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Verschluss
Die Erfindung bezieht sich auf einen schnellarbeitenden Verschluss mit grosser Öffnung, der in der
Schnellphotographie verwendet werden kann.
In den letzten Jahren ist eine Anzahl von Verschlüssen für Schnellphotographie entwickelt worden.
Von diesen arbeiten die Verschlüsse der Kerrzellen- und Faradayart in der Weise, dass sie ein von einem
Gegenstand reflektiertes Lichtbündel polarisieren und dann die Polarisationsebene selektiv drehen und da- durch den Durchgang von Licht durch einen Analysator hindurch zu einer Kamera steuern. Diese Verschlüsse öffnen und schliessen sich in einem Bereich von weniger als einer Mikrosekunde und können mit verhältnismässig grossen Öffnungen verwendet werden, jedoch sind sie durch eine schlechte Lichtdurch- lässigkeit gekennzeichnet.
Bei einem elektromechanischen Verschluss wird ein in spezieller Weise abgeflachter, kleiner emaillierter Draht verwendet, der in sich selbst zu einem T-förmigen Element gebogen ist. Sämtliche parallelen Segmente werden festgehalten, mit Ausnahme des oberen Segmentes des T-Elementes oder Antriebsteiles. Während der Antriebsteil in richtigem Winkel an einer Verschlussplatte anliegt, wird ein hoher Stromstoss durch das Element hindurchgeführt, und der Antriebsteil erteilt der Platte einen Impuls, so dass diese sich bewegt und eine Öffnung freigibt. Obwohl dieser Verschluss mit hoher Geschwindigkeit arbeitet und eine hohe Lichtdurchlässigkeit hat, kann er nur mit einer verhältnismässig kleinen Öffnung verwendet werden.
Ein kürzlich entwickelter elektro-optischer Verschluss weist ein Stück aus Kunststoff auf, auf welchem ein lichtundurchlässiger Aluminiumüberzug niedergeschlagen worden ist. In einem l : urnen Abstand von der aluminisierten Oberfläche befindet sich ein Stück aus nicht überzogenem Kunststoff entsprechender Grösse. Eine vergleichsweise starke Entladung aus einem Kondensator verdampft das Aluminium und macht den Verschluss lichtdurchlässig.
Dieser Verschluss arbeitet mit hoher Geschwindigkeit, hat eine mittlere bis hohe Lichtdurchlässigkeit und kann mit einer grossen Öffnung verwendet werden. Jedoch wird, wenn der Aluminiumüberzug verdampft wird, ein heller Lichtblitz ausgesendet, und ein während dieses Blitzes belichteter Film wird nachteilig verschleiert.
Ein Zweck der Erfindung besteht daher darin, einen schnellarbeitenden Verschluss zu schaffen, der mit grossen Öffnungen verwendet werden kann, eine hochprozentige Lichtdurchlässigkeit im geöffneten Zustand hat und dessen Arbeiten nicht von einem Lichtblitz begleitet ist.
Ein Verschluss mit einem lichtundurchlässigen Teil, der so angeordnet ist, dass er den Durchgang von Licht durch eine Öffnung steuert, ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der lichtundurchlässige Teil wenigstens einen Streifen aus festem leitenden Material hat, und dass eine Einrichtung zum Erzeugen eines Stromstosses, der von elektromagnetischen Kräften begleitet ist sowie Stromleiteinrichtungen vorgesehen sind, welche den Strom durch den aus gleitendem Material bestehenden Streifen
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in solcher Weise hindurchleiten,
dass die aus dem Zusammenwirken des durch das leitende Material hin- durchfliessenden Stromstosses mit dem durch den Stromstoss erzeugten elektromagnetischen Feld sich er- gebenden elektromagnetischen Kräfte eine Bewegung von Teilen des leitenden Materials relativ zuein- ander zur vorbestimmten Steuerung der Stellung des lichtundurchlässigen Teiles hervorrufen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der lichtundurchlässige Teil aus einer
Folie aus leitendem Material bestehen.
Die die Verschlussöffnung bedeckende Folie ist in einem Stromkreis angeordnet, der einen hohen
Stromstoss erzeugen kann. Bei Auftreten des Stromstosses wird die Folie durch die von dem Strom hervor- gerufenen elektromagnetischen Kräfte gekrümmt und seitlich zusammengedrückt.
Bei einer ändern bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Verschluss zwei lichtundurch- lässige Platten aus leitendem Material aufweisen. Bei Betätigung des Verschlusses wird der Strom durch die Platten in entgegengesetzten Richtungen hindurchgeleitet und erzeugt elektromagnetische Kräfte, welche die Platten abstossen, um den Verschluss zu öffnen.
