Die Erfindung betrifft ein Schutzgehäuse für optische Geräte nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Schutzgehäuse ist durch die DE 40 08 338 C1 und die
entsprechende EP 0 446 882 B1 bekannt. Dabei ist der Geräteträger ein
trogförmiges Gebilde mit mehreren Einschub-Etagen für eine Höhenpositionierung
des optischen Geräts, fliegend an der Gehäuserückwand
befestigt, erstreckt sich im wesenlichen über die gesamte Länge des
Gehäusemantels und ist gegenüber dem Gehäuse nicht verschiebbar und
auch nicht verdrehbar. Das optische Gerät muß also zu Justierzwecken
gegenüber dem Gehäuseträger verschoben werden, was dessen beträchtliche
Baulänge bedingt. Die gesamte Baugröße ist beträchtlich und die
Herstellung kostspielig, hat sich aber für größere Kamerasysteme durchaus
bewährt. Der ausladende Geräteträger ist allerdings schwingungsanfällig,
da sich seine schwingungsfähige Länge zur Länge der äußeren
Gehäusehalterung addiert. Die fehlender Verdrehbarkeit der Kamera
gegenüber dem Gehäuse führt bei bestimmten Befestigungsarten zu
Problemen, beispielsweise beim Wechsel von einer Wand- zu einer
Deckenbefestigung.
Durch die DE 197 05 404 A1, das DE 297 19 106 U1 und die entsprechende
EP 0 859 345 A2 ist es weiterhin bekannt, durch Schaffung zusätzlicher
Freiheitsgrade auch die Drehung des Schutzgehäuses mit der Kamera um
die optische Achse zu ermöglichen, wenn es bei bestimmten Befestigungsarten
darum geht, eine Schiefstellung der Bildränder zu vermeiden
bzw. zu kompensieren. Die Ausführung ist aber immer noch aufwendig
und daher größeren Kamerasystemen vorbehalten.
Eine fehlende Drehbarkeit von Schutzgehäuse und/oder Kamera um die
optische Achse ist auch ein Mangel des Gegenstandes nach der
EP 0 468 839 A1. Über Mittel zur axialen Verschiebung der Kamera im
Gehäuse schweigt sich die betreffende Schrift aus.
Durch die DE 44 05 626 C1 ist es bei einem Schutzgehäuse der eingangs
angegebenen Gattung bekannt, zwischen einem rohrförmigen Gehäusemantel
und einer Rückwand ortsfest ein Rahmenteil einzuspannen, in
dessen Öffnung eine Platte befestigt ist. Diese Platte ermöglich nur das
Hindurchführen von Leitungen, verhindert aber den Einbau elektronischer
Komponenten innerhalb des lichten Rahmenquerschnitts. An dem Rahmenteil
ist u.a. ein Fortsatz angeformt, an dem wiederum lösbar ein Geräteträger
befestigt ist. Dieser trägt - außerhalb des lichten Rahmenquerschnitts
- eine verschiebbare Tragplatte, auf der ein elektronisches Bauteil
befestigt ist. Die nicht dargestellte Video-Kamera kann sich nur rechts von
diesem elektronischen Bauteil befinden, also auf der dem Rahmenteil
abgewandten Seite, des elektronischen Bauteils, weil sich dort - am nicht
gezeichneten rechten Ende - ein Fenster befindet. Mittels der Tragplatte ist
dann auch die Video-Kamera in Achsrichtung des Gehäuses verschiebbar.
