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Synchronisationsgerät für Bild- und Toncreräte Die Erfindung bezieht
sich auf ein Synchronisationsgerät für durch je einen eigenen Motor angetriebene
Ton- und Bildfilmgeräte mit einem Vorwiderstand im Stromkreis des Projektormotors,
dessen periodische Schaltung von der Drehzahldifferenz der Geräte abhängig ist.
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Bekannt sind Synchronisationsverfahren, bei denen der Synchronismus
zwischen Bild- und Tongerät dadurch hergestellt wird, daß der Antrieb des Projektors
und des Tongerätes durch Synchronmotore erfolgt, die von dem gleichen Wechselstrom-
oder Drehstromnetz gespeist werden. Diese Verfahren haben für Kinonormalfilme Bedeutung
erlangt, konnten sich aber beim Schmalfilm aus praktischen und kostenmäßigen Gründen
nicht einführen. Andere Synchronisationsverfahren insbesondere für Schmalfilm sind
bekannt, bei denen ein gemeinsames Bildfilm- und Tonbandführungsteil vorhanden ist.
Hierbei wird vielfach die Geschwindigkeit des Tonbandes konstant gehalten und die
Ablaufgeschwindigkeit des Bildfilmes dadurch geregelt, daß ein Vorwiderstand des
Projektormotors in Abhängigkeit von einer sich an einem gemeinsamen Führungsteil
ergebenden Laufdifferenz verändert oder rhythmisch kurzgeschlossen wird.
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Bei derartigen Geräten ist es bekannt, zur Steuerung entweder ein
Differentialgetriebe oder einen Fühlhebel zu benutzen, der eine sich bildende Film-oder
Bandschleife abtastet. Diese Ausführung hat den wesentlichen Nachteil, daß der Ton-
oder Bildstreifen angegriffen wird, weil ein Fühler ständig auf ihm schleift. Es
ist ebenfalls bekannt, eine Zugrolle in Verbindung mit einem Stacheldraht zu verwenden,
um einen Vorwiderstand gegen die Spannung einer Feder einzustellen. Auch hierbei
treten erhebliche Bandbeanspruchungen auf.
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Die bekannten Konstruktionen haben darüber hinaus den Nachteil, daß
eine mechanische Verbindung zwischen Tongerät und Projektor erforderlich ist, oder
daß diese Geräte unmittelbar nebeneinander aufgestellt werden müssen. Da Projektoren
im allgerneiiien starke Geräusche verursachen, ist es aber nicht möglich, in der
Nähe eines Projektors Tonaufnahmen durchzuführen, so daß die Aufstellung der Geräte
nebeneinander außerordentlich nachteilig ist. Diesen Nachteilen sind auch die bekannten
Ausführungen unterworfen, die lediglich einen Motor sowohl für das Ton- als auch
für das Bildfilmgerät aufweisen. Diese bekannte Ausführung schließt eine Verwendung
als Anbaugerät für vorhandene Projektoren oder Tonbandgeräte überhaupt aus.
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Ferner ist es bekannt, eine besondere Steuermutter zur Verstellung
eines Widerstandes vorzunehmen, neben dieser Steuermutter zusätzliche Schal-
geschlossenen Kommutatoren vorhanden sind. Derartige Kommutatoren sind verhältnismäßig
teuer und erfordern darüber hinaus im Hinblick auf eine gegenseitige Abstimmung
erhebliche Sorgfalt bei der Herstel lang.
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Auch der gleichzeitige Start von Projektor und Tonbandgerät bereitet
oft Schwierigkeiten, da der Projektor wegen seiner großen zu bewegenden Massen nur
langsam seine Endgeschwindigkeit erreicht, während das Tonbandgerät nach Betätigung
des StartknDpfes oder -hebels dem Band sofort die volle Laufgeschwindigkeit erteilt.
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Als Sprechfilmgeräte mit gemeinsamen Führungsteilen für Bild und Ton
sind weiterhin alle Geräte anzusehen, die nach dem Einbandverfahren arbeiten (hierfür
stellt der Träger für Bild und Ton das gemeinsame Führungsteil dar) und auch alle
Geräte, die nur einen Antriebsmotor besitzen.
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Gerade im Hinblick auf die vielfache -'erwendbarkeit von Bild- und
Tongeräten auch als Heimgeräte ist es erforderlich, eine Vorrichtung zu schaffen,
durch welche die Kombination derartiger Geräte leicht möglich ist, wobei der Synchronismus
mit hoher Genauigkeit eingehalten wird, ohne daß komplizierte Steuerungseinrichtungen
oder -verfahren zur Anwendung kommen. Hierbei ist ferner darauf zu- achten, daß
diese Geräte nur geringe Abmessungen aufweisen und leicht angebaut werden können.
