DE1243968B

DE1243968B - Protection device of a surface against dirt and corrosion

Info

Publication number: DE1243968B
Application number: DEC38217A
Authority: DE
Inventors: Jacques Donnay; Roland Menel
Original assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Current assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1966-02-08
Publication date: 1967-07-06

Description

Schutzvorrichtung einer Oberfläche gegen Verschmutzung und Korrosion Die Erfindung betrifft eine Oberflächenschutzvorrichtung gegen Verschmutzungen und Korrosion und dient insbesondere zum Schütz gegen die gegebenenfalls korrodierende, feuchte, staubhaltige Umgebungsluft von schwer zugänglichen, durchsichtigen Oberflächen, wie beispielsweise Bullaugengläser oder Vorderlinsen eines optischen Instruments, wie beispielsweise eines Periskops, einer Foto-, Kino- oder Fernsehkamera.Protection device of a surface against dirt and corrosion The invention relates to a surface protection device against dirt and Corrosion and serves in particular to protect against the possibly corrosive, Humid, dusty ambient air from hard-to-reach, transparent surfaces, such as porthole glasses or front lenses of an optical instrument, such as a periscope, a photo, cinema or television camera.

Die Verwendung von Objektiven in einer Atmosphäre, die feucht ist, salzhaltig ist oder Fremdkörper, wie beispielsweise Staub, mikroskopische Organismen oder Aerosole aller Arten im Schwebezustand enthält, bietet gewisse Schwierigkeiten infolge von Kondensationserscheinungen auf den optischen Oberflächen, schmutzende und manchmal abschleifende oder korrodierende Ablagerungen, die aus dieser verschmutzten Atmosphäre herrühren. Es ist möglich, vor den Vorderlinsen ein Schutzglas vorzusehen, das im allgemeinen parallele Flächen aufweist und an Stelle des Objektivs verschmutzt wird, doch ist es dann erforderlich, dieses Schutzglas selbst optisch rein zu halten und eine mehr oder weniger selbsttätige Reinigungsvorrichtung vorzusehen. Diese sollte in bestimmten Fällen ohne Überwachung während Zeiträumen arbeiten, die mehrere Wochen umfassen können. _ Verschiedene Reinigungsmittel dieser optischen Oberflächen sind verwendet worden: Wasserstrahlen, mechanische Scheibenwischer, Ausschleuderung der Unsauberkeiten durch einen Wasserstrom auf dem sich drehenden Glas.Using lenses in an atmosphere that is humid contains salty or foreign bodies such as dust, microscopic organisms or contains aerosols of all kinds in suspension, presents certain difficulties as a result of condensation on the optical surfaces, dirtying and sometimes abrasive or corrosive deposits that fouled from it Atmosphere. It is possible to put a protective glass in front of the front lenses, which has generally parallel surfaces and is dirty in place of the lens is, but it is then necessary to keep this protective glass itself optically clean and to provide a more or less automatic cleaning device. These should work in certain cases without supervision during periods that are several Weeks. _ Various cleaning agents for these optical surfaces have been used: water jets, mechanical windshield wipers, ejection the uncleanliness caused by a stream of water on the rotating glass.

Alle diese Mittel weisen den Nachteil auf, daß sie kompliziert sind und Wasserfilme auf dem Glas zurücklassen, die der Schärfe der erhaltenen Bilder abträglich sind. Ein wirksameres -Mittel besteht darin, um das Glas herum einen Mantel aus trockener und reiner Luft zu schaffen, der es von der Umgebungsluft isoliert, doch erfordern die entsprechenden Vorrichtungen große Luftmengen und demzufolge umfangreiche, platzraubende und aufwendige Anlagen zur Trocknung und Entstaubung dieser Luft sowie eine entsprechende verfügbare Leistung; sie können außerdem vor den optischen Oberflächen Gaswirbel schaffen, die Bereiche mit schwankendem Brechungsindex hervorrufen und damit Verformungen des erhaltenen Bildes verursachen.All of these means have the disadvantage that they are complicated and leave films of water on the glass, which adversely affects the sharpness of the images obtained are detrimental. A more effective remedy is to do one around the glass Create a jacket of dry and pure air that isolates it from the ambient air, however, the corresponding devices require large amounts of air and consequently extensive, space-consuming and complex systems for drying and dedusting this air as well as a corresponding available power; you can also use it before The optical surfaces create gas eddies, the areas with fluctuating refractive index and thus cause deformations of the image obtained.

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es ermöglicht, eine wirksame Isolierung einer Oberfläche, insbesondere derjenigen der Vorderlinsen eines optischen Instruments oder der Oberfläche eines Schutzbullauges mit Hilfe einer Schutzgasströmung von verhältnismäßig geringer_ Menge zu gewährleisten, ohne die erhaltenen, übertragenen oder wahrgenommenen Bilder zu verändern.The aim of the invention is an apparatus, which allows an effective isolation of a surface, in particular of the front lens of an optical instrument or the surface that a protective porthole by means to ensure a flow of protective gas of relatively low _ amount, without the obtained transmitted or perceived images to change.

