DE7111981U

DE7111981U - DEVICE FOR PERFORMING AN OBJECTIVE PHOTOMETRIC MEASURING PROCESS FOR THE COLOR GRADUATION OF CUT DIAMONDS

Info

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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Kaufingcntr.e, Tcl.240278 .photometrischen Vorrichtung für die Durchführung eines objektiven/Meßverfahrens zur Farbgraduierung von geschliffenen Diamanten. Kaufingcntr.e, Tcl.240278 .photometric device for the implementation of an objective / measuring process for the color grading of cut diamonds.

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_The present innovation relates to a device for ^ 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) T ¹ ^ Π f ^ 7 ".! JT ¹ 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 sindtion of cut diamonds. By linking the pricing With the color of the diamond it has become necessary to develop a simple device according to today's requirements, which enables an exact and reproducible color graduation from the finest blue and white to white to yellow to the human Eye with its different color sensations as subjective To replace measuring element and the different lighting influences to eliminate. Determining the hue of cut diamonds can be carried out according to the state of the art via a spectral transmission or remission measurement. This task can be done with realize each filter or spectrophotometer under the conditions that a suitable beam guidance is given that the Use of the optical effect of the cut diamond is allowed and a holder for the clear positioning of the diamond is present. With the previously known filter and spectrophotometers, the listed requirements can only be met by a corresponding Modification are met, with spectrophotometers with their high technical effort to solve the problem at hand are not required

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.The task of the innovation is to design a photometer in such a way that that color grading of cut diamonds can be carried out routinely without subjective influences. on In this way it is possible that even a group of people with an untrained eye can make color gradations.

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.The problem posed is achieved by a measuring chamber with a mirror arrangement, which transmits the light emerging from the facets of the cut diamond to the receiver and through a Transport mechanism with stone holder that allows the stone to be inserted into the beam path in a reproducible manner.

Die Neuerung ist an Hand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt:The innovation is explained on the basis of the drawing. It shows:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des neuen Diamant-Photometers, Fig. 2 die Steinhalterung,Fig. 1 the basic structure of the new diamond photometer, Fig. 2 the stone holder,

Fig. J5 die Trägerführungseinheit,Fig. J5 the carrier guide unit,

Fig. 4 und 5 den Transportmechanismus und Fig. 6 Frontansicht des Diamant-Photometers mit Bedienungseierrenten.4 and 5 the transport mechanism and FIG. 6 front view of the diamond photometer with operating egg pensions.

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 zurThe radiation emitted by a light source 1 is transmitted through a condenser 2 and a deflecting mirror 3 after monochromatization Use the filters 4 and 5 on a cone-shaped glass rod 6 with exterior mirroring 7 directed ·. The monochromatic bundle of rays guided in the glass rod 6 penetrates through the panel 8 into the stone 9, experiences a total reflection due to the grinding shape caused by the material dispersion and occurs at the upper part facets 10 off again. The light emerging from the upper part facets 10 is reflected on an annular mirror 11, which is arranged concentrically to the upper part facets 10, is integrally fed to a receiver 12, the output signal of which is via an amplifier unit 15 to a registration device 14 for

Anzeige gelangt. 711198131.8.72Display arrives. 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.The stone holder 15 shown schematically in Figure 2 is used to pick up stones. It is designed in such a way that the stone bed 16 regardless of the weight and shape of the stone 9 has a smaller opening angle than that of the lower part angle of stone 9, in order to enable the table 8 of the stone 9 to be aligned with respect to its position in relation to the light exit surface 17 of the glass rod 6. Around To ensure a secure support of the stone 9, interchangeable stone slats are for different weight ranges and stone shapes 15 provided with different depths and shapes of the stone bed IG.

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. The transport mechanism is shown in FIGS. It is used to move the stone 9 from the sample chamber 18 into the beam path of the measuring chamber 19 without changing its position relative to its holder 15. The transport mechanism consists of a cam disk 20 and a carrier 22, which are rotatably arranged one above the other on a common, concentric and stationary shaft 21. The stone holder guide 23 and the reference mirror are each resiliently mounted in a guide in the carrier 22. The two ends of the carrier are designed as guide pins 25. The cam disk 20 is designed in such a way that it has an elevation serving as a control cam on the two sides offset by 180 ° and a grid 27 at its two lowest points. The scanning of the cam 20 by the interrogator 22 is carried out by two balls zs, each guided in a slide bearing.

