Verfahren und Einrichtung zum Vergleichen strahlender Energie. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vergleichen strahlender Energie und zum Re gistrieren der Resultate dieser Vergleichun- gen, sowie einer zur Ausführung des Verfah rens geeignete Einrichtung. Insbesondere ist das Verfahren und die Einrichtung geeignet zum Vergleichen von Strahlungsenergie, de xen Wellenlänge angenähert gleich derjenigen des Lichtes ist.
Lediglich zur Erleichterung der Beschreibung und zur Veranschaulichung eines Beispiels einer Anwendung des allge meinen Prinzips, das der Erfindung zugrunde liegt, soll bei der Beschreibung der Ausfüh rungsbeispiele im besonderen auf die Anwen dung der Erfindung bei der Vergleichung von Farben Bezug genommen werden.
Maler, seien es gewerbetreibende oder Künstler, Konfektionäre, Dekorateure, Fär ber, Schneider, Töpfer, Emailleure, Galvani- seure, Sortierer und Packer von Früchten, Drucker von Tapeten, Textilstoffen und far bigen illustrierenden oder veranschaulichen den Büchern, Bildern oder Plakaten, Weber und Appretierer von Textilstoffen, Hersteller von Pigmenten, Farben, Färbestoffen und Bei zen, wie auch viele andere Gewerbetreibende sind darauf angewiesen, die Farbe von Mate rialien oder Flächen zu erraten oder mit dem Auge abzuschätzen, mangels jeden genauen Systemes einer Nomenklatur,
Mitteln für eine genaue Messung der Farbenerscheinungen oder eines Systemes von Einheiten bezüglich Farben, das geeignet wäre, als Verständi gungsbasis der Handwerker untereinander zu dienen und nach welchem die Farbe einer Fläche genau beschrieben werden könnte. Hierdurch entsteht eine beträchtliche Un- si;,herbeit bei allen den genannten Gewerben.
Durch die Erfindung ist nun ein Verfab- ren zum Vergleichen von Strahlungsenergie gefunden worden, welches nicht durch die Empfindungseigenheit hinsichtlich der Farbe, die Müdigkeit oder andere physiologische Faktoren des betreffenden Beobachters be einflusst wird.
Das Verfahren besteht darin, dass von den beiden zu vergleichenden Energiequellen ab wechselnd strahlende Energie einer strah- lungsempfindlichen Vorrichtung zugeführt wird, so dass in ihr ein elektrischer Strom nach Massgabe der ihr zugeführten Beträge strahlender Energie variiert. Durch geeignete Mittel wird nun die von der einen Energie quelle abgegebene Energie fortschreitend so lange variiert, bis der Strom in der strah lungsempfindlichen Vorrichtung aufhört zu schwanken. Dies Aufhören der Stromschwan kungen wird durch eine geeignete Vorrich tung wahrnehmbar gemacht. Dieser Stromzu stand kann zum Beispiel durch eine geeignete Registriervorrichtung fortlaufend zur Auf zeichnung gebracht werden.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind drei zweckmässige Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Ausführung des Verfah rens gemäss der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch im Grundriss die erste Ausführungsform der Einrichtung mit den elektrischen Schaltungen, wobei einzelne Teile abgebrochen dargestellt sind; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt, im wesentlichen nach Linie 2-2 der Fig. 1 in grösserem Massstab: Fig. 3 ist ein Schaltungsschema eines Ver stärkers, wie er zweckmässig bei der Ausfüh rungsform der Fig. 1 angewendet werden kann; Fig. 4 zeigt im Aufriss einen zum Tragen der Lampe dienenden Wagen, sowie Mittel zum Antrieb desselben; Fig. 5 zeigt in Stirnansicht eine zum Er zeugen der Lichtblitze dienende Scheibe; Fig. 6 zeigt schematisch im Grundriss die zweite Ausführungsform einer vollständigen Einrichtung mit abweichender elektrischer Schaltungsanordnung, wobei einzelne Teile abgebrochen dargestellt sind;
Fig. 7 zeigt im grösseren Massstab eine Anordnung des Verstärkers, welche zweck mässig bei der Ausführungsform des Appa rates gemäss Fig. 6 verwendet werden kann: Fig. 8 zeigt in grösserem Massstab einen teilweisen senkrechten Schnitt nach Linie 3--3 der Fig. 6, und Fig. 9 einen solchen nach Linie 4-4 der Fig. 8; Fig. 10 stellt im Aufriss die Verschluss einrichtung dar, durch welche die Leucht- intensität der als Einheit dienenden Quelle geregelt wird; Fig. 10a ist eine Stirnansicht derselben; Fig. 11 zeigt im grösseren Masstab einen Schnitt nach Linie 6---6 der Fig. 6, und stellt Einzelheiten einer Stromrichtungsvorrichtung dar;
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, welches die Art der Registrierung veranschaulicht, die durch die Einrichtung bewirkt wird; Fig. 13 zeigt schematisch im Grundriss die dritte Ausführungsform der Einrichtung, bei welcher abgeänderte elektrische Strom kreise benützt werden, wobei einzelne Teile abgebrochen dargestellt sind; Fig. 14 zeigt im grösseren Massstab eine Anordnung des Verstärkers, welche zweck mässig bei der Ausführungsform gemäss Fig. 13 verwendet werden kann; Fig. 15 zeigt in einem Diagramm die Phasenverhältnisse, welche durch die Umkeh rung der relativen Intensität des Lichtes von der Einheit und der Probe resultieren.
Bei der Ausführungsform der Einrich tung gemäss Fig. 1 bis 5 ist 1 eine Grund platte, welche die verschiedenen Einzelteile der Einrichtung und die Drähte der elektri schen Stromkreise trägt. Die in Fi-. 1 dar gestellte Ausführungsform ist rein sehema- Lisch gedacht, und es können die verschiede nen Einzelteile der Einrichtung auch auf verschiedenen Trägern angebracht und even tuell voneinander entfernt angeordnet sein.
Auf der Grundplatte 1 ist ein durch parallele Schienen 2 und 3 gebildetes Geleise angebracht, auf welchem ein mit Rädern ver- sehener Wagen 4 angeordnet ist, der einen Sockel 5 trägt, in welchem eine Lampe 6 an gebracht ist. Diese Lampe kann eine Glüh lampe sein und zweckmässig einen flachen Glühfaden besitzen, welcher in einer Ebene angeordnet ist, die einen rechten Winkel mit der Längsrichtung des Geleises bildet. Dieser Lampe kann in beliebiger geeigneter Weise Strom zugeführt werden, beispielsweise von den Hauptleitungen M, M', welche durch Drähte m, m' mit den Schienen 2 und 3 ver bunden sind.
An dem einen Ende des Geleises ist ein Träger 7 angeordnet, welcher dazu bestimmt ist. die Vergleichseinheit 8 zu halten. Für die Vergleichung von Farben wurde gefunden, dass ein Block von Magnesit oder von Magne- siumoxyd eine sehr zweckmässige Einheit bildet, da diese Stoffe ein sehr reines weisses Licht reflektieren. Dieser Block besitzt eine im wesentlichen ebene vertikale Fläche, wel che durch die Lampe 6 erleuchtet wird, und zwischen dem Block 8 und der Lampe ist ein Schild 9 angeordnet, welcher einen Schlitz oder eine Öffnung aufweist, durch die die vertikale Fläche des Blockes dem Licht der Lampe ausgesetzt ist.
An dem gegenüberliegenden Ende des Greleises ist ein Träger 11 für die mit der Einheit 8 zu vergleichende Probe 12 angeord net.
Während der Benutzung des Apparates wird der Wagen dauernd längs des Geleises mittelst einer endlosen Kette 12' hin und her bewegt, welche einen Stift 12'' trägt, der in einen senkrechten Schlitz 13' in dem Rahmen des Lampenwagens eingreift. Die Kette 12' wird konstant durch eine Welle 14 angetrie ben, die durch die Welle 15 eines Motors 16 von konstanter Tourenzahl in Drehung ver setzt wird, der seinen Strom von den Haupt leitungen M, M' erhält.
