DE1901640C3 - Balgen für photographische Kameras o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen ausnehmbaren und zusammendrückbaren Balgen für photographische Kameras oder dergleichen von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige, aus thermoplastischen Stoffen hergestellte Balgen haben gegenüber den üblichen, aus mehreren Schichten durch Faltung und Verklebung hergestellten Balgen den Vorteil einer sehr viel billigeren Herstellung. Schwierigkeiten können sich bei den bisher bekannten, aus Thermoplastmaterial hergestellten Balgen ergeben bezüglich einer definierten Faltung. Während bei den früher ausschließlich üblichen Faltenbalgen ein flaches Zusammenlegen unter einer Faltung an den inneren und äußeren Faltlinien immer gewährleistet war, ergeben sich bei Verwendung eines aus thermoplastischem Material bestehenden Balges mehr oder weniger zufällige Faltlinien mit mehr oder weniger großen Faltradien, wodurch im zusammengefalteten Zustand verhältnismäßig große Lufträume verbleiben, die dann z. B. bei einer Klappkamera durch Teile des Deckels noch zusammengedrückt werden müssen, was die Gefahr einer mechanischen Beschädigung des Balgens mit sich bringt

Da für eine wirtschaftliche Herstellung aus thermoplastischem Material nur die Fertigung aus einer ebenen Thermoplastbahn in Betracht kommt, muß durch thermische Verformung unter Verwendung geeigneter Formkörper die gewünschte Gestalt eines Pyramidenstumpfes erzeugt werden, der dann axial zusammengedrückt wird. Um hierbei definierte Faltlinien zu erhalten, hat man versucht, die Verformung mittels einer mit entsprechenden verjüngten Stufen ausgestatteten Matrize vorzunehmen, in die das thermoplastische Blattmaterial durch Überdruck oder Unterdruck unter Anwendung von Wärme eingezogen wurde. Dabei ergaben sich definierte innere und äußere Falten, die beim axialen Zusammenpressen des Balgens wirksam wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein flaches Zusammenlegen eines derart hergestellten Balgens nicht möglich ist, weil der Verformungswiderstard an den inneren bzw. äußeren Falten unterschiedlich ist und die inneren Faltungen infolge ihres höhreren Verformungswiderstandes bestrebt waren, größere Radien einzunehmen als die äußeren Faltungen, so daß ein flaches Aufeinanderlegen der Faltungen nur bei Vorhandensein eines Druckkörpers, der bei einer Kamera regelmäßig fehlt und dessen zusätzlicher Einbau höchst unerwünscht wäre, eine unregelmäßige Aufspreizung an den Falten bewirkt wird. Dies ergibt nicht nur einen unschönen Anblick, sondern fordert zusätzlichen Stauraum und zieht die Gefahr einer

Beschädigung nach sich.

Der Erfindung "liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen aus thermoplastischem Material bestehenden Balgen für photographische Kameras oder dergleichen derart auszubilden, daß bei einfacher Herstellung ein völlig flaches Zusammenlegen längs der äußeren und inneren Faltungen mit flacher Anlage der zwischen den Falten liegenden Abschnitte gewährleistet wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bei der Formgebung der Faltern innerhalb des Formkörpers unvermeidbar sich ergebende Unterschiedlichkeit der Wandstärke ausgenutzt werden kann, um den Verformungswiderstand der inneren und äußeren Faltungen so aufeinander abüustimmen, daß ein gleichmäßiges Zusammenfügen, d. h. <ein flaches Aufeinanderlegen der zwischen den inneren und äußeren Faltungen liegenden Abschnitte gewährleistet wird.