Die Tragplatte ist außerdem auch im Gehäusemantel in der Höhe, also
quer zur Achsrichtung bzw. radial verstellbar, weil der Geräteträger mehrere
Einschubebenen besitzt. Der unverschiebbare Geräteträger bedingt
sowohl durch seine Anwesenheit als auch durch die Höhenverstellbarkeit
von Tragplatte und darauf befestigten elektronischen Bauteilen mit der
Kamera auf vier Umfangsseiten entsprechende Freiräume innerhalb des
Gehäusemantels, was einer Lösung der erfindungsgemäßen Teilaufgabe
nach kleinen Abmessungen des Gehäuses zuwider läuft. Der zusätzliche
Raumbedarf innerhalb des Gehäusequerschnitts ist beispielsweise der
DE 40 06 338 A1 zu entnehmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schutzgehäuse der
eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, das besonders kostengünstig
herstellbar und besonders (aber nicht ausschließlich) kleine Abmessungen
hat und universell einsetzbar ist, insbesondere für kleine Kameras
und sogenannte Board-Kameras (gehäuselose Kameras) oder andere kleine
optische Geräte wie Scheinwerfer, Bewegungsmelder und dergleichen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen
Schutzgehäuse erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1.
Der Ausdruck "rohrförmig" in Bezug auf den Gehäusemantel schließt auch
Abweichungen von der Form eines Hohlzylinders ein, nämlich polygonale
Querschnitte und solche mit gewölbten zwischen ebenen Flächen und
solche mit variierenden Wandstärken. Ein zumindest innen hohlzylindrischer
Gehäusemantel bringt jedoch den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß
der Geräteträger und mit ihm das optische Gerät nicht nur in Richtung der
Gehäuseachse verschoben, sondern auch um diese verdreht werden
kann, worauf weiter unten noch eingegangen wird.
Der Ausdruck, daß der Geräteträger das optische Gerät "auf mindestens
einem Teil seines Umfanges umgibt", besagt, daß der Geräteträger nicht
auf seinem Umfang geschlossen ausgebildet sein muß. Er muß das
optische Gerät nur insoweit umgeben, daß eine kraftschlüssige
Festlegung, z.B. durch Klemmung, im Schutzgehäuse möglich ist. Mit
anderen Worten, der Geräteträger muß sich in mehreren axialen Richtungen
oder Richtungskomponenten am Schutzgehäuse abstützen können.
Bei einem hohlzylindrischen Schutzgehäuse genügt es z.B., wenn der
Geräteträger das optische Gerät auf mehr als 180 Grad umgibt. Es sind
aber noch weitere Variationsmöglichkeiten denkbar:
Es ist z.B. nicht zwingend erforderlich, daß der Geräteträger zumindest im
wesentlichen als Hohlzylinder ausgeführt ist. Wesentlich ist nur, daß das
optische Gerät an ihm befestigt werden kann. Der Außenumfang kann
auch unterbrochen sein, z.B. sternförmig und/oder in Form von radialen
Stützen oder Streben.
Mit der Erfindung wird ein Schutzgehäuse der eingangs beschriebenen
Gattung geschaffen, das besonders kostengünstig herstellbar und
besonders (aber nicht ausschließlich) kleine Abmessungen hat und
universell einsetzbar ist, insbesondere für kleine Kameras oder andere
kleine optische Geräte wie Scheinwerfer, Bewegungsmelder und
dergleichen. Die optischen Geräte werden dabei auf einfachste Weise
zuverlässig, schwingungsfrei bzw. schwingungsarm und verschiebbar auf
engstem Raum innerhalb eines im unteren Anwendungssegment sehr
kleinen Schutzgehäuses gehalten.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn im Zuge weiterer Ausgestaltungen
der Erfindung - entweder einzeln oder in Kombination - folgende
Bauweisen angewandt werden:
- zur kraftschlüssigen Festlegung des Geräteträgers ist mindestens ein
elastischer Klemmkörper zwischen Gehäusemantel und Geräteträger
angeordnet,
- der Klemmkörper ist als elastischer Ring ausgebildet, der in einer
Ringnut des Geräteträgers angeordnet ist,
- der Geräteträger ist im Gehäusemantel durch eine Klemmvorrichtung
festlegbar und nach Lösen der Klemmvorrichtung Richtung der
Gehäuseachse verschiebbar,
