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Einrichtung zum Regulieren der Spannung eines aufzuwickelnden Films
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regulieren der Spannung eines in einem
Filmprojektor von einer Abwickelspule zu einer Aufwickelspule laufenden Films mit
einem Spannungsfühlarm, der bei zunehmender Filmspannung gegen die Wirkung einer
Speicherkraft bewegbar ist und dabei eine Steuervorrichtung verstellt, die ihrerseits
den Antrieb des Films zur Erhaltung einer konstanten Filmspannung reguliert.
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Es ist bereits bekannt, ein Filmband mit Hilfe einer Reguliervorrichtung
unter Einregulieren des Filmzuges auf eine bestimmte Umlaufspannung aufzuwickeln.
Zu diesem Zweck ist eine Rolle angebracht, die vom Filnzug beeinflußt wird und mit
einem elektrischen Regelwiderstand in Verbindung steht, der das auf die Aufwickelspule
wirkende Drehmoment beeinflußt.
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Nach einer anderen bekannten Vorrichtung wird die Regelung der Antriebskraft
von Aufwickelspulen an Laufbildwerfern durch Fliehgewichte geregelt, die drehzahlabhängige
Reibungskräfte erzeugen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, neben dem
Aufrechterhalten einer konstanten Spannung im Normalbetrieb ein rasches Aufnehmen
eines größeren Durchhanges zu erzielen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei
der eingangs erwähnten Einrichtung dadurch gelöst, daß ein relativ zum Spannungsfühlarm
.gegen die Wirkung eines Speichermittels von einem Anschlag weg und auf den Spannungsfühlarm
zu beweglicher, die auf einen Antriebsmotor wirkende Steuervorrichtung verstellender
Übertragungsarm vorgesehen ist, von dem der Spannungsfühlarm bei zu geringer Filmspannung
im Abstand ist und den ein am Spannungsfühlarm angebrachter Mitnehmer erst nach
einem bestimmten Weg bei Erreichen einer vorbestimmten Filmspannung vom Anschlag
wegbewegt. Diese Konstruktion hat gegenüber dem Bekannten den wichtigen Vorteil,
daß beim Anlassen eines Projektors und bei durchhängendem Film der Antriebsmotor
mit voller Geschwindigkeit und vollem Drehmoment so lange läuft, bis der Spannungsfühlarm
bei dem übertragungsarm ankommt und diesen mitnimmt. Nun erst wird eine fortlaufende
Steuerung der Motorgeschwindigkeit vorgenommen und so die gewünschte Filmspannung
genau aufrechterhalten. Wenn während des Laufs der Spannungsfühlarm einen Durchhang
erfühlt, der unterhalb einer vorbestimmten, minimalen Filmspannung ist, so kommt
der am Spannungsfühlarm angebrachte Mitnehmer außer Berührung mit dem Übertragungsarm,
so .daß nun der Antriebsmotor wieder mit seiner maximalen Geschwindigkeit läuft,
um den Durchhang zu beseitigen. Dieser Zustand kann vom Arm über einen beträchtlichen
Bereich abgefühlt werden. Dies bedeutet, daß der äußere Bewegungsbereich des Spannungsfühlarms,
nachdem er sich vom übertragungsarm gelöst hat, so ausgewählt werden kann, daß dort
der Film eine Spannung hat, die zwar für das richtige Arbeiten zu klein ist, jedoch
oberhalb eines vollkommenen Spannungsverlustes, beispielsweise eines Filmbruchs,
liegt.
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Zum Abschalten des Antriebsmotors kann ein Schalter vorgesehen sein,
der durch den Spannungsfühlarm bei einer vorbestimmten maximalen Bewegung betätigbar
ist. Dieser hat die Hauptfunktion, den Antriebsmotor bei Bruch des Films abzuschalten.
