DE3536678A1 - Verfahren und vorrichtung zum schutze der augen gegen das lichtbogenschweisslicht - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schutze der augen gegen das lichtbogenschweisslicht

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schutz der Augen gegen das Lichtbogenschweißlicht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz der Augen gegen das beim Lichtbogenschweißen auftretende Schweißlicht mittels einer lichtsperrenden Maske oder einem persönlichen Augenschutz beim Schweißen (nachfolgend als Schweißerschutzmaske bezeichnet), deren Wirkung auf einer elektrooptisch wirksamen Filterplatte als Sichtfenster variabler Duchlässigkeit beruht.
Schweißerschutzmasken mit einer Filterplatte aus elektrooptischem Material sind bekannt; sie wirken in der Weise, daß das Sichtfenster ein Hellfeld aufweist, solange nicht geschweißt wird, und daß sich, ausgelöst durch die beim Lichtbogenschweißen auftretende Lichterscheinung, während des Schweißvorgangs das Hellfeld in ein die Schweißlichtstrahlen abfangendes Dunkelfeld ändert. Bei den bekannten Schweißerschutzmasken variabr ler Durchlässigkeit wird die Filterplatte dadurch gesteuert, daß ein Lichtempfänger das Schweißlicht erfaßt und ein Empfängersignal erzeugt, welches die Ein-Aus-Regelung einer auf die elektrooptische Filterplatte einwirkenden elektrischen Spannung besorgt. Als elektrooptisches Material der Filterplatte kommen dabei in Frage beispielsweise (Pa, La) (Zr, Ti)O als ein optisch transparentes elektrooptisches Keramikmaterial (nachfolgend kurz mit "PLZT" bezeichnet) oder ein Flüssigkristall oder dergleichen.
Ein Material wie PLZT oder dergleichen hält das Lichtbogenschweißlicht zwar wirkungsvoll zurück, doch arbeitet es nur mit einer Ansprechverzögerung, die sich aus einer für dieses spezifischen Ansprechzeit und der Ansprechzeit für das Schaltungssystem zusammensetzt, so daß bis zum Ansprechen der Ein-Aus-Regelung der Spannung zur Betätigung der elektrooptischen Filterplatte und bis zum Eintritt deren Wirkung als optischer Verschluß eine Hellperiode bestehen bleibt, innerhalb deren sie für die Lichtabsperrung unwirksam ist und das Auge des Schweißers nicht schützen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wächst mit Beginn der Lichterscheinung des Schweißvorgangs die erzeugte Lichtmenge sehr schnell an, was dazu führt, daß die
nach dem Prinzip der elektrooptischen Abdunkelung arbeitenden bekannten Schweißerschutzmasken eine erhebliche Lichtmenge nicht vom Auge des Schweißers abhalten können. Ein besonderer Grund liegt darin, daß die Lichtempfänger der bekannten Schweißerschutzmasken nachteiligerweise nicht in der Lage sind, das Schweißlicht bereits zum Zeitpunkt seines Entstehens zu erkennen, da sie, um Störeinflüsse durch das Umgebungslicht, wie das Sonnenlicht oder die Arbeitsbeleuchtung, auszuschalten, so ausgelegt sind, erst ab einer bestimmten Schwellenenergie q, des Lichtbogens ein Ausgangssignal abzugeben. Bis sich dann letztlich die Filterplatte schließt, ist die Zeit dt^ vergangen, innerhalb der die Schweißlichtmenge auf den Betrag q~ angewachsen ist. Bis zum Ende der Zeitspanne dt, ist das Auge also ungeschützt. Diese Unwirksamkeit der bekannten Schweißerschutzmasken kann beim Schweißer wegen des hohen UV-Lichtanteils des Schweißlichts zur Bindehautenzündung und wegen des IR-Lichtanteils über die Zeit gesehen zur Linsentrübung führen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die den Schweißerschutzmasken der oben genannten Art anhaftenden Nachteile abzustellen und weitere Vorteile zu schaffen.