- der Geräteträger ist als auf dem Umfang geschlossener Hohlkörper
ausgebildet, der das optische Gerät auf mindestens einem Teil seiner
Länge umgibt,
- der Geräteträger ist als Ring ausgebildet und besitzt einen Befestigungsflansch
und in axialer Verlängerung einen Kragen, wobei der
Befestigungsflansch eine Befestigungsfläche für das optische Gerät
und eine Umfangsnut mit einem spreizbaren Ring besitzt,
- die Klemmvorrichtung weist Klemmmittel auf, durch die ein spreizbarer
Klemmkörper gegen den Gehäusemantel verspannbar ist,
- die Klemmmittel sind durch am Geräteträger in dessen axialer
Verlängerung angeordnete und relativ zu diesem verspannbare
Umfangsabschnitte gebildet, durch deren Verformung in Achsrichtung
des Geräteträgers der spreizbare Klemmkörper gegen den Gehäusemantel
verspannbar ist,
- die verspannbaren Umfangsabschnitte sind durch segmentförmige
Trennschnitte im Geräteträger gebildet und in ihrer Umfangsmitte
durch achsparallele Klemmschrauben gegen den übrigen Teil des
Geräteträgers und gegen Umfangsteile des spreizbaren Klemmkörpers
verspannbar,
- die Klemmvorrichtung weist einen vom Geräteträger getrennten
Klemmring auf, durch den der spreizbare Klemmkörper unter radialer
Abstützung nach innen durch das axiale Verspannen von Klemmring
und Geräteträger radial gegen den Gehäusemantel verspannbar ist,
- der Geräteträger besitzt an seinem der Klemmvorrichtung abgekehrten
Ende eine äußere Ringnut, in die ein zusätzlicher elastischer Ring
eingelegt ist, der sich an dem Gehäusemantel abstützt,
- der Gehäusemantel besitzt eine zylindrische Innenfläche und der
Geräteträger ist gegenüber dem Gehäusemantel verdrehbar,
- der Geräteträger besitzt eine äußere Zylinderfläche,
- der Geräteträger besitzt auf seiner Innenseite eine Befestigungsplattform
für ein optisches Gerät und auf seiner gegenüberliegenden
Außenseite eine Ausnehmung für ein Befestigungsmittel für das
optische Gerät, und/oder
- zwischen der Rückwand und einer Montageplatte für die Befestigung
an einer Montagefläche ist eine Halterung angeordnet, die zwei
Kugelköpfe aufweist, die durch zwei gegeneinander und gegen die
Kugelköpfe verspannbare Laschen mit je zwei gegenüber liegenden
Löchern verbunden und arretierbar sind.
Drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden
nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 12 näher erläutert:
Es zeigen:
- Figur 1
- einen senkrechten Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Schutzgehäuses mit seiner Befestigung auf
einem Wandhalter,
- Figur 2
- einen waagrechten Axialschnitt durch das Schutzgehäuse
nach Figur 1, von unten gesehen,
- Figur 3
- eine Frontalansicht des Gegenstandes nach Figur 1 in
Richtung des Pfeils III in Figur 1,
- Figur 4
- einen senkrechten Axialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Schutzgehäuses,
- Figur 5
- einen waagrechten Axialschnitt durch das Schutzgehäuse
nach Figur 4, von oben gesehen,
- Figur 6
- eine Frontalansicht des Gegenstandes nach Figur 4 in
Richtung des Pfeils VI in Figur 4 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 7
- einen senkrechten Radialschnitt durch den Gegenstand nach
Figur entlang der Linie VII-VII in Figur 4 in vergrößertem
Maßstab,
- Figur 8
- einen senkrechten Axialschnitt durch einen Geräteträger für
den Gegenstand der Figuren 4 und 5 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 9
- einen waagrechten Axialschnitt durch einen Geräteträger für
den Gegenstand der Figuren 4 und 5 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 10
- eine rückwärtige Ansicht des Geräteträgers nach den Figuren
4 und 5 in vergrößertem Maßstab,
- Figur 11
- einen senkrechten Axialschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Schutzgehäuses mit seiner Befestigung an
einem Universalhalter und
- Figur 12
- einen waagrechten Axialschnitt durch das Schutzgehäuse und
seinen Universalhalter nach Figur 11, von oben gesehen.
