Die Erfindung betrifft eine Photostation der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der
US-PS 32 00 724 bekannten Art, insbesondere für eine Hologrammvorrichtung zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung.
Die bekannte Photostation ditnt zur Autzeichnung
eines Bildes auf dem in einer transparenten Entwicklungskammer befindlichen Abschnitt eines photographischen
Films und in-situ-Entwicklung und Projektion des Bildes. Bei der Aufzeichnung und Projektion befindet
sich zur Verbesserung des Lichtdurchganges Wasser in der Entwicklungskammer. Zur Entwicklung des
ίο Films werden nacheinander die entsprechenden chemischen
Lösungen durch die Entwicklungskammer gepumpt.
Die bekannte Photostation hat den Nachteil, daß sie nur in ihrer regulären aufrechten Stellung befriedigend
arbeitet. Wird die Photostation geneigt oder gar auf den Kopf gestellt, verbleibtn in der Entwicklungskammer
Luftblasen und beim Austausch z. B. des Wassers gegen Entwicklerflüssigkeit Reste der zuerst darin befindlichen
Flüssigkeit wodurch der Film ungleichmäßig entwickelt wird. Die Handhabung transportabler Hologrammvorrichtungen
zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit einer solchen Photostation ist dadurch sehr
erschwert.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Photostation nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 so auszubilden, daß sie in jeder räumlichen Lage verwendbar ist.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Photostation verdrängt in die Entwicklungskammer eintretende Flüssigkeit
durch die Kapillarwicklung sofort und vollständig das gesamte in der Kammer vorher befindliche Medium, sei
es Luft oder eine andere Flüssigkeit, und nimmt deren Stelle ein, unabhängig von der räumlichen Orientierung
der Entwicklungskammer. Dadurch wird zuverlässig eine gleichmäßige Behandlung, insbesondere Entwicklung
des Filmes erreicht. Zudem hat die erfindungsgemäße Photostation den Vorteil, daß die zur Behandlung
des Filmes erforderlichen Flüssigkeitsmengen auf ein Minimum reduziert werden, da keine laufende Zuführung
der entsprechenden Flüssigkeiten mehr erforderlich ist, sondern die Entwicklungskammer nur einmal
gefüllt zu werden braucht.
In den Unteransprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Photostation beschrieben. Die Ausgestaltungen nach d?n Ansprüchen 5
und 6 haben dabei den zusätzlichen Vorteil, daß auch ohne Absperrventile die in der Entwicklungskammer
befindliche Flüssigkeit nicht ausströmt, wenn keine Pumpen laufen. Mit der Ausführung nach Anspruch 7
wird erreicht, daß der Film leicht, schonend und ohne Gefahr des Verkratzens weitertransportiert werden
kann. Die Ausführungsform nach Anspruch 8 gestattet eine Betrachtung eines Hologrammes mit dem Laserstrahl
des verwendeten Lasers, der mit Hilfe eines Umlenkspiegels direkt auf den Film gerichtet wird. Darüberhinaus
ist diese Ausführungsform für die Realzeitholographie zu verwenden, wenn der Film einfach be-
bo lichtet, entwickelt und dann mit den vom Prüfling reflektierten
Laserstrahlen betrachtet wird.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hologrammvorrichtung
mit einer Photostation mit einer Entwicklungskammer,
F i g. 2 eine Aufsicht auf die Photostation mit der Entwicklungskammer,
F i g. 3 den Schnitt 8-8 von F i g. 2,
Fi g. 4 schematisch das hydraulische System der Hologrammvorrichtung,
Fig.5 ein Blockschaltbild der Hologrammvorrichtung,
F i g. 6 bis 8 alternative Ausführungsformen der Entwicklungskammer
der Photostation.
Die in F i g. 1 dargestellte Hologrammvorrichtung 2 weist einen Rahmen 4 auf, an dem ein Laser 60 und die
Photostation 86 befestigt sind Mittels einer Befestigungsvorrichtung 8 kann der Rahmen 4 zur Prüfung
einer Rohrkupplung 82 an ein Rohr 12 angesetzt werden.
