-
Wasserdichtes Bullauge, insbesondere für Unterwassergeräte Die Erfindung
betrifft ein insbesondere für Unterwassergeräte, z. B. Unterwasserkameras, gedachtes
wasserdichtes Bullauge, bei dem die Abdichtung mittels einer am Umfang des durchsichtigen
Körpers angeordneten Ringdichtung kreisförmigen Querschnitts erfolgt.
-
Bei einer bisher bekanntgewordenen Befestigung von Fenstern oder Bullaugen
in den Kajüten und Aufbauten von Schiffen ist ein Klemmprofil von H-förmigem Querschnitt
vorgesehen. Es handelt sich hierbei um ein im Handel schwer erhältliches und verhältnismäßig
teueres Sonderprofil, das außerdem keinen Schutzwulst für das Bullauge bildet. Es
ist ferner ein wasserdichtes Bullauge bekanntgeworden, bei dem Ringdichtungen zur
Abdichtung des durchsichtigen Körpers in seiner Fassung dienen, während zur Halterung
desselben besondere Bauteile erforderlich sind. Bei diesem bekannten Bullauge ist
die Anordnung so getroffen, daß die Fassung des durchsichtigen Körpers bzw. die
diesen Körper aufnehmende Gehäusewand eine sich von außen nach innen konisch verengende
Öffnung aufweist, in die der durchsichtige Körper unmittelbar eingeschoben ist,
wobei dieser mit einer dem Konuswinkel der ihn aufnehmenden Öffnung entsprechenden
konischen Außenfläche versehen ist. Zwischen den konischen Flächen der Gehäusewand
und des durchsichtigen Körpers liegen mehrere Ringdichtungen kreisförmigen Querschnitts
in Form sogenannter O-Ringe. Die Wasserdichtigkeit dieses Bullauges hängt in sehr
starkem Maße von der sehr genauen Herstellung der konischen Flächen, einerseits
in der Gehäusewand und andererseits am durchsichtigen Körper, ab. Man kann bei größeren
Tauchtiefen des mit einem solchen Bullauge versehenen Geräts, d. h. also bei höheren
Wasserdrücken, eine solche Dichtigkeit nur mit überaus genauer Bearbeitung der beiden
zusammenzupassenden Teile, wenn überhaupt, gewährleisten. Bei dieser bekannten-
Konstruktion besteht die Gefahr eines Zerdrückens der Ringdichtungen, weil diese
mit einem Druck belastet werden, der der Gesamtfläche des Bullauges proportional
ist.
-
Gemäß der Erfindung wird die Lösung der gestellten Aufgabe, diese
Nachteile der bekannten wasserdichten Bullaugen zu vermeiden, darin gesehen, daß
der an seinem Umfang abgefaßte durchsichtige Körper des Bullauges mit seiner inneren,
den größeren Durchmesser aufweisenden Fläche mittelbar oder unmittelbar auf einer
durch eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung in der Gehäusewand gebildeten Schulter
ruht, wobei der Abschrägungswinkel der Ausnehmung im wesentlichen gleich dem Abfasungswinkel
des durchsichtigen Körpers, vorzugsweise aber etwas größer ist, so daß der Boden
des zwischen den schrägen Flächen des durchsichtigen Körpers und der Ausnehmung
gebildeten Ringraumes etwas breiter als dessen Öffnung ist, und daß eine elastische,
in diesen Ringraum hineinpreßbare Ringdichtung kreisförmigen Querschnitts den durchsichtigen
Körper in der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung abdichtend festhält. Der äußere
Rand der schwalbenschwanzförmigen Ausnehmung kann zweckmäßig eine den Ein- und Ausbau
der Ringdichtung erleichternde, abgerundete Kante aufweisen.
-
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des wasserdichten Bullauges sind
die Konizitäten des durchsichtigen Körpers und der ihn aufnehmenden Gehäusewand
umgekehrt als bei der bekannten Bullaugenkonstruktion. Sie brauchen durchaus nicht
genau übereinzustimmen, und die für die Herstellung dieser beiden Teile möglichen
Toleranzen sind wesentlich größer, ohne daß hierdurch die Dichtigkeit des Bullauges
beeinträchtigt wird. Die Abdichtung kann mittels einer ganz gewöhnlichen handelsüblichen
Ringdichtung kreisförmigen Querschnitts; also ohne Verwendung von Sonderprofilen,
erfolgen. Ein Zerdrücken der Ringdichtung ist unmöglich, weil diese nur einem ihrer
eigenen Fläche proportionalen Druck unterliegt, nicht aber einem der Gesamtfläche
des Bullauges proportionalen Druck wie bei der bekannten
Ausführung.
