DE7111981U

DE7111981U - Vorrichtung fuer die durchfuehrung eines objektiven photometrischen messverfahrens zur farbgraduierung von geschliffenen diamanten

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Publication number: DE7111981U
Application number: DE19717111981
Authority: DE
Original assignee: BECKMAN GmbH
Current assignee: BECKMAN GmbH
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1972-08-31

Description

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Dr. 'i. ·· i-.:3ch Beckman Instruments GmbH, München 13090 Il/Bu

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Kaufingcntr.e, Tcl.240278 .photometrischen Vorrichtung für die Durchführung eines objektiven/Meßverfahrens zur Farbgraduierung von geschliffenen Diamanten.

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung für ^I λ T^t ι γ% -. W -Ci \ V» yn ; r> £T i> 1 *O i> ^ i~i }"ί i f> If t*. 1 V ?> T"! M f* !?. V f* T* f ?ϊ Y) T¹ ^ Π f^ 7".!JT¹ ϊ?πρΗ[ΤΓαΗη jp_

rung von geschliffenen Diamanten. Durch die Verknüpfung der Preisbildung mit dem Farbton des Diamanten ist es gem. den heutigen Ansprüchen notwendig geworden, eine einfache Einrichtung zu entwickeln, die eine genaue und reproduzierbare Farbgraduierung von feinstem blauweiß über weiß nach gelb ermöglicht, um das menschliche Auge mit seinen unterschiedlichen Farbempfindungen als subjektives Meßorgan zu ersetzen und die unterschiedlichen BeleuchtungseinflUsse zu elimenieren. Die Bestimmung des Farbtones von geschliffenen Diamanten kann nach dem Stand der Technik über eine spektrale Transmissions- oder Remissionsmessunr erfolgen. Diese Aufgabe läßt sich mit jedem Filter- oder Spektralphotometer realisieren unter den Voraussetzungen, daß eine geeignete Strahmenführung gegeben ist, die die Ausnutzung der optischen Wirkung des geschliffenen Diamanten gestattet und eine Halterung für die eindeutige Positionierung des Diamanten vorliegt. Bei den bisher bekannten Filter- und Spektralphotometern können die aufgeführten Voraussetzungen nur durch eine entsprechende Modifikation erfüllt werden, wobei Spektralphotometer mit ihrem hohen, technischen Aufwand zur Lösung der vorliegenden Problemstellung nicht erforderlich sind

Die Aufgabe der Neuerung besteht darin, ein Photometer so zu gestalten, daß damit Farbgraduierungen von geschliffenen Diamanten routinemäßig ohne subjektive Einflüsse durchgeführt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, daß auch ein Personenkreis mit ungeübtem Auge Farbgraduierungen vornehmen kann.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Meßkammer mit einer Spiegelanordnung, die das aus den Facetten des geschliffenen Diamanten austretende Licht auf den Empfänger weiterleitet und durch einen Transportmechanismus mit Steinhalterung, der ein reproduzierbares Einführen des Steines in den Strahlengang gestattet.

Die Neuerung ist an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des neuen Diamant-Photometers, Fig. 2 die Steinhalterung,

Fig. J5 die Trägerführungseinheit,

Fig. 4 und 5 den Transportmechanismus und Fig. 6 Frontansicht des Diamant-Photometers mit Bedienungseierrenten.

Die von einer Lichtquelle 1 ausgesandte Strahlung wird über einen Kondensor 2 und einen umlenkspiegel 3 nach Monochromatisierung durch Verwendung der Filter 4 und 5 auf einen kegelförmig gestalteten Glasstab 6 mit Außenverspiegelung 7 gerichtet·. Das in dem Glasstab 6 geführte, monochromatische Strahlenbündel dringt über die Tafel 8 in den Stein 9 ein, erfährt auf Grund der durch die Materialdispersion bedingten Schlifform eine Totalreflexion und tritt an den Oberteilfacetten 10 wieder aus. Das aus den Oberteilfacetten 10 austretende Licht wird nach Reflexion an einem ringförmig ausgebildeten Spiegel 11, der konzentrisch zu den Oberteilfacetten 10 angeordnet ist, integral einem Empfänger 12 zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Verstärkereinheit 15 an einer Registriereinrichtung 14 zur

Anzeige gelangt. 711198131.8.72

Die in Figur 2 schematisch dargestellte Steinhalterung 15 dient zur Steinaufnähme. Sie ist derart ausgelegt, dass das Steinbett 16 unabhängig von Gewicht und der Form des Steines 9 einen kleineren Öffnungswinkel als der des Unterteilwinkels von Stein 9 aufweist, um eine Ausrichtung der Tafel 8 des Steines 9 bezüglich der Lage zur Lichtaustrittsflache 17 des Glasstabes 6 zu ermöglichen. Um eine sichere Auflage des Steines 9 zu gewährleisten, sind für verschiedene Gewichtsbereiche und Steinformen auswechselbare Steinhsltsrunsen 15 mit unterschiedlicher Tiefe und Form des Steinbettes IG vorgesehen.

