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Elektromagnetisch betätigter Verschluss
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetisch betätigten Verschluss, vorzugsweise für die Mikro- photographie, bei dem die Verschlussblende als Anker eines Elektromagneten ausgebildet ist.
Für die Zwecke der automatischen Belichtungsregelung, insbesondere bei der Mikrophotographie, sind magnetisch betätigte Verschlusseinrichtungen bekannt, deren Öffnungszeit durch Photozellen in Ver- bindung mit Speicherkondensatoren und elektronischen Kippschaltungen gesteuert wird. Bei diesen be- kannten Anordnungen werden Elektromagnete betätigt, die über Sperrklinken die Öffnung und Schliessung eines mechanisch vorgespannten Verschlusses bewirken. Dabei ergibt sich der Nachteil, dass der Verschluss vor jeder Betätigung von Hand vorgespannt werden muss. Ferner ist, da die bewegten Massen des Verschlusses relativ grosse Trägheit besitzen, die minimale Öffnungszeit eines derartigen Verschlusses ver- hälmismässig lang. Sie liegt in der Grössenordnung von etwa 1 sec.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei der Auslösung einer solchen Verschlusseinrichtung ein grosser mechanischer Ruckstossimpuls auf-' tritt, durch den das Mikroskop unter Umständen erschüttert werden kann.
Ausserdem ist es nicht möglich, den verhältnismässig grossen Verschluss in die üblichen Mikroskoptypen einzubauen, sondern es werden die bei den sogenannten Kamera-Mikroskopen gebräuchlichen Spe- zialstative erforderlich. Die Genauigkeit der Verschlusszeiten kann dadurch beeinträchtigt werden, dass deröffnungs-und Schliessvorgang von der Federspannung im Verschluss abhängig ist. Es können daher unter Umständen Veränderungen der Verschlusszeiten durch Ermüdung der Feder verursacht werden.
Es ist auch bereits ein elektromagnetisch wirkender Verschluss für Photogeräte bekannt, bei dem das Öffnen und Schliessen durch unmittelbare Einwirkung elektromagnetischer Kraft auf eine Verschlussblende bewerkstelligt wird, indem zwei oder mehrere Paare von Magnetpolen auf einen stromdurchflossenen Leiter einwirken, der an der Verschlussblende angebracht ist. Die beim Schliessen und Öffnen der Blende erforderliche Änderung der Bewegungsrichtung wird dabei durch Umpolung der Stromrichtung oder Umpolung der Elektromagnete erreicht. Ein derartiger Verschluss hat den Nachteil, dass die bewegliche Verschlussblende durch die auf ihr angebrachte Spule noch eine verhältnismässig grosse Masse besitzt und dass ausserdem bewegliche Stromzuführungen vorhanden sein müssen.
Bei einer ändern bekannten Einrichtung ist eine kreisförmige Verschlussblende mit einer sektorförmigen Öffnung im Magnetfeld eines Elektromagneten drehbar angeordnet. Der Elektromagnet hat bei dieser Einrichtung die Aufgabe, die Drehgeschwindigkeit der Verschlussblende je nach der Grösse des durch seine Erregerspule fliessenden Stromes zu beeinflussen. Er ist also zusätzlich zur Antriebseinrichtung der Verschlussblende erforderlich.
Die Erfindung richtet sich, wie erwähnt, auf einen elektromagnetisch betätigten Verschluss, vorzugsweise für die Mikrophotographie, der die geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen nicht besitzt. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Anker aus einem dünnen Blechstreifen mit einer Blendenöffnung besteht, der zwischen zwei Spulen verschiebbar angeordnet ist, die durch den Entladungsstrom je eines Speicherkondensators wechselweise erregt werden.
Die Öffnung des erfindunggemässen Verschlusses kann vorteilhaft durch Betätigung einer Handtaste oder durch einen ändern Auslöse- mechanismus erfolgen, die über ein Relais die Entladung des einen Speicherkondensators über die eine Spule auslöst, während die das Schliessen des Verschlusses verursachende Entladung des zweiten Speicher-
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kondensators über die zweite Spule durch einen Kippvorgang einer elektronischen Schaltung gesteuert wird. Es ist vorteilhaft, in den zur Bewegung der Verschlussblende dienenden Spulen Bremsklötze aus permanentmagnetischem Material anzuordnen, um die Bewegung der Verschlussblende abzubremsen und ein Rückprellen zu verhindern.
Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dienen die Zeichnungen, von denen Fig. 1 als Beispiel den Aufbau eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Verschlusses zeigt, während in Fig. 2 gleichfalls als Beispiel für die-Anwendung der Erfindung eine Schaltung zur automatischen Betätigung des erfindungsgemässen Verschlusses dargestellt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. l sind zwei Führungsschienen 1 und 2 durch Begrenzungsstücke 3 und 4 abgeschlossen. Ferner sind auf ihnen zwei flach ausgebildete Magnetspulen 5 und 6 angeordnet.
Innerhalb der Führungsschienen 1 und 2 ist eine aus einem dünnen ferromagnetischen Blech bestehende Verschlussblende 7 verschiebbar angebracht, die durch die Magnetfelder der Spulen 5 und 6 in entgegengesetzten Richtungen bis zu den aus permanentmagnetischem Material bestehenden Bremsklötzen 8 und 9 bewégt werden kann. Die Blende ist mit einer Öffnung 10 versehen, die in der einen Endstellung den Ver- schluss freigibt und ihn in der andern Endstellung schliesst.
Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild einer automatischen Belichtungseinrichtung für die Mikrophotographie, bei der die Belichtungsdauer durch die im Mikroskopstrahlengang auftretende Lichtmenge in an sich bekannter Weise mittels einer Photozelle 11 in Verbindung mit entsprechend der Empfindlichkeit des verwendeten Aufnahmematerials durch einen Schalter 12 einschaltbaren Speicherkondensatoren 13'- 16 und einer mit einer Doppeltriode 17, 17'arbeitenden Röhrenkippschaltung gesteuert wird. Die Spule 5 des Magnetverschlusses liegt in Reihe mit einem Speicherkondensator 18, der über einen Widerstand 19 von einem Netzgerät 20 aufgeladen wird. In gleicher Weise liegt die Spule 6 in Reihe mit einem Speicherkondensator 21, der über einen Widerstand 22 von dem gleichen Netzgerät seine Ladung enthält.
Zum Öffnen des Verschlusses wird mittels einer Taste 23 ein Relais B zum Ansprechen gebracht, das sich
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wird. Das in dieser Spule dabei entstehende Magnetfeld bewegt die Verschlussblende 7 nach rechts in die geöffnete Stellung.
Durch den sich öffnenden Kontakt b2 wird die Erdung des Gitters des bisher gesperrten Triodensystems 17 aufgehoben. In der gezeichneten Stellung des Schalters 12 lädt sich der Kondensator 14 durch den Photostrom der Zelle 11 allmählich positiv auf, so dass schliesslich das Triodensystem 17 leitend und das System 17'gesperrt wird. Dadurch fällt das Relais A ab, das mit seinem Kontakt a den Haltestromkreis des Relais B unterbricht und den Speicherkondensator 21 über die Spule 6 zur Entladung bringt. Durch das Magnetfeld der Spule 6 wird dabei die Verschlussblende 7 wieder geschlossen. Beim Abfallen des Relais B wird das Triodensystem 17 über den Ruhekontakt b wieder an Masse gelegt, so dass das System 17 wieder gesperrt wird, während das System 17 leitend wird und dadurch wieder das Relais A zum Ansprechen bringt.
Damit ist der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt und die Speicherkondensatoren 18 und 21 können sich durch die Aufhebung der Kurzschlüsse durch die Kontakte a und bs wieder aufladen.
PATENTANSPRÜCHE :
3. Elektromagnetisch betätigter Verschluss, vorzugsweise für die Mikrophotographie, bei dem die Verschlussblende als Anker eines Elektromagneten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) aus einem dünnen Blechstreifen mit einer Blendenöffnung (10) besteht, der zwischen zwei Spulen (5,6) verschiebbar angeordnet ist, die durch den Entladungsstrom je eines Speicherkondensators (18, 21) wechselweise erregt werden.
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Electromagnetically operated lock
The invention relates to an electromagnetically operated shutter, preferably for microphotography, in which the shutter is designed as the armature of an electromagnet.
For the purposes of automatic exposure control, especially in microphotography, magnetically operated shutter devices are known, the opening time of which is controlled by photocells in connection with storage capacitors and electronic flip-flops. In these known arrangements, electromagnets are actuated, which open and close a mechanically pretensioned lock via pawls. This has the disadvantage that the closure must be pretensioned by hand before each actuation. Furthermore, since the moving masses of the closure have relatively great inertia, the minimum opening time of such a closure is comparatively long. It is in the order of magnitude of about 1 second.
Another disadvantage is that when such a closure device is triggered, a large mechanical shock pulse occurs, which may under certain circumstances shake the microscope.
