Brevet FR2335200A1 — publié le 19770715

La présente invention a pour objet un masque pour la protection des utilisateurs de soudures électriques à l'arc, ledit masque obscurcit automatiquement le champ visuel lorsque l'arc électrique est allumé. Comme on le sait, l'arc électrique émet une lumière intense, à une teneur élevée de rayons ultraviolets, et les yeux de celui qui effectue les soudures doivent être protégés soit contre l'éblouissement, soit contre les rayons ultraviolets. Cette protection est actuellement obtenue au moyen de masques munis d'une fenetre en verre obscurci, qui sont maintenus ma nuellement devant le visage, avant de commencer la soudure Cette opération entrave considérablement les opérations étant donné le manque total de visibilité à travers le verre, entre le moment où le masque a été mis devant le visage, et le moment où l'arc s'al- lumen Pour tenter de remédier à cet inconvénient, on a proposé des masques dans lesquels le verre peut être déplacé manuellement hors du champ visuel; de cette façon, on rend l'ope'ration plus facile, sans toutefois éviter une période de manque de visibili et la possibilité té,/d'occasionner des dommages aux yeux, en cas de retard dans la commande de l'obscurcissement En outre, dans tous les cas, le fait de devoir empoigner le masque et le pistolet à souder, et de devoir traîner avec soi le cable d'alimentation, constitue une grave entrave; de plus, il existe un danger quand les soudures doivent être effectuées en des points peu accessibles, par exemple dans des puits, sur des échelles, ou autres endroits analogues Le but de l'invention est de créer un masque qui puisse être endossé en permanence, par exemple en le reliant à un casque ou à un support, sans empecher la visibilité normale, et qui obscurcisse automatiquement le champ visuel pendant les seules périodes pendant lesquelles l'arc électrique est allumé. De cette façon, on garde la visibilité libre jusqu'au moment où l'arc s'allume; après quoi la visibilité reste assurée même à travers le verre obscurci, et la visibilité normale se rétablit aussitôt que l'arc s'éteint, En outre, on évite les inconvénients et les dangers inhérents s'il est nécessaire de devoir empoigner le masque; il est également possible d'éviter d'avoir à soutenir avec une main le lourd câble du soudoir, spécialement pendant les déplacements. Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'un masque opaque, muni de moyens pour le maintenir de façon permanente devant le visage de l'opérateur, et qui présente une fenêtre normalement claire, dont le champ visuel peut être obscurci au moyen d'absorption, contrôlé directement ou indirectement, par le cou rant de soudure. en e'tail Une forme de réalisation de l'invention est décrite/ titre d'exemple indicatif, dans la description qui suit en se référant aux dessins schématiques annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale du masque endossé, sectionné selon la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 est une vue en plan du même masque sectionné selon la ligne Il-Il de la figure 1; la figure 3, illustre ek section verticale, un dispositif d'actionnement du masque; les figures 4 et 5 illustrent, en détala un dispositif d'embrayage d'un câble flexible de transmission; les figures 6 et 7 illustrent, en échelle plus grande, deux forma de dispositifs à ressort pré-chargés pour prévenir des surcharges Le masque, selon l'exemple de réalisation illustré, est constitué par une coque qui peut être de préférence estampée en matis re plastique opaque, et qui comprend des parties latérales 3, reliées, par des pivots 2, à une croisée de support 1, applicable à la tête d'un opérateur, indiquée en pointillé en 0. Cette croisée n'est pas décrite en détails, parcequtil s'agit d'un objet connu en soi, existant dans le commerce. La coque du masque est complétée, entre les parties latérales 3, par une partie centrale 4, qui s'étend devant le visage de l'opérateur, une partie étant au dessus du visage, l'autre en dessous du menton, quand le masque se trouve dans la position opérative représentée. Toutefois, en vertu des pivots 2, le masque peut être soulevé et rabattu sur la tête de l'opérateur, sans enlever la croisée 12 pendant les intervalles entre les travaux de soudure, laissant ainsi tout à fait libre le champ visuel de l'opérateur. A la hauteur des yeux de l'opérateur (lorsque le masque est en position opérative) la coque du masque présente une fenêtre de vision, limitée par les bords 5. A la hauteur de la bouche de l'opérateur, la coque présente un creux et un canal 6, qui s'étend vers l'extrémité arrière, avec, au centre, une ouverture 7, couverte à l'extérieur par une plaque 8. L'ouverture 7 est disposée de façon à recevoir ltexpirb tion de l'opérateur, soit