DE1018304B - Vorrichtung zum Synchronisieren von Ton- und Bildband waehrend der Projektion eines Filmes - Google Patents

Description

DEUTSCHES A

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Synchronisieren von getrennt ablaufenden Ton- und Bildbändern während der Projektion eines Filmes in Abhängigkeit von der Bildbandgeschwindigkeit mit Hilfe eines regelbaren Vorwiderstandes im Stromkreis des zu steuernden Motors.

Die Synchronisation von Ton und Bild während der Projektion eines Filmes, dessen Ton auf einem eigenen Tonband läuft, wurde bisher mit Hilfe zahlreicher Anordnungen und Vorrichtungen vorgenommen. Die meisten dieser Vorrichtungen sind so ausgebildet, daß dureh einen von Hand bedienten oder selbsttätig arbeitenden Rheostat oder einen Geschwindigkeitsregler die Abrollgeschwindigkeit entweder des Tonbandes oder des Bildbandes beeinflußt wird.

Die bekannten Anordnungen und Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie keine stetige Angleichung der Geschwindigkeiten ermöglichen; denn es wird innerhalb eines bestimmten Zeitraumes nur eine durchschnittliche Synchronisation erreicht, so daß zwischen der Abrollgeschwindigkeit des Bildbandes und der des Tonbandes auftretende, wenn auch nur auf kurze Zeit beschränkte Abweichungen bestehenbleiben.

Es ist ferner eine Synchronisiervorrichtung bekannt, bei der im Motorstromkreis des zu steuernden Motors zwei regelbare Widerstände in Reihe liegen und von denen jeder einem Motor zugeordnet ist und von diesem periodisch so gesteuert wird, daß sich ein Summenwiderstand ergibt, der bei Synchronismus konstant bleibt und sich bei Asynchronismus im entsprechenden Sinne ändert.

Eine solche Einrichtung ist verhältnismäßig verwickelt und stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit sowohl der verwandten Teile, wie Widerstände, Schalter u. dgl., als auch der Steuerung, um eine Gleichmäßigkeit zu erzielen, wie sie erforderlich ist.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines einfachen und betriebssicheren Gerätes, das trotz seiner Einfachheit bei hoher Betriebssicherheit eine hohe Gleichmäßigkeit der Synchronisation zwischen Bild- und Tonband erzielen läßt, auch kurzzeitig auftretende Abweichungen in den Abrollgeschwindigkeiten des Bild- und Tonbandes verhindert und völlig selbsttätig arbeitet.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Synchronisieren von getrennt ablaufenden Ton- und Bildbändern während der Projektion eines Filmes, in Abhängigkeit von der Bildbandgeschwindigkeit mit Hilfe eines regelbaren Vorwiderstandes im Stromkreis des zu steuernden Motors.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung besteht im wesentlichen darin, daß ein beiden Bändern zugeordneter, vorzugsweise kreuzförmiger Widerstand vorhanden ist mit in sich geschlossener ringförmiger Widerstandsbahn und zwei darauf gleitenden, umlaufenden Schleifern, deren Umlaufgeschwindigkeit unabhängig Vorrichtung zum Synchronisieren

von Ton- und Bildband
während der Projektion eines Filmes

Anmelder:
Karel CoIe, Lauvain (Belgien)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 9. Februar 1954 und 12. Januar 1955