Die von der Einheit 8 und der Probe 12 reflektierten Lichtstrahlen treten durch ge eignete Linsen 17 bezw. 18 hindurch und fallen auf eine auf der Welle 15 angebrachte, rotierende Scheibe 19. Diese Scheibe (Fig. 5) ist mit durchscheinenden Sektoren 20 ver sehen, welche mit Sektoren 21 abwechseln, die versilbert sind, so dass sie das Licht, welches von der Probe 12 her durch die Linse 18 tritt, reflektieren. Die Teile sind so angeordnet, dass das Licht von der Probe 12 nach Reflektion durch die versilberten Sek toren 21 auf der gleichen Bahn 23 verläuft, wie das Licht von der Einheit 8, welches durch die Sektoren 20 der Scheibe durchge- lassen wird.
Infolge des schnellen Wechsels der Sektoren 20 und 21 beim Rotieren der Scheibe werden abwechselnd Lichtblitze von der Einheit 8 und der Probe 12 nach Hin durchtreten durch einen engen Schlitz in einem Schild 22 auf die Bahn 2 3 gerichtet. Der die Bahn 23 durchlaufende, schmale Lichtstrahl fällt auf eine Dispersionsvorrich- tung 24, welche durch ein Prisma oder ein Diffraktionsgitter gebildet ist, und wird hierdurch zerstreut, so dass ein la.nggestreck- tes Bandspektrum 25 gebildet wird, dessen rotes Ende beispielsweise auf den Punkt D fällt.
Dieses Bandspektrum besteht abwech selnd aus Spektra, welche durch reflektiertes Licht von der Einheit 8 und von der Probe 12 gebildet sind, und welche in sehr schneller Folge miteinander abwechseln.
Ein Wagen 26 ist auf Führungen 26a auf einer zum Bandspektrum 25 angenähert paral lelen Bahn bewegbar angeordnet und trägt einen mit einem schmalen Schlitz 28 versehe- rien Schild 27. Durch Bewegen des Wagens längs des Bandes kann der Schlitz gegenüber jedem gewünschten Teil des Bandes gebracht werden. Auf dem Wagen 226 ist eine auf op tische Strahlung reagierende Vorrichtung 30 angebracht, beispielsweise eine photoelek trische Zelle oder dergleichen, in welcher ein elektrischer Strom mit den Schwankungen des auf die Zelle auftreffenden Lichtes vari iert.
Diese Zelle ist so angeordnet, dass ihr Fenster 10 gegenüber dem Schlitz 28 liegt, so dass bei der Hin- und Herbewegung des Wagens die Zelle nacheinander Licht von ver schiedenen Wellenlängen entsprechend den verschiedenen Teilen des Bandspektrums aus gesetzt ist.
Der Strom der Zelle 30 wird zweckmässig durch einen bei 31 angedeuteten Verstärker verstärkt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind zwei Verstärkungsstufen A', AZ vorgesehen, welche Kondensatoren c', c\ aufweisen, ferner ein Detektor D, wobei thermionische Röhren oder ähnliche bekannte Vorrichtungen in zweckentsprechender Schaltung verwendet sind. Die Zelle .30 ist mit einem Metallschutz ring 50 versehen, welcher mit dem Verstär- kerstrom wie in Fig. 3 ersichtlich verbunden ist. Der Anodenstrom des Detektors D wird durch Drähte 32, 33 zu den Spulen eines Magnetes 34 geleitet, welcher einen Anker 35 aufweist.
Wenn der durch die Spulen des Magnetes fliessende Strom einen bestimmten Wert unterschreitet, wird der Anker durch eine Feder 36 in der in Fig. 3 durch ge strichelte Linien gezeichneten Lage gehalten. Überschreitet der Strom in dem Magneten diesen Wert, so zieht der Magnet den Anker an, bis dieser einen Kontakt 37 berührt, wo durch ein Stromkreis über Leitungen 38, 38a und einen auf dem Wagen 4 angebrach ten Elektromagnet 39 geschlossen wird.
Der Wagen 4 trägt ein Gestell 4a, an wel chem ein Arm 40 gelenkig befestigt ist, der einen beweglichen Indikator 41, beispiels weise einen Schreibstift oder ein sonstiges Markierungsorgan trägt. Der Arm 40 wird in normaler Stellung mittelst einer Feder 4 3 in erhöhter Lage gehalten. Der Arm trägt den Anker 42 des Magnetes 39, und beim Erregen des Magnetes wird der Anker mit dem Arm 40 nach unten gezogen, wodurch der Schreibstift 41 abwärts bewegt wird.
Ein zum Tragen der Registrierfläche die nender Teil 44 ist unmittelbar unter dem Schreibstift 41 angeordnet. Während der die Registrierfläche tragende Teil auch als zylindrische Trommel oder in beliebiger an derer Weise ausgebildet sein könnte, ist er auf der Zeichnung durch eine starre, hori zontale Platte dargestellt, welche horizontal in einer zur Bewegungsbahn des Wagens 4 senkrechten Bahn bewegbar ist. Die Platte 44 ist durch parallele, mit Schraubengewinde versehene Wellen 45, 46 gestützt, welche in auf der Grundplatte 1 angebrachten Lagern drehbar sind. Diese Wellen werden durch eine Kette 47 oder dergleichen zwangsläufig mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben.
Der Teil 44 dient zum Tragen eines Papierblattes, einer Wachsplatte oder andern Registrierfläche 49, mit welcher der Schreib stift 41 zusammenwirkt, um eine nur momentan sichtbare oder permanente Regi strierung herzustellen. Eine Verlängerung 45a der Welle 45 er streckt sich unter der Welle 15 des Motors 16 und trägt ein Schneckenrad 47, welches durch eine Schnecke auf der Welle 15 angetrieben wird. Die Welle 45 trägt ferner ein Zahnrad 48, welches den Mechanismus zum langsamen Fortbewegen des Wagens 26 längs des Band spektrums 25 antreibt.
Die langsame Fortbe wegung des Wagens kann kontinuierlich oder auch intermittierend sein, wie sie beispiels weise durch die Anordnung eines "Geneva,"- ä.ntriebes zwischen dem Zahnrad 48 und dem \Vagen erzeugt würde.
Bei der Verwendung der Einrichtung wird die Einheit 8 auf dem Träger 7, die zu untersuchende Probe 12 auf dem Träger 11 angebracht. Nachdem die Lampe 6 einge schaltet ist, strahlt ihr Licht nach entgegen gesetzten Richtungen hin und beleuchtet die Einheit 8, sowie die Probe 12. Das von den Oberflächen der Einheit und der Probe re flektierte Licht tritt durch die Linsen 17 bezv#. 18 und wird durch die Drehung der Scheibe 19 in abwechselnden Blitzen auf der Bahn 23 zu dem Prisma 24 geleitet.
Es sei angenommen, dass sich der Wagen 26 in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, in wel cher die Öffnung 28 dem roten Ende des Spektrums ausgesetzt ist, und dass der Wagen 4 so zwischen der Einheit 8 und der Probe 12 gelegen ist, dass ein grösserer Betrag roten Lichtes von der Einheit als von der Probe re flektiert wird, so dass die Energie der von der Einheit erzeugten Blitze an dem roten Ende (.!es Spektrums grösser ist als die Energie der von der Probe empfangenen Blitze. Dadurch wird die photoelektrische Zelle 30 Variatio nen der Energie unterworfen, so dass ein pul sierender Strom in der Zelle erzeugt wird. Dieser Strom wird durch den Verstärker stromkreis verstärkt.
Solange der Strom in der Zelle pulsierend ist, fliesst ein Minimal strom in dem Plattenstromkreis des Detektors D und durch die Windungen des Magnetes 34, so dass die Feder 3,6 den Anker 35 von dem Kontakt 3 7 entfernt hält, wodurch der Stromkreis durch die Leiter 38, 38a und den Magneten 39 unterbrochen ist und die Feder 43 den Arm 40 mit dem Schreibstift 41 in er höhter Lage hält.
