DE2400904B2 - Vorrichtung zur kontrolle des farbeindruckes von mit einer extrem duennen metallschicht ueberzogenen glasscheiben - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle des Farbeindrucks von mit einer extrem dünnen Metallschicht überzogenen Glasscheiben, wobei ein Lichtbündel unter geringem Einfallswinkel auf die zu untersuchende Glasscheibe für gewisse genau festgelegte Wellenlängen ausgestrahlt wird und in einer Empfangseinrichtung die Änderungen oder Schwankungen in der Lichtstärke des reflektierten Teils des Lichtbündels gemessen werden.

Es sind seit langem Vorrichtungen zur Homogenitätskontrolle metallischer, sehr dünner auf Glas abgeschiedener Schichten bekannt, bei denen Änderungen oder Schwankungen in der Lichtstärke des reflektierten Teils eines Lichtbündels, das unter geringem Einfallwinkel auf die zu untersuchende Oberfläche gesandt wird, für gewisse, genau festgelegte Wellenlängen gemessen werden.

Bei der vorliegenden Erfindung geht es darum, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine laufende Produktionskontrolle von transparenten Farbüberzügen auf Glasscheiben möglich ist. Dabei kommt es im wesentlichen auf die Farbe des Überzugs an. Die Glasscheiben müssen nämlich immer genau denselben Farbeindruck erwecken, da Scheiben aus den verschiedensten Produktionen durchaus in ein und demselben Ohiekt zum Einbau kommen können und daher Abweichungen im Farbton nicht hinnehmbar sind. So ist es beispielsweise undenkbar, eine große Fassade mit Abmessungen von mehreren zehn Metern in der Höhe und mehreren zehn Metern in der Breite mit großen Glastafeln zu verkleiden, ohne daß die Gewähr gegeben ist, daß diese Glastafeln den gleichen Farbeindruck erwecken. Ein scheckiges Aussehen des Gebäudes infolge unterschiedlicher Farbtöne der Glastafeln würde vom Bauherrn mit Sicherheit nicht akzeptiert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll somit die Aufgabe gelöst werden, unter Konstanthaltung der Schichtdicke des aufgetragenen Materials zu einem ganz bestimmten Farbeindruck zu kommen.

Die Lösung diese' Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Empfangseinrichtung einen Strahlenteiler mit drei Ausgängen aufweist, durch welche drei Teilbündel des reflektierten Lichtbündels jeweils über ein monochromatisches Filter auf eine fotoempfindliche Zelle geworfen werden, deren Ausgänge in ihrer Beziehung zueinander als Maß für den einzuhaltenden Farbeindruck dienen.

1st somit die Energieanzeige für bestimmte Wellenlängen konstant, so kann daraus geschlossen werden, daß auch der Farbeindruck auf mehreren, in einer Produktionsanlage entsprechend bearbeiteten Scheiben konstant ist.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 die eigentliche Meßvorrichtung,

F i g. 3 das elektrische Schaltbild der Meßvorrichtung und die

F: g. 4 und 5 repräsentative Kurven für die Änderungen des Reflektionsvermögens als Fanktion der Wellenlänge für gegebene Schichten.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Glasscheibe mit halbreflektierender Schicht 2 bezeichnet, die auf einem Gestell 3 angeordnet ist.

Die Glasscheibe 1 wird während der Kontrolle translatorisch mit gleichförmiger Geschwindigkeit in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene bewegt.

Die Meßvorrichtung 4 nach der Erfindung ist auf einem Träger 5 angeordnet.

Sie wird während der Messung längs der Gleitschienen 6 mit Hilfe eines Motors 7 hin- und herbewegt. Die Gleitschienen 6 haben die gleiche Neigung bezüglich der Vertikalen - beispielsweise 9° — wie das Gestell 3. Die Meßvorrichtung 4 wird durch Verstärkereinrichtungen 8, Anzeigegeräte 9 und Schreiber 10 vervollständigt.

F i g. 2 läßt schematisch die Arbeitsweise der Meßvorrichtung 4 erkennen, die im wesentlichen zwei Teile umfaßt.

