DE69226760T2

DE69226760T2 - Vorrichtung zur beschleunigten Prüfung der Wetterbeständigkeit

Info

Publication number: DE69226760T2
Application number: DE69226760T
Authority: DE
Inventors: Gregory R. Bay Village Ohio 44145 Fedor; Douglas M. Fairview Park Ohio 44126 Grossman
Original assignee: Q Panel Corp
Current assignee: Q Panel Corp
Priority date: 1991-12-02
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2012-12-02
Also published as: EP0550970A3; EP0550970A2; JPH05240772A; DE69226760D1; JP3195078B2; EP0550970B1; US5206518A

Description

Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Untersuchung von Proben hinsichtlich Beständigkeit und Verfall unter Licht und insbesondere solch eine Vorrichtung, die Entladungslampen als Lichtquellen verwendet.
Die Erfindung ist insbesondere auf die Untersuchung von Proben anwendbar, bei der fluoreszierende ultraviolette Lampen verwendet werden, um den durch Sonnenlicht verursachten Verfall zu simulieren, und sie wird mit besonderem Bezug hierauf beschrieben Werden. Es ist jedoch klar, daß die Anwendung breitere Anwendungsgebiete hat und vorteilhaft in Vorrichtungen, die Xenonlampen verwenden, und in Verbindung mit vielen anderen beschleunigten Verwitterungsuntersuchungskonzepten und -anwendungen eingesetzt werden kann.
Eine herkömmliche Untersuchungsvorrichtung, die Entladungslampen verwendet, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, hat acht ultraviolette Fluoreszenzlampen 10, die in einer Testkammer 12 vorgesehen und in symmetrischen, abwärts auseinanderlaufenden Reihen angeordnet sind, wenn man sie im Querschnitt betrachtet. Zu untersuchende Proben 14 werden an zwei gegenüberliegenden Probenhalterungswänden des Gehäuses der Untersuchungsvorrichtung befestigt, so daß sie in Richtung der Fluoreszenzlampen nach innen blicken und die Lichtbestrahlung von diesen empfangen. In der dargestellten Vorrichtung befinden sich zwei Proben, eine obere und eine untere. Es kann jedoch auch nur eine Probe vorhanden sein oder mehr als zwei. Die hinteren Oberflächen der Proben 14 sind der atmosphärischen Luft außerhalb der Vorrichtung ausgesetzt. Außenluft wird erhitzt und in das Innere der Kammer 12 geblasen, um die Temperatur in der Kammer 12 zu regulieren. Wasser in einem Dampfzuführungsbehälter 16 wird erhitzt und verdampft, um Dampf in die Kammer 12 zuzuführen.
Bei der oben beschriebenen Untersuchungsvorrichtung umfaßt ein Beispiel des Betriebs der Vorrichtung das Aufbringen ultravioletter Strahlen auf die Proben 14 bei einer Temperatur von 60ºC für 16 Stunden, und die Fluoreszenzlampen 16 werden abgeschaltet und das Innere der Kammer 12 für acht Stunden bei 50ºC gehalten. Diese zwei Stufen, die einen Zyklus einer Verfallsuntersuchung darstellen, werden kontinuierlich wiederholt. Während die Fluoreszenzlampen abgeschaltet sind, ist die Feuchtigkeit in der Kammer 12 hoch, und die hinteren Oberflächen der Proben werden der Außenluft mit einer niedrigen Temperatur ausgesetzt. Dementsprechend wird die Oberfläche der Proben aufgrund von Kondensation befeuchtet. Somit werden das Befeuchten der Proben, das Aufbringen ultravioletter Strahlen und das Trocknen wiederholt, was den Verfall der Proben beschleunigt. Es ist anzumerken, daß die obige Beschreibung lediglich ein Typ eines Zyklus ist, für den Vorrichtungen dieser Art verwendet werden können.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gibt es jedoch Probleme. Zunächst ist nichts vorgesehen, um den Ausstoß der Fluoreszenzlampen 10 zu erfassen, um deren Abbaurate zu verfolgen. Ein normales Vorgehen, um zu versuchen, einen gleichförmigen Ausstoß der Lampen zu liefern, besteht in solch einer Vorrichtung darin, die Positionen der Lampen in vorbestimmten Zeitintervallen in einer vorbestimmten Abfolge auszutauschen. Eine Untersuchung der Lampen zur tatsächlichen Feststellung des Ausstoßes ist nicht vorgesehen, es werden vielmehr Annahmen bezüglich des wahrscheinlichen Ausstoßes gemacht, und die Abfolge des Austausches wird unter Berücksichtigung der Annahmen vorgenommen.
Ein weiterer Nachteil dieser Art von Vorrichtung besteht darin, daß die Entladungslampen 10, die auf einer Seite der Kammer 12 angeordnet sind, Lichtstrahlen zu der gegenüberliegenden Seite der Kammer übertragen. Beispielsweise soll die Reihe von Lampen auf der linken Seite der Kammer in Fig. 1 eine Bestrahlung der Probe 14 auch auf der linken Seite der Kammer erzeugen. Diese Lampen erzeugen jedoch auch Strahlen in einer unerwünschten Art und Weise auf die Proben 14 auf der rechten Seite der Kammer 12. Diese unerwünschten Strahlen neigen dazu, sich in Richtung der Mitte der Probenhalterungswand zu konzentrieren. Ein allgemeines Problem besteht daher darin, daß die Proben, die am nächsten zur Mitte der Untersuchungsvorrichtung angeordnet sind, höhere Bestrahlungsdosen empfangen, als solche Proben, die zur Oberseite oder zur Unterseite der Vorrichtung hin angeordnet sind. Dies setzt die Gleichförmigkeit herab, mit der Bestrahlung auf die Proben übertragen wird.
Es wurden verschiedene Versuche unternommen, die obengenannten Nachteile der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Untersuchungsvorrichtung zu verbessern. Darunter befindet sich eine Vorrichtung von Atlas Electric Devices Company, die als Atlas Ci35 FADE-OMETER® bezeichnet wird; eine Vorrichtung von Heraeus, die als XENO/TESTs 1200 CPS bezeichnet wird; das US-Patent 4,544,995 von Suga, offengelegt am 01. Oktober 1985; und das US- Patent 4,576,125 von Kockott et al., offengelegt am 27. April 1971.
Die Atlas-Vorrichtung ist für eine Verwendung mit einer Xenonbogenlampe ausgebildet und umfaßt einen Bestrahlungsmonitor mit geschlossenem Regelkreis als deren primäres Lichtregelsystem. Der Monitor, der einen Lichtleiter, einen Störschutzfilter und eine fotoempfindliche Diode, die eine monolithische Elektronik speist, verwendet, hält vorbestimmte Bestrah lungspegel aufrecht und summiert die von den Proben empfangene Energie über einen Integrator. Diese Vorrichtung ist auch mit manuellen Bestrahlungsreglern ausgestattet, die verwendet werden, wenn das System in Abständen kalibriert wird.
Die Vorrichtung von Heraeus ist auch auf eine Verwendung mit Xenonbogenlampen ausgerichtet. Diese Vorrichtung verwendet drei Lichtdetektoren, um den Ausstoß der drei einzelnen Xenonbogenlampen zu erfassen.
Eine herkömmliche Vorrichtung, die Elemente dieser zwei oben erläuterten Vorrichtungen aufweist, ist in Fig. 2 dargestellt. In dieser Figur sind Entladungslampen 30, die vom Xenontyp sein können, vertikal verteilt. Ein Filter 32, der die Entladungslampen 30 umgibt, ist vorgesehen, um nur erwünschte Lichtwellenlängen hindurchtreten zu lassen. Sensoren 34 sind vorgesehen, um den Ausstoß der vertikal angeordneten Entladungslampen 30 abzufühlen, und ein sich drehender Probenhalterungsständer 36 ist so angeordnet, daß er die Entladungslampen 30 umgibt. Jeder der Detektoren 34 ist so angeordnet, daß er die von einer entsprechenden Entladungslampe 30 erzeugte Bestrahlung über die Zeit erfaßt. Der sich drehende Probenhalterungsständer 36 dreht die in dem Probenhalterungsständer 36 angeordneten Proben. Die Sensoren 34 sind so angeordnet, daß sie den Ausstoß der Entladungslampen 30 verfolgen, und der sich drehende Probenhalterungsständer 36 versucht jede der Proben mit einer im Durchschnitt insgesamt gleichen Menge an Bestrahlung zu versehen. Innere Wände 38 werden dazu verwendet, reflektierendes Licht der Entladungslampen 30 nach außen auf die Proben zu richten.
