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Verschluß mit selbsttätiger Zeiteinstellung Die im folgenden näher
beschriebene Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß mit selbsttätiger Zeiteinstellung
für fotografische Kameras, der den Vorteil hat, daß er direkt durch einen lichtabhängigen
Strom gesteuert wird, ohne daß letzterer zuerst durch ein empfindliches elektrisches
Meßwerk erfaßt werden muß. Dieser Verschluß läßt sich in weiterer Ausgestaltung
des Erfindungsgedankens zu einem Blendenverschluß erweitern, worunter eine Vorrichtung
zu verstehen ist, bei der die Verschlußlamellen gleichzeitig auch als Blendenlamellen
dienen und sich somit sowohl -die Belichtungszeit als auch die Blendenöffnung nach
einem vorbestimmbaren Programm entsprechend der herrschenden Beleuchtung einstellen.
Ein weiterer Vorzug des neuen Verschlusses ist in seinem einfachen Aufbau zu sehen,
da jegliche Übertragung der von einem fotoelektrischen Belichtungsmesser gelieferten
Anzeigewerte über Nachführzeiger oder mittels Zeigerabtastung auf den Verschluß
entfällt.
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Beim vorliegenden Erfindungsgegenstand handelt es sich um einen Verschluß
mit selbsttätiger Zeiteinstellung, bei dem die Verschlußlamellen nach dem Auslösen
einer vorgespannten Feder freigegeben und das Schließen derselben gleichfalls unter
Federeinwirkung nach einer durch das herrschende Licht best:mmten Zeit erfolgt,
wobei erfindungsgemäß die Federkraft eines Kraftspeichers während der Öffnungsbewegung
der Verschlußlamellen stetig verstärkt wird und die Schließbewegung dann einsetzt,
wenn diese Kraft die Haltekraft einer elektromagnetischen Haltevorrichtung überwindet,
deren Erregerstromstärke vom herrschenden Licht abhängig ist. Dabei dient vorzugsweise
die das Schließen der Verschlußlamellen bewirkende Feder als Kraftspeicher.
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Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der
Zeichnung schematisch dargestellt, desgleichen Schaltungsanordnungen für die dazugehörigen
lichtelektrischen Bauelemente. Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verschlusses, F i g. 2 ein Einzelteil davon, F i g. 3 bis
5 andere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, F i g. 6 und 7 Ausführungsbeispiele
für die Schaltung des Haltemagneten in- schematischer Darstellung.
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Gemäß F i g. 1, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verschlusses,-
in Richtung der optischen Achse 1 gesehen, im Ausgangszustand vor der die Verschlußlamelle
2, die um die gehäusefeste Achse 3 unter Wirkung der Feder 4 drehbar ist,
verdeckt. Der Auslösestift 5' hält die Lamelle 2 im dargestellten Ruhezustand. Eine
zweite Lamelle 6 ist ebenfalls drehbar gelagert, und zwar um die gehäusefeste Achse
7. An der Lamelle 6 greift die Schließfeder 8 an, die mit ihrem anderen Ende an
der Zahnstange 9 befestigt ist. Auf diese Zahnstange wirkt ein aus den beiden Zahnrädern
10 und 11 und dem Anker 12 bestehender . Hemmregler ein: Die Zahnstange
9 ist unter der Wirkung der Feder 13 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles verschiebbar.
Weiterhin besitzt die Zahnstange 9 eine Nase 9a , gegen die sich der an einem Hebel
14.befestigte Stift 14a unter Wirkung der Blattfeder 15 anlegt. Der Hebel
14 ist um die Achse 16 drehbar. An den Polen des Elektromagneten 17
mit der Erregerwicklung 18 liegt der aus einem magnetischen Werkstoff bestehende
Anker 19 an. Letzterer ist mit der Lamelle 6 fest verbunden.
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Diese Anordnung arbeitet nun folgendermaßen: Wird der Auslösestift
S nach unten gezogen, dreht sich die Lamelle 2 unter Wirkung der Federkraft 4 um
die Achse 3.; dadurch wird die Lichteintrittsöffnung freigegeben. Nach Ablauf dieser
Öffnungsbewegung stößt eine an der Lamelle '.2 befindliche Nase 2 a gegen
den Stift 14a und dreht ihn gegen die Kraft der Blattfeder 15 so,
däß er von der Nase 9 a der Zahnstange 9 abgleitet und letztere sich nunmehr unter
der Wirkung der Feder 13 in Pfeilrichtung verschiebt. Der Hemmregler 10 bis 12 sorgt
dafür, daß diese Verschiebung mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit erfolgt.