Bei einer andern bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Folie zwischen zweiElektroden festgeklemmt, die in den Entladungskreis einer Energiespeichervorrichtung, z. B. eines Kondensators, geschaltet sind. Wenn der Kondensator entladen wird, wird ein hoher Stromstoss durch die Folie hindurch- geführt, die gekrümmt und seitlich zusammengedrückt wird (s. Fig. 1).
Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei Folien nebeneinander in solcher Weise angeordnet, dass eine Kante der einen Folie eine Kante der andern Folie etwas übergreift, so dass durch die sich übergreifenden Kanten kein Licht hindurchgeht. Die sich übergreifenden Kanten sind voneinander isoliert. Die unteren Enden der Folien sind jeweils mit einer Elektrode verbunden. DieElektroden sind in einemStrom- kreis angeordnet, der einen hohen Stromstoss erzeugen kann.
Wenn der Stromstoss durch den Stromkreis hindurchgeht, wird jede Folie durch die oben beschriebenen elektromagnetischen Kräfte seitlich zusammengedrückt, jedoch wird zusätzlich jede Folie durch die andere abgestossen, weil die Folien Ströme in entgegengesetzten Richtungen führen. Die Öffnungswirkung dieser Ausführungsform ist daher schneller als die der ersten Ausführungsform (s. Fig. 3).
Bei einer weiteren Ausführungsform sind zwei Platten nebeneinander so angeordnet, dass eine Kante der einen Platte eine Kante der andern Platte etwas übergreift. Die sich übergreifenden Kanten sind voneinander isoliert. Die Platten sind am oberen Ende in einem gemeinsamen Leiter verschiebbar angeordnet, und jede Platte ist am unteren Ende in einer zugehörigen Elektrode verschiebbar angeordnet.
Wenn ein Stromstoss in entgegengesetzten Richtungen durch die Platten und die Elektroden hindurchgeführt wird, werden die Platten durch die von dem Strom erzeugten elektromagnetischen Kräfte abgestossen, wodurch das schnelle Öffnen des Verschlusses erreicht wird (s. Fig. 5).
Weitere nachstehend erläuterte Ausführungsformen arbeiten wie folgt :
1. Ein Stromstoss, der durch zwei aus leitendem Material bestehende Platten in der gleichen Richtung hindurchgeführt wird, erzeugt elektromagnetische Kräfte, die bewirken, dass die verschiebbar angeordneten Platten sich gegeneinander bewegen und dadurch den Verschluss schliessen (Fig. 8).
2. Der Strom wird in der gleichen Richtung durch zwei biegsame Leiter hindurchgeführt, deren jeder mit einer zugehörigen, aus nicht-leitendem Material bestehenden Platte verbunden ist, um elektromagnetische Kräfte zu erzeugen, die bewirken, dass die verschiebbar angeordneten Platten sich gegeneinander bewegen und dadurch den Verschluss schliessen (Fig. 10).
3. Der Strom wird in entgegengesetzten Richtungen durchdiebeidenletztgenannten Leiter hindurchgeführt, um elektromagnetische Kräfte zu erzeugen, die bewirken, dass die beiden Platten sich voneinander weg bewegen und dadurch den Verschluss öffnen (Fig. 12).
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Fig. l zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. l. Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3. Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5. Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 5. Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 9 ist ein Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 8. Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 11 ist ein Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 10. Fig. 12 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung.
Bei der in den Fig. l und 2 wiedergegebenen Ausführungsform ist eine Folie 10 längs der optischen Achse a zwischen dem zu photographierenden Objekt 11 und einer Kamera angeordnet, die nicht dargestellt ist. Die Folie kann aus lichtundurchlässigem leitenden Material, wie Kupfer, Aluminium oder Monelmetall, bestehen und ist zwischen Klemmen 12 und 13 angeordnet. Monelmetall ist eine Legierung aus ungefähr 67% Nickel, 28% Kupfer und 5% andern Elementen, hauptsächlich Eisen und Mangan.
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Die Klemmen 12, 13 sind verhältnismässig massiv, um ihre Verformung zu vermindern, wenn sie mittels Mutter- und Bolzenteilen 20 angezogen werden, und um einen guten elektrischen Kontakt mit der Folie herzustellen.
Das an eine Funkenstrecke 14 angelegte Auslösesignal S ist ein Hochspannungsimpuls, der von einem Thyratron oder einem andern Auslösestromkreis (nicht dargestellt) abgeleitet werden kann, dessen Arbeiten mit dem der Kamera synchronisiert ist.
