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Laufwerk für Tonfilmkameras und Tonfilm-Wiedergabegeräte
Laufwerke für Tonfilmkameras und Tonfilm-Wiedergabegeräte mit einer vom Film mitgenommenen Tonrolle und mit einer umlaufenden schweren Masse zum Ausgleich von Laufungenauigkeiten des formschlüssig über Sprossenräder, Zacken-, Zahn-, Stachelwalzen, -rollen oder dergleichen abgezogenen Tonfilms sind bereits bekannt. Die bekannte Anordnung geht auf die Erwägung zurück, dass es trotz stetigen Umlaufes der das Filmband formschlüssig mitnehmenden Zähne, Sprossen, Zacken und Stacheln nicht möglich ist, die Umfangsgeschwindigkeit des angetriebenen Trägers dieser Vorsprünge dem Filmband derart mitzuteilen, dass dieses eine gleichförmigeFortbewegungsgeschwindigkeit erhält.
Treten beispielsweise beim Abzug des Filmbandes erhöhte Widerstände auf, so tritt ein Schlupf zwischen dem Spiegel des umlaufenden Trägers der mitnehmenden Vorsprünge und dem Film deshalb auf, weil die Vorsprünge den Querschnitt der Perforationen aus Sicherheitsgründen nicht völlig ausfüllen dürfen.
Dadurch kann sich das Filmband relativ zu dem genannten Spiegel bewegen und derartige Bewegungen treten auch tatsächlich auf, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Filmband infolge der Perforationen Schwächungsstellen aufweist, die dazu führen, dass das Filmband nicht äquidistant zu dem Spiegel verläuft, an dem das Filmband anliegt ; es tritt vielmehr eine polygonartige Verzerrung der Form des Filmbandes ein, so dass Flächenteile des Filmbandes unmittelbar an dem genannten Spiegel anliegen, während andere Flächenteile Abstand von dem Spiegel aufweisen. Auch diese und weitere Umstände tragen dazu bei, dass es einer schweren, zu dem formschlüssigen Antrieb zusätzlichen Masse bedarf, um zu erreichen, dass die Ungenauigkeiten ausgeglichen und eine mittlere, gleichförmige Abzugsgeschwindigkeit des Filmbandes auftritt.
Für die so bekanntgewordenen Anordnungen ist es kennzeichnend, dass die schwere Masse auf derselben Achse angeordnet wird wie eine Tonrolle, die zur Führung des Aufzeichnungsbandes im Bereich der Sprech- und Löschköpfe dient. Geht man in dieser Weise vor, so entsteht jedoch der Nachteil, dass zur Erzielung einer bestimmten kinetischen Energie des umlaufenden Systems, die erforderlich ist, um die eingangs erwähnten Laufungenauigkeiten auszugleichen, eine sehr grosse oder eine sehr umfangreiche Masse erforderlich wird, weil die Winkelgeschwindigkeit der schweren Masse durch diejenige der Tonrolle festgelegt ist, die ihrerseits dadurch bestimmt ist, dass ihre Umfangsgeschwindigkeit mit der Fortbewegungsgeschwindigkeit des antreibenden, bandförmigen Aufzeichnungsträgers übereinstimmt.
Nun sind schwere Massen insbesondere beiSchmal-Tonfilmkameras unerwünscht, weil sie deren Gewicht vergrössern und weil sie auch einen erheblichen Raum in Anspruch nehmen, so dass das Kamerage- häuse entsprechend gross ausfällt, womit wieder eine Erhöhung der Gewichte eintritt, abgesehen davon, dass die Kamera unnötig sperrig ausfällt. Es tritt daher die Notwendigkeit auf, das Laufwerk so auszubilden, dass man mit kleineren Gewichten und geringerer Rauminanspruchnahme für die schwere Masse auskommt, wenn man es nicht in Sonderfällen vorzieht, bei Erhaltung gleicher Gewichte und beanspruchter Räume die kinetische Energie der Schwungmasse sprunghaft zu erhöhen.
Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Erfindung kennzeichnet sich, ausgehend von Laufwerken für Tonfilmkameras und Tonfilm-Wiedergabegeräte mit einer vom Film mitgenommenen Tonrolle
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umlaufenden schweren Masse zum Ausgleich von Laufungenauigkeitendungsgemäss dadurch, dass die schwere Masse und die Tonrolle getrennte Achsen aufweisen, dass die schwere
Masse mit höherer Drehzahl umläuft als die Tonrolle, und dass der Antrieb der schweren Masse von der
Tonrolle abgeleitet ist.