Die Hin- und Her bew egung des die Lampe tragenden Wagens 4 ist im Vergleich mit der langsamen Bewegung der photoelektrischen Zelle 30 und des die Regi- strierfläche tragenden Teils 44 schnell, so dass an einem gewissen Punkt der Bewe gung des Wagens 4 die relative Beleuchtung von der Einheit und der Probe derart ist, dass an der betreffenden Stelle (rotes Ende) des Bandspektrums, welcher die photoelektrische Zelle dann ausgesetzt ist, Licht gleicher In tensität von der Einheit und der Probe empfangen wird, so dass ein Gleichgewichts zustand hergestellt wird.
Wenn dieser Zeit punkt eintritt, hören die Pulsationen des Stromes in der photoelektrischen Zelle auf und der Plattenstrom im Detektor D steigt an und erregt die Magnetspulen 34 genügend, um den Anker gegen den Kontakt 3 7 zu ziehen und den Stromkreis über den Magnet 39 zu schliessen, worauf der Schreibstift 41 abwärts bewegt wird, und eine Markierung auf der Oberfläche der Registrierfläche 49 erzeugt. Da sich der Wagen 4 beständig in Bewegung befindet, ist dieser Gleichgewichtszustand in der Regel nur momentan, so dass unmittelbar darauf wieder ein pulsierender Strom in der photoelektrischen Zelle entsteht, der Strom durch den Magneten 34 abfällt, so dass die Feder 36 den Strom durch den Magneten 39 unterbricht und der Schreibstift gehoben wird.
Während diese Vorgänge stattfinden, schreitet die photoelektrische Zelle ein kurzes Stück längs des Bandspektrums vor, und da der Wagen 4 in seiner Hin- und Herbewe- gung fortfährt, findet sich von neuem eine Lage, in welcher Licht von gleicher Intensi tät von der Einheit und der Probe zur photo elektrischen Zelle gelangt, worauf sich die oben erwähnten Vorgänge wiederholen und der Schreibstift eine weitere Markierung be wirkt.
Da sich die Registrierflä.che 49 dauernd bewegt, und da sich der Schreibstift in einer Richtung quer zur Bewegungsrich tung der Registrierfläche bewegt und der Schreibstift auf der g'agen 4 angebracht ist, so bewirken die aufeina.nderfolgenden Perio- den des Gleichgewichtszustandes auf der Re gistrierfläche eine Reihe von Markierungen, welche, falls die Hin- und Herbewegung des Wagens 4 genügend schnell ist, eine ange nähert fortlaufende Linie bilden.
Diese durch Markierungen gebildete Linie weist die Form einer Kurve auf, welche für die zu unter suchende Probe charakteristisch ist, und diese Kurve kann dann zum Vergleich der Probe mit andern verwendet werden, um einen Wechsel in der Farbe des Musters während längerer Zeitperioden zu bestimmen oder zu andern Zwecken verwendet werden.
Bei der Ausführungsform der Einrich tung gemäss Fig. 6 bis 12 ist 1 eine Grund platte, welche die verschiedenen Einzelteile der Einrichtung und die Drähte der elektri schen Stromkreise trägt. Die in Fig. 6 darge stellte Ausführungsform ist rein schematisch veranschaulicht, und es können die verschie denen Einzelteile des Apparates auch auf ver schiedenen Trägern angebracht und eventuell voneinander entfernt angeordnet sein.
Auf der Grundplatte 1 ist eine Licht quelle 52 angebracht, welche durch eine Glüh lampe gebildet sein kann, welche zweckmässig einen flachen Glühfaden 53 besitzt, welcher in der in Fig. 6 ersichtlichen Ebene angeord net ist. Auf der einen Seite der Lampe 52 ist ein Träger 54 vorgesehen, welcher geeignet ist, eine zu untersuchende Probe oder eine Vergleichseinheit zu halten. Auf der Zeich nung ist der Träger 54 so dargestellt, dass er die Vergleichseinheit hält. Dieser Träger ist mit einem Schild 55 versehen, welcher eine Öffnung aufweist, durch welche die im wesentlichen ebene Oberfläche 56 der Einheit ciem Licht der Lampe 52 ausgesetzt ist.
Auf der entgegengesetzten Seite der Lampe 52 und zweckmässig in der gleichen Entfernung von derselben wie der Triger 54, ist ein zweiter Träger 54a angeordnet, wel cher ebenfalls mit einem Schild 55a versehen ist, der einen- Schlitz oder eine Öffnung auf weist, durch welchen die ebene Oberfläche 58 der zu untersuchenden Probe 59 dem Licht der Lampe ausgesetzt ist. Zwischen der Lampe und dem Träger 54 befindet sich ein Satz von Sammellinsen 60, und ein ähnlicher Satz von Sammellinsen 61 ist zwischen der Lampe und dem Träger 54a angeordnet. Um eine Überhitzung der Probe und der Einheit zu vermeiden, sind an geeig neten Stellen zwischen der Lampe und den Trägern 54, 54a Kühlzellen 62, 63 ange bracht.
Zwischen der Lampe und den Trägern 54, 54a sind ferner Verschluss- oder Dia phragma- Vorrichtungen 64, 65 vorgesehen, welche ge eignet sind, mehr oder weniger Licht von der Lampe abzuschneiden und dadurch den Be trag des von den exponierten Oberflächen der Einheit und der Probe reflektierten Lichtes zu regeln.
In den Fig. 10 und 10a ist eine Ausfüh rungsform der V erschlussvorrichtung 64 dar gestellt, wobei erwähnt sei, dass die Ver schlussvorrichtung 65 ähnlich ausgebildet sein bann. Die Verschlussvorrichtung 64 weist ein Paar Platten 64a, 64b auf, welche die Form von Scheiben besitzen. Jede der Platten 64a, 64b ist abwechselnd mit undurchsichtigen und durchscheinenden Quadranten versehen. Diese Quadranten können zweckmässig in der Weise hergestellt werden, dass die Platten ausge stanzt werden, derart, dass Öffnungen 66 ent stehen, welche mit Quadranten abwechseln, die nicht ausgestanzt sind.
Es ist ersichtlich, dass durch Drehen einer der Platten relativ zu der andern die offenen Quadranten in Deckung miteinander gebracht werden kön nen, wodurch ein Maximalbetrag von Licht durch die Verschlussvörrichtung hindurch tritt, während anderseits durch geeignete Einstellung der Platten die sich deckenden offenen Teile im Flächeninhalt verringert werden können, bis, falls gewünscht, die Öffnung vollständig abgeschlossen ist.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist die Stirnfläche der Scheibe oder Platte 64a mit Zähnen 67 versehen, welche mit einer Schnecke 68 auf einer Welle 69 in Eingriff stehen, wobei die Welle in auf der Grund platte 1 angebrachten Lagern ruht. Die Mit- tel zum Drehen dieser Welle werden im fol genden beschrieben.
Die bewegliche Platte oder Scheibe der Verschlussvorrichtung 65 ist mit einem Arm oder andern Mitteln versehen, welche mit einer Hubscheibe 7 0 in Berührung stehen, die a a uf einer Welle 71 angebracht ist, deren An- trieb im folgenden näher beschrieben wird.
Durch geeignete Formgebung der Hubscheibe 7 0 kann die Verschlussvorrichtung 65 in der einen oder andern Richtung eingestellt wer den, und zwar mit variabler Geschwindigkeit je nach Wunsch.
Eine Welle 72 ist in auf der Grundplatte 1 angebrachten Lagern drehbar und ange nähert parallel mit den optischen Achsen der Sammellinsen 60, 61 angeordnet, das heisst die Welle 7 2 ist angenähert senkrecht zu den Ebenen der exponierten Oberflächen 56 und 58 der Einheit und der Versuchsprobe. Die Welle 72 trägt ein Zahnrad 73, welches in ein auf der Welle eines Elektromotors 74 sitzen des Zahnrad eingreift, welcher durch Drähte an die Hauptleitungen<B>75,</B> 7 6 angeschlossen ist.
