DE1968844U - Elektrische heizung fuer austrittsfenster oder frontlinsen optischer geraete. - Google Patents

Description

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P 67/233

ELTRO GMBH & CO

GESELLSCIiAPT FÜR STRAHLUNGSTECHNIK Heidelberg, Schloßwolfsbrunnenweg 35 - 35

Elektrische Heizung für Austrittsfenster oder Frontlinsen optischer Geräte

Gegenstand der Neuerung ist eine elektrische Heizung für die Austrittsfenster oder Frontlinsen optischer Gerate. Die Verwendung optischer Instrumente, wie Ferngläser, Sichtgeräte, Zielgeräte usw. in Fahrzeugen oder Flugzeugen wird häufig dadurch erschwert, daß ihre Frontscheiben beschlagen, wodurch die Sicht behindert wird. Das Beschlagen tritt dann ein, wenn die Temperatur des optischen Gerätes niedriger liegt als die Taupunkttemperatur der wasserhaltigen ümgebungsatmosphäre. In diesem Fall kondensiert der Wasserdampf auf der kühleren Oberfläche z.B. auch auf einer gegenüber der Umgebung kalten Prontseheibe, oder Linse eines optischen Beobachtungsgerätes. Bei der Kondensation bilden sich in der Regel kleine Kondenswassertropfchen, die bei der Durchsicht eine starke allseitige Lichtbrechung hervorrufen. Verhindert man die Tröpfchen-* bildung und läßt das Kondenswasser in einer gleichmäßigen Schicht auf kondensieren, so wird das Beschlagen weniger störend und. das Betrachtungsobjekt ist gut erkennbar. Durch die unterschiedlichen dicken Wasserfilme auf der Glasoberfläche, die als "Prismen kleiner Winkel" eine Lichtbrechung bewirken, wird jedoch das Bild mehr oder weniger verzerrt. _ . :'-.' . ' - ■

Es sind Mittel bekannt, die in der geschilderten Art eine gleichmäßige Kondensation ohne Flü'ssigkeitstrclpfchen oder eine Quellung "^: . ■ ■.■ '■■■ .■;■'■ : - 2 -

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einer annähernd plan—parallelen Schicht durch Wasseraufnahtne bewirken. (Klarsichttücher mit einem Gehült an ÄthyXendiglycol oder Glyzerin, Klarsichtscheiben für Gasmaskenfenster mit einer dünnen, in Wasser quellbaren Gelatineschicht).

Diese Mittel werden nur dann angewandt, wenn es sich um eine Wasserkondensation an der Innenseite von Außenfenstern handelt (z.B. Auto· windschutzscheibe, Gasmaiskenfenster). Hierbei ist der Grund der Wasserkondensation die Nachlieferung oder Konzentrationserhöhung

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von Wasserdampf innerhalb eines abgeschlossenen Systems. Optische Geräte enthalten zur Vermeidung dieser Kondensursache häufig Tröckei patronen, die den Wasserdampf -Partialdruek sehr niedrig halten.

Liegt die Ursache der Kondensation aber in einer plötzlichen Wasserdampfdruckerhöhung verbunden mit einer Temperaturerhöhung außerhalb des Systems oder liegt die Temperatur des Gerätes unter dem Taupunkt der gegebenen Atmosphäre, so kondensiert das Wasser von außen, In diesem Fall helfen die erwähnten Mittel, die die Tropfehenbilduni erschweren, wenig, weil sie meist wasserlöslich sind und in kurzer Zeit Z₀B₀ durch Regen abgewaschen werden. Zudem ist das Reinigen der Außenseite der betreffenden Optik mit einem Klarsichttuch häufig aus der Natur der Anwendung der Geräte nicht möglich oder würde Wischspuren hinterlassen*

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, welche das Beschlagen der Außenseite von Austrittsfenstern odei Frontlinsen optischer Geräte verhindert.

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Eine Möglichkeit zum Verhindern von Kondenswasserabsoheidungen an der Außenseite bzw. zum Trocknen feuchter Frontglaser optischer Einrichtungen besteht darin, daß man die Frontscheibe oder Linse über den Taupunkt der feuchten Umgebungsatmosphäre erwärmt» Nach der Neuerung dient als Heizleiter eine dünne Metallschicht die im Hochvakuum auf dem Glas-* oder Quarzträger ~ aufgedampft ist, und zwar in Form eines konzentrisch zur Achse angeordneten Ringes.

