СВАРОЧНЫЙ ШЛЕМ Российский патент 2002 года по МПК A61F9/06 A42B3/00 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано как принадлежность к ручной сварке.

Известен сварочный шлем, содержащий наголовник с фиксирующими зажимами, корпус со смотровым окном и рамкой с размещенным в ней светофильтром из цветного стекла [Каракозов Э.С., Мустафаев Р.И. Справочник молодого электросварщика. М.: Высшая школа, 1992, с.152-154, рис. 6.2].

Недостатками данного шлема являются: большие затраты времени на частые повороты (подъемы) шлема в верхнее положение и обратно, осуществляемые рукой сварщика; низкая точность сварки, так как перед началом сварки сварщик должен опустить сварочный шлем рукой, после чего сварщик не видит место сварки и ему трудно сориентировать электрод; невозможность применения одного сварочного шлема для работы на различных токах сварки. Так, например, для резки металла нужен светофильтр из цветного стекла большего затемнения, чем светофильтр для обычной сварки с меньшим током.

Известен также сварочный шлем, содержащий наголовник с фиксирующим зажимом, корпус с комбинированным смотровым окном, включающим светофильтр из цветного стекла и узкую горизонтальную щель, расположенную внизу комбинированного смотрового окна, причем узкая горизонтальная щель выполнена в виде жидкокристаллического светофильтра изменяющейся прозрачности. Сварочный шлем снабжен также солнечной батареей и электронным блоком для срабатывания жидкокристаллического светофильтра [Техника молодежи, 6, 1999, с.3-4, фото 3 а, б].

Недостатками устройства, принятого за прототип, являются: сложность конструкции, большая стоимость данного сварочного шлема и невозможность применения одного сварочного шлема для работы на разных токах сварки, например, для сварки и резки металлов. Сложность конструкции заключается в применении жидкокристаллического светофильтра, солнечной батареи и электронного блока управления жидкокристаллическим светофильтром, что значительно увеличивает стоимость сварочного шлема.

Наиболее близким к заявленному объекту является сварочный шлем, содержащий наголовник с фиксирующими зажимами, корпус с комбинированным смотровым стеклом, включающим светофильтр из цветного стекла и горизонтальную щель из бесцветного стекла (патент США 4649571, кл. А 61 F 9/06, 1987, 8 с.).

Недостатком данного шлема является также сложность конструкции смотрового комбинированного стекла и неудобное расположение щели из бесцветного стекла.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и расширение технологических возможностей шлема.

Эта задача решается за счет того, что в сварочном шлеме, содержащем наголовник с фиксирующими зажимами, корпус с комбинированным смотровым окном, включающим светофильтр из цветного стекла и горизонтальную щель из бесцветного стекла, расположенную в верхней части смотрового окна, а на передней части наголовника закреплен щиток с возможностью перемещения, при этом светофильтр из цветного стекла выполнен из горизонтальных полос цветного стекла различной плотности затемнения, причем плотность затемнения возрастает сверху вниз.

Расположение узкой горизонтальной щели из бесцветного стекла для ориентирования электрода относительно свариваемого места обусловлено физиологическими свойствами человеческого глаза. При нормальном вертикальном расположении головы, если взгляд человека направлен вверх, глаз полностью открыт, а при направлении взгляда вниз глаз почти полностью закрыт веком. То есть физиология человеческого глаза такова, что при опускании взгляда вниз глаз автоматически закрывается, а при взгляде вверх - глаз открывается. И, наоборот, если взгляд неподвижно направлен в одну точку (на место сварки), то при подъеме (повороте) головы вверх глаз закрывается, а при опускании головы вниз - глаз открывается.

Если узкая щель расположена внизу комбинированного смотрового окна, то сварщик вначале смотрит на свариваемое место через узкую щель, а затем опускает голову со сварочным шлемом вниз и смотрит через светофильтр. При этом глаз открывается тем больше, чем больше наклоняется шлем с головой, и тем меньше глаз становится защищен и любое попадание света через узкую щель слепит глаза сварщика. Если узкая щель расположена в верхней части комбинированного смотрового окна, то сварщик вначале смотрит на свариваемое место через узкую щель, а затем поднимает голову со сварочным шлемом вверх и смотрит на свариваемое место через светофильтр, при этом глаз сварщика закрывается веком, то есть глаз дополнительно защищен веком от попадания света через узкую щель.