So hat die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, die es ermöglichen, das Auge beim Lichtbogenschweißen bereits vom Anfang der Lichterscheinung an zu schützen, die Ein-Aus-Regelung der Filterplatte zu ermöglichen, ohne daß die Schweißerschutzmaske an die Schweißstromversorgung angeschlossen ist, was zugleich die Handhabung der Maske erheblich fördert, und Funktionsstörungen der Augenschutzeinrichtung auszuschließen; ferner soll die Schweißerschutzmaske preiswert und robust sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt zum Schutz der Augen gegen die beim Lichtbogenschweißen auftretenden Lichtstrahlen unter Zuhilfenahme einer Schweißerschutzmaske mit einer Filterplatte, das einen Schritt der Erkennung des Auftretens eines sich vorübergehend aufbauenden Stromes des Schweißstroms zu der Erzeugung eines Erkennungssignals umfaßt, und einen Schritt zur Steuerung der auf die Filterplatte wirkenden Spannung nach Maßgabe des Erkennungssignals.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filterplatte aus PLZT-Material gebildet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erkennung des sich vorübergehend aufbauenden Schweißstroms durch die Erfassung des um die Schweißstromleitung erzeugten Magnetfeldes.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Erfassung des Magnetfeldes am Ort des Schweißelektrodenhalters, und das Erfassungssignal wird in ein Lichtsignal oder Funksignal vorbestimmter Frequenz umgewandelt und dieses am Ort der Schutzmaske empfangen. Alternativ kann das Magnetfeld auch am Ort der Schutzmaske erfaßt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schweißerschutzmaske zur Verfügung gestellt, umfassend eine aus einem elektrooptisch wirksamen Material gebildete Filterplatte für den Augenschutz, eine Stromquelle zur Erzeugung der Spannung für die Filterplatte, eine Erfassungsschaltung zur Erfassung eines sich aufbauenden Stromes des Schweißstroms und einen Regler zur Regelung der auf die Filterplatte wirkenden Spannung in Abhängigkeit von einem von der Erfassungsschaltung ausgehenden Signal.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Erfassungsschaltung einen Magnetfelddetektor, einen Sender zur Abgabe einer Mehrheit von Signalen von unter sich unterschiedlicher Frequenz in Abhängigkeit von den in den Sender aus dem Magnetfelddetektor eingehenden Signalen, einen Empfänger zum Empfang der vom Sender ausgehenden Signale und einen Frequenzdiskriminator zur Unterscheidung der vom Empfänger aufgenommenen Signale auf.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Magnetfelddetektor und der Sender an dem Schweißelektrodenhalter angeordnet, während der Frequenzdiskriminator, die Stromquelle für die Filterplatte und der Spannungsregler an der Schweißerschutzmaske angeordnet sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filterplatte aus PLZT-Material hergestellt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Erfassungsschaltung einen Magnetfelddetektor, einen Operationsverstärker mit einem Tiefpaßfilter und einen Grenzwertvergleicher mit einem Ansprechschwellen-
regler. Bei dieser Ausgestaltung sind die Stromquelle, die Erfassungsschaltung und der Spannungsregler an der Schweißerschutzmaske untergebracht.
Diese und weitere Gegenstände der Erfindung und viele der sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile erschließen sich leicht durch die nachfolgende nähere Beschreibung sogleich anhand von Figuren; gleiche Bezugszeichen betreffen einen gleichen oder einen funktionsgleichen Gegenstand. Es zeigt
Fig. 1 eine graphische Darstellung der Anwachscharakteristik der beim Lichtbogenschweißen erzeugten Lichtmenge;
Fig. 2 die Vorderansicht einer Schweißerschutzmaske gemäß der Erfindung in einer beispielhaften Ausführungsform;
Fig. 3 die Rückansicht der in Fig. 2 gezeigten Schweißerschutzmaske;
Fig. 4 die perspektivische Darstellung einer Schweißvorrichtung, angepaßt an die Schutzmaske gemäß dieser ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 ein Blockschaltdiagramm als Beispiel für eine elektrische Schaltung bezüglich dieser ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem Schweißstrom und der Schweißlichtbogenentladung; und
Fig. 7 ein Blockschaltdiagramm als Beispiel für eine elektrische Schaltung hinsichtlich einer zweiten Ausführungsform einer Schweißerschutzmaske gemäß der Erfindung.
Anhand der Figuren werden nachfolgend nun ein Verfahren und eine Vorrichtung hierfür zum Schutz der Augen gegen die beim Lichtbogenschweißen auftretenden Lichtstrahlen beschrieben, wobei sich die Fig. 2 bis 5 auf eine erste und die Fig. 7 auf eine zweite Ausführungsform der Erfindung beziehen.
Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Schweißerschutzmaske trägt eine lichtabhaltende Filterplatte 12 aus PLZT-Material, einen Handgriff 14 und ferner, wie in Fig. 3 zu sehen, einen Lichtempfänger 16, ein Batteriegehäuse 18
zur Aufnahme der Energieversorgung für die nachfolgend noch im einzelnen beschriebenen Schaltelemente, wie Empfänger, Frequenzdiskriminator, Spannungsregler und Stromquelle für die Filterplatte 12, und ein Gehäuse 20 zur Aufnahme der an dem oberen Teil der Rückseite der Schutzmaske 10 angeordneten Schaltelemente. Das Lichtempfangselement 22 (Fig. 2) des Lichtempfängers 16 liegt an der Frontseite der Schutzmaske TO offen.
Die in Fig. 4 dargestellte Schweißeinrichtung enthält einen Elektrodenhalter 24 für die Schweißelektrode 30, die über das Schweißstromkabel 34 gespeist wird. An dem Elektrodenhalter 24 ist ein Gehäuse 26 angeordnet, in dem der Magnetfelddetektor und der Sender, die nachfolgende noch beschrieben werden, untergebracht sind, und an dessen Außenseite sich wenigstens ein Lichtstrahler 28 befindet; auch dieser wird nachfolgend noch genauer beschrieben. Mit 32a und 32b sind je ein der Lichtbogenschweißung zu unterziehendes Werkstück bezeichnet.
Nach dem Schaltblockschema gemäß Fig. 5 ist eine Wechselstrom-Schweißstromquelle 36 vorgesehen zur Schweißstromversorgung der Elektrode 30 und der Werkstücke 32a und 32b über das Schweißstromkabel 34. Zum Aufspüren des durch das Schweißstromkabel 34 fließenden Schweißstroms ist ein Magnetfelddetektor 38 vorgesehen, der als isolierte Spule ( die Isolierung ist nicht gezeigt) um das Kabel 34 ausgebildet und der in dem Detektionsgehäuse 26 untergebracht ist. Mit dem Magnetfelddetektor 38 ist ein Sender (Transmitter) 40 zum Empfang vom Magnetfelddetektor 38 ausgehender Signale und zur Erzeugung von ihm ausgehender Signale vorbestimmter Frequenz verbunden,, und an den Sender 40 ist ein Lichtstrahler 42 angeschlossen, der durch diese Signale des Sender 40 zur Abgabe von Lichtsignaten vorbestimmter Frequenz gesteuert wird. Nach der beschriebenen Ausführung dient als Lichtstrahler 42 eine Infrarotlicht aussendende Diode.
Die für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel innerhalb der Zweipunkt-Strich-markierten Sektion A in Fig. 5 zusammengefaßte Schaltungseinheit aus Magnetfelddetektor 38, Sender 40 und Lichtstrahler 42 ist in dem Detektionsgehäuse 26 zur Schweißerschutzmaske 10 eingeordnet. Alternativ kann die Schaltungseinheit gemäß Sektion A auch im Elektrodenhalter 24 selbst untergebracht sein.
Nun weist das Blockschaltschema nach Fig. 5 noch eine Sektion B auf, die jedoch die an der Rückseite der Schweißerschutzmaske 10 gelegenen Elemente betrifft. Im einzelnen sind dies eine Infrarotlicht-empfindliche Diode als Lichtempfänger 16, ein an den Lichtempfänger 16 geschalteter Empfänger 44 zur Verarbeitung und Verstärkung der Eigangssignale aus dem Lichternpfänger 16, ein mit dem Empfänger 44 verbundener Frequenzdiskriminator 46, ein mit dem Frequenzdiskriminator 46 verbundener Spannungsregler 48, eine Filterplatte 50 aus PLZT-Material, die an den Ausgangsanschluß des Reglers 48 angeschlossen ist, und eine an den anderen Eingangsanschluß des Reglers 48 angeschlossene Filter-Stromquelle 52 für die PLZT-Filterplatte 50. Der Regler 48 hat dabei die Aufgabe, in Abhängigkeit von den Steuersignalen des Frequenzdiskriminators 46 die Ein-Aus-Schaltung der Filterenergieversorgungsquelle 52 zu regeln, und zwar durch Regelung der Spannung, mit der die PLZT-Filterplatte 50 von der Filter-Stromquelle 52 versorgt wird.