Die Abdichtung kann darüber hinaus so ausgebildet werden, daß die Ringdichtung gleichzeitig
einen Schutzwulst zum Schutz des durchsichtigen Körpers gegen Stöße von außen bildet.
-
Die Erfindung ist ebenso gut auf Bullaugen, deren transparenter Körper
zwei planparallele Stirnseiten besitzt, wie auf solche, die irgendeine bikonvexe,
bikonkave oder sonstige Linsenform besitzen, anwendbar, vorausgesetzt, daß die Dicke
des Umfanges keine allzu beträchtlichen Unregelmäßigkeiten aufweist. Der Umfang
des transparenten Körpers kann auch eine unrunde Form unter der Bedingung besitzen,
daß er genügend abgerundete Ecken aufweist.
-
Das Bullauge nach der Erfindung bietet auch eine beträchtliche Vereinfachung
gegenüber solchen wasserdichten Bullaugen, bei denen eine Dichtung zwischen der
oberen Fläche des durchsichtigen Körpers und einem am Randflansch der Lagerung festgeschraubten
Bund eingezwängt ist.
-
Nachstehend seien erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele an Hand der
Zeichnung ausführlicher beschrieben.
-
F i g. 1 ist ein Schnitt eines wasserdichten Bullauges in einfachster
Form; F i g. 2 ist ein Teilschnitt einer bevorzugten Ausführungsform; F i g. 3 ist
ein Teilschnitt eines wasserdichten Bullauges mit bikonvexer Linse.
-
Das in F i g. 1 dargestellte Bullauge besteht aus einem durchsichtigen
Körper 1, der zwei planparallele Flächen 2 und 3 aufweist. Den äußeren Umfang des
durchsichtigen Körpers bildet eine abgefaßte Kante 4, und zwar derart, daß
im Schnitt gemäß F i g. 1 der durchsichtige Körper 1 die Form eitles gleichschenkligen
Trapezes zeigt. Dieser Körper legt sich mit seiner größeren Fläche 3 gegen die Schulter
7, die durch eine schwalbenschwanzförnnige Ausnehmung in der Wand 5 gebildet
wird. Diese Ausnehmung zeigt an ihrem Umfang eine Abschrägung 6, die einen einspringenden
Winkel von etwa der Größe des Winkels der Abfasung 4 des durchsichtigen Körpers
1 bildet. Vorzugsweise ist der Winkel a der Abfasung 4 des durchsichtigen
Körpers 1 ein wenig spitzer als der Winkel ß der Abschrägung 6 der Lagerausnehmung.
Während die Größe des Winkels* ungefähr 12 bis 20° beträgt, ist der Winkel ß um
ungefähr 2 bis 5° größer, wobei der bevorzugte Wert für den Winkel a ungefähr 15°
beträgt. Die größere Fläche 3 des durchsichtigen Körpers 1 kann auf der Schulter
7 nicht nur unmittelbar, sondern auch unter Zwischenlegung einer aus F i g. 3 ersichtlichen
plastischen Dichtung aufliegen, die in der Lage ist, den Druck des Körpers 1 gegen
die Schulter 7 auch dann gleichmäßig zu verteilen, wenn geringe Unregelmäßigkeiten
in der Fertigung der Schulter 7 entstanden sind, ohne daß diese Dichtung unbedingt
zur Wasserdichtigkeit beitragen müßte. Letztere ist allein durch eine elastische
Ringdichtung kreisförmigen Querschnitts 8 gewährleistet, die von außen in die ringförmige
Höhlung eingelegt wird, die zwischen der Abfasung 4 des durchsichtigen Körpers und
der Abschrägung 6 der Lagerausnehmung gebildet wird. Es wird unter Berücksichtigung
des Querschnittes der vorstehend erwähnten ringförmigen Höhlung eine Ringdichtung
von einem solchen Querschnitt gewählt, daß sie eine echte Keilhalterung des durchsichtigen
Körpers in der kegelstumpfförmigen Abschrägung 6 der Höhlung ergibt. Die Ringdichtung
8 kann dabei einen Wulst 9 bilden, der über die kleinere äußere Fläche 2 des Bullauges
vorsteht, so daß der durchsichtige Körper 1 und vor allem seine Außenkante gegen
mögliche Stöße geschützt -ist und auch das Auswechseln der Ringdichtung erleichtert
wird. In F i g. 1- sind auch ein Maß (t), das ungefähr die mittlere Weite der ringförmigen
Höhlung angibt, und ein Maß (e), das die Dicke des durchsichtigen Körpers angibt,
eingezeichnet. Vorzugsweise liegt das Verhältnis Z : e zwischen 0,4 und
0,8, wobei man mit besten Ergebnissen eine Ringdichtung von kreisförmigem
Querschnitt üblicher Art gebrauchen kann.