Eine weitere Vorrichtung, die ultraviolette Lampen in einer ähnlichen Anordnung verwendet, wie in Fig. 1, ist bekannt und umfaßt einen einzelnen Sensor. Bei solch einer Anordnung ist es jedoch notwendig, die Eigenschaften der Lampen aufeinander abzustimmen, bevor sie in solch einer Vorrichtung untergebracht werden. Dies ist erforderlich, da der Sensor nur die Lampen, die sich am nächsten zu seiner Örtlichkeit befinden, erfaßt. Daher wird der Sensor annehmen, daß die entfernt von ihm angeordneten Lampen in der gleichen Weise arbeiten, wie die Lampen, die er tatsächlich abfühlt.
Das Suga-Patent versuchte die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung nach dem Stand der Technik zu verbessern, indem es die Reihe von Entladungslampen 10 aus Fig. 1 in einer nichtsymmetrischen Anordnung ausrichtet. Diese Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Wie in dieser Figur angegeben ist, sind die Entladungslampen 10 nicht unmittelbar untereinander verteilt. Sie befinden sich vielmehr in einer speziell positionierten Anordnung. Dies wurde bei Suga bei einem Versuch vorgenommen, eine Bestrahlung der Proben 14 mit einer gleichförmigeren Verteilung vorzusehen. Die in Fig. 3 dargestellten Zahlenangaben sind Millimeterabmessungen (mm).
Das Patent von Kockott et al. betrifft eine Vorrichtung, die eine längliche Bestrahlungsquelle innerhalb einer zylindrischen Trägeroberfläche verwendet. Kockott et al. offenbart drei Ansätze, um eine gleichförmige Verteilung von Bestrahlung auf die Proben zu liefern. Erstens sind Spiegel 14 so angeordnet, daß sie verwendbares Licht reflektieren; zweitens ist eine Lichtquelle 20 so ausgebildet, daß sie die Lichtintensität an ihren Enden verstärkt; und drittens werden parallelrichtende Scheiben 24 verwendet, um eine Divergenz der von der Quelle emittierten Stahlung zu verhindern.
Obwohl die oben erläuterten Druckschriften gewisse Verbesserungen gegenüber den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten herkömmlichen Vorrichtungen bieten, bestehen weiterhin Nachteile.
Unter besonderem Hinweis auf die Atlas- und Hereaus-Vorrichtungen ist anzumerken, daß beide eine sich drehende Probenständeranordnung verwenden. Dieser Ständer ist aus einem sehr wesentlichen Grund notwendig. Die Atlas-Vorrichtung umfaßt eine Überwachungseinrichtung, die den Gesamtausstoß der Xenonbogenlampe überwacht, um zu versuchen, für das gesamte System einen vorbestimmten Ausstoßpegel der Gesamtbestrahlung über die Zeit aufrechtzuerhalten. Die Hereaus-Vorrichtung verwendet drei Sensoren, um den Ausstoß der drei verschiedenen Lampen über die Zeit zu regeln. Diese Sensoranordnungen werden verwendet, um eine Bestrahlung zu erzeugen, die über die Zeit konstant ist. Jedoch verwendet keine dieser Vorrichtungen eine Abfühlanordnung, um die Bestrahlung über den Raum konstant zu machen.
Beide Vorrichtungen verwenden einen sich drehenden Probenständer, um damit eine räumliche Gleichförmigkeit zu erzielen. Daher wird die räumliche Gleichförmigkeit, die erzielt wird, erreicht, indem man die Proben in dem sich drehenden Ständer um die Lampen kreisen läßt, weshalb die von jeder Probe empfangene wirksame Lichtdosis ein Durchschnitt der verschiedenen Bestrahlungen an jedem Punkt am Umfang der Probenebene ist. Obwohl ein Drehen des Ständers die Gleichförmigkeit erhöht, steigert es auch die Kompliziertheit der Vorrichtung, indem es einen Motor und damit verbundene Drehmechanismen erfordert.
Obwohl diese Vorrichtungen bestrahlungsabfühlende Fähigkeiten aufweisen, erfüllen sie diese Fähigkeiten daher nur für einen gleichbleibenden Ausstoß über die Zeit, nicht über den Raum. Wie man in Fig. 2 sehen kann, gibt es aufgrund der Geometrie der Vorrichtungen an jedem Punkt um den Umfang der Probenebene herum eine unterschiedliche Bestrahlung. Daher werden Bereiche, die vor einer Entladungslampe 30 angeordnet sind, einen Bereich H hoher Bestrahlung haben, während Proben, die sich in einer von einer Entladungslampe 30 entfernten Position befinden, geringere Bestrahlung L empfangen. Die Drehung des Ständers versucht eine insgesamt durchschnittliche Gleichförmigkeit an Bestrahlung, die auf die Proben einfällt, zu erzeugen.
Das bekannte Ultraviolettsystem, das einen einzelnen Sensor verwendet, weist den Nachteil auf, daß es notwendig ist, die in dem System verwendeten Lampen aufeinander abzustimmen. Dies erfordert ein ausgiebiges Testen der Lampen vor der Verwendung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in solch einem System, wenn eine von dem Sensorort entfernt angeordnete Lampe ausbrennt oder sich verschlechtert, der Abfall ihres Ausstoßes nicht erfaßt wird. Dies ist richtig, da nur die nächsten Lampen tatsächlich erfaßt werden und eine Annahme gemacht wird, daß die verbleibenden Lampen in einer ähnlichen Art und Weise funktionieren.
Das Suga-Patentversucht die Gleichförmigkeit von Licht, das auf Proben einfällt, zu erhöhen, indem die zwei mittleren Lampen von den Proben wegbewegt werden, um die Gleichförmigkeit von Licht auf die Proben von oben nach unten zu erhöhen. Ein Nachteil solch einer Anordnung besteht darin, daß es nicht möglich ist, bestehende Verwitterungsvorrichtungen leicht umzurüsten, um eine wie auch immer geartete Verbesserung, die aus der Suga-Anordnung stammen kann, zu erreichen.
Ein Nachteil des Patents von Kockott et al. besteht darin, daß es auf Einlampensysteme gerichtet ist. Ein weiterer Nachteil von Kockott et al. besteht darin, daß es die Kompliziertheit und die Kosten der Vorrichtung erhöht.
Ein weiterer Nachteil, der mit den herkömmlichen Untersuchungsvorrichtungen, wie sie oben beschrieben wurden, einhergeht, besteht in deren Kalibrierung. Diese Vorrichtungen erfordern manuelle Handhabungen durch eine Bedienperson, was wiederum bedeutet, daß die Bedienperson erforderlich ist, um Entscheidungen zu treffen, die für eine günstige Kalibrierung entscheidend sind. Da die Bedienperson dafür verantwortlich ist, während einer manuellen Neukalibrierung der Vorrichtung Entscheidungen zu treffen, wird die Genauigkeit der Kalibrierung von der Fähigkeit der Bedienperson abhängen. Da die Kalibrierung manuell durchgeführt wird, tritt zusätzlich während solch einer Kalibrierung eine verlängerte Stillstandszeit auf und es besteht eine erhebliche Möglichkeit für Ungenauigkeiten aufgrund eines Fehlers der Bedienperson.
Es wird auf die JP-A-3067150 (Mitsubishi Electric Corp.) Bezug genommen, die einen Weltraumumgebungstester mit mehreren Sätzen von Lampen und Sammelspiegeln beschreibt. Das nichtgleichförmige Licht von den Sammelspiegeln wird von einem Integrator in viele Bereiche aufgespalten, und danach werden die projizierten Strahlen in einem Probenraum überlagert, um ein Licht mit einer gleichförmigen Beleuchtungsverteilung auszubilden. Die Bedingungen für die Gleichförmigkeit und Parallelität der Strahlen sind hart, um das Sonnenlicht zu simulieren, und die dimensionsgerechte Form der Lampenanordnung muß während der Untersuchung innerhalb des Toleranzbereichs aufrechterhalten werden, um diese Bedingungen zu erfüllen. Der Trägerrahmen für die Lichtquellen ist entlang des äußeren Umfangs der Anordnung vorgesehen, und mehrere Punkte des äußeren Umfangs der Anordnung sind über Befestigungsanschlußstücke an dem Trägerrahmen befestigt. Der Trägerrahmen wird von einer Trägerbasis getragen.
Es wird auch auf die WO-A-87/02760 (Research Incorporated) Bezug genommen, die eine Trockenfilmhärtungsmaschine beschreibt, welche ultraviolette Lampen verwendet, die in Reflektoren befestigt sind, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Gitters oder eines offenen Förderbandes, das den Film zum Trocknen trägt, angeordnet sind. Die Lampen werden von einem Schaltkreis geregelt, der die Intensität der Ultraviolettlampen auf einen eingestellten Pegel reguliert, während die Lampen altern. Die Regelung soll wirksam sein, auch wenn sich der Bogen in der Lampe durchbiegen kann, während die Lampe sich unter Temperaturunterschieden deformiert. Ein Sensor ist in einem Gehäuse befestigt und neben der Lampe angordnet. Das Sensorgehäuse soll reflektiertes ultraviolettes Licht daran hindern, den Sensor zu treffen, um fehlerhafte Eingangssignale auszuschalten. Der Sensor liefert ein Signal, das direkt proportional zu der ultravioletten Intensität ist, und dieses Signal wird dazu verwendet, die Energie (in erster Linie den Strom) zu der Lampe durch eine von einem Mikroprozessor geregelte Stromquelle einzustellen, um die UV-Intensität bei dem eingestellten Pegel aufrechtzuerhalten. Der Intensitätspegel kann eingestellt werden, um einen weiten Bereich an Intensitäten vorzusehen, um den Anforderungen an eine Trocknung des Films, der durch die Maschine befördert wird, zu entsprechen.