Von den zu dem hier vorgestellten Beispiel oben beschriebenen Elementen, bilden Magnetfelddetektor 38, Sender 40, Lichtstrahler 42, Lichtempfänger 44 und Frequenzdiskriminator 46 die Erfassungs- oder Detektionsschaltung für das Magnetfeld. Dabei dient für das beschriebene Ausführungsbeispiel der Magnetfelddetektor 38 mit Spule für das Aufspüren des durch das Schweißstromkabel 34 fließenden Schweißstroms; es kann aber auch irgend ein anderes für die Magnetfeldaufspürung geeignetes Mittel verwendet werden. Ferner können anstelle der UV-Licht-emittierenden Diode 42 bzw. -empfangenden Diode 16 auch andere lichtemittierende bzw. -empfangende Elemente treten. Darüberhinaus können die Informationen vom Sender 40 zürn Empfänger 44 auch mittels Radiowellen übertragen werden.
Der Frequenzdiskriminator 46 dient zur Unterscheidung der Ausgangssignale des Senders 40, wobei sich jede beliebige Diskriminatorschaltung für den Diskriminator 46 verwenden läßt.
Die Filterplatte 50 aus optisch transparentem elektrooptischen (Pa, La) (Zr, Ti)O- Keramikmaterial weist eine an ihr angeordnete (nicht dargestellte) Elektrode auf, so daß sich in Kombination mit einer anderen Ablenkplatte ein optischer Verschluß bewerkstelligen läßt, indem die an ihr
auftretende Polarisation die Polarisationsrichtung des durchtretenden Lichtes beim Anlegen einer Spannung ändert.
Für das besprochene Ausführungsbeispiel kann auch jedes andere Material mit elektrooptischer Wirkung, beispielsweise PZT, ein Flüssigkristall oder dergleichen für die Filterplatte 50 verwendet werden.
Nachfolgend wird nun anhand der Fig. 2 bis 6 die Wirkungsweise der Erfindung hinsichtlich der Abhaltung der Schweißlichtstrahlen bzw. des Schutzes der Augen vor diesen beschrieben.
Zunächst wird die über das Schweißstromkabel 34 an die Schweißstromquelle 36 angeschlossene Elektrode 30 mit den Werkstücken 32a und 32b in Kontakt gebracht, so daß ein Strom fließt. Dann wird die Elektrode 30 ein Stück von den Werkstücken 32a und 32b zurückgenommen, damit sich zwischen der Elektrode 30 und den Werkstücken 32a und 32b ein Lichtbogen ausbildet. Dabei tritt ein Schweißstromanstieg auf, und zwar bevor noch die Schweißlichterscheinung auftritt.
Dabei ist der Sender oder Transmitter 40 in Betrieb und läßt den Lichtstrahler, die Infrarotlicht-emittierende Diode 42, ein IR-Signal, beispielsweise einer Frequenz von 50 kHz, ausstrahlen, solange die Stärke des von der Spule 38 aufgespürten elektrischen Stromes einen Nullwert aufweist; registriert die Spule 38 jedoch den zuvor erwähnten Schweißstromanstieg, veranlaßt der Sender 40 die Diode 42, nunmehr ein IR-Licht geänderter und von 50 kHz abweichender Frequenz, z.B. von 38,4 kHz, auszusenden und diese Lichtfrequenz während der gesamten Dauer der Lichtbogenentladung beizubehalten.
Dieses IR-Lichtsignal wird von dem Lichtempfänger, der IR-empfi'ndliehen Diode 16, aufgefangen, von dieser an dem Empfänger 44 weitergegeben, dort verarbeitet und verstärkt und in den Frequenzdiskriminator 46 geschickt, der unterscheidet, ob sein Eingangssignal 50 kHz oder 38,4 kHz entspricht, und der je nach erkannter Frequenz den Regler 48 schaltet. Entsprechend dem von dem Regler 48 empfangenen Signal schaltet dieser die Ein-Aus-Schaltung der Spannungsversorgung der PLZT-Filterplatte 50 aus der Stromquelle 52.
