SU984397A3 - Защитное устройство дл сварщика - Google Patents

Description

(54) ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРЩИКА

Изобретение относитс  к защитным устройствам, используемым при работа . в зоне сильно колеблющейс  интенсивности света, например, сварочных работах . Известен защитный шлем с защитньм окном, служащим дл  сварки и резани  и т.п.,. у которого защитное стекло состоит из двух частей. Нижн   часть такого шлема состоит из слабопрозрач ного задерживающего вредные лучи вещества , а его верхн   часть  вл етс  прозрачной частью дл  наблюдени . Эта часть выполнена в виде решетки котора  может открыватьс  и закрьоват с . Открытие и закрытие решетки вызьшаетс  маленькими электромагнитами ;которые действуют; в зависимости от прохождени  тока через сварочную горе .пку или резак Известно также устройство решеток которое имее подвижный и неподвижный носители решеток, причем подвижныЛ носитель решетки с помощью злект ромагнитного устройства может передвигатьс  туда и сюда против усили  ;пружины перед неподвижной частью соответственно желаемой интенсивности проход щего света 2. С помощью известных устрюйств невозможно получить очень короткое врем  закрывани  (менее 1 мс), которое вызывает исключительно действенную защиту глаз, рбщйзи недостаткрм дл  универсального применени  известных устройств  вл етс  то, что защитное устройство должно быть соединено с контуром тока сварочного аппарата. В частности, если при процессе сварКИ присутствуют несколько лиц (обучение учеников), все не могут быть подсоединены к ограниченному числу соединительных клемм. Кроме того, известны также так называемые сварочные кабины, при .которых процесс должен наблюдатьс  снаружи третьим. При применении защитного устройства в литейных цехах и прокатных станах , кроме того, не предусмотрен контур тока, к которому защитное устройство вообще могло быть подсоединено. Наиболее близким к изобретению Ъо технической сущности  вл етс  защитное устройство дл  сварщика, содержащее защитный шлем со смотровым окном и лицевой панелью с размещенным на ней подвижным и неподвижнь светофильтрами , из которых подвижный соединен при помощи  кор  с приводной электро магнитной катушкой, соединенной со светочувствительным элементом и источником посто нного тока 3. Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  надежность работы и необеспечени  безопасности обслужи вани  при сварочных работах. Цель изобретени  - повышение надежности работы и безопасности обслу живани . Эта цель достигаетс  тем, что уст ройство снабжено закрепленной на лицевой панели второй электромагнитной катушкой, размещенной .параллельно пе рвой и выполненной с дополнительной обмоткой, подключенной к источнику посто нного тока, и соединенным с этой катушкой дополнительным светочувствительным элементом, а также  р мами, размещенными по обе стороны  ко р  и выполненными из материала, обла даквдего остаточным магнетизмом, при этом на лицевой панели закреплена пру жина раст жени , св занна  с  корем. Кроме того, устройство оснащено контрольным переключателем, подключенным к источнику посто нного тока, позвол ющим обеспечить проверку рабо ты устройства при отключенных светочувствительных элементах, На фиг. 1 изображен сварочный защитный шлем с замен емым смотровым ОКНОМ; на фиг. 2 и 3 - передвигаемые друг в друге носители решеток; на фиг. 4 - схема управлени  движением носителей решеток; на фиг. 5 - сменное смотровое окно, вид сверху; на фиг. 6 - измененна  схема управлени  движением носител  решетки. Сварочный защитный шлем 1 состоит из шлемообразной части, котора  может закрепл тьс  ремнем 2, и из смотрового окна 3. Сменное .смотровое окно 3 размещено на лицевой панели 4 и состоит из подвижного и неподвижного светофильтров 5 (фиг. 5). Лицева  панель 4 может выдвигатьс  и вдвигатьс  по направл ющим 6 (фиг. 1). Светофильтр 5 смотрового окна 3 состоит из двух расположенных друг в дуге светофильтров решеток 7 и 8. Вышележаща  решетка 7 своими углами неподвижно скреплена с панелью 4 смотрового окна , в то врем  как нижележаща  решетка 8 расположена в н больмой степе,ии подвижной в обе стороны относительно решетки 7. Из фиг. 2 и 3 видно, что решетка имеет просветы 9 и полосы 10 и 11. Если полосы установлены друг над другом (фиг. 2), достигаетс  силь но поглощающее свет состо ние. Сами решетки состо т из носителей решеток из стекла или прозрачной пластмассы. Полосы решетки (непрозрачное вещество напечатаны, напылены, вытравлены или нанесены с помощью фотографических методов. В этом случае пригоден любой метод дл  нанесени  прочного вещества на керамический или иной носитель . Подвижна  решетка 8 жестко соединена с блоком 12, который оканчиваетс  цапфой 13. Цапфа 13 вдаетс  в  корь 14из стали, состо щий из двух щек 15и 16 и соединительного болта. Цапфа 13 вдвигаетс  между щеками, как в шлиц, и удерживаетс  там в гнезде. Якорь 14 при помощи пружины 17 раст жени  вт гиваетс  совместно с подвижным носителем решетки, так что последний прижимаетс  к направл ющим 18. , Якорь установлен подвижно  рмами. 19 и 20 посредством двух небольших катушек 21 и 22 электромагнитов, через которые при желаемом положении переключени  протекает ток и они вт гивают  корь 14. Одновременно торцы  рмов действуют как контактные поверхности (фиг. 4). Материалом  рма  вл етс  сталь, котора после отключени  тока сохран ет известную остаточную намагниченность, так что  корь в соответственно последнем положении остаетс  в соприкосновении с обеими контактными поверхност ми  рмов. При движении  кор  совместно с решеткой В движетс  блок 12. Амплитуда движени  (обозначена стрелкой А и Б) беретс  такой величины,, что в одном положении полосы решетки наход тс  друг над другом, а в другом положении точно наход тс  над просветами, что приводит к затемнению. Чтобы усилить закрывающее действие магнитов и чтобы при ослаблении батареи носитель решетки надежно запиралс , на  коре 14 укреплена маленька  пружина 23. Пружина 23 укреплена так, что она т нет  корь совместно с носителем решетки в направлении закрьшани . Благодар  этой пружине при малом токе  корь всегда т нетс  в направлении закрывани , а если силы тока в катушке недостаточно,  корь отт гиваетс  от конца катушки. Кроме того, при прекращении вообще тока батареи обеспечиваетс  закрытие окна. Катушку 22 (удерживатель) открытого положени  окна можно снабдить второй маленькой обмоткой с посто нно протекающим определенным небольшим током, который заставл ет катушку 22 действовать так, что окно выводитс  против направлени  действи  т ги пружины в открытое положение . Эта небольша  силат ги при возбуждении второй обмотки не оказывает вли ни  на остальной процесс переключени . Если, однако, ток прекращаетс , то окно закрываетс . Контакты, катушки и другие подвижные и электронные элементы образуют

