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Gerät zur optischen Untersuchung der Innenwandungen von schwer zugänglichen
technischen Hohlkörpern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches
Untersuchungsgerät für die Innenwandungen von schwer zugänglichen technischen Hohlkörpern,
insbesondere von langen Rohren. Durch die Erfindung wird bezweckt, die bisher bekannten
Untersuchungsgeräte für schwer zugängliche technische Hohlkörper zu verbessern,
und zwar insbesondere ein Untersuchungsgerät für technische Hohlkörper zu schaffen,
welches in einwandfreier Weise einerseits einen Ausblick schräg nach vorn auf alle
Wandteile des zu untersuchenden Hohlkörpers unter ausreichender Aufhellung aller
zu beobachtenden Wandungsteile gestattet und andererseits durch einfache Verstellung
eines Spiegels die Beobachtung eines beliebigen fehlerverdächtigen Punkts der Wandung
in senkrechter Aufsicht ermöglicht, wobei für eine helle Beleuchtung dieser durch
den Spiegel zu betrachtenden Wandungsteile ohne Blendung des Beobachters gesorgt
werden soll.
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Bei Untersuchungsgeräten mit einem schräg stehenden, jedoch nicht
verstellbaren Spiegel hat man zwar bereits Lampen zur Beleuchtung der zu beobachtenden
Wandungsteile angeordnet, welche gegen den Spiegel abgeblendet sind. Die Abblendung
der Lampen ist aber bei diesen Geräten derart vorgenommen worden, daß lediglich
die durch den Spiegel im rechten Winkel zu betrachtenden Punkte erhellt werden,
während die schräg geradeaus liegenden Wandteile weder von diesen Lampen genügend
beleuchtet, noch vom Beobachter überhaupt betrachtet werden können, weil bei diesem
Gerät der schräg stehende Spiegel gar nicht verstellbar ist. Es sind auch schon
Untersuchungsgeräte für schwer zugängliche technische Hohlkörper bekanntgeworden,
welche zwei verschiedene, auswechselbare Kopfstücke zwecks Veränderung der Beobachtungsrichtung
besitzen. Das eine Kopfstück besitzt eine in der optischen Achse des Instruments
liegende Lichtquelle, welche die schräg geradeaus liegenden Seitenwandungen des
Hohlkörpers beleuchtet und ihre Beobachtung ermöglicht. Zum Zwecke der genaueren
Betrachtung der Seitenwände im rechten Winkel zur optischen Achse muB man aber das
ganze Gerät aus dem zu untersuchenden Hohlkörper zurückziehen und nach Aufsetzen
eines Kopfteiles, der einen Spiegel oder ein Prisma und oberhalb des Spiegels, etwa
in der optischen Achse des Gerätes, seitlich strahlende Lichtquellen aufweist, wieder
einführen. Die Handhabung eines :derartigen Geräts ist also umständlich und zeitraubend.
Auch besteht die Gefahr, daß der bei der schräg geradeaus gerichteten ersten Beobachtung
gefundene fehlerverdächtige Punkt während des Herausziehens, Auswechseln des Kopfteiles
und erneuten Einführens des Untersuchungsgerätes
nicht ohne weiteres
wiedergefunden werden kann und mit Mühe wieder gesucht werden muß.
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Bei medizinischen 'Untersuchungsgeräten, ist allerdings bereits vorgeschlagen
worden" einen vom Okularende des Geräts her steuere baren verschw.enkbaren Spiegel
anzuordnen, dessen Stellung während der Untersuchung zwecks Veränderung des Blickwinkels
verstellt werden kann. Diese bekannte Anordnung ließ sich aber auf Untersuchungsgeräte
für technische Zwecke nicht ohne weiteres übertragen, weil die schwachen Lichtquellen,
welche für medizinische Untersuchungsgeräte in Anbetracht der geringen Entfernungen
zwischen Objektiv und Untersuchungsobjekt verwendbar sind, für die Untersuchung
technischer Hohlkörper nicht ausreichen. Wollte man aber die Lichtquelle bei dieser
bekannten Anordnung verstärken, so fiel das Licht unmittelbar in den Spiegel und
somit in das Auge des Beschauers, wodurch letzterer geblendet und die Beobachtung
unmöglich gemacht wurde.
