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Die Erfindung betrifft ein Kameraschutzgehäuse zur Anordnung wenigstens einer Kamera in einem klimatisierten Raum (bspw. einer Klimakammer oder dergleichen) mit wechselnden klimatischen Bedingungen. Die Erfindung betrifft ferner eine Kameraeinrichtung mit einem solchen Kameraschutzgehäuse.
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Kameraschutzgehäuse für die Schutzeinhausung einer Kamera sind in den Patentschriften
EP 0 949 501 A2 ,
WO 99/63383 A1 ,
DE 102 14 316 A1 und
DE 34 36 651 A1 beschrieben. Die vorbekannten Kameraschutzgehäuse eignen sich jedoch nicht für die dauerhafte Anordnung einer Kamera in Räumen mit häufig wechselnden klimatischen Bedingungen. Solche Räume sind z. B. Klimakammern zur Prüfung von Fahrzeugkomponenten in denen ständige Temperaturlastwechsel im Bereich von ca. –50°C bis +100°C erfolgen. Die in diesen klimatisierten Räumen bzw. Klimakammern anzuordnenden Kameras, wobei es sich insbesondere um elektrische Kameras (z. B. CCD-Kameras) handelt, dienen der Überwachung und/oder Dokumentierung des Prüfvorgangs.
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Die Patentschrift
JP 2004-266 474 A beschreibt ein den nächstliegenden Stand der Technik bildendes Kameraschutzgehäuse (
1), dessen Mantel mehrwandig ausgebildet ist und eine innere, mit Kühlwasser durchströmbare Kammer und eine äußere, mit Kühlluft durchströmbare Kammer aufweist.
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Zum Stand der Technik wird außerdem auf das in der
JP H08-154 193 A beschriebene luftgekühlte Gehäuse für einen Kamerakopf hingewiesen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kameraschutzgehäuse der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine Kamera dauerhaft, oder zumindest über einen längeren Zeitraum, in einem klimatisierten Raum mit wechselnden klimatischen Bedingungen angeordnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst von einem erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Kameraeinrichtung, die ein erfindungsgemäßes Kameraschutzgehäuse umfasst.
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Das erfindungsgemäße Kameraschutzgehäuse weist einen Mantel, einen Frontdeckel und einen Rückdeckel auf, die einen Innenraum zur Aufnahme wenigstens einer Kamera umschließen, wobei der Mantel mehrwandig ausgebildet ist und sowohl eine innere Kammer bzw. einen inneren Hohlraum als auch eine äußere Kammer bzw. einen äußeren Hohlraum aufweist, die unabhängig bzw. getrennt voneinander mit jeweils einem Kühl- und/oder Heizmedium durchströmbar sind bzw. durchströmt werden können.
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Die Kammern erstrecken sich bevorzugt über die gesamte Länge und über den gesamten Umfang der Wandung. Die Kammern können auch in Teilkammern unterteilt sein. Das Kühl- und/oder Heizmedium dient als Temperierungsmedium und auch als Isoliermedium. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kühl- und/oder Heizmedium um Druckluft insbesondere mit Raumtemperatur (ca. 20°C). Die Kammern können mit unterschiedlichen Kühl- und/oder Heizmedien oder mit dem selben Kühl- und/oder Heizmedium (jedoch getrennt) beaufschlagt werden, wobei die Volumenströme und/oder die Strömungsgeschwindigkeiten durch die Kammern unterschiedlich sein können.
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Durch die innere Kammer und die äußere Kammer (Doppelkammerprinzip) wird eine wesentlich bessere thermische Abschirmung der im Innenraum angeordneten Kamera als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kameraschutzgehäusen erreicht. Die beiden Kammern sind bevorzugt derart angeordnet, dass die äußere Kammer die innere Kammer umschließt (quasikonzentrische Anordnung). Bevorzugter Weise ist das erfindungsgemäße Kameraschutzgehäuse zylindrisch ausgebildet und weist eine axiale Längserstreckung auf, wobei die innere Kammer und die äußere Kammer als Ringräume ausgebildet und bezüglich der axialen Längserstreckung im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind.
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Der Rückdeckel des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses kann wenigstens eine Kupplungsbuchse oder dergleichen aufweisen, an der wenigstens ein Versorgungsschlauch oder dergleichen lösbar befestigt werden kann. Über den Versorgungsschlauch kann sowohl die elektrische Versorgung und der Signalaustausch (bspw. Kamerasignal, Temperatursignal, etc.) als auch die Versorgung mit den Kühl- und/oder Heizmedien erfolgen.