Der einem Kondensator 15 von einer Hochspannungsquelle 16 zugeführte Energiepegel wird wahlweise mittels einer Skala 17 eingeregelt. Bei einer besonderen Anwendung ist der Energiepegel festgelegt und kann durch eine empirische Ermittlungsmethode, die nachstehend in dem Abschnitt"Opti- maler Energieeingang"beschrieben wird, bestimmt werden.
Im Betrieb wird der Kondensator 15 aus der Energiequelle aufgeladen, und die Funkenstrecke 14 wird durch das Auslösesignal gezündet. Wenn die Funkenstrecke durchschlagen ist, wird der Kondensator 15 entladen, und durch die Folie 10 geht ein hoher Stromstoss hindurch. Die von dem Strom erzeugten elektromagnetischen Kräfte bewirken, dass die Folie gekrümmt und seitlich zusammengedrückt wird, woraus sich die schnellöffnende Wirkung des Verschlusses ergibt.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 3 und 4 sind zwei Folien 30 und 31 aus lichtundurchlässigem leitendem Material, wie Kupfer, Aluminium oder Monelmetall, auf der optischen Achse a zwischen dem zu photographierenden Objekt 32 und der nicht dargestellten Kamera angeordnet. Die Folien sind auf den gegenüberliegenden Seiten einer durchsichtigen Kunststoffschicht 33 angeordnet und
EMI3.1
sich etwas, um den Durchgang von Licht in der Mitte zu verhindern. Die KunststoffschichtDie eine Klemme 34 ist vollständig aus leitendem Material hergestellt und bildet einen gemein- samen Leiter, mit dem die Folien verbunden sind, während die andere Klemme 35 Elektroden 36 und 37 und Isolatoren 38 und 39 aufweist.
Bemerkt sei, dass die Elektroden 36,37 durch die
Kunststoffschicht 33 und die Isolatoren 38,39 voneinander isoliert sind und dass jede Elektrode mit jeweils einer der Folien 30, 31 verbunden ist.
Die Klemmen 34,35 sind verhältnismässig massiv ausgebildet. Dadurch wird ihre Verformung vermindert, wenn sie mittels Schrauben- und Bolzenteilen 40 fest angezogen werden, während ausserdem ein guter elektrischer Kontakt mit den Folien 30, 31 geschaffen wird.
Der an einen Kondensator 43 von einer Hochspannungsquelle 44 angelegte Spannungspegel kann mittels einer Skala 45 selektiv eingestellt werden. Wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist der Spannungspegel bei jeder besonderen Anwendung festgelegt und kann durch die im Abschnitt "Optimaler Energieeingang"beschriebene Methode bestimmt werden.
Im Betrieb wird, nachdem der Kondensator 43 von der Energiequelle 44 auf einen vorher eingestellten Energiepegel aufgeladen ist, eine Funkenstrecke 46 durch das Auslösesignal S gezündet.
Wenn die Funkenstrecke durchschlagen ist, wird der Kondensator 43 über einen Stromkreis entladen, der die Elektrode 36, die Folie 3u, die Klemme 34, die Folie 31 und die Elektrode 37 enthält.
Wenn der durch die Entladung des Kondensators erzeugte hohe Stromstoss durch die Folien hindurchgeht, wird jede Folie von den durch den Strom hervorgerufenen elektromagnetischen Kräften zusammengedrückt, und zusätzlich wird jede Folie von der andern abgestossen, weil die Folien Strom in entgegengesetzten Richtungen führen. Die Öffnungswirkung dieses Verschlusses ist daher noch schneller als die mit Bezug auf die Fig. l und 2 beschriebene.
Bei der in den Fig. 5-7 wiedergegebenen Ausführungsform sind Nuten 50,51, 52 in Elektroden 54 bzw. 55 und 56 ausgebildet. Die Elektroden 55 und 56 sind mit einem Isolator 57 durch Schrauben 58 in solcher Weise verbunden, dass die Nuten 51 und 52 sich etwas überlappen (Fig. 7).
Der Isolator 57 und die Elektrode 54 sind vermittels Schrauben 59 mit Teilen 60 verbunden, die aus nicht-leitendem Material hergestellt sind.
In den Nuten 50,51, 52 sind Verschlussplatten 63 und 64 so angeordnet, dass sie sich längs der optischen Achse a zwischen dem zu photographierenden Objekt 66 und der nicht dargestellten Kamera etwas übergreifen. Die Platten 63 und 64 sind aus steifem, 1ichtundurchlässigem leitendem Material hergestellt.
Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen ist das an eine Funkenstrecke 68 angelegte Auslösesignal S ein Hochspannungsimpuls, der von einem Thyratron oder einem andern Auslösestromkreis (nicht dargestellt) abgeleitet werden kann, dessen Arbeiten mit dem der Kamera synchronisiert ist.
Die Höhe der in einem Kondensator 69 durch eine Hochspannungsquelle 70 gespeicherten Ener-
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gie hängt von der Einstellung einer Skala 71 ab. Die Energiehöhe für irgendeine besondere Anwendung ist festgelegt und kann mittels der nachstehend in dem Abschni*t"Optimaler Energieeingang"beschrie- benen empirischen Methode bestimmt werden.
Im Betrieb wird, nachdem der Kondensator 69 aus der Energiequelle 70 aufgeladen worden ist, die Funkenstrecke 68 durch das Auslösesignal gezündet. Der Kondensator wird dann entladen, und durch die Elektrode 55, die Platte 63, die Elektrode 54, die Platte 64 und die Elektrode 56 geht ein starker Stromstoss hindurch. Da die Richtung des Stromflusses in der einen Platte derjenigen des
Stromflusses in der andern Platte entgegengesetzt ist, stossen sich die Platten einander ab und bewegen sich in den Nuten 50,51, 52 als verhältnismässig freie Körper, um den Verschluss zu öffnen.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 8 und 9 sind zwei Verschlussplatten 74,75 vorgesehen, die aus steifem undurchsichtigem leitendem Material hergestellt sind. Die Platten sind in Nuten 76,77 von Elektroden 78,79 verschiebbar gelagert und längs der optischen Achse A zwischen dem zu photographierenden Objekt 80 und der nicht dargestellten Kamera angeordnet. Die Nuten 76 über- lappen sich etwas, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.
Schrauben 81 verbinden die Elektroden mit Tragteilen 82, die aus nicht-leitendem Material hergestellt sind. Eine Funkenstrecke 83, eine Energiequelle 84, eine Skala 85 und ein Kondensator 86 sowie das an die Funkenstrecke anzulegende Auslösesignal S und die in dem Kondensator gespeicherte Energiemenge sind im wesentlichen die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 5-7.
Wenn im Betrieb der gewünschte Energiepegel in dem Kondensator 86 gespeichert ist und das Auslösesignal die Funkenstrecke 83 gezündet hat, wird der Kondensator 86 über die Verschlussplatten 74,75 entladen. Der sich aus der Entladung des Kondensators ergebende Stromstoss geht durch die Platten in der gleichen Richtung hindurch und erzeugt elektromagnetische Kräfte, welche die Platten gegeneinander ziehen, die sich als relativ freie Körper in den Nuten 76,77 bewegen, um den Verschluss zu schliessen.
Es ist leicht erkennbar, dass mit einem zweckentsprechenden Synchronisierstromkreis, wie er in der Technik bekannt ist, der sich schnell öffnende Verschluss gemäss Fig. 5 und der sich schnell schliessende Verschluss gemäss Fig. 8 längs der gleichen optischen Achse angeordnet werden könnten. Der erstere würde dann geöffnet werden, um das Licht von dem Objekt zur Kamera durchzulassen, während der letztere geschlossen würde, um den Lichtdurchgang längs des gleichen Weges abzusperren.
Bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 10 und 11 sind Nuten 87, 88,89 in Führungsteilen 90,91 ausgebildet. Verschlussplatten 92, 93, die sich etwas übergreifen, sind in den Nuten längs der optischen Achse a zwischen dem Objekt 94 und der nicht dargestellten Kamera angeordnet. Die Nuten dienen dazu, die Platten zu führen, und sie sind so dimensioniert, dass sie die Platten nicht festhalten. Zwischen den Führungsteilen 90,91 sind Abstützteile 95 vermittels Schrauben 96 befestigt. Die Führungsteile 90,91 und die Platten 92,93 sind aus geeignetem nichtleitenden Material hergestellt. Die Platten sind vergleichsweise dünn und lichtundurchlässig.
Auch bei diesem Verschluss sind eine Funkenstrecke 100, eine Energiequelle 101, eine Skala 102, ein Kondensator 103 und das an die Funkenstrecke anzulegende Auslösesignal im wesentlichen die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäss den Fig. 5-7. Der in dem Kondensator 103 gespeicherte Energiepegel, der für jede besondere Anwendung festgelegt ist, kann nach der Methodebestimmt werden, die nachstehend in dem Abschnitt"Optimaler Energieeingang"beschrieben wird.
