Устройство ввода светофильтров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ц 9 1)5 О 03 В 33/06 27/73 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТ АВТОРСК ФИЛЬТР я е и позволяет осущес тофильтров, например топечати. Цель изобр ние конструкции, Каж 3 - 5 имеет автоном 8 соответственно ивод, Последний выпо ермочувствительных э ер 12 и 13, обладающ ЪЬектом памяти формыт твить заме при цветн ну с тенияый светоои упрощфильттель ыи держа- автономнен в виде ныидвух ементо х обра на ротивоп ементы раз При нагреаправления. Эти рмоиэоляторомложногделены Фиг. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1296994, кл. С 03 В 33/00, 1986(54) УСТРОЙСТВО ВВОДА СВЕ (57) Изобретение относитс ве одного из элементов соответствующий светофильтр вводится в оптическую схему, а при нагреве другого -выводится, При остывании обоих элементов светофильтр не изменяет свое положение. Нагрев может осуществлятьсякак внешним нагревателем, так и путемпропускания тока через элементы. Впоследнем случае термоизолятор выполнен цз электроизоляционного материала. Термочувствительные элементы могут быть выполнены в виде цилиндров,которые при нагреве закручиваютсявокруг оси, полос, которые изгибаются, или конических спиралей, которые изменяют свою длину, В последнем случае однаспираль находится внутри другой, причем большая своим большим основаниемприкреплена к корпусу, а меньшая -меньшим основанием к держателю. Устройство просто по конструкции, технологично и практически бесшумно вработе. 4 э.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к фотографической технике, в частности к устройствам для цветной аддитивной фотопечати, и может быть использовано н фотопроизводстве, в полиграЬическом производстве, а также в устройствах любительской фотопечати.Цель изобретения - упрощение конструкции. ОНа Ьиг.1 изображена одна из возмож" ных конструкций устройства при выведенных светофильтрах (по первому варианту его выполнения), разрез; на , фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на 15 фиг.3 " конструкция устройства по второму варианту его выполнения, разрез; на фиг.4 - исходное положение держателя одного светоЬильтра в устройстве по по второму варианту его выполнения, вид сверху; на Ьиг.5 - положение держателя при введенном светофильтре в устройстве по второму варианту его выполнения, вид сверху; на фиг,б положение держателя при выведенном 25 светофильтре в устройстве по второму варианту его выполнения, вид сверху; на фиг.7 - три положения держателя одного светофильтра исходное, светофильтр введен и светофильтр выведен) в устройстве по третьему варианту его выполнения, схема.Устройство ввода светофильтров включает корпус(фиг.1) с двумя соосными отверстиями 2 (фиг.2) в котором размещены три зональных светофильтра 3 - 5 (фиг.1),. закрепленные каждый на своем держателе 6 - 8, Держатели установлены н параллельных плоскостях. Однако возможно и иное расположение держателей в пространстве, Держатели 6 и 8 идентичные, Од" нако возможен случай идентичности трех держателей.Привод каждого из держателей 6 - 8 45автономный, выполнен в виде рабочего органа 9 " 11, Каждый из рабочих органов 9 - 11 выполнен н виде составного термочувствительного элемента,. образованного соединенными между собой последовательно в направлении своих продольных осей двумя активными звеньями, соответственно 12 и 13, 14 и 15,16 и 17. Соответственные пары этихактивных звеньев неподвижно соединены друг с другом через термоэлектроизоля55торы 18 - 20.Активные звенья 13, 15, 17 за.креплены на корпусе 1. Активные звенья 12, 14, 16 относительно неподвижно связаны с соответствующими держателями 6 - 8. Каждое из активных звеньев 12-17 связано с автономным, независимым от других звеньев нагренательным устройством (не показано), связанным с блоком управления (не показан).В качестве нагревательного устройства может быть использовано любое известное внеШнее устройство в частности любое электронагревательное устройство. Для активных звеньев 12-17, из.готовленных из электропроводного материала, нагревательные устройства могут быть образованы их омическими сопротивлениями, подключенными к источнику питания электрически параллельно. Активные звенья 2-17 термочувствительных элементов 9 - 11 выполнены из материала, обладающего известным из металловедения обратимым эффектом памяти формы при многократном термоциклиронании, т.е, из материала, претерпенающего обратимое мартенситное превращение в упорядоченных Ьазах в интервале температур мартенситного превращения, например, из сплава титан-никель (содержащего 54-56 никеля, остальное - титан), с интервалом температур .