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Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Fernsehen und
insbesondere auf ein Fernsehkameragehäuse, das eine Kamera Vor Beschädigung durch die
Umgebung, in der sie sich befindet, schützt.
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Umgebungs- oder luftdicht abgeschlossene Fernsehkameragehäuse sind
nicht völlig ungewöhnlich. Da Fernsehkameras elektronische Systeme sind und
Feuchtigkeit sowie Staub die elektronischen Bauelemente beschädigen oder zum Ausfall
bringen können, ist es ganz normal, Fernsehkameras gegen solche Umstände zu
schützen, wenn erwarte werden kann, daß sie diesen Umständen ausgesetzt werden. Es
gibt daher viele Patente über Gehäuse zum Schützen von Fernsehkameras gegen
Beschädigung, wenn sie unter Wasser oder an gefahrlichen Stellen, wie tief in Quellen
oder in Kanalisationssystemen verwendet werden.
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Die meisten dieser hermetisch abgeschlossenen Gehäuse haben viele
Merkmale gemein. Eines derselben sind abgedichtete Öffnungen. Bei diesem typischen
Gehäuse, die meisten nahezu die Form eines Zylinders haben, gibt es abgedichtetes
Ende mit einem durchsichtigen Fenster, durch das die kamera das gebiet außerhalb des
gehäuses betrachtet kann und ein anderes abgedichtetes Ende, durch das die elektrischen
Signale in das gehäuse hinein und aus demselben herausgeführt werden müssen. Diese
abgedichteten Enden werden je durch gemeinsame Mittel, wie geschweißte Nähte,
Gewinderinge oder Rastringe, am Platz gehalten, und, wenn die Enden entfernbar sind,
enthalten sie meistens auch ein Abdichtungsmittel, wie einen "O"-Ring.
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Ein Beispiel eines Kameragehäuses der oben beschriebenen Art ist in US-
A-4113137 dargestellt.
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Ein anderes gemeinsames Merkmal vieler hermetisch abgeschlossener
Gehäuse ist, daß sie mit einem gewissen Überdruck mit Luft oder einem Inertgas unter
Druck gebracht sind. Eine derartige Maßnahme gewährleistet, daß keine Materie von
draußen in das Gehäuse eindringt, da der drinnen herrschende Überdruck bevorzugt
nach außen weglecken wird.
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Ein Merkmal, das es bei nur wenigen Gehäusen gibt; ist ein System zum
Drehen des Kameragehäuses gegenüber einer ortsfesten Befestigungsanordnung, so daß
die Orientierung der Kamera für den Winkel mit der Horizontalen eingestellt werden
kann. Dies liegt hauptsächlich an der tatsache, daß die meisten umgebungsdichten
Gehäuse als handbediente Einrichtungen verwendet werden, und deswegen ist weder
eine ortsfeste Anordnung noch eine Einsteilmöglichkeit erforderlich. Ein System, bei
dem eine ortsfeste Anordnung benutzt wird, verwendet große Schlauchklemmen um das
zylinderförmige Gehäuse an der Befestigungsvorrichtung zu montieren und erfordert das
Lösen der Klemmen zum Drehen des ganzen Gehäuses, einschließlich der Kamera,
wenn der horizontale Winkel eingestellt werden muß.
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Es gibt auch ein Sicherheitsproblem bei der Verwendung abgedichteter
und unter Druck stehender Gehäuse. Und zwar ist es die Gefahr, daß das Gehäuse
geöffnet wird, ohne daß vorher die Luft abgelassen ist. Obschon alle solchen Gehäuse
ein Druckablaßventil aufweisen, wobei meistens dasselbe Ventil zum unter Druck
Bringen des Gehäuses verwendet wird, kann es dennoch passieren, daß wenig
erfahrenes oder vergeßliches Personal es unterläßt, vor Öffnung des Gehäuses den Druck
abzulassen. In einer solchen Situation kann der Druck innerhalb des Gehäuses plötzlich
frei werden und kann dafür sorgen, daß die Endkappe oder andere Elemente mit einer
wesentlichen und gefährlich hohen Geschwindigkeit plötzlich von dem Gehäuse entfernt
werden.