Zur Anpassung an beliebige Aufstellungsorte darf keine starre Verbindung zwischen
diesen Geräten bzw. keine bestimmte Lage der Geräte zueinander erforderlich sein.
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Die Nachteile der bekannten Ausführungen werden erfindungsgemäß dadurch
beseitigt, daß zwei Anbau-
dem Projektor bzw. dem Tongerät angetriebenen, an sich bekannten
Wechselschalter vorgesehen sind, und daß die Wechselschalter in an sich bekannter
Weise untereinander und mit dem Motorvorw iderstand durch elektrische Leitungen
verbunden sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Untersetzungsgetriebe
mit einem Untersetzungsverhältnis von etwa 12:1 bis 15: 1 vorgesehen, über welches
der Projektor den einen der Wechselschalter antreibt. Vorteilhaft wird in jedem
Anbaugerät ein Kontakt durch einen Nocken zwischen zwei festen Kontakten hin- und
hergeschaltet, wobei sich der Nocken im wesentlichen über eine halbe Umdrehung der
Nockenscheibe erstreckt. Die Ausführung kann ferner derart sein, daß bei eingeschalteten
Wechselschaltern die größte erreichte Geschwindigkeit des Projektors größer und
bei ausgeschalteter Wechselschaltung die kleinste erreichte Geschwindigkeit des
Projektors kleiner als die richtige Laufgeschwindigkeit des Projektors ist.
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Die Erfindung wird an Hand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. In der Zeichnung sieht man links 1 das am Projektor und rechts
das am Tonbandgerät anzubringende Gerät 2. Das Gerät 1 wird an der nach oben frei
stehenden Achse 3 mittels einer biegsamen Welle 4 an die Antriebswelle des Projektors
angekoppelt. Die Drehbewegung wird über Schnecke 5 und Zahnrad 6 auf die waagerechte
Achse 7 übertragen. Auf dieser befindet sich eine Nockenscheibe 8, die so profiliert
ist, daß der von ihr betätigte Wechselschalter 9 jeweils nach einer Drehung der
Achse 7 um 180° eine Umschaltung vornimmt. Der Antrieb des rechten Gerätes 2 erfolgt
über eine Rolle 10, über die das Tonband läuft, bevor es aufgespult wird. Nockenscheibe
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und Wechselschalter 12 entsprechen in der Ausführung dem Gerät 1. Schneckentrieb
5, 6 einerseits und Bandrolle 10 andererseits sind so dimensioniert, daß bei richtiger
Projektorgeschwindigkeit beide Nockenscheiben 8, 11 die gleiche Umdrehungszahl pro
Zeiteinheit ausführen. Die Bandrolle 10 wird zweckmäßig in zwei Stufen
10, 13 mit verschiedenen Durchmessern ausgeführt, damit die Synchronisationsapparatur
wahlweise für Bandgeräte mit der hohen oder für Bandgeräte mit der niedrigen Bandgeschwindigkeit
brauchbar ist.
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Beispielsweise wird die Welle 3 des Gerätes 1 mit 1000 Umdrehungen
je Minute, also durch einen sechspoligen Asynchronmotor angetrieben. Der Antriebsmotor
des Tonbandgerätes kann beispielsweise eine Drehzahl von 750 U/min bei achtpoliger
Ausführung des Motors aufweisen.
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Die Wechselschalter 9 und 12 bestehen jeweils aus einem mittleren
beweglichen Kontakt 14, 15 und zwei sogenannten feststehenden Kontakten 16, 17 sowie
18, 19. Die beweglichen Kontakte 14, 15 tragen an einem verlängerten Ende einen
Schaltansatz 20, 21, der an den Nockenwellen 8 bzw. 11 in Eingriff kommt und dadurch
entsprechend dem beweglichen Kontakt 14, 15 zwischen den festen Kontakten 16, 17
bzw. 18, 19 hin-und herschaltet.
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Alle Kontakte sind jeweils in einer Kontaktklemme 22, 23 eingespannt.
Es besteht die Möglichkeit, die Länge der Kontaktarme durch Verschiebung in den
Kontaktklemmen 22, 23 einzustellen.
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Die beweglichen Kontakte 14, 15 sind jeweils über Leitungen 26, 27
mit den Enden des Widerstandes 24 verbunden, der im Stromkreis eines Antriebsmotors
25 vorzugsweise für das Bildgerät liegt. Beispielsweise in der Leitung 26 ist ein
Regelwiderstand 28 angeordnet. Die festen Kontakte 16, 17 und 18, 19 der beiden
Geräte 1 und 2 sind untereinander mit den Leitungen 29, 30 verbunden. Es handelt
sich bei der Schaltung der Kontakte um eine der aus der Beleuchtungstechnik bekannten
sogenannten Wechselschaltung @ihnliche Schaltung, bei welcher über zwei Schalter
eine Aus- bzw. Einschaltung eines Stromkreises in Abhängigkeit von der Betätigung
nur eines Schalters erfolgt.