Weil der bandförmige Aufzeichnungsträger dabei als Antriebsmittel dient, bedeu- tet. dass die Achse oder die Nabe, die zum Antrieb der schweren Masse dient, im allgemeinen einen klei- neren Durchmesser als die Tonrolle besitzt, die von dem bandförmigen Aufzeichnungsträger umschlungen ist, damit die übliche Magnetkopfanordnungverwirklichtwerdenkann. In diesem Falle dient also der band- förmige Aufzeichnungsträger auch zum Antrieb der die schwere Masse tragenden Achse oder Nabe, falls nicht weitere, bei Getrieben übliche Zwischenglieder Anwendung finden. Damit wird aber der Antrieb der schweren Masse abhängig von den Reibungsbeiwerten des Werkstoffes, aus dem der bandförmige Auf- zeichnungsträger besteht.
Das kann bei beschädigten Perforationen, die beispielsweise bei Tonfilmen als Abnutzungserscheinung auftreten, zu Schwierigkeiten führen, weil die abzufangenden Kräfte so gross wer- den können, dass die Laufruhe der schweren Masse dadurch gestört würde. In weiterer Durchbildung des Erfindungsgedankens ist daher vorgesehen, den Aufzeichnungsträger an der Antriebsachse oder-nahe der schweren Masse berührungslos vorbei zuführen, so dass die Tonrolle bei üblicher Anordnung an einer vom AufzeichnungsträgernichtumschlungenenStelleunmittelbar an der Antriebsachse oder-nahe der schweren Masse anliegt. Dadurch tritt die gewünschte Unabhängigkeit von dem Werkstoff des Aufzeichnungsträgers ein und es entsteht eine grössere Freiheit bei der Gestaltung der Reibungsverhältnisse.
Es ist bereits bekannt, bei Laufwerken die Achsen der Tonrolle und der schweren Masse getrennt zu halten, um zwischen den gleichachsig angeordneten Teilen mechanische Filter anordnen zu können, die aber nichts daran ändern, dass treibende und getriebene Achse die gleiche Drehzahl besitzen. Es ist wei- ter bei Plattenspielern bekanntgeworden, die schwere Masse vor dem Untersetzungsgetriebe für den Plattenteller auf der vom Motor angetriebenen Achse unter Zwischenschaltung der genannten mechanischen Filter anzuordnen, so dass sich Vorteile gegenüber denjenigen Anordnungen ergeben, bei denen die schwere Masse um die Plattentellerachse umlief.
Jedoch fehlt das für die Erfindung kennzeichnende Merkmal, dass die schwere Masse mit wesentlich höherer Drehzahl umläuft als das Antriebsmittel, als das bei dem genannten Plattenspieler der Motor in Betracht kommt, während im Rahmen der Erfindung das Band das Antriebsmittel ist. Zwar tritt keine Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Achse oder Nabe der schweren Masse gegenüber bekannten Anordnungen auf, aber dadurch, dass die Drehzahl durchmesserabhängig ist, wird die gewünschte Erhöhung der Drehzahl gegenüber denjenigen Anordnungen erreicht, bei denen die schwere Masse mit der Drehzahl der Tonrolle umlief.
Die Zeichnungen geben in schematischer Darstellung die beispielsweise Ausbildung eines erfindungsgemäss ausgebildeten Tonlaufwerkes wieder. Im einzelnen zeigen Fig. l eine Draufsicht auf ein zur Aufnahme und Wiedergabe des Tones geeignet ausgebildetes Tonlaufwerk zum Einbau in Laufbildtonkameras oder-projektoren. Fig. 2 stellt eine Seitenansicht auf das Laufwerk nach Fig. l dar. Fig. 3 gibt eine zur Fig. l alternative Anordnungsmöglichkeit des Filmes wieder.
Wie die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen erkennen lassen, besteht ein erfindungsgemäss ausgebildetes Laufwerk aus einer Reihe von Hauptteilen, als deren erstes die um die Umlaufachse 1 der Tonrolle 2 verschwenkbareLagerplatte 3 zu nennen ist ; vorhanden sind weiter die feste Grundplatte 4, der ver- einigteAufsprech- undWiedergabekopf 5, der Löschkopf 6, die Ausgleichshebelanordnung 7, die Rückführung 8 und der Tonfilm 9.
Die Ausgleichshebelanordnung 7 weist den um die Achse 71 verschwenkbaren Hebel 72 auf, der an seinem äussersten Ende die Laufrolle 73 für den Film 9 trägt. Der Hebel 72 ist bei 74 zu einer Anlagekurve für den Film 9 ausgestaltet, die ihrerseits zweckmässig im Räume verläuft. Diese Anlagekurve 74 weist im Verhältnis zum Durchmesser der Laufrolle 73 wesentlich grössere Krümmungshalbmesser auf, um unter Berücksichtigung derFilmsteifigkeit und des verhältnismässig grossen Umschlingungswinkels keine unnötigen Kraftverluste in Form eines erhöhten Bandzuges zu verursachen. Der Hebel 72 steht unter demEinfluss derFeder 75, die über denVerschwenkungsbereich des Hebels 72 eine konstante Charakteristik besitzt, so dass sie zur Stabilisierung des Filmzuges zu dienen vermag.