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Zweckmäßig hat der Schalter eine Verzögerungseinrichtung, die das
Abschalten um ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert, wenn der Spannungsfühlarm
seine Endstellung erreicht. Diese dient .dazu, den Anlauf der Einrichtung sicherzustellen,
wenn der Film in außerordentlich losem Zustand, jedoch nicht gebrochen ist, und
auch um eine Filmvorführung fortsetzen zu können, falls aus irgendeinem Grund der
Film seine Spannung sehr stark ermäßigt, jedoch nicht abbricht. Wenn der Motor zu
Beginn der Vorführung angelassen wird und. der Film eine sehr geringe
Spannung
hat, so befindet sich der Spannungsfühlarm in seiner äußersten Lage, und der Schalter
ist geschlossen. Wenn nun keine Zeitverzögerung in dem durch den Schalter gesteuerten
Kreis vorhanden wäre, so würde das Relais zur Abschaltung des Motors erregt, bevor
der Filmdurchhang aufhören würde. Mit einer Zeitverzögerung von beispielsweise 20
Sekunden, wie sie in der Praxis verwendet wird, kann nun der mit maximaler Geschwindigkeit
laufende Motor den Durchhang aufnehmen und den Spannungsfühlarm nach innen zum Öffnen
des Schalters bewegen, bevor die Zeitverzögerungszeit abgelaufen ist. Ein ähnlicher
Vorgang tritt auch ein, wenn aus irgendeinem Grund der Film während der Vorführung
in großem Maß seine Spannung verliert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Filmprojektionsapparat,
der eine Filmspannungsreguliervorrichtung gemäß der Erfindung aufweist, F i g. 2
und 3 Einzeldraufsichten bzw. Seitenansichten der Filmspannungsreguliervorrichtung,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines elektrischen Stromkreises, wie er in
Kombination mit den mechanischen Elementen der erfindungsgemäßen Filmspannungsreguliervorrichtung
verwendet wird.
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In der Zeichnung und insbesondere in F i g. 1 ist ein Projektor
10 dargestellt, der auf einem Gestell 11 durch Halteschrauben
12 befestigt ist. Ein Film 13 bewegt sich von einer oberen horizontalen Abwickelspule
14 um ein Paar von Führungsrollen 15, 16 herum zu einer Vorschubvorrichtung 17 des
Projektors. Der von der Abwickelspule abgehende Film bewegt sich zuerst um Führungsrollen
19, 20 herum, von dort um eine einen Teil der Spannungsreguliervorrichtung
22 bildende Rolle 21 und bewegt sich anschließend zur Aufwickelspule 23. Die Spulen
14 und 23 sind auf einer senkrechten Säule horizontal angeordnet, die als Ganzes
mit 24 bezeichnet sind. Die Spulen 14 und 23 sind damit liegend angeordnet
und nehmen eine minimale Höhe trotz ihres großen Durchmessers ein. Die entsprechenden
Führungsrollen 15, 16 und 19 bis 21 unterstützen dabei die senkrechte bzw. horizontale
Orientierung des Films 13 zwischen dem Projektor und den Spulen 14, 23.
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Wie in F i g. 1 dargestellt, wird die untere Aufwickelspule 23 durch
einen Antriebsmotor 27 angetrieben, der in dem besonderen Ausführungsbeispiel ein
Drehstrommotor von 24 V und 400 Hz ist. Der Antriebsmotor 27 treibt ein Schneckenrad
28 an, das mit einem eine Riemenscheibe 29 tragenden Ritzel im Eingriff ist. Die
Riemenscheibe treibt einen Riemen 30 an, der mit einer einen großen Durchmesser
aufweisenden Riemenscheibe 31 zusammenwirkt, die mit der Aufwickelspule
23 verbunden ist.
