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Stehbildwerfer mit Diawechselautomatik und motorisch angetriebenem
Gebläse Der Gegenstand der Erfindung betrifft einen Stehbildwerfer mit Diawechselautomatik
und motorisch angetriebenem Gebläse, bei welchem das Lampenhaus im Gehäuseraum des
Bildwerfers seitlich neben dem parallel zur optischen Achse verschiebbaren Diamagazin
angeordnet ist und und bei welchem das Diamagazin im wesentlichen Bereich gehäusemittig
oberhalb des im rechteckigen Querschnitt ausgebildeten Strömungskanals im Bildwerfer
verläuft.
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Dabei fällt dem Kühlgebläse erfindungsgemäß eine besondere Aufgabe
zu. Es soll nicht nur eine allgemeine, auf das Gehäuse-Innere bezogene Wärmeabfuhr
aus dem Bildwerfer bezweckt werden, sondern das Gebläse sollte im wesentlichen Bereich
seiner Strömungsarbeit eine gewisse Anpassung an den stark unterschiedlichen Temperaturverlauf
im Bildwerfer während seines Betriebes besitzen.
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Stehbildwerfer mit Kühlgebläseeinrichtungen sind in den verschiedensten
Ausführungen bekannt. Bei den bisher bekanntgewordenen Kühlgebläseeinrichtungen
in Stehbildwerfern ist in den meisten Fällen auf einfache Ventilatoren bekannter
Ausführung zurückgegriffen worden, welche durch Druck oder Saugarbeit zwar einen
Kühlluftstrom erzeugen, aber in der Verteilungsdichte der geleisteten Strömungsarbeit
dem erforderlichen Kühlbedürfnis einzelner, besonders hocherwärmter sowie auch wärmeempfindlicher
Einrichtungen nicht ausreichend entsprechen. Verschiedentlich wurde auch versucht,
zur Verbesserung der Kühlung mehrere Kühlgebläse zu verwenden. Dabei kann sich jedoch
eine stark auf bestimmte Einrichtungen im Bildwerfer gelenkte Kühlung nachteilig
auf die anderen Einrichtungen auswirken.
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Vielmehr sollte ein den Temperatur- und Raumverhältnissen für Stehbildwerfer
entsprechend geeignetes Kühlgebläse geschaffen werden, welches durch seine besondere
Strömungscharakteristik effektiv eine wärmephysikalische Ausgleichsarbeit leistet,
und ferner, daß das Kühlgebläse bei möglichst geringem Platzbedarf in der Lage ist,
durch entsprechend differenzierte Belüftung und geringes Strömungsgeräusch die unterschiedlich
hohen Temperaturen, insbesondere im Bereich des Lampenhauses, weitestgehend auszugleichen.
Leitbleche zur Lenkung des Kühlluftstromes sollten vermieden werden; diese wirken
der Strömungsarbeit des Gebläses entgegen, verringern seinen Wirkungsgrad und erzeugen
zusätzliches Strömungsgeräusch und außerdem unerwünschten Windschatten im Durchlüftungsgebiet.
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So ist ein Bildwerfer bekannt, bei welchem der druckseitige Ausgang
des Kühlgebläses einen rechteckigen Querschnitt aufweist und der Strömungskanal
im ebenfalls rechteckigen Querschnitt im Bereich der Bildbühne in Richtung Lampenhaus
des Bildwerfers mündet. Durch diese Führung des Kühlluftstromes soll erreicht werden,
daß dieser das großflächige Bildformat bei einem Episkop z. B. in breiter Front
allseitig umspült, bevor er ins Lampenhaus des Bildwerfers einströmt. Diese Einrichtung
hat jedoch den Nachteil, daß die Lampe als eigentliche Wärmequelle im Streugebiet
des bereits abgeschwächten Kühlluftstromes liegt und damit die Verwendung leistungsstarker
Lichtwurflampen für den Bildwerfer ausschließt.
