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Vorrichtung zum Vorschub eines band-oder drahtförmigen Körpers, beispielsweise bei einer Ein- richtung zum Aufnehmen oder Wiedergeben von Tonfilmen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorschub eines band-oder drahtförmigen Körpers, wie er z. B. bei Maschinen zum Aufwickeln von Papier-und Metallstreifen für Kondensatoren, bei Maschinen zum Aufwickeln von Draht auf Transformatorkerne, bei Geräten zum Aufnehmen oder Wiedergeben von Tonfilmen od. dgl. notwendig ist.
Beim Bau von Wickelvorrichtungen wird ein möglichst gleichförmiger Vorschub des Band-oder drahtförmigen Körpers angestrebt, um eine Beschädigung desselben hintanzuhalten. Die Bedingungen sind jedoch oft derart, dass Unregelmässigkeiten im Antrieb nicht vermieden werden können. Es kommt z. B. beim Aufwickeln von Draht oder Streifen vielfach vor, dass das Material von einer Spule, deren
Kern einen unrunden Querschnitt hat, auf eine Spule aufgewickelt werden soll, deren Kern einen rein kreisförmigen Querschnitt aufweist, oder umgekehrt. Es ist leicht einzusehen, dass infolgedessen die
Auf-bzw. Abwicklung der Spule mit kreisförmigem Schnitt stossweise erfolgen muss, was bei etwas grösseren
Geschwindigkeiten zum Bruch des Materials führen kann.
Bei Geräten zum Aufnehmen und Wieder- geben von Tonfilmen treten ähnliche Schwierigkeiten auf. Abgesehen davon, dass beim Aufnehmen oder
Wiedergeben dafür Sorge getragen werden muss, dass der Film infolge unregelmässigen Antriebs möglichst wenig beschädigt wird, ist es bekanntlich notwendig, dass der Vorschub des Films beim Vorbeigehen an der Stelle, an der das Aufbringen oder die Wiedergabe der akustischen Aufzeichnungen erfolgt, möglichst gleichmässig stattfindet, da schon ganz geringe Abweichungen von der Gleichmässigkeit eine merkliche
Verzerrung entweder in den anzubringenden Aufzeichnungen oder in dem wiederzugebenden Schall herbeiführen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Mittel anzugeben, mit dessen Hilfe ein praktisch völlig störfreier Antrieb eines band-oder drahtförmigen Körpers erzielt werden kann und dem die Nachteile der bekannten Mittel nicht anhaften.
Gemäss der Erfindung wird für die Fuhruna : des Körpers eine Rolle verwendet, die sich um eine
Spindel dreht, die mindestens einen Freiheitsgrad aufweist, wobei durch Wahl der Form und der Ausmasse die Masse der Rolle derart verteilt ist, dass der Halbmesser der Anlageiläche für den band-oder drahtförmigen Körper dem Trägheitshalbmesser der Rolle nahezu entspricht, so dass beim Auftreten einer Stosskraft oder Schwingung in dem Körper auf der einen Seite der Rolle diese anfängt um eine Achse zu kippen oder zu schwingen, die mit der Linie, längs welcher der Körper auf der anderen Seite auf die Rolle aufläuft bzw. von dieser abläuft. zusammenfällt oder in ihrer Nähe liegt.
Unter "Stoss- kraft"soll hier sowohl eine eigentliche Stosskraft als auch eine kurzdauernde Zugkraft verstanden sein, die gegebenenfalls der für den dauernden Antrieb benötigten Kraft überlagert sein können.
Die beabsichtigte Massenverteilung der Rolle kann z. B. in der Weise erzielt werden, dass die Rolle mit mindestens einem Flansch von bestimmter Form und bestimmten Ausmassen versehen wird. Es ist auch möglich, die Rolle mit einer oder mehreren zu ihrer Längsachse senkrechten Stangen zu versehen, auf denen symmetrisch angeordnete Gewichte angebracht sind.
Die Wirkungsweise der Rolle nach der Erfindung beruht auf der nachfolgenden Erkenntnis, die an Hand der Fig. 1 und 2 der Zeichnungen näher erläutert werden soll. In diesen Figuren ist eine massive Rolle 1 dargestellt, die in eine Schlinge eines Bandes 2, z. B. eines Films, frei aufgehängt ist. Vorausgesetzt wird, dass im rechten Teil. 3 der Schlinge eine plötzliche Zugkraft P auftritt, Will man nun
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verhüten, dass diese Kraft die Bewegung des linken Teiles 4 der Schlinge beeinflusst, so muss die Bedingung sein, dass die gemeinsame Erzeugende der Rolle und des Films, die im Schnitt der Fig. 1 mit 5 bezeichnet ist, in Ruhe bleibt. Die Wirkung der Kraft P wird in diesem Fall derart sein, dass die Rolle um die Erzeugende gedreht wird.