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Bei annähernd gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit beider Nockenwellen
7, 31 und bei Gleichphasigl;eit beider Wechselschalter 9, 12 hat der eingezeichnete
Regelstromkreis keinen Durchgang, da die Umschaltung stets auf eine Verbindung erfolgt,
die im gleichen Zeitpunkt am anderen Umschalter unterbrochen wird. Bei genauer Gegenphasigkeit
hat der Regelstromkreis immer Durchgang, da die Umschaltung stets auf eine Verbindung
erfolgt, die im gleichen Zeitpunkt am anderen Umschalter auch eingeschaltet wird.
Im ersten Falle wird infolge der vollen Wirksamkeit des Regelwiderstandes 24 für
den Projektormotor 25 die Geschwindigkeit des Projektors zurückbleiben, bis eine
Phasenlage erreicht ist, bei welcher durch zeitweilige Wirksamkeit und Unwirksamkeit
des Regelwiderstandes die Geschwindigkeit beider Nockenwellen genau gleich ist.
Im zweiten Falle wird durch die Überbrückung des Regelwiderstandes die Geschwindigkeit
des Projektors solange größer sein, bis eine Phasenlage erreicht ist, bei welcher
durch zeitweilige Wirksamkeit und Unwirksamkeit des Regelwiderstandes die Geschwindigkeit
beider Nockenwellen ebenfalls genau gleich ist.
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Das Untersetzungsgetriebe 5, 6 zwischen der Antriebswelle 4 des Projektors
und der Nockenscheibe 8 ist für den Erfindungsgegenstand von wesentlicher Bedeutung.
Die Kontakte sollen keine raschen Schwingbewegungen ausführen, sondern die periodischen
Umschaltungen sollen in so großen zeitlichen Abständen erfolgen, daß bei Stillstand
einer der beiden Nockenscheiben der Projektor periodisch schneller und langsamer
wird, wobei die größte erreichte Geschwindigkeit größer und die kleinste erreichte
Geschwindigkeit kleiner als die richtige Laufgeschwindigkeit des Projektors sein
soll.
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Diese Forderung kann bei Verwendung rasch schwingender Kontakte nicht
erfüllt werden, da der Projektor infolge seiner großen zu bewegenden 1 assen
stets einige zehntel Sekunden brauchen wird, um seine Geschwindigkeit merklich zu
verändern. Je größer bei Stillstand einer Nockenscheibe der Unterschied zwischen
der größten und der kleinsten erreichten Geschwindigkeit ist, um so sicherer ist
die Synchronisation auch bei stark unterschiedlicher mechanischer Belastung des
Projektors und bei Netzspannungsschwankungen.
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Das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 5, 6 hängt also von der
mechanischen Trägheit des Projektors und von der Größe der zu erwartenden Schwankungen
der Netzspannung und der mechanischen Belastung des Projektors ab. Andererseits
darf das Untersetzungsverhältnis auch nicht zu groß gewählt werden, da sich dann
auch beim Svnchronlauf, also wenn beide Nockenscheiben sich drehen, die Geschwindigkeitsschwankungen
des Projektors störend bemerkbar machen würden. Bei geeignetem Untersetzungsverhältnis
sind diese Schwankungen kaum merklich, da die Schaltfrequenz sich bei Synchronlauf
verdoppelt. Ein für die meisten Projektormodelle geeignetes Untersetzungsverhältnis
liegt bei 12 : 1 bis 15 :1.
Die beiden Nockenwellen 7, 31 sind mit
Einrichiungen versehen, die es ermöglichen, von außen die jeweilige Stellung der
Nockenwellen zu erkennen. Hierzu kanm z. B. ein Zeiger dienen. Durch diese Einrichtungen
wird es ermöglicht, die Nockenwellen schon vor dem Start in die richtige Stellung
zu bringen, so daß ein gleichzeitiger Start von Projektor und Tongerät völlig synchron
erfolgt.
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Bei Verwendung von unperforiertetn Tonband er--geben sieh manchmal
bei großen Filmlängen dadurch geringe Gleichlauffehler, daß das Tonband die Antriebsrolle
nicht völlig schlupffrei antreibt. Dieser Fehler kann behoben werden, indem die
Antriebsrolle 10 auf der Lauffläche mit Gummi überzogen wird. Auch die Verwendung
von perforiertem Tonwand ist jedoch möglich, wodurch Gleichlauffehler völlig ausgeschlossen
werden. Hierbei kann ein normales Tonbandgerät für nicht perforiertes Band verwendet
werden. Dann wird lediglich die Antriebsrolle 10 des Synchronisationsgerätes mit
einer entsprechenden Zahnung versehen.