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Es sei noch erwähnt, daß ein Laufbildwerfer beschrieben ist, wobei
besonders auf den unterschiedlichen Bedarf an Kühlluftstrom an den verschiedensten
Stellen innerhalb des Bildwerfers hingewiesen wird. Demzufolge wird vorgeschlagen,
die Drucksowie auch die Saugarbeit eines vom selben Motor des Bildwerfers gemeinsam
angetriebenen Zentrifugalgebläses die Temperaturen im Lampenhaus, Motor und in der
Bildbühne, die erheblich unterschiedlich sind, in der Weise abzubauen, daß Bildbühne
und Antriebsmotor vom Luftstrom der Saugseite und das Lampenhaus vom Kühlluftstrom
der Druckseite des Gebläses gekühlt wird. Somit vermag eine derartige Kühleinrichtung
die hohen unterschiedlichen Wärmewerte innerhalb des Lampenhauses nicht ausgleichend
abzubauen, da der Strömungsgradient des druckseitigen Kühlluftstromes dem hohen
Temperaturgefälle innerhalb des Lampenhauses nicht dementsprechend differenziert
ist.
Die Aufgabenstellungen bei der Versorgung eines technisch modernen
Stehbildwerfers mit Kühlluft sind, wie bereits festgestellt, vielseitiger Art. Der
Gegenstand der Erfindung beschäftigt sich mit dieser Aufgabe. Es wird ein Stehbildwerfer
mit Kühlgebläse vorgeschlagen, in welchem das Kühlgebläse eine auf die besonderen
Temperaturverhältnisse abgestimmte Ausführungsform besitzt. Dieses Gebläse zeichnet
sich besonders durch seine Strömungscharakteristik aus, welche auf die im Bildwerfer
speziell gegebenen Temperatur- und Kühlungsverhältnisse abgestimmt ist. Das von
den Teilnehmern bei einer Lichtbildvorführung als unangenehm und störend empfundene
Strömungsgeräusch wird vermindert, die Ausführungsform des Gebläses ist den räumlichen
Verhältnissen im Bildwerfer-Inneren organisch angepaßt.
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Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß die der
Saugseite des Kühlgebläses gegenüberliegende Seitenwand zur Erzeugung einer dem
Temperaturgefälle im Lampenhaus zugeordneten Strömungskennlinie des Kühlgebläses
spiralförmig in Richtung seiner Drehachse nach außen ansteigend ausgeführt ist,
wobei die druckseitige Öffnung des Kühlgebläses vorwiegend rechteckigen Querschnitt
besitzt und diese in einem Strömungskanal übergeht, welcher quer zur optischen Achse
des Lampenhauses in dasselbe einmündet.
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Der Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung durch fünf Figuren
beschrieben und erklärt. In Fig. 1 der Zeichnung ist das Kühlgebläse dargestellt;
Fig. 2 und 3 zeigen den Bildwerfer in der flachen Gehäuseform mit Kühlgebläse und
allen weiteren nicht unmittelbar zum Gegenstand der Erfindung gehörenden Einrichtungen;
in Fig. 4 sind die Strömungswege des Kühlluftstromes durch Richtungspfeile dargestellt;
in Fig. 5 a sind als Diagramm die in Celsiusgraden gemessenen Temperaturen und die
parallel der x-Achse durch Staurohr ermittelten Strömungsgeschwindigkeiten in Meter
pro Sekunde dargestellt, wobei in Fig. 5 b das Lampenhaus und in Fig. 5 c die Struktur
des Gebläses auf die Abszisse des Diagramms Fig. 5 a projiziert sind.