часть системы, котора  действует совместно с фотоэлектрическими элементами , которые также расположены на защитном шлеме и при растущей интенсивности света управл ют движением решеток. На фиг. 4 дана схема пригодного дл  этого электронного переключак цего устройства. Устройство содержит два включенных последовательно светочувствительных транзистора 24 и 25. Коллектор транзистора 24 через последовательно включенные фоторезистор 26, резистор 27 (фиг. 4) и переключатель 28 соединен с полюсом источника посто нного тока. Эмиттер транзистора 24 подсоединен к земле. Коллектор транзистора 24, кроме того, соединен с обоими входами 29 вентил  30. Выход 31 последнего соединен с входом 32 вентил  33. Вход 34 венти  33 через резистор 35 соединен с плюсовым плюсом плюсового потенциала. Выход 36 вентил  33 через резистор 37 соедин етс  с базой транзистора 38, эмиттер которого находитс  под положительным потенциалом и коллектор которого через последовательно включенные резисторы 39 и 40 подсоединен к земле. Точка соединени  резисторов 39 и 40 подсоединена к базе двойной схемы Дарлингтона на транзисторах 41 и 42. Эмиттер транзистора 42 подсоединен к земле, а оба коллектора через схему из параллельного соединени  индукционной катушки и диода 43 св заны с положительным потенциалом . Коллектор транзистора 24, кроме того, соединен с входом 44 вентил  45, вход 46 которого через резистор 47 соединен с плюсовым потенциалом. Выход 48 вентил  45 через резистор 49 соединен с базой транзистора 50. Эмиттер транзистора 50 находитс  под положительным потенциалом. Коллектор через последовательно включенные резисторы 51 и 52 подсоединен к земле. Точка соединени  резисторов 51 и 52 подсоединена к базе транзистора 53, эмиттер которого подсоединен к земле , а коллектор через параллельно включенные катушку 22 и диод 54 подсоединен к положительному потенциалу. Вход 34 вентил  33 соединен с контактной поверхностью 55. Вход 46 вентил  45 соединен с точкой 56 неподвижного контакта переключател  57, который одним из контактов 56 или 55 соединён с потенциалом земли. Катушки 21 и 22  вл ютс  обмотками возбуждени  электромагнитов  рма 19 и 20, которые изображены с общим  корем 14 (фиг. 5) .