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Schutzgehäuse 1 für ein optisches Gerät 2
gezeigt, das im vorliegenden Fall eine Video-Kamera in "Board-Ausführung"
für Überwachungszwecke mit einem Objektiv 3 ist. Eine Zusatz-Elektronik
2a kann hinten an das optische Gerät 2 angesetzt sein. Das Schutzgehäuse
1 besitzt einen hohlzylindrischen Gehäusemantel 4, am einen
Ende eine klar durchsichtige Fensterwand 5 und am anderen Ende eine
Rückwand 6, die als hohle Halbkugel ausgebildet ist. Im Gehäuseinnern 7
ist ein Geräteträger 8 für das optische Gerät 2 angeordnet, der aus einem
abgestuften Ring mit einem Befestigungsflansch 8a und einem Kragen 8b
besteht, die zwischen sich eine radiale, kreisringförmige Befestigungsfläche
8c einschließen.
Der Geräteträger 8 ermöglicht eine Verschiebung des optischen Geräts 2
in Richtung einer Gehäuseachse A-A, schließt das optische Gerät 2 ein
und stützt sich quer zur Gehäuseachse A-A am Gehäusemantel 4 ab. Er ist
gegenüber dem Gehäusemantel 4 durch einen spreizbaren Klemmkörper 9
kraftschlüssig (durch Reibung) festgehalten und auch mit dem optischen
Gerät 2, das durch die Schrauben 10 gehalten ist, um die Gehäuseachse
A-A verdrehbar. Der spreizbare Klemmkörper 9 ist als Rundschnurring
ausgebildet. Durch die bauliche Länge des Gehäuseträgers, unterstützt
durch den Kragen 8b, ist die Anordnung wie ein Kolben geführt und gegen
Kippen und selbständiges Verschieben gesichert.
In den Geräteträger 8 sind - auf den Umfang verteilt - zwei Distanzbolzen
11 eingeschraubt, die sich nach dem einschieben der Baugruppe an der
Fensterwand 5 abstützen und dadurch Anschläge für einen genauen
Abstand des Objektivs 3 von der Fensterwand 5 bilden, was für die
Ausnutzung des maximalen Bildwinkels des Objektivs wichtig ist. Es
können ggf. auch Distanzbolzen 11 unterschiedlicher Länge oder verstellbare
Distanzbolzen verwendet werden.
Zum Einsetzen der Fensterwand 5 ist der Gehäusemantel 4 im Innendurchmesser
unter Bildung einer Stufe 4a vergrößert und oben durch ein
Schutzdach 4b verlängert. Die Festerwand ist gleichfalls durch einen
spreizbaren Ring 12 gehalten. Statt der Verlängerung kann auch ein
entsprechend geformter Ring aufgesetzt werden, wie dies in den Figuren
4 und 5 gezeigt ist.
Die Rückwand 6, in der eine Kabeldurchführung 13 angeordnet ist, wird
durch eine Klemmvorrichtung 14 kraftschlüssig wie folgt gehalten: Die
Rückwand 6 besitzt unter Bildung einer äußeren Stufe einen Kragen 6a,
der einen spreizbaren Klemmkörper 15 trägt. Durch eine Lochscheibe 16
(zur Durchführung der Leitungen) und eine Spannschraube 17 wird der
Klemmkörper 15 axial komprimiert, wobei er sich radial ausdehnt und
einen Kraftschluß gegenüber dem Gehäusemantel 4 herbeiführt.
Der Gehäusemantel 4 besitzt ferner einen Gewindestutzen 18 für den
Eingriff einer Stativschraube 19 mit einem Kugelkopf 19a, die durch eine
Rändelmutter 20 feststellbar sind. Der Kugelkopf 19a ist in einem Wandhalter
21 gelagert und durch nicht gezeigte Spannmittel kraftschlüssig
arretierbar. In Figur 3 ist strichpunktiert eine Tragplatte 22 für das optische
Gerät 2 dargestellt, desgleichen die Gewindefortsätze 11a der
Distanzbolzen 11. Nach dem Lösen der Klemmvorrichtung 14 ist der
Geräteträger 8 wie oben angegeben im Schutzgehäuse verstellbar.