Die Welle 72 trägt eine Vorrichtung 7 7 zur Erzeugung von Blitzen, welche eine zweckmässig aus Glas bestehende Scheibe auf weist, die abwechselnd durchscheinende Quadranten 20 und reflektierende Quadran ten 21 besitzt. Die reflektierenden Flächen der Quadranten 21 sind gegen das von der Versuchsprobe 59 reflektierte Licht gerichtet, und die Ebene der Scheibe ist so angeordnet, da ss sie im wesentlichen gleiche Winkel mit den Lichtstrahlen B1 und BZ bildet, welche von den Oberflächen 56 und 58 der Einheit 57 und der Probe 59 reflektiert werden. Um diese Lichtstrahlen genau richten zu können, sind in dieselben Linsen 80, 81 gelegt.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, tritt der von der Ein heit 57 reflektierte Lichtstrahl durch die Linse 80 und durch die durchscheinenden Sektoren 20 der Scheibe 77 und durch einen schmalen Schlitz 83 in einem Schild 82, wel cher in der Nähe der einen Oberfläche der Scheibe angeordnet ist. Anderseits trifft der von der Versuchsprobe 59 reflektierte Strahl auf die reflektierenden Sektoren 21 der Scheibe 77 und wird durch diese reflektieren den Flächen so reflektiert, dass er die gleiche Bahn L durchläuft wie der Strahl B1 und durch den Schlitz 88 hindurchtritt. Die Dre hung der Welle 72 mit ihrer Scheibe 7 7 be wirkt daher, dass das von der Einheit 57 und von der Versuchsprobe 59 reflektierte Licht in abwechselnden Blitzen durch den Schlitz 83 tritt und die Bahn L durchläuft.
Diese abwechselnden Lichtblitze gelangen dann durch eine Linse 85 in ein Prisma 84, wel ches das Licht zerstreut und ein langgestreck tes Spektrum bildet. In die Bahn des Lich tes, welches aus dem Prisma austritt, ist eine Linse 86 gelegt.
Eine gleitend angeordnete Stange 87 ist in geeigneten Lagern angebracht. Diese Stange 87 trägt einen Schild 87a, der mit einer Öff nung oder einen Schlitz 88 versehen ist. An dem Schild 87a ist eine Quarzstange oder -Rohr 89 so befestigt, dass das Ende der Stange oder des Rohres mit der Öffnung 88 coinzidiert. Die Stange oder das Rohr 89 ist in einem drehbaren Halter 89a angebracht, so dass sie entsprechend der Bewegung der glei tenden Stange 8 7 schwingbar ist. Das ent gegengesetzte Ende der Stange oder des Roh res 89 ist gegen das Fenster einer photoelek trischen Zelle 90 gerichtet.
Wenn es auch zweckmässig ist, zum Rich ten des Lichtes von der Öffnung in das Fen ster der photoelektrischen Zelle ein Rohr oder eine Stange aus Quarz zu verwenden, so könnte für diesen Zweck auch eine Reihe von Spiegeln dienen, oder die Zelle könnte auch auf der Stange 8 7 angebracht sein, so dass die Zelle sich mit der Öffnung 88 bewegt.
Die photoelektrische Zelle 90 oder eine gleichwertige Vorrichtung wird zweckmässig in eine Schutzhülle 91 eingeschlossen, welche einem Rahmen bestehen kann, der mit Drahtgeflecht bedeckt ist, oder durch eine an dere Anordnung gebildet sein kann, welche geeignet ist, die Zelle gegen zufällige elek trische Störungen zu schützen.
Da der Strom in einer solchen Zelle äu- #erst klein ist, zum Beispiel von der Grössen- ordnung 10-10 Amp., so sind demgemäss Mit- iel zur Verstärkung dieses Stromes vorge sehen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, sind drei Verstärkungsstufen Al, A2, A3 vorgesehen, wobei thermionische Röhren oder gleichwer tige Vorrichtungen bekannter Art in zweck entspreckenden Schaltungen verwendet wer den können.
Der verstärkte Strom fliesst von der letz ten Verstärkungsstufe durch Drähte 93, 94 zu einer Richtungsvorrichtung 95 auf der Welle 72.
Die Richtungsvorrichtung weist einen Träger auf, welcher isolierte, leitende Seg mente 96, 9,7 trägt (Fig. 11), welche mit Bürsten 98, 99, 100, 101 in Berührung stehen. Die Bürsten 98 und 100 sind mit Drähten 93, 94 verbunden, während die Bürsten 99 und 101 durch Drähte 102, 103 an die Klemmen eines Gleichstrom-Galvanometerrelais G an geschlossen sind. Entsprechend der Bewegung des Galvanometerkontaktes wird ein Strom kreis durch die Drähte 104 und 105 oder durch die Drähte 104 und 107 geschlossen. Der Draht 104 steht in Verbindung mit einer geeigneten Stromquelle, beispielsweise einer Batterie B3. Der Draht 107 ist durch einen Draht 107a mit der einen Klemme eines Mag netes 108 einer Relaiseinrichtung R2 verbun den.
Die andere Klemme des Magnetes 108 ist durch einen Draht<B>109</B> mit der Batterie B3 verbunden. Der Draht<B>109</B> ist ferner mit der einen Klemme eines Magnetes 119 eines zwei ten Relais B' verbunden. Die andere Klemme des Magnetes 119 ist durch einen Draht 117 mit dem Draht 105 verbunden.
Die eine Klemme eines Magnetes 1.06 eines dritten Relais R' ist mit dem Draht 109 ver bunden, und seine andere Klemme ist durch einen Draht 110 mit einem Kontakt eines Schalters 11.1 verbunden. Der andere Kontakt des Schalters ist durch Drähte 112, 113 mit einem Stromschliesser 4 verbunden, welcher eine isolierte Scheibe aufweist, die auf einem Teil ihres Umfanges ein Metallsegment be sitzt und auf einer Welle 115 angebracht ist, welche in auf der Grundplatte 1 angebrachten Lagern ruht. Ein Draht 11.6 erstreckt sich von diesem Stromschliesser zu dem Draht 105. Drähte 113b, 113e erstrecken sich vom Strom schliesser 114 zu den Drähten 104 bezw. 107.
Ein Elektromotor M1 ist auf der Grund platte angebracht, und die Klemmen dieses Motors sind durch Drähte 120, 121 mit dem Relais R1 verbunden. Dieses Relais umfasst eine feste Klemme 122 und ein bewegliches Kontaktglied 123, welches unter dem Einfluss des Magnetes 106 steht. Dieses Relais R1 be herrscht den Stromfluss von den Zuführungs drähten 122a, 123a zum Motor Ml.
Ein umkehrbarer Elektromotor M2 ist auf der Grundplatte 1 angebracht, und die Feld wicklung dieses Motors ist durch einen Draht 124 mit dem beweglichen Kontaktglied 125 des Relais R2 verbunden. Ein fester Kontakt 129 dieses Relais ist mit dem Zuführungs draht 75 verbunden, welcher auch mit einem festen Kontakt 130 des Relais R3 verbunden ist. Die andere Klemme der Feldwicklung des Motors M2 ist durch einen Draht 127 mit dem beweglichen Kontaktglied 128 des Relais R3 verbunden. Die eine Klemme des Ankers des Motors M2 ist durch einen Draht 126 mit der Hauptstromzuleitung 76 verbunden, während die andere Ankerklemme durch einen Draht 126a mit den im folgenden beschriebenen Stromunterbrechern 153, 154 verbunden ist. Ein Draht 126b verbindet den andern festen Kontakt 126e des Relais R3 mit dem Strom unterbrecher 154.
Ein Draht 126e verbindet die feste Klemme 126f des Relais R2 mit dem Stromunterbrecher 153.
Die Welle 115, welche den Stromschliesser 114 trägt, trägt ferner eine Hubscheibe 131, an welche eine Rolle 132 anliegt. Diese ist n einem Gestell 133 angebracht, das von der an einem Gestell 133 angebracht, das vou der Stange 8 7 getragen wird. Federn 134 halten die Rolle 132 in Berührung mit der Hub scheibe 131. Wenn die Welle rotiert, wird da her die Stange gezwungen, in ihren Führun gen zu gleiten, so dass die Öffnung 88 längs des Bandspektrums F bewegt und die photo elektrische Zelle nacheinander Licht von ver schiedenen Wellenlängen ausgesetzt wird.