Die vorliegende Erfindung erwägt eine neue, verbesserte Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung, die sämtliche der oben aufgeführten und andere Probleme lindert und einen einfach aufgebauten, zuverlässigen Untersuchungsaufbau liefert.
Gesichtspunkte der Erfindung sind in den Patentansprüchen definiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt eine Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung ein Gehäuse mit einer Testkammer und einer Probenträgerwand, die an einer Seite der Kammer angeordnet ist. Eine Ballastanordnung ist zur Regelung der Menge an Energie der Lichtquelle, die von einer Stromquelle empfangen wird, mit der Lichtquelle verbunden. Ein Regler ist mit der. Ballastanordnung verbunden, um ein Ballaststeuersignal für eine Steueroperation der Ballastanordnung, entsprechend einem erwünschten Sollwert, zu erzeugen. Ein Lichtquellendetektor ist in die Probenträgerwand eingesetzt, um in der Testkammer vorherrschende Bestrahlung zu erfassen, damit der Lichtquellendetektor ein Bestrahlungssignal erzeugen kann, welches anschließend eine Eingabe für den Regler ist. Der Regler verwendet das Bestrahlungssignal zur Einstellung des Ballaststeuersignals, um den ausgewählten Sollwert aufrechtzuerhalten. Ein Kalibrierungsbereich umfaßt einen Referenzdetektor, der so ausgestaltet ist, daß er das Bestrahlungssignal erfaßt. Das Referenzbestrahlungssignal wird an ein Kalibrierungsmeßgerät übertragen, welches ein Kalibrierungssignal erzeugt. Das Kalibrierungssignal wird zur Kalibrierung der Vorrichtung an den Regler übertragen.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung vorgesehen mit:
einer Testkammer,
einer Probenhalterungseinrichtung für das Halten einer Probe in der Testkammer,
einer Anordnung von Lichtquellen, die sich in der Testkammer befinden, um Licht in der Testkammer zu erzeugen,
einer Stromquelle für die Stromversorgung der Lichtquellen, und
einer Steuereinrichtung, welche mehrere automatisch einstellbare Steuerkanäle hat, um laufend den Ausstoß der Lichtquellen zu steuern, wobei jeder der Kanäle den Ausstoß zumindest einer der Lichtquellen steuert und wobei die Steuereinrichtung mehrere Lichtquellendetektoren für das Erfassen von Bestrahlung in verschiedenen räumlichen Bereichen der Probenhalterungseinrichtung und für das Erzeugen eines Bestrahlungssignales aufweist, welches dieses anzeigt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Einfachheit ihrer Bedienung und in ihrer Genauigkeit. Insbesondere können nun viele der Aufgaben, für die es früher erforderlich war, daß sie von einer Bedienperson durchgeführt werden, der Steuerung durch eine Bedienperson entzogen und automatisch durchgeführt werden, wodurch die Möglichkeit eines Bedienfehlers vermindert wird. Die bevorzugte Ausführungsform stellt den Ausstoß der t-ampen auf einen erwünschten Sollwert ein und kalibriert die Vorrichtung auf die Betätigung eines Schalters durch die Bedienperson hin. Daher besteht für die Bedienperson keine Notwendigkeit, die Vorrichtung manuell zu kalibrieren oder den Ausstoß der Lampen einzustellen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der verbesserten Genauigkeit, mit welcher der Kalibrierungsvorgang durchgeführt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Regelung der Lichtstrahlverteilung innerhalb der Testkammer. Diese Regelung kann die gleichförmige Verteilung von Strahlen auf sämtliche Proben in der Probenwand verbessern.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der einzelnen Kanalsteuerung der Lichtquellen. Indem mehrere Detektoren und mehrere Kanäle zur Regelung des Ausstoßes der Lichtquellen verwendet werden, wird eine Gleichförmigkeit der Bestrahlung über die Zeit und eine Gleichförmigkeit über den Raum innerhalb der Testkammer erzielt. Dies wird erreicht, indem man sicherstellt, daß jeder der einzelnen Kanäle den gleichen Ausstoß hat.
Ein weiterer Vorteil der Vielzahl an Kanälen, welche die Lichtquellen steuern, besteht darin, daß, wenn sich der Ausstoß einer bestimmten Lichtquelle abbaut, dem Ballast signalisiert werden kann, den Ausstoß dieser bestimmten Lichtquelle zu verstärken. Da eine Bedienperson den angezeigten Ausstoßwert jedes Kanals beobachten und Lichtquellen ersetzen kann, wenn der gewünschte Ausstoß nicht länger erzielt werden kann, wird daher eine Erhöhung der brauchbaren Lebensdauer einer Lichtquelle erreicht. Daher kann, wenn nur eine Lichtquelle ausgebrannt ist, diese ersetzt werden, ohne daß sämtliche Lichtquellen ersetzt werden.
Noch ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform liegt in der Durchführung innerer Kalibrierungsschaltungen des Kalibrierungsmeßgerätes, die durch einen Schalter, wie einem Druckknopf, auswählbar sind. Dies erlaubt es, an verschiedenen Arten von Lichtquellen genaue Kalibrierungen durchzuführen, ohne daß es notwendig ist, die Referenzdetektoren oder die Kalibrierung des Kalibrierungsmeßgerätes zu wechseln. Solch ein Wechseln wäre anderenfalls notwendig, da das Ansprechen eines Detektors in Abhängigkeit von empfangenen Wellenlängen variiert, und verschiedene Lichtquellen erzeugen auch bei gleichen Ausstößen verschiedene Wellenlängen. Beispielsweise bewirkt eine UV-A-Lampe ein größeres von einem Sensor zu erfassendes Signal als eine UV-B-Lampe bei gleichem Ausstoff, da eine UV-A- Lampe eine längere Wellenlänge hat.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten beim Lesen und Verstehen der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform deutlich werden.
Die Erfindung kann in verschiedenen Teilen und Anordnungen von Teilen und in verschiedenen Stufen und Anordnungen von Stufen Gestalt annehmen. Die Zeichnungen dienen nur dem Zweck, eine bevorzugte Ausführungsform zu erläutern, und sollen die Erfindung nicht beschränken.
Fig. 1 ist eine schematische Endseitenansicht einer herkömmlichen Untersuchungsvorrichtung im Querschnitt;
Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht einer herkömmlichen Untersuchungsvorrichtung, die einen sich drehenden Probenständer verwendet;
Fig. 3 ist ein Schema einer bekannten Anordnung von Lampen in einer herkömmlichen Untersuchungsvorrichtung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung in Endseitenansicht einer Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Eigenschaften von Mehrkanalsteuerung und Kalibrierung zeigt;
Fig. 5 ist ein Ablaufschema der schematischen Erläuterung aus Fig. 4 einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A - 6B sind bevorzugte Ausführungsformen des Barrieremerkmals der Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine Grafik, welche die Ergebnisse einer Untersuchung der Bestrahlungsverteilung unter verschiedenen Bedingungen zeigt;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines Kanals des Mehrkanalmerkmals der vorliegenden Erfindung erläutert;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform des Kalibrierungsvorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 zeigt die vorliegende Erfindung in einer alternativen Ausführungsform, bei der die Probenhalterungsvorrichtung ein horizontaler Probeneinschub ist.