Im Strahlengang des Laserstrahles des Lasers 60 befinden sich ein VerschluB 94 und Umlenkspiegel 64 und
66. Vom Umlenkspiegel 66 fällt der Laserstrahl über einen Spiegel 68 auf die zu prüfende Rohrkupplung 82
und wird von dieser zur Photostation 86 reflektiert. Ein Teil des Laserstrahls wird von dem Spiege1 68 zu einem
Referenzstrahlspiegel 90 reflektiert und von dort zur Photostation 86.
Die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Photostation 86 hat eine transparente Platte 120 (Fig. 3),beispielsweise
aus einem Kunstharz wie Acrylharz, Polycarbonatharz, Fluorharz oder Polystyrolharz. Die Platte 120 ist am
Rahmen 4 über einer Öffnung 122 im Rahmen 4 befestigt. Eine kreisförmige Nut 124 enthält eine umlaufende
Richtung 126, beispielsweise aus Kautschuk, die einen kreisförmigen Querschnitt hat und sich etwas über die
Oberseite 128, der Platte 120 erstreckt. Mit Klebstoff sind an der Oberseite 128 der Platte 120 zwei Leisten
130 und 132 befestigt. Über der Platte 120 liegt zwischen den Leisten 130 und 132 eine transparente Platte 136,
die beispielsweise aus einem der vorstehend genannten Kunstharze besteht und mit Zapfen 142, 144 (Fig.2)
schwenkbar an einem Bügel 140 befestigt ist. Der Bügel 140 ist seinerseits an der Leiste 132 durch Zapfen 146,
148 schwenkbar befestigt. Die Querstange 152 des Bügels 140 ist haftend an einer Platte 154 angebracht, die
ihrerseits an einem Block 156 haftend befestigt ist, der durch eine Schraube 157 mit einem Stößel 158 eines
Elektromagneten 160 schwenkbar verbunden ist. Der Stößel 158 ist in einer Öffnung 161 im Block 156 lose
aufgenommen. Der Elektromagnet 160 ist an einem Ständer 162 angebracht. Zwischen dem Ständer 162 und
einem Spaltring 168, der in einer Nut 170 im Stößel 158 befestigt ist, sitzt eine Schraubendruckfeder 166, die den
Stößel 158 nach unten vorspannt, wodurch die Platte 136 ebenfalls nach unten vorgespannt wird.
Eine herkömmliche Filmpatrone 180 (F i g. 2) ist mittels eines Patronenhalters 182. der am Rahmen 4 sitzt,
drehbar abgestützt und führt einen Film 184 zu. der auf eine Spule 186 gewickelt wird. Vorteilhafterweise ist der
Film 184 ein Film mit hoher Auflösung. Die Spule 186 sitzt drehfest auf einem Konus 188, der auf einer Federmetalleiste
190 angeordnet ist. und einer Nabe 194, welche auf eine Spindel 1% gekeilt ist, die von einem Motor
200 angetrieben wird. Der Film 184 liegt zwischen der Platte 136 und der Dichtung 126. Der Film 184, die Dichtung
126 und die Platte 120 bilden eine sehr flache Entwicklungskammer 210. Die Kammer 210 hat eine Tiefe,
also einen Abstand zwischen der Emulsionsseite des Films 184 und der Platte 120 von etwa 0,1 bis etwa
3,2 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 2 mm und vorteilhafterweise von etwa 0,38 bis etwa 0,64 mm. Die
so gebildete Kammer ist bei dem Ausführungsbeispiel von F i g. 2 kreisförmig.
Die Platte 120 hat eine Zuleitung 214 (Fig.2) mit
einem Abschnitt 216 mit verringertem Durchmesser, der in Verbindung mit der Kammer 210 steht, und eine
Ableitung 218 mit einem Abschnitt 220 mit verringertem Durchmesser, die in Verbindung mit der Kammer
210 steht. Die Abschnitte 216 und 220 mit reduziertem Durchmesser stellen die Verbindung mit der Kammer
210 angrenzend an den Umfang und einander diametral gegenüberliegend her. Der Durchmesse1- dieser Leitungen
ist klein, um zu verhindern, daß Flüssigkeit aus der
ίο Kammer 210 ausströmt, wenn keine Pumpen laufen.