Während bei den mit einer Matrize ,gezogenen Balgen die Innenfaltungen eine gegenüber den Außenfaltungen größere Wandstärke aufwiesen, was zu der unerwünschten Deformation führte, wenden im Gegensatz dazu nach der Erfindung Vorkehrungen getroffen, um die Außenfaltungen dicker zu gestalten als die Innenfaltungen. Herstellungsmäßig kann dies vermittels einer Patrize erfolgen, die mit entsprechenden Stufensprüngen ausgestattet ist und auf die unter Erwärmung das thermoplastische Material aufgezogen wird. Beim

so Erwärmen des auf eine solche Stufen;patrize aufgezogenen thermoplastischen Blattmaterial» ergeben dann die unterschiedlichen Zugbeanspruchungen innerhalb des Materials die gewünschte Form. Die Abnahme eines so hergestellten Balgens von der Patrizcnform kann unter Wenden des Balgens auf einfache: Weise erfolgen. Danach ist lediglich ein nochmaliges Umstülpen des Balgens erforderlich.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit dem biiiherigen Stand der

Technik beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines bekannten aus mehreren Schichten bestehenden und verklebten Balgens,
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines einstückig aus thermoplastischem Material hergestellten Balgens,

Fig.3 einen Schnitt einer zur Herstellung eines thermoplastischen Balgens vorgeschlagenen Matrize,
F i g. 3a in größerem Maßstab einen Teilschnitt der

F i g. 3, und zwar auf der einen Seite des erweiterten Endes der Matrize,

F i g. 4 einen Teilschnitt eines in Verbindung mit der Matrize nach Fig.3 hergestellten Balgens in zusammengedrückter Stellung,

Fig.5 einen Schnitt einer Patrize zur Herstellung eines erfindungsgernäG mit dickeren Außenfalten und dünneren Innenfalten ausgestatteten Faltenbalgens,

F i g. 5a in größerem Maßstab einen Teilschniit der Patrize gemäß F ig. 5 am verjüngten Ende,

Fig.6 einen Teilschnitt eines mit der Patrize nach Fig.5 hergestellten Balgens mit flach aufeinanderliegenden Faltungen.

Fig. 1 zeigt einen Faltenbalgen 10 bekannter Bauart, bestehend aus einer inneren Schicht 12 in Gestalt eines schwarzen Gewebes, einer mittleren Schicht 14 aus Papier oder Karton und einer äußeren Schicht 16 aus einem Gewebe. Dieser Schichtenkörper wird nach einem bestimmten Muster aus einem Flachmaterialstück zugeschnitten und in vier Abschnitten Zickzackfcrmig gefaltet, worauf die benachbarten Ränder miteinander verklebt werden. Hierbei umfaßt gemäU Fig. 1 jeder Abschnitt eine Anzahl von miteinander abwechselnden äußeren Falten 18 und inneren Falten 20. Da der Balgen durch Falten eines anfänglich ebenen und zusammenhängenden Flachmaterialstücks entsteht, ist es zur Erzielung der gewünschten geringen Dicke des Balgens im zusammengelegten Zustand erforderlich, dafür zu sorgen, daß jeweils eine äußere Falte eines Abschnitts bzw. einer Seite des Balgens mit einer inneren Falte der beiden benachbarten Abschnitte verbunden ist jeder Teilabschnitt des Balgens setzt sich daher aus zwei inneren und zwei äußeren Falten zusammen.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Balgens 22 dargestellt Das Material für den Balgen 22 wird zunächst in Form eines zusammenhängenden Flachmaterialstücks bereitgestellt, wie es auch bei dem bekannten Balgen 10 geschieht, doch wird der Balgen nicht rJt Hilfe eines Faltvorgangs hergestellt, sondern mit Hilfe eines Verfahrens, bei dem das Material erhitzt und in eine andere Form gebracht wird. Der Balgen 22 umfaßt miteinander abwechselnde äußere Falten 24 und innere Falten 26, die in jeder Seitenwand ausgebildet sind. Die inneren und äußeren Falten jeder Wand schließen an innere Falten jeder benachbarten Wand an.

Das vordere Ende des bekannten Faltenbalgens 10 ist um eine Metallplatte 28 herumgelegt und an der Platte befestigt; mit Hilfe dieser Platte kann der Faltenbalgen so an dem Objektivträger oder Verschlußgehäuse der Kamera befestigt werden. Auch das hintere Ende des bekannten Faltenbalgens ist um eine nicht dargestellte Metallplatte herumgelegt, mittels deren der Faltenbalgen am Gehäuse der Kamera befestigt werden kann. Diese Anordnung führt gemäß F i g. 1 dazu, daß an jeder der mit 30 bezeichneten Ecken des Balgens eine Falte entsteht, die drei Schichten umfaßt.

