Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen von Farbabweichungen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen von Farb abweichungen mittelst einer strahlungsemp findlichen Vorrichtung, zum Beispiel einer Photozelle oder einer andern gleichwertigen Vorrichtung.
Bei dem Verfahren wird ein durch die zu untersuchende Farbe beeinflusster, in einem bestimmten Rhythmus schwankender Lichtstrahl einer strahlungsempfindlichen Vorrichtung zugeführt, wodurch in dieser ein Wechselstrom erzeugt wird, und die Farb abweichung wird durch Messen dieses Wech selstromes bestimmt. Die Erfindung be zweckt, Fehlerquellen beim Bestimmen der Farbabweichungen nach Möglichkeit auszu schalten und ein Verfahren und eine Vor richtung zu schaffen, welche ein zuverlässi ges Anzeigen von Farbabweichungen gestat ten. Die Erfindung nützt die Tatsache aus, dass strahlungsempfindliche Vorrichtungen ein Maximum der Empfindlichkeit nur bei einer bestimmten Wellenlänge -des auftreffen den Lichtes zeigen.
Gemäss der Erfindung wird daher das Verfahren in der Weise durchgeführt, dass man den von einer Licht quelle ausgehenden Lichtstrahl monochroma tisch macht von der Wellenlänge, für welche die strahlungsempfindliche Vorrichtung am empfindlichsten ist.
Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens weist eine Lichtquelle auf, wel che so mit Bezug auf die strahlungsempfind liche Vorrichtung angeordnet ist, dass ein von der Lichtquelle ausgehender Lichtstrahl nach Beeinflussung durch die Farbe zu der strah lungsempfindlichen Vorrichtung gelangen kann, sowie ferner Mittel zum Messen des in der strahlungsempfindlichen Vorrichtung er zeugten Weehselstromes. Gemäss der Erfin dung ist ein Lichtfilter vorgesehen, durch welchen der auf die strahlungsempfindliche Vorrichtung gelangende Lichtstrahl mono chromatisch gemacht wird.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist auf der Zeichnung durch mehrere Aus führungsbeispiele schematisch veranschau licht. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 wird der von der Beleuchtungslampe L aus gehende in einem bestimmten Rhythmus zer hackte Lichtstrahl S' durch den Glasfarb filter F und durch den, mit der zu unter suchenden Farbe bedruckten Papierbogen Z hindurch von der Photozelle P aufgefangen. Dieser modulierte Lichtstrahl verursacht nun in der Photozelle eine Wechselspannung, die umso grösser sein wird, je kleiner die Ab sorption des Lichtstrahles durch den Papier bogen ist.
Durch Messen dieses Wechsel stromes mittelst eines Voltmeters oder einer andern dazu geeigneten Vorrichtung kann der Absorptionskoeffizient des verwendeten Far benmaterials ermittelt und sichtbar gemacht -werden. Auf diese Weise kann die Abwei chung der zu untersuchenden Farbe von einer bestimmten andern Farbe ermittelt werden. Die Einrichtung nützt, wie erwähnt, die Tat sache aus, dass photoelektrische Zellen ein Maximum der Empfindlichkeit nur bei einer bestimmten Wellenlänge des aufzutreffenden Lichtes zeigen. Diese Lichtempfindlichkeit hängt vom verwendeten Kathodenmaterial ab.
Der von der Lichtquelle L ausgehende Lichtstrahl S\ wird durch den Glasfarbfilter F monochromatisch gemacht von der Wellen länge, für welche die Photozelle P am emp findlichsten ist.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh rungsform wird, um Intensitätsschwankun gen des Photostromes in der Photozelle zu er halten, die Photozelle P durch Licht von ge eigneter Wellenlänge bestrahlt, welches von der konstanten Lichtquelle L ausgeht, mit- telst einer Lochscheibe im Rhythmus der ge wünschten Frequenz unterbrochen wird und durch ein passendes Linsensystem 0 tritt. Der von der Lichtquelle L ausgehende Licht strahl S wird durch den Glasfarbfilter F monochromatisch gemacht von der Wellen länge, für welche die Photozelle P am emp findlichsten ist.
Eine Zelle mit Edelgasfül- lung, deren lichtempfindliche Schicht aus Kalium besteht, zeigt zum Beispiel für blaues Licht die grösste Empfindlichkeit. In diesem Falle kommt ein blaues Filterglas zur Anwendung. Dieser einfarbige Strahl wird nun von der gedruckten Kontrollinie auf dem Druckbogen Z bei B reflektiert. Wäre diese Stelle beispielsweise weiss, so würde dieser Far benstrahl normal reflektiert und in der licht empfindlichen Vorrichtung ein Wechselstrom mit maximaler Amplitude erzeugt.
Ist nun diese Stelle mit einer Farbe bedruckt, deren Farbstoff eine Wellenlänge hat, die stark verschieden ist von der Wellenlänge, für v#el- che die Zelle am empfindlichsten ist, in die sem Fall zum Beispiel rot, dann gelangt praktisch kein Licht in die Photozelle. Durch Messen des Wechselstromes bei einer be stimmten Intensität. dieser, als Beispiel an geführten roten Farbe, kann der Anteil der roten Farbe als Funktion des Wechselstromes mittelst geeigneten elektrischen Messinstru- menten, wie Voltmeter oder dergleichen quantitativ bestimmt werden.
