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Tonfilmantriebsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zur Erzielung einer gleichmäßigen Filmbewegung bei Tonfihngeräten, insbesondere
bei Aufnahme- und Wiedergabegeräten.
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Bei Tonfilmgeräten treten häufig Transportstörungen im Filmlauf infolge
von Stößen auf, die vom Getriebe oder von ungleichmäßigen Perforationseingriffen
der Filrntransportelem@ente, z. B. bei wechselnder Filmschrumpfung herrühren. Solche
Transportstörungen bewirken an der Tonsteuerstelle einen ungleichmäßigen Filmlauf
und führen damit zu Tonverzerrungen.
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Es ist bereits versucht worden, durch Anwendung von 'Schwungmassen
einen gleichmäßigen Filmlauf an der Steuerstelle zu erzielen; dabei wurde die Schwungmasse
beispielsweise auf der Welle einer glatten, die Tonsteuerstelle tragenden Rolle
angeordnet oder aber in der Nähe der Steuerstelle. Eine derartige Anordnung hat
nun folgende Nachteile: Ist das Schwungrad sehr leicht, dann läuft die Tonrolle
gut, das Schwungrad kann aber nicht genügend ausgleichend wirken. Mit der Größe
des Schwungrades wachsen aber Lagerreibung und Fihnspannung. Je straffer der Film
gespannt ist, desto stärker überträgt er Stöße von den Transportelementen auf die
Steuerstelle, reicht also die Filmspannung aus, tun die lebendige Kraft der sich
drehenden Schwungmasse zu überwinden, so wird auch eine größere Schwungmasse schädliche
Beschleunigungen herfahren und nicht die gewünschte Wirkung ausüben. Reicht sie
aber dazu nicht aus, so wird der Film auf der Rolle gleiten. Zur Beseitigung der
Ursache der geschilderten Mängel, also zwecks Herabsetzung der Spannung des die
Schwungmasse ziehenden Filmtrams wird gemäß der Erfindung für die vom Filmtram bewegte
Schwungmasse eine während des Betriebes dauernd wirksame Hilfsantriebsvorrichtung
vorgesehen, welche die Geschwindigkeit der Sclhwungmasse nicht festlegt.
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Diese Hilfsantriebsvorrichtung steht dadurch, daß sie während des
Betriebes dauernd wirksam ist, im Gegensatz zu anderen bekannten Anordnungen, bei
denen nur wäb.-rend des Anlaufens der Sh-%vungmasse ein Hilfsantrieb zugeführt wird,
der nach erfolgtem Anlaufen wieder abgeschaltet wird.
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Die Festlegung der Schwungmassengeschwindigkeit wird beim Erfindungsgegenstand
dadurch vermieden, daß. der Hilfsantrieb über :eine Schlupf zulassende Kupplung
erfolgt. Diese wird so eingestellt, daß ihr getriebener Teil, und damit die Schwungmasse,
durch den Hilfsantrieb eine Drehzahl erhält, die möglichst dicht unter derjenigen
liegt, die der Geschwindigkeit des Films entspricht.
Der Film hat
dann auf die Schwungmas.s.e nur noch einen geringen Zug auszuüben, um sie mit der
seiner Geschwindigkeit entsprechenden Drehzahl mitzunehmen. Der treibende Teil der
Kupplung erhält dabei cmweder eine Umfangsgeschwindigkeit, die der' Geschwindigkeit
des Filmstreifens entspricht, oder aber auch vorteilhafterweise eine etwas größere
Umfangsgeschwindigkeit. Die Kupplung wird dabei zweckmäßigerweise auf elektromagnetischem
Wege. z. B. durch Wirbelstrom, oder auch durch viscose Reibung bewirkt. Es handelt
sich also hierbei um einen dauernden Hilfsantrieb, durch den die Lagerreibung überwunden
und außerdem eine gleichmäßige Fihnspan.nung erzielt wird. Zur Regelung der erforderlichen
Filmspannung sind dabei die Kupplungskräfte regelbar.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem sonst bekannten Tongerät
beispielsweise und schematisch dargestellt; es bedeuten Abb. i Seitenansicht einer
Ausführungsform des Gerätes, teilweise geschnitten, Abb. 2 Vorderansicht gemäß Abb.
i, teilweise geschnitten, Abb.3 Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform, bei
der die Steuerstelle ,auf der Trommel liegt.
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Die Erfindung wird in Anwendung auf Geräte zur Tonfilmwiedergabe beschrieben;
sie läßt sich aber ebensogut für Geräte zur Tonaufzeichnung verwenden.
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Die Hauptantriebselemente sind die Zakkenrollen i und 2. Die Zackenrolle
i nimmt den Film 3 mit der Bildaufzeichnung 9 und Tonaufzeichnung io von einer Abwickeltrommel
oder einem Bildprojektor ab und führt ihn der Führungsbahn 4 zu, an der sich die
Steuerstelle befindet und die aus den beiden Ringen 5 und 6 besteht. An diese Führungsbahn
wird der Film durch die vorzugsweise gummigefaßten Rollen 7 und 8 angepreßt. Innerhalb
der Ringe oder, wie die Zeichnung zeigt, innerhalb des Ringes 6 liegt die photoelektrische
Zelle 12 und auf der anderen Seite des gekrümmten Filmstückes das optische System
13, das den die Tonaufzeichnung i o tragenden Filmteil mit einem Lichtstrahl von
etwa 2,5 mm Breite belichtet. Das durch die Tonaufzeichnung geänderte Licht fällt
auf die Zelle 12, die auf die Lichtschwankungen mit entsprechenden Stromschwankungen
reagiert. Durch Anordnung von Rollen 15 auf den Wellen 16 können s i h mit Rillen
17 versehene Ringe 5 und 6 frei drehen.