Nach der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Isolierung einer Oberfläche gegenüber der Umgebungsluft bei Verwendung einer Gasspülung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen die zu schützende oder zu isolierende Oberfläche und die Umgebungsluft angeordnete Schutzgas in einer Schleusenkammer zirkuliert, die an einem Ende durch die zu schützende Oberfläche und an dem anderen durch eine durchbrochene Wandung abgeschlossen ist, die mit einer oder mehreren Öffnungen versehen ist, die zum Durchtritt von Strahlen dienen, wobei die Öffnung oder Öffnungen mit Hilfe von durchbohrten Flächen oder Geflechten aus Metall-, Plastik oder Textilfäden ganz oder teilweise verschlossen sein können; die geometrische Ausbildung der durchbrochenen Wandung (Abmessungen und Form der Öffnungen, Durchsichtigkeit oder Verhältnis zwischen Leer- und Vollräumen) und ihre Eigenschaften der elektrischen Oberflächenleitfähigkeit sind dabei so gewählt, daß, während der Strahlung ein Mindestmaß an Hindernissen entgegengestellt wird, mit einer Mindestmenge an Schutzgas ein Überdruck in der Schleusenkammer gewährleistet wird, -der ausreicht, um jeglichen Eintritt von, Elementen der Umgebungsluft zu verhindern, sowie eine ausreichende Austrittsgeschwindigkeit des Gases erhalten wird, um jegliche Ablagerung von Verschmutzungen auf der durchbrochenen Wandung zu vermeiden und das auf Grund seiner eventuellen Elektrisierung gebildete elektrostatische Feld zu überwinden.According to the invention is a device for isolating a surface compared to the ambient air when using a gas purging essentially thereby characterized in that the between the surface to be protected or to be isolated and the protective gas arranged in the ambient air circulates in a lock chamber, at one end by the surface to be protected and at the other by a perforated wall is completed, which is provided with one or more openings is, which are used for the passage of rays, the opening or openings with With the help of perforated surfaces or braids made of metal, plastic or textile threads can be completely or partially closed; the geometric design of the openwork Wall (dimensions and shape of the openings, transparency or ratio between Empty and full spaces) and their properties of electrical surface conductivity are chosen so that, during the radiation, a minimum of obstacles is opposed, with a minimum amount of protective gas, an overpressure in the Lock chamber is guaranteed, which is sufficient to prevent any entry of, elements to prevent the ambient air, as well a sufficient exit velocity of the gas is obtained to avoid any build-up of contaminants on the openwork To avoid wall and that formed due to its possible electrification to overcome electrostatic field.

Die zu schützenden Oberflächen können verschiedener Art sein, beispielsweise Oberflächen, die einer Strahlung ausgesetzt werden und die vor chemischen, bakteriologischen oder anderen Verschmutzungen aus der Atmosphäre geschützt werden müssen; in einem besonderen Fall der Erfindung handelt es sich um durchsichtige optische Oberflächen, die von der vorderen Fläche optischer Instrumente gebildet werden, wie beispielsweise das Objektiv einer Foto-, Kino- oder Fernsehkamera, oder durch die Außenfläche eines Bullauges, das einen Schutzraum für diese Kamera abschließt.The surfaces to be protected can be of various types, for example Surfaces that are exposed to radiation and that are chemical, bacteriological or other atmospheric pollution must be protected; in one special case of the invention concerns transparent optical surfaces, formed from the front surface of optical instruments such as the lens of a photo, cinema or television camera, or through the outer surface of a Porthole that closes a shelter for this camera.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung zum Schutz gegen die Verschmutzungen oder die Korrosion der Oberfläche von Eingangslinsen eines optischen Instruments, insbesondere das Objektiv einer Foto-, Kino- oder Fernsehkamera, oder aber die Außenflächen des Bullauges, das den Schutzraum für die genannten optischen Instrumente abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer, durch die das Schutzgas zirkuliert, an einer Fläche durch die Vorderlinse des Objektivs oder durch das Bullauge, das den Schutzraum für die Kamera abschließt, abgegrenzt wird; wobei die die Schleusenkammer an dem entgegengesetzten Ende begrenzende durchbrochene Oberfläche, die eine - durchbohrte Oberfläche oder ein Gesiecht sein kann, in einem Abstand zu dem Objektknotenpunkt des Objektivs angeordnet ist, der vorzugsweise geringer ist als die Brennweite des Objektivs, jedenfalls dem Knotenpunkt ausreichend nahe, damit das Bild der durchbrochenen Oberfläche auf der lichtempfindlichen Oberfläche ausreichend unscharf ist und nicht das Hauptbild des Objekts stört, das zu fixieren oder zu übertragen ist; die Struktur der durchbrochenen Oberfläche ist derart; daß sie eine im wesentlichen gleichbleibende optische Durchlässigkeit für die Strahlen verschiedener Neigung beibehält, die das Bild darstellen, und daß die Beugungserscheinungen auf ein Mindestmaß reduziert sind; schließlich ist die Strömungsmenge des Schutzgases vorzugsweise gerade ausreichend, um einen wesentlichen überdruck in der Schleusenkammer aufrechtzuerhalten, und nicht ausreichend, um Wirbel zu schaffen, die das Bild stören könnten.According to one embodiment of the invention, the device is for Protection against contamination or corrosion of the surface of input lenses an optical instrument, especially the lens of a photo, cinema or television camera, or the outer surfaces of the porthole, which is the protective space for the said optical Closes instruments, characterized in that the lock chamber through which the shielding gas circulates on a surface through the front lens of the objective or is delimited by the porthole that closes the protective space for the camera; wherein the openwork delimiting the lock chamber at the opposite end Surface, which can be a pierced surface or a face in one Distance to the object node of the lens is arranged, which is preferably is less than the focal length of the lens, at least sufficient for the junction close so that the image of the openwork surface on the photosensitive surface is sufficiently blurred and does not interfere with the main image of the object to fix or is to be transferred; the structure of the perforated surface is such; that they have an essentially constant optical transmission for the rays different inclinations that represent the image and that the diffraction phenomena are reduced to a minimum; after all, is the flow rate of the protective gas preferably just sufficient to create a substantial excess pressure in the lock chamber and not enough to create eddies that disrupt the image could.