Durch die Bewegung der Zahnstange 9 wird die. Schließfeder 8 -in zunehmendem Maße
gespannt. Erreicht die Kraft der Feder B die Haltekraft des Elektromagneten 17,
reißt
der Anker 19 von den Polen des Elektromagneten ab, und die
Lamelle 6 dreht sich um ihre Achse 7 und schließt die Lichteintrittsöffnung, wodurch
die Belichtung beendet wird. Die Öffnungszeit des Verschlusses hängt also von der
Haltekraft des Magneten 17, bzw. von dem durch die Wicklung 18
fließenden
Strom ab, dessen Gewinnung und Abhängigkeit von der herrschenden Beleuchtung weiter
unten noch näher beschrieben wird. Beim Neuspannen des Verschlusses nehmen alle
funktionsbestimmenden Bauteile wieder die Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 ein.
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F i g. 2 zeigt nochmals in vergrößertem Maßstab diejenigen Bauteile,
die die Auslösung der Bewegung der Zahnstange 9 bewirken, wobei der Augenblick
der Auslösung dieser Bewegung dargestellt ist. Der Stift 14a liegt unter der Wirkung
der Blattfeder 15 an der Nase 9 a der Zahnstange 9 an und sperrt somit ihre Verschiebungsmöglichkeit
in Richtung des Pfeiles. Die Nase 2a der Lamelle 2
stößt gegen den Stift
14a und drückt ihn entgegen der Kraft der Feder 15 in Richtung des Doppelpfeiles
von der Nase 9 a weg, so daß sich die Zahnstange 9 nunmehr in Richtung des
Pfeiles verschiebt und damit die Schließbewegung der Lamelle 6 nach der durch die
elektromagnetische Haltevorrichtung bestimmten Zeit bewirkt.
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Die Erweiterung des erfindungsgemäßen Verschlusses zu einem Blendenverschluß
ist in F i g. 3 dargestellt. Die beiden Lamellen 20 und 21, die um
die gemeinsame Achse 22 drehbar gelagert sind, bilden zusammen eine sogenannte
Katzenaugenblende. Die Steuerung dieser Lamellen erfolgt durch den Stift
23, der mit den beiden Schlitzen 20 a und 21a im Eingriff steht. Dieser
Stift 23 steht dabei unter der Zugwirkung der Schließfeder 24, die über die
Stift-Schlitz-Kupplung die. Blende im geschlossenen Zustand zu halten trachtet:
Mit dem Stift 23 ist der Anker 25 fest verbunden, der in angezogenem Zustand
auf den Polen des Elektromagneten 117 mit der Erregerwicklung 118
aufliegt. Der Magnet 117 ist seinerseits an der Zahnstange 26 befestigt,
die unter der Einwirkung der Feder 27 steht. Im Ausgangszustand verhindert jedoch
der Auslösestift 5 diese Bewegung dadurch, daß er unterhalb der Kante
26 a der Zahnstange 26 eingerückt ist. In der Zeichnung ist der Zustand
kurz nach dem Auslösen dargestellt. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Zahnstange
26 unter der Wirkung der Feder 27 nach unten bewegt, wird wiederum durch den Hemmregler
10, 11 und 12 bestimmt.
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Die Arbeitsweise dieser Verschlußblende ist folgende: Durch Ausrücken
des Auslösestiftes 5 nach links wird die Bewegung der Zahnstange 26 unter
der Wirkung der Feder 27 freigegeben, wodurch sich auch der mit ihr fest verbundene
Magnet 117 nach unten bewegt. Bei dieser Bewegung nimmt er den von ihm angezogenen
Anker 25 und somit auch den Stift 23 mit. Letzterer bewirkt nun über die beschriebene
Stift-Schlitz-Kupplung die öffnungsbewegung der beiden Lamellen 20 und 21. Während
dieser Bewegung wird nun die Schließfeder 24,
deren Federkraft geringer ist,
als die der Feder 27, immer mehr gespannt. In dem Augenblick, in dem die Kraft der
Schließfeder 24 gleich der Haltekraft des Magneten 117 geworden .ist, reißt
der Anker 25 von den Polen des Magneten 117 ab und die Feder 24 bewirkt über
die Stift-Schlitz-Kupplung das Schließen der Lamellen 20 und 21, da
die sich zusammenziehende Feder 24 den mit ihr verbundenen Stift 23 mit sich
zieht.