-
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist die obere Kante
10 der Lagerausnehmung abgerundet, um die Einführung der Ringdichtung und ihren
eventuellen Ausbau zu erleichtern. Außerdem ist zwischen dieser Kante 10 und dem
Boden der Ausnehmung eine Ringkehle 12 von konkavem Profil angeordnet, die allmählich
in die abgerundete Kante 10 übergeht und am Boden der Ausnehmung einen Auslauf
14 bildet. Diese Ringkehle 12 gestattet eine noch zwangläufigere Einpassung
der Ringdichtung 8
und ermöglicht gegebenenfalls dem Winkel /3 der Abschrägung
6 einen etwas kleineren Wert zu geben. Vorzugsweise liegt der Krümmungsmittelpunkt
des Profils der Kehle 12 auf einer Höhe h über dem Boden 7 der Ausnehmung, die zwischen
dem 0,2- und 0,4fachen der Dicke e des durchsichtigen Körpers liegt. Der mittlere
Krümmungsradius r dieses Profils liegt vorzugsweise zwischen dem 0,4- und 0,6fachen
dieser Dicke e, und schließlich hat der von diesem konkaven Profil umfaßte Bogen
vorzugsweise eine Größe zwischen 75 und 120°.
-
Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel mit bikonvexer Linse
findet besonders bei der Fertigung eines wasserdichten Suchers für ein wasserdichtes
photographisches Gerät zum Gebrauch bei Tiefseetauchung Verwendung. In F i g. 3
finden sich dieselben Bauteile wie in den F i g. 1 und 2 mit der Besonderheit, daß
der durchsichtige Körper 1 eine bikonvexe Linse ist, deren untere Fläche 3 sich
an ihrem Umfang auf eine Schulter 7 auflegt, die am Boden der Ausnehmung ausgearbeitet
ist. Diese Schulter zeigt eine konkave Form, die sich derjenigen der konvexen Fläche
3 des durchsichtigen Körpers anpaßt, statt wie im Falle der F i g. 1 und 2 plan
zu sein. Dabei sichert die Ringdichtung 8 die Unbeweglichkeit des Körpers 1 und
seine wasserdichte Halterung in genau derselben Weise wie bei den Ausführungen nach
den F i g. 1 und 2. Vom technischen Standpunkt erscheint die in F i g. 3 dargestellte
Anordnung auch für die Ausführung eines wasserdichten photographischen für Tiefseetauchungen
brauchbaren Objektivs geeignet, da kein Schutzglas vor den Linsen erforderlich ist,
weil gemäß der Erfindung auch ein vollkommen dichter Einbau einer Linse beliebiger
Krümmung in ihrer Lagerausnehmung möglich ist. Das Vorhandensein des elastischen
Schutzwulstes 9 trägt außerdem dazu bei, dieser durch ihre Einfachheit vorteilhaften
Lösung eine erhöhte Sicherheit zu geben.
-
Es hat sich gezeigt, daß eine vollständige Abdichtung sowie eine einwandfreie
Halterung des durchsichtigen Körpers besonders dann erhalten werden, wenn die Ringdichtung
von kreisförmigem Querschnitt im nicht zusammengepreßten Zustand einer Deformation
von ungefähr 20% ihres Durchmessers nach Einsetzen in den Ringraum unterliegt.