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 6The position of the carrier 22, shown in FIGS. 4 and 5, is used as a basis for the purpose of facilitating the determination and understanding of the transport mechanism. The transport mechanism is driven by a motor 26 which sets a cam disk 20 in rotary motion. The bearing 22, which is guided on both sides in vertical grooves 29 via its pin 25, cannot follow the rotary movement of the cam disk 20. The carrier 22 executes when the cam 20 rotates counterclockwise by 90 due to its own weight and supports by a spring 30 a lowering movement according to the profile of the cam until the pins 25 of the carrier 22 v ^ n the guide grooves 29 are free and the sensing balls 28 are fixed in the grids 27 of the cam 20. In the locked-in state, the carrier 22 is carried along by the cam disk 20 through further rotation through 180 ° and is held in place by means of pivotable levers 31 (FIG. 3). The levers 31 serve as a damped stop and align the pins 25 of the carrier 22 with the guide grooves 29. The simultaneous rotation of the cam disk 20 by a further 90 disengages the carrier 22, its pegs 25 are inserted into the grooves 29 and raised to the profile height of the cam disk 20. With the introduction of the pins 25 into the grooves 29, the pivotable levers 31 are released and brought into their starting positions by means of springs 32 (FIG Release lowering into rotary movement. In the described cycle of movement of the cam 20 - via a constant, independent of the stone size; Lifting and rotating movement of the carrier 22 - the reference mirror 24 is transported from the sample chamber 18 into the measuring chamber 19 and the stone 9 from the measuring chamber 19 into the sample chamber 18. The stroke difference resulting from different stone sizes is determined by the resiliently arranged stone holder guide 23, which presses the stone slab 8 against the light exit surface 17 of the glass rod 6

Blatt 3Sheet 3

bewirkt, ausgeglichen.causes balanced.

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.After the Exi.schaltvorgang by pressing the power switch 33 and the lighting of the control lamp 34, a zero and 100 % adjustment of the photometer, the front view of which is shown in Figure 6, is carried out.

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=In order to be able to carry out this adjustment, the reference mirror 24 transported by preselecting the key 35 to the measuring chamber 19, νobei after the mirror 24 has been inserted into the measuring chamber 19, a control lamp 36 lights up =

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. After pressing button 37, turn the potentiometer knob 40 brought the display on the measuring instrument 14 to zero. The 100% setting on the measuring instrument 14 is made by turning the Potentiometer button 41 when the filter 4 has been switched on beforehand into the measuring beam path with key 38 and after automatic switchover on the filter 5; with key 39 through potentiometer 42. Then key 37 is pressed. In this state the photometer is ready to measure. To carry out the measurement process, the Stone 9 in its holder 15 with the sample chamber 18 open, which is then closed with the cover 45. By pressing The button 43 transports the stone 9 to the measuring chamber 19, with a control lamp after the stone 9 has been introduced into the measuring chamber 19 44 lights up. By pressing the keys 38 or 3 9, the measured values assigned to the filters 4 and 5 are read on the instrument 14.

Claims

Protection spray

photonetric

Apparatus for carrying out Ainet whether ject iven · 'measurement method for Farbgradu ation of polished diamonds, includ with a lighting device. ^"1 ießlich filter to produce monochromatic radiation and a receiver whose Ausgansrs-sienai -is supplied via an amplifier unit of the recording device, gekennzeicr.net duron a Meßkarrmer (19) with a mirror arrangement (11), which transmits the light emerging from the upper part facets (10) of the cut diamond (9) to the receiver (12) and through a transport mechanism with stone holder (13) > the a reproducible introduction of the stone (9) into the beam path.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a glass rod (6) is conical and has an external mirror coating (7).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the mirror arrangement consists of a ring-shaped mirror (11) which is concentric to the cut diamond (9) is arranged.

Device according to claim 1 to J characterized by replaceable stone supports (15)> which are designed for different stone weight ranges and block forms, where the stone bed (l6) smaller opening angle than having a of the pavilion angle of the stone (9) for an alignment of the panel ( 8) of the stone in relation to the position of the light exit area (17) of the glass rod (6).

BIaL '.

Device according to claim 1 to 4 consisting of a transport mechanism that the S "(9) from the sample chamber (LS) in the beam path" of Meiikammfr (19) onne LagenKnderung tezogen to its holder (15) i ^v "irt, in by a cam disk 20 and a carrier (22), dl «; one above the other on a common, concentric, fixed shaft (21), so that the rotation of the cam disk (20) of the Tr'igf.-r (22), which has a stone support guide (<=. '3) and a reference mirror (2 * 0 on), successively executes a constant lifting and rotating movement that is independent of the stone size.

6. Apparatus according to claim 1 to 5 characterized by a Guide (29, 31, 32) that allows the movement of the The carrier (22) only requires one direction of rotation of the cam disc (20) power.

7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the stone transport from the sample chamber (18) into the beam path the measuring chamber (19) and vice versa by a drive of the Cam disk (20) is carried out by means of a motor (26) which is electrically controlled via push buttons.

8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the scanning of the carrier (22) on the cam (20) by in plain bearings guided balls (28) takes place.

9. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the stone support guide (23) is resiliently mounted, whereby the spring presses the stone slab (8) against the light exit surface (17) of the glass rod (6) and compensates for the resulting stroke difference with different stone sizes.

Elatt

10. The device according to claim 1 bir 9, characterized in that by pressing the buttons (^ 8, y _:) ) different filters (4, 5) are automatically brought into the beam path, with an inten ^ it'itsabgleich by associated potentiometer (41 , h?)

an Stelle des Steines (9) vorgenommen wird.is made in place of the stone (9).