CN111132573B - 焊接头盔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焊接头盔(1)，其具有头部悬置系统、防护罩(2)和活动护目镜(3)。所述防护罩形成透视窗。所述焊接头盔还具有第一颈部护罩(6)。所述防护罩形成有下端，所述第一颈部护罩能移除地附接在所述下端处。

Description

焊接头盔

技术领域

本发明涉及焊接头盔，并且具体地涉及一种具有能移除地附接到焊接头盔的防护罩并且因此能够互换的第一颈部护罩和/或第二颈部护罩的焊接头盔。本发明还涉及一种部件套件，所述部件套件包括焊接头盔和多个颈部护罩。

背景技术

焊接头盔通常用于机械和工业领域中，以保护焊接工免受由焊弧发射的有害辐射以及可从焊接区域喷出的飞溅、火花和颗粒的伤害。焊接头盔通常可悬置在佩戴者的头部上，使得佩戴者的双手可用于焊接和处理工件。

一些焊接头盔配有自动变暗滤光器。自动变暗滤光器通常具有可切换滤光器，该可切换滤光器响应于由焊接弧生成的入射光而从亮状态自动改变为暗状态。因此，在焊弧点火时，可切换滤光器自动改变为暗状态并保护焊接工的眼睛和面部免受由焊弧发射的辐射的伤害。一旦焊接被中断或结束，可切换滤光器就自动改变为亮状态，使得用户可在正常光照条件下透过滤光器看到。

因此，存在例如在电极朝向待焊接的工件定位期间或在处理期间与实际焊接动作无关的在佩戴者头部上保持就位的焊接头盔。为了向这种焊接头盔的佩戴者提供足够的自由来移动头部，焊接头盔的覆盖佩戴者面部的部分通常不应在佩戴者颈部的区域中延伸得太远。覆盖整个颈部的护罩通常影响佩戴舒适性，尤其是当佩戴者试图向下移动头部时(其中颏朝向胸部)。另一方面，期望保护佩戴者的颈部。

存在具有柔性颈部护罩的焊接头盔。例如US 2016/0074230 A1公开了一种眼睛防护头盔，其包括刚性护目镜，该刚性护目镜具有承载光学滤光器的窗，且具有柔性织物围兜和柔性织物帽。

虽然已经有多种焊接头盔，但仍然需要一种提供最大化的佩戴舒适性并且仍然满足焊接领域中的安全要求的焊接头盔。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种焊接头盔，包括头部悬置系统和防护罩。所述防护罩具有或形成透视窗。所述焊接头盔还包括第一颈部护罩。所述防护罩形成有下端，并且所述第一颈部护罩能移除地附接到所述防护罩的所述下端。

本发明是有利的，因为其提供了可根据佩戴者的需要定制的焊接头盔。具体地，本发明提供了一种焊接头盔，其可配备有不同形状的颈部护罩。例如，本发明提供了一种焊接头盔，其可在强制空气模式下与颈部护罩一起使用，所述颈部护罩完全覆盖佩戴者颈部的前部，并且其可在非空气模式下使用，其中允许空气经由不同颈部护罩留在佩戴者的颏和胸部之间的间隙或空间到达佩戴者的口腔和/或鼻部。

在一个实施方案中，所述焊接头盔具有活动护目镜。所述活动护目镜优选地相对于所述透过窗能移动地(例如，可枢转地)悬置。因此，所述活动护目镜可优选地在第一位置和第二位置之间进行定位，在所述第一位置，所述活动护目镜覆盖所述透视窗，在所述第二位置，所述活动护目镜未覆盖所述透视窗。

所述透视窗优选地被定位和设定尺寸成使得当佩戴者佩戴所述焊接头盔时，所述焊接头盔的佩戴者可透过透视窗用两只眼睛来观看。将所述活动护目镜可枢转地悬置在所述防护罩处，在所述头部悬置系统处或经由连接所述头部悬置系统、所述防护罩和所述活动护目镜的连接器。