Karel CoIe, Lauvain (Belgien),
ist als Erfinder genannt worden

voneinander steuerbar ist und von denen der eine mit einer der Bildbandgeschwindigkeit und der andere mit einer der Tonbandgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit umläuft, wobei beide Schleifer auf dem Widerstand den zur Synchronsteuerung von Bild- und Tonband erforderlichen Wert für den Vorwiderstand des zu steuernden Motors abgreifen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der kreisförmige Widerstand durch einen Kreisschalter mit in gleichmäßigen Abständen an seinem Umfange angeordneten und durch gleiche Widerstände überbrückten Kontakten ersetzt werden, über die zwei umlaufende Kontaktarme gleiten, deren Umlaufgeschwindigkeit unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Bildband- bzw. Tonbandgeschwindigkeit steuerbar ist. An Stelle eines Schalters mit zwei Kontaktarmen kann man aber auch gemäß der Erfindung zwei parallel geschaltete Kreisschalter mit je einem umlaufenden Kontaktarm und gleicher Anzahl in gleichen Abständen um den Umfang verteilter Kontakte verwenden, von denen je einer des einen Schalters mit je einem des anderen Schalters, der sich in entsprechender Lage auf dem Umfange befindet, und mit den Enden der gleichen Uberbrückungswiderstände verbunden ist. Die in Reihe geschalteten gleichen Uberbrückungswiderstände können durch einen an seinen Enden kurzgeschlossenen Widerstand ersetzt werden, der eine der Kontaktzahl entsprechende Anzahl gleichstufiger Abgriffe besitzt, die mit den Kontakten verbunden sind, so daß zwischen je zwei beliebigen benachbarten Kontakten rund um den Um-

709 757/191

fang des Schalters bzw. der Schalter jeweils der gleiche Widerstand liegt.

Die Schleifbürsten der Schalter stehen stets in Kontakt mit wenigstens einem Kontaktklotz, indem der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kontaktklötzen liegende Abstand bzw. eine Bürste so breit ist, daß diese auf gleichzeitig zwei Kontakte übergreift. Daraus ergibt sich, daß mit größter Wahrscheinlichkeit durch eine Schleifbürste keinerlei Unterbrechung des Stromkreises eintreten kann. Allerdings liegt die Gefahr einer solchen Unterbrechung io Der Nocken 1 des Schalters Ci? 1 und der Nocken Γ noch im Bereich der Möglichkeiten, so daß man zweck- des Schalters CR2 sind mit der Greifklemme I des Wider

gen des Motors M hintereinandergeschaltet sind, ist in der Zeichnung veranschaulicht. Der Widerstand R ist mit der gleichen Zahl Greifklemmen — im vorliegenden Fall fünf — versehen, wie Nocken auf einem Schalter sind. Die beiden äußeren Enden sind kurzgeschlossen, und hinter der letzten Greifklemme ist ein Zwischenstück vorgesehen, das gleich ist den Zwischenstücken, die jeweils zwei benachbarte Greifklemmen voneinander trennen.

mäßigerweise zum völlig sicheren Arbeiten der Vorrichtung, parallel geschaltet mit dem Hauptwiderstand, einen zusätzlichen Widerstand anordnen kann, der eine mögliche Stromunterbrechung ausgleicht.

Um für das Auge wahrnehmbare Änderungen der Motorgeschwindigkeit des Projektionsapparates zu verhindern, ist es notwendig, auf jedem Schalter verhältnismäßig viele Kontakte vorzusehen, damit die Änderungen

des Widerstandes R möglichst gering und fließend sind 20 mel 9 mitläuft.

Standes R verbunden; die Nocken 2 und 2' sind mit der Greifklemme II des Widerstandes verbunden usw. Die Bürste B1 des Schalters CR1 wird mittels einer starren bzw. flexiblen Transmission 8 entweder durch die gezahnte Trommel 9 des Projektionsapparates, von der das Bildband abrollt, in Drehung versetzt oder durch ein anderes Bewegungselement des Projektionsapparates, das gleichbleibend und unveränderlich mit der Trom-

Die Bürste B 2 des Schalters CR2 wird mittels einer ebenfalls starren bzw. flexiblen Transmission 11 durch das Zahnrad 12 getrieben, dessen Zahnung den Perforationen des Tonbandes entspricht. Das Zahnrad 12 ist in der Tonabnahmevorrichtung angeordnet, und vorzugsweise wird das Tonband 16 über das Zahnrad geführt, bevor es den Tonkopf 15 durchläuft. Folglieh wird das Tonband, nachdem es von der Abwickeltrommel 13 abgerollt ist, über das Zahnrad 12 geführt, passiert den

und keine plötzlichen Änderungen der Motorgeschwindigkeit auftreten.

