoids each with a magnetic flux guide serving Be equipped with auxiliary iron circuit, which however is not self-contained and in no position of the immersion anchor with this is directly ferromagnetically connected. In this way, without, however, when switching off the Magnetization of the solenoids a closed iron circle with a corresponding remanence is present. the The solenoid's magnetic force is significantly increased, so that correspondingly strong return springs are provided can be, resulting in a further shortening of the time for the reset of the screen in their Lockdown leads.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßer. Schutzanordnung unter Verwendung einer mechanisch gesteuerten Sichtblende sieht vor, daß die Sichtblende, vorzugsweise in einer Teilkreisbc .vegung, mittels eines von der Schaltungsanordnung beeinflußtesAnother embodiment of the invention. Protection arrangement using a mechanically controlled screen provides that the Screen, preferably in a partial circle movement, influenced by the circuit arrangement

■»5 Micro-Elektromotors mit Untersetzungsgetriebe entgegen der Wirkung einer relativ starken Rückstellfeder in ihre Öffnungslage bewegt und dort bei gleichzeitiger Stillsetzung des Elektromotors mittels einer Sperrtaste so lange selbstsperrend gehalten wird, bis durch ein von der Schaltungsanordnung kommendes Steuersignal mittels eines Elektromagneten die Sperrtaste geöffnet wird und die Sichtblende unter der Wirkung der Rückstellfeder schlagartig in ihre Sperrlage bewegt wird. Diese Steuerungsart der Sichtblende läßt sich auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwenden, wobei der Vorteil gegenüber dem im vorhergehenden beschriebenen Magnetsystem im wesentlichen darin zu sehen ist, daß für den Betrieb des Micro-Elektromotors nur eine relativ winzige Betriebsspannung in der Größenordnung von etwa 1,5 bis 2,5 V benötigt wird und daß außerdem infolge der durch die Gefriebeuntersetzung erzielten hohen Leistung Rückstellfedern vorgespannt werden können, weiche die Sichtblende in einer praktisch nicht mehr up'erbietbar kurzen Zeitspanne in der Größenordnung von 1 bis 2 ms in Sperrlage bewegen.■ »5 micro electric motors with reduction gear the action of a relatively strong return spring moves into its open position and there at the same time Shutdown of the electric motor by means of a lock button is kept self-locking until a from the control signal coming from the circuit arrangement opened the lock button by means of an electromagnet and the screen is suddenly moved into its blocking position under the action of the return spring will. This type of control of the screen can also be used within the scope of the present invention, the advantage over the magnet system described above essentially in this can be seen that for the operation of the micro electric motor only a relatively tiny operating voltage in the The order of magnitude of about 1.5 to 2.5 V is required and that also as a result of the gear reduction Achieved high performance return springs can be preloaded, soft the screen in a practically no longer affordable period of time move in the order of 1 to 2 ms in the locked position.

Die elektrische Verbindung zwischen dem Schweißgerät einerseits und der erfindungsgemäßen Schutzan-The electrical connection between the welding device on the one hand and the protective device according to the invention

Ordnung andererseits kann gemäß der Erfindung in der Weise erfolgen, daß für die elektrische Kopplung /wischen dem Schweißelektrodeiikreis und der Schallungsanordnung zwei Kopplungskabel vorgegeben sind, die an einem Ende mit isolierten Steckbuchsen zur Verbindung mit Steckerstiften der Schaltungsanordnung und am anderen Ende mit in isolierten Buchsen befestigten Kontaklspitzen versehen sind, welche durch die Isolierung der Elektrodenkabel hindurch und etwa parallel mit deren Leiterseele verlaufend in die Elektrodenkabel eingestochen werden _vfig. 5 + 6). Diese Maßnahme ist insbesondere für eine nachträgliche Montage der Schutzanordnung an bereits im Betrieb befindlichen Schweißgeräten von großem Vorteil, weil sie universell für alle Schweißgerätetypen anwendbar ist und weil außerdem die Montage außerordentlich einfach und rasch durchführbar ist.Order on the other hand can be done according to the invention in such a way that two coupling cables are given for the electrical coupling / wiping of the welding electrode circuit and the sound arrangement, which are attached at one end with insulated sockets for connection to plug pins of the circuit arrangement and at the other end with insulated sockets Contact tips are provided, which are pierced through the insulation of the electrode cable and running approximately parallel to the conductor core in the electrode cable _v fig. 5 + 6). This measure is of great advantage in particular for a subsequent installation of the protective arrangement on welding devices that are already in operation, because it can be used universally for all types of welding devices and because the installation can also be carried out extremely easily and quickly.

Schließlich ist es zweckdienlich, wenn gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Verbindungskabel zwischen dem die Schaltungsanordnung enthaltendenFinally, it is useful if, according to a further embodiment of the invention, the connecting cable between that containing the circuit arrangement

Schutzgerät mit einem flexiblen Schutzschlauch aus hil/eresistentc:n Werkstoff, vorzugsweise mit einem gegen Temperatur bis zu 600^cC resistenten Glasfaser-Gewebeschlauch überzogen ist. Der hitzefeste Schutzschlauch sorgt nämlich für langzeitigen Schutz des Verbindungskabels gegen mechanischen und letztlich elektrischen Defekt durch heiße oder sogar glühende Schweißpartikp!.Protective device with a flexible protective hose made of hil / erresistentc: n material, preferably covered with a glass fiber fabric ^{hose resistant to temperatures of up to 600 c C.} The heat-resistant protective hose ensures long-term protection of the connection cable against mechanical and ultimately electrical defects caused by hot or even glowing weld particles!