所述防护罩具有下端。术语“下端”是指当所述焊接头盔被佩戴时被布置在佩戴者的颏旁边的防护罩的端部。防护罩(在被佩戴的情况下)从该下端向上延伸到至少在佩戴者的眼睛上方的区域，优选地延伸到佩戴者的头部的顶部的区域。

在一个实施方案中，能移除的附接基于按扣连接。所述防护罩优选地具有一个或多个保持结构，并且所述第一颈部护罩优选地具有用于与所述防护罩的所述保持结构配合的对应的对置结构。一个或多个保持结构可具体地设置在所述防护罩的所述下端处。因此，所述第一颈部护罩可以能移除地附接到所述防护罩的所述下端。所述保持结构可以是接收件，例如凹槽或孔，并且所述对置结构可以是翼片(或反之亦然)。在一个实施方案中，所述保持结构和所述对置结构组合提供按扣连接。每个翼片可例如具有L形结构。这意味着所述翼片可在一个方向上突出并且可具有沿该方向横向延伸的另外的突出部。

在一个实施方案中，焊接头盔具有第二颈部护罩。因此，在该实施方案中，焊接头盔具有第一颈部护罩和第二颈部护罩。第一颈部护罩优选地具有预定的永久形状。此外，第二颈部护罩优选地表现出柔性特性，从而为第二颈部护罩提供自适应形状。具体地，第二颈部护罩可具有围兜，所述围兜表现出柔性特性，从而提供具有自适应形状的围兜。因此，术语“自适应”意指颈部护罩或围兜因其自身的重量而朝其上放置有颈部护罩或围兜的表面的形状变形。

在一个实施方案中，第一颈部护罩的尺寸被设定成在焊接头盔被佩戴时以第一长度朝使用者的胸部延伸。此外，第二颈部护罩的尺寸被设定成在焊接头盔被佩戴时以更大的第二长度朝使用者的胸部延伸。此外，焊接头盔可具有第三颈部护罩。在该实施方案中，第二颈部护罩可具有与第一颈部护罩相同的长度或大致相同的长度，但第三颈部护罩可具有大于第二颈部护罩的长度。

在一个实施方案中，第二颈部护罩具有附接框架和围兜。附接框架能移除地附接到防护罩。优选地，附接框架的对置保持结构在结构上对应于第一颈部护罩的对置保持结构。因此，第一颈部护罩和第二颈部护罩(以及任选地另外的颈部护罩)优选地具有相同的界面，以用于可移除地附接到防护罩的下端。优选地，附接框架具有比围兜更大的抗弯刚度。另外，附接框架可由与第一颈部护罩相同的材料制成。第一颈部护罩可表现出的抗弯刚度是围兜的抗弯刚度的50倍。围兜可由织物、皮革、非织造材料或弹性体中的至少一种形成。

在一个实施方案中，防护罩中的透视窗由固定的护目镜封闭。固定的护目镜优选地相对于透视窗固定地定位。具体地，固定的护目镜可经由将固定的护目镜保持就位的护目镜框架而附接在防护罩处。该护目镜框架可附接到防护罩。

在一个实施方案中，活动护目镜包括自动变暗滤光器。在其中活动护目镜是不存在或任选的实施方案中，固定的护目镜可包括自动变暗滤光器。自动变暗滤光器优选地基于两个液晶盒。液晶盒能够在亮状态和黑暗状态之间电切换。这两个液晶盒优选地按顺序被光学地布置。每个液晶盒包括两个透明基板，在两个透明基板之间设置有液晶层。每个基板设置有与液晶层接触的对齐层。对齐层提供液晶的默认均匀对齐。另外，两个液晶盒优选地包括三个偏振器，其中一个被布置在两个液晶盒之间，并且另一个被布置在外侧上。外侧偏振器可在相同或基本上相同的方向上以其光偏振取向被布置，而内偏振器可相对于外偏振器以其光偏振取向90度或基本上90度取向。