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Der Rückdeckel des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses ist mit integrierten Strömungskanälen ausgebildet, über die die dem Kameraschutzgehäuse zugeführten Kühl- und/oder Heizmedien getrennt in die innere Kammer und in die äußere Kammer eingeleitet werden können. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren noch näher erläutert.
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Auch der Frontdeckel des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses ist mit integrierten Strömungskanälen ausgebildet, über die die Kühl- und/oder Heizmedien getrennt aus der inneren Kammer und aus der äußeren Kammer ausgeleitet werden können. Auch dies wird nachfolgend anhand der Figuren noch näher erläutert.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Frontdeckel des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses mit einem Sichtfenster ausgebildet ist, durch das hindurch das zu untersuchende Objekt mit der Kamera erfasst werden kann. Das Sichtfenster weist insbesondere zwei beabstandete Scheiben auf, zwischen denen eine Fensterheizung angeordnet ist, um ein Beschlagen und/oder Vereisen des Sichtfensters zu verhindern.
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Das erfindungsgemäße Kameraschutzgehäuse kann wenigstens eine im Inneren angeordnete Rückführleitung aufweisen, die der internen Rückführung eines Kühl- und/oder Heizmediums dient, nachdem dieses Kühl- und/oder Heizmedium die innere Kammer oder die äußere Kammer durchströmt hat.
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Der Frontdeckel des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses kann mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des zu untersuchenden Objekts ausgebildet sein. Ferner kann im Innenraum des erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuses wenigstens ein Temperatursensor zu Erfassung der Innenraumtemperatur angeordnet sein, wobei das generierte Temperatursignal zur Regelung der Durchströmung der inneren Kammer und/oder der äußeren Kammer verwendet werden kann.
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Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Kameraeinrichtung mit einer Kamera, die in einem erfindungsgemäßen Kameraschutzgehäuse angeordnet bzw. aufgenommen ist, und mit einem mobilen Stativ, an dem dieses Kameraschutzgehäuse befestigt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale sind zugleich allgemeine und unabhängige Merkmale der Erfindung.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kameraschutzgehäuse in einem Längsschnitt.
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2 zeigt den Rückdeckel des Kameraschutzgehäuses aus 1 in einer Draufsicht mit Blick auf die Innenseite.
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1 zeigt ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Kameraschutzgehäuse. Das Kameraschutzgehäuse 1 ist zylindrisch ausgebildet. Die Längsachse ist mit L angegeben. Das Kameraschutzgehäuse 1 weist einen Mantel 2, einen vorderen Deckel bzw. Frontdeckel 3 und einen hinteren Deckel bzw. Rückdeckel 4 auf, die einen Innenraum 5 umschließen. Im Innenraum 5 ist eine elektrische Kamera (bspw. eine CCD-Kamera) 6 mit einem Objektiv 7 angeordnet. Die Kamera 6 und das Objektiv 7 sind an einer Grundplatte 51 befestigt.
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Der Mantel 2 des Kameraschutzgehäuses 1 ist mehrwandig ausgebildet und umfasst vier zylindrische bzw. rohrartige Wandungen 21, 22, 23 und 24 die vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial gebildet und konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die innenliegenden Wandungen 21 und 22 bilden eine innere Kammer bzw. einen inneren Ringraum 25 aus, der im Betrieb von einem Kühl- und/oder Heizmedium, wobei es sich insbesondere um Druckluft handelt, durchströmt wird. Diese Durchströmung ist mit dem Pfeil S1 veranschaulicht. Die Wandungen 22 und 23 bilden eine äußere Kammer bzw. einen äußeren Ringraum 26 aus, der konzentrisch zum baulich getrennten inneren Ringraum 25 angeordnet ist und der im Betrieb unabhängig vom inneren Ringraum 25 ebenfalls von einem Kühl- und/oder Heizmedium durchströmt wird. Diese Durchströmung ist mit dem Pfeil S2 veranschaulicht.