Genaue Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 4 ist eine Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung dargestellt, welche ein Gehäuse 40 mit äußeren Paneelen 42 zum Umschließen eines Testkammerbereichs 44 aufweist. Nach unten und nach außen schräg abfallende Probenhalterungswände 46 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Testkammer 44 angeordnet. Luftspalten 48, die sich zwischen den äußeren Paneelen 42 und den Probenwänden 46 befinden, lassen es zu, daß ein Luftstrom die Rückseiten der Proben kühlt.
Innerhalb der Testkammer 44 befindet sich eine Lichtquelle, wie acht ultraviolette Fluoreszenzlampen 50, die in zwei Reihen 52 und 54 aufgeteilt sind, von denen jede vier Fluoreszenzlampen 50 aufweist.
In der vorliegenden Vorrichtung können verschiedene Arten von fluoreszenten Ultraviolettlampen verwendet werden. Die jeweilige Anwendung bestimmt, welche Lampe verwendet werden sollte. Die Lampen unterscheiden sich bezüglich der Gesamtmenge an emittierter ultravioletter Energie und in ihrem Wellenlängenspektrum.
Fluoreszenzlampen werden normalerweise in UV-A- oder UV-B-Lampen eingeteilt, abhängig von dem Wellenlängenbereich, in den der größte Teil ihres Lichtausstoßes fällt. Das ultraviolette Spektrum ist in drei Wellenlängenbereiche aufgeteilt, den UV-A-Bereich von 315 bis 400 Nanometer (nm), den UV-B-Bereich von 280 bis 315 nm und den UV-C-Bereich unterhalb von 280 nm.
Der UV-B-Bereich umfaßt die kürzesten Wellenlängen, die man im Sonnenlicht an der Erdoberfläche findet, und ist für den meisten Schaden an Polymeren verantwortlich. Fluoreszente UV- B-Lampen sind die am weitest verbreiteten Lampen zur Simulation des durch Sonnenlicht im Freien verursachten Schadens. Für viele Anwendungen sind sie die schnellsten und kosten günstigsten Lampen.
Für bestimmte Anwendungen wird das von UV-A-Lampen emittierte Spektrum längerer Wellenlängen verwendet. UV-As sind insbesondere für Untersuchungen geeignet, bei denen gattungsmäßig verschiedene Arten. von Polymeren verglichen werden. Da UV-As keinen UV- Ausstoß unterhalb des Sonnenabschnitts von 295 nm haben, bauen sie üblicherweise Materialien nicht so schnell ab wie UV-B-Lampen. Aber sie liefern eine Korrelation zu tatsächlichen Verwitterungsergebnissen im Freien.
Die ultravioletten Lampen 50 sind paarweise mit mehreren Ballasten 56a-62a verbunden. Die Ballaste steuern die den ultravioletten Lampen 50 zugeführte und von einer Stromquelle 64 gelieferte Energie.
Die Ballaste 56a-62a sind ein Teil von vier einzeln einstellbaren Steuerkanälen. Ein Regler 66 umfaßt einen Steuerschaltkreis, der Teil der Steuerkanäle ist. Diese einzeln einstellbaren Steuerkanäle umfassen weiterhin Anzeigen 56b-62b und Lichtquellendetektoren, wie Ultraviolettdetektoren 56c-62c. Die Ultraviolettdetektoren 56c-62c sind in die Probenhalterungswände 46 an Positionen eingesetzt, wo es für eine Erfassung der von dem Paar der Ultraviolettlampen, die von einem entsprechenden Steuerkanal gesteuert werden, erzeugten Bestrahlung am vorteilhaftesten ist. Im besonderen sind die Detektoren allgemein in der Mitte zwischen den zwei Lampen eines Paares angeordnet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform bestehen die Haltewände 46 aus Probenpaneelen, welche die einzelnen Proben halten, und einem Rahmen, in dem die Paneele angeordnet sind. Zusätzlich sind Detektorpaneele, wie das Detektorpaneel 70, zum Halten der Detektoren 56c- 62c vorgesehen. Jedes Detektorpaneel 70 hat vier Öffnungen, wobei zwei der Öffnungen 70', die vertikal voneinander beabstandet sind, für Ultraviolettdetektoren sind, und die zwei zusätzlichen Öffnungen 71', die sich unmittelbar neben den Ultraviolettdetektoröffnungen befinden, sind für einen Referenzdetektor 71, wenn ein damit verbundener Steuerkanal kalibriert wird.
Eine Sollwertregelung 68 ist vorgesehen, um einen Sollwert zu erzeugen und zu übertragen, bei dem die Steuerkanäle (56a-62a; 56b-62b; 56c-62c; 66) der Vorrichtung arbeiten sollen, wobei dieser Sollwert auf einer Sollwertanzeige 68a wiedergegeben wird.
Der Referenzdetektor 71 kann bei einer Ausführungsform vom Kosinusansprechrezeptortyp sein, der eine Bestrahlung entsprechend dem Kosinuswinkel des darauf einfallenden Lichts genau erfaßt. Der Referenzdetektor 71 überträgt ein erfaßtes Referenzbestrahlungssignal 72 an ein Kalibrierungsmeßgerät 74. Das Kalibrierungsmeßgerät 74 umfaßt einen Auswahlschalter 76 zum Wählen zwischen Betriebsarten zum Kalibrieren von Lampen vom UV-A- oder UV-B-Typ. Vier Kanalauswahlschalter 78-84 ermöglichen es einer Bedienperson, jeden der Steuerkanäle einzeln zu kalibrieren. Eine Kalibrierungsanzeige 86 zeigt den Wert eines Kalibrierungssignals an (in den Einheiten W/m/nm² bei λ nm), welches von dem erfaßten Referenzbestrahlungssignal 72 erzeugt wird. Ein Kalibrierungssignal 88 wird automatisch an einen Kalibrierungseinlaß 90 übertragen, der mit dem Regler 66 verbunden oder Teil von diesem ist.
Wenn es erwünscht ist, einen der Steuerkanäle zu kalibrieren, wird der Referenzdetektor 71 in eine Referenzdetektoröffnung 71' in dem entsprechenden Detektorpaneel, welches eine der Probenhalterungswände 46 ist, eingesetzt. Die Referenzdetektoröffnung 71' kann eine Abdeckung aufweisen, welche geöffnet wird, um den Referenzdetektor 71 darin einzusetzen.
Fig. 5 ist ein Ablaufschema, das die Vorrichtung in einem alternativen Darstellungsformat zeigt. Während es das wiedergibt, was in Fig. 4 gezeigt ist, offenbart dieses Format zusätzlich, daß in dem Kalibrierungsmeßgerät 74 zwei Kalibrierungspotentiometerschaltkreise, Typ A und Typ B, enthalten sind. Abhängig davon, welcher Lampentyp von der Auswahlvor- richtung 76 ausgewählt ist, wird eine bestimmte Potentiometeranordnung verwendet werden. Das Kalibrierungsmeßgerät 74 in Fig. 5 zeigt weiterhin, daß ein Bestrahlungsmessungsprozessor 92 verwendet wird, um das erfaßte Referenzbestrahlungssignal 72 in einen Wert zur Verwendung auf der Anzeige 86 umzuwandeln. Zusätzlich entwickelt der Prozessor 92 das Kalibrierungssignal 88, das an den Kalibrierungseingang 90 übertragen wird.