Die Welle 115 trägt ferner eine Trommel 135, welche dazu bestimmt ist, einen Wachs- zylinder, ein Papierblatt oder eine andere Fläche zu tragen, welche geeignet ist, eine Registrierung aufzunehmen. Die Welle 11. trägt ein Zahnrad 136, das in ein Zahnrad auf der Welle 13 7 eingreift, die ihrerseits ein Zahnrad 138 trägt, welches in ein Zahnrad 139 auf der Welle des Motors M1 eingreift.
Die Welle 115 trägt ferner geeignete Mit tel 140 zum Antreiben einer Welle 141, wel che ihrerseits durch geeignete Antriebsmittel 142 die Welle 71 dreht, die die Hubscheibe 70 trägt, welche die Verschlusseinrichtung 65 einstellt.
Die Welle 69, welche die Mittel zum Ein stellen der Verschlussvorrichtung 64 trägt, ist mit einem Zahnrad 145 versehen, welches in ein Zahnrad 146 auf der Welle des Motors ä\ eingreift, so dass die Welle 69 überein stimmend mit der Drehrichtung des Motors 312 in der einen oder andern Richtung gedreht wird, wodurch die Verschlussvorrichtung 64 geöffnet oder geschlossen wird.
Die Welle 69 weist einen mit Gewinde versehenen Teil 147 auf, auf welchem ein mit Muttergewinde versehener Teil 148 sitzt (Fig. 8), der einen Teil eines sich hin- und herbewegenden Wagens 118a bildet. Letzterer trägt einen Hebel 149, der über der Ober fläche der Trommel 135 sich befindet und einen Schreibstift 150 trägt, welcher geeignet ist, mit der Trommel zwecks Erzeugung der Registrierung zusammenzuwirken. Der hin- und herbewegliehe Wagen weist einen sieh nach hinten erstreckenden Teil auf, der einen Schlitz 1.52 besitzt, in welchen eine Füh rungsstange 1:)1 aus Metall eingreift, welche durch isolierte Träger auf der Grundplatte 1 gehalten ist.
Die Stange 151 trägt die Strom unterbrecher<B>15ä,</B> 154, welche in der Nähe der Enden der Trommel angeordnet sind. Diese Stromunterbrecher befinden sich mit dem Motor M\ in Stromkreisen, wie oben dar gelegt wurde.
Jeder Stromunterbrecher utn- fasst normaler Weise sich berührende Kon- takte, von denen der bewegliche auf der Bahn einer Stange 155 angeordnet ist, welche auf dem Wagen angebracht ist, so dass, wenn der Wagen sich dem einen oder dem andern Ende der Trommel nähert, die Stange 155 den ent sprechenden Stromunterbrecher angreift und so den Strom durch den Motor M2 unterbricht und dadurch eine zu weitgebende Bewegung des Wagens automatisch verhindert.
Der Wagen trägt ferner eine Kontaktvor richtung, deren Kontaktglied 156 in leitender Verbindung mit der Stange 151 steht und zwischen einem festen Kontakt 157 und einem einstellbaren Kontakt 158 angeordnet ist, welche letzterer auf einem gleitenden Block 159 angebracht ist, der sich auf einer Stange 160 befindet, welche in isolierenden Trägern auf der Grundplatte 1 angebracht ist. Die Stange 151 ist durch einen Draht 156a mit dem Draht 112 verbunden, und die Stange 160, welche die Kontakte 157 und 158 trägt, ist durch Drähte 113a und 113b mit dem Stromkreis des Relais R' verbunden, so dass, sobald der Kontaktteil 156 einen der Kontakte 157 oder 158 berührt, der Magnet 106 erregt und der Stromkreis des Motors M1' unterbrochen wird.
Wenn sich daher der Wa gen in der einen oder andern Richtung be wegt und den Kontakt 156 in Berührung mit einem der Kontakte 157 oder 158 bringt, so wird der Motor M1 der Trommel angehalten, während der Motor M2 weiterläuft und be strebt ist, den Verschluss 64 so einzustellen, dass das Licht von der Probe und der Einheit miteinander ausgeglichen wird. Während die ser Bewegung bewegt sich der Schreibstift 150 längs eines Teils des Trommelzylinders, während der Gleitblock 159 durch den Kon taktteil 156 fortgeschoben wird.
Die Einstel lung der beweglichen Teile ist derart, dass, wenn Gleichgewicht erreicht ist und der Strom durch den Motor M2 unterbrochen wurde, der Verschluss um einen geringen Be trag unterhalb des Gleichgewiehtspunktes be wegt wird, wodurch eine geringe Umkehrung hervorgerufen wird, welche genügt, um den Kontakt des Gliedes 156 mit dem Block 159 zu unterbrechen. Der Motor M1' läuft nun wie der an, setzt die Trommel in Bewegung und stellt die Öffnung 88 auf einen neuen Punkt des Spektrums ein, und der Ausgleichsvor gang wiederholt sich.
Bei der Benutzung des Apparates wird die Einheit 57 auf dem Träger 54 angebracht, und die zu untersuchende Probe wird auf dem Träger 54a angebracht, so dass ihre Ober fläche 58 dem Schlitz im Schild 55a ausge setzt ist. Die Lampe wird nun eingeschaltet, wobei Licht von der Lampe in entgegenge setzten Richtungen durch die Sammellinsen 60, 61 hindurchtritt und die Einheit 57 und die Probe 59 beleuchtet. Das von den Ober flächen 56, 58 reflektierte Licht tritt durch die Linsen 80, 81 und wird durch die Dre h ung der Scheibe 77 in abwechselnden Blitzen auf der Bahn L durch die Linse 85 zum Prisma 81 geleitet.
Das Prisma zerstreut das Licht, welches durch die Linse 86 tritt und bildet das Bandspektrum S. Es sei angenom men, dass sich der Schlitz 87 in der in Fig. 6 gezeichneten Lage befindet, in welcher die Offnung 88 dem roten Ende des Spektrums ausgesetzt ist, und @dass die Verschlüsse 61 und 65 so eingestellt sind, da.ss ein grösserer Betrag roten Lichtes von der Einheit 57 als Non der Probe 59 reflektiert wird, so da.ss die Energie der von der Einheit erzeugten Blitze an dem roten Ende des Spek trums grösser ist als die Energie der von der Probe empfangenen Blitze.
Die photoelek trische Zelle 90 ist daher Schwankungen in der Energie unterworfen, so dass in dieser Zelle ein pulsierender Strom auftritt. Dieser Strom wird durch den Verstärkerstromkreis verstärkt und gelangt nach der Verstärkung zu der Richtungsvorrichtung 95, wo er ge richtet \wird, und dann zu dem Galvanometer G. Der Strom fliesst immer in Übereinstim- inung mit der Richtung des Stromes in jedem Zeitpunkt entweder durch die Drähte 104, 105 oder durch die Drähte 104, 107.
An genommen dieser Strom fliesse durch die Drähte 10:1, <B>107,</B> so wird der Magnet des Relais R' erregt, wodurch der Kontaktteil 1-95 gegen den Kontakt 129 angezogen wird und ein Stromkreis durch den Motor LU' in einer Richtung geschlossen wird, dass sich die Welle 69 derart dreht, da,ss der Verschluss 64 allmählich geschlossen wird. Diese Wirkung setzt sich fort. bis der Verschluss das Licht von der Einheit 57 in einem solchen Masse a a boeschnitten hat, class die roten Strahlen von der Einheit nicht stärker sind als diejenigen der Versuchsprobe 59.
Wenn dies erreicht ist, sind die von der photoelektrischen Zelle auf genommenen Lichtblitze angenähert von glei cher Intensität, worauf der Strom in dieser Zelle gleichförmig wird und der Verstärker stromkreis unwirksam wird. Das Galvano meter G bewegt sich dann in die Nullage, der Magnet 108 wird aberregt und der Stromkreis durch den Motor M2 wird unterbrochen, so dass die Wellen 69 und der Verschluss 64 still stehen.
