Vorrichtung für spektralanalytische Untersuchungen.
Bei der praktischen Ausfiihrung von quantitativen Spektralanalysen sowie auch bei der Vornehme von Untersuchungen auf diesem Gebiet ergibt sich zumeist die Notwen- digkeit, eine gröBere Zahl von Spektren unter genau den gleichen Bedingungen auf eine Photoplatte aufzunehmen.
Ausser der eigent- lichen Einhaltung der Belichtungszeit muB hier noch auf eine genaue optische Einstel lung, die zumeist mit Hilfe einer Projektions- einrichtung vorgenommen wird, ferner auf die Aufrechterhaltung der elektrischen Verhältnisse bei der Entladung und ganz besonders auf Beibehaltung einer gewissen Ein wirkungszeit der Entladung geachtet werden, die erst eine Stabilisierung der Spektren her beiführen soll, bevor die eigentliche Belichtung der Photoplatte einsetzen darf. Es wiederholen sich somit zahlreiche Arbeitsvor- gänge stÏndig und erfordern daher viel Auf merksamkeit.
Die Steuerung der Einzelvorgänge durch ein selbsttätig arbeitendes Gerät ist somit im Hinblick auf eine vorteilhaft vorzunehmende Entlastung des Beobachters empfehlenswert.
Die Benutzung eines solchen GerÏtes gestattet ferner, die Aufmerksamkeit wÏhrend dieser Zeit wichtigeren Dingen zuwenden zu können, und ist auBerdem von grösster Be- deutung zwecks Erzielung einer möglichst groben Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse.
Ein selbsttätig arbeitendes GerÏt f r spektralanalytische Untersuchungen ist be kannt. Die Wirkungsweise dessielben beruht im wesentlichen auf der Verwendung elektrischer Vorrichtungen der Femmeldetechnik.
Nach vorausgehender Einstellung der Vorfunk-und Belichtungszeit erfolgt bei dem bekannten Gerät der Ablauf der Einzelvorgänge unter Benutzung von Drehwählern, wie sie in selbsttätig arbeitenden Fern sprecheranlagen Anwendung finden, und mittels anderer Schalteinrichtungen, durch welche Anfang und Ende der aufeinanderfol- genden Vorgänge überwacht werden. Der artige Einrichtungen erfordern aber einen sehr hohen Kostenaufwand und beanspruchen zu ihrer Unterbringung einen verhÏltnis mati, grossen Raum.
AuBerdem ist ihre In betriebnahme insofern umstÏndlich, als Vorsorge getroffen werden muss, die für die Spektralanalyse benutzte Wechselstromspannung von 110 oder 220 Volt auf niedrigere Gleichstromspannungen herabzusetzen.
Die aus verhältnismäBig sehr vielen Ein zelteilen zusammengesetzte bekannte Vorrieh- tung schien bisher durch eine einfacher wirkende Vorrichtung nicht ersetzbar. In dem einschlÏgigen Schrifttum findet sich fernerhin auch der Hinweis, daB die Forderungen, denen eine dera-rtige Vorrichtung genügen muB, sich durch eine andere Bauweise vermutlich nicht leicht erfüllen lie¯en. Entgegen dieser in Fachkreisen vertretenen Auffassung ist es aber gelungen, eine Vorriehtung zu schaffen, die die gestellten Aufgaben in einfacher Weise l¯st und sich mit einem auffällig geringen Aufwand an Ausrüstung und Herstellungszeit begn gt, ohne der bekannten Vorrichtung In ihrer Leistungsfähigkeit nach- zustehen.
ErfindungsgemäB sind bei einer Vorrich- tung für spektralanalytische Untersuchungen, bei der die einstellbaren Arbeitsvorgänge selbsttÏtig aufeinanderfolgen und überwacht werden, zwei unter der Einwirkung von Spannkräften stehende Scheiben vorgesehen, mittels welcher nach Ablauf der Vorfunkrespektive der Belichtungszeit die für die photographisehe Aufnahme des Spektrums erforderlichen Schaltvorgänge ausgelost wer- den, derart, daB mittels der ber eine Kupplung angetriebenen Vorfunkscheibe nach Ablauf der Vorfunkzeit eine weitere Kupplung betätigt wird, welche die Belichtungsscheibe in Bewegung setzt,
und dal3 nach Ablauf des Arbeitsplanes mindestens die zwei Scheiben selbsttätig wieder in die Ausgangsstellung gelangen.