мартенситного превращения 40-60 С, с пределом прочности 87 кгс/мм и с максимальным2 генерируемым напряжением 60 кгс/ммАктивные звенья 12-17 по первому варианту выполнения устройства выполнены в виде идентичных продольных элементов, например цилиндрических стержней, термомеханическая "память" которых выражена в их кручении вокруг своих продольных осей. При этом составные термочувствительные элементы 9-11 образуют оси вращения держателей б - 8. Термомеханическая "память" активных звеньев 12, 14, 16 выражена в кручении их н одну сторону (например, в направлении, указанном стрелками на фиг.2) вокруг их продольных осей симметрии. Термомеханическая память активных звеньев 3, 15, 17 выражена в кручении их н противоположную сторону вокруг их продольных осей. При этом величина угла поворота активных звеньев 12, 13, 16, 7 равна Лиг.2), а активных звеньев 14 и 15 - /3.5 1589250 6Требуемый эффект запоминания фор- бе. При этом в "память" активных мы активными звеньями 12-17 (фиг,1) звеньев 12114116 заложен изгиб в одзакладывается в процессе их специаль- ну сторону от плоскости ненагретого ной термомеханической обработки, вклю- звена, а в "память" звеньев.13 1551 чающей их высокотемпературную дефор - в другую сторону от этой плосмацию, отжиг, охлаждение в закрытом кости. Так в исходном положении акштампе в заневоленном состоянии и тивные звенья 12 и 13 фиг.4) плоспластическУю дефоРмацию до полУчениЯ кие, При нагреве до температуры выше второй формы. В закрытом штампе под 10 температуры срабатывания (выше +60 С) нагрузкой деформируют из материала активное звено 12 (фиг.5) изогнуто титан-никель первую форму (получен- в одну сторону. При этой же температу" ную кручением вокруг продольной оси, ре активное звено 13 (фиг.6) изогнуто например, путем зажима концов актив- в другую сторону. ного .звена в тисках деформирующего 5 В устройстве ввода светофильтров инструмента и поворота одних тисков по третьему варианту выполнения его относительно других) и, не открывая рабочих органов активные звенья 2 штампа, подвергают ее атжигу при и 13 (фиг.7 а) одного термочувствио+500 С в течение 1 ч с последующим тельного элемента выполнены в охлаждением в закрытом штампе до тем" 20 форме конических спиралей, соепературы окружающей среды ниже ниж- диненных с помощью кольцевого ней критической температуры +40 С, термоэлектроизолятора 18 так, что в Иными словами, первая форма задает- исходном состоянии звено 2 располося активным звеньям 12-17 при их жено внутри звена 13. Звенья распопластической деформации выше верх ложены соосно. Большее основание ней температуры +60 ОС структурно- (больший опорный виток) активного го превращения материала. Затем звена 13 закреплено на корпусе 1, открывают штамп и активные звенья Меньшее основание (меньший опорный 12-17 в их низкотемпературной моди- виток) активного звена 12 закреплено фикации формируют силовым воздейст- . 30 на держателе 6 светофильтра 3. В исвием, образуя пластической деформа- ходном состоянии конические спиральцией вторую форму (полученную кру- ные звенья 12 и 13 максимально удлинечением в противоположном направлении ). ны в направлении.оси симметрии. Полученные таким образом активные Термомеханическая "память" актив- звенья 12-17 в соответствии со свой- ных звеньев 12 и 13 выражена в их осе 11 1135ствами памяти формы имеют в нагре- вом сжатии. Каждое из этих акТивных том состоянии (выше +60 С) первую звеньев подключено к источнику питаоЪ форму (закрученную), а в остывшем сос. ния электрически параллельно. и являотоянии (ниже +40 С) вторую формуется омическим сопротивлением электри(раскрученную). ческой цепи. При нагреве вьппе темВ устройстве ввода светофильтров пературы срабатывания (выше +60 С) по второму варианту выполнения его активное звено 13 (фиг.7 в) сжато,.1 , рабочих органов активные звенья 12- а звено 12 находится в своем исходном со (фиг.3) выполнены в форме продоль- стоянии. При нагреве и звена 12 выше этой ных элементов, например плоских (в 5 температуры в сжатом состояниинаходятисходном состоянии) полосовых элемен- ся оба активных звена 12 и 13 (фиг. 7 с) тов. Пары активных звеньев 12 и 13, термочувствительного элемента, 14 и 15, 16 и 17, соединенные посред- Устройство ввода светофильтров ством термоэлектроизоляторов 18 - 20, имеет па корпусе средство его креп- образуют соответственно рабочие орга О ления (не показано) к проекционной ны 9 - 11, являющиеся приводами держа- системе фотопечатающего устройства, телей 6 - 8 зональных светофильтров Этим средством может, например,3 - 5. Каждое из активных звеньев 12- служить многозвенный кронштейн, лю подключено к источнику питания (не бые два соседних звена которого свяпоказано) электрически параллельно и 55 заны общей осью вращения. Кронштейн является омическим сопротивлением может быть закреплен на фотоувелиэлектрической цепи. чителе, например, аналогично крепТермомеханическая "память" актив- лению красного светофильтра так, чтоных звеньев 12-17 выражена в их иэги- бы ось симметрии отверстий корпусасовпадала с оптической осью проекционного объектива.