Durch die Parallelschaltung eines Parallelwiderstandes werden die oben beschriebenen Übelstände vollständig beseitigt und eine genaue Steuerung des Motors des Projektionsapparates ermöglicht, auch wenn man eine nicht allzu große Zahl Kontakte und Greifklemmen für den Hauptwiderstand vorsieht.

Zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung schematisch 30 Tonabnehmer 15 und wird dann auf der Trommel 14, die veranschaulicht. Es zeigt ihrerseits von dem Motor des Tonabtastgerätes getrieben

Fig. 1 die Anordnung einer Synchronisationsvorrichtung mit einem Regelwiderstand, der im Eingriff mit zwei Kreisschaltern mit Nocken und Bürste steht,

Fig. 2 die Anordnung einer Synchronisationsvorrichtung gemäß Fig. 1, bei der jedoch in den Stromkreis parallel mit dem Hauptwiderstand ein Nebenwiderstand eingeschaltet ist,

Fig. 3 die graphische Darstellung der Resultierenden R

40

35

45

entsprechend der Anordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 die graphische Darstellung der Resultierenden i? entsprechend der Anordnung gemäß Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 ist der elektrische Motor M des Projektionsapparates einerseits durch die Leitung 6 mit der Stromquelle S und andererseits mit der Leitung 7-7' verbunden, in welcher in Reihenschaltung der Kreisschalter CR1, der mit Greifklemmen versehene Widerstand i? und der Kreisschalter Ci?2 liegen.

Zwecks Übersichtlichkeit sind die in den Zeichnungen dargestellten Schalter nur mit fünf Nocken (1, 2, 3, 4 und 5 auf CR1 und V, 2', 3', 4' und 5' auf Ci?2) ausgerüstet. Es ist für die Zwecke der Erfindung gleichgültig, ob, wie in der Zeichnung dargestellt, die Schleifbürsten, beispielsweise die Bürste B1 des Schalters CR1 bzw. die Bürste B2 des Schalters Ci?2, drehbar angeordnet sind, oder ob umgekehrt die Bürsten fest stehen und die Scheiben oder Tafeln, die die Nocken tragen, sich drehen. Die Nocken jeden Schalters sind in einem Kreis angeordnet, dessen Mittelpunkt mit der Rotationsachse des Hebelarmes der zugehörigen rotierenden Bürste zusammenfällt.

Die Schalter sind so konstruiert, daß die Schleifbürste jederzeit mit wenigstens einem Nocken des Schalters in Verbindung steht, indem der Abstand zwischen zwei benachbarten Nocken so bemessen bzw. die Bürste so breit ist, daß diese gleichzeitig auf je zwei Nocken übergreift, so daß trotz Verschiebungen der Bürste der Stromkreis ständig geschlossen ist.

Das Zusammenwirken' der beiden Schalter CR1 und wird, aufgewickelt.

Hieraus folgt, daß die Bürste Bl des Schalters CR1 sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die von der des Bildbandes abhängt, und daß die Bürste B2 des Schalters CR2 mit einer Geschwindigkeit umläuft, die abhängig ist von der des Tonbandes.