Die Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dar.
Ein Synchronmotor a, dessen Welle in der Minute einmal umläuft, treibt ber eine Kupplung b und ein Ritzel c die Vorfunkscheibe d an. Wenn die Kupplung b geöffnet ist, wird die Vorfunkscheibe unter der Einwirkung einer Feder e veranlasst, sich mit ihrer Achse entgegengesetzt ihrer Antriebs- richtung t zu drehen, bis ein mit der Achse fest verbundener Anschlag f'auf den Anschlag f auftrifft. Der Anschlag f ist verstellbar, so daB hierdurch die Zeitscheibe d je nach Stellung des Anschlages f versehie- den lange Wege zurücklegen mu¯, bis sie eine im folgenden beschriebene Kupplung h, m betätigt.
Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit zu einer stufenlosen Einstellung der Vorfunkzeit. Die Vorfunkscheibe d trÏgt einen federnden Ansehlag g, der sich an einem mit der Scheibe verbundenen Stäbehen d' abst tzt und nach Ablauf der eingestellten Vorfunkzeit einen Hebel h mittels eines stabförmigen Fortsatzes s h' dieses Hebels mitnimmt. Der Drehpunkt i des Hebels h ist in die Welle der Belichtungsscheibe k gelegt.
Der Lebel bringt mit seinem andern freien Ende eine gezahnte Zwischenscheibe m mit einem Ritzel n in Eingriff, so da¯ die Be wegung des Motors über das letztere und ber die Zwisehenscheibe w die Belichtungsscheibe k entgegengesetzt der Spannkraft einer Feder o bewegt, bis die Belichtungszeit abgelaufen ist und ein Anschlag p an der Zwischenscheibe e m zwei Schalter öffnet.
Bevor die mechanische Kupplung h, m das Ritzel und die Scheibe k kuppelt und somit ein Antrieb der Beliehtungsseheibe k erfolgt, ist von der Feder o diese Scheibe k zur ckgedreht wor- den, bis ein mit denselben verbundener Anschlag q' auf einen Anschlag q auftrifft. Die wählbare Einstellung der Beliehtungszeit erfolgt durch Verstellung des Anschlages q.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird nachstehend geschildert :
Die Vorfunk-nnd Belichtungszeit wird bei r und s von vornherein eingestellt. Beide Zeiten können beispielsweise gemeinsam maximal 8 Minuten betragen. Ihre Einstel- lung erfolgt auf einer Skala, die mit einer Minuten-und Sekundeneinteilung versehen ist. Der Einschaltdruckknopf 1 wird nun be tätigt und bewirkt das Zustandekommen eines Stromkreises, indem der Strom von der Netzklemme S seinen Weg ber die Leitungen 2 bis 6 nimmt, wobei er die Spule 7 eines Schaltschiitze. s durchflieBt und zur Netzklemme T zurückkehrt. Der Schaltschütze legt den Hauptschalter 8 ein.
Gleichzeitig wird ein Selbsthaltestromkreis geschlossen, so da¯ die Spule 7 auch bei inzwischen wieder geöffnetem Einschaltdruckknopf 1 an Spannung liegen bleibt. Der Selbsthaltestromkreis verläuft von S über die Leitungen 2 und 3 nach 9 und ber die geschlossene Kontaktbrücke 10 des Ausschalters zur Leitung 11 und von da, durch die Leitungen 12 und 13 zu einem geschlossen gehaltenen Schalter 14 und über die Leitungen 15 und 16, sowie über das vorher eingelegte Schaltstück 17 des Hauptschalters 8 und von da aus durch die Leitung 18, die Spule 7 und die Leitung 6 zur Netzklemme T zurtick.
