DE189551C - - Google Patents

Description

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iiM-^:- KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 189551 KLASSE 42 h. GRUPPE

ERWIN ALBRECHT in BASEL, Schweiz.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. März 1906 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Selenphotometer mit Abschwächung der Lichtintensität auf einen konstanten Beleuchtungswert der Selenzelle durch eine einstellbare oder

.5 sich selbsttätig mittels einer auf gleiche Widerstandshöhe abgestimmten Vergleichsleitung einstellende Blende, bei welchem als solche eine an sich bekannte Loch- oder Schlitzblende mit sich vergrößerndem bzw. erweiterndem' Querschnitt verwendet wird, Welche in der Ruhelage stets ihren kleinsten, einer oberhalb der zu messenden Lichtintensität liegenden Intensität entsprechenden Querschnitt der Selenzelle darbietet, während bei geringerer Lichtintensität eine derartige allmähliche Vergrößerung der Blendenöffnung eintritt, daß der Widerstand der Selenzelle nie unter, den der Normale ent-

• sprechendem Wert sinken kann und mithin ein Auftreten der bekannten Trägheitserscheinungen auch bei fortlaufenden Messungen verschiedenster Intensitäten verhindert wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen des Apparates schematisch dargestellt, und zwar in Fig. 1 und 2 in einer Ausführung als Intensitätsphotometer oder Lichtstärkemesser, 'in Fig. 3 bis 5 in beispielsweiser Ausführung als Quantitätsphotometer oder Lichtmengen messer für photographische Zwecke usw. Fig. 6 zeigt einen Kontrollschalter für photographische Zwecke. Fig. 1 zeigt das Schaltungsschema des elektrischen Stromkreises. Von der Batterie B geht der Strom vom positiven Pol α nach Punkt χ und teilt sich dort in die beiden Strecken a¹ und a², wovon die erstere den Vergleichswiderstand W (Rheostat) und die letztere die Selenzelle S passiert, um dann durch die Leitung e zum negativen Pol der Batterie zurückzukehren. Beide Leitungen a¹ und α² werden ineinander entgegengesetzter Richtung über ein Galvanometer G geführt, so daß sie bei beiderseits gleichem Potential ihre Wirkungen auf die Nadel gegenseitig aufheben und eine solche nur dann ausüben, wenn durch die Widerstandsänderungen der Selenzelle bei wechselnder Beleuchtung eine Potentialdifferenz der beiden Leitungen herbeigeführt wird.

Das Galvanometer G ist zwecks Sichtbarmachung eines -Ausschlags mit einem langen Aluminiumzeiger η versehen. Fig. 2 zeigt die Abblendevorrichtung, wobei jedoch der Bewegungsmechanismus weggelassen wurde. Es befindet sich außen eine zur Zerstreuung des einfallenden Lichtes dienende Matt- oder Riffelglasscheibe m. Hinter derselben sind zwei mit rechtwinkligem Ausschnitt versehene Blendenblätter b so verschiebbar angebracht, daß die durch sie gebildete quadratische Öffnung vermittels des Knopfes K von außen vergrößert oder verkleinert werden kann. Das untere Blendenblatt greift mit einem kleinen Zapfen unter einen kurzen Hebel h, der in dem Lager I beweglich ist und nach unten eine Verlängerung in Gestalt eines Zeigers ζ trägt, welcher seinerseits die jeweilige Stellung des Hebels h