Vorteilhafterweise haben sie einen Durchmesser \m Bereich
von etwa 0,8 mm bis etwa 5,5 mm, wobei der Abschnitt 216 der Zuleitung 214 vorzugsweise einen
Durchmesser hat, der größer ist als der des Abschnitts 220 der Ableitung 218.
Wie in Fig.4 dargestellt, ist die Zuleitung 214 mit
einer Leitung 230 verbunden, an die eine Belüftungsleitung 232 angeschlossen ist, die ein Rückschlagventil 234
enthält, um zu verhindern, daß beim Pumpen von Fluid zur Kammer 210 dieses durch die Belüftungsleitung
fließt. Die Leitung 230 ist über eine Leitung 236 mit einem Ventil 238 und einem Ventil 240 verbunden. Das
Ventil 238 ist ein Zweiwegeventil, welches eine Leitung 244 entweder mit der Leitung 236 oder mit einer Leitung
245 verbindet, wobei die Normalstellung die Verbindung mit der Leitung 246 ist. Die Leitung 244 hat ein
Rückschlagventil 250 und ist über eine Pumpe 252 mit einem Tank 256 verbunden, der Wasser 258 enthält. Die
Leitung 246 enthält ein Rückschlagventil 264 und ist mit einer Leitung 266 verbunden, welche zu einem Tank 268
führt.
Das Ventil 240 ist ebenfalls ein Zweiwegeventil, welches eine Leitung 274 entweder mit der Leitung 246
oder der Leitung 236 verbindet, wobei die Verbindung mit der Leitung 246 die Normalstellung ist. Die Leitung
274 hat ein Rückschlagventil 276 una ist mit einer Pumpe 278 verbunden, die ein Entwicklungs-Fixier-Bad
(Monobad) 282 aus einem Tank 284 aufnehmen kann. Die Leitungen 244,266 und 274 sind lang und flexibel, so
daß die Pumpen 252 und 278 und die Tanks 256,268 und 284 von der eigentlichen Hologrammvorrichtung 2 entfernt
angeordnet werden können.
Die Ableitung 218 ist mit einer Pumpe 292 verbunden, welche in die Leitung 266 abfordert. Die Pumpe 292 ist
beispielsweise eine Kautschukilügelpumpe, die kein Fluid durchläßt, wenn sie angehalten ist. Parallel zur
Pumpe 292 verläuft als Bypass eine Leitung 294 mit einem Rückschlagventil 296.
Wie aus F i g. 5 zu ersehen ist, wird die Hologrammvorrichtung 2 durch eine 12 V Batterie 300 über einen
Hauptschalter 312 gespeist. An die Batterie 300 sind eine Energieversorgung 62 für den Laser 60 und ein
Zeitsteuerschalter 330 mit einem Startschalter 334 angeschlossen. Der Zeitsteuerschalter 330 steuert den
Verschluß 94. Der Verschluß 94 kann auch durch Schließen eines Schalters 400 geöffnet werden. Der Zeitsteuerschalter
330 wird von einer photoelektrischen Zelle 350 gesteuert.
Ein ebenfalls an die Batterie 300 angeschlossener Mikroprozessor 302 ist so programmiert, daß er die erforderlichen
aufeinanderfolgenden Operationen steuert, d. h. die Energiezufuhr zum Motor 200, zum Elektromagneten
160, zu den Pumpen 252,278,292 und die Ventile
238,240 wird durch den Mikroprozessor 302 gesteuert.
Die Hologrammvorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Der Film 184 aus einer Filmpatrone 180 im Patronenhalter 182 (F i g. 2) wird zwischen die Dichtung 126 und
die Platte 136 eingeführt, während der Elektromagnetstößel 158 von Hand oben gehalten wird, um die Platte
136 von der Dichtung 126 abzuheben. Nach dem Einführen des Films in die Spule 186 wird der Stößel 158 freigegeben,
so daß die Platte 136 den Film fest an der Dichtung 126 hält.
Zum Einschalten des Lasers 60 und des Mikroprozessors 302 wird der Hauptschalter 312 geschlossen. Der
Verschluß 94 verhindert, daß der Laserstrahl den Spiegel 64 erreicht.