Щиток, закрепленный на передней части наголовника, защищает верхнюю часть лица и глаза сварщика от воздействия во время сварки тепловых лучей, проходящих через узкую горизонтальную щель, выполненную из бесцветного стекла и расположенную в верхней части комбинированного смотрового окна. Применение светофильтра из цветного стекла различной плотности затемнения позволит расширить технологические возможности сварочного шлема, то есть производить как сварку, так и резку металла одним сварочным шлемом. Так как прозрачное стекло узкой горизонтальной полосы практически не пропускает ультрафиолетовые лучи, то при применении при сварке предлагаемого шлема уменьшается возможность заболевания глаз.

Сравнение предложенного сварочного шлема с прототипом и аналогичными решениями, известными из существующего уровня техники, позволяет установить его соответствие критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемое техническое решение сварочного шлема поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен сварочный шлем (главный вид); на фиг. 2 - вид слева на фиг. 1; на фиг. 3 - вид I на фиг. 1.

Сварочный шлем содержит наголовник 1, корпус 2 с комбинированным смотровым окном 3, зажимы 4. Горизонтальная щель 5 из бесцветного стекла размещена в верхней части комбинированного смотрового окна 3 и составляет примерно 1: (4...5) высоты смотрового окна. Светофильтр 6, выполненный из цветного стекла, размещен в нижней части комбинированного окна 3. Комбинированное окно 3 с наружной стороны закрыто от попадания брызг защитным стеклом 7. Для защиты верхней части лица сварщика, например, от теплового излучения сварки, на передней части наголовника 1 закреплен щиток 8 с возможностью перемещения его в наиболее удобное положение для сварщика. Светофильтр может быть разделен на несколько горизонтальных полос различной плотности затемнения, например, полосы 9 меньшей плотности затемнения и полосы 10 большей плотности затемнения. Однако светофильтр 6 может быть выполнен из цельного цветного стекла с плавно возрастающей плотностью затемнения сверху вниз.

Устройство работает следующим образом. Сварочный шлем устанавливается на голову сварщика с помощью наголовника 1. Вначале работы сварочный шлем опускается в рабочее положение и фиксируется на голове сварщика с помощью зажимов 4 (фиг. 1). Перед сваркой сварщик опускает (поворачивает) голову со шлемом на несколько градусов и через узкую горизонтальную щель 5 из бесцветного стекла видит свариваемое место. Затем сварщик подводит электрод и поднимает (поворачивает) голову со шлемом на несколько градусов вверх, начинает сварку, видя сварочный шов через светофильтр 6. При этом глаза сварщика сверху прикрыты веками, и свет, проходящий через узкую горизонтальную щель 5, не мешает работе.

При сварке небольшим током сварщик смотрит на свариваемое место через горизонтальную полосу 9 светофильтра 6 меньшей плотности затемнения, а при, например, резке металла, где требуется большой сварочный ток, сварщик смотрит через нижнюю горизонтальную полосу 10 светофильтра 6 большей плотности затемнения. Аналогично сварщик, в зависимости от яркости света дуги, подбирает (устанавливает) плотность затемнения при светофильтре с плавно изменяемой плотностью затемнения.

Технико-экономические преимущества предложенного сварочного шлема заключаются в упрощении конструкции и расширении его технологических возможностей.

Упрощение достигнуто в предложенной конструкции за счет выполнения узкой горизонтальной щели из бесцветного стекла в верхней части комбинированного смотрового окна, а расширение технологических возможностей сварочного шлема достигается за счет выполнения светофильтра из цветного стекла в виде горизонтальных полос различной плотности затемнения, или за счет выполнения светофильтра из цельного цветного стекла с возрастающей плотностью затемнения сверху вниз.

Изобретение относится к средствам защиты головы сварщика при проведении сварочных работ. Сварочный шлем содержит наголовник с фиксирующими зажимами, корпус с комбинированным смотровым окном, включающим светофильтр из цветного стекла и горизонтальную щель из бесцветного стекла. Последняя выполнена в верхней части комбинированного смотрового окна, а на передней части наголовника закреплен щиток с возможностью перемещения, что расширяет технологические возможности шлема. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Сварочный шлем, содержащий наголовник с фиксирующими зажимами, корпус с комбинированным смотровым окном, включающим светофильтр из цветного стекла и горизонтальную щель из бесцветного стекла, отличающийся тем, что горизонтальная щель из бесцветного стекла выполнена в верхней части комбинированного смотрового окна, а на передней части наголовника закреплен щиток с возможностью перемещения. 2. Сварочный шлем по п. 1, отличающийся тем, что светофильтр выполнен из горизонтальных полос цветного стекла различной плотности затемнения, причем плотность затемнения возрастает сверху вниз.