Устройство, ввода светофильтров работает следующим образом.В исходном состоянии все зональные светофильтры выведены в крайнееположение (Фиг,2), в котором они неперекрывают отверстий 2 в корпусе 1.При замыкании с помощью блока управле ния электрической цепи, в которуювходит активное звено 12 1 фиг.1) термочувствительного. элемента 9, череззвено 12 проходит такой электрический ток, что оно нагревается до температуры, превышающей верхнюю темпе 1 атуру срабатывания (выше +60 С), и всоответствии с эфйектом "памяти" формы закручивается вокруг своей оси,Совершая тем самым ввод светофильтра3 в зону отверстий 2 (фиг.2) корпуса 1,После этого по сигналу с блокауправления включается источник светаосветителя фотоувеличителя и осуществляется экспонирование фотоматериала в первой спектральной зоне,Источник света отключается, на второе активное звено 13 (йиг,1) термочувствительного элемента 9 по команде от блока управления подается.электрическое напряжение обеспечивающее его нагрев до температуры, превыШающей температуру срабатывания (выше +60 С).35Активное звено 13 в соответствиипроявлением эффекта "памяти" Формызакручиваются вокруг своей продольной оси, обеспечивая выведение светофильтра 3 из зоны отверстий 2 (Фиг.2) 40После этого звенья 12 и 13 (Фиг,1)термочувствительного элемента отключаются от источника напряжения. Затем с помощью блока управления замыкается электрическая цепь, в которуювходит активное звено 14 термочувствительного элемента 10, Звено 14нагревается, в соответствии с эффектом "памяти" закручивается вокруг(йиг,2) в корпусе 1.По сигналу с блока управленияна время экспонирования во второйзоне спектра включается источниксвета осветителя, после отключениякоторого на активное звено 15 (йиг.1) термочувствительного элемента 1 О подается электрическое напряжение, обеспечивающее его нагрев. В соответствии с проявлением эффекта памяти формы звено 15 закручивается вокруг своей оси симметрии, выводя этим держатель 7 светофильтра 4 из положения для экспонирования. Аналогично с помощью блока управления происходят отключение от источника напряжения активных звеньев 14 и 15 термочувствительного элемента 10 и последовательное подключение к нему для экспонирования в третьей зоне спектра активных звеньев 16 и 17 термочувствительного элемента 11 с последующим их отключением от источника напряжения после окончания экспонирования.При одновременном отключении от источника напряжения двух активных звеньев одного термочувствительного элемента после экспонирования за соответствующим светофильтром и выведения его из эоны экспонирования подвод тепла к этим активным звеньям прекращается и они с равной скоростью охлаждаются, При достижении температуры, меньшей нижней температуры срабатывания (ниже +40 С), оба активных звена одного термочувствительного элемента одновременно принимают форму, приданную им при изготовлении при нормальной (ниже +40 С) температуре, Поскольку в процессе охлаждения оба активных звена термочувствительного элемента вращаются, вокруг одной оси в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями, держатель светофильтра, связанный с термочувствительным элементом, не изменяет своего положениями оставаясь выведенным из зоны экспонирования,Такая циклическая работа рабочих органов может осуществляться продолжительное время (более 10 циклов) без нарушения свойств их материала.Термочувствительный элемент в устройстве ввода светофильтров по второ" му варианту выполнения его рабочих органов работает следующим образом.При замыкании электрической цепи, в которую входит активное звено 12 (Фиг.4), оно нагревается до температуры, превышающей верхнюю температуру Фазового перехода материала звеона (выше +60 С), т,е. до температуры срабатывания звена. В соответ 1589250 10ствии с заложенным при его изготовлении эффектом "памяти формы активное звено 12 изгибается (фиг.5) и приводит светофильтр 3 в рабочее по 5 ложении, в котором он перекрывает отверстие 2 в корпусе 1.По сигналу с блока управления включается источник света и осуществляется экспонирование в первой спект"10 ральной зоне. Источник света отключается, а на второе активное звено 13 подается электрическое напряжение, обеспечивающее нагрев до температуры проявления эффекта "памяти" формы ( выше +60 ОС) в материале этого звена, В результате проявления эффекта "памятиформы в активном звене 13 последнее изгибается (фиг.6) противоположно изгибу звена 12, выводя тем самым светофильтр 3 из зоны отверстия 2, После этого оба актив" ных звена 12 и 13 отключаются от источника напряжения и, одновременно остывая, распрямляются, оставляя све тофильтр выведенным из эоны экспонирования, Аналогично последовательно осуществляется экспонирование в двух других зонах спектра после введения в рабочее положение зональных света фильтров 4 и 5.