Die Lichtausstrahlungseinrichtung 11 enthält eine Projektionslampe 12, beispielsweise eine Joddampflampe von 24 Volt und 250 Watt, und eine Blende 13. Diesel Blende ist eine Loch- oder Schlitzscheibe 14 zugeordnet welche das Lichtbündel auf eine bestimmte Frequen; moduliert, um beim Empfang störende Lichtnebeneffek te auszuschalten. Ferner ist eine Linse 15 vorgesehen die das ausgesandte Lichtbündel in ein Parallelbünde sammelt.

Die Empfangseinrichtung 16 enthält einen Strahlen teiler 17 mit drei Ausgängen, drei Filter 18, 19 und 2( sowie drei fotoempfindliche Zellen 21, 22, 23, bei denei

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es sich beispielsweise um Fotovervielfacher handeln eher 21,22,23 gelieferte Signal. Die Ausgangsspannunkann. gen der Fotovervielfacher sind über Eichpotentiometer

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: 31,32,33 an Selektionsverstärker 34, 35,36 angeschai-

Das Parallellichtbündel 24, das beispielsweise auf eine tet Diese Verstärker sind mit Hilfe von Operationsver-Frequenz von 400 Hz moduliert ist wird unter einem 5 stärkern aufgebaut und werden als Breitbandfilter Einfallswinkel von 5° auf die hinsichtlich ihres verwendet. Die mittlere Frequenz liegt bei etwa 400 Hz. Farbeindrucks zu kontrollierende Oberfläche der Die Ausgangssignale des jeweiligen Verstärkers werden Schicht 2 der Glasscheibe 1 geworfen. gleichgerichtet und an den Kompensationsschreiber

Das reflektierte Lichtbündel 25 trifft senkrecht auf die und die Anzeigevorrichtung übertragen. Fläche 26 des Strahlenteilers 17 auf. Die beiden 10 Da der Verstärker für kleine Ausgangssignaie nicht halbreflektierenden Grenzflächen 27 und 28 werfen linear arbeitet, wird der Punkt Null des Schreibers auf unter rechtem Winkel zum Lichtbündel 25 einen Teil 13 Volt eingestellt, desselben auf die monochromatischen Filter 18 und 19. Der Meßbereich für jeden Kanal liegt praktisch bei 15

Der nicht abgelenkte Teil des reflektierten Lichtbün- bis 50%.

dels 25 trifft unmittelbar auf das monochromatischeis Die F ig. 4 und 5 zeigen Beispiele von Reflektionskur-Filter 20. ven unter im wesentlichen normalem Einfallswinkel an

Die monochromatischen Filter 18, 19, 20 lassen nur Schichten von Eisen- und/oder Chromoxid als Funktion Licht genau bestimmter Wellenlängen durch und sind in der Wellenlänge für verschiedene Färbungsgrade: Abhängigkeit von der Art der reflektierenden Schicht 2 schwach - normal - stark, gewählt. 20 Die für die Kontrolle der Schichten auf der Basis von

Die aufgenommene Strahlung erzeugt in den Chrom und Eisen gewählten charakteristischen Wellen-Fotovervielfachern 21,22,23 elektrische Ströme, deren längen sind solche von 439nm und 766nm. Zur Kontrolle Stärke direkt proportional der Stärke der Strahlung ist. von Schichten auf Chrombasis liegen die Wellenlängen

Insbesondere erzeugt jede Unregelmäßigkeit in der bei360nm,429nmund766nm.

Schicht 2 und jede Veränderung der Farbtönung eine 25 Für die erste Wellenlänge von beispielsweise 360nm Veränderung in der von einem der Fotovervielfacher ist es möglich, ein Filter 360nm/30nm (Breite in mittlerer 21,22,23 gelieferten elektrischen Stromstärke. Höhe) sowie einen Fotovervielfacher vom Typ

Diese Unregelmäßigkeiten oder Veränderungen sind 931 A/RCA zu verwenden, somit charakteristisch für die Qualität der Schicht 2. Für die zweite Wellenlänge von beispielsweise 439nm

Die von den Fotovervielfachern 21, 22, 23 abgegebe- 30 verwendet man ein Filter von 439nm/10nm (Breite in nen elektrischen Ströme werden durch Verstärker 8 mittlerer Höhe) und ebenfalls einen Fotovervielfacher verstärkt und dann auf anzeigende oder schreibende vom Typ 831 A/RCA. Geräte 9 bzw. 10 gegeben. Für die dritte Wellenlänge von beispielsweise 766nm

Sie können auch mit Sollwerten verglichen werden verwendet man ein Filter von 766nm/10nm (Breite in und beim Überschreiten bestimmter Differenzgrenz- 35 mittlerer Höhe) sowie einen Fotovervielfacher vom Typ werte optische oder akustische Warnsignale auslösen. 7164 R/RCA.