In addition, it is not possible to install the relatively large shutter in the usual types of microscopes; instead, the special tripods commonly used in so-called camera microscopes are required. The accuracy of the closure times can be impaired by the fact that the opening and closing process is dependent on the spring tension in the closure. Therefore, changes in the shutter speed may be caused by fatigue of the spring.
An electromagnetically acting shutter for photographic devices is also known in which the opening and closing is effected by the direct action of electromagnetic force on a shutter, in that two or more pairs of magnetic poles act on a current-carrying conductor that is attached to the shutter. The change in the direction of movement required when closing and opening the shutter is achieved by reversing the current direction or reversing the polarity of the electromagnets. Such a closure has the disadvantage that the movable shutter diaphragm still has a relatively large mass due to the coil attached to it and that movable power supply lines must also be present.
In another known device, a circular shutter with a sector-shaped opening is rotatably arranged in the magnetic field of an electromagnet. In this device, the electromagnet has the task of influencing the speed of rotation of the shutter depending on the magnitude of the current flowing through its excitation coil. It is therefore required in addition to the drive device of the shutter.
As mentioned, the invention is directed to an electromagnetically actuated shutter, preferably for microphotography, which does not have the disadvantages of the known arrangements described. According to the invention, this is achieved in that the armature consists of a thin sheet metal strip with a diaphragm opening, which is arranged displaceably between two coils, which are alternately excited by the discharge current of a storage capacitor.
The closure according to the invention can advantageously be opened by actuating a manual key or by a different trigger mechanism which triggers the discharge of one storage capacitor via a coil via a relay, while the discharge of the second storage capacitor causing the closure to close
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capacitor is controlled via the second coil by a tilting process of an electronic circuit. It is advantageous to arrange brake pads made of permanent magnetic material in the coils used to move the shutter, in order to brake the movement of the shutter and prevent rebounding.
The drawings serve to explain the subject matter of the invention in more detail, of which FIG. 1 shows the structure of a lock designed according to the invention as an example, while FIG. 2 also shows a circuit for automatic actuation of the lock according to the invention as an example for the application of the invention .
In the embodiment according to FIG. 1, two guide rails 1 and 2 are closed by limiting pieces 3 and 4. Furthermore, two flat magnetic coils 5 and 6 are arranged on them.
Within the guide rails 1 and 2, a shutter 7 made of thin ferromagnetic sheet metal is slidably mounted, which can be moved in opposite directions by the magnetic fields of the coils 5 and 6 up to the brake pads 8 and 9 made of permanent magnetic material. The panel is provided with an opening 10 which releases the lock in one end position and closes it in the other end position.
Fig. 2 shows the basic circuit diagram of an automatic exposure device for microphotography, in which the exposure time due to the amount of light occurring in the microscope beam path in a known manner by means of a photocell 11 in connection with storage capacitors 13'- that can be switched on by a switch 12 according to the sensitivity of the recording material used 16 and a tube flip-flop circuit operating with a double triode 17, 17 '. The coil 5 of the magnetic lock is in series with a storage capacitor 18, which is charged by a power supply 20 via a resistor 19. In the same way, the coil 6 is in series with a storage capacitor 21, which contains its charge via a resistor 22 from the same power supply unit.
To open the shutter, a button 23 is used to trigger a relay B, which is
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becomes. The magnetic field generated in this coil moves the shutter 7 to the right into the open position.
As a result of the opening contact b2, the grounding of the grid of the previously blocked triode system 17 is canceled. In the illustrated position of the switch 12, the capacitor 14 is gradually charged positively by the photocurrent of the cell 11, so that finally the triode system 17 becomes conductive and the system 17 ′ is blocked. As a result, the relay A drops out, which with its contact a interrupts the holding circuit of the relay B and causes the storage capacitor 21 to discharge via the coil 6. The shutter 7 is closed again by the magnetic field of the coil 6. When the relay B drops out, the triode system 17 is connected to ground again via the normally closed contact b, so that the system 17 is blocked again, while the system 17 becomes conductive and thus again causes the relay A to respond.
The original state is thus restored and the storage capacitors 18 and 21 can recharge by eliminating the short circuits through the contacts a and bs.
PATENT CLAIMS:
3. Electromagnetically operated shutter, preferably for photomicrography, in which the shutter is designed as an armature of an electromagnet, characterized in that the armature (7) consists of a thin sheet metal strip with a diaphragm opening (10), which is between two coils (5, 6) is arranged displaceably, which are alternately excited by the discharge current of a storage capacitor (18, 21).