In den Figuren 4 und 5 ist der Transportmechnismus dargestellt. Er dient dazu, den Stein 9 von der probenkammer 18 in den Strahlengang der Messkammer 19 ohne Lageänderung bezogen auf seine Halterung 15 zu bringen. Der Transportmechanismus besteht aus einer Kurvenscheibe 20 und einem Träger 22, die übereinander auf einer gemeinsamen, konzentrischen und feststehenden Welle 21 drehbar angeordnet sind. Die Steinhalterungsführung 23 und der Referenzspiegel sind je in einer Führung federnd in dem Trager 22 gelagert. Die beiden Enden des Tragers sind als Führungszapfen 25 ausgebildet. Die Kurvenscheibe 20 ist derart gestaltet, dass sie auf den beiden um 18O ° versetzten Seiten eine als Steuernocke dienende Erhöhung und an ihren zwei tiefsten Stellen eine Rasterung 27 aufv^ist. Die Abtastung der Kurvenscheibe 20 durch den frager 22 erfolgt durch zwei, je in einem Gleitlager geführte Kugeln zs.

Zwecks Erleichterung der ESi arung und öes Verständnisses des Transportmechanismus wird die Position des Trägers 22, dargestellt in den Figuren 4 und 5, zugrundegelegt. Der Antrieb des Transportmechanismus geschieht über einen Motor 26, der eine Kurvenscheibe 20 in Drehbewegung setzt. Der lager 22, der beidseitig in senkrechten Nuten 29 über seine Zapfen 25 geführt wird, kann der Drehbewegung der Kurvenscheibe 20 nicht folgen. Der Träger 22 führt bei einer Drehung der Kurvenscheibe 20 um 90 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn auf Grund seines Eigengewichtes und unterstützt durch eine Feder 30 eine Senkbewegung entsprechend dem Profil der Kurvenscheibe aus, bis die Zapfen 25 des Trägers 22 v^n den Führungsnuten 29 frei werden und die Abtastkugeln 28 in den Rasterungen 27 der Kurvenscheibe 20 fixiert werden. Im eingerasteten !Zustand wird der Träger 22 bei weiterer Drehung der Kurvenscheibe 20 von dieser um 180 ° mitgenommen und über schwenkbare Hebel 31 ( Figur 3 ) festgehalten. Die Hebel 31 dienen zum gedämpften Anschlag und richten die Zapfen 25 des Trägers 22 zu den Führungsnuten 29 aus. Durch die gleichlaufende Drehung der Kurvenscheibe 20 um weitere 90 wird der Träger 22 ausgerastet, übeiTseine Zapfen 25 in die Nuten 29 eingeführt und auf die Profilhöhe der Kurvenscheibe 20 angehoben. Mit der Einführung der Zapfen 25 in die Nuten 29 werden die schwenkbaren Hebel 31 freigegeben und mittels Federn 32 ( Figur 3 ) in ihre Ausgangsstellungen gebracht, um bei gleichbleibender Drehrichtung der Kurvenscheibe 20 zur Wiederholung des Bewegungszyklus die Zapfen 25 des Trägers 22 beim Übergang von der Senk- in die Drehbewegung freizugeben. Bei dem beschriebenen Bewegungszyklus der Kurvenscheibe 20 wird — über eine gleichbleibende, von der Steingrösse unabhängige; Hub- und Drehbewegung des Trägers 22 — der Referenzspiegel 24 von der Probenkammer 18 in die Messkammer 19 und der Stein 9 von der Messkammer 19 in die Probenkammer 18 transportiert. Die sich bei unterschiedlichen Steingrössen ergebende Hubdifferenz wird durch die federnd angeordnete Steinhalterungsführung 23, welche ein Andrücken der Steintafel 8 an die Lichtaustrittsflache 17 des Glasstabes 6

Blatt 3

bewirkt, ausgeglichen.

Nach dem Exi.schaltvorgang durch Tastendruck des Netzschalters 33 und Aufleuchten der Kontrollampe 34 wird ein Null- und 100 %- Abgleich des Photometers, dessen Frontansicht in Figur 6 dargestellt ist, vorgenommen.