Nachdem auf diese Weise für einen gleichmässigen Filmabzug gesorgt ist, läuft der Film am Löschkopf 6 sowie an dem vereinigten Aufsprech- und Wiedergabekopf 5 vorbei. Beide Köpfe liegen mit leichtem Druck auf der Magnetspur auf. Zur Führung des Filmes dienen die Halterung 61 des Löschkopfes 6 und ein besonderer Stift 62 (Fig. 2), wobei diese Führungselemente auf einer besonderen Halteplatte 63 angeordnet sind. Damit die Filmkante 6 bzw. Filmperforation eindeutig und exakt unter den Magnetköpfen 5,6 geführt sind, bestehen die Führungselemente 61,62 aus harten, verschleissfesten, insbesondere keramischen Werkstoffen. Die Halteplatte 63 ist zentral auf der Achse 1 der Tonrolle 2 befestigt (Fig. 2).
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Nach dem Verlassen seiner Anlage an der Tonrolle 2, auf deren Ausbildung noch zurückzukom- men sein wird, wird der Film 9 den Auswirkungen einer Rückführung 8 unterworfen, die nach Art einer Gegenkopplung zum Ausgleich von Laufhemmungen innerhalb des umlaufenden Systems vorgesehen ist. Zu diesem Zwecke ist um die Achse 81 der schwenkbare Hebel 82 vorgesehen, der an seinem äussersten Ende wieder eine Laufrolle 84 mit einem Durchmesser trägt, der im Verhältnis zu der am ändern Ende des Hebels 82 gebildeten, kurvenförmigen Anlagebahn 83 für den Film geringfügig ist Dadurch werdenwieder unnötigekraftverluste inform eines erhöhten Bandzuges vermieden.
DieFeder 85, unter deren Einfluss der Hebel 82 steht, hat wieder eine Charakteristik, die sich innerhalb des Verschwenkungsbereiches des Hebels 82 linear ändert. Zugeordnet zum Hebel 82 ist ein weiterer, gekröpfter Hebel 86, der um die Achse 87 verschwenkbar ist ; der zweite Arm dieses Hebels trägt die Bremsbacke 88, die beispielsweise an dem Rande der nunmehr zu erwähnenden, scheibenförmig ausgebildeten, umlaufenden, schweren Masse 100 anliegt.
Die schwere Masse läuft erfindungsgemäss um eine von der Achse 1 der Tonrolle 2 abweichende, besondere Achse 101 um, u. zw. mit einer Drehzahl, die erheblich höher ist als diejenige der Rolle 2 Zu diesem Zwecke trägt die Achse 101 eine auf ihr umlaufende Antriebsnabe 102 für die schwere Masse 100. Je kleiner der Durchmesser der Nabe 102 ist, desto grösser ist der Unterschied inden erwähnten Drehzahlen, der sich in bezug auf die Erhöhung der Laufruhe quadratisch auswirkt. Anderseits darf bei stärkeren Stössen kein Schlupf auftreten, weil dieser grobe Ungenauigkeiten in den Gleichlauf bringen würde. Damit ist die untere Grenze für den Durchmesser der Antriebsnabe 102 gegeben. Bestimmend für das Übersetzungsverhältnis ist dabei die als Materialkonstante erscheinende Grösse der Friktion.
Diese Friktion ist weiterhin vom Andruck und vom Durchmesserverhältnis abhängig (Krümmungshalbmesser im Berührungspunkt). Aus diesem Grunde ist die Filmschlaufe 91 zwischen Tonrolle 2 und An-
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Diese Anordnung hat den Vorteil, dass diese Winkel bei Störungen, die einen erhöhten Bandzug zur Folge haben, noch vergrössert werden können. Abgesehen davon, dass zu kleine Krümmungshalbmesser dem Film und der auf ihm aufgebrachten Magnetspur schädlich sind, ist ausserdem zu beachten, dass keine störenden Perforationseffekte auftreten, u. zw. nicht nur an den Köpfen, sondern auch auf der nach Art eines Polygons verformten, treibenden Massennabe 102.
Auf der Tonrolle 2 selbst ist dagegen der Film durch die stets vorhandene Bandspannung gut ausgespannt, so dass bei nicht zu langen Polschuhen der Aufnahmekopf durch die Perforation keine Störungsspannungen aufnimmt. Durch die Auswahl nach diesen Richtungen geeigneter Werkstoffe ist es auch möglich, ohne Umschlingung der Antriebsnabe 102 durch die Filmschleife 91 auszukommen, so dass nach der Alternative der Fig. 3 vorgegangen werden kann, bei der eine unmittelbare Berührung zwischen der Tonrolle 2 und der Antriebsnabe 102 vorgesehen ist, ohne dass eine Filmzwischenführung nach Fig. 1 vorliegt. Perforationsstörungen werden dadurch völlig vermieden.