Die Anlaufgeschwindigkeiten der drehbar angeordneten Bürsten der beiden Schalter sind so eingestellt, daß die Bürste des Schalters CR1, deren Geschwindigkeit von dem Bildband bestimmt wird, mit einer etwas höheren Geschwindigkeit angefahren wird als die Bürste B 2 des Schalters CR2, die dem Tonband folgt.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wenn der Projektionsapparat und das Tonwiedergabegerät eingeschaltet werden, setzt man die beiden Bürsten Bl und B 2 mit der Hand auf sich entsprechende Nocken der Schalter, beispielsweise auf die Nocken 1 und 1', auf. In diesem Zeitpunkt ist der Widerstand in der Speiseleitung des Motors M des Projektionsapparates nicht eingeschaltet, da der Strom durch die Leitung 7, über die Bürste B1, den Nocken 1 des Schalters Ci? 1, weiter zu der Greifklemme I des Widerstandes R und von dieser zurück zum Nocken V des Schalters Ci?2, über die Bürste B2 durch die Leitung 7' zum Motor fließt. Wenn die beiden Bürsten mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, so kann der Motor seine höchste Geschwindigkeit entwickeln. Bewegt sich nun die Bürste B1 etwas schneller als die Bürste B 2, so läuft der erste eine Nocken vor dem zweiten, so daß das Zwischenstück des Widerstandes i? zwischen den Greifklemmen I und II automatisch in den Stromkreis eingeschaltet und der Gang des Motors verlangsamt wird. Die Größe des Widerstandes, der in den Stromkreis eingeschaltet wird, hängt von dem Vorsprung der Bürste Bl vor der Bürste B 2 ab und bewirkt automatisch eine Synchronisation zwischen der Ablaufgeschwindigkeit des Bildbandes und derjenigen des Tonbandes.

In dem Augenblick, in dem die Synchronisation

55

Ci?2 und des Widerstandbs, die in einer der Speiseleitun- 7c zwischen den beiden Geschwindigkeiten erreicht ist,

laufen die beiden Bürsten 51 und B 2 mit der gleichen Schnelligkeit, aber sie befinden sich nicht mehr in der gleichen Lage zueinander; die Bürste Bl kann einen Vorsprung von einem oder mehreren Nocken gegenüber der Bürste B2 haben, und zwar so lange, wie Gleichlauf zwischen Bild- und Tonband besteht; jede Abweichung der Geschwindigkeit des einen oder des anderen bewirkt sofort eine Änderung der Lage zueinander und infolgedessen eine automatische Synchronisation.

Wie bereits angegeben, kann zum völlig sicheren Arbeiten der Vorrichtung parallel zum Hauptwiderstand ein zusätzlicher Widerstand geschaltet werden, um eine mögliche Stromunterbrechung auszugleichen.

R₁+R₂

Ist (vgl. Fig. 2) R₁ dieser Parallelwiderstand, der konstant bleibt, und R₂ derjenige, der sich entsprechend der Verschiebung der beiden Schleifbürsten B1, B2 zuein- ao ander ändert, dann kann man eine allmähliche Steigerung von R beobachten, obgleich A₂ sich in bestimmten Stufen in festgelegten Abständen ändert.

Aus zahlreichen Versuchen hat sich ergeben, daß ein Hauptwiderstand mit zwölf Kontakten ausreicht. Dies erklärt sich daraus, daß die Resultierende aus den beiden parallel geschalteten Widerständen sich aus folgender Formel ergibt:

1.

10 · 10

TO+ 10 ~

Beispiel

100 ~2Ö~

= S

R₁ soll einen festen Wert von 10 und R₂ einen Anfangswert von ebenfalls 10 haben, der sich während des Versuches um jeweils 10 steigert.

Betrachtet man nun eine Versuchsreihe mit neun Stufen, so ergeben sich bei einer stufenweisen Vergrößerung von R₂ um 10 die folgenden neun Werte für die Resultierende R:

2.

R =

10 · 20

3. R

4.

5.

6.

R =

R =

R =

7. R

9.

R =

R =

10 +	20
10 ·	30
10 +	30
10 ·	40
10 +	40
10 ·	so
10 +	50
10 ·	60
10 +	60
10 ■	70
10 +	70
10 ·	80
10 +	80
10 ·	90

10 +90

200 30

300 ~4Ö"

400

500 ~6Ö~

600

700 ~8Ö~

800 ~9(Γ

900 TÖÖ"

45

= 7,5

= 8,3 = 8,55 = 8,75

= 9

55

60

65

Daraus folgt:

1. Eine fortschreitende Vergrößerung von R₂ von 10 bis 100 bei Intervallen von 10 ergibt unter der Einwirkung des fest stehenden Parallelwiderstandes R₁ eine entsprechende Vergrößerung der Resultierenden R von 5 bis 9.