F i g. 3 zeigt im Schnitt eine Matrize 25, die auf ihrer Innenseite so geformt und bemessen ist, daß es möglich ist, einen Balgen nach Fig.2 zu formen, der ringsumlaufende Faltungen aufweist. Es ist möglich, thermoplastische Flachmaterialien unter Anwendung bekannter Verfahren mit Hilfe von mechanischem Druck, eines Unterdrurks oder durch Aufbringen eines Oberdrucks so zu formen, daß sie sich der Innenform der Hohlform 25 anpasset!. Gemäß Fig.3a, wo die Dicke des Materials etwas übertrieben dargestellt ist, hat dabei das Material das Bestreben, bei an der Innenfalte 34 eine dickere Wand zu bilden als an der Außenfalte 32. F i g. 3a zeigt die natürliche Dicke oder Wandstärke, die ein Material von ursprünglich gleichmäßiger Dicke annimmt, wenn es mit Hilfe eines der vorstehend genannten Verfahren in die gewünschte Form gebracht wird, die durch die Profiliening der Matrize 25 bestimmt ist.

Die dickeren Wandabschnitte an der Innenfalte 34 und die dünneren Abschnitte an der Innenfalte 32 bewirken ein Zusammenfalten nach Fig.4. Da das Material an den inneren Falten dicker ist als an den äußeren Falten, erzeugen die Wellungen eine Widerstandskraft, wenn man versucht, den Faltenbalgen so zusammenzulegen, daß die Flächenabschnitte der Wellungen in im wesentlichen parallelen Ebenen liegen. Wenn das Verschlußgehäuse oder ein anderes Kamerabauteil, an dem das vordere Ende des Faltenbalgens befestigt ist, zurückgezogen und in die Nähe des Kameragehäuses gebracht wird, setzer jie in F i g. 4 mit 36 bezeichneten inneren Wellungen oder Falten dieser Bewegung einen größeren Widerstand entgegen als die äußeren Falten 37. Infolgedessen nimmt der Faltenbalgen im zusammengelegten Zustand eine Form ähnlich der in Fig.4 dargestellten an; eine solche Form ist natürlich unerwünscht, und die Entstehung einer solchen Form bildet auch einen der Gründe, aus denen die Verwendung von aus nur einem Material geformten Faltenbälgen bis jetzt für unzweckmäßig gehalten wurde.

F i g. 5 zeigt im Schnitt einen Formkörper 38, bei dem die Außenform und die Abmessungen der gewünschten Innenform und den Abmessungen des herzustellenden Balgens entsprechen. Der Formkörper 38 dient dazu, ein Flachmaterialstück 40 unter Anwendung von Oberdruck oder Unterdruck in die gewünschte Form zu bringen. Eine Möglichkeit, einen Unterdruck zur Wirkung zu bringen, besteht darin, daß man die Abschnitte 41, 42, 43 usw. der Patrize 38 als getrennte Bauteile ausbildet, die zu einem Stapel vereinigt werden. Jeder Abschnitt des Formkörpers ist mit einer zentralen öffnung 44 versehen und von den benachbarten Abschnitten durch eine dünne Folie getrennt, deren Dicke etwa 0,125 mm beträgt Der mit Hilfe der zentralen öffnung 44 aufgebrachte Unterdruck kommt hierbei auch zwischen den durch kleine Abstände getrennten Abschnitten oder Teilen des Formkörpers zur Wirkung. Aus F i g. 5 sowie aus der vergrößerten Teildarstellung in F i g. 5a, welch letztere in der gleichen Weise übertrieben ist wie F i g. 3a, ist ersichtlich, daß das Material 40 an den Außenfalten 50 eine größere Dicke annimmt als an den Innenfalten 52. Somit erhält man eine Anordnung, bei der das Material im Vergleich mit einem in einer Matrize hergestellten Faltenbalgen im entgegengesetzten S^;nne verteilt ist Wenn iiinn einen auf der Patrize 38 geformten Balgen zusammenlegt, nimmt daher jede Schicht eine annähernd flache bzw. ebene Lage ein, wie es in F i g. 6 dargestellt ist.

Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Balgens auf einer Patrize besteht eine Schwierigkeit darin, daß der Balgen umgewendet werden muß, wenn er von der Patrize abgezogen wird, und daß der Balgen dann wieder in seine ursprüngliche Form gebracht werden muß. Damit dieser Arbeitsschritt relativ leicht ausgeführt werden kann, wird ein thermoplastisches Material mit einem niedrigen Biegemodul verwendet Als Beispiele für solche Werkstoffe seien Mischpolymerisate von Polyäthylen der Dichte von etwa 0,9 g/cm³ und

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Vinylacetat oder Acrylnitril genannt. Bestimmte käufliche Materialien haben einen Biegemodul in der Größenordnung von 420 kg/cm², während der Biegemodul von gewöhnlichem Polyäthylen z. B. in der Größenordnung von 1050 kg/cm² liegt. Daher ist es möglich, den Faltenbalgen von dem Formkörper 38 abzuziehen, ohne daß er beschädigt wird, und eine etwas größere Wandstärke vorzusehen, um den Lichtschutz zu verbessern, ohne daß sich die erforderliche Flexibilität verringert

Ferner hat es sich gezeigt, daß sich eine gleichmäßige Wandstärke auf allen Seiten des Faltenbalgens leichter erzielen läßt, wenn man eine Patrize nach Fig. 5 benutzt. Wenn mit einer Matrize nach Fi g. 3 gearbeitet wird, die mit einem Unterdruck oder einem Überdruck beaufschlagt wird, ist es gewöhnlich erforderlich, die Verformung des Materials mit Hilfe eines geeigneten Patrizenteils zu unterstützen. Mit anderen Worten, wenn das Kunststoff-Fiachmateriai oberhalb der Hohiform erhitzt worden ist, dient eine Patrize dazu, das Material in die Matrize hineinzudrücken. Sobald sich das Material den Innenwänden der Form nähert, wird der Druck oder Unterdruck zur Wirkung gebracht. Wenn die Patrize gegenüber der Matrize nicht sehr genau angeordnet und bewegt wird, erhält man ein Erzeugnis von ungleichmäßiger Wandstärke. Da man bei der alleinigen Benutzung einer Patrize keine Gegenform benötigt, wird diese Schwierigkeit vermieden, und es ist nur erforderlich, ein Flachmaterialstück von gleichmäßiger Dicke zu verarbeiten.

Ferner ist es wichtig, daß die Innenflächen eines Faltenbalgens für eine Kamera oder dergleichen Licht nicht reflektieren, sondern einfallendes Licht absorbieren. Selbst wenn das Material schwarz ist, jedoch eine glatte oder glänzende Oberfläche aufweist, kann das in den Faltenbalgen während einer Belichtung durch das Objektiv eintretende Licht von den Innenflächen des Balgens zurückgeworfen werden, so daß unerwünschtes Licht auf den Film fällt Die Außenflächen der Patrize können so behandelt werden, daß die damit hergestellten Balgen mit nicht reflektierenden Innenflächen versehen werden.

Wenn die Wände des Balgens relativ dünn sind, und wenn das einen niedrigen Biegemodul aufweisende Material beim Abziehen eines Faltenbalgens von einer Patrize umgewendet wird, besteht die Gefahr, daß das Material nicht wieder genau seine ursprüngliche Form annimmt wenn man den Balgen danach erneut umwendet Mit anderen Worten, wenn der Balgen geformt von der Patrize abgezogen und erneut umgewendet wird, u>n die richtige Seite nach außen zu bringen, besteht die Möglichkeit, daß sich der Balgen nicht genau an den vorgeformten Falzen faltet wenn er zwischen seiner ausgezogenen und seiner zusammengelegten Stellung bewegt wird. Um dies zu verhindern, wird der Balgen im zusammengelegten Zustand wieder in die richtige bzw. gewünschte Form gebracht und in der richtigen Lage gehalten und hierbei einer zusätzlichen Wärmebehandlung unterzogen. Die zur Wirkung gebrachte Wärme soll nur ausreichen, um zu bewirken, daß der Balgen im richtig zusammengelegten Zustand fixiert wird. Dann kann man den Balgen ausziehen und zusammenlegen, wobei Gewähr dafür besteht daß dei Balgen seine ursprüngliche Gestalt beibehält d. h, dal er genau an den vorgeformten Falten oder Falzen unc nur an diesen Stellen gefaltet wird.