du nez, soit dela bouche, de façon à ce que l'air expiré soit acheminé vers 11 extérieur le long du canal 6, en rechangeant ainsi l'air dans l'espace intérieur du masque. Des étriers de support 9, de préférence métalliques, sont 5 appliqués aux bords/latéraux de l'ouverture de vision, pour soutenir une paire de barrettes transversales 10, auxquelles est accroché, au moyen de fissures profilées 11, un corps 12 en caoutchouc ou autre matière analogue, qui présente une fenêtre à peu près rectangulaire et qui intéresse le champ visuel des deux yeux. Dans ce corps, est encastré un verre intérieur 13. De préférence, ce verre est traité, par des processus connus, de manière à protéger les yeux à l'égard des radiations infra-rouges. Dans la fenêtre de vision, entre les bords 5 qui la délimitent, est inséré, à l'extérieur, un châssis en matière plastique 14, qui porte, à son extrémité, un verre extérieur 17, entretenu par une pièce de retenue 16. Ce châssis s'accroche, en position, au moyen de crochets 15. De préférence, ce verre est d'un type, par exemple contenant des ions fer, propre à absorber les radiations ultraviolettes.L'opérateur se trouve ainsi protégé de fa çon permanente (même pendant les périodes non spécifiquement destinées à la soudure) soit contre les radiations infra-rouges (en vertu du verre intérieur 13) soit contre les radiations ultraviolettes (par le verre extérieur 17), sans que la vision en soit entravée. il ne pourra ainsi être touché par des radiations provenant de postes de travail voisins où des soudures sont effectuées. Dans la chambre fermée, définie par le corps en caoutchouc 12 et par le châssis 14, entre le verre intérieur 13 et le verre extérieur 17, est installé un châssis mobile 18, solidaire à un arbre tournant 20, supporté par des étriers 9, de façon à ce que le châssis 18 puisse se déplacer entre une position de repos, indiquée dans les figures 1 et 2 par un trait continu, et une position opérative, indiquée dans la figure 1 par une ligne interrompue. La châssis 18 porte, en correspondance de fenêtres, une paire d'un oeil de verres t9 situé chacun dans le champ visuel/de l'operateur, lorsque le châssis 18 est en position opérative. Les petits verres 19 sont d'un type à haute absorption des rayons lumineux, c'est à dire du type normalement employé pour les lunettes et les masques de soudure. Toutefois, puisque les rayons ultraviolets sont déjà interceptés par le verre extérieur 17, les petits verres 19 pourraient être d'un materiel léger, tel qu'un materiel plastique approprié, capable d'absorber les rayons lumineux, mais pas-les rayons ultra violets. Sur une des extrémités extérieures de l'arbre 20, est relié au moyen d'un organe de réglage 21, un court levier 22, auquel est reliée une extrémité d'un câble flexible 23, dont la gaine 24 est ancrée dans un support 25, solidaire de la partie latérale 3 du masque. Ces dernières parties sont indiquées par des lignes interrompues dans la figure 1, car elles se trouvent dans une partie du masque enlevée pour pouvoir dessiner la coupe. Au levier 22, est également accroché un ressort de rappel 45, dont l'extrémité opposée est, elle aussi, fixée au support 25 Le ressort de rappel est disposé de façon à déplacer au moyen du levier 22 et de l'arbre 20, le châssis 18 vers sa position de repos, tandis que le câble 23 est relié de façon à ce que sa traction déplace le châssis 18 vers sa position opérative. 24 L'extrémité opposée du câble flexible 23 et sa gaineZvont à un dispositif d'actionnement représenté dans la figure 3. I1 comprend une boîte 26, qui peut, par exemple, être attachée à la ceinture de l'opérateur; elle peut également se situer en un point fixe près de la position de travail de l'opérateur.La boîte 26 contient un électro-aimant 27, dont le bobinage 28 est connecté à deux prises 29 et 30, saillantes sur la boîte 26. L'électro-aimant 27 agit normalement sur une ancre mobile 31, tenue en position de repos par un ressort de rappel 32, mais représentée dans la figure 3, en position attirée par l'électro-aimant. L'ancre 31 agit, à son tour, sur l'extrémité du câble flexible 23, donnant à celui-ci une traction, lorsque l'électro-aimant est excité. La gaine 24 du câble 23 s'appuie sur un tendeur 33, vissé dans une virole 34 qui sert pour la mise au point du dispositif d'actionnement. Entre la gaine 24 et le tendeur 33, est interposé un manchon 35, tournant libre, qui empêche la torsion accidentelle de la gaine. La virole 34 est montée sur un goulot 36 de la boîte 26, et elle y est fixée au moyen d'un enclanchement à baConnette 37, engageable par la rotation de 900de la virole 34. En outre la virole 34 s'étend à l'intérieur par un goulot 38, à l'extrémité duquel est inséré un curseur 39, déplaçable dans le sens