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierzu zeigtIn the following the invention is based on the Drawing explained in more detail. This shows

Fig. 1 die Spannungscharakteristik im Schweißelektrodenkreis eines beliebigen Schweißgerätes,1 shows the voltage characteristics in the welding electrode circuit any welding machine,

F i g. 2 das Ausführungsbeispiel eines Signalschalters zur vorzeitigen Auslösung des Sperrsignals für die Sichtblende,F i g. 2 shows the embodiment of a signal switch for early triggering of the blocking signal for the Screen,

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung für die Auswertung der Spannungscharakteristik nach Fi g. 1,3 shows the exemplary embodiment of a circuit arrangement for the evaluation of the voltage characteristics according to Fi g. 1,

K ig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer magnetisch gesteuerten Sichtblende,K ig. 4 a preferred embodiment of a magnetically controlled screen,

F i g. 5 das Schemabild eines Schweißgerätes beliebiger Bauart mit erfindungsgemäßer Schutzanordnung,F i g. 5 the schematic diagram of a welding device of any type with a protective arrangement according to the invention,

Fig. 6 das Ausführungsbeispiel ei.ies Kopplungskabels zwischen dem Schweißelektrodenkreis und der Schaltungsanordnung nach F i g. 3.6 shows the exemplary embodiment of a coupling cable between the welding electrode circuit and the circuit arrangement according to FIG. 3.

Im Diagramm nach Fig. 1 ist auf der Ordinate die Amplitude der Elektrodenspannung Ue und auf der Abszisse die Zeit t aufgetragen. Dabei ist mit U_L die Elektroden-Leerlaufspannung, mit Uk die Elektroden-Kurzschlußspannung beim Ansetzen der Schweißelektrode, mit Uscff. die effektive Elektroden-Schweißspannung und schließlich mit Us™x die während des Schweißvorganges auftretende maximale Elektroden-Schweißspannung bezeichnet. Von diesen Spannungen kann die Leerlaufspannung Ul eine absolute Größe zwischen etwa 40 Vs und maximal 100 V= annehmen. Die Kurzschlußspannung Uk bewegt sich bei allen Geräten in Abhängigkeit vom Schweißmaterial und von der Elektrodenart im Bereich zwischen 0,5 bis 5 V. Die effektive Schweißspannung Us en. hat üblicherweise eine Größe zwischen 18 bis 30 V und ist, wie das Diagramm zeigt, nicht linear, sondern in Abhängigkeit vom Schweißmaterial und von der Stärke beziehungsweise Höhe des Schweißlichtbogens flatternd. Die maximale Schweißspannung U_Smax kann, wie aus dem Diagramm deutlich sichtbar ist, je nach Höhe des Schweißlichtbogens beträchtlich ansteigen und gegebenenfalls sich dem Wert der Leerlaufspannung Ul nähern. Mit A ist der Spannungsverlauf vor dem Ansetzen der Schweißelektrode gekennzeichnet, wobei die Spannung im Schweißelektrodenkreis den Wert der Leerlaufspannung Ui. konstant beihrhält. Wird im Zeitpunkt χ die Schweißelektrode angesetzt, das heißt, erfolgt eine metallische Berührung der Schweißelektrode mit dem Werkstück, so bricht die Spannung auf den Wert der sogenannten Kurzschlußspannung L'k zusammen. Dieser Bereich des Ansetzens der Schweißelektrode ist mit B bezeichnet. Wird die Elektrode zum Zeitpunkt y abgehoben, so steigt die Spannung im Schweißelektrodenkreis auf den Wert der Schweißspannung an, wobei sich ein mittlerer Wert von L/? r/K einstellt, der jedoch beiIn the diagram according to FIG. 1, the amplitude of the electrode voltage Ue is plotted on the ordinate and the time t is plotted on the abscissa. With U _{L is} the electrode open circuit voltage, with Uk the electrode short circuit voltage when the welding electrode is attached, with Uscff. the effective electrode welding voltage and finally with Us ™ x the maximum electrode welding voltage occurring during the welding process. Of these voltages, the no-load voltage Ul can assume an absolute value between approximately 40 Vs and a maximum of 100 V =. The short-circuit voltage Uk moves in all devices, depending on the welding material and the type of electrode, in the range between 0.5 and 5 V. The effective welding voltage Us en. usually has a size between 18 to 30 V and, as the diagram shows, is not linear, but flutters depending on the welding material and the strength or height of the welding arc. As can be clearly seen from the diagram, the maximum welding voltage U _Sm ax can rise considerably, depending on the height of the welding arc, and possibly approach the value of the open-circuit voltage Ul . With A, the voltage curve is marked before applying the welding electrode, wherein the voltage in the welding electrode circuit the value of the idle voltage Ui. constant. If the welding electrode is applied at time χ, that is, if the welding electrode comes into contact with the workpiece, the voltage collapses to the value of the so-called short-circuit voltage L'k . This area where the welding electrode is attached is denoted by B. If the electrode is lifted off at time y , the voltage in the welding electrode circuit rises to the value of the welding voltage, with a mean value of L /? r / K, which is however at

'5 ki ι ■/.zeitigem Verlöschen und Wiederzünden des S: hweißlichtbogens, wie dies in der Praxis beispielsweise durch zu hohen Lichtbogenabstand durchaus der Fall sein kann, auf den mit E bezeichneten Spitzenwei I ansteigt, dem sich für kurze Zeit der Wert der'5 ki ι ■ /. Temporary extinction and re-ignition of the white arc, as this may well be the case in practice, for example, if the arc spacing is too high, increases to the peak value marked E , which briefly changes the value of the

μ Kurzschlußspannung Uk anschließt, bis der Lichtbogen μ Short-circuit voltage Uk connects until the arc

JpuiiiiuiijJiiiiipii JpuiiiiuiijJiiiiipii

bezeichnet, welche beim Abziehen der Schweißelektrode zum Ende des Schweißvorganges hin meist erreicht wird. Erlischt mit Beendigung des Schweißvorganges nach dem völligen Abheben der Schweißelektrode im Zeitpunkt ζ der Lichtbogen, so steigt die Spannung wieder auf den Leerlaufwert Ui. an. Dieser vorgenannte Zeitbereich des Schweißvorganges ist im Diagramm mit C bezeichnet. Der hieran anschließende Zeitbereich D entspricht dem Ruhezustand des Schweißgerätes vor dem nächstfolgenden Schweißvorgang oder der Abschaltung. Der dargestellte Spannungsverlauf ist wie bereits erwähnt für alle elektrischen Schweißgeräte einheitlich, wobei bei unterschiedlichen Gerätetypen lediglich andere absolute Größen der Spannungsaniplitude auftreten.denotes which is usually reached when removing the welding electrode towards the end of the welding process. If the arc extinguishes when the welding process is completed after the welding electrode has been completely lifted off at time ζ , the voltage rises again to the no-load value Ui. at. This aforementioned time range of the welding process is denoted by C in the diagram. The subsequent time range D corresponds to the idle state of the welding device before the next welding process or before it is switched off. As already mentioned, the voltage curve shown is the same for all electrical welding devices, with only different absolute values of the voltage amplitude occurring in the case of different device types.