und somit die Stellung der Blendenblätter bzw. deren öffnung auf der Skala Q (Fig. 2) angibt. Während der Funktion des Apparates spielt sich folgender Vorgang ab: Der Vergleichswiderstand W ist mit dem Leitungswiderstand der Selenzelle S bei einer gewissen Lichtstärke, die dann auf der Skala Q auch als Einheit benutzt wird, auf gleiche Widerstandshöhe abgestimmt. Ist nun die Blende auf die kleinste öffnung gestellt und ist die Intensität des äußeren Lichtes nicht genügend hoch, um durch diese Öffnung auf der Selenzelle eine Einheit zu projizieren, dann wird der Strom der Leitung α in der Selenzelle auf einen größeren Leitungswiderstand stoßen, als in dem Vergleichsrheostaten W, und er wird sich folglich zum größeren Teil nach letzterem wenden; durch die auftretende Potentialdifferenz der beiden Wickelungen wird die Galvanometernadel aus ihrer Gleichgewichtslage gebracht und nach der der Wirkung des stärkeren Stromes entsprechenden Richtung abgelenkt. Man vergrößert nun durch den Knopf K die Blendenöffnung so weit, bis das abgeblendete Licht auf der Selenzelle die Intensität der Einheit erlangt hat. Sobald dieser Zustand erreicht ist, ist zwischen den beiden Leitungen keine Potentialdifferenz mehr vorhanden, und der Zeiger η ist in seine Nullage wieder vollständig zurückgekehrt. Da nun eine in gewisser Entfernung durch eine gewisse Blendenöffnung projizierte Lichtintensität zur äußeren Lichtstärke immer in einem bestimmten Verhältnis steht, muß sich der Wert der letzteren aus den drei uns bekannten Größen ergeben. Er ist bei gleichbleibender Entfernung und gleichbleibender projizierter Lichtstärke gleich dem Quotienten:

(Entfernung·projizierte Lichtstärke\²
Blendendurchmesser /

ist folglich aus der vom Zeiger auf der markierten Skala Q angegebenen Blendenstellung zu ersehen und kann dort direkt abgelesen werden.

Von der Stromquelle herrührende Schwankungen können die Messung nicht beeinflussen, da solche in beiden Leitungen stets gleich verteilt sein müssen, mithin die relative Potentialdifferenz in keiner Weise stören können. Störende Trägheitserscheinungen der Selenzelle werden vermieden, indem die Messung nur mit einem Bruchteil des zu messenden Lichtes ausgeführt und die Zelle unmittelbar vor der Messung keiner größeren als der durch die zu messende Lichtstärke bedingten inneren Intensität ausgesetzt wird.

Fig. 3 zeigt dieselbe Einrichtung, wie sie bereits bei Fig. 1 geschildert wurde und kennzeichnet sich nur durch eine kleine Abänderung. Der Galvanometerzeiger wurde hier zu einem leichten Kontakthebel umgebildet, indem er mittels eines kleinen Zapfens kontinuierlich in einen Quecksilbernapf N taucht, welcher seinerseits als Zuleitungspol mit der Batterie B (Fig. 4) in Verbindung steht und indem ferner zwei platinierte Ubergangsklemmen k¹ und k² so angebracht sind, daß der Galvanometerzeiger bei einem Ausschlag nach einer Seite mit einer derselben in Berührung kommen und auf diese Weise einen der Richtung des Ausschlags entsprechenden Kontakt herstellen muß. In Fig. 4 und 5 ist ein selbsttätiger Abblendungsmechanismus mit selbsttätig regulierbarem Unterbrecher dargestellt. Fig. 4 zeigt eine Seiten-, Fig. 5 eine Vorderansicht. Die Blendenöffnung wird durch den in Fig. 5 punktiert gezeichneten schmalen Spalt des in die Holzwand eingelassenen Metallblättchens s und den Schlitz 0 der geschwärzten Scheibe b gebildet. Der Schlitz verbreitert sich in einer bestimmten Weise nach einer Seite hin. Die Scheibe b ist durch zwei Arme an der in Lagern L beweglichen Achse A befestigt. Je nachdem nun ein schmalerer oder breiterer Teil des Schlitzes vor den Spalt geschoben wird, verkleinert bzw. vergrößert sich die Blendenöffnung.