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In GB-A- 1500286 wird eine Verpackung für ein elektronisches
Schaltungselement beschrieben mit einem zylinderförmigen auf beiden Enden offenen
Gehäuse, in dem eine Vorrichtung zum Tragen des Elementes vorgesehen ist, wobei
diese Vorrichtung die Deckel für die betreffenden Enden des zylinderförmigen Gehäuses
trägt. Auf diese Weise wird der Druck an den beiden Deckeln ausgeglichen.
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Das Kameragehäuse nach der vorliegenden Erfindung, wie definiert in
Anspruch 1, verringert die Gefahr, daß die Endkappe mit hoher Geschwindigkeit
ausgeworfen wird und enthält ebenfalls eine Struktur, durch die es möglich ist, daß das
Gehäuse ständig an einer Vorrichtung befestigt ist, wobei die Kamera gegenüber dem
Gehäuse gedreht werden kann, wenn sie sich in dem abgedichteten gehäuse befindet.
Deswegen kann die Kamera befestigt und an ihrem Platz gebracht werden, ohne auf den
Winkel mit der Horizontalen zu achten, wobei die Kamera nach der Montage eingestellt
werden kann.
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Dies wird dadurch erzielt, daß die Kamera auf einer inneren Struktur
angeordnet wird, vorzugsweise einer Struktur in Form einer "Wiege", die in ein
umgebungsdichtes Gehäuse paßt, wobei die beiden Endkappen des Gehäuses ebenfalls
mehr an der inneren Struktur befestigt sind als einzeln an den Enden des Gehäuses
befestigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse ein einfacher Zylinder
mit offenen Enden und die Wiege hat zwei Endbefestigungen, die gegen die Enden des
Zylinders passen und diesen Zylinder abdichten, wenn die Wiege in den Zylinder
geschoben und darin gut befestigt wird.
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Um dies zu erzielen werden die Enden des Gehäuses gegenüber dem
Innern durch herkömmliche "O"-Ringe abgedichtet, die durch die beiden an der Wiege
angebrachten Endkappen kontaktiert werden.
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Es dürfte einleuchten, daß wenn die Enden durch Kappen abgedichtet
werden, die mechanisch miteinander verbunden sind, die Kappen an den Enden des
Gehäuses immer dieselbe auswärts gerichtete Kraft von dem darauf einwirkenden
inneren Luftdruck erfahren, ungeachtet ob das Gehäuse noch völlig abgedichtet ist oder
ob die Abdichtung an einem Ende des Gehäuses unterbrochen ist. Weiterhin können,
wenn es keine weitere Struktur gibt, auf die ein erzeugter Luftdruck einwirken kann,
keine Elemente auf gefährliche Weise von dem Gehäuse weggeschleudert werden.
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Um dies zu erzielen wird das Gehäuse derart konstruiert, daß der
Innendurchmesser des gehäuses in der Nähe jedes offenen Endes Rillen aufweist, wobei
jede Rille einen "O"-Ring enthält, der gegen die Innenfläche des Gehäuses drückt. Die
Endkappen der Wiege werden danach gegen den "O"-Ring gedrückt und bilden die
Abdichtung, wenn die Wiege völlig in das Gehäuse eingeführt ist.
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Die Wiege an sich trägt das transparente Fenster für das gegenüber der
Kappe abgedichtete Gehäuse an einem Ende, so daß das Fenster in der Nähe einer der
abgedichteten Öffnungen liegt, und obschon nicht unbedingt notwendig, ist es bequem,
wenn die elektrischen Anschlüsse für die Kamera derart vorgesehen werden, daß sie
durch die andere Kappe hindurchgeführt werden. Auf diese Weise kann die kamera
völlig angeschlossen und sogar getestet werden bevor die Wiege in dem Gehäuse
angeordnet ist.
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Die Horizontal-Winkeleinstellung der Kamera, die durch Drehung der
Wiege samt Kamera gegenüber dem Gehäuse erzielt wird, kann sehr einfach
durchgeführt werden, indem die Wiege gegenüber dem Gehäuse fein eingestellt wird, sogar
nachdem das Gehäuse abgedichtet und unter Druck gebracht worden ist. Obschon die
Druckabdichtungen durch die Oberfläche der Endkappen auf der Wiege beibehalten
werden, indem die "O"-Ringe gegen die Oberflächen des Gehäuses gedrückt werden,
reicht die Kraft nicht aus, die zusammenpassenden Teile an den Dichtungsstellen an
ihrem Platz zu halten. Das Heißt, der Spielraum und die Abmessungen der
Abdichtungen können derart gewählt werden, daß Teile gegenüber einander gedreht werden
können, während es dennoch an den Abdichtungen keinen Verlust an Innendruck gibt.