Ein Schalter 301 wird geschlossen, um die Arbeit des Mikroprozessors 302 einzuleiten, der dann die Pumpen
252 und 278 (F i g. 4) für einen vorher festgelegten Zeitraum von beispielsweise 5 s aktiviert, so daß Wasser
durch die Leitungen 244,246 und 266 zum Tank 268 und
gleichzeitig Monobad durch die Leitungen 274,272,246
und 266 zum Tank 268 gepumpt wird. Der Zweck dieses Vorgangs ist, das Flüssigkeitsversorungssystem von
Luft zu reinigen.
Als nächstes wird ein Schalter 304 geschlossen, wodurch der Mikroprozessor 302 den Elektromagneten
160 aktiviert, wodurch der Stößel 158 (F i g. 3) angehoben und der Bügel 140 verschwenkt und die Platte 136
angehoben wird. Dann wird der Motor 200 für einen Zeitraum erregt, der ausreicht, um den Film 184 um eine
Distanz vorwärts zu bewegen, die etwas größer ist als der Innendurchmesser der Entwicklungskammer 210.
Sobald der Motor 200 gestoppt wird, entregt der Mikroprozessor den Elektromagneten 160, wodurch die Feder
166 den Stößel 158 nach unten bewegt, sowie der Bügel 140 zur unteren Platte 136 auf den Film verschwenkt
wird und ihn gegen die Dichtung 126 hält. Das Verschwenken der Platte 136 durch die Zapfen 142 und 144
gewährleistet, daß die Platte 136 parallel zur Dichtung 126 ist und den Film gleichförmig gegen die Dichtung
126 preßt.
Nach dem Abschluß dieser Vorgänge aktiviert der Mikroprozessor 302 die Pumpe 252 (F i g. 4) und das
Ventil 238, so daß Wasser in die Entwicklungskammer 210 gepumpt wird. Die Kreisgestalt der Kammer und
ihre kleine Tiefe bewirken, daß aufgrund der Oberflächenspannung der verwendeten Flüssigkeiten eine Kapillarwirkung
eintritt, die gewährleistet daß auch dann, wenn die Hologrammvorrichtung 2 räumlich so orientiert
ist, daß sich der Abschnitt 216 mit reduziertem Durchmesser der Zuleitung 214 auf der Oberseite der
Kammer befindet, die zuströmende Flüssigkeit das gesamte Fluid aus der Kammer 210 herausdrückt Somit
drückt in allen Stellungen das Wasser, das durch die Leitung 244, das Ventil 238, die Leitung 236 und die
Leitung 230 in die Kammer 2iö gepumpt wird, die gesamte Luft aus der Kammer 210 über die Ableitung 218
und die Leitungen 290, 294 und 266 in den Tank 268. Während dieses Vorgangs blockiert die Pumpe 292 den
Fluidstrom durch sie hindurch, da sie im Ruhezustand fluiddicht ist Wenn die Kammer 210 mit Wasser gefüllt
ist, stoppt der Mikroprozessor 302 die Pumpe 252, entregt das Ventil 238 und beendet die gegenwärtige Operation.
Nun wird der Startschalter 334 geschlossen, um den Zeitsteuerschalter 330 zu aktivieren, der sofort den Verschluß
94 öffnet, so daß der Laserstrahl durch die Spiegel 64, 66 und 68 (F i g. 1) auf die Rohrkupplung 82 gerichtet
und durch die Öffnung 122 auf den Film 184 (Fig. 3) reflektiert wird. Die photoelektrische Zelle 350
mißt die Intensität des reflektierten Lichts und veranlaßt nach Ablauf einer geeigneten Belichtungszeit den
Zeitsteuerschalter 330 zum Schließen des Verschlusses
96. Dann wird die Rohrkupplung 82 unter Spannung gesetzt, beispielsweise durch Anlegen eines Drucks an
das Rohrsystem, in dem sich das Rohr 12 befindet. Dann wird der Schalter 334 wieder benutzt, um den Zeitsteuerschalter
330 zu aktivieren, um den Film 184 erneut zu belichten.