Um diesen Abgleich vornehmen zu können, wird der Referenzspiegel 24 durch Vorwahl der Taste 35 zur Messkammer 19 transportiert, νobei nach Einführung des Spiegels 24 in die Messkammer 19 eine Kontrolllampe 36 aufleuchtet=

Nach Drücken der Taste 37 wird durch Drehen des Potentiometerknopfes 40 die Anzeige am Messinstrument 14 auf Null gebracht. Die 100 % Einstellung am Messinstrument 14 erfolgt durch Drehen des Potentiometerknopfes 41 bei vorherigem Einschalten des Filters 4 in den Mess-Strahlengang mit der Taste 38 und nach automatischer Umschaltung auf das Filter 5 ; mit der Taste 39 durch das Potentiometer 42. Anschliessend wird die Taste 37 gedrückt. In diesem Zustand ist das Photometer messbereit. Für die Durchführung des Messvorganges erfolgt das Einsetzen des Steines 9 in seine Halterung 15 bei geöffneter Probenkammer 18, die anschliessend mit dem Deckel 45 geschlossen wird. Durch Drücken der Taste 43 wird der Stein 9 zur Messkammer 19 transportiert, wobei nach Einführung des Steines 9 in die Messkammer 19 eine Kontrolllampe 44 aufleuchtet. Durch Drücken der Tasten 38 oder 3 9 werden die den Filtern 4 und 5 zugeordneten Messwerte am Instrument 14 abgelesen.

Claims

Schutζ?nsprüehe

photonetrischen

Vorrichtung für die Durchführung einet ob jekt iven·'Meßverfahrens zur Farbgradu ierung von geschliffenen Diamanten, mit einer Beleuchtungseinrichtung einsch."¹ ießlich Filter- zur Erzeugung monochromatischer Strahlung und mit einem Empfänger, dessen Ausgansrs-sienai über eine Verstärkereinheit der Registriereinrichtung zugeführt -wird, gekennzeicr.net duron eine Meßkarrmer ( 19 ) mit einer Spiegelanordnung ( 11 ), die das aus den Oberteilfacetten ( 10 ) des geschliffenen Diamanten (9) austretende Licht auf den Empfänger (12) weiterleitet und durch einen Transportmechanisrnus mit Steinhalterung (13) > der ein reproduzierbares Einführen des Steines (9) in den Strahlengang gestattet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasstab (6) kegelförmig gestaltet ist und eine Außenverspiegelung (7) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung aus einem ringförmig ausgebildeten Spiegel (11) besteht, der konzentrisch zum geschliffenen Diamanten (9) angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 bis J gekennzeichnet durch auswechselbare Steinhalterungen (15)> die für verschiedene Steingewichtsbereiche und Steinformen ausgelegt sind, wobei das Steinbett (l6) einen kleineren, öffnungswinkel als der des Unterteilwinkels vom Stein (9) aufweist, um eine Ausrichtung der Tafel (8) des Steines bezüglich der Lage zur Lichtaustrittsfl'iche (17) des Glasstabes (6) zu ermöglichen.

BIaL'.

Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4 bestehend aus einem Transportmechanismus, der den S"ein (9) von der Probenkammer (lS) in den Strahlengang" der Meiikammfr (19) onne LagenKnderung tezogen auf seine Halterung (15) i^v "irt, gekennzeichnet, durch eine Kurvenscheibe 20 und einem Träger (22), dl«; übereinander auf einer gemeinsamen, konzentrischer, ur.j feststehenden Welle (21) drehbar angeordnet sind, so daß durch lie Rotation der Kurvenscheibe (20) der Tr'igf.-r (22), der eine Steinhalterungsführung (<=.'3) und einen Referenzspiegel (2*0 auf ist, nacheinander eine gleichbleibende, von der Steingrc" unabhängige, Hub- und Drehbewegung ausführt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 gekennzeichnet, durch eine Führung (29, 31, 32), die es ermöglicht, daß die Bewegung des Trägers (22) nur eine Drehrichtung der· Kurvenscheibe (20) erforderlich macht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß der Steintransport von der Probenkammer (18) in den Strahlengang der Meßkammer (19) und umgekehrt durch einen Antrieb der Kurvenscheibe (20) mittels Motor (26) erfolgt, der über Drucktasten elektrisch gesteuert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung des Trägers (22) auf der Kurvenscheibe (20) durch in Gleitlagern geführten Kugeln (28) erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Steinhalterungsführung (23) federnd gelagert 1st, wobai die Feder ein Andrücken der Steintafel (8) an die Lichtaustrittsfläche (17) des Glasstabes (6) bewirkt und bei unterschiedlichen Steingrößen die sich ergebende Hubdifferenz ausgleicht.

Elatt

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bir 9 dadurch Gekennzeichnet, daß durch Drücken der Tasten (^8, y_:)) verschiedene Filter (4, 5) automatisch in den Strahlengang gebracht werden, wobei ein Inten^it'itsabgleich durch zugeordnete Potentiometer (41, h?)

an Stelle des Steines (9) vorgenommen wird.