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Bei diesem Blendenverschluß bestimmt somit der durch die Magnetwicklung
118 fließende und von der Beleuchtung in -seiner Stärke abhängige Strom nicht nur
die Öffnungszeit der Lamellen 20 und 21,
sondern auch die maximale
Weite, bis zu der sie sich öffnen. Durch eine entsprechende Formgebung der Lamellen
20 und 21 sowie der Schlitze 20 a und 21a läßt sich jeder durch
die Erregerwicklung 118
fließenden Stromstärke eine ganz bestimmte Kombination
von Öffnungszeit und Öffnungsweite zuordnen, so daß dieser Blendenverschluß als
Programmverschluß arbeitet.
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Eine Variante der in F i g. 3 gezeigten Anordnung ist in F i g. 4
dargestellt. Die Lamellen 220 und 221
sind um je eine eigene Achse
222 a und 222 b drehbar gelagert. Ihr
Bewegungsantrieb erfolgt wiederum über zwei Stift-Schlitz-Kupplungen 220 a,
223a und 221 a, 223 b; die Stifte 223 a und 223 b
sind dabei auf einem zur optischen Achse 1 konzentrisch angeordneten und
drehbaren Kreisring 225 befestigt. An diesem Ring greift die Schließfeder
224 an. Am Ring 225 ist weiterhin die- Ankerplatte 225 a
befestigt, die auf dem Pol des Magneten 217 aufliegt. Letzterer ist an einem
ebenfalls zur optischen Achse 1 konzentrischen und drehbaren Ring
226 befestigt, der unter der Wirkung der Feder 227 steht und dessen
Drehbewegung im Ausgangszustand durch den Auslösestift 5 verhindert wird.
Ähnlich'' wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen kann auch im vorliegenden
Fall ein Hemmregler auf die Bewegung des Ringes 226 einwirken. Die Arbeitsweise
dieser Anordnung entspricht völlig derjenigen nach F i g. 3, so daß, sich eine nochmalige
Erläuterung erübrigt.
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'Eine dritte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt F i
g. 5. Die Lamellen 320 und 321
sind wie bei der Ausführung gemäß F
i g. 4 um je eine gesonderte Achse 322 c- und 322
b drehbar gelagert. Ihr Bewegungsantrieb erfolgt über die Stift= Schlitz-Kupplungen
320a, 323a und 321a, 323 b;
die Stifte 323 ä und
323 b sind dabei wiederum auf einem zur optischen Achse 1 konzentrisch
und -drehbar gelagerten Kreisring 325 befestigt. An letzterem greift die
Schließfeder 324 an. Durch eine Feder 327, deren Zugkraft größer ist als
die der Feder'324, wird der Ring 325 vorgespannt; seine Drehung wird vorerst
durch den Auslösestift 5 verhindert. Weiterhin befindet sich im Ring 325
der Schlitz 325 b. Eine weitere Feder 38 ist einerseits mit einem Stift 37, andererseits
mit dem Anker 325a verbunden; der auf den Polen des ortsfesten Magneten 317
aufliegt. Der Stift 37 greift in den Schlitz 325 b ein und wird in einer
nicht mitgezeichneten Nut so geführt, daß er sich nur in Pfeilrichtung auf die optische
Achse 1 zu bewegen kann. Die Feder 327 ist an ihrem unteren Ende mit
dem Stift 39 verbunden, der sich seinerseits im gehäusefesten Schlitz
40 bewegen kann, in der gezeichneten Ausgangslage aber durch die Nase 40a
an dieser Bewegung gehindert wird. Ein auf die Drehbewegung des Ringes
325 einwirkender Hemmregler ist wiederum nicht näher dargestellt.