Die Funktion des Apparates ist nun folgende: Erreicht das durch die kleinste Öffnung auf die Selenzelle S fallende Licht nicht den Wert der Einheit, dann wird die Potentialdifferenz eine Ablenkung des Galvanometerzeigers η nach oben bedingen, so daß zwischen Napf N und Klemme k¹ ein leitender Kontakt hergestellt wird. Der aus der Batterie B^z kommende Strom wird durch Klemme k¹ nach dem in Fig. 5 links liegenden Solenoid T geleitet, von wo aus er durch den kleinen Elektromagneten E (Fig. 4 und 5) seinen Weg zur Batterie zurücknimmt. Das von Strom durchflossene Solenoid sucht nun den Eisenkern υ in sich hineinzuziehen, wodurch die Achse A in Drehung versetzt wird und mit ihr die Abblendungsscheibe b mit dem Schlitz O, wodurch wieder die Blendenöffnung vergrößert wird. Zugleich aber wird auch der auf der Achse A sitzende Hebel H bewegt, welcher durch einen starken Seidenfaden f mit dem darunter befindlichen Flügelrad F so verbunden ist, daß er dieses in Drehung versetzen muß. Der in das Flügelrad hemmend eingreifende kleine Hebel i wird während der Dauer des Batteriestromes durch den Elektromagneten Έ emporgehoben, so daß er dem Flügelrade freien Lauf läßt. Letzteres hat nur den Zweck, die Bewegung der Achse A und somit auch der Abblendungsscheibe b zu verlangsamen. Hat sich nun durch die Bewegung der letzteren die Blendenöffnung so weit vergrößert, daß die Lichtintensität auf der Selenfläche den Wert der Einheit erreicht, dann ist zwischen den

Leitungen α¹ und α² keine Potentialdiffefenz mehr vorhanden; der Galvanometerzeiger η kehrt in seine Nullage zwischen den beiden Klemmen k¹ und k² zurück, wodurch der Batteriestrom unterbrochen wird. Der nun stromlose Elektromagnet E (Fig. 4 und 5) läßt den Ankerhebel i zurückschnellen, wodurch das Flügelrad gehemmt und der ganze Mechanismus in seiner veränderten Lage erhalten wird.

Der Apparat hat sich also selbsttätig auf die der äußeren Lichtstärke entsprechende Blendenöffnung eingestellt. Dieser Zustand wird so lange andauern, als die äußere Lichtstärke gleichbleibt; verringert sie sich jedoch, dann wird die Bewegung im gleichen Sinne weitergehen,wächst sie hingegen an, dann wird der umgekehrte Vorgang eintreten. Es wird durch das nun umgekehrte Potentialverhältnis der beiden Leitungen die Galvanometernadel auch im entgegengesetzten Sinne abgelenkt. Der Batteriestrom wird über Klemme k² nach dem zweiten, in Fig. 5 rechts stehenden Solenoid geleitet, und der geschilderte Vorgang wiederholt sich im umgekehrten Sinne. Kurz gesagt, der Apparat stellt sich bei jeder Änderung der äußeren Lichtintensität auf die dieser entsprechende Blendenöffnung ein. Um nun nach der j eweiligen Blendenstellung eine mechanische Kontrollwirkung zur Lichtmengenmessung unter