Als besonders geeigneter Werkstoff für die Nabe 102 haben sich dabei Äthylenglykol-Adi- pinsäure-Polyester bzw. 1, 2-Propylenglykol-Adipinsäure-Polyester in Kombination mit Naphthylen- - 1, 5 -diisocyanat erwiesen.
Die Rückführungsanordnung 8 weist die weitere Feder 89 auf, um diese elastisch auszubilden, d. h. mit linearer Charakteristik im Arbeitsbereich; der Angriffspunkt der Feder auf dem Hebel ist verlegbar ausgebildet, um Störungen der Hebelfunktionen selbst möglichst klein zu halten, gegebenenfalls durch Einschalten von Verstärkern.
Die verschwenkbare Lagerplatte 3 steht unter dem Einfluss einer Feder 31, die sie in einer bestimmtenRichtung gegen die Grundplatte 4 zu verdrehen sucht und in der Endlage schwingungsfrei festgehalten wird. Die Grundplatte 4 trägt bei 41 eine weitere Lauf- und Führungsrolle für den ablaufenden Ast 92 des Filmes 9, wobei diese Rolle beispielsweise als Stachelwalze zum Eingriff in die Perforation des Filmes ausgebildet sein kann.
Die Zeichnungen zeigen, dass die Massen der Hebelanordnungen 7 und 8 durch Anordnung von Ausnehmungen in den Hebeln 72 und 82, weiter durch dünne, platinenartigeAusbildung derselben und durch andere, bekannte Massnahmen dieser Art auf ein Minimum herabgezogen werden, um bei auftreten- den Stössen im Filmlauf möglichst wenig Energie aufnehmen zu können, die Pendelschwingungen verursachen könnten. Entsprechend dimensioniert sind die dazugehörigen Federn.
Fig. 2 lässt dieAusbildung der Tonrolle 2 im einzelnen erkennen, Man sieht, dass die Tonrolle 2 bei 21 eine ringförmige Nut aufweist, die der Perforation des Filmes genau gegenüberliegt. Das ist erforderlich, weil insbesondere ältere Filme Aufbiegungen an den Perforationskanten aufweisen, die unschädlich sind, wenn die Nut angeordnet ist, die sie in diesem Falle ohne Störung des ruhigen Filmlaufes aufnimmt. Die Antriebsnabe 102 ist entsprechend auszubilden, so dass sie die Perforation ebenfalls nicht
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berührt. Dass bei Werkstoffen für die Antriebsnabe 102, die keine ausreichende Friktion gewährleisten, die Ausweichmöglichkeit nachFig. 3 auftritt, ist als besonderer Vorzug der vorgeschlagenen Anordnung zu bezeichnen.
Der Krümmungshalbmesser, auf dem die Tonköpfe schleifen, darf nämlich ebenfalls nicht zu klein gewählt werden, damit die Polschuhe der Köpfe nicht zu stark abgeschliffen werden und als Folge bei unvermeidlichen, schwachen Verkantungen eine zu grosse Amplitudenmodulation beim Schreiben und Sprechen entsteht (Rauhigkeit im Ton).
Während beim Übersetzungsverhältnis l : l die Massenwirkung einfach ist, beim Übersetzungsverhält- nis 2 : 1 vierfach und beim Übersetzungsverhältnis 3 : 1, wie es etwa nach Fig. 3 zu erreichen ist, neunfach ansteigt, wird erreicht, dass die schwere Masse nicht übergross wird, was aus den verschiedensten Gründen erwünscht ist, abgesehen davon, dass erhebliche Gewichts- und Raumersparnisse eintreten.
Es liegt im Wesen der Erfindung, dass sie sich nicht in den dargestellten Ausführungsbeispielen erschöpft. Vielmehr sind mannigfache Abwandlungen möglich, ohne das Wesen der Erfindung zu verlassen, Zu diesen gehört es beispielsweise, zwischen Tonrolle 2 und Antriebsnabe 102 weitere Getriebeglieder zu schalten, so dass das Übertragungsverhältnis noch über das Mass hinaus vergrösserbar ist, das durch das gezeigte Ausführungsbeispiel ausgewiesen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Laufwerk für Tonfilmkameras und Tonfilmwiedergabegeräte mit einer vom Film mitgenommenen Tonrolle und mit einer umlaufenden schweren Masse zum Ausgleich von Laufungenauigkeiten des formschlüssig über Sprossenräder, Zacken-, Zahn-. Stachelwalzen,-rollen od. dgl. abgezogenen Tonfilmes, dadurch gekennzeichnet, dass die schwere Masse (100) und die Tonrolle (2) getrennte Achsen
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