Treten nacheinander Zug-und Stosskräfte auf oder, mit anderen Worten, wechselt P periodisch sein Vorzeichen, so wird die Rolle anfangen, nacheinander in beiden Richtungen um die Erzeugende sich zu drehen oder zu schwingen. Dabei ist es selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass die Rolle den
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Schlingenteiles 4 in der Längsrichtung des Films auftreten. Ausserdem werden infolge der Tatsache, dass die ausgeübte Kraft eine Stosskraft ist, d. h. eine Kraft, die während einer nur sehr kurzen Zeit einen sehr grossen Wert erreicht, die seitlichen Verschiebungen so gering sein, dass praktisch kein nachteiliger Einfluss davon im Schlingenteil 4 bemerkbar sein wird.
Tatsächlich wird die Wirkung der wechselnden Stosskräfte P also derart sein, dass die Rolle anfängt, mit sehr kleinen Amplituden um die erwähnte Erzeugende zu schwingen. Um diese Wirkung zum Ausdruck bringen zu können, ist für sie die Bezeichnung "Kippen" oder "Schwingen" gewählt. Bei vorstehendem besteht die wichtige Bedingung, dass die Rolle immer vom Film mitgenommen wird, d. h. dass die Reibung zwischen Rolle und Film einen genügend grossen Wert besitzt.
Die Bedingung des Inruhebleibens der durch den Punkt 5 geführten Erzeugenden kann praktisch folgendermassen erfüllt werden : Im allgemeinen wird dem Punkt 5 in dem Schnitt nach Fig. 1 von der Kraft P eine Umdrehungsbesehleunigung um die Achse 6 in Richtung des Pfeiles 7 und eine Versehie-
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bedenkt, dass sich an dem gegebenen Zustand nichts ändert, wenn in dem in der Achse 6 liegenden Schwerpunkt der Rolle zwei einander entgegengesetzt gerichtete Kräfte P angreifen. Diese sind in Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Durch das Anbringen der besonderen Kräfte kann man die Kraft P als durch ein Kräftepaar M = Pr (wobei r der Halbmesser der Rolle ist) und durch eine Kraft P ersetzt annehmen, die im Schwerpunkt der Rolle angreift und die der Gesamtrolle eine Versehiebungsbeschleunigung < r,. in der Richtung des Pfeiles 8 gibt.
Soll die durch den Punkt 5 geführte Erzeugende in Ruhe bleiben, so
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Die VersehiebungsbeseMeunigung a,, infolge von P ergibt sich aus
P = m. as p
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1='/n. R", 2.,. 2) dargestellt werden, wobei die Masse als auf einer um die Achse 6 beschriebenen Umdrehungsfläehe mit einem Halbmesser R", vereinigt und gleichmässig verteilt angenommen werden soll, der dem Trägheitshalbmesser entspricht.
Aus (1) und (2) folgt, dass die Bedingung erfüllt ist, wenn R". Dies kann näherungsweise dadurch erzielt werden, dass die Rolle nicht massiv, sondern hohl ausgeführt wird, wie dies aus dem Unter-
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ist. Es ergibt sich somit, dass, um das erwünschte Ergebnis erzielen zu können, die Masse nach aussen verschoben werden muss. Gemäss der Erfindung tut man dies in der Weise, dass die Rolle z. B. mit mindestens einem Flansch versehen wird und diesem eine bestimmte Form und bestimmte Ausmasse gegeben werden, die sich durch Berechnung finden lassen. Eine solche Rolle, die praktisch die gestellten Bedin- gungen erfüllt, ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Die Rolle ist mit zwei Flanschen 9 versehen, die derart ausgestaltet sind, dass ein Teil 10 derselben als Anschlagiläche für den Film dienen kann.
Es ist ersichtlich, dass es für die soeben angegebene Wirkungsweise der Rolle nicht wesentlich ist, dass, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, der Winkel, unter dem der Film an der Rolle anliegt, 180 ist. Kleinere Winkel sind ebenfalls zulässig. Auch wird unter gewissen Umständen nur ein Flansch benötigt.
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zweckt wird.
Mit 21 ist ein Film bezeichnet, der durch eine angetriebene Rolle 22 von einer VOlTatstrommel2 l 23 abgewickelt und über die angetriebene Rolle 24 auf eine Trommel 26 aufgewickelt wird. Die beiden Rollen 22 und 24 werden von einem einzigen, der Einfachheit halber nicht dargestellten Elektromotor angetrieben.
Die Rollen 22 und 24 gehören einem gewöhnlichen Projektionsapparat an und in dem zwischen den Rollen liegenden Filmteil ist eine Schlinge angebracht, die in dem akustischen Teil der Vorrichtung, der als eine gesonderte Einheit zusammengebaut sein kann, untergebracht ist.