Wird an den im Prinzipschaltbild nach Fig. 2 dargestellten Signalschalter über die Anschlußpunkte 1 und 2 die bei Schließstellung des Relaiskontaktes (v² in Fig. 3) vom Eingangsgleichrichter (GL in Fig. 3) und somit letztlich vom SchweißHektrodenkreis (Ei, E2 in Fig. 3) kommende Spannung angeschaltet, so werden über \-D\-R\-C\-2 beziehungsweise1-Dl-D2-fi2-C2-2 die beiden Kondensatoren Ci, C2 auf gleiches Spannungspotential aufgeladen und gehalten Ein effektiver Stromfluß über den parallelgeschalteten Kreis des optoelektronischen Kopplers OK kommt nicht zustande, weil sich erstens die zwei Dioden D 3. D 4 in Sperrlage und zweitens auf gleichem Spannungsniveau befinden. Ein etwaiger, durch die Verlustspannung über die Diode D2 verursachter Minimalstrom über die Leuchtdiode LD des Optokopplers OK wird durch die Ableitung der Basis des Fototransistors FT über den hochohmigen Regelwiderstand R 5 nach Minus eliminiert. Der Fototransistor fTdes Optokopplers OK ist also gesperrt, so daß der Kondensator C3 über den Regelwiderstand R 7 nach Minus entladen und der Schalttransistor Π gleichfalls gesperrt ist. Der Signalschalter befindet sich somit in gesperrtem Wartezustand mit geladenen Kondensatoren Cl, C2. Wird aus diesem Schaltzustand heraus (beispielsweise zum Zeitpunkt χ nach Fig. 1) die Spannung im Schweißelektrodenkreis auch nur geringfügig abgesenkt (beispielsweise im Diagramm nach F i g. 1 von der gewählten Leerlaufspannung Ul=75 V auf 74,5 V), so bewirkt dies eine dementsprechende Entladung der beiden Kondensatoren Cl, C2 zur Anpassung an die neue Spannung. Hierbei kann sich iedoch nur derIs at the positions shown in the principle diagram of Fig. 2 signal switch over the connection points 1 and 2 in the closed position of the relay contact (v ² in Fig. 3) from the input rectifier (GL in FIG. 3) and thus ultimately from SchweißHektrodenkreis (Ei, E2 in Fig . 3) When the incoming voltage is switched on, the two capacitors Ci, C2 are charged to the same voltage potential via \ -D \ -R \ -C \ -2 or 1-Dl-D2-fi2-C2-2 and are maintained The parallel circuit of the optoelectronic coupler OK does not come about because firstly the two diodes D 3. D 4 are in the blocking position and secondly at the same voltage level. Any minimum current through the light-emitting diode LD of the optocoupler OK caused by the voltage loss across the diode D2 is eliminated by the derivation of the base of the phototransistor FT via the high-resistance variable resistor R 5 to minus. The phototransistor fT of the optocoupler OK is therefore blocked, so that the capacitor C3 is discharged to minus via the variable resistor R 7 and the switching transistor Π is also blocked. The signal switch is thus in the blocked waiting state with charged capacitors C1, C2. If from this switching state (for example at time χ according to FIG. 1) the voltage in the welding electrode circuit is also only slightly reduced (for example in the diagram according to FIG. 1 from the selected open circuit voltage Ul = 75 V to 74.5 V), this has the effect this is a corresponding discharge of the two capacitors C1, C2 to adapt to the new voltage. Here, however, only the

Kondensator Cl ober die Widerstände Al+ A3 nach Minus sofort entladen, wogegen sich der Kondensator CI nicht über den Widerstand RZ entladen kann, weil die Diode D 2 sperrt Der Ladungsausgleich von C2 kann nur über R 2-D3-LD-D4-R 3-Minus erfolgen. Die Leuchtdiode LD im Optokoppler OK wird also erregt, wobei die parallelgeschaltete Zenerdiode ZDl die Leuchtdiode gegen unzulässig hohe Spannungsstöße schützt Die Strahlung der Leuchtdiode LD beaufschlagt die Basis des Fototransistors FT, so daß dieser durchschaltet und über \-D \-R 4-Kollektor FT-Emitter FT-R9-Basis 7*1 positives Potential an die Basis des Schalttransistors 7*1 anlegt, wodurch auch dieser durchschaltet und über Minus-Emitter 71-Kollektor 7 l-£>5-Minuspotential an den Anschlußpunkt 3 des Signalschalters durchschaltet Dieses an den Anschlußpunkt 3 durchgeschaltete Minuspotential gelangt letztlich am Signaleingang (SE) des Schwellwertschalters (STm Fig.3) und bewirkt dort eine Sperrung des Schwellwertschalters beziehungsweise dort eine Sperrung des Schwellwertschalters beziehungsweise in letzter Folge eine Überführung der Sichtblende in ihre Sperrlage.May capacitor Cl Upper resistors Al + A3 discharged to negative immediately, not while the capacitor CI via the resistor RZ discharged, because the diode D 2 blocks Charge balance of C2 can only R 2 D3 LD-D4-R 3- Minus made. The light-emitting diode LD in the optocoupler OK is thus excited, whereby the parallel-connected Zener diode ZDl protects the light-emitting diode against impermissibly high voltage surges. The radiation of the light-emitting diode LD acts on the base of the phototransistor FT, so that it switches through and via \ -D \ -R 4 collector FT -Emitter FT-R9 base 7 * 1 applies positive potential to the base of the switching transistor 7 * 1, whereby this also switches through and through the minus-emitter 71-collector 7 l- £> 5-minus potential to the connection point 3 of the signal switch Negative potential switched through to connection point 3 ultimately arrives at the signal input (SE) of the threshold switch (STm Fig. 3) and there causes the threshold switch to be blocked or the threshold switch there to be blocked or, ultimately, to move the screen into its blocked position.