Im einzelnen geschieht folgendes. Wenn kein Strom durch das Schweißstromkabel fließt und der Sender 40 ein Ausgangssignal von 50 kHz sendet, schaltet der Regler 48 die Ein-Stellung der Spannungsversorgung der PLZT-Filterplatte 50, wodurch sich der Lichtverschluß öffnet und ein Hellfeld bildet; beträgt hingegen während der Periode vom Beginn des Schweißstromflusses durch das Kabel 34 bis zur Bogenentladung die Signalfrequenz 38,4 kHz, schaltet der Regler 48 die Aus-Stellung der Spannung, so daß sich der Lichtverschluß schließt und ein Dunkelfeld erzeugt. In diesem Fall tritt, wie in Fig. 6 gezeigt, eine Verzögerungszeit dt£ vom Entstehen des im Schweißstrom D vorübergehend aufgebauten Stromes bis zum Entstehen der Bogenentladung E auf, andererseits benötigt die Filterplatte 50 eine Ansprechzeit dt, ab der Erfassung des Auftretens des vorübergehend aufgebauten Stromes bis zur Entladung der an ihr anliegenden Ladung, wobei sich die Ansprechzeit dtg aus der spezifischen Ansprechzeit der PLZT-Filterplatte 50 und der Ansprechzeit des Schaltungssystems zusammensetzt. Dabei liegt die Ansprechzeit dtg aber innerhalb des Bereichs der oben erläuterten Verzögerungszeit dtp bis zum Auftreten des Lichtbogens, so daß die Lichtverschlußwirkung der Filterplatte 50 bereits eintritt, ehe der Schweißlichtbogen entstanden ist - und damit einen vollständigen Augenschutz gewährleistet.
In der beschriebenen Ausführungsform ist der Regler 48 vorzugsweise so eingerichtet, daß er die Filterplatte 50 aus Sicherheitsgründen optisch auch dann geschlossen hält, wenn vom Frequenzdiskriminator 46 weder eine Frequenz von 50 kHz noch eine solche von 38,4 kHz erkannt wird. Die für das Ausführungsbeispiel genannten Frequenzen von 50 und 38,4 kHz sind selbstverständlich nur beispielhaft,und man kann sich selbstverständlich auch anderer Frequenzen bedienen.
Anhand der Fig. 7 wird nun eine zweite Ausführungsform für eine Schweißerschutzmaske gemäß der Erfindung beschrieben. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die Erfassung des sich um das stromdurchflossene Schweißstromkabel ausbildenden Magnetfeldes nun mittels eines schutzmaskenseitig angeordneten Magnetfelddetektors erfolgt.
Wie in Fig. 7 gezeigt, dient als Magnetfelddetektor eine Kernspule 16', die an die Stelle des Lichtempfängers 16 der oben beschriebenen ersten
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Ausführungsform tritt. Der Detektor 16' ist fest an der Schweißerschutzmaske (nicht dargestellt) angeordnet, die im wesentlichen ganz entsprechend der in Fig. 3 dargestellten Maske ausgebildet ist. Folglich kann der Detektor 16' an derselben Position wie der Lichtempfänger 16 der ersten Ausführungsform angebracht sein.
Mit dem Magnetfelddetektor 16' ist ein Operationsverstärker 62 mit einem Tiefpaßfilter verbunden. Der Operationsverstärker 62 arbeitet in der Weise, daß er die Induktionsspannung des Magnetfelddetektors 16' verstärkt und zugleich, als Störanteil, denjenigen Frequenzanteil der Induktionsspannung mittels eines Tiefpaßfilters unterdrückt, der oberhalb der Frequenz der Schweißstromquelle liegt; den verstärkten Frequenzanteil gibt er dann an einen mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 62 verbundenen Komparator 64 oder Grenzwertvergleicher weiter.
Der Komparotor 64 enthält eine Schwellenreglerschaltung, die dazu dient, ein bestimmtes Signal/Rausch-Verhältnis zur Anpassung des Magnetfelderfassungspegels in Abhängigkeit vom Schweißstrom einzustellen. Als Ausgangssignal gibt der Komparator 64 entweder Signale zur Öffnung oder zur Schließung der Lichtverschlusses; diese Signale können analog oder digital sein. ;
In dem Ausführungsbeispiel ist der Tiefpaßfilter des Operationsverstärkers 62 auf eine Koinzidenzfrequenz zum Wechselstrom-Schweißstrom von typischer-; weise 50 bzw. 60 kHz eingestellt.