在亮状态下，自动变暗滤光器的透射率可在约1％至约20％的范围内，更具体地在约5％至约10％的范围内，而在暗状态下，自动变暗滤光器的透射率可在约0.0005％至约0.1％的范围内。

在一个实施方案中，活动或固定的护目镜包括永久光学滤光器(而不是自动变暗滤光器)。此类光学滤光器可具有在约0.0005％至约0.1％范围内的永久透射率。因此，永久光学滤光器提供永久的暗状态。

在另一个实施方案中，焊接头盔具有用于检测光(如例如，从焊弧发射的光)的传感器。传感器和自动变暗滤光器在功能上互连，使得由传感器检测到的高于预定光强度的光致使自动变暗滤光器切换到暗状态，并且不存在或不检测高于预定光强度的光致使自动变暗滤光器切换到亮状态。

在一个实施方案中，防护罩能够相对于头部悬置系统枢转。头部悬置系统和防护罩可例如经由提供枢轴的铰链连接。因此，佩戴者可向上提起或枢转防护罩，例如用于处理工件等。

在一个实施方案中，焊接头盔还包括用于在防护罩和佩戴者的头部之间供应空气的空气连接器。因此，当将空气供给连接至空气连接器时，焊接头盔可在强制空气模式下使用。另外，当空气连接器未连接到空气供给时，相同的焊接头盔可在非空气模式下使用。第一颈部护罩可在非空气模式下使用。在这种情况下，第一颈部护罩的尺寸优选地被设定成在佩戴者的颏和胸部之间留下空间，以允许空气从该空间到达佩戴者的口腔和鼻部。第二颈部护罩可在强制空气模式下使用。在这种情况下，第二颈部护罩的尺寸优选地被设定成覆盖佩戴者的颏和胸部之间的区域，以保护佩戴者的颈部免受由焊弧发射的潜在有害辐射的伤害。在这种情况下，空气可经由空气供给提供给佩戴者的口腔和鼻部。因此，本发明的焊接头盔在使用时是柔性的，并且可相对于使用模式定制，尤其是相对于强制空气模式和非空气模式。

在另一方面，本发明涉及一种部件套件，其包括根据本发明的焊接头盔以及第一颈部护罩和第二颈部护罩。焊接头盔以及第一颈部护罩和第二颈部护罩可对应于本文所公开的实施方案中的任一个。

具体地，该部件套件的焊接头盔包括头部悬置系统和防护罩。防护罩形成透视窗。该套件还包括第一颈部护罩和第二颈部护罩。防护罩形成有下端，第一颈部护罩和第二颈部护罩中的任一者能够以可移除的方式选择性地附接在下端处。

部件套件所涉及的焊接头盔优选地如本文所述进一步配置。

在另一个实施方案中，部件套件可包括多个不同的颈部护罩。颈部护罩的长度可尤其不同。所述长度是指颈部护罩在佩戴者的颏朝向佩戴者的胸部的方向上延伸的尺寸。

在另一个方面，本发明涉及一种配置焊接头盔的方法。所述方法包括以下步骤：

-提供焊接头盔，所述焊接头盔包括头部悬置系统和形成有透视窗的防护罩；

-提供第一颈部护罩和不同的第二颈部护罩，每个颈部护罩被配置用于能移除地附接到所述防护罩的下端；

-选择所述第一颈部护罩和所述第二颈部护罩中的一者；以及

-将所选择的第一颈部护罩或第二颈部护罩附接在所述防护罩的下端处。

所述方法所涉及的焊接头盔优选地如本文所述进一步配置。

在一个实施方案中，第一颈部护罩具有预定的永久形状，并且第二颈部护罩具有围兜，所述围兜表现出柔性特性，从而提供具有自适应形状的围兜。这意味着第一颈部护罩比第二颈部护罩或比第二颈部护罩的围兜更具刚性。第一颈部护罩的尺寸优选地被设定成在焊接头盔被佩戴时以第一长度朝使用者的胸部延伸。另外，第二颈部护罩的尺寸被设定成在焊接头盔被佩戴时以更大的第二长度朝使用者的胸部延伸。