Biegsame isolierte Leiter 110,111 sind parallel zwischen die Funkenstrecke 100 und Erde geschaltet. Die Leiter 110,111 sind durch zweckensprechende (nicht dargestellte) Mittel jeweils längs der Innenkante einer der Platten 92,93 angeordnet. Da die Kraft zwischen den Leitern dem Abstand zwischen ihnen umgekehrt proportional ist, sind die Leiter sehr nahe an den Innenkanten angeordnet, jedoch nicht so nahe, dass zwischen den Leitern eine Funkenbildung auftritt, wenn die Platten gegeneinander gezogen werden.
Wenn im Betrieb der Kondensator 103 entladen wird, fliesst ein Stromstoss durch die Leiter 110,111 in der gleichen Richtung hindurch, um elektromagnetische Kräfte zu erzeugen, welche die Platten 92, 93 anziehen. Die Platten bewegen sich dann in den Nuten 87,88 und 89 gegeneinander, um den Verschluss zu schliessen.
Bei der in Fig. 12 wiedergegebenen Ausführungsform, bei welcher der Ausführungsform gemäss Fig. 10 entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, ist auf den Platten 92,93 durch zweckentsprechende (nicht dargestellte) Mittel ein biegsamer isolierter Leiter 114 angeordnet, der zwischen die eine Seite der Funkenstrecke 100 und Erde geschaltet ist. Der Leiter 114 ist sehr nahe
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an den Innenkanten der Platten angeordret, jedoch nicht so nahe, dass eine Funkenbildung zwischen den
Abschnitten des Leiters eintreten kann, wenn die Platten gegeneinander gezogen werden. Der in dem
Kondensator 103 gespeicherte Energiepegel ist im wesentlichen gleich dem in dem gleichen Konden- sator der Ausführungsform gemäss Fig. 10 gespeicherten Energiepegel und kann durch die gleiche Metho- de bestimmt werden.
Wenn im Betrieb die Funkenstrecke 100 durch das Auslösesignal S gezündet und der Konden- sator 103 entladen wird, fliesst Strom in der einen Richtung durch den auf der Platte 92 angeord- neten Abschnitt des Leiters 114 und in der entgegengesetzten Richtung durch den auf der Platte 93 angeordneten Abschnitt des Leiters hindurch. Die durch den Stromfluss erzeugten elektromagnetischen
Kräfte stossen die Platten voneinander ab, die sich dann in den Nuten 87,88, 89 bewegen, um den
Verschluss zu öffnen.
Es sei bemerkt, dass die Teile 90,91, 95 und die Nuten 87,88, 89 lediglich dazu verwen- det werden, die Verschlussplatten 92 und 93 zu halten und zu führen, und dass die Platten auch in be- liebiger anderer Weise abgestützt und geführt werden können. Beispielsweise könnten die Platten auf zwei aus leitendem Material bestehenden Bändern angeordnet sein, die genügend steif sind, um die Platten zu tragen, jedoch genügend biegsam sind, um den Platten zu ermöglichen, sich voneinander weg zu bewe- gen, wenn ein Stromstoss in der einen Richtung durch das eine Band und in der entgegengesetzten Richtung durch das andere Band hindurchfliesst.
Nachstehend werden die qualitativen Einflüsse einiger baulicher Parameter auf die Arbeitsgeschwin- digkeit der Verschlüsse gemäss den verschiedenen Ausführungsformen kurz erörtert. Obgleich die genannten Aufbauteile in den meisten Fällen sich auf die Ausführungsform gemäss Fig. 3 beziehen, sei bemerkt, dass die gleichen od. ähnl. Betrachtungen auch auf die Ausführungsform gemäss den andern Figuren zutreffen.
Optimaler Energieeingang :
Für die Zwecke der nachfolgenden Erörterung wird ein Folien-"Faden"als einAbschnitt derFolie 30 oder 31 (Fig. 3) definiert, der eine Breite dx, eine Dicke h und eine Längeneinheit hat, während die Breite der Folie mit x bezeichnet wird.
Um eine vorgeschriebene Blendenöffnung in der kürzestenZeitmitgegebenenFolien in einem Stromkreis festgelegter Parameter zu erhalten, soll die Geschwindigkeit der Folienfäden während der ganzen Öffnungsperiode so hoch wie möglich sein. Dies bedeutet, dass der Impuls und daher die elektrische Energie, die bei der Entladung des Kondensators 43 an die Fäden angelegt wird, während der Öffnungsperiode möglichst hoch sein soll. Jedoch darf die elektrische Energie nicht so hoch sein, dass sie eine Verbrennung verursacht, weil der sich daraus ergebende Blitz, der zuweilen von einer Lichtbogenentladung begleitet ist, den Film belichten würde.