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Diese Anordnung arbeitet nun folgendermaßen: Nach dem Ziehen des Auslösestiftes
5 dreht sich der Ring 325 unter der Wirkung der Feder 327 im Uhrzeigersinn und die
Lamellen 320 und 321 werden
dabei geöffnet. Während
dieses Öffnungsvorganges wird die Schließfeder 324 immer mehr gespannt. Gleichzeitig
wird der Stift 37 durch die Bewegung des Schlitzes 325 b in Pfeilrichtung
bewegt und spannt dabei allmählich die Feder 38. Erreicht die Spannung der letzteren
die Haltekraft des Magneten 317, reißt der Anker 325 a von den Magnetpolen ab und
hebt dadurch den Stift 39 von der ihn haltenden Nase 40a ab. Die Feder 327 entspannt
sich jetzt, die Öffnungsbewegung der Lamellen hört auf und die Feder 324 bewirkt
nunmehr das Schließen des Verschlusses.
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Die Zuverlässigkeit der Arbeitsweise- der beschriebenen Anordnungen
wird noch erhöht, wenn die Polflächen der Magneten oder die Auflageflächen der Anker
mit einer dünnen Schicht nichtmagnetischen Materials versehen werden, um einen definierten
Abstand zwischen dem anziehenden und dem angezogenen Bauteil zu erhalten.
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Wie aus der bisherigen Beschreibung hervorgeht, muß die Haltekraft
der Magneten um so größer sein, je geringer die Beleuchtungsstärke :ist. Dies erreicht
man beispielsweise durch eine Schaltung, wie sie in F i g. 6 dargestellt ist. Dabei
läßt sich in .jedem Fall der Magnet 17 des ersten Ausführungsbeispiels durch die
Magnete 117, 217, 317 mit den . Wicklungen 118, 218, 318 ersetzen.
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In einer durch die Batterie 28 gespeisten Brückenanordnung liegt die
Erregerwicklung 18 des Elektromagneten 17 in der Diagonalen. Von den vier Brückenzweigen
enthalten jeweils zwei diametral gegenüberliegende Zweige die Festwiderstände 29
und 30, die anderen Zweige die Fotowiderstände 31 und 32. Durch eine entsprechende
Dimensionierung ;der Widerstände 29 und 30' läßt sich erreichen, daß `bei
einer geringen Beleuchtungsstärke, bei der die Fotowiderstände 31 und 32 hochohmig
sind,, ;ein starker Strom durch die Erregerwicklung 18 fließt. Umgekehrt werden
die Fotowiderstände 31 und 32 bei starker Beleuchtung niederohmig, so daß nunmehr
auch nur ein geringer Strom durch die Wicklung 18 fließt.
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Eine weitere Schaltungsmöglichkeit zeigt F i g. 7. Die Magnetwicklung
18 liegt jetzt mit einer Zenerdiode 33 in Serie an der Batterie 28. Parallel zu
dieser Reihenschaltung liegen der veränderliche Widerstand 34 und der Fotowiderstand
35. Als Überlastungsschutz für den Fotowiderstand dient der Regulierwiderstand 36.
Letzterer dient weiterhin dazu, denjenigen Punkt der Zenerdioden-Charakteristik
einzustellen, an dem man sich bei der stärksten mit der jeweiligen Anordnung noch
erfaßbaren Lichtintensität befindet. Bei dieser Anordnung fließt nun um so weniger
Strom über die aus dem Widerstand 34 und der Magnetwicklung 18 bestehende Parallelschaltung,
je stärker das auf den Fotowiderstand 35 fallende Licht ist, da der Spannungsabfall
an diesem dann sehr klein wird. Umgekehrt liegen die Verhältnisse, wenn auf den
Fotowiderstand 35 Licht von nur geringer Intensität fällt. In dieser Schaltung bewirkt
die Zenerdiode 33, daß die Stromänderungen in dem die Wicklung 18 enthaltenden Zweig
besonders groß werden, während der Widerstand 34 zur Anpassung an die Kennlinie
der Zenerdiode dient. Da die Haltekraft des Elektromagneten 17 nicht linear von
dem seine Wicklung 18 durchfließenden Strom abhängt, kann man noch, um in einen
günstigen Bereich dieser Kennlinie, zu kommen, eine von konstantem Strom durchflossene
Zusatzwicklung auf dem Magneten anbringen.