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Die innere Kammer 25 und die äußere Kammer 26 werden im Gleichstrom durchströmt. Es ist jedoch auch eine Durchströmung im Gegenstrom möglich. Die Durchströmung beider Kammern 25 und 26 erfolgt bevorzugt in geschlossenen Kreisläufen, um das umgebende und in der Regel exakt definierte Raumklima nicht zu beeinflussen. Ebenso ist jedoch auch denkbar, dass die Kühl- und/oder Heizmedien nach dem Durchströmen der Kammern 25 und 26 in den umgebenden Raum ausgeleitet werden, was bspw. durch Bohrungen oder Düsen hindurch erfolgen kann.
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Die innere Kammer 25 und die äußere Kammer 26 können unterschiedlich durchströmt bzw. beaufschlagt werden. Das jeweils verwendete Kühl- und/oder Heizmedium kann jedoch identisch sein und/oder dieselbe Temperatur aufweisen. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann die innere Kammer 25 den Innenraum 5 wärmen, während die äußere Kammer 26 einen Kältedurchbruch zum Innenraum 5 verhindert. Bei hohen Umgebungstemperaturen kann die innere Kammer 25 den Innenraum 5 kühlen, während die äußere Kammer 26 einen Wärmedurchbruch zum Innenraum 5 verhindert.
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Die Wandungen 21, 22 und 23 werden durch den Frontdeckel 3 und den Rückdeckel 4 zusammengehalten und zueinander beabstandet. Die Deckel 3 und 4 sind an ihren Innenseiten mit Ringnuten 41 ausgebildet (siehe auch 2), in die die Stirnseiten der Wandungen 21, 22 und 23 formschlüssig eingreifen. Die Abdichtung erfolgt mittels Dichtungsringen 9, die in den Ringnuten 41 angeordnet sind. Die äußere Wandung 24 fungiert als Außenhülse an deren Stirnseiten die Deckel 3 und 4 eingesteckt und mittels der Gewindestifte bzw. Zuganker 8 miteinander verspannt sind. Der nicht abgedichtete außenliegende Ringraum 28 zwischen den äußeren Wandungen 23 und 24 kann bspw. zur Anordnung von Rückführleitungen 61 (bspw. in Form von Rückführschläuchen) und/oder Elektroleitungen genutzt werden. Ferner kann dieser Ringraum 28 auch als Schlag- und Beschädigungsschutz für die Rückführleitungen 61 und für die Wandung 23 dienen.
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Der vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial gebildete Rückdeckel 4 weist eine zentral positionierte Kupplungsbuchse 10 auf, an der lösbar ein Versorgungsschlauch 11 befestigt bzw. angeflanscht werden kann. Hierüber erfolgt die elektrische Versorgung und der elektrische Signalaustausch. Ferner erfolgt hierüber auch die getrennte Zuführung und gegebenenfalls auch Abführung der Kühl- und/oder Heizmedien. Mit 12 ist eine Halte- und Isolierplatte bezeichnet. Mit 13 ist ein an der Innenseite des Rückdeckels 4 angeordneter Temperatursensor bzw. Temperaturfühler bezeichnet, der die momentane Temperatur im Innenraum 5 bzw. Innenraumtemperatur erfasst, worüber dann z. B. die Durchströmung der Kammern 25 und 26, insbesondere separat, geregelt werden kann, um eine bestimmte Temperatur im Innenraum 5 zu erhalten. Das Über- oder Unterschreiten einer oberen oder unteren Temperaturgrenze im Innenraum 5 kann ferner mit einem Warnsignal angezeigt werden und/oder eine automatische Schutzabschaltung der Kamera 6 zur Folge haben.
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Der vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial gebildete Frontdeckel 3 weist ein Sichtfenster auf, das zwei in axialer Richtung L beabstandete Scheiben 14 und 17 umfasst (Doppelverglasung). Die innere Scheibe 14 ist an einem inneren Haltering 15 und die äußere Scheibe 17 ist an einem äußeren Haltering 18 gehalten (bspw. durch dichte Verklebung). Mit 16 und 19 sind in Ringnuten eingelassene Dichtungsringe bezeichnet. Im geschützten Zwischenraum zwischen der inneren Scheibe 14 und der äußeren Scheibe 17 ist eine als Fensterheizung fungierende Heizeinrichtung 30 angeordnet. Mit der Heizeinrichtung 30 kann ein Beschlagen bzw. eine Tropfenbildung und/oder ein Vereisen des Sichtfensters zuverlässig verhindert werden (ohne Beeinflussung des umgebenden Raumklimas). Die Heizeinrichtung 30 ist ringförmig ausgebildet und weist z. B. mehrere Keramik-Heizelemente (PTC-Elemente) auf. Die Heizeinrichtung 30 ist ein- und ausschaltbar und insbesondere auch in ihrer Heizleistung einstellbar.