附图说明

图1为根据本发明的实施方案的焊接头盔的透视图；

图2为根据本发明的实施方案的具有第二颈部护罩的焊接头盔的侧视图；

图3为根据本发明的实施方案的具有第一颈部护罩的另一个焊接头盔的侧视图；

图4为根据本发明的实施方案的多不不同颈部护罩的透视图；并且

图5为根据本发明的实施方案的颈部护罩的分解图。

具体实施方式

图1示出了焊接头盔1，其具有防护罩2和活动护目镜3。防护罩2的尺寸和形状被设定成覆盖佩戴者的面部以及佩戴者的头部的上部和侧向面。活动护目镜3被布置在防护罩2的外侧。另外，活动护目镜3相对于透视窗可枢转地悬置在焊接头盔1处。因此，活动护目镜3能够枢转，使得其可在第一位置(该图中未示出)和第二位置(该图中未示出)之间进行定位，在第一位置，活动护目镜覆盖透视窗，在第二位置，活动护目镜3未覆盖透视窗。活动护目镜3被悬置在枢转机构13处，该枢转机构具有用于调节活动护目镜3和防护罩2之间的摩擦的旋钮12。因此，旋钮12允许活动护目镜3和防护罩2相对于彼此保持，使得活动护目镜3通过其自身重量而防止移动(例如，从第一位置朝第二位置)。

活动护目镜3包括自动变暗滤光器10。自动变暗滤光器10允许焊接工在焊接过程中安全地观察焊弧。在该示例中，自动变暗滤光器10基于两个液晶盒。液晶盒能够在亮状态和黑暗状态之间电切换。当在黑暗状态中切换时，自动变暗滤光器10阻挡显著量的光从其中透过。这使得使用者能够通过透视自动变暗滤光器10来观察焊弧，而不会有暴露于来自焊弧的有害光辐射的风险。在亮状态下，自动变暗滤光器10允许显著量的光从其中透过。因此，处于亮状态下的自动变暗滤光器10允许使用者在环境光条件下(在不存在焊弧的情况下)看到。这两个(或更多个)液晶盒按顺序被光学地布置。这提供了使变暗效果(具体地在暗状态下)倍增，并且因此提供了足够的眼睛保护以免受光辐射的影响。

另外，焊接头盔1包括至少一个光传感器(未示出)和电子电路，该电子电路致使液晶盒根据由光传感器识别的光进行切换。具体地，光传感器可根据由光传感器感测到的光而向电子电路提供信号。由光传感器提供的信号通常可与由光传感器感测到的光的强度相关。在由光传感器检测到的光强度(以及任选的附加频率或脉动)在预定值范围内或超过预定值的情况下，设置电子电路以控制自动变暗滤光器到暗状态的切换。另外，在由光传感器检测到的光强度在预定值范围外或低于预定值的情况下，设置电子电路以控制自动变暗滤光器到亮状态的切换。

焊接头盔1的防护罩2形成由固定的护目镜5闭合的透视窗4。固定的护目镜5由透明聚合物面板形成，该透明聚合物面板在该示例中由聚碳酸酯制成。固定的护目镜5固定在防护罩2处并且覆盖(具体地密封)透视窗4。固定的护目镜5可例如用于在磨削工作期间保护焊接头盔1的佩戴者。另外，在活动护目镜3的第一位置，透视窗4(具有固定的护目镜5)与活动护目镜3重叠，使得焊接头盔1的佩戴者可透过透视窗4(具有固定的护目镜5)和活动护目镜3两者来观看。

焊接头盔还具有颈部护罩6。颈部护罩6用于保护佩戴者的颈部免受例如从焊弧发射的有害光的伤害，并且保护佩戴者的颈部免受颗粒(例如，在焊接和/或研磨过程中可射出的飞溅或颗粒)的伤害。颈部护罩6附接在防护罩2的下端7处。颈部护罩的附接是可逆的。这意味着颈部护罩6能够从防护罩2移除。具体地，颈部护罩6能够从防护罩2移除，而不损坏或破坏颈部护罩6或防护罩2中的任一者。在该示例中，颈部护罩6具有柔性的围兜8。该示例中的围兜8由织物，具体地织物制成。颈部护罩6还具有附接框架9，围兜8固定在该附接框架处。该示例的颈部护罩6对应于本发明的发明内容中所提及的“第二颈部护罩”。