Man kann mit ihnen auch eine selbsttätige Steuerung Man stellt fest, daß es bei Verwendung dieser

der Oberflächenbehandlung der Scheibe 1 durchführen. Wellenlängen möglich ist, eine extrem empfindliche

F i g. 3 zeigt schematisch die elektrische Schaltung. Information bezüglich der Homogenitäts- oder Farbän-

Diese umfaßt einen Versorgungsteil und einen 40 derungen der Oberflächenschicht in Übereinstimmuna Informationsauswertungsteil. mit dem durch das Auge gewonnenen Eindruck zn

Der Versorgungsteil enthält eine Hochspannungs- erhalten.

quelle 29 von beispielsweise 1,2 kV zur Stromversor- Für die Genauigkeit der Messungen ist es wichtig, daC

gung der Fotovervielfacher 21, 22 und 23 sowie eine die Fotovervielfacher auf konstanter Temperatur vor Gleichstromquelle 30 von beispielsweise 24 Volt zur 45 beispielsweise etwa 40⁰C gehalten werden, was ohne Speisung der Projektionslampe 12, einen Transformator Schwierigkeiten möglich ist, wenn man sie in Kammerr mit einer Spannung von 42 Volt auf der Sekundärseite isoliert und mit Hilfe eines Thermostats und einei zur Speisung des mit 3000 UmdrVMin. laufenden Heizeinrichtung auf diesem Wert hält. Synchronmotors, der die Loch- oder Schlitzscheibe 14 in Aufgrund dieser Vorkehrungen ist es möglich, in der

Umlauf versetzt. 50 Messungen eine lusgezeichnete Empfindlichkeit unc

Der Informationsauswertungsteil enthält einen Meß- eine Genauigkeit in der Größenordnung von ±0,5% zi verstärker und Anzeigegeräte sowie Schreiber. erhalten. Es ist auf diese Weise möglich, die Homogeni

Der Verstärker 8 besteht aus drei parallelen, unter tat der Schicht bei der Herstellung halbreflektierendei sich gleichen Kanälen. Verglasungen wesentlich zu verbessern.

Jeder Kanal behandelt das von einem Fotovervielfa- 55

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

24 OO Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontrolle des Farbeindrucks von mit einer extrem dünnen Metallschicht überzogenen Glasscheiben, wobei ein Lichtbündel unter geringem Einfallswinkel auf die zu untersuchende Glasscheibe für gewisse genau festgelegte Wellenlängen ausgestrahlt wird und in einer Empfangseinrichtung die Änderungen oder Schwankungen in der Lichtstärke des reflektierten Teils des Lichtbündels gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (16) einen Strahlenteiler (17) mit drei Ausgängen aufweist, durch welche drei Teilbündel des reflektierten Lichtbündels (25) jeweils über ein monochromatisches Filter (18, 19, 20) auf eine fotoempfindliche Zelle (21, 22,23) geworfen werden, deren Ausgänge in ihrer Beziehung zueinander als Maß für den einzuhaltenden Farbeindruck dienen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler in Richtung des reflektierten Lichtbündels. (25) hintereinander angeordnete halbreflektierende Grenzflächen (27, 28) aufweist, die zwei Teilbündel auf seitlich von dem Strahlenteiler (17) liegende fotoelektrische Zellen (21,22) umlenken und das dritte Teilbündel auf eine mit ihnen in Flucht liegende dritte fotoelektrische Zelle (23) durchtreten lassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Lichtbündel (24) ausstrahlende Einrichtung (U) und die Empfangseinrichtung (16) auf der gleichen Seite der zu kontrollierenden Oberfläche angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der das Lichtbündel ausstrahlenden einrichtung (11) ein Frequenzmodulator( 14) angeordnet ist.