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Ein Kühlgebläse, bei welchem die dynamische Strömungscharakteristik
in Annäherung dem Temperaturgefälle im Lampenhaus des Bildwerfers, bei dem die Lampe
als Wärmequelle physikalisch gleichgesetzt ist, entspricht, sind in den Fig. 5 a
bis 5 c näher beschrieben. Fig. 5 c zeigt die besondere, auf die Temperaturkennlinie
T in Fig. 5 a zugeschnittene Gehäuseform des Kühlgebläses mit annähernd gleichbleibendem
Gehäusedurchmesser und einer in Richtung seiner Achse kontinuierlich im Drehungswinkel
bis 360° zunehmenden Verbreiterung der seiner Ansaugöffnung S gegenüberliegenden
Seitenwand M. Es sei bemerkt, daß derartig ausgeführte Zentrifugalgebläse bekannt
sind. In diesem besonderen Anwendungsfalle ist die Gehäuseform des Kühlgebläses
eine bestimmte geometrische Funktion in bezug auf den in Fig. 5 a dargestellten
Temperaturverlauf T im Beleuchtungsteil des Stehbildwerfers.
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Eine der Temperaturkurve T angenäherte dynamische Strömungscharakteristik
besitzt das beschriebene Kühlgebläse, welche durch die Kurve v in dem Diagramm Fig.
5 a nachgewiesen wird. Bemerkenswert an diesem Diagramm ist die Übereinstimmung
der charakteristischen Kurvenknicke beider Kennlinien T und v im Bereich der Ebene
4
und 8 der Abszissenskala. In der Abszissenebene 4
der x-Achse,
in welcher die Lampe mit den hohen Temperaturwerten liegt, hat die Strömungsgeschwindigkeit
des Gebläses den optimalen Wert, was erfindungsgemäß der Aufgabenstellung entspricht.
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Obgleich für die Gehäuseform des Gebläses die beschriebene axiale
Progression das primäre Argument für die gewünschte Strömungscharakteristik bedeutet,
liegt in der speziellen Ausführungsform des in den Fig. 5 d und 5 e dargestellten
Gebläse-Schaufelrades Rs eine weitere Möglichkeit, die Strömungscharakteristik des
Gebläses zu beeinflussen. Das Schaufelrad Rs ist im Bogen mit einem Neigungswinkel
o (Fig. 5 e) seitlich nach rechts gekröpft. Dadurch wird der Anteil an geförderter
Kühlluft in dieser Richtung vergrößert, was in diesem Falle der stärkeren Kühlung
der Lampe zugute kommt. Diese Ausführungsform eines solchen Schaufelrades in Zentrifugalgebläsen
ist bekannt. Seine Anwendung aber für eine differenzierte Belüftung in Verbindung
mit der bereits beschriebenen Gehäuseform bedeutet für Stehbildwerfer einen technischen
Fortschritt und eine wirksame Maßnahme, die Temperaturen, insbesondere im Lampenhaus
des Stehbildwerfers, weitgehend den Erfordernissen entsprechend auszugleichen. In
der Fig. 1 der Zeichnung ist der Radiallüfter G in der für den Bildwerfer verwendeten
Ausführung dargestellt. Das Gehäuse M des Lüfters G ist, wie bereits beschrieben,
in Form einer Spirale mit axialer Progressivität und gleichbleibendem Außendurchmesser
ausgeführt. Diese Ausführungsform hat besonders strömungstechnische Vorteile in
bezug auf die gewünschte Richtcharakteristik der Gebl'iseabluft und in bezug auf
den beschränkten Platzbedarf des Gebläses in Richtung Gehäuseseitenwand des Bildwerfers.