Um den optisch wirksamen Raum des Gerätes durch die Beheizungsvorrichtung weder in seiner Transmission noch in seiner Homogenität zu beeinträchtigen,, wird die Metallschicht zweckmäßigerweise in Form eines an einer schmalen Stelle unterbrochenen Ringens von einigen mm Breite ausgebildet, wobei der Ring die optisch wirksame Zone des Fensters oder die Linse umschließt.

Die Wärmeübertragung auf die Unterlage kann verbessert werden, wenn das elektrisch leitende und somit heizende Metall eine große Auflagefläche erhält. Es wird-deshalb¹ vorgeschlagen, die Metallschicht im Hochvakuum aufzudampfen.

Der Ring bleibt an einer Stelle um wenige ram geöffnet. Die Metallfläche läuft dort radial zum Rand. Diese radial verlaufende Metallschicht wird mit je einer Elektrode der Stromquelle verbunden. Pur Frontscheiben bestimmter Größe dimensioniert maß die aufzudampfende Metallschicht nach Breite,,Dicke und Länge (gegeben durch den Umfang) in der Weise, daß mit der zur Verfügung stehenden Versorgungsspannur der gewünschte Wärmeeffekt erzielt wird. Der für die erforderliche Heizleistung notwendige Widerstand wird während tier Bedampfung entweder direkt an der Metallschicht oder mit Hilfe eines Vergleichswiderstandes gemessen.

Diese Art der elektrischen Beheizung der Austrittsfenster kann nicht auf beliebig große Durchmesser mit gleichem Wirkungsgrad angeiirandt werden, weil die Erwärmung der Mittelzone der Frontscheil von der beheizten Randzone aus durch wärmeleitung innerhalb des Glases erfolgt. Wegen des sich einstellenden Temperaturgradienten vom beheizten Rand zur Mitte ist für eine Beheizung der Mittelzone bei steigendem Radius vom Mittelpunkt zur Heizsehicht eine Erhöhung der Heiztemperatur erforderlich. '

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung schematisch dargestellt» Auf eine Glasscheibe mit der Randzone 1 und der optischen wirksamen Fläche 2 ist ein Metallring 3 aufgedampft. Der Metallring weist an einer Stelle einen Spalt 4 auf. Von den beiderseitigen Enden führen2 gerade strecken 5, 15 radial zum Außenrand der Scheibe. Die radialen Arme 5, 15 erhalten an ihren Enden Kontaktstellen 6/16, mit denen der Ring an die Stromquelle angeschlossen ist. .

Beispiel: . -

Eine Glasscheibe mit einem Durchmesser von 76 mm und einer Dicke von 3 mm wurde unter Verwendung einer Abdeckmaske für die nicht zu bedampfende Fläche mit einem 8 mm breiten Metallring (Äußendurchmesser 66 mm, Innendurchmesser 58 ram) bestehend aus Mangan und Gold bis zum Erreichen eines elektrischen Widerstandes von 120 Ohm bedampft. Die Betriebsspannung des Gerätes betrug 24 Volt. Bei einem Stromfluß von 0,2 A betrug die elektrische Leistung 4,8 \

Bei einer Umgebungstemperatur Vera 20 - 22° C stellte sich nach einer Anheizzeit von 15 — 20 min ein Temperaturgleichgewicht ein, wobei die Temperatur des Heizringes 55 C und die des optisch wirksamen Mittelfeldes 45 C betrug. Diese Temperaturen blieben innerhalb der Prüfzeit von 120 Stunden innerhalb dnger Toleranzen, die durch geringe Schwankungen der Umgebungstemperatur bedingt waren, nahezu konstant.

- Schutzansprüche -

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   Elektrische Heizung für die Austrittsfenster oder Frontlinsen optischer Geräte gekennzeichnet durch eine dünne, im Hochvakuum auf den Glas- oder Quarzträger aufgedampfte ringförmige Metallschicht als Heizleiter.

   Elektrische Heizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß die Metallschicht die Form eines an einer schmalen Stelle unterbrochenen Ringes von einigen nun Breite hat, der, die optisch wirksame Zone des Fensters oder der Linse umschließt, ohne sie einzuengen*

   3ο Elektrische Heizung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus einer Haftschicht aus einem oder mehreren unedlen Metallen und einer Widerstands— schicht aus einem oder mehreren edlen Metallen besteht,

   4β Elektrische Heizung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus einer Legierung von unedlen und edlen Metallen oder aus einem Gemenge dieser Metalle besteht.

   5β Elektrische Heizung nach den Ansprüchen 1, 2 und -4, dadurch gekennzeichnet, d^aß die Metall schicht aus Heizdrahtlegierungen (Konstasatan, Manganin etc.) besteht.