2. Die Erhöhung der Resultierenden R verläuft anders als die von R₂.

Die Ergebnisse sind in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Fig. 3 zeigt die Vergrößerung von R₂ bei Intervallen von 10. Es ergibt sich eine Gerade. Dies wäre die Kurve der Widerstandsresultierenden, wenn man keinen Parallelwiderstand einschalten würde.

Die Schwankungen, die sich danach bei dem Motor des Projektionsapparates ergeben, sind ziemlich erheblich. Um sie auszugleichen, ist es notwendig, die Widerstandsintervalle soweit wie möglich zu korrigieren, indem man eine genügend große Anzahl Intervalle und, gemäß der Konstruktion der Vorrichtung, eine ebenso große Zahl von Kontakten vorsieht, wodurch eine recht komplizierte Konstruktion entsteht. Außerdem müßten die Abmessungen des Apparates relativ groß sein.

Fig. 4 zeigt die Kurve der Resultierenden R, wenn, entsprechend Fig. 2, der konstante Parallelwiderstand R₁ zusätzlich eingeschaltet ist. Die graphisch dargestellte Kurve entspricht der weiter unten entwickelten Berechnung.

Es ist hieraus ersichtlich, daß die jeweilige Erhöhung der Resultierenden R sich in dem Maße verringert, wie der Regelwiderstand R₂ größer wird.

Die Vergrößerung des Gesamtwiderstandes, die durch die Resultierende R zum Ausdruck kommt, ist erheblich größer, wenn R₂ von 10 auf 20, als wenn R₂ von 80 auf 90 ansteigt. In dem Maße, in dem R₂ ansteigt, geht die Kurve in eine Parallele zur Abszisse über.

Dies hat zur Folge, daß die Verzögerung des Motors des Projektionsapparates äußerst fein in dem Maße abgestuft wird, wie der Regelwiderstand R₂ sich unter der Einwirkung der Schleif bürsten erhöht. Jede für Auge oder Ohr wahrnehmbare Schwankung während der Projektion wird ausgeschaltet.

Wenn man bei dieser Ausführungsform den Parallelwiderstand mittels einer Handschaltung, keineswegs automatisch, regulierbar ausbildet, ergeben sich folgende Vorteile: Eine Vergrößerung des Parallelwiderstandes bewirkt eine Vergrößerung der Resultierenden R des Gesamtwiderstandes, was darin zum Ausdruck kommt, daß die Kurve gemäß der graphischen Darstellung nach oben verschoben wird und die Vorrichtung so eingesetzt werden kann, wie es jeweils dem Motor der verschiedenen Projektionsapparate am besten entspricht. Die Stromstärke der verschiedenen Motoren von Projektionsapparaten ist praktisch verschieden. Jeder Projektionsmotor erfordert einen Widerstand, der seiner Stärke angemessen ist. Dem kann man Rechnung tragen, wenn man den Parallelwiderstand entsprechend den jeweiligen Erfordernissen einstellt. Außerdem kann man bei dieser Anordnung durch eine genaue Regulierung mittels des Umschalters folgendes erreichen:

Mit Hilfe des Umschalters des Nebenwiderstandes kann man die Kurve nach oben oder unten verschieben. Die Lage der Kurve ändert sich infolgedessen, während die Form die gleiche bleibt. Dadurch wird es möglich, die höchste Stelle der Kurve ganz genau auf die kritische Geschwindigkeit des Projektionsmotors einzustellen, d. h. ganz genau an die Stelle zu bringen, an der der Projektor die ihm gemäße Geschwindigkeit hat. Im Bereich der kritischen Geschwindigkeit treten keine Schwankungen auf, weil diese zum Kulminationspunkt der Kurve hin immer geringfügiger werden. Wenn die Anordnung sich für einen bestimmten Projektor genau in dieser Lage befindet, dann arbeitet dieser immer automatisch im Gleichlauf mit dem Tonband.