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Mit 31 ist eine am Frontdeckel 3 angeordnete und hinter der äußeren Scheibe 17 geschützt positionierte Beleuchtungseinrichtung bezeichnet, mit der im Bedarfsfall das zu untersuchende Objekt beleuchtet werden kann. Die Beleuchtungseinrichtung 31 ist ringförmig ausgebildet und umfasst z. B. eine Vielzahl von Leuchtquellen, wobei es sich insbesondere um Leuchtdioden handelt. Die Beleuchtungseinrichtung 31 ist ein- und ausschaltbar und insbesondere auch in ihrer Leuchtstärke einstellbar.
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2 zeigt den Rückdeckel 4 in einer Draufsicht. Mit 41 sind die Ringnuten bezeichnet, in die die Stirnseiten der Wandungen 21, 22 und 23 formschlüssig eingreifen. Der Rückdeckel 4 ist mit mehreren quer gebohrten Strömungskanälen (Bohrungskanäle) 42 und 46 versehen, durch die hindurch die getrennt zugeführten Kühl- und/oder Heizmedien der inneren Kammer 25 bzw. der äußeren Kammer 26 zugeführt werden. Die gebohrten Strömungskanäle 42 und 46 erstrecken sich senkrecht zur Längsachse L und sind an ihren offenen Enden mit eingesetzten Verschlussstopfen 43 und 47 dicht verschlossen. Das über die Eingangsbohrung 44 zugeführte Kühl- und/oder Heizmedium strömt durch den Bohrungskanal 42 und gelangt durch die gegenüberliegenden Austrittsöffnungen 45 in die innere Kammer 25. Das über die Eingangsbohrung 48 zugeführte Kühl- und/oder Heizmedium strömt durch den Bohrungskanal 46 und gelangt durch die gegenüberliegenden Austrittsöffnungen 49 in die äußere Kammer 26. Die Durchströmung der Bohrungskanäle 42 und 46 bewirkt je nach Bedarf auch eine Kühlung oder Beheizung des Rückdeckels 4.
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Auch der Frontdeckel 3 ist mit solchen gebohrten Strömungskanälen ausgebildet, die der Umleitung der aus den Kammern 25 und 26 ausströmenden Kühl- und/oder Heizmedien in die Rückführleitungen 61 dienen. Gleichfalls wird hierüber auch eine Kühlung oder Beheizung des Frontdeckels 3 bewirkt. Die über die Rückführleitungen 61 zurückströmenden Kühl- und/oder Heizmedien werden über die Durchtrittsbohrungen 60 in der Rückplatte 4 aus dem Kameraschutzgehäuse 1 ausgeleitet und können dann abgeführt oder an den umgebenden Raum abgegeben werden (wobei letzteres in der Regel nicht gewollt ist). Bei einer Abdichtung des Ringraums 28 kann gegebenenfalls auf die Rückführleitungen 61 verzichtet werden, indem die zurückströmenden Kühl- und/oder Heizmedien direkt durch den äußeren Ringraum 28 geleitet und auf diese Weise zurückgeführt werden.
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Das Kameraschutzgehäuse 1 ist gegen geringe Umgebungsüberdrücke oder Umgebungsunterdrücke druckfest ausgebildet. Ferner ist das Kameraschutzgehäuse 1 staubdicht und insbesondere auch feuchtedicht ausgebildet und kann daher, unabhängig von der jeweiligen Umgebungstemperatur, auch bei hohen Luftfeuchten von bis zu 100% eingesetzt werden. Insbesondere eignet sich das Kameraschutzgehäuse 1 für einen Einsatz von –40°C bis +80°C bei einer Luftfeuchte von bis zu 95% (insbesondere bei Plustemperaturen). Bevorzugt sind die Gehäusekomponenten im Wesentlichen aus einem Aluminiummaterial gebildet, wodurch ein leichtes, robustes, stoßfestes und korrosionsbeständiges Gehäuse geschaffen ist. Sonstige Montagemittel und Befestigungselemente, wie bspw. die Zuganker 8, sind bevorzugt aus einem Edelstahlmaterial gebildet.