图2以侧视图示出了如图1所示的相同焊接头盔1。焊接头盔1具有用于经由软管(未示出)将焊接头盔1与空气供给连接的入口11。此类空气供给可例如通过动力空气净化单元(如电动空气净化呼吸器(PAPR)领域中已知的)来进行。因此，焊接头盔1的佩戴者可被供应有介于防护罩2和佩戴者头部(和面部)之间强制的新鲜空气。

图3示出了如图1和2所示但具有不同颈部护罩6的相同焊接头盔1。图3所示的示例中的颈部护罩6具有预定的永久形状。这意味着该示例的颈部护罩6比图1和2所示的颈部护罩的颈部护罩的围兜更具刚性。该示例的颈部护罩6对应于本发明的发明内容中所提及的“第一颈部护罩”。

图4示出了多个不同的颈部护罩6a、6b、6c和6d，因为它们可与本发明一起使用。多个不同的颈部护罩6a-6d组合形成部件套件，焊接头盔的佩戴者(图1-图3中所示)可从中选择与焊接头盔一起使用的颈部护罩6a-6d中的任一者。颈部护罩6a至6c分别包括附接框架9a-9c和围兜8a-8c。以举例的方式，图5示出了具有附接框架9c和围兜8c的颈部护罩6c的结构。如图所示，该部件套件包括颈部护罩6a-6c，其中各个颈部护罩6a-6c具有不同长度的围兜8a-8d。例如，颈部护罩6b的围兜8b比颈部护罩6a的围兜8a长，并且颈部护罩6c的围兜8c比颈部护罩6b的围兜8b长。因此，围兜8a-8c的长度是指相应围兜8a-8c分别从相应附接框架9a-9c延伸的尺寸。此类长度还指相应围兜8a-8c在佩戴者颏朝佩戴者胸部的方向上延伸的尺寸。因此，佩戴者可通过使用多个颈部护罩6a-6d中的一者与焊接头盔来定制焊接头盔。

颈部护罩6d仅由一种材料制成，而颈部护罩6a-6c各自由两种不同的材料制成。另外，颈部护罩6d比相应颈部护罩6a-6c的围兜8a-8c更具刚性。刚度可通过弯曲刚度物理地表示。就这一点而言，颈部护罩6d(其对应于本文所提及的第一颈部护罩)表现出的抗弯刚度分别是颈部护罩6a-6c的围兜8a-8c的抗弯刚度的至少50倍。因此，颈部护罩6a-6c各自对应于本文所提及的第二颈部护罩。

在图5中，在分解视图中更详细地示出颈部护罩6c。具体地，附接框架9c具有多个翼片14，该多个翼片被配置成与防护罩中的对应接收件(未示出)形成按扣连接。因此，防护罩中的接收件形成保持结构，并且翼片14形成对应的对置结构。技术人员将认识到，接收件中的一些或全部可被布置在颈部护罩处，并且对应的翼片可被布置在防护罩处。然而，已发现，防护罩处的接收件的布置提供了更稳健的设计，因为相比于被布置在防护罩处时，被布置在防护罩处时的翼片断裂的可能性更高。

Claims (13)

1.一种焊接头盔，包括：

头部悬置系统；和

形成有透视窗的防护罩，所述防护罩具有在所述焊接头盔被佩戴时与使用者的颏区域相邻的下端，所述下端包括形成为接收件的多个保持结构，所述多个保持结构被配置为能移除地接收形成在第一颈部护罩和第二颈部护罩二者上的包括多个翼片的对应的对置结构，其中所述第一颈部护罩具有预定的永久形状，并且所述第二颈部护罩具有附接框架和围兜，所述围兜表现出柔性特性，从而提供具有自适应形状的所述围兜，其中所述附接框架包括多个翼片并且构造成与所述多个保持结构接合且能移除地附接到所述防护罩，并且其中所述第一颈部护罩具有为所述围兜的抗弯刚度的至少50倍的抗弯刚度，