Die Fig. 6A und 6B zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Barrierenanordnungen, die verwendet werden, um die Gleichförmigkeit von Bestrahlung, die auf die Proben verteilt wird, zu erhöhen. Um die Erörterung unter Bezugnahme auf die Fig. 6A-6B zu vereinfachen, sind nur Lichtstrahlen, die von den Ultraviolettlampen in Reihe 52 emittiert werden, dargestellt. Daher trifft die Bestrahlung bei dieser Erörterung nur auf die Proben an der Probenwand 46 auf der rechten Seite. Unter besonderer Beachtung von Fig. 6A wird eine gleichförmigere Verteilung der Bestrahlung durch Anordnung eines Materials, das dazu verwendet wird, durch Ablenkung und/oder Abblocken von Strahlen von den Fluoreszenzlampen aus Reihe 52 in das zufällige Strahlenmuster einzugreifen, erzielt. Die spezielle Anordnung umfaßt vertikale Streifen 102 und 104 und Lichtabschirmungen 106 und 108. Die Anordnung dieses ablenkenden und blockierenden Materials bewirkt, daß die von den Fluoreszenzlampen 50 emittierten Strahlen auf die oberen und unteren Abschnitte der Probenwand 46 gerichtet werden. Wenn keine Barrierenanordnung enthalten ist, empfängt der mittlere Bereich der Probenwand 46 den höchsten Prozentsatz an Lichtstrahlen von den auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer angeordneten Lampen, wodurch eine ungleichmäßige Verteilung der Bestrahlung auf die Proben geliefert wird.
Fig. 6B zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Barrierenanordnung. Bei dieser Ausführungsform sind ein erstes vertikales Material 110 und Lichtabschirmungen 112 und 114 ausgeführt.
Es sollte erwähnt werden, daß die vertikalen Linien 116, die an der Probenwand 46 der Vorrichtung dargestellt sind, die räumliche Verteilung der Lichtstrahlen darstellen soll, die von den Lampen auf der gegenüberliegenden Seite der Testkammer in Richtung des zugehörigen Abschnitts der Wand 46 gerichtet sind. Wie man in den Fig. 6A und 6B sehen kann, richtet die Aufnahme der Barrierenvorrichtungen in den bevorzugten Ausführungsformen die Lichtstrahlen mit einem bevorzugteren Muster auf die oberen und unteren Bereiche der Kammer. Daher verbessert die offenbarte Anordnung dieser Barrieren die Verteilung von Lichtstrahlen, die von der gegenüberliegenden Reihe von Ultraviolettlampen entwickelt werden.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das Daten in einer Testkammer, die der der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich ist, wiedergibt. Die Daten geben drei Situationen wieder. Die erste ist die, wenn in der Testkammer 11 7 keine Barrierenanordnung verwendet wird; die zweite ist die, wenn eine Anordnung der Lampen ähnlich der, die von Suga gezeigt wird 11 8, vorgesehen ist; und die dritte ist die, wenn eine Barrierenanordnung, die der in Fig. 6A gezeigten bevorzugten Ausführungsform entspricht 119, ausgeführt ist. Die durch diese Untersuchung offenbarten Ergebnisse zeigen, daß es von der Oberseite einer Standardprobenebene zu der Unterseite einer Standardprobenebene eine Abweichung der Bestrahlung um ± 14,5% gibt für eine Probenebene, die etwa 20 cm (8 Inch) in ihrer vertikalen Stellung lang ist. Wenn die Anordnung der Lampen bei Suga ausgeführt wird, gibt es von der Oberseite der Standardprobenebene zu der Unterseite eine Abweichung von ±8,8 %. Wenn eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Barrierenanordnung verwendet, wie sie in Fig. 6A gezeigt ist, erhält man von der Oberseite zu der Unterseite der Standardebene eine Abweichung von ± 5,9%.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 wird der Betriebsablauf der in den Fig. 4 bis 5 gezeigten Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung erörtert. Im speziellen gibt in Fig. 8 eine Bedienperson einen Sollwert ein 120. Dieser Sollwert wird auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt 122. Der Sollwert wird auch an den Regler übertragen und in diesem gespeichert 124. Detektoren erfassen Bestrahlung, die in der Testkammer aufgrund des Ausstoßes der Ultraviolettlampen vorherrscht, und ein erfaßtes Bestrahlungssignal, das zu der Bestrahlung in der Kammer proportional ist, wird an den Regler übertragen 126. Ein Steuerschaltkreis des Reglers berechnet einen Bestrahlungswert, der die erfaßte Bestrahlung wiedergibt 128. Dieser Berechnungsvorgang umfaßt die Verwendung eines Kalibrierungsverhältnisses, das in dem Regler gespeichert ist. Danach wird der Bestrahlungswert auf der Anzeige für den ausgewählten Kanal angezeigt 130. Dieser Bestrahlungswert wird mit dem zuvor eingegebenen Sollwert verglichen 132, und es wird bestimmt, ob diese Werte gleich sind oder nicht 134. Wenn die Werte gleich sind, wird das oben beschriebene Verfahren zyklisch durchlaufen, beginnend mit der in den Testkammern vorherrschenden Bestrahlung 126-134.