Durch das Einlegen des Schalters 8 werden ein Funkenerzeuger 19 und der Synchronmotor a an Spannung gelegt und in Betrieb gesetzt. Ausserdem wird die Kupplung b zwischen der Motorwelle 20 und der Antriebwelle 21 eingerückt. Der hierbei zustandekommende Stromkreis verlÏuft von der Netz klemme T aus zum Rnotenpunkt 22, durch die Leitung 23, ferner durch die Spule 24 der Kupplung b, die elektromagnetisch be trieben wird und von da aus weiter durch die Leitung 25 über einen geschlossenen Schalter 26 durch die Leitungen 27 bis 29, ferner über einen weiteren Schalter 30,
von da aus über die Leitungen 31 und 32 und den Haupt- schalter sowie über die Leitung 2 zur Netzklemme S zur ck. Die Spule 24 bewirkt ausserdem das SchlieBen eines parallel zum Schalter 26 gelegten Schalters 33, der in einen Zweigstromkreis 34 eingeordnet ist.
Der Zweck desselben ergibt sich aus der Wirkungsweise der Einrichtung. Wie bereits erwähnt worden ist, wird im spannungslosen Zustand des Gerätes die Vorfunkscheibe d unter der Einwirkung der Feder e gedreht.
Diese Drehung erfolgt so lange, bis der entsprechend. der Vorfunkzeit eingestellte An schlag erreicht ist. Dadurch wird der Anschlag g der Vorfunkscheibe d gegenüber dem Einrüokpunkt der Belichtungsseheibe k um einen entsprechenden Weg zurtickgestellt.
Nach dem Einschalten durch Betätigen des Druckknopfes 1 wird zunÏchst die Vorfunkscheibe d durch das Ritzel c im Sinne der Pfeilrichtung t bewegt und damit der Schalter 26 geöffnet. Hierdurch würde ohne Zweigstromkreis 34 die gupplungsspule 24 entregt und die Getriebewelle 21 abgeschaltet werden. Ut, dites zu vermeiden, ist der Zweigstromkreis vorgesehen, der Schalter 26 ist nun keineswegs überflüssig, sondern hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass nach abgelau- fenem Arbeitsplan, zwecks Wiederholung desselben, die Vorfunkscheibe wieder vollständig in die Anfangslage gedreht sein muss, da andernfalls ein Eontaktschluss bei 26 nicht möglich ist und die Spule 24 keine Erregung erhalten kann.
Nach Ablauf der eingestellten Vorfunkzeit trifft der Anschlag g der Vorfunkscheibe auf den Fortsatz h'des Hebels h und dreht den Hebel h, bis sein freies Ende einen Schalter 35 ¯ffnet, wodurch der bisher vorhandene Stromkreis für die Lampe 36 des Projektionsapparates unterbrochen wird. Durch. die Bewegung des Hebels h kommt'das Zwischen- rad m mit dem Ritzel n in Eingriff und wird in der Pfeilrichtung ? gedreht. Indem die Zwischenscheibe) m mit der Belichtungsscheibe k kämmt, erfährt die letztere eine Drehung entgegen dem von der Feder o angestrebten Drehsinn. Die Bewegungsrichtung von k ist durch die Pfeilrichtung v kenntlich gemacht.
Durch die Bewegung der Belichtungsscheibe k wird ein mit derselben verbundener Anschlag q', der vor der Inbetriebnahme des Gerätes auf dem verstellbaren Anschlag q auflag, von dem letzteren abgehoben und damit ein Schalter 37 geschlossbn, wodurch der Photoverschluss in die O'ffnungsstellung ge- langt.
(Umgekehrt wird beim Auftreffen des Anschlages q'auf den Anschlag q der Schalter 37 geöffnet.) Der Strom verläuft von der Netzklemme T über den Hauptschalter 8 zum Knotenpunkt 22, von da aus durch die Lei tung 38 und 39 zum Photogerät 40 und von da aus durch die Leitungen 41 und 25 durch den geschlossenen Schalter 33 und den Zweig- stromkreis 34, ferner ber den Schalter 30 und die Leitungen 31 und 32 sowie den Hauptschalter 8 und die Leitung 2 zur Netzklemme) ? zurück.