所述第一颈部护罩或所述第二颈部护罩能附接在所述下端处。

2.根据权利要求1所述的焊接头盔，其包括活动护目镜，所述活动护目镜相对于所述透视窗能移动地悬置，以用于在第一位置和第二位置之间进行定位，在所述第一位置，所述活动护目镜覆盖所述透视窗，在所述第二位置，所述活动护目镜未覆盖所述透视窗。

3.根据权利要求2所述的焊接头盔，其中所述活动护目镜包括自动变暗滤光器。

4.根据权利要求1所述的焊接头盔，其中所述第一颈部护罩的尺寸被设定成在所述焊接头盔被佩戴时以第一长度朝使用者的胸部延伸，并且所述第二颈部护罩的尺寸被设定成在所述焊接头盔被佩戴时朝使用者的胸部以更大的第二长度延伸。

5.根据权利要求1所述的焊接头盔，其中所述围兜由织物、皮革、非织造材料或弹性体中的至少一种形成。

6.根据权利要求1所述的焊接头盔，其中能移除的附接基于按扣连接。

7.根据权利要求1所述的焊接头盔，其中所述防护罩中的所述透视窗由固定的护目镜封闭，所述固定的护目镜相对于所述透视窗固定地定位。

8.根据权利要求1所述的焊接头盔，其中所述防护罩能够相对于所述头部悬置系统枢转。

9.根据权利要求1所述的焊接头盔，还包括用于在所述防护罩和佩戴者的头部之间供应空气的空气连接器。

10.一种部件套件，包括焊接头盔，所述焊接头盔包括头部悬置系统和形成有透视窗的防护罩，所述套件还包括第一颈部护罩和第二颈部护罩，并且其中所述防护罩形成有下端，所述第一颈部护罩和所述第二颈部护罩中的任一者能够以能移除的方式选择性地附接在所述下端处,其中所述下端包括形成为接收件的多个保持结构，其中所述第二颈部护罩具有附接框架和围兜，其中所述附接框架构造成与所述多个保持结构接合且能移除地附接到所述防护罩，其中所述第一颈部护罩和所述第二颈部护罩的附接框架包括能由所述接收件接收的多个翼片，并且其中所述第一颈部护罩具有为所述围兜的抗弯刚度的至少50倍的抗弯刚度。

11.一种配置焊接头盔的方法，包括以下步骤：

提供焊接头盔，所述焊接头盔包括头部悬置系统和形成有透视窗的防护罩；

提供第一颈部护罩和不同的第二颈部护罩，每个颈部护罩被配置用于能移除地附接到所述防护罩的下端,其中所述第二颈部护罩具有附接框架和围兜，所述下端包括形成为接收件的多个保持结构，所述多个保持结构被配置为能移除地接收形成在所述第一颈部护罩和所述第二颈部护罩二者上的包括多个翼片的对应的对置结构，并且其中所述附接框架包括多个翼片，所述第一颈部护罩具有为所述围兜抗弯刚度的至少50倍的抗弯刚度；

选择所述第一颈部护罩和所述第二颈部护罩中的一者；以及

将所选择的第一颈部护罩或第二颈部护罩附接在所述防护罩的所述下端处。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一颈部护罩具有预定的永久形状，并且所述第二颈部护罩具有围兜，所述围兜表现出柔性特性，从而提供具有自适应形状的所述围兜。

13.根据权利要求11所述的方法，其中将所述第一颈部护罩的尺寸设定成在所述焊接头盔被佩戴时以第一长度朝使用者的胸部延伸，并且将所述第二颈部护罩的尺寸设定成在所述焊接头盔被佩戴时以更大的第二长度朝使用者的胸部延伸。

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