Von den restlichen Bauelementen des Signalschalters gemäß Fig.2 dient der Widerstand R6 als Ladeschutz für die Aufladung des Kondensators C3, der Regelwiderstand Rl der Entladung des Kondensators CZ nach Minus, der Kondensator C3 selbst als Speicher zur Erfassung des vom Optokoppler OK kommenden, gegebenenfalls zeitlich nur sehr kurzen Steuersignals, der Widerstand R 8 in Verbindung mit dem Basiswiderstand R 9 als Spannungsteiler und schließlich die Zenerdioden ZD 2 und ZD 3 als Schutz gegenüber unzulässig hohen Spannungsspitzen im Basiskreis beziehungsweise Kollektor-Emitterkreis des Schalttransistors 7*1.Of the remaining components of the signal switch according to FIG. 2, the resistor R6 serves as a charge protection for the charging of the capacitor C3, the variable resistor Rl the discharge of the capacitor CZ to minus, the capacitor C3 itself as a memory for detecting the coming from the optocoupler OK , possibly temporally only a very short control signal, the resistor R 8 in connection with the base resistor R 9 as a voltage divider and finally the Zener diodes ZD 2 and ZD 3 as protection against impermissibly high voltage peaks in the base circuit or collector-emitter circuit of the switching transistor 7 * 1.

Die in der F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung wird am besten anhand ihrer nachfolgenden Arbeitsweise verständlich:The in the F i g. 3 is best understood using the following method of operation:

Wird, beispielsweise gemäß dem Schemabild nach F i g. 5 über die in der F i g. 6 gezeigten Kopplungskabei die elektrische Spannung des Schweißelektrodenkreises über die Eingangspole Ei, E2 angeschaltet, so passiert sie den Eingangsgleichrichter GL und tritt als Speisespannung für die nachgeordneten Schaltelemente aus. Die Größe dieser mit der Schweißelektrodenspannung praktisch identischen Speisespannung hat bei den bekannten elektrischen Schweißgeräten meist eine Amplitude zwischen 55 bis 75 V und kann einen erlaubten Maximalwert bis 100V= annehmen, wogegen der Minimalwert bei kleinen Handschweißgeräten und bei sogenannten Kesselschweißanlagen bei etwa 42 V liegt. Die Speisespannung speist einen Über einen Strombegrenzungswiderstand R13 angeschalteten Schwellwertschalter ST (Schmitt-Trigger), der mittels einer Zenerdiode ZD 4 mit einem die Oberwelligkeit glättenden Kondensator CA unabhängig von der variablen absoluten Größe der Speisespannung auf einen konstanten Ansprechwert eingestellt ist. Sobald nach dem Einschalten des Schweißgerätes die Elektroden-Speisespannung einen mittels eines Potentiometers R12 an der einen Spannungsteiler bildenden Widerstandskombination R 10, R11, R 12 eingestellten Wert übersteigt, welcher analog größer als die Amplitude der effektiven Schweißspannung, aber kleiner als die Elektroden-Leerlaufspannung ist, wird über den Signaleingang SE der Schwellwertschalter ST durchgeschaltet, d. h. er liefert positives Potential an seinemIf, for example, according to the schematic diagram according to FIG. 5 about the in the F i g. 6, the electrical voltage of the welding electrode circuit is switched on via the input poles Ei, E2 , so it passes the input rectifier GL and emerges as a supply voltage for the downstream switching elements. The magnitude of this supply voltage, which is practically identical to the welding electrode voltage, usually has an amplitude between 55 and 75 V in the known electrical welding devices and can assume a permitted maximum value of up to 100V =, whereas the minimum value for small hand-held welding devices and so-called boiler welding systems is around 42 V. The supply voltage feeds a threshold switch ST (Schmitt trigger) connected via a current limiting resistor R 13, which is set to a constant response value by means of a Zener diode ZD 4 with a capacitor CA that smooths the harmonic distortion, regardless of the variable absolute value of the supply voltage. As soon as the electrode supply voltage exceeds a value set by means of a potentiometer R 12 on the resistor combination R 10, R 11, R 12 forming a voltage divider, which is analogously greater than the amplitude of the effective welding voltage, but smaller than the electrode If there is no-load voltage, the threshold switch ST is switched through via the signal input SE , ie it supplies a positive potential at its Signalausgang SA Dabei ist es nicht erforderlich, pro Schutzanordnung eine individuelle Einstellung des Potentiometers R12 vorzunehmen, vielmehr genügt es gemäß den vorerwähnten üblichen SpannungsniveausSignal output SA It is not necessary to make an individual setting of the potentiometer R 12 for each protective arrangement, rather it is sufficient according to the usual voltage levels mentioned above bekannter Schweißgeräte, wenn der Schwellwertschalter im Bereich zwischen der üblichen maximalen Schweißspannung von etwa 30 V und der minimalen Leerlaufspannung von 42 V, also vorschlagsweise etwa bei 35 V anspricht. Das vom Signalausgang SA desknown welding devices, if the threshold switch responds in the range between the usual maximum welding voltage of about 30 V and the minimum open circuit voltage of 42 V, that is, approximately 35 V, as suggested. The signal from the signal output SA of the Schwellwertschalters gelieferte positive Potential verläuft über einen Spannungsteiler Ä19, R20 zur Basis eines Schalttransistors 7*3, so daß dieser über seinen Emitter den negativen Pol der Speisespannung an semen Kollektor durchschaltet Hierdurch wird überThreshold switch supplied positive potential runs through a voltage divider Ä19, R20 to the base of a switching transistor 7 * 3, so that this switches through the negative pole of the supply voltage at its collector via its emitter