Wenn auf der anderen Seite der Bestrahlungswert und der Sollwert nicht gleich sind, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Sollwert größer ist als der Bestrahlungswert oder nicht 136. Wenn der Sollwert größer ist als der Bestrahlungswert, erzeugt der Regler ein Ballaststeuersignal, um die Energie, die den Lampen zugeführt wird, zu erhöhen 138. Wenn der Sollwert geringer ist als der Bestrahlungswert, erzeugt der Regler ein Ballaststeuersignal, das die an die Lampen übertragene Energie absenkt 140. Dieses Ballaststeuersignal wird an den Ballast übertragen 142. Ansprechend auf dieses Signal, nimmt der Ballastausstoß eine erneute Einstellung vor, so daß der Ausstoß der ultravioletten Lampen in Abhängigkeit von den Anforderungen, die notwendig sind, um den Sollwert aufrechtzuerhalten, erhöht oder abgesenkt wird 144. Es ist anzumerken, daß die obige Erörterung für alle vier Steuerkanäle in gleicher Weise zutrifft und daß die Steuerkanäle jeweils gleichzeitig die zu jedem bestimmten Kanal gehörenden Lampen 50 überwacht. Dadurch daß vier einzeln einstellbare Steuerkanäle vorhanden sind, ist es möglich, eine Gleichförmigkeit der Bestrahlung auf die Proben sowohl über die Zeit als auch über den Raum zu liefern. Insbesondere sind die Detektoren 56c-62c in der Lage zu erfassen, wenn die Bestrahlung nicht einen erwünschten Wert hat, und die Vorrichtung kann die Energie an die Fluoreszenzlampen 50 automatisch erneut einstellen, um den Ausstoß der Lampen 50, die mit einem bestimmten Steuerkanal verbunden sind, auf einen erwünschten Pegel zu bringen. Daher ist jedes Paar von Fluoreszenzlampen, die von den Steuerkanälen geregelt werden, in der Lage, über einen längeren Zeitraum eine gleichbleibende Bestrahlung auszustoßen. Wenn eine der Lampen des Paares abweicht, wird der Ballastausstoß eingestellt, um diese Abweichung zu kompensieren. Damit wird eine Beständigkeit der Gleichförmigkeit über die Zeit erreicht.
Da in der Vorrichtung mehrere Detektoren räumlich angeordnet sind, ist es weiterhin möglich, eine Gleichförmigkeit über den Bereich der Probenwand 46 zu liefern. Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 4 wird, wenn der Detektor 56c eine Bestrahlung mit einem zu hohen Wert oder mit einem zu niedrigen Wert erfaßt, der Ausstoß der zugehörigen Llltraviolettlampen 50 eingestellt, so daß er in einen gewünschten Sollwertbereich kommt. Diese Einstellung wird für alle Lampenpaare der entsprechenden Steuerkanäle durchgeführt. Wie in Fig. 4 gezeigt, werden daher die Steueranzeigen 56b-62b eine gleiche erfaßte Bestrahlung wiedergeben. Folglich erfassen die Ultraviolettdetektoren 56c-62c entlang der Höhe der Probenwände 46 die gleichen Bestrahlungswerte. Wenn in dem vorliegenden System nur ein einzelner Detektor verwendet werden würde, gäbe es keine Gleichförmigkeit über den Raum, da der Detektor nur das Licht erfassen würde, das an einem einzelnen Ort, der für andere Orte in der Testkammer repräsentativ wäre oder nicht, vorherrscht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird nun eine Erörterung, betreffend die Kalibrierung der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung, vorgenommen. Im einzelnen ist ein Referenzdetektor in eine der Öffnungen oder abgedeckten Anschlüsse eingesetzt, die sich unmittelbar neben den Ultraviolettdetektoren befinden 1 50. Die Bedienperson wählt den Modus der erwünschten Untersuchung aus (d. h. UV-A oder UV-B) 152. Der Referenzdetektor erfaßt: die Bestrahlung, die mit dem Kanal, der kalibriert wird, zusammengehört 154, und ein erfaßtes Referenzbestrahlungssignal, das die erfaßte Bestrahlung wiedergibt, wird an das Kalibrierungsmeßgerät übertragen 156.
Durch den Bestrahlungsmessungsprozessor wird aus dem erfaßten Referenzsignal ein Kalibrierungssignal erzeugt 158 und ein Kalibrierungswert, der das Kalibrierungssignal wiedergibt, angezeigt. Anschließend wählt die Bedienperson einen der zu kalibrierenden vier unabhängigen Steuerkanäle 160. Der ausgewählte Kanal wird dem von dem Referenzdetektor überwachten Kanal entsprechen. Das Kalibrierungssignal wird an den Regler übertragen 162 und ersetzt das zuvor in dem Regler gespeicherte Kalibrierungsverhältnis, welches dazu verwendet wird, das von dem Ultraviolettdetektor des gewählten Kanals erfaßte Bestrahlungssignal einzustellen. Nachdem dieses neue Kalibrierungsverhältnis übertragen worden ist, wird der Betrieb der Vorrichtung auf Stufe 126 aus Fig. 8 übertragen.
Der Bestrahlungswert wird dann gleich dem Sollwert sein, was anzeigt, daß der Kanal richtig kalibriert ist. Wenn die Kalibrierung eines Kanals durchgeführt ist, kann der Referenzdetektor von der Bedienperson in eine andere Öffnung verbracht werden, und ein anderer Kanal kann anschließend untersucht oder die Untersuchung beendet werden.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Proben in einem Probeneinschub 180 und nicht in einem Probenhalterungsständer 46 angeordnet sind. Der Einschub ist im wesentlichen horizontal. Die Lampen 50 sind über dem Probeneinschub angeordnet.
Es ist anzumerken, daß die bevorzugte Ausführungsform dahingehend abgewandelt werden kann, daß sie mehr oder weniger als acht Ultraviolettlampen aufweist, mehr oder weniger als zwei Lampen, die von jedem Steuerkanal gesteuert werden, und mehr als die vier Steuerkanäle. Es ist auch möglich, die Vorrichtung mit nur zwei oder drei Steuerkanälen zu betreiben, jedoch würde die Verbesserung der Gleichförmigkeit der Zeit und des Raums etwas abnehmen, während eine Erhöhung der Anzahl der Lampen und Steuerkanäle zwangsweise Probleme bezüglich des Raumes hinzufügen würde.
Es sollte weiterhin angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung in Systemen verwendet werden kann, bei denen Xenon- oder andere Entladungslampen verwendet werden. Elemente der Erfindung, wie die automatische Kalibrierung, können in Systemen mit einer einzelnen Lampe brauchbar sein, und der Lampenauswahlschalter erlaubt die Verwendung von Lampen mit verschiedenen Spektrenverteilungen.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist klar, daß anderen beim Lesen und Verstehen der ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Modifikationen und Abwandlungen einfallen werden. Die Erfindung ist so auszulegen, daß sie sämtliche solcher Modifikationen und Abwandlungen umfaßt.