Термочувствительный элемент в устройстве ввода светофильтров по третьему варианту выполнения его рабочих органов работает следующим образом.При замыкании электрической цепи, в которую входит звено 13 (фиг,7 а) оно нагревается до температуры, превышающей верхнюю температуру мартен- ситного превращения (выше +60 С). В 40 соответствии с заложенным при изготовлении звена 13 эффектом "памяти" формы коническая спираль 13 сжимается в осевом направлении так, что все витки спирали оказываются в плоскос ти ее большего основания (фиг.7 в), один внутри другого. При этом связанное со звеном 13 через термоэлектроизолятор 18 спиральное звено 12 перемещается поступательно на шаг, равный длине конической спирали, вводя светофильтр 3 в пространство между двумя отверстиями 2 в корпусе 1.По сигналу с блока управления вклю.55 чается источник света и осуществляется экспонирование в первой спектральной зонеПосле отключения источника света электрическое напряжение подается на активное звено 12, обеспечивая его нагрев ( выше +60 фГ) и проявление эффекта памяти формы, в результате чего звено 12 сжимается в осевом направлении (фиг. 7 с), выводя светофильтр 3 из зоны отверстий 2. После этого активные звенья 12 и 13 отключаются от источника напряжения, остывают и, одновременно распрямляясь, принимают исходную форму (фиг.7 а ), оставляя в исходном положении и держатель 6.Применение предлагаемого изобретения позволяет существенно упростить конструкцию устройства-прототипа путем замены сложного привода, содержащего электродвигатель и кинематическую систему, элементами с эффектом "памяти" формы, Следствием упрощения конструкции устройства являются уменьшение его габаритов и снижение материалоемкости. Вторым положительным моментом является большая технологичность изготовления привода (термочувствительных элементов) по сравнению с приводом устройства-прототипа, включающего электродвигатель и кинематическую схему, Отсутствие в предлагаемом устройстве электродвигателя и кинематической связи его с держателями светофильтров обеспечивает повышение надежности устройства. Это снижает также потери на трение, износ, что также увеличивает надежность и долговечность, Кроме того, применение изобретения, в силу отсутствия в нем многих характерных элементов привода, позволяет устранить шум и колебания в работе устройства при экспонировании фотоматериала, Отсутствие электродвигателя для которого характерны искрения при его работе, позволяет исключить связанные с этим электрические помехи в работе электронных устройств.Формула изобретения1. Устройство ввода светофильт ров, содержащее закрепленные на держателе зональные светофильтры, электрически связанный с источником питания привод держателФ и корпус с отверс-. тиями, равными диаметру светофильтров, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, 1держатели и приводы светофильтров выполнены автономными, привод каждогосветофильтра выполнен в виде двух термочувстнительных элементов из материала с обратимым эффектом памяти формы, разделенных термоизолятором, причем эффекты памяти формы термочунствительных элементов каждого привода противоположны, а каждый термочувствительный элемент связан с автономным нагреватель ным устройством.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что термочувствительные элементы выполнены в виде цилиндров, оси вращения кото 15 рых совпадают с осью вращения держателя.3. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что термочувствительные элементы выполнены в видеполос4. Устройство по и.1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что термочунствительные элементы выполнены в виде конических спиралей, соосно расположенных одна внутри другой, причем большее основание внешней спирали закреплено на корпусе, а меньшее оснонание внутренней - на держателе.5. Устройство по пп.1 - 4, о т ли чающее ся тем, чтотермочувствительные элементы выполнены из электропроводящего материала и подключены к источнику питания, а термоизолятор выполнен из электро" изоляционного материала.1589250 Составитель Ю,ИвановТехред 1. Олийнык Корректор М, Куче Редактор И.Касарда т,ираж 372 акаэ 254 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 101 ИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РПодписноеретениям и открытиям при ГКНТ ССушская наб., д. 4/5