Фототранзисторы 24 и 25 (фиг. 5) помещены в особые гильзы, которые направлены на источник-света.

Фототранзисторы включены последовательно и так, чтобы на них по возможности не вли ли другие источники света из окружающей среды. Дл  этого фототранзисторы встраиваютс  в небольшие стаканы, чтобы возникал воронкообразный угол падени  света, благодар  чему транзисторы реагируют только на сигнал внутри этого угла и на фототранзисторы не попадает мешающий свет снаружи угла. В коллекторную цепь транзисторов 24 и 25

0 включен также чувствительный к свету . LDR резистор 27, который служит дл  того, чтобы осуществл ть автоматическую , возможно более точную регулировку транзисторов 24 и 25 в соответст5 вии с окружающим светом. Он не зависит от собственно измер емого источника света, а облучаетс  исключительно окружающим светом. Резистор 27 ограничивает максимальный ток через .транзисторы 24, 25 и резистор 26.

0

Если решетка находитс  в открытом положении, при котором фототранзисторы 24 и 25 остаютс  в запертом .положении, транзисторы переход т в

5 провод щее состо ние, когда на них падает свет. Входы 29 вентил  30 ус танавливаютс  на логический нуль, а выход 31 вентил  30 - на логическую единицу. Вход 34 вентил  33 находитс  на уровне единицы через

0 резистор 35. На входе 32 вентил  33 устанавливаетс  логическа  единица и вследствие этого на выходе 36 - логический нуль. Благодар  этому транзисторы 38, 41 и 42 стано5 в тс  провод щими. Через катушку 21 протекает ток, который прит гивает  корь и переводит подвижную решетку 8 в закрытое положение. Кроме того, благодар  повороту  кор , рычаг пе0 реключател  57 движетс  к контактной поверхности 55.

Если в этой точке, благодар  соприкосновению рычага переключател 

5 57 с поверхностью контакта, происходит контакт, на входе 34 отмечаетс  логический нуль, а на выходе 36 - логическа  единица, в св зи с чем транзисторы 38, 41 и 42 запира0 ютс  иток больше не протекает через катушку 21. Светопроницаема  система остаетс  в закрытом состо нии (благодар  остаточному магнетизму катушки 21) .

5

Если источник света ослабевает, то фототранзисторы 4 и 5 запираютс . На входе 44 вентил  45 устанавливаетс  логическа  единица. Вход 46 также устанавливаетс  на уровень логи0 ческой единицы через резистор 47, благодар  чему на выходе 48 устанавливаетс  логический нуль. Транзисторы 50 и 53 станов тс  провод щими и через катушку 22 протекает

5 ток.

Магнитное поле катуижи 22 т нет  корь против направлени  т ги катушки 21, вследствие чего подвижна  решетка сдвигаетс  в открытое положение . Кроме того, благодар  повороту  кор , рычаг переключател  57 движет с  к поверхности контакта 56. Если он достигает его, на входе 46 устанавливаетс  логический нуль, а на выходе 48 - логическа  единица Транзисторы 50 и 53 запираютс , и ток через катушку 22 прерываетс . Благодар  этому светопроницаема  система решеток остаетс  в открытом положении.

Дл  поверочного испытани  процес са переключени  предусмотрен контрольный переключатель 58, который стимулирует действие фототранзисторов 24 и 25. Переключатель 58 подсоединен одним концом к земле, а другим концом - к входам вентилей 30 и 45. Если переключатель 58 вдавлен при открытой решетке, выход вентил  30 устанавливаетс  на единицу. В остальных с.уча х вызываетс  такое . же действие, какое уже объ сн лось дл способа переключени  фототранзисторов 24 и 25.

Кроме того, вместо механически действующего контрольного переключа ,тел  58 предусмотрено электронное устройство .(фиг. 6). Переключатель 58 состоит в основном из одного из известных генераторов пр моугольного напр жени , который, работа  в режиме собственньк колебаний, непрерывно подает импульсы с длительностью около 2 мс на вентиль 30.