Die druckseitige Öffnung D des Gebläses G verläuft als Strömungskanal K neuerungsgemäß
unterhalb des Magazins M, wobei die Bleche der Magazinführung F und die der unteren
Bodenwanne B des Bildwerfers diesen Kanal in seiner Höhe begrenzen. Die Öffnung
D hat, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, eine rechteckige Form. Da der Gehäusemantel
M des Gebläses G in Form einer Spirale mit axialer Steigung verläuft, strömt die
Druckluft des Gebläses aus der rechteckigen Öffnung D unterhalb des Magazinkanals
F in breiter Front in Richtung des Lampenhauses H ab, welches die druckseitige Luftaustrittöffnung
des Strömungskanals K bildet. Die Bodenwanne B hat eine nach außen gewölbte Form,
wodurch diese den Grundregeln der Strömungsdynamik, insbesondere durch die sich
hierbei ergebenden günstigen Querschnittverhältnisse weitgehend entgegenkommt. Dabei
hat die Strömungsdichte in Richtung der Lampe L eine bevorzugte Größe in bezug auf
die Gesamtbelüftung des Lampenhauses infolge der spezifischen Form des spiralförmigen
Gebläsemantels M aufgezwungen erhalten. Die differenzierte Druckverteilung im Strömungskanal
K bzw. im Lampenhaus H entspricht in weiten Grenzen dem im Lampenhaus herrschenden
Temperaturgefälle mit stark abfallender Charakteristik in Richtung von der Lampe
L zu den Beleuchtungselementen E 1, E 2, E 3, E 4 des
Kondensors.
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Neuerungsgemäß ist der Bildwerfer durch eine entlang der Bildführung
quer durch sein Gehäuse
führende Trennwand, strömungstechnisch gesehen,
in zwei in sich abgeschlossene Innenräume V und H
unterteilt. Im rückwärtigen,
im wesentlichen vom Gebläse und Lampenhaus beanspruchten Raum H herrscht bei Strömungsarbeit
des Gebläses Überdruck, im vorderen Innenraum V demzufolge Unterdruck. Die Trennwand
W besitzt eine Durchströmungsöffnung, welche der Saugseite S des Gebläses frontseitig
angepaßt ist. Die von außen in den vorderen Gehäuseraum V einströmende kühle Luft
findet an vielen Stellen Einlaß in den Raum V, wodurch die dort befindlichen Einrichtungen
gekühlt werden. Für die Kühlung der wärmeempfindlichen Diapositive sind besonders,
vorzugsweise vor eindringenden Staub gesicherte Öffnungen O bzw. P im Gehäuseboden
unterhalb der Bildbühne C und an der Gehäuseseitenwind neben der Bildbühne vorgesehen,
durch welche die einströmende Außenluft ungehindert hindurchtreten kann und dabei
in der Ansaugrichtung unmittelbar das in der Bildbühne bei der Projektion erwärmte
Diapositiv allseitig kühlt.
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Das Gebläse ist der Gesamtstruktur des Bildwerfers organisch angepaßt.
Seine Dimensionierung entspricht dem optimalen Belüftungsbedarf einer besonders
lichtstarken Projektionslampe. Für die Lenkung der Strömungswege sind keine besonderen
Leitbleche erforderlich. Dadurch wird nicht nur das Strömungsgeräusch gemindert,
sondern auch die Strömungsarbeit des Gebläses erleichtert und sein Wirkungsgrad
verbessert.
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Das Gehäuse des Stehbildwerfers, welches sämtliche optischen und maschinellen
Einrichtungen des Bildwerfers umschließt, ist in einer flachen Bauweise ausgeführt.
Die an Stehbildwerfern dieser Ausführungsform häufig auftretenden, allgemein bekannten
wärmetechnischen Mängel, welche die Verwendung lichtstarker Projektionslampen erheblich
einschränken, sind durch die als erfindungsgemäß gekennzeichneten Maßnahmen behoben.
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Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Lage des unterhalb des Magazins
verlaufenden Strömungskanals K die optimalen Kühlungsergebnisse erzielt werden.
Es läßt sich aber auch bei anderer Anordnung der Einrichtungen im Bildwerfer das
gleiche Kühlungsprinzip zur Anwendung bringen, wenn z. B. der Strömungskanal oberhalb
des Magazins entlanggeführt wird und oberhalb des Lampenhauses mündet.