Die Oberfläche der vorderen Öffnungen der Schleusenkammer ist um so vieles größer, wie der Durchmesser des optischen Systems und das Feld selbst groß sind. Hieraus ergibt sich, daß die erforderliche Schutzgasmenge erheblich, wenn nicht unzulässig wird, wenn die Atmosphäre, in die das zu schützende Gerät eingetaucht wird, starke Wirbel aufweist und heiße und sich schnell bewegende Teilchen enthält.The surface of the front openings of the lock chamber is so much larger, such as the diameter of the optical system and the field itself are. It follows that the required amount of protective gas is considerable if is not inadmissible if the atmosphere in which the device to be protected is immersed has strong eddies and contains hot and fast moving particles.

Dies ist beispielsweise der Fall einer Fernsehkamera, die eingebaut wird, um in direkter Anschauung die Begichtung eines Hochofens in Höhe der Gicht zu überwachen.This is the case, for example, of a television camera that is built in is to in direct view the charging of a blast furnace in the amount of the gout to monitor.

Das Bild des Schutzgitters schafft außerdem einen Schleier, der, auch wenn er noch so leicht sein mag; den Kontrast des erhaltenen Bildes vermindert; schließlich können sich die glühenden, in einer schnellen Wirbelbewegung befindlichen Teilchen an dem Gitter festsetzen und es schließlich verstopfen, woraus sich eine erforderliche Wartung ergibt.The image of the protective grille also creates a veil, that too no matter how light it is; decreases the contrast of the image obtained; finally the glowing ones can be in a rapid whirling motion Particles stick to the grid and eventually clog it, resulting in a required maintenance results.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die Vorderfläche der Schutzschleusenkammer des Objektivs und demzufolge die Strömungsmenge des Schutzgases unter Beibehaltung einer hohen Ausströmgeschwindigkeit des Gases und eines großen Feldes für die Kammer und unter Vermeidung des erwähnten Schleiers erheblich zu vermindern.Another object of the invention is a device that enables the front surface of the protective lock chamber of the lens and consequently the flow rate of the protective gas while maintaining a high outflow velocity of the gas and a large field for the chamber and avoiding the mentioned veil to decrease considerably.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Schutzvorrichtung gegen die Verschmutzungen und die Korrosion durch die Umgebungsluft von Vorderlinsen eines optischen Instruments und insbesondere des Objektivs einer in Verbindung mit dem Inneren der Gicht eines Hochofens stehenden Fernsehkamera im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Objektiv so ausgewählt wird, daß sich sein vorderer Knotenpunkt vor der Vorderlinse befindet; hierbei ist die Stellung des Objektivs in der Schutzschleusenkammer, die es umgibt, so eingestellt, daß der Knotenpunkt mit der Mitte einer einzigen in der Wandung angebrachten Öffnung übereinstimmt, wobei diese Wandung die Schutzschleusenkammer vor dem Objektiv abschließt; da der Durchmesser der genannten Öffnung den Bildwinkel des Objektivs praktisch nicht beeinträchtigt, ist er auf einen geringen Wert vermindert, der sich aus einem Kompromiß zwischen der Lichtstärke der Kamera, die proportional zum Quadrat dieses Durchmessers ist, und der Strömungsmenge des Schutzgases ergibt, das bei gleicher Austrittsgeschwindigkeit als seine vierte Potenz erheblich anwächst.According to the present embodiment, the protection device is against the pollution and corrosion from the ambient air of a front lens optical instrument and in particular the objective in connection with the Inside the gout of a blast furnace standing television camera essentially through it characterized in that the lens used is selected so that its front Nodal point located in front of the front lens; here is the position of the lens in the protective lock chamber that surrounds it, set so that the node coincides with the center of a single opening made in the wall, this wall closes the protective lock chamber in front of the lens; since the Diameter of said opening practically does not affect the angle of view of the lens, it is reduced to a low value resulting from a compromise between the light intensity of the camera, which is proportional to the square of this diameter, and the flow rate of the protective gas results in the same exit velocity when its fourth power increases considerably.

Es ist wünschenswert, Verzerrungen auf Grund von Unterschieden der Brechungsindizes zwischen der Atmosphäre und dem Schutzgas zu vermeiden.It is desirable to avoid distortion due to differences in the Avoid refractive indices between the atmosphere and the protective gas.

Eine Abwandlung der vorgenannten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas einer in Verbindung mit der Gicht eines Hochofens stehenden Kamera von dem Abgas in Höhe der Gicht gebildet wird, das in geeigneter Weise entstaubt, gereinigt, gekühlt und auf einen höheren Druck gebracht worden ist als den in dem Hochofen herrschenden.A modification of the aforementioned embodiment is characterized in that that the protective gas of a camera connected to the furnace of a blast furnace is formed by the exhaust gas at the level of the gout, which is dedusted in a suitable manner, cleaned, cooled and pressurized to a higher pressure than that in that Ruling blast furnace.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der-nachstehenden Beschreibung eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown in the schematic drawings.