is Pluspol der Speisespannung-D 7-R17- Vi-D 10-KolIektor 73-Emitter 73-Minusspeisespannung das Minirelais Vl erregt, jedoch zeitlich verzögert erst dann zum Ansprechen gebracht, wenn der dem Relais Vl parallelgeschaltete Kondensator Cl entsprechend hochis positive pole of the supply voltage-D 7-R 17 V-D 10-KolIektor 73 emitter 73 minus supply voltage energizes the Mini relays Vl, but delayed in time until a response triggered when the corresponding relay Vl parallel capacitor Cl highly aufgeladen ist Diese Zeitverzögerung dient einem Zweck, der noch beschrieben wird. Der Schalttransistor 7*4 ist gesperrt, weil das über dert Basiswiderstand R18 an seine Basis gelangende positive Potential der Speisespannung über D11-KoIIektor 7*3-Emitter 7*3-is charged. This time delay serves a purpose which will be described. The switching transistor 7 * 4 is blocked because the positive potential of the supply voltage reaching its base via the base resistor R 18 via D 11-KoIIektor 7 * 3-emitter 7 * 3- direkt nach dem Minuspol der Speisespannung abgelei tet wird. Spricht das Relais Vl an und legt seinen Schaltkontakt ν 1 um, so wird die vom Signalausgang SA des Schwellwertschalters ST kommende positive Spannung an die über den Widerstand R 22 auf Nullis derived directly after the negative pole of the supply voltage. If the relay Vl responds and changes its switching contact ν 1, the positive voltage coming from the signal output SA of the threshold switch ST is reduced to zero via the resistor R 22 vorgespannte Basis des Schalttransistors T2 geleitet, so daß dieser durchschaltet Damit wird über den Pluspol der Speisespannung-D6-K2-£> 16-4 1-/4 2-Kollektor 7"2-Emitter 7*2-Minuspo! der Speisespannung die gemäß Schemabild nach Fig.5 über ein Verbindungsbiased base of the switching transistor T2 passed, so that it switches through. This is via the positive pole the supply voltage-D6-K2- £> 16-4 1- / 4 2-collector 7 "2-emitter 7 * 2-minus pole! Of the supply voltage the according to the diagram in Fig. 5 via a connection kabel und die Anschlußelemente Ai, A 2 an die Schaltungsanordnung angeschlossene Sichtbiende (beispielsweise nach F i g. 4) so erregt, daß sie öffnet und die Durchsicht auf den Schweißbereich freigibt Diese Erregung erfolgt — sofern eine magnetisch gesteuertecable and the connection elements Ai, A 2 connected to the circuit arrangement (for example according to FIG. 4) excited so that it opens and reveals the view of the welding area. This excitation occurs - if a magnetically controlled Sichtblende beispielsweise nach F i g. 4 verwendet wird - ungedämpft mit voller Speisespannung und mit einer für kurzzeitige Obererregung dimensionierten Wicklung, so daß beim Öffnen der Sichtblende relativ starke Rückstellfedern gespannt werden können. Die beiScreen for example according to FIG. 4 is used - undamped with full supply voltage and with a winding dimensioned for short-term upper excitation, so that relatively strong when opening the screen Return springs can be tensioned. The at einem derartigen Magnetsystem möglichen, für den Schalttransistor 72 schädlichen hohen induktiven Spannungsspitzen werden über eine in Sperrichtung eingeschaltete Freiläufdiode D17 kurzgeschlossen. Mit dem Durchschalten des Transistors 7*2 wird über denSuch a magnet system possible high inductive voltage peaks harmful to the switching transistor 72 are short-circuited via a freewheeling diode D 17 which is switched on in the reverse direction. When the transistor 7 * 2 is switched through, the

SO Pluspol der Speisespannung-D7-D8-Ä23-V2-D13-Kollektor 72-Emitter 72-MinuspoI der Speisespannung auch das Minirelais V2 erregt, jedoch wiederum zeitverzögert mittels des Kondensators C8, so daß Vl erst ansprechen kann, wenn C8 ausreichend aufgeladenSO plus pole of the supply voltage-D7-D8-Ä23-V2-D13-collector 72-emitter 72-minus pole of the supply voltage also excites mini-relay V2, but again with a time delay by means of capacitor C8, so that V1 can only respond when C8 is sufficiently charged ist Auch hier ist der Schalttransistor 75 gesperrt, weil seine Basis über eine Diode D14 und den Transistor Tl direkt nach dem Minuspol der Speisespannung geführt ist. Die beiden Dioden DB und D12 sorgen für den Schutz der Transistoren 74 und 75 gegen induktiveHere too, the switching transistor 75 is blocked because its base is routed via a diode D 14 and the transistor Tl directly to the negative pole of the supply voltage. The two diodes DB and D12 protect the transistors 74 and 75 against inductive loads Spannungsspitzen, die durch die Wicklungen der Relais Vl bzw. Vl entstehen können. Darnii in den Fällen, bei denen die Schweißelektrodenspannung eine Wechselspannung ist und die Speisespannung aus dem Ausgangsgleichrichter GL als nur doppelwellig gleich Voltage peaks that can arise from the windings of the relay Vl or Vl. Darnii in those cases in which the welding electrode voltage is an alternating voltage and the supply voltage from the output rectifier GL is only double-wave equal gerichtete, aber nicht geglättete Gleichspannung austritt, für die vorgenannten Relaiskreise eine saubere Gleichspannung zur Verfügung steht, ist ein Glätlungskondensator C6 mit einem Ladewidersland /?15 unddirected but not smoothed direct voltage occurs, for the aforementioned relay circuits a clean DC voltage is available, is a smoothing capacitor C6 with a charging counter /? 15 and

einem Entladewiderstand Λ16 vorgesehen. Damit jedoch der Schwellwertschalter ST beim Eintreffen eines Sperrsignals ohne Zeitverzögerung abschaltet, ist eine Diode D 7 vorhanden, welche eine Entladung des Kondensators CS über den Schwellwertschalter ST blockiert Weiterhin ist eine Zenerdiode ZD 5 vorgesehen, welche die Speisespannung in den beiden Relaiskreisen VUC7 und V2/CS unabhängig von der variablen Größe der Speisespannung auf die zulässige Relaisspannung (beispielsweise 24 V) begrenzt und konstant hält. Eine mit D 8 bezeichnete Diode sperrt eine Rückentladung des Kondensators CS über den Verzögerungskreis V1/C7. a discharge resistor Λ16 is provided. However, so that the threshold switch ST switches off without a time delay when a blocking signal arrives, a diode D 7 is provided, which blocks a discharge of the capacitor CS via the threshold switch ST . Furthermore, a Zener diode ZD 5 is provided, which supplies the supply voltage in the two relay circuits VUC7 and V2 / CS is limited to the permissible relay voltage (e.g. 24 V) and keeps it constant regardless of the variable size of the supply voltage. A diode labeled D 8 blocks a back discharge of the capacitor CS via the delay circuit V1 / C7.