Ferner enthält der Schaltungsaufbau den Regler 48, der einerseits an den j Ausgangsanschluß des Komparators 64 angeschlossen ist und dessen Ausgangssignale empfängt, und der andererseits sowohl mit der PLZT-Filterplatte als auch mit der Filter-Stromquelle 52 zur Versorgung der Platte 50 verbunden ist. Empfängt der Regler 48 vom Komparator 64 nun ein Signal zur öffnung des Lichtverschlusses, schaltet er die Spannungsversorgung der Filterplatte 50 ein, und empfängt er ein Signal zur Schließung des Lichtverschlusses, so schaltet er die Spannungsversorgung der Filterplatte 50 aus.
Die übrigen Teile dieser zweiten Ausführungsform einer Schweißerschutzmaske gemäß der Erfindung entsprechen im wesentlichen denjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
Die Arbeitsweise der zweiten Ausführungsform wird anhand der Fig. 7 nun näher erläutert.
Wenn durch das Schweißstromkabel 34 kein Strom fließt, wird der Regler aus dem Komparator 64 fortwährend mit einem Lichtverschluß-Öffnungssignal versorgt, so daß der Regler 48 die Spannungsversorgung für die PLZT-Filterplatte 50 wie oben beschrieben aufrecht erhält und die PLZT-Filterplatte optisch geöffnet bleibt und ein Hellfeld hat.
Fließt dagegen der vorübergehend aufgebaute Schweißstrom durch das Schweiße stromkabel 34 wird zufolge des um das Kabel 34 erzeugten Magnetfeldes in ; der Spule des Magnetfelddetektros 16' augenblicklich ein Strom erregt I mit der Auswirkung, daß der Komparator 64 ein Verschlußsignal an den Regler 48 abgibt, worauf dieser die Spannungsversorgung aus der Filter-Stromquelle 52 für die PLZT-Filterplatte 50 schließt, so daß im Ergebnis die Filterplatte 50 unter Ausbildung eines Dunkelfeldes optisch geschlossen wird. Es sei angemerkt, daß sich das Dunkelfeld der Filterplatte 50 auch hier schon einstellt, bevor noch der Schweißlichtbogen entstanden ist, so daß, wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, die Schweißlichtstrahlen vollständig zurückgehalten werden.
Wie schon gesagt, lassen sich die Schaltelemente 16', 62, 64, 48, 50 und 52 sämtlich an der Augenschutzmaske unterbringen. Auch bei dieser Anordnung kann in Anbetracht von Abständen der Schweißerschutzmaske von der Schweißstelle um oder unter einem Meter das von dem Schweißstromkabel 34 ausgehende Magnetfeld von dem Magnetfelddetektor 16' wirkungsvoll und sicher empfangen werden.
Da sich die Schweißerschutzmaske nach dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung für sämtliche bekannten Schweißausrüstungen und Arten des Lichtbogenschweißens verwenden läßt, bietet sie breiteste Einsatzmöglichkeiten für einen umfassenden Augenschutz.
Die gemäß der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung eingerichteten Schweißerschutzmasken wirken in der Weise, daß ihre PLZT-Filterplatte 50 ein Hellfeld erhält, wenn der Regler 48 auf Einstellung und die Platte 50 unter Spannung steht. Die Verhältnisse können
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jedoch auch umgekehrt liegen, indem die Filterplatte 50, wenn sie unter Spannung steht, ein Dunkelfeld erhält. Das kann beispielsweise durch Ablenkung der Polarisationsrichtung einer Polarisationsplatte, etwa einer rechtwinklig polarisierenden Platte, die in Kombination mit der PLZT-FiI-terplatte 50 verwendet wird, erreicht werden.
Wie die voranstehenden Erläuterungen erkennen lassen, ist die Erfindung darauf abgestellt, die Ein-Aus-Regelung einer Filterplatte mit elektrooptischen Eigenschaften über die Erfassung des in dem Schweißstromes vorübergehend aufgebauten Stromes zu steuern. Da diese Methode die Filterplatte bereits zu einem früheren Zeitpunkt ansprechen läßt als nach dem Stande der Technik, können gemäß der Erfindung auch Filterplatten mit vergleichsweise langsamer Ansprechzeit, wie etwa bei Flüssigkristallen oder dergleichen, ohne weiteres für einen bereits von Anfang der Schweißlichterscheinung an wirksamen Augenschutz Verwendung finden. Die Erfindung gewährleistet daher einen vollwirksamen Schutz vor Augenschäden durch das Schweißlicht. '
Ferner lassen sich durch die Erfindung die Herstellungskosten für Schweisserschutzmasken erheblich senken, da der Einsatz von Filterplatten aus hochwertigem Material mit hoher Ansprechgeschwindigkeit entfallen kann. Und da die Signale der Ein-Aus-Regelung der Filterplatten nicht aus dem jeweiligen Spannungsabfall beim Ein und Aus des Schweißstromes erhalten werden, sondern durch die umwandlung der aufgespürten Ein-Aus-Signale des Schweißstromes in Signale unterschiedlicher definierter Frequenz oder in digitale Signale, arbeitet die Spannungsreglung für die PLZT-Filterplatte daher zuverlässig und fehlerfrei, so daß auch die Filterplatte präzise und beständig arbeitet.