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Um nun bei einem Untersuchungsgerät für technische Hohlkörper einen
beweglichen und die Blickrichtung verändernden Spiegel anwenden zu können, ohne
daß der Beobachter durch die bei jeder Blickrichtung zur Ausleuchtung der jeweils
zu beobachtenden Stellen dienenden Lichtquellen geblendet wird, sind gemäß der Erfindung
gemeinsam mit dem Spiegel bewegliche Blenden vorgesehen, die derart ausgebildet
und angeordnet sind, daß sie den Spiegel bei seiner Schrägstellung gegen die Lampen
abschirmen, bei seiner Geradstellung aber eine Beleuchtung der im B1icJzfeld des
Objektivs liegenden Wandteile durch die gleichen Lichtquellen zulassen. Die Erfindung
ermöglicht auf diese Weise bei Untersuchungsgeräten für technische Hohlkörper einen
sofortigen Übergang von der schrägen Geradeaussicht zur abgewinkelten Beobachtung
und genaueren Betrachtung der Wände bei ausreichender Aufhellung der jeweiIs beobachteten
Wandungsteile, ohne daß das Gerät herausgezogen und mit einem neuen Kopf versehen
werden muß und ohne daß bei der einen oder anderen Stellung direktes Licht aus den
Lampen in das Auge des Beschauers fallen kann. Die Brauchbarkeit eines solchen Geräts
für die Untersuchung technischer Hohlkörper wird dadurch wesentlich erhöht, und
die Untersuchung selbst läßt sich mit Hilfe eines erfindungsgemäß verbesserten Geräts
schneller und zuverlässiger als bisher durchführen.
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Die Zeichnungen zeigen -ein Gerät, an welchem der Gegenstand der Erfindung
zur Veranschaulichung gebracht ist, und zwar zeigt Fig. i eine Ansicht des Geräts
von der Seite bei herausgebrochen gedachtem Mittelteil, Fig. z veranschaulicht einen
Schnitt durch ' das Gerät gemäß Fig. i nach der Linie A-B ixiit umgelegtem Betrachtungsspiegel,
Fig. 3 ist eine Ansicht des Geräts in Richtung des Pfeiles C der Fig. i, gesehen
nach Abnahme der Kappe, wobei der Maßstab gegenüber der Fig. i etwas vergrößert
ist. Die Spiegeleinstellung ist dieselbe wie in Fig. i. In Fig. 4 ist eine gleichfalls
vergrößerte Einzeldarstellung des abnehmbaren Kopfstückes gezeigt, das in Fig. 5
in Richtung des Pfeiles D der Fig..l gesehen veranschaulicht wird. Schließlich ist
Fig. 6 eine besondere Schutzhaube für das Objektivende des Geräts.
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In den Figuren bedeutet i das vorzugsweise mehrere Meter lange äußere
Mantelrohr des Geräts, auf dessen Außenseite eine Maßeinteilung z vorgesehen sein
kann. 3 ist ein inneres Versteifungsrohr, in das zur Vermeidung von Reflexen im
Rohr in bekannter Weise ein gewelltes Rohr (Drallrohr) d, eingezogen ist. In dein
Drallrohr :.l sind die das optische System des Geräts bildenden Linsen 5 untergebracht,
deren Anzahl natürlich nach Bedarf vermehrt werden kann.
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Eine in bekannter Weise an ihrem hinteren Ende abgeblendete Lichtquelle
6 ist mit Hilfe von Tragarmen 7 in der optischen Achse des Geräts vor dem Objektiv
8 angeordnet. Diese Lichtquelle genügt zur Erhellung des Untersuchungsobjekts, solange
die Längswandungen lediglich in der aus Fig. i ersichtlichen Blickrichtung beobachtet
werden sollen. Wird aber durch Vorsetzung eines im Winkel von 4.5° schräg eingestellten
Spiegels 9 vor (las Objektiv 8 die Blickrichtung um 9o° abgelenkt (vgl. Fig. a),
so genügt die von den Armen 7 getragene Lichtquelle 6 nicht, zur ausreichenden Beleuchtung
des zu beobachtenden Teiles der Innenwand.
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Daher sind auf dem Objektivende io unmittelbar neben dem Objektiv
8 weitere Lichtquellen i i angeordnet, die auch dann für eine einwandfreie Beleuchtung
der zu untersuchenden Stelle sorgen, wenn mittels des vorgesetzten Spiegels 9 der
Strahlengang um 9o° abgelenkt wird und somit Teile der zu untersuchenden Wand in
das Gesichtsfeld gelangen, welche durch die von den Armen 7 getragene Lichtquelle
6 nur ungenügend erhellt werden. Um nun zu verhindern, (laß Lichtstrahlen, die von
den auf dem Objektwende io des Geräts angeordneten zusätzlichen Lichtquellen i i
ausgehen, bei der abgewinkelten Stellung des Spiegels 9 in das Objektiv fallen und
den Beschauer blenden, sind erfindungsgemäß
gemeinsam mit dem Spiegel
bewegliche Blenden 24 vorgesehen, welche derart ausgebildet und angeordnet sind,
daß sie den Spiegelg bei seiner Schrägstellung gegen die Lampen i i abschirmen,
bei seiner Geradstellung aber eine Beleuchtung der im Blickfeld des Objektivs 8
liegenden Wandteile durch die Lichtquellen i i zulassen.