Weiterhin soll die auf die Fäden wirkende Kraft in einem beliebigen Augenblick nicht so gross sein, dass in den Folien übermässig hohe Beanspruchungen verursacht werden, weil dies dazu führen würde, dass die Folien reissen, der Stromweg unterbrochen und damit die Kraft an den Folienfäden reduziert wird.
Diese Betrachtungen bestimmen teilweise den optimalen Energieeingang in die Folien.
Für ein gegebenes Material vorbestimmter Abmessungen kann der optimale elektrische Energieeingang zu den Folien 30 und 31 durch eine empirische Ermittlungsmethode erhalten werden. Bei einer solchen Methode wird die in dem Kondensator 43 durch die Energiequelle 44 gespeicherte Energie mittels der Skala 45 eingestellt, bis eine Verbrennung der Folien bei der Entladung des Kondensators eintritt. Der in dem Kondensator gespeicherte Energiepegel wird dann reduziert, bis nur eine Verbrennung der Folien nahe den Kanten der Klemmen 34,35 eintritt.
Falls geeignete Lichtabschirmteile verwendet werden, kann diese geringe Verbrennung zugelassen werden, ohne dass der Film belichtet wird. Wenn es jedoch gewünscht wird, jedwede Verbrennung zu vermeiden, wird der in dem Kondensator gespeicherte Energiepegel weiter reduziert, bis diese Bedingung vorherrscht. Die Erfahrung hat gezeigt, dass für ein gegebenes Material der optimale Energieeingang je Masseneinheit der Folie angenähert konstant bleibt.
Auf ähnliche Weise kann der optimale Energieeingang zu den Verschlussplatten 63,64 der Aus- führungsform gemäss Fig. 5 oder zu den Verschlussplatten 74,75 der Ausführungsform gemäss Fig. 8 durch eine solche empirische Methode bestimmt werden. Beispielsweise kann für ein gegebenes Material bestimmter Grössenabmessungen die optimale Energie für die Platten dadurch bestimmt werden, dass die in dem Kondensator 69 gespeicherte Energie bis zu dem Punkt erhöht wird, an welchem durch die Kondensatorentladung die Platten nicht gekrümmt, verbrannt oder zerstört werden.
Auf ähnliche Weise kann der optimale Energieeingang zu den Leitern 110,111 bei der Ausfüh-
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rungsform gemäss Fig. 10 oder zu dem Leiter 114 bei der. Ausführungsform gemäss Fig. 12 dadurch bestimmt werden, dass die in dem Kondensator 103 gespeicherte Energie bis zu dem Punkt erhöht wird, an dem die Entladung des Kondensators kein Versagen der Leiter hervorruft.
Stromkreisparameter :
Die Kapazitanz C, der Widerstand R und die Induktanz L des Stromkreises des Verschlusses gemäss Fig. 3 beeinflussen sowohl den Strom als auch die Dauer der Entladung des Kondensators 43. Diese Parameter beeinflussen daher den auf die Folien 30, 31 wirkenden Impuls und die Verteilung des Impulses während der Entladung. Bei optimalem Energieeingang ist der an die Folienfäden abgegebene Gesamtimpuls (Kraft X Zeit) umgekehrt proportional zu R, jedoch ist er unabhängig von C und L, wenn alles andere gleich bleibt.
Weiterhin kann für eine oszillierende Entladung unter den Bedingungen eines festen Energieeinganges gezeigt werden, dass die Verteilung der Kraft mit der Zeit hauptsächlich durch L und nicht sehr erheblich durch R und C beeinflusst wird.
Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass ein niedriger Wert von R erwünscht ist. Der Widerstand R in dem Stromkreis ist hauptsächlich der der Folien 30, 31. Wenn die Grösse der Folien gleich gehalten wird, kann der Widerstand nur durch Ändern des Materials oder des spezifischen Widerstandes der Folien geändert werden. Dies bedingt im allgemeinen eine Änderung des optimalen Energieeinganges sowie der Masse und der Dichte der Folien. Unter diesen Bedingungen ist die Wirkung des spezifischen Widerstandes leicht aus der nachfolgenden Gleichung zu erkennen :
EMI6.1
worin bedeutet : F die angelegte Kraft, m die Masse, u die Geschwindigkeit, p die Dichte, Cl den spezifischen Widerstand eines Folienfadens, C die Kapazitanz in dem Verschlussstromkreis und Vs die Anfangsspannung, auf welche C aufgeladen wird.