3ΐ>' Berücksichtigung der Zeit zu erhalten, ist mit dem Apparat ein Stromunterbrecher U (Fig. 4 und 5) verbunden. Derselbe besteht aus einer . Metallwalze, die an ihrer Oberfläche in ihrer Achsrichtung mit einer großen Anzahl Rippen versehen ist, welche, von einer Seite ausgehend, der Reihe nach in ihrer Länge um einen gewissen Grad zunehmen, so daß die letzte und längste Rippe bis an das andere Ende der Walze reicht. Die Zwischenräume sind mit Isoliermasse ausgefüllt. Die Walze wird bei Z durch ein Uhrwerk gleichmäßig bewegt, so daß sie in einem festgesetzten Zeitraum eine Umdrehung vollendet; ferner ist sie durch einen Schleifkontakt c mit der Batterie leitend verbunden und liegt zur übrigen Leitung in Nebenschluß. Ein an der Achse A befestigter leitender Hebel / gleitet während der Bewegung der Walze über die Rippen. Je nach der Stellung der Blende nimmt auch der Hebel auf der Walze eine andere Stellung ein, und je nach dieser kommt er während einer Umdrehung der letzteren mit einer größeren oder kleineren Anzahl der leitenden Rippen in Berührung, so daß er stets eine der äußeren Lichtstärke entsprechende größere oder kleinere Anzahl Stromstöße bewirkt. Diese Stromstöße können nun in mannigfaltiger Weise zur Erzielung einer Kontrollwirkung nach Maßgabe der Lichtstärke benutzt werden. Für photographische und ähnliche Zwecke ist ein Kontrollschalter vorgesehen, wie er in Fig. 6 in stark verkleinertem Maßstab und mit beschränkter Grad-. teilung behufs einfacher Erläuterung dargestellt ist. In dem kreisförmigen Ausschnitt der festen Scheibe q wird die Scheibe r durch ein Uhrgetriebe im Sinne des Uhrzeigers bewegt. Das letztere besitzt jedoch eine elektromagnetische Auslösung, die durch die vom Apparat gelieferten Stromstöße, also nach Maßgabe des äußeren Lichtes, in Tätigkeit tritt. Scheibe r führt einen kleinen Zapfen d, welcher mit einem Pol einer Batterie leitend verbunden ist und federnd am inneren Rande der Scheibe q schleift, so daß er beim Passieren der auf der letzteren Scheibe befindlichen inneren Steckkontakte dieselben berührt. Die rotierende Scheibe ist mit einer jeweils zweckmäßigen Teilung versehen. Will man nun einen der Lichtwirkung auszusetzenden Gegenstand unter die Kontrolle des Apparates stellen, dann verbindet man den zu einem Signalapparat des betreffenden Gegenstandes gehörigen, am äußeren Rande der Scheibe q befindlichen Steckkontakt durch ein biegsames Kabel mit demjenigen Steckkontakt der inneren Reihe, der dem gewünschten Belichtungsgrad in der Teilung der Scheibe r gerade gegenüber liegt. Ist der Apparat wie der Gegenstand dem gleichen Licht ausgesetzt, dann reguliert er durch seine Stromstöße den Gang der Scheibe derart, daß bei erreichtem gewünschten Belichtungsgrad der Schleifkontakt d mit dem Steckkontakt der Signalapparatverbindung in Berührung kommt und durch Stromschluß letzteren in Tätigkeit setzt und so bekannt gibt, daß der gewünschte Belichtungsgrad erreicht ist. Diese Kontrollschalter werden mit beliebiger Teilung und zur gleichzeitigen Bedienung einer beliebigen Anzahl der Lichtwirkung auszusetzender Medien gebaut.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   I. Selenphotometer mit Abschwächung der Lichtintensität auf einen konstanten Beleuchtungswert der Selenzelle durch eine einstellbare oder sich selbsttätig mittels einer auf gleiche Widerstandshöhe abgestimmten Vergleichsleitung einstellende Blende, dadurch gekennzeichnet, daß als Blende eine an sich bekannte Loch- oder Schlitzblende mit sich vergrößerndem bzw. erweiterndem Querschnitt verwendet wird, welche in der Ruhelage stets ihren kleinsten, einer oberhalb der zu messenden Lichtintensität liegenden Intensität entsprechenden Querschnitt der Selenzelle darbietet, während bei geringerer Lichtintensität eine derartige^ allmähliche Vergrößerung der Blendenöffnung eintritt, daß der Widerstand der Selenzelle nie unter den der Normale entsprechenden Wert sinken kann und mit-

   hin ein Auftreten der bekannten Trägheitserscheinungen auch bei fortlaufenden Messungen verschiedenster Intensitäten verhindert wird.
2. 2. Ausführungsform des Selenphotometers nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Abblendungsmechanismus verbundener Kontakthebel die Anzahl der in einem gewissen Zeiträum von einem durch ein Uhrwerk gleichmäßig bewegten ■Unterbrecher gelieferten Stromstöße derart reguliert, daß diese wieder mit Hilfe einer elektromagnetischen Auslösung einen selbsttätigen Kontrollschalter für photographische Kopierverfahren so beeinflussen, daß derselbe die Beendigung des Kopierprozesses in bekannter . Weise durch Signalapparate selbsttätig anzeigt bzw. zwecks Beendigung des Prozesses eine weitere Belichtung ausschließt. ■

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   m-nuN. gedruckt in nnu