Nachdem der Film an der Rolle 22 vorbeigegangen ist, wird er durch eine Rolle 29, die durch eine nicht weiter angegebene Vorrichtung, z. B. den bekannten Malteserkreuzantrieb betätigt wird, an dem
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haben, die infolge des intermittierenden Antriebs verursachte stossweise Weiterbewegung des Films möglichst abzuflachen. Der Film ist weiter über zwei Rollen 32 und 3. 3 geführt. Durch die Spindel : J4 der Rolle ? wird über eine Zahnradkupplung 35, 36 die Spindel 37 eines Zentrifugalreglers 38 angetrieben.
Der Regler ist in üblicher Weise mit einer Bremsscheibe 39 versehen, die in den verschiedenen Stellungen der Gewichte 40 mit verschiedenem Druck an einem fest angeordneten Bremsschuh 41 anliegt.
Nachdem der Film über die Rollen 32 und 33 geführt worden ist, wird er über eine gebogene Führungsbahn 42 geführt, die an der Stelle des Schallstreifens auf dem Film mit einer Öffnung 43 versehen
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und den Film auf eine photoelektrische Zelle 46 auftrifft, mit deren Hilfe die auf dem Film angebrachten akustischen Aufzeichnungen in elektrische Ströme umgewandelt werden können. Die Zelle ist mit dem Eingangskreis eines nicht dargestellten Verstärkers gekoppelt.
Nach der Führungsbahn ist der Film über eine Fiihrungsrolle 48 und eine Rolle 49 geführt, die derart angeordnet ist, dass die an dieser Stelle in dem Film vorgesehene Schlinge 50 immer unter gleicher Spannung gehalten wird. Schliesslich wird der Film über die gezahnte Rolle 24 zur Trommel 2/ ; gefÜhrt.
Die Spannrolle 49 ist an einem bei 52 drehbaren Hebel 53 befestigt, der mittels einer bei 54 mit dem einen Ende fest eingeklemmten Schraubenfeder 55, die mit dem anderen Ende an dem Hebel befestigt ist, dafür Sorge trägt, dass die erforderliche Spannung in der Schlinge 60 vorhanden ist.
Die Bewegung des Films an der Stelle der Rolle 24 ist als eine ununterbrochene Bewegung zu betrachten, der eine veränderliche, durch Stosskräfte herbeigeführte Bewegung überlagert ist. Dadurch, dass die Rolle 49 auf die obengenannte Weise mit Flanschen 51 versehen wird. kann vermieden werden, dass sieh die veränderliche Kraftauswirkung bis in jenen Teil des Films fortptlanzt, der an dem Schallfenster 43 vorbeibewegt wird. Verzerrung des Schalles zufolge des unregelmässigen Antriebs durch die Rolle 24 ist also ausgeschlossen.
In allen Fällen kann vorteilhaft eine Rolle gemäss der Eriindung zwischen dem Projektionsfenster und dem Sehallfenster oder zwischen dem Regler und dem Sehallfenster angeordnet werden. Fig. 10
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den Regler und das Sehallfenster ist eine Rolle 62 eingefügt, die in ganz ähnlicher Weise wie die Rolle 49 angeordnet ist, so dass eine weitere Erläuterung der Wirkung sich erübrigt.
Bei dieser Ausführungsform sind also auf beiden Seiten der Führungsbahn, in der das Sehallfenster vorgesehen ist, Rollen gemäss der Erfindung angeordnet, so dass Störungen von beiden Seiten durch die Rollen aufgenommen werden.
Im allgemeinen kann gesagt werden, dass alle Störungen in dem Antrieb, gleichgültig aus welcher Ursache sie herbeigeführt werden, durch die Rollen gemäss der Erfindung daran gehindert werden, sich in dem Film bis zur akustischen Aufnahme-oder Wiedergabestelle fortzupflanzen ; es ist somit eine verzerrungsfreie Aufnahme oder Wiedergabe des Sehalls möglich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Vorschub eines band- oder drahtförmigen Körpers, beispielsweise bei einer Einrichtung zum Aufnehmen oder Wiedergeben von Tonfilmen, bei der das Band oder der Draht über wenigstens eine Rolle geführt ist, die um eine mindestens einen Freiheitsgrad aufweisende Spindel drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch Wahl der Form und der Ausmasse der Rolle ihre Masse derart
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heitshalbmesser der Rolle nahezu entspricht, so dass beim Auftreten einer Stosskraft oder Schwingung in dem einen Trum des band-oder drahtförmigen Körpers die Rolle anfängt, um eine Achse zu kippen oder zu schwingen, die mit der Erzeugenden, längs welcher das andere Trum des Körpers auf die Rolle aufläuft bzw. von dieser abläuft, zusammenfällt oder in ihrer Nähe liegt.
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