Spricht das Minirelais V2 an und legt seinen Schaltkontakt v2 um, so kann Speisespannung vom positiven Pol nach A 1 nur über den Strombegrenzungswiderstand R 25 laufen, wodurch die Spannung über die an A 1, A 2 angeschaltete Sichtblende auf einen nur noch für eine Dauerhartespannung ausreichenden Wert vermindert wird, so daß die während der Öffnung der Sichtblende existente Obererregung wieder ausgeschaltet ist Die in den vorgenannten Strompfaden enthaltenen Dioden D 6 und D16 sperren eine Rückwirkung etwaiger vom Magnetsystem der Sichtblende erzeugte induktive Spannungsänderungen auf den Signaleingang S£des Schwellwsrtschalters ST. Der dem Relaiskontakt ν 2 parallelgeschaltete Widerstand Ä26 in Verbindung mit dem Kondensator C9 bildet eine Funkenlöschstrekke zum Schutz dieses kurzzeitig im Laststromkreis der Sichtblendc befindlichen Kontaktes. Dabei sorgt eine mit dieser Funkenlöschung in Serie geschaltete Diode D la dafür, daß nach dem Umlegen des Schaltkontaktes ν 2 der Speisestrom mit Sicherheit nicht mehr über die Diode D16 verlaufen kann, sondern den Widerstand Λ 25 ■passieren muß. Hat der Schaltkontakt ν 2 umgelegt, so wird über den Pluspol der Speisespannung-D6-ν2-Anschlußpunkt 1 der in Fig.2 dargestellte Signalschalter in bereits ausführlich beschriebener Weise an Spannung gelegt und damit aktiviert. Damit besteht insgesamt ein im Diagramm nach Fig. 1 mit A bezeichneter Zeitabschnitt einer aktivierten Wartestellung der Schutzanordnung, während der die Sichtblende geöffnet ist.If the mini relay V2 responds and changes its switching contact v2 , the supply voltage from the positive pole to A 1 can only run through the current limiting resistor R 25, which means that the voltage across the screen connected to A 1, A 2 is only sufficient for a permanent hard voltage The value is reduced, so that the over-excitation existing during the opening of the screen is switched off again.The diodes D 6 and D 16 contained in the aforementioned current paths block a reaction of any inductive voltage changes generated by the magnetic system of the screen on the signal input S £ of the threshold switch ST. The resistor Ä26 connected in parallel to the relay contact ν 2 in conjunction with the capacitor C9 forms a spark extinguishing path to protect this contact, which is briefly located in the load circuit of the screen. A diode D la connected in series with this spark extinction ensures that after the switching contact ν 2 has been turned over, the feed current can no longer pass through the diode D 16, but must instead pass through the resistor Λ 25 ■. If the switching contact ν 2 has been thrown, the signal switch shown in FIG. 2 is connected to voltage via the positive pole of the supply voltage- D 6- ν2- connection point 1 and is thus activated in the manner already described in detail. Overall, there is thus a time segment, denoted by A in the diagram according to FIG. 1, of an activated waiting position of the protective arrangement, during which the screen is open.

Wird aus dieser Wartestellung heraus die Schweißelektrode angesetzt und hierdurch in bereits erläuterter Weise im Signaischalter gemäß Fig.2 ein Sperrsignal ausgelöst, d. h. der Minuspol der Speisespannung an den Anschlußpunkt 3 der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 durchgeschaltet, so landet dieses Potential am Signaleingang Sfdes Schwellwertschalters STund dieser sperrt, d. h. letzterer liefert an seinem Signalausgang SA Minuspotential. Hierdurch wird über SA-R 21-ν 1-Basis Γ2 Minuspotential an den Schalttransistor 72 gelegt, wodurch dieser elektronisch schnell sperrt und die Spannung über die Sichtblende abtrennt, so daß diese unter der Wirkung der beim Öffnen vorgespannten Rückstellfedern schlagartig schließt Gleichzeitig wird über S/t-Λ19-Basis T3 auch der Transistor T3 gesperrt, wodurch sich der Kondensator C7 unter der Wirkung seiner eigenen positiven Ladespannung über den Widerstand R18 auf die Basis 74 über den Schalttransistor 74 und die Diode D% schlagartig bis auf ein Kapazitätsminimum entlädt. Damit fällt auch das Relais Vt ab, wodurch sein Schaltkontakt vl umschaltet und die Basis von 72 sicherheitshalber an Miniispotential schaltet. Gleichzeitig wird infolge der Sperrung des Transistors 7*2 Minuspotential für den Relaiskreis V2/C8 abgetrennt, so daß sich auch der Kondensator C& mittels Basiswiderstand R 24 über den Transistor 75 und die Diode D12 schlagartig entlädt. Hierdurch wird der Schaltkontakt v2 wieder in die gezeichnete Ruhelage zurückgestellt In diesem Schaltzustand verharrt nun die Schutzanordnung während des gesamten Schweißvorganges, wobei sich durch kurzzeitige Steuersignale des Signalschalters ausgelöste Signale des Schwellwertschalters ST infolge der durch den Schaltkreis V1/C7 geschaffenen Zeitverzögerung nicht auswirken können, d.h. eine erneute Durchschaltung von 72 und damit eine öffnung der Sichtblende nur eintreten kann, wenn nach einer gewissen Zeitverzögerung der Relaiskontakt ν 1 wieder in Aktivstellung geht If the welding electrode is attached from this waiting position and a blocking signal is thereby triggered in the signal switch according to FIG. 3 switched through, this potential ends up at the signal input Sf of the threshold switch ST and this blocks, ie the latter supplies negative potential at its signal output SA . As a result, negative potential is applied to the switching transistor 72 via SA-R 21- ν 1-Basis Γ2, which quickly blocks electronically and cuts off the voltage via the screen, so that it closes suddenly under the action of the return springs that are pre-tensioned when opening / t-Λ19-base T3 also the transistor T3 blocked, whereby the capacitor C7 discharges under the effect of its own positive charge voltage via the resistor R 18 to the base 74 via the switching transistor 74 and the diode D% suddenly to a capacity minimum. This means that the relay Vt also drops out, which means that its switching contact vl switches and the base of 72 switches to miniispotential to be on the safe side. At the same time, as a result of the blocking of the transistor 7 * 2, negative potential for the relay circuit V2 / C8 is cut off, so that the capacitor C & is also suddenly discharged via the base resistor R 24 via the transistor 75 and the diode D 12. In this way, the switching contact is v2 again in the drawn rest position reset In this switching state now remains the protective assembly during the entire welding process, whereby triggered by brief control signals of the signal switch signals of the threshold ST can not affect a result of the created by the circuit V1 / C7 time delay, ie a renewed connection of 72 and thus an opening of the screen can only occur if, after a certain time delay, the relay contact ν 1 goes back to the active position