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Von den Führungsringen läuft der Film über die glatte Trommer 2o zu
den ortsfesten Rollen 21 und 22 und über dass bewegliche Leitrad 23 und die Zackenrolle
2 zur Aufwickeltrommel oder zu anderen Einrichtungen. Die Trommel 20 sitzt auf der
Welle 25, auf der zur Konstanthaltung der Geschwindigkeit eine Schwungscheibe 26
angeordnet ist. Das Leitrad 23 zwischen Sprossenrad 2 und Trommel 2o ist mit dem
Hebelarm 28 um die Achse 29 drehbar angeordnet. Der Film bildet um das Leitrad eine
Schleife, die von der am Arm 28 befestigten Feder 3o mehr oder weniger gespannt
wird. Das Leitrad 23 wird in eine mittlere Stellung gebracht, derart, daß die durch
die Feder erzeugte Filmspannung den Reibungswiderstand der Trommel, der Ringe und
Rollen gerade überwindet.
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Dieser Reibungswiderstand und damit die zur Erzeugung der Filmbewegung
erforderliche Filmspamlung wird nun nach der Erfindung vermindert, indem für die
Schwungmasse eine während des Betriebes dauernd wirksame Hilfsantriebsvorrichtung
vorgesehen wird, tvelche die Geschwindigkeit der Schwungmasse nicht festlegt. Bei
Herabsetzung der Filmspannung wird auch die Ausbiegung zwischen den Rollen 21 und
22 größer und daher nachgiebiger. Die Feder 30 kann dann verhältnismäßig weich sein.
Eine solche Antriebsvorrichtung darf die Tronimelgeschwindigkeit nicht festlegen;
dies; wird von der Restspannung des Films bestimmt. Der Hilfsantrieb muß also über
eine Schlupfkupplung .erfolgen. Einen idealen Hilfsantrieb erhält man durch Ausnutzung
der Zugkräfte zwischen einem Magneten und einer Platte aus Kupfer oder anderen hochleitenden
Materialien, wie es bei Wirbelstrommotoren bekannt ist. Ein solcher Antrieb hat
nicht nur. den Vorzug eines sehr leichten Ganges und der Einstellbarkeit, er wirkt
auch als Dämpfer und verhindert daher auch hüpfende Bewegungen des Filmstreifens.
Reibung mittels zäher Flüssigkeit wirkt ähnlich wie Magnetkupplung, ist ,aber nicht
so bequem anzuwenden. Die Flüssigkeits- und Magnetkupplungen haben den Vorteil,
daß die Reibungskraft mit der Geschwindigkeit der relativen Bewegung wächst. Eine
Ausführungsform eines Hilfsantriebes mit Magnetkupplung sei an Hand der Zeichnung
erläutert: Der ringförmige Magnet 35 besitzt eine Reihe von Polflanken 36; im Luftspalt
rotiert als Anker der Kupferflansch 37 des Schwungrades 26. Als Magnet wird hier
ein Elektromagnet verwendet mit der Erregerspule 38. Durch die relative Bewegung
von Magnet und Anker werden in letzterem Wirbelströme induziert und eine starke
Zugkraft erzeugt. Der Magnet ist, wie Abb.2 andeutet, reit dem Antriebsmotor getrieblich
verbunden. Die Geschwindigkeit des Magneten ist dabei etwas größer als die des Ankers,
vorzugsweise um etwa io bis 2o010. Der Spule 38 wird durch
Bürsten
42 über Schleifringe 4.1 Gleichstrom zugeführt. Die Schleifringe sitzen auf der
Welle 4o, die vom Motor 44 angetrieben wird. Im Betrieb wird der Strom z. B. so
eingestellt, daß die Aus biegung des Films zwischen den Rollen 21 und 22 etwa. 3
bis 6mm hoch ist. Die Schleife zwischen Zackenrolle i und Rolle 7 soll etwas größer
sein. Auf diese Weise wird ein großer Teil der zum Antrieb der Trommel wie der Ringe
5 und 6 nötigen Spannung aufgehoben, wobei ein Teil der Antriebskraft durch Anker
und Magnet ersetzt wird. Anstatt eine Reihe von Magneten rotieren zu lassen, kann
auch ein *äquivalentes, rotierendes Feld verwendet werden, das von einer stationären
Mag-netkonstruktion erzeugt wird. Man verwendet dann vorteilhaft mehrphasigen Wechselstrom.
Der Hilfsantrieb für die Trommel bewirkt eine Verminderung der Filmspannung und
Vergrößerung der Ausbiegungen, die sich infolge der natürlichen Steifigkeit des
Filmbandes zwischen den Rollen 21 und 22 bilden.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Abb. 3 dargestellt.
Der Hilfsantrieb. wirkt auf die Achse der mit der Schwungmasse 26 gekuppelten Rolle
47. Die Rolle 47 ist als ganze Rolle ausgebildet, innerhalb der sich die Photozelle
48 befindet. Der Lichtstrahl fällt durch das optische System 13 auf ein Filmstück,
das auf der Trommel 47 liegt. Eine Leitrolle'5o (ähnlich wie Leitrolle 23 in Abb.
i und 2) sitzt auf dem Arm 51. An diesem wirkt ein federnder Brexnszylinder 52.
Diese Ausführungsform ist besonders für Tonaufzeichnungseinrichtungen geeignet.
Es liegt also hier der Hilfsantrieb an der Tonrolle selbst.