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Wie aus F i g. 2 und 3 deutlich hervorgeht, weist die Spannungsreguliervorrichtung
22 gemäß der Erfindung eine Montageplatte 32 auf, die durch Halteschrauben 33 mit
dem Gestell 11 verbunden ist. Auf der Platte 32 ist ein senkrechter Träger
34 angeordnet, der an seinem oberen Ende mit einem Spannungsfühlarm 36 gelenkig
verbunden ist. Der Spannungsfühlarm 36 steht unter der Wirkung einer Spannfeder
37, die ihn im Uhrzeigersinn zu schwenken versucht und deren festes Ende
an einem an dem Träger 34 angeordneten Halter 38 befestigt ist. Der
Spannungsfühlarm 36 trägt eine senkrechte Welle 39, auf der die Rolle 21 drehbar
angeordnet ist. Die An-Ordnung ist dabei derart, daß die Feder 37 die Rolle
21 gegen den Film 13 bewegt, und umgekehrt kann der Spannungsfühlarm
36 entgegen dem Uhrzeigersinn entgegen der Spannung der Feder 37 bei Zunehmen
der Filmspannung geschwenkt werden. Während der letzteren Bewegung kommt der Spannungsfühlarm
36, der an seinem äußeren Ende unten einen Mitnehmer 40 trägt, durch die
Wirkung dieses Mitnehmers40 in-Berührung mit einem zweiten übertragungsarm 41, der
schwenkbar mit dem Träger 34 verbunden ist. Der übertragungsarm 41 trägt
eine nach unten hängende senkrechte Lasche 42, die sich durch einen langen
Schlitz 43 einer horizontalen Platte 44 hindurcherstreckt. Die Platte
44 ist am Oberteil einer veränderlichen Steuervorrichtung 46 mit Hilfe von
Befestigungsschrauben 47 und Winkelstücken 48 befestigt. Das untere Ende der vom
übertragungsarm 41 getragenen Lasche 42 ist unterhalb der Platte
44 an einer horizontalen Lasche 50 befestigt, deren zur Lasche
42 entgegengesetztes Ende mit einem Kontaktarm 52 der veränderlichen Steuervorrichtung
46 verbunden ist.
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Auf den übertragungsarm 41 wirkt eine Schraubenfeder 53 in
Richtung um die Achse des Trägers 34 derart, daß bei Erfühlen einer minimalen Filmspannung
oder bei Abwesenheit einer Spannung die Lasche 42 im Uhrzeigersinn relativ
zum Träger 34
auf die äußerste rechte Seite des Schlitzes 43 oder in die Stellung
gemäß F i g. 2 bewegt wird. Bei einer höheren Spannung des Films 13, wodurch eine
Bewegung des Spannungsfühlarmes 36 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt wird, wird
der am Spannungsfühlarm 36 befestigte Mitnehmer 40 in Berührung mit dem übertragungsarm
41 gebracht. Bei weiterem Erhöhen der Filmspannung bis oberhalb eines vorbestimmten
Wertes bewegt der Mitnehmer 40 und der Spannungsfühlarm 36 den Übertragungsarm
41
nach links gemäß F i g. 3, wodurch eine entsprechende seitliche Bewegung
des Kontaktarmes 52 an der veränderlichen Steueivorrichtung 46 bewirkt wird. Diese
Bewegung erhöht den Widerstand der Steuervorrichtung 46, so daß in wirksamer Weise
das Drehmoment und die Geschwindigkeit des Antriebsmotors reduziert werden. Anschließend
sinkt die Spannung des Films 13 wieder, so daß eine Rückwärtsbewegung der Arme 36,
41 stattfinden kann, bis dann eine optimale Filmspannung erreicht ist. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ergeben die Einstellungen der Widerstände in dem elektrischen
Stromkreis der F i g. 4 eine optimale Filmspannung von ungefähr 370 g.
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Im folgenden wird nun auf die schematische F i g. 4 Bezug genommen,
deren Einzelteile im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 3 beschrieben werden, wobei
die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Der Film 13 bewegt sich vom Projektor
zu den Führungsrollen 19 und 20, dann um die Filmspannungsrolle 21 des Spannungsfühlarmes
36 herum, bevor er auf der Aufwickelspule 23 aufgewickelt wird. Den Spannungsfühlarm
36 versucht die Feder 37 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wobei die Feder 37
als Bezugsfeder relativ zur Filmspannung dient. In F i g. 4 ist der Spannungsfühlarm
36 mit dem Kontaktarm 52 zum Einstellen des Widerstandes -der veränderlichen
Steuervorrichtung 46 direkt verbunden. In der Konstruktion, wie sie in F
i g. 2 und 3 dargestellt ist, ist jedoch der Kontaktarm 52
mit einem übertragungsarm
41 verbunden, der mit
dem Spannungsfühlarm 36 bewegbar ist,
wenn der letztere die Zunahme der Filmspannung über einen vorbestimmten Anfangswert
hinaus erfühlt.