I 018304

Bei der Anwendung eines einstellbaren Parallelwiderstandes können folglich Vorteile erreicht werden:

1. sofortige Anpassung an jeden Projektionsapparat,

2. Ausschaltung von für Auge oder Ohr wahrnehmbaren Geschwindigkeitsschwankungen des Projektionsapparates,

3. die Möglichkeit, während des Aufbaus die Zwischenstücke des Widerstandes R₂ zu vergrößern,

4. die Möglichkeit, während des Aufbaus die Anzahl der Zwischenstücke des Widerstandes R₂ zu verkleinern,

5. Verkleinerung und Vereinfachung der gesamten Anordnung.

Claims (9)

Patentansprüche: 15

1. Vorrichtung zum Synchronisieren von getrennt ablaufenden Ton- und Bildbändern während der Projektion eines Filmes in Abhängigkeit von der Bildbandgeschwindigkeit mit Hilfe eines regelbaren Vorwiderstandes im Stromkreis des zu steuernden Mo- ao tors, gekennzeichnet durch einen beiden Bändern zugeordneten, vorzugsweise kreisförmigen Widerstand mit in sich geschlossener, ringförmiger Widerstandsbahn und zwei darauf gleitenden, umlaufenden Schleifern, deren Umlaufgeschwindigkeit unabhängig as voneinander steuerbar ist und von denen der eine mit einer der Bildbandgeschwindigkeit und der andere mit einer der Tonbandgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeit umläuft, wobei beide Schleifer auf dem Widerstand den zur Synchronsteuerung von Bild- und Tonband erforderlichen Wert für den Vorwiderstand des zu steuernden Motors abgreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kreisschalter mit in gleichmäßigen Abständen an seinem Umfange angeordneten und durch gleiche Widerstände überbrückten Kontakten, über die zwei umlaufende Kontaktarme gleiten, deren Umlaufgeschwindigkeit unabhängig voneinander in Abhängigkeit von der Bildband- bzw. Tonbandgeschwindigkeit steuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei parallel geschaltete Kreisschalter (CA₁ und CR₂) mit je einem umlaufenden Kontaktarm (S₁ und B₂) und gleicher Anzahl in gleichen Abständen um den Umfang verteilter Kontakte (1, 2, 3, 4, 5 bzw. V, 2', 3', 4', 5'), von denen je einer des einen Schalters mit je einem sich in entsprechender Lage auf dem Umfange befindenden des anderen Schalters und mit den Enden der gleichen Überbrückungswiderstände verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe geschalteten, gleichen überbrückungswiderstände durch einen an seinen Enden kurzgeschlossenen Widerstand (R) mit entsprechender Anzahl gleicher Abgriffe gebildet werden, die mit den Kontakten verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen bzw. zwei Kreisschalter mit feststehenden Kontaktarmen und umlaufenden Kontaktscheiben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Schalter, deren Kontaktarmbreite zumindest an der Auflagestelle größer als der Abstand zweier benachbarter Kontaktklötze ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen dem auf dem Hauptwiderstand (R2) abgegriffenen Widerstandswert parallel geschalteten Nebenwiderstand (Al).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenwiderstand (Rl) regelbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen unveränderlichen Widerstand als Nebenwiderstand (Rl).

In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2 394 361;

Oskar Messt er: »Mein Weg mit dem Film«, Max Hesses Verlag, Berlin-Schöneberg, 1936, Abb. 4 b;

Grimsehl-Tomaschek: Lehrbuch der Physik, Bd. II, Verlag B. G. Teubner, Berlin 1938, S. 201.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©709 757/191 10.57