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Infolge der Anordnung der Lichtquellen i i ist es auch möglich, gewisse
Untersuchungen ohne die Lichtquelle 6 vorzunehmen, so. daß diese abnehmbar am Instrument
angeordnet werden kann. Zu diesem Zweck sind die Arme 7 auf dein Deckel 12 einer
abnehmbaren Blechkappe 13 befestigt, die auf den Objektivteil io des Geräts aufgeschoben
werden kann. Um ein federndes Aufpassen der Kappe 13 zu sichern, ist in dieser Kappe
ein Schlitz 14 vorgesehen, dein auf dem Objektivteil io kleine Führungsstifte 15
entsprechen. Wird die Kappe 13 mit den Armen 7 und der Lichtquelle 6 abgenommen,
so können mit dein Gerät auch Stirnflächen des Untersuchungsobjektes, insbesondere
Sacklöcher in Rohren, beobachtet werden, die sonst.durch die Lichtquelle 6 verdeckt
werden würden. Die Aufhellung solcher Stirnflächen erfolgt dabei in ausreichendem
Maße durch die oben beschriebenen, am Objektivende io des Geräts vorgesehenen Lichtquellen
i i. Um die auf dem Objektivende io angeordneten optischen Einrichtungen auch bei
abgenommener Kappe 13 vor einem Aufstoßen auf die zu beobachtenden Querwände zu
sichern, sind auf dem Objektwende to in bekannter Weise zwei Pufferbolzen 16 angebracht,
die so lang sind, daß sie über die auf dein Ob j ektivende i o befestigten optischen
Einrichtungen nach vorn hinausragen.
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Im Deckel 12 der Kappe 13 sind neben Aussparungen 8, g" und
16", durch die sowohl die optischen Einrichtungen als auch die Bolzen 16 beim Aufsetzen
der Kappe 13 'auf das Gerät hindurchtreten können, erfindungsgemäß noch Aussparungen
i i" für den Durchtritt der Lampen i i vorgesehen, so daß die Lampen i i bei einem
entsprechenden Wechsel in der Beobachtungsart nicht aus ihren Fassungen entfernt
zu werden brauchen.
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Die im folgenden noch beschriebenen konstruktiven Einzelheiten an
dein Gerät, das die im vorangegangenen als erfindungsgemäß bezeichneten Merkmale
besitzt, sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Auf dem Objektivende
io kann ein elektrischer Kontakt 17 angeordnet sein, der beim Aufsetzen der
Kappe 13 mit einem entsprechenden, auf der Innenseite des Kappendeckels i-2 angeordneten
Kontakt 18 in Berührung kommt und die Stromübertragung für die Lichtquelle 6 bildet.
Das einwandfreie Aufeinanderpassen der Kontakte 17 und 18 wird durch den Schlitz
14. und die Führungsstifte 15 gewährleistet.
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Der Spiegel 9 ist an dem Objektivende des Geräts mit Hilfe eines Scharniers
i9 fest, aber verschwenkbar angeordnet. Sollen Längswände in der in Fig. i angedeuteten
Blickrichtung oder nach Entfernung der Kappe 13 Stirnwände beobachtet werden, so
wird der Spiegelg parallel zur optischen Achse des Geräts eingestellt (vgl. Fig.
i u. 3). Die Anordnung ist dabei so gewählt, daß der Spiegel außerhalb des Blickwinkels
des Objektivs liegt. Soll dagegen eine 'Längswand in der in Fig.2 angedeuteten Blickrichtung
betrachtet werden, so wird der Spiegel in einem Winkel von .I5° schräg vor das Objektiv
geklappt, wodurch das Bild des zu beobachtenden Wandteils dem Beschauer in einer
senkrechten Aufsicht erscheint.
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Die Steuerung des Spiegels 9 erfolgt mit Hilfe einer zwischen den
beiden Mantelrohren i und 3 verlaufenden Zugstange 2o, die am Oli:ularende des Geräts
mit einer Zahnstange 21 verbunden ist und mittels eines auf der Achse eines Zahnrades
22 befestigten Schwenkhebels 23 betätigt wird.
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Am Okularende des Geräts ist .in üblicher Weise eine Stellschraube
25 zur Verstellung. des Okulars vorgesehen.