Es ist ersichtlich, dass mu nicht gleich fFdt ist, weil die Kräfte für die benachbartenFäden, die Steifigkeit usw., die hier nicht dargestellt sind, ebenfalls in Betracht gezogen werden müssen. Aus der oben genannten Gleichung kann für zwei verschiedene Stoffe mit den Indizes. 1 und 2 geschrieben werden :
EMI6.2
Bei einem Experiment, bei welchem Kupfer- undAluminiumfoliengleicherGrossenabmessungen verwendet wurden, ergab sich für die Kupferfolie : die gespeicherte Energie betrug 923 Joule, dieDichtebe-
EMI6.3
EMI6.4
EMI6.5
undVerschluss mit Aluminiumfolien. Dies steht im Einklang mit experimentellen Ergebnissen.
Die Induktanz L des Stromkreises wird hauptsächlich durch die Geometrie des Stromkreises bestimmt und ist bei einer besonderen Anwendung nicht leicht einstellbar. Allgemein gesprochen ergibt eine niedrige Induktanz einen hohen Spitzenstrom und eine kurze Entladungsdauer, während eine hohe Induktanz die entgegengesetzten Wirkungen hat.
Falls die Induktanz zu niedrig und der Spitzenstrom zu hoch sein sollte, können die Druckkraft und die mechanischen Beanspruchungen in den Folien 30,31 übermässig hoch werden und ein Reissen der Folien verursachen. Falls anderseits die Induktanz zu hoch und der Strom zu niedrig sein sollte, würde sich eine lange Entladungsdauer ergeben, und das Öffnen des Verschlusses würde langsam erfolgen. Die optimale Induktanz liegt zwischen diesen beiden Extremen.
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Grösse der Folie :
Bei einer besonderen Ausführungsform kann die Länge der Folie als durch die Grösse der Kameraöffnung festgelegt angenommen werden. Die Wirkungen der Breite x und der Dicke h derFoliekön- nen erläutert werden, indem ihr Einfluss auf die Antriebskraft, die Masse des Fadens und die Steifigkeit der Folie geprüft werden.
Bei optimalem Energieeingang in eine Folie gegebener Breite ist der auf den Folienfaden ausgeübte Impuls proportional zu h2. Die Masse des Fadens ist direkt proportional zu h. Die Steifigkeit der Folie je Längeneinheit vor dem Krümmen ist proportional zu h3. Nach dem Krümmen oder Ausbauchen ist die Steifigkeit weitgehend reduziert.
Aus den vorstehenden Betrachtungen kann geschlossen werden, dass, falls die Kraft ausreichend ist, um ein Ausbauchen der Folie zu verursachen, der Verschluss mit Folien grösserer Dicke h eine grössere Öffnungsgeschwindigkeit haben würde, weil der Impuls, der an den Faden angelegt werden kann, bevor eine Verbrennung eintritt, sich schneller veigrössert als die Masse des Fadens und die Steifigkeit keinen erheblichen Widerstand bietet, nachdem die Folie ausgebaucht ist.
Anderseits würde bei weiterer Zunahme der Dicke h die Steifigkeit bald so gross werden, dass die Folie überhaupt nicht zusammenfallen würde.
Falls nur die Breite x der Folie geändert wird, wird die auf den Folienfaden wirkende Kraftbeeinflusst, jedoch bleiben die Masse des Fadens und die Steifigkeit der Folie unbeeinflusst, weil die Foliendicke nicht geändert ist und das Ausbauchen der Folie im wesentlichen örtlich erfolgt, wie dies experimentelle Ergebnisse zeigen. Wenn die Folienbreite x vergrössert wird, wird der optimale Energieeingang erhöht, und die Öffnungsgeschwindigkeit des Verschlusses wird schneller.
Ein weiterer Vorteil einer grösseren Breite x ist der, dass, wenn die Kanten der Folien 30,31 beim Öffnungsvorgang abgerissen werden, die Unterbrechung des Stromweges an den Kanten bei breiteren Folien weniger bedeutsam ist. Der maximale Wert für die Breite x wird durch die verfügbare gespeicherte Energie und weiterhin durch die Beziehung zwischen der an jedem Folienfaden wirkenden Kraft und der gespeicherten Energie begrenzt. Für eine ebene Folie ist diese Beziehung gewöhnlich logarithmisch, so dass, wenn die aufgespeicherte Energie erhöht wird, bald eine sich verkleinernde Rückführung erreicht wird, soweit es die auf den Faden wirkende Kraft betrifft.