Beim Beginn der oben beschriebenen Vor gangsfolge war der Kontaktteil 123 des Re lais R1 in Berührung mit dem Kontakt 122, wodurch der Stromkreis durch den die Trom mel antreibenden Motor Ml geschlossen wurde. Wenn aus irgend einem Grund beim Beginn des Vorganges der Magnet 106 erregt war und dadurch den Stromkreis offen hielt, so kann seine Erregung zwecks Schliessens des Motorstromkreises durch Betätigung des Schalters 111 aufgehoben werden. Da die Drehung der Welle 69 eine Bewegung des hin- und herbewegbaren Wagens 148a längs der Trommel bewirkt, so beginnt der Schreib stift 150 sogleich eine Registrierung auf der Trommel vorzunehmen, und zwar so lange, als der Wagen fortfährt sich zu bewegen, fährt der Schreibstift fort, derartige Regi strierungslinien auf der Trommel anzu bringen.
Beim Einstellen des Verschlusses 64 zur Erzielung gleicher Energie von der Einheit und von der Versuchsprobe erzeugt die Träg heit der Teile eine Weiterbewegung, durch welche ein W iederanlassen des Motors M2 mit umgekehrtem Drehsinn und damit infolge des Kontaktunterbruches an der Kontaktvorrich tung 156, 157, 158 ein Wiederanlassen des Motors M1 entsteht, wodurch die Hubscheibe 131 betätigt wird und die Öffnung 88 an ei nen andern Punkt des Spektrums bewegt wird. An dieser Stelle kann die von der Ein- heit und von der Versuchsprobe empfangene Energie wieder verschieden sein. Die photo elektrische Zelle wird daher unmittelbar wie der wirksam, entweder um das Relais R2 wie der zu erregen, oder in Übereinstimmung mit einer abweichenden Anzeige des Galvano meters das Relais R3 zu erregen.
In dem er sten Fall dreht sich der Motor M2 wieder in derselben Richtung wie vorher, während im letzteren Fall der Motor IN' sieh in entgegen gesetzter Richtung dreht, wodurch der Wa gen mit dem Schreibstift 150 entgegengesetzt der bisherigen Richtung bewegt wird. Gleich zeitig wird der Verschluss 64 in der ent sprechenden Richtung bewegt, und zwar ent weder um den Betrag des von der Einheit re flektierten Lichtes zu vermindern oder zu er höhen.
Während der oben beschriebenen Vor gänge kann der Verschluss 6 5 durch die Hub scheibe 6 7 so eingestellt werden, dass das von der Versuchsprobe erhaltene Licht auf einen bestimmten Betrag eingestellt wird (in Über einstimmung mit der Stellung der Öffnung 88 mit Bezug auf das Spektrum), um das ver änderliche Verhältnis der Reflektion der re flektierenden Flächen der Scheibe 77 an ver schiedenen Teilen des Spektrums auszu gleichen.
Wenn in irgend einem Zeitpunkt. der Wagen das eine oder das andere Ende der Trommel erreichen sollte, unterbricht der '-'tromunterbrecher 155 den Strom bei 153 oder 154, der durch den Motor M' fliesst, wo durch der Schreibstift verhindert wird, von dem Ende der Trommel abzugleiten. Nach je der vollständigen Umdrehung der Welle 115 schliesst ferner der Schalter 11-1 automatisch die über ihn führenden Stromkreise, wodurch das Relais R' veranlasst wird, den durch den i%@lotor .11' fliessenden Strom zu unterbrechen.
Die beiden Relais R' und P3 sind dann beide in Tätigkeit, wodurch der Strom durch den Motor 11' unterbrochen wird, so dass dann beide Motoren stillstehen.
Fig. 1\? zeigt eine Registrierung, wie sie durch den Apparat erhalten wird, und zwar das Resultat der Untersuchung von Proben gelber und blauer Farbe.
Bei der Ausführungsform des Apparates gemäss Fig. 13 bis 15 ist 1 eine Grundplatte, welche die verschiedenen Einzelteile des Apparates und die Drähte der elektrischen Stromkreise trägt. Die in Fig. 13 dargestellte Ausführungsform ist rein schematisch veran. schaulicht, und es können die verschiedenen Einzelteile des Apparates auch auf verschie denen Trägern angebracht und eventuell von einander entfernt angeordnet sein.
Auf der Grundplatte 1 ist eine Licht quelle 52 angebracht, welche durch eine Glühlampe gebildet sein kann, die zweck mässig einen flachen Glühfaden 53 besitzt, welcher in der in Fig. 13 ersichtlichen Ebene angeordnet ist. Auf der einen Seite der Lampe 52 ist ein Träger 54 vorgesehen, wel cher geeignet ist, eine Versuchsprobe oder eine Vergleichseinheit zu halten. Auf der Zeichnung ist der Träger 54 so dargestellt, dass er die Vergleichseinheit hält. Der Träger ist mit einem Schild 55 versehen, welcher eine Öffnung aufweist, durch welche die im wesentlichen ebene, senkrechte Oberfläche 56 der Einheit 57 dem Licht der Lampe 52 aus gesetzt ist.
Auf der entgegengesetzten Seite der Lampe 52 und zweckmässig im gleichen Ab stand von dieser wie der Träger 54 ist ein zweiter Träger 54a angebracht, welcher mit einem Schild 55a versehen ist, der eine Öff nung hat, durch welche die Oberfläche 58 der Versuchsprobe 59 dem Licht der Lampe aus gesetzt wird.
Zwischen der Lampe und dem Träger 54 ist ein Satz von Sammellinsen 60 angeordnet, und ein ähnlicher Satz von Sammellinsen 61 ist zwischen der Lampe und dem Träger 54a angeordnet. Um eine Überhitzung der Probe und der Einheit zu verhüten, sind an geeig neten Stellen zwischen der Lampe und den Trägern Kühlzellen 62, 63 vorgesehen.
Zwischen der Lampe und den Trägern 54, 54a sind Verschluss- oder Diaphragma-Vor- zichtungen 64, 65 angeordnet, welche geeig net sind, das Licht von der Lampe mehr oder weniger abzuschneiden und so den relativen Betrag des von den exponierten Oberflächen der Einheit und der Probe reflektierten Lich tes zu bestimmen.
Fig. 10 und 10a zeigen die Verschlussvor richtung 64, und ihre Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche wie oben beschrie ben.
Die bewegliche Platte oder Scheibe der Verschlussvorrichtung 65 ist mit einem Arm versehen, mit welchem eine Feder 65b verbun den ist, welche bestrebt ist, die bewegliche Platte oder Scheibe in einer bestimmten Rich tung zu drehen, beispielsweise so, dass die maximale,Offnung der VerschlussvorrichtunIr erreicht wird. Ein biegsames Band 6,5c oder ein anderes geeignetes Verbindungsorgan ver bindet den Arm mit einem Teil 65d, welcher durch eine Hubscheibe<B>170</B> auf einer Welle <B>115</B> betätigt wird, wie im folgenden näher be schrieben wird.
Durch geeignete Formgebung der Hubscheibe 1,70 wird die Verschlussein- richtung 65 in der einen oder andern Rich tung mit veränderlicher Geschwindigkeit je nach Wunsch eingestellt.
Eine Welle 72 ruht in auf der Grund platte angebrachten Lagern. Diese Welle ist angenähert parallel mit den optischen Axen der Linsen 60 und 61, das heisst die Welle ist angenähert senkrecht zu den exponierten Oberflächen 56 und 58 der Einheit und der Versuchsprobe angeordnet. Diese Welle 72 trägt ein Zahnrad 73, welches in ein Zahnrad auf der Welle eines Synchronmotors 74 ein greift, welcher durch Drähte an die Haupt leitungen 175, 176 angeschlossen ist, welche m it Wechselstrom von bestimmter, ange nähert gleichbleibender Periodenzahl (zum Beispiel 60 Perioden in der Sekunde) von einer beliebigen Stromquelle aus gespeist werden.
Die Welle 72 trägt eine Vorrichtung 77 zur Erzeugung von Blitzen, wie sie im Zu sammenhang mit der Fig. 6 'erläutert wurde, und Licht wird von der Probe 59 und der Einheit 57 abwechselnd längs einer Bahn L einem Dispersionsprisma 84 in einer Weise zugeführt, welche ähnlich der in Zusammen hang mit Fig. 6 beschriebenen ist.