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Die übertragung des elektrischen Stromes von der Stromquelle auf die
Glühbirne erfolgt in der Weise, daß am Okularende des Geräts zwei v oneinänder isolierte
Kontaktringe 26, 27 fest angeordnet sind, auf denen entsprechende Kontakte 26a,
27" des Kabelzuführungsrohres 28 gleiten. Die Kontakte 26" und 2,7" decken
jeweils nur einen kleinen Teil der Kontaktringe 26 und 27 ab, die im übrigen von
einem Isolationsring 29, der mit dem Kabelzuführungsrohr 28 ein Stück bildet, umgeben
sind. Von dem einen Kontaktring 26 wird der Lichtstrom an die Stromleitung 3o abgegeben,
während die Stromrückführung über den Außenmantel i und die Leitung 27, 27a erfolgt.
Infolge dieser Anordnung kann das Gerät beliebig um seine optische Achse gedreht
werden, ohne daß das Kabelzuführungsrohr seine Stellung verändern muß, so daß ein
Herumwickeln der Leitungskabel um den Mantel des Geräts ausgeschlossen ist. Am Kabelrohr
28 ist ein Schalter 31 vorgesehen. , Für die richtige Führung des Untersuchungsgeräts
in dem zu betrachtenden Hohlkörper, insbesondere in langen Rohren, ist in bekannter
Weise durch Benutzung von Abstandshaltern Sorge getragen. Auf das Mantelrohr i ist
ein Metallring 32 aufgeschoben und auf dem Mantel durch Schrauben befestigt. In
diesem Ring sind, um je 12o°
gegeneinander versetzt, drei mit Innengewinde
versehene Löcher 33 angeordnet. In diese Löcher 33 werden, je nach dem Durchmesser
des zu untersuchenden Rohres, verschieden lange Führungsstutzen 34eingeschraubt,deren
Köpfe 35 sich fast vollkommen an die Wände des Rohres anlegen. Wie insbesondere
Fig. 3 deutlich zeigt, wird auf diese Weise erreicht, daß die Optik stets genau
zentrisch durch die Mittelachse des zu untersuchenden Rohres geführt wird, so daß
gleichmäßige und zuverlässige Untersuchungsergebnisse erreicht werden können. Bei
großer Länge des Geräts können zweckmäßigerweise mehrere Metallringe 32, über die
Länge des Instruments verteilt, Verwendung finden. Die Stutzen 34 können beispielsweise
aus 'Messing bestehen und an ihrem äußeren Ende, um die Abnutzung zu verringern,
eine gewölbte Stahlkappe 35 tragen. Um das Einschrauben der Stutzen zu erleichtern,
werden sie am inneren Ende zweckmäßig mit einer Rändelung versehen. Bei ganz kleinen
Stutzen, bei denen ein Einschrauben von Hand untunlich ist, wird die Kappe geschlitzt,
und die Stutzen werden mit Hilfe eines Schlüssels ein- und ausgeschraubt.
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Um den. Objektivteil des Geräts bei Nichtbenutzung gegen Beschädigungen
zu schützen, wird an Stelle der Kappe 13 in diesem Fall eine einfache geschlossene
Schutzhaube 36 (vgl. Fig.6) auf das Objektivende aufgeschoben, die mit einem Schlitz
37 auf den Stiften 15 geführt wird. -Die Handhabung des erfindungsgemäß ausgebildeten
Geräts erfolgt nun beispielsweise in nachstehender Weise: Das Gerät wird allmählich
in den zu untersuchenden Hohlkörper hineingeschoben, die Blechkappe, die die in
der optischen Achse des Instruments liegende Lampe 6 trägt, ist dabei aufgesetzt.
Der Beobachter überblickt dabei, schräg nach vorn sehend, jeweils einen Abschnitt
der Innenwandungen des Hohlkörpers, der einerseits durch die Lampe 6 und andererseits
zugleich auch durch die Lampen i i aufgehellt wird. Unmittelbares Licht kann weder
aus der Lampe 6, die unten geschwärzt ist, noch aus den Lampen i i in das Auge des
Beschauers fallen, weil die Lampen i i außerhalb des bei der Geradeaussicht sich
ergebenden Blickwinkels liegen. Wird bei dieser schnellen Beobachtung eine Wandungsstelle
gefunden, die fehlerverdächtig erscheint, so wird der Spiegel umgeklappt und das
Gerät so gedreht, daß die betreffende Stelle nunmehr nicht mehr in der schrägen,
sondern in der senkrechten Aufsicht und zweckmäßig vergrößert erscheint. Die Beobachtungsstelle
wird dabei unmittelbar von den Lampen i i aufgehellt. Der Einfall direkten Lichts
aus diesen Lampen in den Spiegel und damit in das Auge des Beschauers wird aber
durch die vorspringenden Blenden 24 verhindert.