Die Erfindung ist dadurch imstande, ein hermetisch abgedichtetes unter
Druck stehendes Fernsehkameragehäuse zu schaffen, wodurch die Kamera nicht nur
innerhalb dieses Gehäuses gegenüber demselben gedreht werden kann, sondern auch die
Gefahr ausschaltet, daß das unter Druck stehende Gehäuse Teile wegschleudert, wenn
die unter Druck stehende Abdichtung weggenommen wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der bevorzugten Ausführungsform
des abgedichteten Kameragehäuses, teilweise in weggeschnittener Form, und
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Fig. 2 einen vereinfachten Schnitt durch die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung über die Achse des abgedichteten Gehäuses.
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Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt,
wobei das umgebungsdichte Kameragehäuse 10 dargestellt ist ohne Wiege 12 in dem
Behälter 14 und wobei die Kamera 16 aus der Wiege 12 genommen worden ist.
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Der Behälter 14 ist als einfacher Zylinder dargestellt, obschon die
spezielle Geometrie keinen Effekt auf die vorliegende Erfindung hat. Das wichtige
Merkmal des Behälters 14 ist, daß er als leckdichte Umhüllung konstruiert werden muß,
die unter Druck stehend an den beiden gegenüberliegenden Enden der Struktur
abgedichtet werden kann und daß die Endplatten, in diesem Fall in Form einer Vorder- und
einer Rückkappe 24 bzw. 34 mechanisch miteinander verbunden sein müssen.
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Die Abdichtungsvorrichtung an den Enden des Behälters 14 kann äußerst
konventionell sein. Wie in Fig. 2 dargestellt, wobei es sich um einen vereinfachten
Schnitt gemäß der Achse durch das Gehäuse 10 handelt, ist das Ende 18 mit einem Ring
konstruiert, der an der Innenseite des Zylinders 14 als eine Sperre, an der die Wiege
12 anliegt gebildet ist. Der "O"-Ring 22 wird danach gerade innerhalb des Ringes 20
mit der Rille 19 derart angebracht, daß die Vorderkappe 24 der Wiege 12 die
Druckabdichtung dadurch schafft, daß diese Kappe gegen den "O"-Ring 22 drückt wenn die
Wiege 12 in den Behälter 14 angebracht und hineingeschoben wird. Das Fenster 26 ist
an der Vorderkappe 24 in einem herkömmlichen verfahren bei dem vorhergehenden
Zusammenbau der Wiege 12 abgedichtet, so daß wenn die Wiege 12 einmal am Platz
verriegelt ist, das Ende 18 des Gehäuses 10 gegen die Umgebung und den Druck
abgedichtet ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie in Fig. 2
dargestellt, wird die Wiege durch die Struktur am hinteren Ende des Gehäuses 10 am
Platz verriegelt, wo die zweite Druckabdichtung vorgesehen ist.
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Die zweite Abdichtung liegt in der in dem Behälter 14 gebildeten Rille 30,
wo der "O"-Ring 32 in der Rille 30 angeordnet und durch die Rückkappe 34
zusammengedrückt wird. Die Rückkappe 34 wird durch den Ring 36 am Platz verriegelt,
wodurch auf diese Weise die ganze Struktur der Wiege 12 und der darauf angeordneten
Kamera 16 in dem Behälter 14 verriegelt wird.
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Es ist wichtig zu bemerken, daß mit der Vorderkappe 24, die mittels der
Struktur der Wiege 12 mit der Rückkappe 34 verbunden ist, die Kräfte der unter Druck
stehenden Luft innerhalb des gehäuses 10 gleichmäßig auf beide Kappen einwirken und
entgegengesetzt gerichtet sind, so daß die Kräfte an den einander gegenüber liegenden
Enden einander entgegenwirken. Deswegen kann beim Öffnen des unter Druck
stehenden Gehäuses 10 kein gefährliches Wegspringen von Teilen auftreten.