Die Tourenzahl des Motors 74 und das Übersetzungsverhältnis zwischen der Motor welle und der Welle 72 ist so, dass die An zahl der Lichtblitze pro Sekunde sowohl von der Einheit als auch von der Probe gleich der Periodenzahl des elektrischen Stromes in den Hauptleitungen 175, 176 ist.
Diese abwechselnden Lichtblitze gelangen zunächst durch die Linse 85 in ein Disper sionsprisma 84 oder in eine andere geeignete gleichwertige Vorrichtung, welche das Licht zerstreut, so dass ein langgestrecktes Band spektrum S gebildet wird. In die Bahn des von dem Prisma 84 austretenden Lichtes ist eine Linse 86 eingeschaltet und das rote Ende des Spektrums befindet sich bei R und das violette Ende bei V.
Das Prisma ist auf einem rotierenden Träger 188 angebracht, welcher langsam ent weder kontinuierlich oder schrittweise mit- telst Verbindungen 188a, die durch eine Hub scheibe 188b auf der Welle 65 betätigt wer den und schon oben beschrieben sind, einge stellt wird. Diese Einstellung des Trägers 188 bewirkt ein Verschieben des Spektrums S in seiner Längsrichtung.
Ein Schild 187 ist fest auf der Grund platte 1 angebracht und weist eine schmale Öffnung 185 auf, welche geeignet ist, Licht von einem begrenzten Bereich des Spektrums durchtreten und in das Fenster 189 einer photoelektrischen Zelle 90 eintreten zu lassen.
Bei der beschriebenen Anordnung schwingt eine Drehung der Welle 115 mit ihrer Hub scheibe 188b den Träger 188 einmal aus, so dass die Zelle 90 nacheinander Licht von ver- schiedenenWellenlängen ausgesetzt wird, bei spielsweise an einem Ende des Spektrums be ginnend und langsam entweder kontinuierlich oder aussetzend bis zum andern Ende des Spektrums fortschreitend. Wenn bei einer be stimmten Wellenlänge des Lichtes die von der Zelle von der Einheit aufgenommene leuchtende Energie grösser ist als die von der Probe aufgenommene, oder umgekehrt, so ent steht eine Schwankung oder Pulsation des Stromes in der Zelle mit der Periodenzahl des Stromes der Hauptleitungen.
Diese Pulsatio- nen werden solange andauern, als ein Unter schied in der Intensität der leuchtenden Ener gie bei den der Zelle zugeführten Lichtblitzen vorhanden ist. Wenn die von der Probe und der Einheit der Zelle zugeführte, leuchtende Energie gleich wird, hört der Strom in der letzteren auf zu pulsieren. Der Strom in der photoelektrischen Zelle kann daher dazu be nutzt werden. Unterschiede oder Gleichheit der von der Einheit und der Probe bei einer bestimmten Wellenlänge abgegebenen Licht intensität anzuzeigen.
Da jedoch der Strom in der photoelektrischen Zelle äusserst gering, beispielsweise von der Grössenordnung von 10-i Amp. ist, so sind demgemäss Mittel zur Verstärkung dieses Stromes vorgesehen. Zweckmässig werden zur Verstärkung dieses Stromes thermionische Röhren oder gleich wertige Vorrichtungen bekannter Art ver wendet, welche, wie auf der Zeichnung dar gestellt, geeignet geschaltet sind, zum Bei spiel wie in Fig. 14, wo drei Verstärkungs stufen A1, A2, <I>AS</I> vorgesehen sind.
Die Zelle 90 ist mit einem Schutzring 90a aus Metall versehen, welcher in den Verstärkerstrom- kreis wie aus der Zeichnung ersichtlich einge schaltet ist. Zweckmässig werden in den Ver- stärkerstromkreisen Kondensatoren C und X vorgesehen, welche so bemessen sind, dass nur Strom von angenähert 60 Perioden verstärkt wird.
Der Plattenstromkreis der Verstärker stufe As enthält die Primärwicklung 1.9\? des Transformators T, dessen Sekundär wicklung 193 durch Drähte 194, 195 an einen umkehrbaren Motor ?b1' an geschlossen ist.
Wie ersichtlich, wird de_r Strom von der Sekundärwicklung 193 des Transformators dem Rotor des Motors M2 zu geführt, während die Feldwicklung dieses Motors mit Wechselstrom von den Hauptlei tungen<B>175,</B> 1-76 gespeist wird. Während aus gewissen Gründen diese Anordnung, das heisst der Anschluss der Sekundärwicklung des Transformators an den Rotor und die Speisung des Motorfeldes mit Wechselstrom von den Hauptleitungen, vorzuziehen ist, könnte auch die umgekehrte Anordnung ver wendet werden.
Die Welle des Motors M2 trägt ein Ritzel 206, das in ein Zahnrad 295 auf der Welle 69 eingreift, welche, wie oben erwähnt, den beweglichen Teil 64a der Verschlussvorrich tung 64 betätigt, so dass, wenn sich der Motor in der einen oder andern Richtung dreht, der Verschluss geöffnet oder geschlossen wird.
Die Welle 65c ruht in auf der Grund platte 1 angebrachten Lagern und trägt eine Registriertrommel 135, welche einen Wachs zylinder, ein Papierblatt oder eine andere zur Aufnahme von Registrierungen geeignete Fläche tragen kann. Wie früher erwähnt, trägt die Welle 65c ferner die Hubscheiben 170 und 188b zur Betätigung des Verschlus ses 65 und zur Bewegung der Dispersionsvor richtung 84 derart, dass die photoelektrische Zelle nacheinander verschiedenen Teilen des Dandspektrums ausgesetzt wird. .
Auf der Welle 65e sitzt ein Zahnrad 207, welches in eine nicht dargestellte Schnecke auf einer Welle 208 eingreift Auf letzterer sitzt ein Zahnrad 209, welches in ein Zahn rad 210 auf der Welle eines Elektromotors M1 eingreift, welchem Wechselstrom von den Hauptleitungen 175, 176 zugeführt wird.
Die Welle 69 weist einen mit Schrauben gewinde versehenen Teil 211 auf, auf wel chem ein früher beschriebener Wagen 148a hin- und herbewegbar ist.
Die Stange 151 trägt Stromunterbrecher 153, 154, welche in der Nähe der Enden der Trommel 135 angeordnet sind. Diese Strom unterbrecher liegen in einem Stromkreis mit dem oben erwähnten Motor M2. Jeder Strom unterbrecher besitzt normal sich berührende Kontakte, von denen der eine bewegliche Kon takt in der Bahn einer auf dem Wagen ange brachten Stange 155 angeordnet ist, so dass, wenn sich der Wagen zu sehr dem einen oder andern Ende der Trommel nähert, die Stange 155 den entsprechenden Stromunterbrecher angreift und dadurch den durch den Motor 31= fliessenden Strom unterbricht. wodurch eine gegebenenfalls eintretende, zu weite Be wegung des Wagens verhindert wird.
Bei der Verwendung des Apparates wird die Einheit 57 auf dem Träger 54 und die zu untersuchende Probe, mit ihrer Fläche 58 dem Schlitz im Schilde 55a ausgesetzt, auf dem Träger äla angebracht. Die Lampe 42 wird nun eingeschaltet und ihr Licht tritt in entgegengesetzten Richtungen durch die Sammellinsen 60, 61 und beleuchtet die Ein heit 5 7 und die Probe 59. Das von den Flä chen 56 und 58 reflektierte Licht tritt durch die Linsen 80, 81 und wird, da die Scheibe 77 rotiert, in abwechselnden Blitzen auf der bahn L durch die Linse 85 der Dispersions- v orrichtung 84 zugeführt.
Nach der Zerstreu ung dieses Lichtes tritt es durch die Linse 86 und bildet bei S ein Bandspektrum, wel ches abwechselnd aus Spektren besteht, die durch die Dispersion der Lichtblitze von der Einheit und der Probe gebildet sind. In der in I ig. 13 dargestellten Lage ist der Träger 188 so eingestellt, dass sich das violette Ende des Spektrums gegenüber dem Schlitz 185 be findet, so dass die photoelektrische Zelle nur der violetten Komponente des von der Einheit und der Probe reflektierten Lichtes ausge setzt ist.