Wird nach Beendigung des Schweißvorganges die Schweißelektrode vollends abgezogen und steigt damit die Speisespannung wieder auf ihren Leerlaufwert an, so wird erst nach einer durch VI/C7 bewirkten Zeitverzögerung die Schaltungsanordnung in bereits beschriebener Weise wieder aktiviert, d.h. der Transistor T2 schaltet erneut durch und die Sichtblende wird wieder geöffnet, bis ein erneutes Sperrsignal eintrifft oder das Schweißgerät insgesamt abgeschaltet wird. Damit ist wieder die Ausgangsposition erreichtIf the welding electrode is completely withdrawn after the end of the welding process and the supply voltage rises again to its idle value, the circuit arrangement is only activated again in the manner already described after a time delay caused by VI / C7 , i.e. the transistor T2 switches through again and the screen is opened again until a new locking signal is received or the welding machine is switched off altogether. The starting position is now reached again

Bei dem in der F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer magnetisch gesteuerten Sichtblende ist mit 10 eine Chassisplatte bezeichnet, auf der zwei Solenoide 11,12 aus antimagnetischem Werkstoff mit längsaxialen Führungsrohren 13, 14 starr montiert sind. Die Wicklungen dieser Solenoide sind mit 15,16 bezeichnet In den vorgenannten Führungsrohren gleiten zwei Tauchanker 17, 18 aus paramagnetischem Werkstoff, die an ihren Stirnenden jeweils mit einer antimagnetischen Auflage belegt sind und in deren anderen Enden jeweils ein Mitnehmer 19, 20 aus antimagnetischem Werkstoff starr befestigt ist. An diesen beiden Mitnehmern ist eine Blende 21 aus Dunkelglas üblicher Norm befestigt und mit 22, 23 bezeichnete Rückstellfedern halten die aus den beiden Tauchankern 17,18, den Mitnehmern 19, 20 und der Blende 21 bestehende Anordnung in einer mit I bezeichneten Ruhestellung. Diese Ruhestellung ist identisch mit der Sperrlage der Sichtblende, d. h. die Blende 21 verdeckt in dieser Stellung 1 das in der Chassisplatte 10 und in einer davor angeordneten Abdeckung 24 aus Dunkelglas üblicher Norm vorgesehene Freisichtfenster 25. Mit 26 ist eine Steckanschlußbuchse bezeichnet, deren Anschlußelemente mit den Anschlüssen der beiden Wicklungen 15, 16 verbunden sind und auf die ein mit einem beispielsweise aus der Fig.5 deutlicher ersichtlichen Verbindungskabel 27 verbundener Anschlußstecker 28 aufgeschoben ist. Werden die Wicklungen der Solenoide erregt, so werden die beiden Tauchanker 17, 18 in das Innere der Solenoide gezogen und die Blende 21 nimmt eine mit Il bezeichnete Arbeitslage ein, welche der Öffnungslage entspricht und den Durchblick des Schweißers auf den Schweißbereich durch das Freisichtfenster 25 freigibt. Werden die Solenoide enterregt, so ziehen die Rückstellfedern 22, 23 die Blende 21 schlagartig wieder in die Stellung I zurück und die Durchsicht ist gesperrt.In the case of the FIG. 4 illustrated embodiment of a magnetically controlled screen is with 10 denotes a chassis plate on which two solenoids 11,12 made of antimagnetic material with longitudinal axial Guide tubes 13, 14 are rigidly mounted. The windings of these solenoids are labeled 15, 16 Two plunger anchors 17, 18 made of paramagnetic material slide in the aforementioned guide tubes, which are each covered with an anti-magnetic pad at their front ends and at their other ends in each case a driver 19, 20 made of non-magnetic material is rigidly attached. On these two A cover 21 made of dark glass of the usual standard is attached to the drivers and the return springs labeled 22, 23 hold the from the two plunger anchors 17, 18, the Driver 19, 20 and the diaphragm 21 existing arrangement in a rest position denoted by I. This rest position is identical to the blocking position of the screen, i.e. H. the cover 21 covered in this Position 1 is more common in the chassis plate 10 and in a cover 24 made of dark glass in front of it Clear view window 25 provided by the standard. 16 are connected and to which one can be seen more clearly, for example, from FIG Connection cable 27 connected connector 28 is pushed. When the windings of the solenoids are energized, the two plunger armatures 17, 18 are in pulled the interior of the solenoids and the diaphragm 21 assumes a working position designated II, which corresponds to the opening position and enables the welder to see the welding area through the clear view window 25. If the solenoids are de-excited, so pull the return springs 22, 23, the panel 21 suddenly back into position I and the Viewing is blocked.

In dem Schemabild nach Fig.5 ist mit 29 ein elektrisches Sehweißgerät bezeichnet, an dessen Anschlußelemente zwei Schweißelektrodenkabel 30, 31 angeschaltet sind. Von diesen führen in der F i g. 6 näher dargestellte Kopplungskabel 32, 33 zu einem die Schaltungsanordnung gemäß den Fig. 2 + 3 enthaltenden Baukasten. Von diesem wiederum führt ein vorzugsweise mit einem hitzefesten Glasfaser-Gewebe-In the schematic diagram according to FIG. 5, 29 denotes an electrical vision welding device, at the connecting elements of which two welding electrode cables 30, 31 are turned on. Of these, FIG. 6 coupling cables 32, 33 shown in more detail to a die Circuit arrangement according to the construction kit containing FIGS. 2 + 3. From this in turn introduces preferably with a heat-resistant glass fiber fabric

schlauch ummanteltes 2adriges flexibles Kabel 34 zum eigentlichen Schutzgerät 35 (Handschirm oder Schutzhelm) mit einer vljrin montierten Sichtblende beispielsweise gemäß Fig,4. Das Verbindungskabel 34 endet zwecks leichterer Demontjerbarkeit der Einzelteile der Schutzanordnung zweckdienlich beidseitig in je einer Steckvorrichtung 36,37,hose-sheathed 2-core flexible cable 34 to actual protective device 35 (hand screen or hard hat) with a front-mounted screen, for example according to FIG. 4. The connecting cable 34 ends for the purpose of easier dismantling of the individual parts of the protective arrangement, it is expedient on both sides in one each Plug-in device 36,37,