axial, mais non tournant. Ce curseur 39 est couplé au moyen d'un ressort pré-compressé 40, à une tête 41, sur laquelle est an crée l'extrémite du câble flexible 23, au moyen d'une vis de pression 42. Le curseur 39 est muni d'épaulelements 43, au moyen desquels il peut recevoir la poussée de l'ancre mobile 31, lorqu'il se trouve dans sa position opérative illustrée, mais le curseur 39 se désengage de l'ancre 31 s'il est tourné à 90 . De ce fait, le désengagement de l'enclanchement à baïonnette 37 produit également le désengangement du curseur 39 de l'ancre 31, et permet donc de détacher la virole 34 avec toutes les parties connexées au câble 23, de la boîte 26; étant donné cette disposition l'enclanchement 37 ne peut avoir lieu sinon position correcte. de préférence, le goulot 36 de la boîte 26 et la virole 34 sont assez longs pour éviter tout contact entre le tête 41 et l'ancre 31, tant que la virole 34 n'est pas correctement embranchée sur le goulot 36, après quoi l'insertion des parties l'une dans l'autre peut avoir lieu seulement dans la position adéquat. Les prises 29 et 30 sont insérées dans le circuit de la machine à souder employée par l'opérateur. Selon les applications, il peut apparaître opportun d'insérer ces prises (et, par conséquant les bobines 28 de l'électro-aimant 27), en série avec le câble qui alimente les électrodes de suodure, ou bien en paralléle; le bobinage doit être naturellement proportionné en conséquen ce. Dans tous les cas, l'électro-aimant est excité dans les périodes dans lesquelles le courant de soudure passe, et il reste désexite lorsque le courant ne passe pas. Pour cela, lorsque l'opérateur, ayant endossé le masque, s'apprête à faire une soudure, il a une vision non obscurcie, parce que le châssis 18, avec les petits verres obscurcis 19, se trouve dans sa position de repos, soulevée. Aussitôt que l'électrode est porté à contact, le courant passe et l'électro-aimant 27 attire l'ancre 31, qui actionne le curseur 39, et, à travers le ressort 40 (qui prévient les sollicitations excessives dans le cas de courant trop fort, tire le câble 23, faisant baisser le châssis 18 et obscurcissant le champ de vision de l'opérateur. Ensuite, aussitôt que l'électrode de soudure est détachée, interrompant ainsi le courant, tout l'appa reil revient au repos, et l'opérateur récupère immédiatement la vision non obscurcie. Le ressort pré-compressé destiné à éviter l'application des surcharges au châssis mobile d'obscurcissement 18, et, le cas échéant également à la transmission flexible 23-24, peut être installé généralement en un point quelconque du mécanisme, c'est a-cire, par exemple au point 40 entre le câble 23 et l'ancre 31 de l'électro-aimant, ou au point 44, entre le câble 23 et le le vier 22, comme indiqué partiellement et avec des lignes interrompues, dans la figure 1. Dans la figure 6 est illustré, en détails, à échelle plus grande, un dispositif de protection à ressort pré-compressé,fonc tonnant à compression. Dans celui-ci, la tête 41, à laquelle est encré le câble flexible 23 au moyen de la vis de pression 42, est accrochée de façon à pouvoir se déplacer dans le sens axial, avec une course limitée par rapport au curseur 39, et le ressort de compression 40 est installé à l'état de compression, entre ces partIes. Il cède seulement s'il reçoit un effort supérieur à sa pré-charge. Dans la variante selon la figure 7, le curseur 39's'étend lui même à former la tete 41' en forme d'étrier, auquel est an cre ie ressort pré-chargé 40' quI, dans ce cas, est un ressort de traction, auquel est, à son tour, ancré le câble flexible 23. Dans tous les cas, en un point quelconque du câble 23 ou des organes reliés à celui-ci, Il est prévu un joint tournant pour prelenlr les torsions du câble. Dans le cas où la bobine 28 doit être reliée en parallèle au c'rcu t o sououre,par exemple dans le cas de soudure à fil contInu, il est avantageux d'insérer une lampe à incandescence (schématisée en 46 dans la fIgure 3), en série au bobinage, pour permettre le passage initial d'un fort courant c'action, et limiter ensuite la consommation en vertu ce la caractéristique, connue, te varIation ce résistance électrique d'une lampe à incandes cence Naturellement, au lieu c'une lampe, on peut employer aussi d'autres composants ou circuits pour réalIser cet effet. Selon les versions possibles, l'obscurcissement du champ pourrait aussi être obtenu par la coopération de deux filtres polarisateurs croisés, l'un fixe et l'autre mobile, ou bien au moyen d'un élément dont la transparence est modifiée par effet de l'application d'un champ ou d'un courant électrique. REVENDICATIONS 1. - Masque pour la soudure à l'arc, du type pourvu de verres obscurcissants destiné à protéger l'opérateur contre les radiations émises par l'arc électrique et comprenant un corps opaque avec une fenêtre de vision, caractérisé par le fait que ltélé ment obscurcisseur (19) se trouve, en repos ss dans une condition d'inactivité et par le fait que des moyens sont pourvus pour actionner ledit moyen obscurcisseur (19) au moyen de la circulation d'un courant électrique dans le circuit de soudure. 