F i g. 1 zeigt das Schema einer an eine Kameravorrichtung angepaßten Schutzvorrichtung nach der Erfindung; F i g. 2a und 2 b zeigen die Einzelheit der durchbrochenen Oberflächen; F i g. 3 zeigt das Schema einer Vorrichtung nach der Erfindung, die an das Verschlußbullauge des Schutzraums einer Fernsehkamera angepaßt ist; F i g. 4 zeigt den schematischen Schnitt einer Fernsehkamera, die ein Objekt verwendet, dessen vorderer Brennpunkt vor dessen Vorderfläche versetzt wurde, und zeigt den Weg der Lichtstrahlen; F i g. 5 ist eine schematische Vorder- und Draufsicht des Schutzkastens-F i g. 6 ist die schematische Ansicht einer Kamera, die auf die Gicht eines Hochofens aufgebracht ist, und F i g. 7 ist eine detailliertere Schnittansicht der auf der Gicht eines Hochofens angebrachten Kamera. F i g. 1 stellt schematisch ein Objektiv O dar; wovon nur die Vorderfläche Lf dargestellt ist, die Rükkenfläche Ld, die Knotenpunkte N1 und N2 und die Brennpunkte F1, F2, aufgebracht auf eine Foto- oder Fernsehkamera L mittels einer Objektivwechselvorrichtung K.F i g. 1 shows the diagram of a camera device adapted to a camera device Protection device according to the invention; F i g. 2a and 2b show the detail of the openwork surfaces; F i g. 3 shows the scheme of a device according to FIG Invention adapted to the shutter porthole of the shelter of a television camera is; F i g. 4 shows the schematic section of a television camera showing an object used, the front focal point of which has been displaced in front of its front surface, and shows the path of the rays of light; F i g. Fig. 5 is a schematic front and plan view of the protective box-F i g. 6 is a schematic view of a camera pointing to FIG Gout of a blast furnace is applied, and F i g. 7 is a more detailed sectional view the camera mounted on the top of a blast furnace. F i g. 1 schematically represents an objective O; of which only the front surface Lf is shown is, the back surface Ld, the nodes N1 and N2 and the focal points F1, F2, applied to a photo or television camera L by means of a lens changing device K.

Das Bild bildet sich bei X'Y' auf der lichtempfindlichen Oberfläche S, die ein fotografischer Film oder die lichtempfindliche Oberfläche einer Büdanalysenröhre sein kann. Die Schutzvorrichtung der Vorderfläche Lf des Objektivs O nach der Erfindung besteht aus einem Kasten B, der mit seiner Rückseite auf der Fassung des Objektivs mit Hilfe einer Hülse D befestigt ist, und der sich auf letztere mit einer leichten Reibung aufschiebt. Ein Rohrstutzen T ermöglicht den Zutritt einer Strömung trockener Luft in den Ringraum C, wobei diese Luft beispielsweise entstaubt und gegebenenfalls angewärmt ist und anschließend gleichmäßig durch einen durchbrochenen Ring J in dem Kasten B verteilt wird. Diese Luft wird durch ein Gitter G nach vorn aus dem Kasten abgesaut, wobei die Aufgabe des Gitters darin besteht, die Gesamtheit des Kastens auf einem leichten Überdruck auf Grund des Ladungsverlustes zu halten, den dieser -überdruck bei der Luftströmung hervorruft, und den Luftstrom wirbelfrei und so gleichmäßig wie möglich zu machen.The image forms at X'Y 'on the photosensitive surface S, which is a photographic film or the photosensitive surface of a photo analysis tube can be. The protective device of the front surface Lf of the objective O according to the invention consists of a box B, the back of which is on the mount of the lens is attached with the help of a sleeve D, and which is on the latter with a slight Postpones friction. A pipe socket T enables a drier flow to enter Air into the annular space C, this air, for example, dedusted and optionally is warmed and then evenly through a pierced ring J in box B is distributed. This air is through a grille G to the front from the Box removed, the task of the grid being to remove the entirety of the To keep the box at a slight overpressure due to the loss of cargo, the this creates excess pressure in the air flow, and the air flow is vortex-free and to make it as even as possible.

Im Fall einer Schutzvorrichtung für ein -Objektiv oder ein optisches Gerät darf dieses Gitter das vonder zu schützenden Optik gelieferten Bild nur um ein Mindestmaß stören und muß gleichzeitig ausreichend »undurchsichtig« bleiben, um in dem Kasten B einen ausreichenden überdruck aufrechtzuerhalten mit einem Mindestmaß an Strömungsmenge der Schutzluft.In the case of a protective device for a lens or an optical This grille may only use the image provided by the optics to be protected disturb a minimum and must at the same time remain sufficiently "opaque", in order to maintain sufficient overpressure in the box B with a minimum the flow rate of the protective air.

Diese Bedingungen wiedersprechen einander; wenn nämlich das Gitter einen Durchsichtigkeitskoeffizient von hat, der ausreichend gering ist, um einen hohen spezifischen Ladungsverlust auf dem Weg der Luftströmung zu schaffen, so verringert sich seine optische Durchsichtigkeit, und zwei weitere Bedingungen sind zu erfüllen, damit das Bild dieses Gitters nicht auf der empfindlichen Oberfläche S erscheint.These conditions contradict each other; namely, if the grating has a transparency coefficient of which is sufficiently small to create a high specific charge loss on the path of the air flow, its optical transparency is reduced and two further conditions must be met so that the image of this grating does not appear on the sensitive surface S.