Ein in der F i g, 6 gezeigtes Ausführungsbeispiel eines Kopplungskabels zur Verbindung der Schaltungsanord-An exemplary embodiment shown in FIG. 6 is a Coupling cable for connecting the circuit arrangement

nung nach F i g, 2+3 mit den Schweißelektrodenkabeln 30, 31 besteht aus einer Steckerbuchse 38 zur Verbindung mit einem im Baukasten der SchaltungsanOrdnung montierten Steckerstift 39 sowie aus einer Isolierbuchse 40 mit einem angespitzten Kontaktstift 41 zum Einstechen in die Schweißelektrodenkabel und aus einem die beiden vorgenannten Buchsen elektrisch verbindenden einadrigen Kabel 42.tion according to Fig. 2 + 3 with the welding electrode cables 30, 31 consists of a socket 38 for connection to a modular circuit arrangement mounted plug pin 39 as well as from an insulating bushing 40 with a pointed contact pin 41 for piercing the welding electrode cable and from one of the two aforementioned sockets electrically connecting single core cable 42.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrically-automatically working arrangement connected to an electric welding device for protection against the harmful optical and mechanical effects of the welding light arc, using an electrical circuit arrangement either mechanically (by means of an electromagnetic system cooperating by means of a spring force) or electronically (by means of a through electrical voltage influenceable depolarizer) between an opening position which allows the view of the welding zone and a blocking position controlled by the damaging radiation, characterized in that the screen (21 ) is controlled via an electrical threshold switch (ST) which responds to voltage changes in the welding arc circuit in this way that it switches through to open the screen (21) at a threshold value signal voltage which is analogous to the absolute magnitudes of the voltage in the welding electrode circuit and which is smaller than the electr ode open circuit voltage, but greater than the maximum electrode welding voltage that occurs when the welding arc is ignited and switches off to block the screen at a threshold signal voltage which is greater than the electrode short circuit voltage, but preferably only slightly less than the electrode open circuit voltage (Fig. 1 + 2 + 31.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the threshold switch (ST) is designed as a working on the basis of a Schmitt trigger electronic threshold switch, which is indirectly fed by the electrode voltage and with a Zener diode (ZD 4) to a practically constant response range trimmed and coupled with its signal input via a potentiometer (R 12) to the welding electrode voltage and which controls the load circuit for the screen with its output signal directly or via a transistor (T2) (Fig. 3).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit arrangement for Control of the screen (21) a signal switch coupled to the electrode voltage (Fig.2) contains, with simultaneous independence of the variable absolute magnitude of the electrode voltage and of the duration of one Voltage reduction in the welding electrode circuit even with a relatively very small reduction in Electrode voltage in the order of about 1% of the electrode open circuit voltage if necessary positive or negative control signal with one for its evaluation in the circuit arrangement (Fig. 3) provides sufficient time (Fig. 2 + 3).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circuit arrangement for controlling the screen (21) contains a time delay circuit Vi, C7) , with the help of which the control of the screen (21) in its open position after switching through the threshold switch (ST) takes place with a time delay (Fig. 3).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4,

characterized in that the power supply of the circuit arrangement for controlling the screen (21) is generally provided via one or more input rectifiers (GL) fed by the welding device, regardless of the operating current of the welding device (Fig. 3),

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5 with a mechanically controlled screen, characterized in that the screen (21) non-positively with the plunger armatures (17, 18) of two solenoids (H ₁ 12) is connected, which in their excitation antimagnetic guide tubes (13, 14), sliding plungers (17, 18) move the force of return springs (22, 23) (Fig. 4).

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that said components are so arranged are and cooperate in such a way that the blocking position of the screen is identical to its mechanical Is the rest position, that is, the screen (21) when energizing the solenoids (17, 18) from a below given the influence of the force of the springs (22,23) Rest position, which at the same time prevents a view of the welding area from being blocked is, is moved against the spring force in its open position exposing the view and after Demagnetization of the solenoids (11, 12) under the action of the spring force back into the blocking position returns (Fig. 4).

8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that the solenoids (11,12) during the time span of the movement of the screen (21) in its open position with excessive field strength are excited and that this excessive excitation after reaching the open position to a hold value is reduced, which is only insignificantly above the value of the waste excitation for the plunger (17,18) Lies (Fig. 3 + 4).

9. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that the solenoids (11, 12) are each equipped with an auxiliary iron circuit serving to guide the magnetic flux, the however, the plunger (17, 18) is not self-contained and is not directly ferromagnetic with it in any position connected (Fig. 4).

10. Arrangement according to one of claims 1 to 5 with a mechanically controlled screen, characterized in that the screen (21), preferably in a partial circular movement, means a micro-electric motor with gear reduction influenced by the circuit arrangement against the action of a relatively strong return spring moves into its open position and there at Simultaneous shutdown of the electric motor by means of a locking catch kept self-locking for so long until by a control signal coming from the circuit arrangement by means of an electromagnet the lock is opened and the screen under the action of the return spring is suddenly moved into its blocked position,

11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that for the electrical coupling between the welding electrode circuit and the circuit arrangement (Fig. 2 + 3) two coupling cables (32, 33) are provided which are connected to one end with insulated sockets (38) for connection to plug pins (39) of the circuit arrangement and at the other end with in isolated

Sockets (40) attached contact tips (4t) provided which are caused by the insulation of the electrode cables through and running roughly parallel with its conductor core into the electrode cable (30, 31) are pierced (F i g, 5 -f- 6),

12, arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the connecting cable (42) between the construction kit containing the circuit arrangement (Fig. 2 + 3) and the protective device containing the screen is provided with a flexible protective hose made of heat-resistant material, preferably is covered with a glass fiber fabric hose resistant to temperatures of up to 600 ^° C. (FIG. 5).