Die Erfindung ist lediglich für bevorzugte Ausführungsformen und mit einer gewissen Bindung an Besonderheiten aufgrund der Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben worden; nach der gegebenen Lehre der Erfindung sind davon abweichende Ausgestaltungen und Abwandlungen daher möglich.

Claims (11)

LICHTENSTEINSTRASSE 3 FERNSPRECHER: (069) 555061 TELEXSERVICE 411833mOtod LANDESZENTRALBANK 50007149 POSTGIROKONTO 1667-609 (1) Nagase Sangyo Kabushiki Kaisha 1-17, Shinmachi 1-chome, Nishi-ku, Osaka-shi, Japan (2) Kabushiki Kaisha Sensor Gijutsu Kenkyujo, 5-3, Kami Osaki 3-chome, Shinagawa-ku, Tokyo, Japan Ansprüche
1. Verfahren zum Schütze der Augen vor dem Schweißlicht beim Lichtbogenschweißen unter Verwendung einer Schweißerschutzmaske mit einer Filterplatte, gekennzeichnet durch einen Schritt zur Erfassung des im Schweißstrom vorübergehend aufgebauten Stromes unter Erzeugung eines Erfassungssignals und einen Schritt zur Steuerung der Spannungsversorgung nach Maßgabe des Erfassungssignals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte aus optisch transparentem elektrooptischen (Pa, La) (Zr, Ti)O- Keramikmaterial gebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Erfassung des Auftretens des vorübergehend aufgebauten Stromes durch die Erfassung des um das Schweißstromkabel erzeugten Magnetfeldes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten des Magnetfeldes am Ort des Schweißelektrodenhalters erfaßt wird, das so erfaßte Signal in ein Licht-oder Funksignal festgelegter Frequenz umgewandelt wird und dieses so umgewandelte Signal am Ort der Schweißerschutzmaske empfangen wird.
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5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten des Magnetfeldes am Ort der Schweißerschutzmaske erfaßt wird.
6. Schweißerschutzmaske zum Schutz der Augen vor dem Schweißlicht beim Lichtbogenschweißen mittels einer elektrooptisch wirksamen Filterplatte, gekennzeichnet durch eine Stromquelle zur Spannungsversorgung der Filterplatte, eine Erfassungsschaltung zur Erfassung des im Schweißstrom vorübergehend aufgebauten Stromes und einen Regler zur Steuerung der Spannungsversorgung der Filterplatte nach Maßgabe der vom Regler aus der Erfassungsschaltung erhaltenen Signale.
»_. 7. Schweißerschutzmaske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erfassungsschaltung zusammensetzt aus einem Magnetfelddetektor, einem Sender, der je nach Eingangssignal aus dem Magnetfelddetektor Signale festgelegter unterschiedlicher Frequenz abgibt, einem Empfänger für die Ausgangssignale des Senders und einem Frequenzdiskriminator zur Unterscheidung der vom Empfänger an ihn abgegebenen Signale.
8. Schweißerschutzmaske nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfei ddetektor und der Sender am Halter der Schweißelektrode und der Frequenzdiskriminator und die Stromquelle und der Spannungsregler für die Filterplatte schutzmaskenseitig angeordnet sind.
9. Schweißerschutzmaske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ^) Erfassungsschaltung einen Magnetfelddetektor, einen Operationsverstärker mit Tiefpaßfilter und einen Komparator mit einstellbarer Ansprechschwelle aufweist.
10. Schweißerschutzmaske nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle, die Erfassungsschaltung und der Regler schutzmaskenseitig angeordnet sind.
11. Schweißerschutzmaske nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterplatte aus optisch transparentem elektrooptischen (Pa, La) (Zr, Ti)O- Keramikmaterial gebildet ist.
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