Zunächst muß das Gitter ausreichend dünn sein, d. h., daß bei gleichem Durchsichtigkeitskoeffizienten die Vollräume und Leerräume zahlreich sein und geringe Abmessungen aufweisen müssen. Durch die Ablenkungserscheinung, die mit der Kleinheit der Öffnungen steigt und die den Bildkontrast verringert, bis das Bild vollkommen verschleiert ist, wird eine Grenze gesetzt. Das Gitter muß danach in einem Abstand GN1 von dem Objektknotenpunkt N, des Objektivs O angeordnet sein, wobei dieser Abstand vor seiner Brennweite Ni F1 gering sein und vorzugsweise unter liegen soll, so daß jeder Öffnung -des Gitters auf der empfindlichen Oberfläche ein Lichtfleck entspricht, der weitgehend auf die Flecken der angrenzenden öffnungen übergreift. Diese Kompromisse führen zur Verwendung von Gittern, die entweder die Geflechtstruktür gemäß F i g. 2 a aufweisen, oder aber diejenige nach F i g. 2 b. Die Fäden oder die Schnitte der Durchbrechungen sind schwarz gefärbt, um die Störreflexionen und Refraktionen sowie die Ablenkung -um ein Mindestmaß zu verringern. Die Abmessungen der Maschen oder der Löcher können zwischen einigen Zehntelmillimetern bis zu einigen Millimetern schwanken, diejenigen der Fäden oder der Vollräume in der gleichen Größenordnung.First of all, the grating must be sufficiently thin, that is, with the same transparency coefficient the solid spaces and voids must be numerous and small in size. A limit is set by the phenomenon of distraction, which increases with the smallness of the openings and which reduces the image contrast until the image is completely obscured. The grid must then be arranged at a distance GN1 from the object node N, of the objective O, this distance being small in front of its focal length Ni F1 and preferably below should lie so that each opening of the grid on the sensitive surface corresponds to a light spot which largely overlaps the spots of the adjacent openings. These compromises lead to the use of grids that either have the mesh structure according to FIG. 2 a, or the one according to F i g. 2 B. The threads or the cuts of the openings are colored black in order to reduce the interference reflections and refractions as well as the deflection to a minimum. The dimensions of the meshes or the holes can vary between a few tenths of a millimeter to a few millimeters, those of the threads or the full spaces in the same order of magnitude.

Die Strömung trockener Luft, die das Gitter durchquert, trägt zu seiner Selbstreinigung bei; dennoch dürfte es notwendig sein, die Anziehungskräfte zwischen dem Gitter und den festen oder flüssigen Verunreinigungen der Umgebungsluft auf ein Mindestmaß zu verringern. Demzufolge werden die störenden Einflüsse eines elektrostatischen Feldes unterdrückt, die sich durch die Elektrisierung des Gitters durch den Trockengasstrom bilden, indem das Gitter oder die Fäden des das Gitter bildenden Geflechts mindestens an der Oberfläche leitend gemacht werden (Drähte aus Metall oder metallisierte oder mit Graphit bestrichene Drähte oder aus Fasern bestehende Fäden, die durch verschiedene Mittel oberflächlich leitend gemacht worden sind).The flow of dry air that traverses the grille contributes to its Self-cleaning at; nevertheless it might be necessary to reduce the forces of attraction between the grille and the solid or liquid contaminants in the ambient air reduce to a minimum. As a result, the interfering effects of an electrostatic Suppressed by the electrification of the grid by the flow of dry gas form by the lattice or the threads of the mesh forming the lattice at least be made conductive on the surface (wires made of metal or metallized or wires coated with graphite or filaments made of fibers, which are passed through various Means have been made superficially conductive).

Die übrigen Affinitäten physikalisch-chemischer Herkunft zwischen den Verschmutzungen, insbesondere die nassen Nebelbläschen und die Oberfläche des Gitters können durch die Verwendung von Werkstoffen oder überzügen mit geeigneten Oberflächeneigenschaften und insbesondere hydrophoben Eigenschaften ausgeschaltet oder abgeschwächt werden.The other affinities of physico-chemical origin between the dirt, especially the wet fog bubbles and the surface of the Grids can be made through the use of materials or coatings with suitable Surface properties and in particular hydrophobic properties switched off or be weakened.

Das Gitter nach F i g. 2b wird vorteilhafterweise durch ein Lichtdruckverfahren erhalten.The grid according to FIG. 2b is advantageously made by a collotype printing process obtain.

F i g. 3 stellt eine Fernsehkamera L dar, die ein Objektiv O mit Knotenpunkten N1, N2 aufweist und dazu bestimmt ist, Bilder aus einer nicht erreichbaren Umgebung zu übermitteln, wie diejenige eines Laboratoriums mit stark radioaktiven Produkten.F i g. 3 shows a television camera L having a lens O with nodal points N1, N2 and is intended to take pictures from an inaccessible environment to be transmitted like that of a laboratory with highly radioactive products.

Die Kamera ist in einem abgedichteten Raum E eingeschlossen, der mit einem ebenfalls abgedichteten Bullauge A abgeschlossen ist, das vor dem Objektiv O angeordnet ist. Der Raum dient zum Schutz der Kamera gegen die Strahlungen und die Atmosphäre des Laboratoriums, wobei letztere korrodierend, staubhaltig oder zumindest in der Lage sein kann, die Außenfläche des Bullauges A anlaufen zu lassen. Die Schutzvorrichtung nach der Erfindung umfaßt den Kasten B, der in leicht abnehmbarer Art und Weise auf dem Bullauge A mit Hilfe der Hülse D angebracht ist, die auf der Fassung des Bullauges gleitet.The camera is enclosed in a sealed space E, which is closed with a likewise sealed porthole A, which is arranged in front of the lens O. The room serves to protect the camera against radiation and the atmosphere of the laboratory, the latter being corrosive, dusty or at least capable of causing the outer surface of the porthole A to tarnish. The protective device according to the invention comprises the box B which is mounted in an easily detachable manner on the porthole A by means of the sleeve D which slides on the socket of the porthole.