Благодар  этому сварщик узнает, что устройство выключени  работает нормально.,

В переключателе 58 вентили 59-62 дл  этого подсоединены к источнику тока, который включен на входе вентил . 59. С помощью конт.ура 63 обратной св зи и диода 64 в нем соответственно от ступени к ступени создаетс  переключающий импульс, который на выходе вентил  61 имеет пр мр.угольную форму. Вместо входного контура (фиг.4 дл  фототранзисторов (фиг.6) друга  схема переключени  светочувст вительных транзисторов (тип F РТ 100) Ветвь с транзисторами 65 и 6.6 подсое динена не непосредственно к вентилю 30, а через потенциометр к базе П-р-итранзистора 67. Как только свет попадает на транзисторы 65 и 66, измен  етс  напр жение эмиттер-база транзис тора 67, так что на входе 29 вентил  30 по вл етс  логический нуль, Вместе с этим запускаетс  уже описан ный процесс переключени .

С пЬ1идщью изменени  потенциометра 68 можно управл ть чувствительностью светочувствительной переключающей

ветви, благодар  тому, что сопротивление потенциометра между транзисторами 65, 66 и 68, 67 делаетс  меньше (чувствительнее), а также тому, что оно увеличиваетс  (нечувствительное ) .

Образ действи  вентил  69 с последовательно включенными диодом 70 и конденсатором 71 делает возможньм то, что окно остаетс  закрытым, пока не исчезнет электрическа  дуга. Это длитс  определенное врем , пока через запирающее сопротивление диода 70 входной ток на входе 44 вентил  45 не переключит оп ть вход 44 на единицу и вместе с тем -откроет решетку посредством переключающей катушки 22. Благодар  этому глаза будут защищены от интенсивного инфракрасного света еще гор чего места сварки

Дл  приспособлени  к различным типам света (спектров) и сварки смотровое окно вместе с решетками делаетс  сменным. При этом электронна  часть вместе с фототранзисторами крепитс  на защитном устройстве (защитном шлеме). Щеки  кор  принимают цапфу 13, так что шлем сразу после вставлени  смотрового окна оп ть готов к работе. Кроме того, можно с з&мен емыми част ми соединить также еще небольшой фильтр, который при вставлеНИИ надвигаетс  на фототранзисторы, и также измен ть их характеристики.

Нар ду с равномерным распределением полос возможно также предприн ть распределение и устройство полос подругому :

1.Материал полос варьировать потолщине . Если делать внизу толще,чем вверху, то все нормальные величины дл  поглощени  излучени  будут проходить по высоте решетки.

2.Удерживаема  в рамке решетка выполнена только в нижней части как решетка, в то врем  как верхн   часть обладает определенным, сильным поглощением света и неподвижна. При этой форме исполнени  в движении уча ствует только небольша  масса, что далее понижает врем  переключени .

3.Окно, согласно типу 2, выполн етс  так, что верхн   часть состоит из двух, лежащих друг за другом окон с решеткс1ми, которые могут сдвигатьс  друг относительно друга вручную, независимо от магнитно-управл емой нижней части. Благодар  соответствующему оформлен 1ю толщин полос решётки и форме полос, можно верхнюю часть вручную устанавливать на определенную способность пропускани .

Claims (3)

1. Эти варианты исход  в основном из того, что смотровое окно образовано из двух частей, причем верхн   часть удтановлена посто нно на определенное пропускание а нижн   часть подвижна и с помощью схемы открываетс  и закрываетс . Изобретение способствует безопасности работ, св занных с возникновением колеблющейс  интенсивности света . Формула изобретени  1. Защитное устройство дл  сварщика , содержащее защитный шлем со смотровым окном и лицевой панелью с размещенным на ней неподвижным и под вижным светофильтрами, из которых подвижный соединен посредством  кор  с приводной электромагнитной катушкой , соединенной со светочувствитель ным элементом и источником посто нно го тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежное ти работы и безопасности обслуживани , оно снабжено закрепленной на лицевой панели второй электромагнитной катушкой, размещенной параллельно первой и выполненной с дополнительной обмоткой, подключенной к источнику посто нного тока, и соединенным с этой катуижой дополнительньлл светочувствительный элементом, а также  рмами, размещенньми по обе стороны  кор  и выполненными из материала, обладающего остаточным магнетизмом, при этом на лицевой панели закреплена пружина раст жени , св занна  с  корем. 2. Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что, с целью обеспечени  проверки работы устройст-ва при отключенных светочувствительных элементах, устройство оснащено контрольным переключателем, пЬдключенньлл к источнику посто нного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Патент Германии №572153, кл. 30 27/02, 1933.
2. 2.Патент Великобритании 834021, кл. 75 (4) С, 1960.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 447154, кл. А 61 F 9/06, 1974.

   9 10

   / /

   фиг.:)

   euf/aus

   Фаг. if «ac j