Die genauen Abmessungen des Balgens, von dener die Gestaltung der Form abhängt, richten sich nach dei Größe der Kamera, bei der der Balgen verwendet werden soll, sowie nach dem gewünschten Grad dei Flexibilität des Balgens. Nachstehend sind Angaber über die Abmessungen, das Material und das Herstellungsverfahren für eine bestimmte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Faltenbalgens zusammengestellt.

Abmessungen:

hinten 92 χ 117 mm

vorn 44 χ 70 mm

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9 lückenlose Wellungen
Eckenradius: 12,7 mm
kleinste Wandstärke:0,20 mm
maximale Wandstärke:

Seitenwände 0,51 mm

Vorderwand 0,76 mm
Werkstoff:

1) U">athene UE 630X (Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat der U.S. Industrial Chemicals) Dichte 0,937, Schmelzindex 1,5, Biegemodul 350 bis 490 kg/cm² oder

2) Zetafin 35 (Äthylen-Acrylthiril-Mischpolymerisat der Dow Chemical), Dichte 0,952, Schmelzindex 2,5, Biegemodul 350 bis 490 kg/cm².
Ursprüngliche Dicke des Werkstoffs: 1,6 mm;
schwarze Farbe bei mindestens 3% Ruß und dem üblichen Antiblockierungszusatz von Kalziumkarbonat.

Verfahren:

Erhitzung des Materials auf etwa 88 bis 93°C Formen des Materials auf der Außenseite eines Formkörpers; Aufbringen und Aufrechterhalten eines Unterdrucks bis zur Abkühlung des Materials auf etwa 65° C oder darunter; Belassen des Materials auf dem Formkörper annähernd bis zur Erreichung der Raumtemperatur; Abziehen des Faltenbalgens von dem Formkörper unter gleichzeitigen Umwenden; erneutes Umwenden, um die richtige Seite nach außen zu bringen; Zusammenlegen des Faltenbalgens in den richtig gefalteter Zustand; Erwärmen des Faltenbalgens auf etwa 38 bis 65° C und Festhalten im zusammengelegten Zustand bis zur Erreichung der Raumtemperatur wobei dieser Vorgang z.B. durch Abkühlen mit kaltem Wasser beschleunigt werden kann. Fern« wird der Formkörper vor dem Formen des Werkstoffs vorzugsweise vorgewärmt, damit die gewünschte Wandstärke leichter eingehalten werden kann. Wenn dies geschieht, ist es erforderlich den Faltenbalgen nach seiner Formgebung auf den Formkörper mit Hilfe von Luft oder durch Aufspritzen von Wasser abzukühlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ausdehnbarer und zusammendrückbarer Balgen far photographische Kameras oder dergleichen, der in ausgedehnter Stellung eine pyramidenstumpfförmige Gestalt mit zickzackförmig verlaufenden Seitenflächen aufweist, wobei der Balgen einstückig aus thermoplastischem Material hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke in den äußeren Falten (50) größer als in den inneren Palten (52) ist und daß die inneren und die äußeren Falten (50, 52) eine etwa senkrecht zur Hauptachse verlaufende Rechteckslinie bilden.

2 Balgen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen parallele äußere Vorder- und Rückflächen in Ebenen normal zur Achse des Baigens aufweist und daß diese beiden Flächen einstückig mit dem Balgen frei von Säumen und Faltungen hergestellt sind, so daß sie direkt mit Teilen der Kamera in lichtdichte Berührung gebracht werden können.

3. Balgen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material einen Biegemodul in der Größenordnung von 0,42 · 10³ kg/cm² besitzt

4. Balgen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material ein Mischpolymerisat aus Polyäthylen der Dichte von etwa 0,9 g/cm² und Vinyl-Acetat oder Acrylonnitril ist