20 - Masque pour la soudure à l'arc selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'élément obscurcisseur est un châs sis (18) avec des petits verres obscurcissants (19), monté mobile dans la fenêtre (5) de vision de la coque opaque (3, 4), reliée à des moyens de support (1, 2), applicables à la tête de l'opérateur et que ce châssis mobile (18) est relié à un disposi tif électrique d'actionnement (26-31),inséré dans le circuit électrique de soudure et disposé de façon à déplacer le châssis mobile dans sa position d'obscurcissement lorsqu'un courant parcourt le circuit de soudure 3 - Masque pour la soudure à l'arc, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif électrique d'actionnement (26-31) est installé dans une boite (26) séparée du corps (3-4) du masque et relié à celui-ci par un câble flexible (23-24). 4. - Masque pour la soudure selon la revendication 3, carac térisé par le fait que sur le parcours du câble flexible (23-24) est interposé un ressort pré-compressé (40-44) destiné à prévenir les surcharges. 5. - Masque pour la soudure selon la revendication 2, carac térisé par le fait que la coque (3-4) du masque, porte, dans sa fenêtre (5) de vision, une pièce intérieure (12) en caoutchouc ou autre matière analogue, qui soutient, encastré, un verre inté rieur (13) et un châssis extérieur (14) portant encastré, un ver re extérieur (17) de façon à ce que lesdites parties délimitent une chambre fermée, dans laquelle est installé le châssis mobile (18) 6 - Masque pour soudure selon les revendications 3 et 5, prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que le châssis mobile (18) est enclanché sur un arbre tournant (20), solidaire d'un levier (22), auquel sont reliés un ressort de rappel (45) et une des extrémités du câble flexible de transmission (23) 7. - Masque pour la soudure selon la revendication 5, carac térisé par le fait que de ces verres intérieurs (13) et extérieur (17), l'un présente une absorption élevée pour les radiations infra-rouges et l'autre présente une absorption élevée pour les radiations ultra-violettesO 8. - Masque pour la soudure selon la revendication 2, carac térisé par le fait que cette coque (3-4) présente un creux et un canal (6) conduisant à la partie arrière du masque creux couvert par une plaque extérieure(8) et qui présente une ouverture intérieure (7) à la hauteur de la bouche de l'opérateur pour la décharge de l'air expiré et le renouvellement de l'air à l'intérieur du masque. 9. - Masque pour la soudure à l'arc selon la revendication 3, caractérisé par le fait que cet appareil d'actionnement (2631) est constitué par une boîte (26; pouvant être disposée à la ceinture de l'opérateur ou à un point fixe et contenant' un électro-aimant (27) dont le bobinage (28) se termine dans deux prises (29-30) aptes à être reliées avec le circuit électrique de soudure et dont l'ancre (31) est disposée de façon à exercer un effort de traction sur l'extrémité du câble flexible (23) lorsque l'électro-aimant (27) est excité. 10. - Masque pour la soudure selon la revendication 9, carac térisé par le fait que la gaine (24) du câble flexible (23) se termine par un manchon tournant libre (35) en un tendeur (33) de réglage appliqué à une virole (34) à son tour appliquée, de fa çon démontable, sur la boîte (26) de l'appareil de commande. 11. - Masque pour la soudure selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la virole (34) peut être enclanchéepar un embrayage à baïonnette (37) sur la boîte (26) de l'appareil de commande que ledit embrayage présente une longue course et que l'extrémité du câble flexible (23) est, à son tour, embrayable (43) par la rotation de 90 par rapport à l'ancre (31 ) de l'é- lectro-aimant (27), ce dernier embrayage ayant lieu automatiquement avec l'enclanchement de la virole (34) sur la boîte (26) 12. - Masque pour la soudure selon les revendications 4 et 10, prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que le res sort pré-compressé (40) est inséré entre l'extrémité du câble flexible (23) et le moyen (43) d'insertion avec l'ancre (31) de l'électro-aimant. (27). 13. - Masque pour la soudure selon la revendication 9, carac térisé par le fait que la bobine (28) de l'électro-aimant (27Y, dans le cas où il est destiné à être relié en parallèle avec le circuit de soudure, est pourvue d'un moyen limitateur de consommation, tel qu'une lampe électrique à incandescence (46).