Wä. hrend der Drehung der Beliehtungs- scheibe bewegt sich die Vorfunkseheibe weiter und spannt dabei eine Feder w des Anschlages g. Nach Ablauf der Belichtungszeit trifft ein an der Zwischenscheibe ange- brachter Anschla p gegen Schaltstüeke der Sehalter 14 und 30 und öffnet dieselben. Da- durch wird der Hauptsehalter 8 abgeschaltet, der moto a, die Kupplung 6 und der Photoversehluss des Photogerätes 40 werden stromlos.
Die Vorfunk-und die Belichtungsschei- ben sind nun wieder frei beweglich, da die HilfszahnrÏder c, n durch die Kupplung b nicht mehr mit dem Motor verbunden sind, und werden durch die Einwirkung der Spann- kraft der Federn e und o in ihre Ausgangs- stellung zurückgedreht. Durch die Bewegung des Einschaltdruekknopfes 1 kann der Vorgang von neuem eingeleitet werden. Er spielt sich dann in der vorgeschriebenen Weise nochmals ab und ist somit beliebig wieder- holbar. Der Rücklauf der Scheiben wird durch einfache, nicht dargestellte Zentrifugal- bremsen so weit verlangsamt, da¯ ein Verstellen der Zeitanschläge f und q nicht zu befürchten ist.
Erweist es sich nicht als erforderlich, die ganze Analysenanlage abzuschalten, wie es beispielsweise dann notwendig ist, wenn die Elektroden ausgewechselt werden sollen, so wird gleich zu Anfang ein Sehalter 42 oeschlossen, durch welchen der Schalter 14 überbrückt ist, so dass beim Auftreffen des Anschlages p zwar 14 geöffnet, sein Strom kreis jedoch iiber 42 geschlossen bleibt. Daher liegt auch die Spule 7 des Schaltsch tzes weiter an Spannung. Der Funkenerzeuger 19 und der Synehronmotor a bleiben an Spannung liegen, dagegen wird der Stromkreis f r die Kupplung b durch den Schalter 30 unterbrochen.
Da die Kupplung b gel¯st worden ist, werden die Vorfunk-und Belich tungsscheiben unter der Einwirkung der Federn e und o wieder bis zu den Ansehlägen f und q zur ckgedreht. In diesem Augenblick schliesst der Schalter 26. Die Spule 24 der Kupplung wird wieder an Spannung gelegt und der Vorgang beginnt von neuem sich abzuspielen. Das Gerät ist in diesem Falle f r die selbsttätige Steuerung der Aufnahme sogen. Abfunkkurven geeignet. Bei diesen Aufnahmen werden die Veränderungen im Spektrum mit der Einwirkungsdauer der Entladung durch in gewissen Zeitabständen vorzunehmende Einzelaufnahmen beobachtet.
Zwischen den Einzelaufnahmen liegt eine kleine Pause, die zum Verstellen der Kassette bezw. der Blende vor dem Spalt nötig ist.
Soll der Arbeitsplan wahrend des Betrie- bes unterbrochen werden, braucht nur der Aus sehaltedruckknopf betÅatigt zu werden. Durch die hierdureh bewirkte Unterbrechung des Haltestromkreises fur den Schaltsch tzen ist das ganze Gerät spanmingsfrei gemacht und auch hier erfolgt der Rücklauf des GerÏtes selbsttätig in die Ausgangsstellung.
Ebenso wie die M¯glichkeit besteht, den Photoverschluss zu öffnen, kann auch eine entsprechende elektrische Steuerung zum Hochklappen der Einstellinse oder zu einem andern Zeitpunkt auch zum Versehieben der Photoplatte vorgesehen werden.
Die mechanische Kupplung h, m kann auch durch eine elektromagnetische ersetzt sein. In diesem Falle wiederholt sich die Aus bildung des Geräteteils für die Vorfunkseheibe bei der Balichtungsscheibe und die Zwischenscheibe kommt in Fortfall. So lassen sich schliesslich nach mehrere derartige Teilvorrichtungen hintereinander anordnen, um noch andere zeitlich wählbare Abschnitte dem Zeitplan hinzuzufügen. Die Auslösung der erforderlichen Schaltvorgänge am Photoapparat mittels der Scheiben muss nicht unbedingt auf elektrischem Wege erfolgen, wie im vorstehend beschriebenen Beispiel.