Von dem Ventilator P, dem ein abnehmbares Filter P und ein Erwärmer R zugeordnet sind, wird trockene, saubere Luft durch den Stutzen T in den Verteilerkranz C eingeführt, von wo sie durch die Öffnungen J konzentrisch in den Kasten B eindringt, um durch das Gitter G wieder nach außen zu gelangen.From the fan P, a removable filter P and a heater R, dry, clean air is fed through the connection T into the distributor ring C introduced, from where it penetrates concentrically into box B through openings J, to get through the grille G to the outside again.

Die Voraussetzungen bezüglich der Struktur dieses Gitters und seines Abstands zu dem Knotenpunkt Ni des Objektivs O sind die gleichen wie für F i g. 1; sie sind zu erfüllen, gleichgültig, welche Brennweite das auf der Kamera angeordnete Objektiv aufweist. Die Wirbel trockener Luft in dem Kasten B sind verhältnismäßig wenig störend, da es sich um ein homogenes Medium bei konstanter Temperatur handelt, während der Abfluß am Austritt bei G so wirbellos wie möglich sein sollte und Temperatur und Feuchtigkeitsgrad der eingeführten Schutzluft nicht von denjenigen des Laboratoriums abweichen dürfen, wenn keine Bildstörung erwünscht ist.The requirements regarding the structure of this lattice and its The distance to the nodal point Ni of the objective O is the same as for F i g. 1; they are to be fulfilled, regardless of the focal length arranged on the camera Has lens. The eddies of dry air in box B are relatively little disruptive, since it is a homogeneous medium with constant Temperature, while the discharge at the outlet at G is as invertebrate as possible should be and the temperature and humidity level of the protective air introduced should not may deviate from those of the laboratory if no image disturbance is desired is.

F i g. 4 stellt eine Fernsehkamera L dar, die in dem Raum E angeordnet ist und mittels eines in einem doppelten, einen Wassermantel bildenden Gehäuse umlaufenden Wasserstroms gekühlt wird, der durch den Stutzen t,' abläuft.F i g. 4 illustrates a television camera L placed in the room E. is and by means of a rotating in a double housing forming a water jacket Water flow is cooled, which flows through the nozzle t, '.

Die vordere Öffnung dieses Raumes E wird durch eine Gasumlaufkammer B abgeschlossen, die das Kameraobjektiv mittels des Ringes U trägt.The front opening of this space E is through a gas circulation chamber B completed, which carries the camera lens by means of the ring U.

Die aus dickem und wärmeleitendem Metall ausgeführte Kammer B wird in Kontakt mit dem thermostatischen Mantel E gekühlt. Sie ist vorn mit einer kleinen kreisförmigen, nach außen hin erweiterten Öffnung G versehen. Eine weitere, mit einem Stutzen t2 verbundene Öffnung ermöglicht den Zutritt eines Schutzgases in die Kammer, das gegebenenfalls in einem Filter F filtriert worden ist und dessen Strömungsmenge mittels des Ventils V geregelt wird, das auf dem Eintrittsstutzen t3 angeordnet ist. Der Gasdruck bei t3 liegt über demjenigen, der vor der öffnung G herrscht, durch die der Gasüberfluß abströmt. Eine Rückschlagklappe schützt das Objektiv gegen einen heftigen Wiedereintritt heißer Gase im Fall einer Explosion der beobachteten Umgebung.The chamber B made of thick and thermally conductive metal becomes in contact with the thermostatic jacket E cooled. It's in front with a little one circular, outwardly widened opening G provided. Another, with An opening connected to a nozzle t2 allows a protective gas to enter the chamber that may have been filtered in a filter F and its Flow rate is regulated by means of the valve V, which is located on the inlet nozzle t3 is arranged. The gas pressure at t3 is higher than that in front of the opening G prevails through which the excess gas flows off. A non-return valve protects that Lens against violent re-entry of hot gases in the event of an explosion the observed environment.

Das Objektiv O der Kamera ist besonders gebaut, damit seine Objekthauptebene Po vor der Vorderlinse Lf angeordnet ist. Es wird im Inneren der Kammer B in der Art und Weise befestigt, daß der Objektknotenpunkt Ni mit dem Zentrum der Öffnung G übereinstimmt. Auf diese Weise hängt das Bildfeld 2 a des Objektivs praktisch nicht von dem Durchmesser der Öffnung G ab, deren Verringerung nur durch die Lichtstärke des Objektivs und die Ablenkungserscheinungen begrenzt ist, wobei die öffnung G schließlich die Öffnungsblende des Objektivs darstellt. Letzteres kann um so kleiner sein, je größer die Empfindlichkeit der Zielscheibe S der Vidikonröhre der Kameragegenüber den Strahlungen ist, die von dem mittels Fernsehen zu übertragenden Objekt ausgehen, und die Beziehung Signal-Geräusch der Vidikonröhre bleibt ausreichend groß. Die Strahlungen, die in dem Fall verwendet werden, daß eine Kamera die Charge eines Hochofens in Höhe der Gicht überwacht, erstrecken sich von dem Bereich des äußersten Rot bis zum nahen Infrarot; er entspricht der Ausstrahlung des schwarzen Körpers bei etwa 200 bis 400° C.The lens O of the camera is specially built so that its main object plane Po is arranged in front of the front lens Lf. It is located inside chamber B in the Fastened way that the object node Ni with the center of the opening G matches. In this way, the field of view 2 a of the lens practically depends does not depend on the diameter of the opening G, its reduction only by the light intensity of the lens and the deflection phenomena is limited, the opening G finally represents the aperture stop of the lens. The latter can be all the smaller the greater the sensitivity of the target S to the vidicon tube of the camera is the radiation emanating from the object to be broadcast by television, and the signal-to-noise relationship of the vidicon tube remains sufficiently large. the Radiations to be used in the event that a camera is the batch of a Blast furnace monitors at the level of gout, extend from the area of the outermost Red to near infrared; it corresponds to the charisma of the black body at around 200 to 400 ° C.