In den Figuren 4 und 5 ist - im Unterschied zu den Figuren 1 bis 3 - die
Fensterwand 5 als angesetzter Ring 5a ausgebildet, an den das Schutzdach
5b angeformt ist. Der Geräteträger 23 hat in diese Falle eine größere
axiale Länge, was für schwere Objektive (z.B. extreme Weitwinkelobjektive
und/oder solche großer Lichstärke) vorteilhaft sein kann, und wird
anhand der Figuren 6 bis 10 näher erläutert. Er wird durch zwei elastische
Klemmkörpere 9 reibschlüssig festgelegt, von denen der hintere
Klemmkörper spreizbar und Teil einer Klemmvorrichtung 24 ist.
Der Geräteträger 23 ist als auf dem Umfang geschlossener Hohlkörper
ausgebildet, besitzt eine äußere Zylinderfläche 23a und unterhalb des
optischen Geräts 2 auf seiner Innenseite eine Befestigungsplattform 23b
für das optische Gerät 2 und auf seiner gegenüberliegenden Außenseite
eine segmentförmige Ausnehmung 23c für ein Befestigungsmittel 25 (eine
Schraube) für das optische Gerät 2 mit seinem Objektiv 3. Eine der achsparallelen
Klemmschrauben 26 ist in Figur 5 beziffert.
Wie unter Zuhilfenahme der Figuren 8 bis 10 ersichtlich ist, besitzt der
Geräteträger 23 an seinem einen Ende im Bereich einer Ringnut 23d auf
diametral gegenüberliegenden Seiten zwei segment- und spaltförmige
Einschnitte 23e, die einen Teil des Umfangs stehen lassen, aber zwei
Gewindebohrungen 23f für die Klemmschrauben 26, den Nutengrund und
zwei Vorsprünge 23g durchtrennen, in denen sich die Gewindebohrungen
23f befinden. Die Grenzlinien der Einstiche sind in Figur 10 durch die
gestrichelten Linien 23h angedeutet. Dadurch ist es möglich, die jenseits
der Einschnitte 23e liegenden Umfangsabschnitte 23i des Geräteträgers
23 durch Anziehen der Klemmschrauben 26 gegen den übrigen Teil des
Geräteträgers 23 zu verspannen, wodurch die dort befindlichen Umfangsabschnitte
der Ringnut 23d und des spreizbaren Klemmkörpers 9 nach
außen gedrängt werden und sich kraftschlüssig am Gehäusemantel 4
anlegen.
Die Klemmvorrichtung 24 kann jedoch so abgewandelt werden, daß dem
Geräteträger 23 ein davon getrennter Klemmring zugeordner ist, der die
Umfangsabschnitte 23i ersetzt. Ein solcher - nicht bezeigter - Klemmring
kann mit entsprechenden Klemmschrauben auch dem Geräteträger 8 nach
den Figuren 1 bis 3 zugeordnet werden, wenn dies die Einbau- und
Kräfteverhältnisse erfordern sollten.
An seinem der Klemmvorrichtung 24 abgekehrten Ende weist der Geräteträger
23 eine weitere äußere Ringnut 23j auf, in die ein zusätzlicher
elastischer Klemmkörper 9 eingelegt ist, der sich gleichfalls an dem
Gehäusemantel 4 abstützt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 11 und 12 ist die Rückwand
6 des Schutzgehäuses 1 als flache Kreisscheibe ausgebildet, aber
auf analoge Weise wie in den Figuren 1 bis 3 im Gehäusemantel 4 gehalten.
Anders ausgebildet ist jedoch die Halterung 27, bei der es sich im
vorliegenden Fall um eine Universalhalterung handelt, die auch eine
Deckenbefestigung erlaubt, weil das Schutzgehäuse 1 gegenüber einer
Montageplatte 28 auch um die Achse A-A verdrehbar ist.