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Das Gehäuse 10 wird mit Luft oder einem Inertgas über ein
herkömmliches Gasventil 38 unter Druck gebracht und da das Ventil 38 auch als Ablaßventil zum
Ablassen von Druck aus dem Gehäuse 10 vor dem Öffnen desselben verwendet wird,
gewährleistet die vorliegende Erfindung, daß keine gefährliche Situation entstehen kann,
wenn eine bedienende Person unterläßt, den Druckablaßschritt durchzuführen, wenn sie
das Gehäuse auseinandernimmt.
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Fig. 2 zeigt ebenfalls ein herkömmliches druckdichtes elektrisches
Verbindungselement 40, durch das die erforderlichen elektrischen Verbindungen zu der
Kamera 16 führen.
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Die Abdichtungen an den Enden 18 und 28 des Gehäuses 10, wie bei der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefern einen anderen wertvollen Vorteil.
Da es in vielen Anwendungsbereichen vorteilhaft ist, wenn das Gehäuse 10 ständig mit
einer (nicht dargestellten) festen Tragestruktur verbunden ist, sind zu diesem Zweck
Befestigungsmittel 42 mit Gewindelöchern 44 verfügbar. Aber wenn das Gehäuse 10
ständig an der Tragestruktur befestigt ist, ist es manchmal notwendig, durch Drehung
der Kamera gegenüber der Verbindung mit der festen Tragestruktur die Orientierung
des Kamerawinkels gegenüber der Horizontalen einzustellen.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt dies relativ
einfach durch die Struktur der Druckabdichtung. Zum Einstellen des Winkels der
Kamera 10 gegenüber der Horizontalen ist es nur erforderlich, die Wiege 12
festzunehmen, meistens mit Hilfe eines Vorsprungs, wie des Ventils 39 und des elektrischen
Verbindungselementes 40, und die Wiege 12 gegenüber dem Behälter 14 zu drehen.
Selbstverständlich dreht sich die Kamera 16, die an der Wiege 12 befestigt ist, auch,
wenn die Wiege 12 sich dreht und der Winkel der Kamera 16 gegenüber der
Horizontalen wird dadurch eingestellt wird.
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Dieser Drehvorgang läßt sich, obschon er etwas Kraft erfordert,
überraschenderweise einfach durchführen, weil es die "O"-Ring-Fläche ist, an der die
bewegung erfolgt, und wegen der glatten Oberfläche und der geringen
Reibungskennlinie, die herkömmliche Elastomer-"O"-Ringe haben. Weiterhin wird die normale
Elastizität des "O"-Rings dafür sorgen, daß die Druckabdichtung innerhalb des Behälters
eingehalten wird, sogar beim Schiebevorgang an der Oberflächen beim Drehen.
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Die vorliegende Erfindung liefert auf diese Weise zwei Vorteile, die bei
hermetisch abgeschlossenen Kameragehäusen bisher nicht verfügbar waren. Die
Erfindung schützt den Gebraucher vor Unfällen, verursacht durch Öffnung des unter
Druck stehenden Behälters ohne vorherigen Druckablaß, und sie bietet die Möglichkeit,
die Orientierung der Kamera gegenüber der Horizontalen einzustellen, ohne daß
Werkzeuge oder Ausbauarbeiten erforderlich sind.
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Es dürfte einleuchten, daß die dargestellt Form dieser Erfindung,
hauptsächlich eine bevorzugte Ausführungsform ist. Es sind viele Abwandlungen der
Funktion und der Einzelteile möglich, wobei gleichwertige Mittel für die dargestellten
und beschriebenen eingesetzt werden können; und es können ausgehend vom Rahmen
der Erfindung, wie definiert in den nachfolgenden Patentansprüchen mehrere Merkmale
unabhängig von anderen benutzt werden.
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So können beispielsweise andere Arten von Abdichtungsstrukturen
verwendet werden, wie das Anbringen der "O"-Ringe am Umfang einer oder der beiden
Endkappan, so daß der "O"-Ring gegen die Innenseite des Behälters abdichtend wirkt.
Weiterhin können der Behälter 14 und die Wiege 12 andere Ausführungsformen haben.