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Der Antriebsmotor 27 ist ein Drehstrommotor von 24 V und 400 Hz, wobei
die einzelnen Phasen durch Leitungen 50 a bis 52 a angeschlossen sind. Die
Leitungen 51 a, 52 a enthalten jeweils Widerstände 53 a,
54 a,
die auf einen vorbestimmten Wert entsprechend der Anfangswiderstandseinstellung
des Kontaktarmes 52 der Steuervorrichtung 46 eingestellt sind, um so ein optimales
Anfangsdrehmoment und eine optimale Geschwindigkeit des Antriebsmotors 27 in Abwesenheit
einer Korrektionsbewegung durch den Spannungsfühlarm 36 zu erhalten. Die Anfangseinstellung
des Übertragungsarmes 41 entspricht dem maximalen Drehmomentausgang des Antriebsmotors
27. Sollte die Spannung des Films 13 so weit ansteigen, daß sich eine Bewegung des
Spannungsfühlarmes 36 und im Zusammenhang damit eine Bewegung des Kontaktarmes 52
ergibt, so wird durch die Bewegung des Spannungsfühlarmes 36 der Wert des Widerstandsausganges
der Steuervorrichtung 46 erhöht, wodurch das Ausgangsdrehmoment oder die Ausgangsgeschwindigkeit
des Antriebsmotors 27 reduziert wird. Der Spannungsfühlarm 36 erfühlt damit unmittelbar
und direkt die Filmspannung, um so das Antriebsdrehmoment des Motors zu reduzieren
und die Filmspannung unter einem vorbestimmten Maximum zu halten. Die Dämpfungsmerkmale
der Steuervorrichtung 46 sind derart, daß auf die Bewegungen des Armes 52 kein unkontrollierbares
Pendeln des Drehmoments des Antriebsmotors folgt.
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Der Spannungsfühlarm 36 ist ferner dazu geeignet, einen Schalter 56
zu betätigen, der einen Betätigungsarm 56 a hat (s. F i g. 3). Der Schalter
56 verbindet in geschlossenem Zustand eine Wechselstromquelle mit einem Thermistor
57, der einen negativen Temperaturkoeffizienten hat. Der Thermistor 57 liegt in
Reihe mit der Spule eines Wechselstromrelais 58. Nach einer vorbestimmten Zeit erregt
der Thermistor 57 das Relais 58, so daß die normalerweise geschlossenen Kontakte
1, 2 und 3 zum Abschalten des Antriebsmotors 27 geöffnet werden. Der Zweck dieses
Stromkreises einschließlich des Schalters 56, des Thermistors 57 und des Relais
58 besteht darin, den Antriebsmotor 27 abzuschalten, wenn keine Filmspannung durch
den Spannungsfühlarm 36 während einer vorbestimmten Zeitspanne erfühlt wird, beispielsweise
wenn der Film 13 brechen sollte. Wenn sich jedoch der Film 13 um die Fühlrolle 21
nur lose herumbewegt, wie dies beispielsweise eintreten kann, wenn der Projektor
anläuft, so kann durch die Zeitverzögerung des Thermistors 57 die Aufwickelspule
23 von Antriebsmotor 27 so lange angetrieben werden, bis die erhöhte Spannung des
Films 13 den Spannungsfühlarm 36 zum Abschalten des Schalters 56 erhöht.
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Die vorbeschriebenen Filmspannungsreguliervorrichtung ist im besonderen
in Verbindung mit einem Filmsystem von Vorteil, das während eines Fluges in Tätigkeit
ist. Der Spannungsreguliermechanismus gemäß der Erfindung erfühlt unmittelbar die
Filmspannung und kann rasch ein mögliches hohes Ausgangsdrehmoment des Antriebsmotors
der Aufwickelspule korrigieren und reduzieren, falls der letztere angelassen wird,
wenn die Aufwickelspule ein großes Filmgewicht hat. Der Reguliermechanismus ist
in diesem Zustand in der Lage, auch bei äußerst raschem Ansteigen der Filmspannung
die erforderlichen Fühl- und Korrigiervorgänge durchzuführen, wenn der Film aus
seinem schlaffen Zustand in den normalen Laufzustand übergeht.