Zu diesem Zweck sind sowohl in der Rückwand 6 als auch in der Montageplatte
28 zwei Gewindebolzen 29 und 30 mit Kugelköpfen 29a und 30a
befestigt, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten zwischen Laschen
31 mit paareweise angeordneten Löchern 32 gelagert sind, die durch eine
Spannschraube 33 gegeneinander und gegen die Kugelköpfe 29a und 30a
verspannbar sind. Die Halterung 27 ist von einem strichpunktiert dargestellten
Faltenbalg 34 umgeben.
Die Schutzgehäuse 4 können - als Strangabschnitte - aus Metall, vorzugsweise
aber auch aus extrudiertem Kunststoff bestehen, der ggf. auf der
Außenseite mit einem Überzug aus Metall versehen sein kann.
Entsprechendes Radialspiel der Geräteträger 8 und 23 und entsprechende
Abmessungen und Dämpfungseigenschaften der Klemmkörpere 9 vorausgesetzt,
kann diese Befestigungsart auch zur Dämpfung von Schwingungen
eingesetzt werden.
Die Ausdrücke "elastisch" und "spreizbar" in Bezug auf die Klemmkörper
bezeichnen nicht nur solche aus elastomeren Werkstoffen wie sog.
Rundschnurringe, sondern auch elastische Metall- und Kunststoffringe, die
entsprechend verformbar sind, wenn auch ggf. nur an einzelnen Stellen
ihres Umfangs, und auf dem Umfang unterbrochene Ringe, ähnlich den
Kolbenringen aus dem Motorenbau. Denkbar ist auch die Kombination von
zwei unterbrochenen oder geschlossenen Ringen, die sich - axial versetzt -
mit Kegelflächen aufeinander abstützen und von denen sich der äußere
beim axialen Komprimieren beider Ringe am Gehäusemantel abstützt bzw.
verklemmt, während sich der innere auf dem jeweiligen Nutengrund oder
einem anderen Widerlager abstützt.
Bezugszeichenliste:
- 1
- Schutzgehäuse
- 2
- optisches Gerät
- 2a
- Zusatz-Elektronik
- 3
- Objektiv
- 4
- Gehäusemantel
- 4a
- Stufe
- 4b
- Schutzdach
- 5
- Fensterwand
- 5a
- Ring
- 5b
- Schutzdach
- 6
- Rückwand
- 7
- Gehäuseinneres
- 8
- Geräteträger
- 8a
- Befestigungsflansch
- 8b
- Kragen
- 8c
- Befestigungsfläche
- 9
- Klemmkörper
- 10
- Schrauben
- 11
- Distanzbolzen
- 11a
- Gewindefortsätze
- 12
- Ring
- 13
- Kabeldurchführung
- 14
- Klemmvorrichtung
- 15
- Klemmkörper
- 16
- Lochscheibe
- 17
- Spannschraube
- 18
- Gewindestutzen
- 19
- Stativschraube
- 19a
- Kugelkopf
- 20
- Rändelmutter
- 21
- Wandhalter
- 22
- Tragplatte
- 23
- Geräteträger
- 23a
- Zylinderfläche
- 23b
- Befestigungsplattform
- 23c
- Ausnehmung
- 23d
- Ringnut
- 23e
- Einschnitte
- 23f
- Gewindebohrungen
- 23g
- Vorsprünge
- 23h
- Grenzlinien
- 23i
- Umfangsabschnitte
- 23j
- äußere Ringnut
- 24
- Klemmvorrichtung
- 25
- Befestigungsmittel (Schraube)
- 26
- Klemmschrauben
- 27
- Halterung
- 28
- Montageplatte
- 29
- Gewindebolzen
- 29a
- Kugelkopf
- 30
- Gewindebolzen
- 30a
- Kugelkopf
- 31
- Laschen
- 32
- Löchern
- 33
- Spannschraube
- 34
- Faltenbalg