Das in Fig. 8 dargestellte weitere Aus führungsbeispiel verwendet statt einer gleichmässigen Farbenlinie eine solche, die aus einer grossen Anzahl senkrecht zur Lauf richtung der Kontrollinie aufgedruckten feinen Linien besteht. Bei dieser Anordnung wird der aus einer konstanten Lichtquelle stammende, durch einen nicht dargestellten Farbfilter monochromatisch gemachte Licht strahl A durch Reflexion auf der aufge druckten sogenannten Tonlinie Z (helle und dunkle Streifen) einer Photozelle bei B zu geführt. Dieser, aus hellen und dunklen Linien bestehende Tonstreifen erzeugt eine Wechselspannung in der Photozelle. Die Am plitude dieses Wechselstromes ist umso grösser, je grösser der Kontrast zwischen hel len und dunklen Linien auf der Tonspur ist.
Durch Messen der Wechselspannung kann die Abweichung der verwendeten von einer bestimmten andern Farbe wiederum be stimmt werden. Bei dieser Anordnung wer den nur dann genaue Resultate erzielt, wenn die Kontrollinie mit gleichförmiger Ge schwindigkeit vor der Abtaststelle vorbei geführt wird. Zu diesem Zweck wird zum Beispiel der Kontrollapparat so an die Rota tionsdruckmaschine montiert, dass das Papier sofort nach Verlassen der Druckwalze durch die Prüfanordnung geführt wird.
Die in Fig. 4 dargestellte weitere Aus führungsform verwendet statt einer einzigen Photozelle noch eine sogenannte Kompensa tionszelle. Die Arbeitsweise dieser Vorrich tung ist folgende: Der gleiche, durch die Lochscheibe LS zerhackte, durch den Farb filter I' monochromatisch gemachte Licht strahl, der die Kompensationszellen<I>KP</I> trifft, wird auch zur Abtastung des auf dem Papier Z gedruckten Farbstreifens verwen det. Da. beide Photozellen in einer Differen tial- oder Brückenschaltung arbeiten, können in der Kompensationszelle<I>KP</I> Wechselspan nungen erzeugt werden, die jene der Abtast- photozelle P bei ungedrucktem weissen Pa pier gerade aufheben.
Wird nun statt weisses Papier eine Druckfarbe bestrahlt, so liefert die Abtastphotozelle P eine Modulations- spannung an die Verstärker- und Messeinrich- tungen. Sollen zwei bestimmte Farbenmuster miteinander verglichen werden, so wird der auf die Kompensationszelle auffallende Lichtstrahl durch das Vergleichsmuster reflektiert, während das zu untersuchende Muster Z vor der Abtastzelle gehalten wird. Sind beide Farbmuster gleich, so wird keine Wechselspannung im Eingangsstromkreis des Verstärkers erzeugt.
Es können auch besondere Streifen für sich allein gedruckt werden und zwecks Be stimmung der Farbenschwankungen durch eines der angegebenen Verfahren verglichen werden.
In sämtlichen hier beschriebenen An ordnungen können statt einer Lochscheibe zur Erzeugung eines in einem bestimmten Rhythmus unterbrochenen Lichtstrahls auch andere elektrische oder mechanische Vor richtungen verwendet werden, die zum sel ben Ziele führen. Die Beleuchtungslampe kann beispielsweise aus einer Metalldraht lampe bestehen, welche mittelst Wechsel strom einer bestimmten Frequenz gespiesen wird. Dabei eignen sich besonders solche Glühlampen, welche eine geringe thermische Trägheit ihres Heizfadens besitzen. Dieser Wechselstrom kann einem passenden Um former entnommen werden, oder es kann durch Frequenzvervielfachung auch der nor male, dem Lichtnetz entnommene Wechsel strom, verwendet werden.
Fig. 5 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Verstärkerschaltung mit den dazu ge hörigen Messanordnungen dar. Die Photo zelle P wird mittelst Batteriestrom g espiesen. Die durch den Anpassungswiderstand der Photozelle erzeugte Wechselspannung wird über den Kondensator C dem Gitter der Ver- stärkerröhre R aufgedrückt. Die anodenseitig verstärkte Wechselspannung wird über den Übertrager Tr dem <RTI
ID="0003.0034"> Messinstrument M zuge führt. An den Klemmen 1 und 2 können noch weitere Messinstrumente angeschlossen werden. Der in dem Ausgangstransformator Tr indu zierte Wechselstrom wird entweder mittelst eines Voltmeters gemessen oder in Serie mit einem Belastungswiderstand einem Milli- a.mpAremeter zugeführt. Die Einstellung die ses Messapparates erfolgt derart, dass für einen bestimmten Farbwert das Messinstru- ment einen mittleren Ausschlag zeigt. Wird nun die Farbe dunkler oder heller, so ändert sich entsprechend der Ausschlag am Instru ment.
Die Skala dieses Hessinstrumentes kann, wenn es sich um eine bestimmte Far benmischung handelt, bei welcher ein Lö sungsmittel der Farbe zugesetzt ist, so erfol gen, dass diese Skala direkt in Prozente Farb stoff beziehungsweise Lösungsmittel einge teilt wird. Um auch bei beabsichtigter Än derung der Farbe Abweichungen sofort fest stellen zu können, können Regulierorgane so in die Apparate eingebaut werden, dass eine nachträgliche Änderung des Ausschlages des Kontrollinstrumentes zu jeder Zeit möglich ist.
Als solche Regulierorgane können bei spielsweise Blenden (B in Fig. 2 und 4) zur Regulierung der auffallenden Lichtmengen verwendet werden, oder es können in die Stromspeiseleitungen der Beleuchtungslampe Regulierwiderstände eingebaut werden. An dererseits können auch weitere Regulier organe in die Verstärkerapparate vorgesehen werden. Solche Regulierorgane sind zum Beispiel Widerstände, die in die Anoden leitungen der Verstärkerröhren eingeschaltet werden.