Angenommen, dass zum Beispiel die photoelektrische Zelle dem roten Ende des Spektrums ausgesetzt ist, und dass die Ver schlüsse 64 und 65 so eingestellt sind, dass ein grösserer Betrag roten Lichtes von der Einheit 57 als von der Probe 59 reflektiert wird. Die photoelektrische Zelle 90 wird da her wechselnden Energieschwankungen un terworfen, so dass ein pulsierender Strom in dieser Zelle auftritt. In Fig. 15 gibt die Linie P schematisch den Charakter des - in der photoelektrischen Zelle pulsierenden Stromes an.
Wie schon erwähnt, ist die Periodenzahl dieses Stromes gleich der Periodenzahl des den Hauptleitungen 175, 176 zugeführten Stromes, und zwar infolge der erwähnten Tatsache, dass die die Blitze erzeugende Scheibe von dem Motor 7 4 in einem genauen und vorausbestimmten Übersetzungsverhält nis angetrieben wird. Der pulsierende Strom der Zelle 90 wird mittelst der oben erwähn ten Verstärkungsvorrichtung verstärkt und fliesst durch die Primärwicklung 192 des Transformators T als ein verstärkter, pul sierender Strom von der gleichen Perioden zahl wie der ursprüngliche Strom in der Zelle 90.
Dieser in der Primärwicklung des Trans formators fliessende pulsierende Strom indu ziert einen Wechselstrom von gleicher Perio denzahl in der Sekundärwicklung 193 des Transformators, welcher bei A in Fig. 15 schematisch dargestellt ist. Der Wechselstrom des Transformators T wird dem Rotor des Motors M2' zugeführt und, angenommen, dass dieser Wechselstrom in dem Rotor gleiche Phase besitzt wie der Wechselstrom in der Feldwicklung des Motors, so wird der Motor in einer gewissen Richtung gedreht.
Angenommen, dass der Apparat zweckent sprechend konstruiert ist, und dass die rote Komponente des Lichtes von der Einheit 57 grösser ist als diejenige von der Probe, wie eben erwähnt, so dreht die Rotation des Mo tors die Welle 69 in solcher Richtung, dass der V erschluss 64 allmählich geschlossen wird, so dass ein Teil des Lichtes von der Ein heit 57 abgeschnitten wird und gleichzeitig der Wagen 148a längs der rotierenden Trom mel 135 bewegt und der Schreibstift 150 ver anlasst wird, ein Registrierzeichen auf der Trommel anzubringen.
Diese Bewegungen des Motors M2, der Welle 69, des Schreibstiftes 150 und des Verschlusses 64 fahren fort, bis so viel Licht von der Einheit 57 abgeschnit ten ist, dass bei dem betreffenden Teil des un ter Beobachtung- stehenden Spektrums Licht von gleicher Intensität von der Einheit und der Probe durch die photoelektrische Zelle aufgenommen wird. Sobald dieser Gleichge wichtszustand erreicht ist, hört der Strom in der Zelle 90 auf zu pulsieren, worauf die Ver stärkung aufhört und kein Wechselstrom mehr in der Sekundärwicklung 193 des Transformators induziert wird. Der Rotor des Motors M2 wird nun nicht mehr mit Strom versorgt und dieser Motor steht still.
Der Motor M1 fährt jedoch fort, die Trom mel 135 und die Welle 65e zu drehen, wo- durch die Hubscheibe 188b gedreht und der Träger 188 in eine neue Lage bewegt wird. Wie oben erwähnt, besitzt die Hubscheibe 188b eine solche Form, dass der Träger 188 langsam gleichförmig bewegt wird, oder auch eine schrittweise oder intermittierende Bewe gung erhält. In jedem Fall wird der Träger 188 nach Stillsetzen des Motors M2 bewegt, wo durch die Lage des Bandspektrums <B>8</B> relativ zur photoelektrischen Zelle verschoben wird und die Zelle einem neuen Teil des Spektrums ausgesetzt wird.
Wenn in dieser neuen Lage das Licht, von der Einheit. und der Quelle verschiedene Intensität aufweist, so tritt die erwähnte Folge von Vorgängen wieder ein, und wenn unter diesen neuen Bedingungen das Licht von der Einheit 57 noch intensiver ist als das von der Probe, wird sich der Motor Al' wieder in der gleichen Richtung bewegen und dadurch den Verschluss 64 weiter al-)- achliessen.
Wird hingegen angenommen, dass in der neuen Lage der photoelektrischen Zelle das Licht von der Probe 59 das Intensivere ist, so wird wiederum ein pulsierender Strom in der photoelektrischen Zelle entstehen.
In Anbe tracht der Tatsache, dass das Licht von der Probe 59 von den Oberflächen 21 der Scheibe, welche um 90 gegenüber denjenigen Sektoren der Scheibe verschoben sind, welche Licht von der Einheit durchlassen, reflektiert wird, wird die Phase der Pulsationen in der photo elektrischen Zelle verschoben, wie dicc bei spielsweise bei P1 in Fig. 15 schematisch ver- anscha.ulicht ist.
Diese Phasenverschiebung des in der photoelektrischen Zelle pulsieren den Stromes bewirkt eine entsprechende Phasenverschiebung des Wechselstromes in der Sekundärwicklung des Transformators welche Änderung schematisch bei Al in Fig. 15 veranschaulicht ist. Da. die Phase des Wechselstromes in der Feldwicklung des Motors 1V1= unverändert bleibt, bewirkt diese Phasenverschiebung des Rotorstromes so gleich eine Umkehr des Motors.
Diese Um kehr des Motors M' bewirkt eine Drehung der Welle 69 in einer Richtung, welche entgegen gesetzt zu der oben erwähnten ist, so class der Wagen 148 in entgegengesetzter Richtung längs der Trommel bewegt wird und gleich zeitig den Verschluss 64 allmählich öffnet. Diese Wirkung setzt sich solange fort, bis das von der Einheit der 57 der photoelektri schen Zelle zugeführte Licht von gleicher Intensität ist wie dasjenige von der Probe, worauf der Strom in der Zelle zu pulsieren aufhört und der Motor M2 stillsteht.
Die Bewegung des Wagens 148a und die Einstellung der Scheibe 64 erfolgt, verglichen mit der Bewegung der Trommel, rasch, so dass sich das Stillstehen des Motors infolge Ein stellens der Scheibe 64 viele Male wiederholt, beispielsweise einige hundert Male, während des Fortschreitens der photoelektrischen Zelle von dem einen zum andern Ende des Spek trums. Der gesamte Vorgang der Aufnahme einer Kurve kann daher in einer Zeitdauer von etwa einer Minute vollendet werden. Die kombinierte Bewegung der Trommel 185 und des Schreibstiftes 150 erzeugt auf der Trom mel eine Kurve von der Form wie sie in Fig. 12 veranschaulicht ist, in welcher die Kurven dargestellt sind, wie sie allgemein bei der Untersuchung von Proben von gelber und blauer Farbe erzeugt werden.
Da die reflektierende Wirkung der ver silberten Flächen der Scheibe 77 an den ver schiedenen Teilen des Spektrums etwas vari iert, ist die Einstellvorrichtung vorgesehen, welche den Verschluss 65 und die ihn be- tätigende Hubscheibe 170 umfasst, wobei die Hubscheibe so geformt ist, dass sie die un regelmässig schwankenden Reflektionswerte der versilberten Fläche an den verschiedenen Teilen des Spektrums kompensiert.
Obwohl sich die oben beschriebenen An ordnungen als zweckdienlich erwiesen haben, können auch verschiedene Änderungen an den verwendeten Teilen, sowie an ihrer Anord nung mit Bezug aufeinander vorgenommen werden. Zum Beispiel kann an Stelle des Pris ma 84 ein Diffraktionsgitter verwendet wer den. Wenn die Einheit und die Probe selbst leuchtend sind, kann die Lampe 52 fortfallen. Die Zelle 90 kann auch relativ zu einem orts festen Bandspektrum bewegt werden, und es können ganz allgemein jede beliebigen geeig neten und gleichwertigen Teile und Anord nungen der Teile zueinander an Stelle der oben beschriebenen verwendet werden.