Claims

1. Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung mit:

einer Testkammer (44),

einer Probenhalterungseinrichtung (46, 108) für das Haltern einer Probe in der Testkammer,

einer Anordnung (52, 54) von Lichtquellen (50), die sich in der Testkammer (44) befinden, um Licht in der Testkammer (44) zu erzeugen,

einer Stromquelle (64) für die Stromversorgung der Lichtquellen (50), und

einer Steuereinrichtung (56, 58, 60, 62), welche eine Mehrzahl von automatisch einstellbaren Steuerkanälen hat, um laufend den Ausstoß (die Lichtabgabe) der Lichtquellen (50) zu steuern, wobei jeder der Kanäle den Ausstoß zumindest einer der Lichtquellen (50) steuert und wobei die Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Lichtquellendetektoren (56c, 58c, 60c, 62c) für das Erfassen von Bestrahlung in verschiedenen räumlichen Bereichen der Probenhalterungseinrichtung und für das Erzeugen eines Bestrahlungssignales aufweist, welches diese anzeigt.

2. Vorrichtung zur beschleunigten Verwitterung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung von Lichtquellen aufweist: erste und zweite Reihen (52, 54) von Lampen (50), von denen jede eine erste am weitesten oben angeordnete Lampe, eine zweite Lampe unter der ersten Lampe, eine dritte Lampe unter der zweiten Lampe und eine vierte unterste Lampe hat.

3. Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 1 oder 2, mit: einer Barriere bzw. Abschirmung (102, 104, 106, 108), die in der Testkammer (44) angeordnet ist, wobei die Abschirmung (102, 104, 106, 108) ein Material aufweist, welches in den Weg des Lichtes eingreift, welches von der Mehrzahl von Lichtquellen (50) erzeugt wird, und zwar in einem Muster, das so ausgewählt ist, daß die Gleichförmigkeit der Lichtbestrahlung auf allen Proben, die an der Probenhalterungseinrichtung (46, 108) angebracht sind, verbessert wird.

4. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 3 und 2, wobei die Barriere bzw. Abschirmung aufweist:

einen ersten vertikalen Streifen (102) des Materials, welcher in der Mitte zwischen den oberen Lampen der ersten und zweiten Reihen angeordnet ist und sich vertikal von den Zentren der am weitesten oben angeordneten Lampen bis in eine Position unter dem äußeren Umfang der obersten Lampen und über dem äußeren Umfang der zweiten Lampen der ersten und zweiten Reihen (52, 54) erstreckt,

einen zweiten vertikalen Streifen (104) des Materials, der in der Mitte zwischen den zweiten Lampen der ersten und zweiten Reihen angeordnet ist und sich in vertikaler Richtung erstreckt, im wesentlichen von unmittelbar unterhalb dem obersten Punkt des äußeren Umfanges der zweiten Lampen,

eine erste Lichtabschirmung (106), die neben den zweiten und dritten Lampen der ersten Reihe (52) angeordnet ist, und

eine zweite Lichtabschirmung (108), die neben den zweiten und dritten Lampen der zweiten Reihe (54) angeordnet ist.

5. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (56, 58, 60, 62) einstellbare Ballasteinrichtungen (56a, 58a, 60a, 62a) aufweist, die mit dem Feld von Lichtquellen (52, 54) verbunden sind, um die Energiemenge, welche die Lichtquellen (50) von der Stromversorgung (64) empfangen, zu regeln.

6. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 5, mit einer Steuerung (66), die mit der Ballasteinrichtung (56a, 58a, 60a, 62a) verbunden ist, um ein Ballaststeuersignal zu erzeugen, um die Arbeitsweise der Ballasteinrichtung zu steuern.

7. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 6, mit einer Sollwerteinrichtung (68), die mit der Steuerung bzw. dem Regler (66) verbunden ist, um ein Sollwertsignal zu erzeugen und an die Steuerung (66) zu senden, wobei das Sollwertsignal einen anfänglichen Sollwert für das Ballaststeuersignal festlegt.

8. Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 7, wobei die Steuerung bzw. der Regler (66) das Ballaststeuersignal in Abhängigkeit von dem Bestrahlungssignal einstellt, um einen ausgewählten Sollwert beizubehalten.

9. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, mit

einer Kalibriereinrichtung einschließlich einer Referenzdetektoreinrichtung (71), um die Bestrahlung in der Testkammer (44) zu erfassen, und um ein Referenzbestrahlungssignal zu erzeugen, welches die erfaßte Bestrahlung wiedergibt,

einer Übermittlungseinrichtung (72) für das Referenzbestrahlungssignal, um das Signal an die Referenzdetektoreinrichtung (71) zu übermitteln,

einem Kalibriermeßgerät (74), welches so ausgestaltet ist, daß es das Referenzbestrahlungssignal empfängt und ein Kalibriersignal erzeugt, und

eine Eingabeeinrichtung (88) für das Kalibriersignal, um das Kalibriersignal unmittelbar in die Steuerung bzw. den Regler (66) einzugeben.

10. Vorrichtung für beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 9, wobei das Kalibriermeßgerät (74) einen Übertragungsschalter aufweist, welcher bei Betätigung automatisch das Kalibriersignal von dem Kalibriermeßgerät (74) über die Eingabeeinrichtung (88) für das Kalibriersignal an den Regler (66) übermittelt.

11. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 9 odler 10, wobei das Kalibriermeßgerät (74) zumindest zwei interne Kalibriereinrichtungen aufweist, um die Kalibrierung von zumindest zwei verschiedenen Arten von ultraviolettem Licht mit derselben Referenzdetektoreinrichtung zu ermöglichen.

12. Vorrichtung für die beschleunigte Verwitterung nach Anspruch 11, wobei das Kalibriermeßgerät UV-A und UV-B Ultraviolettfluoreszenzlampen kalibriert.

13. Verfahren für die Untersuchung von Proben durch beschleunigte Verwitterung in einer Testvorrichtung mit einer Testkammer (44), einer Probenhalterungseinrichtung (46, 108), einem Feld (52, 54) von Lichtquellen (50), die von einer Stromversorgung mit Strom versorgt werden, und einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung (56, 58, 60, 62), die eine Mehrzahl von automatisch einstellbaren Steuerkanälen für das fortlaufende Steuern der Lichtabgaben der Lichtquellen (50) hat, wobei jeder der Kanäle die Lichtabgabe von zumindest einer der Lichtquellen (50) steuert bzw. regelt und jeder Kanal einen Lichtquellendetektor (56c, 58c, 60c, 62c) hat, um die Bestrahlung in verschiedenen räumlichen Bereichen der Probenhalterungseinrichtung zu erfassen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Erfassen der Bestrahlung mit jedem der Lichtquellendetektoren in einem räumlichen Bereich der Probenhalterungseinrichtung, der jeweils einem der Steuerkanäle zugeordnet ist, um für jeden Steuerkanal ein Bestrahlungssignal zu entwickeln,

Übertragen des Bestrahlungssignales, welches von jedem Lichtquellendetektor erfaßt wurde, an den Steuerschaltkreis zumindest eines entsprechenden Steuerkanals,

Vergleichen jedes Bestrahlungssignales mit einem Sollwert, und

Steigern der Lichtabgabe der zumindest einen Lichtquelle, die dem jeweiligen Steuerkanal zugeordnet ist, wenn der Sollwert größer ist als das Bestrahlungssignal, oder

Absenken der Lichtabgabe der zumindest einen Lichtquelle, die dem betreffenden Steuerkanal zugeordnet ist, wenn der Sollwert kleiner ist als das Bestrahlungssignal.

14. Verfahren nach Anspruch 13 mit den Schritten:

Einsetzen eines Referenzdetektors (71) unmittelbar neben einem der Lichtquellendetektoren,

Auswählen eines der Steuerkanäle für die Kalibrierung,

mit dem Referenzdetektor (71) Erfassen der in der Testkammer vorliegenden Bestrahlung im wesentlichen aufgrund der Bestrahlung, die durch die Lichtquelle erzeugt wird, welche dem ausgewählten Steuerkanal zugeordnet ist, um ein Kalibriersignal zu entwickeln,

Vergleichen des Kalibriersignales mit dem für die Lichtquelle, welche dem ausgewählten Steuersignal zugeordnet ist, entwickelten Bestrahlungssignal, und

Ausgabe eines Signals an die Steuereinrichtung, welche dem ausgewählten Steuersignal zugeordnet ist, um die Ausgangsgröße des ausgewählten Steuersignals zu kalibrieren.