Der Abstand des Knotenpunkts Ni zu der Vorderlinse Lf sowie der Durchmesser der Öffnung G sind praktisch von der Größenordnung einiger Millimeter, wodurch ein Schutzgasstrom, der auf einige Liter je Sekunde begrenzt ist, eine Austrittsgeschwindigkeit bei G von mehreren Metern oder Meter je Sekunde eines Mehrfachen von 10 ergibt, wobei diese Zahl ausreichend groß ist, um die mehr oder weniger heißen und staubhaltigen Gaswirbelströme sowie die festen Teilchen, die durch die Öffnung G eindringen und die Vorderfläche Lf des Objektivs erreichen können, abzuleiten.The distance from the node Ni to the front lens Lf and the diameter the opening G are practically of the order of a few millimeters, creating a Protective gas flow, which is limited to a few liters per second, an exit speed if G is several meters or meters per second is a multiple of 10, this number is large enough to cover the more or less hot and dusty Gas eddy currents as well as the solid particles that penetrate through the opening G and can reach the front surface Lf of the lens.

Die Linien Po und PI stellen die Hauptebenen des Objekts und des Bildes des Objektivs 0 dar, N1, N2 die Knotenpunkte, fi den Bildbrennpunkt und die gepunkteten Linien den Aufbau des Bildes X'Y' auf der lichtleitenden Zielscheibe des Objekts XY, das mittels Fernsehen zu übertragen ist. Die gestrichelten Linien stellen den Weg der Lichtstrahlen dar, die bei dem Bild X' von X zusammenlaufen; a ist der Halbfeldwinkel und ß der feste Winkel des Abtaststrahls, der durch die Eingangspupille G tritt, die die Lichtstärke der Optik bestimmt.The lines Po and PI represent the main planes of the object and the image of the objective 0 , N1, N2 the nodal points, fi the focal point and the dotted lines the structure of the image X'Y 'on the light-guiding target of the object XY, which by means of television is to be transferred. The dashed lines represent the path of the light rays converging at the image X ' of X; a is the half-field angle and ß the fixed angle of the scanning beam that passes through the entrance pupil G, which determines the light intensity of the optics.

F i g. 5 zeigt in Drauf- und Vorderansicht den Aufbau der vorstehend beschriebenen Kamera, die in ihre Schutzkammer mit Wasserumlauf E eingeschlossen ist.F i g. Fig. 5 shows in top and front views the structure of the above described camera, which is enclosed in its protective chamber with water circulation E. is.

F i g. 6 zeigt eine geschützte Kamera nach vorstehenden Beschreibungen, die an der Spitze des Schachtes eines Hochofens M in einer auf der Höhe der Gicht angeordneten feuerfesten Aufnahme H unterhalb der großen Kuppel t angeordnet ist, die die Beschickungsöffnung abschließt. Sie dient zur Überwachung der Ebene N der eingeführten Produkte (Koks, Erz, Schmelzmittel.. .) mittels Infrarot. Der Bildwinkel des Objektivs (62°) reicht aus, um fast die gesamte Oberfläche der eingeführten Werkstoffe zu überblicken sowie einen Teil der Schachtwanderungen. Die Beobachtung erfolgt direkt in Infrarot- ohne zusätzliche Beleuchtung, und das mittels Fernsehen übertragene, auf dem Empfänger R erhaltene Bild gibt nicht nur die geometrische Ansicht der Chargenoberfläche N wieder, sondern auch eine Angabe über die Temperaturen an deren verschiedenen Punkten und demzufolge eine Angabe über die Verteilung der Gebläseluft in dem Hochofenabschnitt.F i g. 6 shows a protected camera as described above, those at the top of the shaft of a blast furnace M in a level with the gout arranged refractory receptacle H is arranged below the large dome t, which closes the loading opening. It is used to monitor level N imported products (coke, ore, smelting agent ...) by means of infrared. The angle of view of the lens (62 °) is sufficient to cover almost the entire surface of the imported Overview of materials as well as part of the shaft hikes. The observation takes place directly in infrared without additional lighting, and that by means of television transmitted, received on the receiver R image is not only the geometric View of the batch surface N again, but also an indication of the temperatures at their various points and consequently an indication of the distribution of the Forced air in the blast furnace section.

t, und t1' sind die Eingangs- und Austrittsstutzen für Kühlwasser des Raumes E, t2 bezeichnet den Eintritt des Schutzgases, das im vorliegenden Fall aus Abgasen des Hochofens besteht, die entsprechend entstaubt sind und auf einen höheren Druck gebracht worden sind als denjenigen, der in dem Hochofenschacht herrscht. Die Indentität der Zusammensetzung des Schutzgases und der Atmosphäre, durch die die Beobachtung stattfinden soll, verringern die Aberrationen des erhaltenen Bildes auf ein Mindestmaß.t, and t1 'are the inlet and outlet connections for cooling water of the space E, t2 denotes the entry of the protective gas, which in the present case consists of exhaust gases from the blast furnace, which are appropriately dedusted and on a higher pressure than that prevailing in the blast furnace shaft. The identity of the composition of the protective gas and the atmosphere through which the observation is to take place, reduce the aberrations of the image obtained to a minimum.