Wenn der Verschluß schließt, wird der Schalter 304 wieder betätigt, um das Entwickeln und Fixieren des
Films einzuleiten. Der Mikroprozessor 302 aktiviert die
ίο Pumpe 278 und das Ventil 240 (F i g. 4), wodurch Monobad
282 durch die Leitung 274, das Ventil 240 und die Leitungen 236 und 230 in die Entwicklungskammer 210
gepumpt wird, wodurch das Wasser daraus verdrängt wird, welches durch die Leitungen 294 und 266 zum
IS Tank 268 strömt. Die Gestalt der Kammer 2iO gewährleistet
ein Herausdrücken des gesamten Wassers aus der Kammer. Der Mikroprozessor 302 entregt dann die
Pumpe 278 und das Ventil 240. Normalerweise beträgt die Entwicklungs- und Fixierungszeit etwa 3 s. Nach einer
ausreichenden Zeit für die Entwicklung und Fixierung des Films betätigt der Mikroprozessor 302 die
Pumpe 252 und das Ventil 238, wodurch das Monobad aus der Kammer 210 gewaschen und der Film mit Wasser
gespült wird. Der Mikroprozessor 302 desaktiviert dann die Pumpe 252 und das Ventil 238.
Das so erzeugte Hologramm kann betrachtet werden, indem der Spiegel 68 mittels eines Handgriffs 78, wie
dies in Fig. 1 gezeigt ist, in eine Stellung gedreht wird,
in der der Laserstrahl vom Spiegel 68 nach oben zum Film 184 reflektiert wird, während der Verschluß 94
durch Betätigen des Schalters 400 geöffnet wird. In dieser Stufe kann eine Photographie des Hologramms gemacht
werden, indem eine Kamera auf die Platte 136 gerichtet wird. Besonders geeignet sind dafür Sofortbild-Kameras.
Wenn das nächste Hologramm angefertigt werden soll, wird ein Schalter 384 am Mikroprozessor 302 geschlossen,
so daß der Mikroprozessor die Pumpe 292 aktiviert, welche die gesamte Flüssigkeit aus der Kammer
210 über die Ableitung 218 abzieht und über die Leitung 266 in den Tank 268 abführt Während dieses
Vorgangs wird in die Kammer 210 über das Rückschlagventil 234, die Belüftungsleitung 232 und die Leitung 230
Luft eingeführt. Ein neuer Arbeitszyklus wird durch Betätigen des Schalters 304 um den Film 184 vorwärts zu
transportieren, eingeleitet. Der Reinigungsvorgang wird durch Schließen des Schalters 301 nur einmal am
Anfang des Versuchsvorgangs ausgelöst und ist nicht erforderlich, wenn wiederholte Versuche durchgeführt
werden.
Die HüiögramrnvOrrichtung kann für die Realzeitho
lographie benutzt werden, wobei der Film 184 nach einer Belichtung entwickelt und dann mit dem Laserstrahl
betrachtet wird, der von dem Rohr reflektiert wird, das sich unter Spannungsbedingungen befindet
Wie vorstehend beschrieben, ändert der Umriß des Umfangs der Entwicklungskammer fortlaufend die
Richtung unter einem Winkel von mehr als 115° und
vorzugsweise mehr als 125°. Dies ermöglicht zahlreiche
unterschiedliche Gestaltungen.
In Fi g. 6 ist eine alternative Ausführung der transparenten
Platte 120 als Platte 120A mit einer Zuleitung 214y4 und einer Ableitung 216Λ gezeigt die eine elliptische
Nut 124/4 aufweist welche eine Dichtung 126Λ enthält.
Die als zweite Alternative in F i g. 7 gezeigte transparente Platte 120ß mit einer Zuleitung 214S und einer
Ableitung 2185 hat eine Nut 124B, die zehneckig ist In
dieser Nut ist eine Dichtung 126ß angeordnet.
Bei der als dritte Alternative in Fig.8 gezeigten
transparenten Platte 120C mit einer Zuleitung 214C sowie einer Ableitung 216Cist eine Nut 124Cmit geraden
Seiten 450 und 452 und gekrümmten Abschnitten 454 und 456 vorgesehen. In der Nut 124Cist eine Dichtung
126Cangeordnet.
Die gezeigten Platten 120A 120ßund 120Cbilden mit ihren zugehörigen Dichtungen jeweils Entwicklungskammern mit entsprechender Kontur des Umfangs.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
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35
45
50
55
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