Aus vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass die Folie breiter gemacht werden kann als die Öffnung und dass eine breitere Folie einen grösseren Gesamtstrom aufnimmt und je Flächeneinheit schneller zusammenfällt. Ein anderer Weg zur Vergrösserung der effektiven Breite der Folie und damit der an jedem Folienfaden wirkenden Kraft besteht darin, eine gewellte Folie zu verwenden.
Beispiel :
Die folgende Tabelle zeigt typische Beispiele der Geschwindigkeit des Öffnens des Verschlusses gemäss Fig. 3 auf eine Öffnung von 25 mm Breite und 75 mm Länge, wobei in der Tabelle auch das Folienmaterial, die Folienabmessungen (aus Gründen besserer Übersichtlichkeit in Zoll-Werten ausgedrückt), die Kapazität und die gespeicherte Energie angegeben sind.
EMI7.1
<tb>
<tb>
Material <SEP> Breite <SEP> Dicke <SEP> Kapazität <SEP> aufgespeicher-Öffnungsge-
<tb> (Zoll) <SEP> (Zoll) <SEP> (Jl <SEP> F) <SEP> te <SEP> Energie <SEP> schwindigkeit
<tb> (Joule) <SEP> (Jl <SEP> sec) <SEP>
<tb> Kupfer <SEP> 1 <SEP> 0,001 <SEP> 15 <SEP> 924 <SEP> 62
<tb> Kupfer <SEP> 1 <SEP> 0,001 <SEP> 30 <SEP> 920 <SEP> 60
<tb> Aluminium <SEP> 1 <SEP> 0,001 <SEP> 15 <SEP> 580 <SEP> 50
<tb> Aluminium <SEP> 1 <SEP> 0,0005 <SEP> 15 <SEP> 298 <SEP> 57
<tb> Aluminium <SEP> 1 <SEP> 0,001 <SEP> 15 <SEP> 595 <SEP> 53
<tb> Aluminium <SEP> 1,5 <SEP> 0, <SEP> 0005 <SEP> 5 <SEP> 450 <SEP> 50
<tb> Aluminium <SEP> 2 <SEP> 0,0005 <SEP> 15 <SEP> 580 <SEP> 43
<tb>
Es ist ersichtlich, dass die in der Tabelle wiedergegebenen Resultate in Übereinstimmung mit den oben erläuterten Schlussfolgerungen stehen.
Die Tabelle veranschaulicht beispielsweise die Wirkung von Aluminiumfolien von 1", 1, 5"und 2"Breite auf das Öffnen des Verschlusses. Die Ergebnisse zeigen, dass
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die höchste Öffnungsgeschwindigkeit mit der breitesten Folie erhalten wurde, an welche die grösste gespeicherte oder optimale Energie angelegt werden konnte. Ferner hatte die 0, 001" dicke'Aluminium- folie, an welche 595 Joule (optimaler Energieeingang) angelegt werden konnten, eine schnellere Öffnungsgeschwindigkeit als die 0, 0005" dicke Aluminiumfolie, an welche 298 Joule angelegt werden konnten.
Unter Berücksichtigung der oben genannten neuenErkenntnisse und Lehren sind zahlreiche Änderungen der Erfindung möglich. Die Folien könnten beispielsweise auch aus andern leitenden Materialien, als sie oben angegeben sind, hergestellt sein, und die Folienabmessungen und die Werte für die gespeicherte oder optimale Energie sind nur beispielsweise angegeben.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verschluss mit einem lichtundurchlässigen Teil, der so angeordnet ist, dass er den Durchgang von Licht durch eine Öffnung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtundurchlässige Teil wenigstens einen Streifen aus festem leitendem Material hat und dass eine Einrichtung zum Erzeugen eines Stromstosses, der von elektromagnetischen Kräften begleitet ist sowie Stromleiteinrichtungen vorgesehen sind, welche den Strom durch den aus leitendem Material bestehenden Streifen in solcher Weise hindurchleiten,
dass die aus dem Zusammenwirken des durch das leitende Material hindurchfliessenden Stromstosses mit dem durch den Stromstoss erzeugten elektromagnetischen Feld sich ergebenden elektromagnetischen Kräfte eine Bewegung von Teilen desleitenden Materialsrelativ zueinander zurvorbestimmten Steuerung der Stellung des lichtundurchlässigen Teiles hervorrufen.
2. Verschluss nachAnspmchl, dadurch gekennzeichnet, dassderlichtundurchlässigeTeil aus einer Folie aus leitendem Material besteht.