F i g. 7 zeigt eine mehr ins einzelne gehende Ansicht der Ausrüstung nach F i g. 3. Eine Aufnahme H für die mit ihrer gekühlten Kammer und den Eintritts- und Austrittsleitungen der Medien (Wasser und Schutzluft) versehene Kamera ist auf dem Oberteil des Hochofenschachtes mittels des Anschlußkegels I befestigt. Diese Aufnahme H wird mit einer feuerfesten Grundplatte Q abgeschlossen, die eine kegelförmige Öffnung T aufweist, die der Öffnung K der Kamera entspricht. Diese ist mit ihrer Kühlkammer E versehen und wird auf der Platte Q mittels Befestigungsbolzen befestigt und selbsttätig auf den zu beobachtenden Bereich gerichtet. Die Vorrichtung ermöglicht es, im Bedarfsfall die Kamera allein abzubauen, ohne das Objektiv oder die Schutzluftleitungen zu berühren.F i g. Figure 7 shows a more detailed view of the equipment according to FIG. 3. A receptacle H for the with its cooled chamber and the inlet and outlet lines of the media (water and protective air) provided camera is on attached to the upper part of the blast furnace shaft by means of the connecting cone I. These Recording H is completed with a fireproof base plate Q, which is a conical Has opening T which corresponds to the opening K of the camera. This is with hers Cooling chamber E is provided and is fastened to the plate Q by means of fastening bolts and automatically directed to the area to be observed. The device enables If necessary, dismantling the camera alone, without the lens or the protective air ducts to touch.

Wenn das Objektiv selbst abgenommen werden soll, so kann die Kammer B herausgenommen werden und die Öffnung T' mittels einer vollen Platte abgeschlossen werden, die= an Stelle der Kammer B festgeschraubt wird.If the lens itself is to be removed, the chamber can B can be removed and the opening T 'closed by means of a full plate which = is screwed tight in place of chamber B.

Die Vorrichtung ist für die verschiedenen Hochofenarten geeignet, die mit Innendrücken von mehreren Atmosphären arbeiten; sie sind auch verwendbar für andere Geräte, wie beispielsweise Glasöfen, Zementöfen, Kalköfen, Drehöfen usw., wobei in jedem Fall die Spektralempfindlichkeit des Analysenrohres, der Bildwinkel des Objektivs, die Zusammensetzung, die Fördermenge und der Druck des Schutzgases angepaßt werden.The device is suitable for the various types of blast furnaces, working with internal pressures of several atmospheres; they are also usable for other devices, such as glass ovens, cement ovens, lime ovens, rotary kilns, etc., where in each case the spectral sensitivity of the analysis tube, the angle of view of the lens, the composition, the flow rate and the pressure of the protective gas be adjusted.

Claims

Claims: 1. Device for protecting a surface against dirt and corrosion by purging with gas and in particular device for protecting the front surface of an optical system or a transparent porthole, characterized in that the surface to be protected (Lf) from the ambient air by means of a lock chamber (B) is isolated, inside which a protective gas circulates, the interior of the lock chamber (B) being partially limited by the outer surface of the associated optical system and closed at one end by this surface (Lf), while it is closed at the other end by a perforated surface (G) is completed, the z. B. consists of a mesh of metal, plastic or textile threads or a wall provided with one or more openings, the openings being intended for the passage of the rays and the geometric data of the perforated wall (G), for example dimensions and Shapes of openings, transparency; The ratio between empty and full spaces ( S0 ) as well as their properties with regard to electrical surface conductivity are selected so that while maintaining a minimum level of radiation resistance, the wall with a minimum requirement for protective gas ensures an eddy-free over-thickening in the lock chamber (B), which is sufficient to accommodate everyone To prevent the entry of elements of the ambient air and any deposits of contamination on the perforated wall (G) and to overcome the electrostatic field which can be attributed to their electrification, if any.

2. Protection device according to Claim 1, characterized in that the lock chamber (B) through which the protective gas circulates on a surface through the front lens (Lt) of an objective (O) or is limited by the porthole (A), which has a protective space (E) for a camera (L) closes, whereby the openwork surface (G), which the lock chamber (B) bounded on the opposite side, at a distance from the object node (N1) of the objective (O) is arranged, which is preferably less than half Focal length of the lens, and in any case sufficiently close to the nodal point is arranged to allow the image of the openwork surface (G) on the photosensitive Area (S) is sufficiently indistinct and not the main image of the object to be fixed or the object to be transferred.

3. Protection device according to claims 1 and 2, characterized in that the objective (O) used is chosen so that its front node (NI) is in front of the front lens (Lt), the The position of the lens in the surrounding protective lock chamber (B) is set in this way is that the node (N1) coincides with the center of a single opening (G), the wall that closes off the lock chamber (B) in front of the lens (O) is, the diameter of the opening practically the field angle (2a) of the objective is not impaired and is reduced to a low value resulting from a compromise between the light intensity of the camera (L), which is proportional to the square this diameter is, and the inert gas flow rate, which with more uniform Exit velocity essentially as its fourth power increases, results.

4. Protection device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the protective gas of a camera (L), which in connection with the furnace of a blast furnace (M) consists of the exhaust gas at the level of the gout, which is dedusted in a suitable manner, cleaned, cooled and brought to a higher pressure than that in ruling the blast furnace.