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Einrichtung zur Inbetriebnahme elektromotorischer Antriebe von Film-
und Tongeräten Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Inbetriebnahme elektromotorischer
Antriebe von-Film-und Tongeräten, von denen das Filmgerät, insbesondere ein Schmalfilmbildwerfer,
während des Betriebs der Geräte als Folgegerät in Gleichlauf mit der mindestens
nahezu gleichbleibenden Drehzahl des als Leitgerät dienenden Tongeräts, insbesondere
eines Tonbandgeräts, gehalten wird mit Hilfe von zwei lediglich elektrisch verbundenen
Unterbrechern, von denen je einer entsprechend der Geschwindigkeit des einen der
Geräte angetrieben wird und die- an zwei Anschlußpunkten mit dem Stromkreis des
Folgegerätmotors verbunden sind, zwischen denen sie je nach ihrer gegenseitigen
Lage eine Verbindung herstellen oder unterbrechen.
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Eine solche Gleichlaufeinrichtung mit Unterbrechern könnte beide Geräte
in praktisch ausreichendem Maße im Gleichlauf halten, wenn deren Drehzahlen ohne
Einwirkung dieser Einrichtung nicht zu stark voneinander abweichen würden. Wenn
jedoch z. B. starke Spannungsschwankungen auftreten, auf welche die Motoren beider
Geräte in verschiedener Weise reagieren, oder insbesondere wenn sich während des
Anlaufens der Geräte starke Drehzahlunterschiede einstellen, arbeitet die Einrichtung
nicht mehr sicher. Die Unterbrecher fallen dabei »aus dem Tritt«, so däß die Abweichungen
von der gegenseitigen Synchronlage nicht mehr ausreichend auf den Motor des Folgegeräts
einwirken. Dieser läuft daher, selbst wenn er noch wesentlich langsamer ist als
das Leitgerät, entsprechend der Auslegung des Geräts zwar noch langsam, aber nicht
mit der größtmöglichen Geschwindigkeit auf die gewünschte Drehzahl hoch.
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Es ist bekannt, beide Geräte mechanisch mit zwei Läufern zu verbinden,
die zusammen einen Unterbrecher bilden. Dieser kann durch Anschläge und Rutschkupplungen
so ausgebildet werden, daß auch bei großen Drehzahlunterschieden beider Geräte eine
eindeutige Regelwirkung auftritt; die Notwendigkeit, Arbeitsgeräte nahe beieinander
aufstellen und mechanisch verbinden zu müssen, ist aber in vielen Fällen sehr hinderlich.
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Es ist auch bekannt, von einem Leitgerät hervorgerufene Steuerimpulse
zum mittelbaren oder unmittelbaren Antrieb von Folgegeräten mit Hilfe von Synchronmotoren
zu verwenden. Das erlaubt einen genau synchronen Lauf aller Geräte bei jeder Drehgeschwindigkeit,
z. B. auch beim Anlaufen. Eine solche Anlage erfordert einen erheblichen Aufwand,
der sich zwar für Studiogeräte rechtfertigen läßt, aber für Amateurgebrauch, insbesondere
verhältnismäßig billig sein sollende Schmalfilmgeräte, untragbar ist. Weiterhin
ist bekannt, nur elektrisch verbundene Unterbrecher auf eine Anzeigelampe einwirken
zu lassen, welche den Gleichlauf zwischen den Geräten erkennen läßt. Das verlangt
beim Anlauf und weiteren Betrieb ständiges Nachregeln des Folgegeräts von Hand.
Diese Einrichtung kann auch selbständig arbeiten, indem die Unterbrecherimpulse
auf ein Relais einwirken, das seinerseits eine Bremse öder einen Vorwiderstand schaltet;
sie ist aber dann ebenfalls nur brauchbar, wenn die Drehzahlen beider Geräte nahezu
bleich sind. Die Einrichtung ist jedenfalls nicht dazu geeignet, eine wesentlich
kleinere Drehzahl des Folgegeräts, wie sie beim Anlauf der Geräte auftreten kann,
rasch auf die Gleichlaufdrehzahl zu bringen.
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Es ist auch bekannt, je ein Antriebsglied eines Differentialgetriebes
von einem der Geräte aus anzutreiben, mit einem Antriebsglied einen von der Fliehkraft
und der Schwerkraft beeinflußten, sich bei jeder Umdrehung einmal öffnenden Schalter
zu verbinden und dessen nicht von der Fliehkraft beeinfiußten Kontakt entsprechend
dem Lageunterschied zwischen beiden Antriebsgliedern zu verstellen, so daß sich
die Dauer der Kontaktzeiten ändert. Diese Einrichtung ist nur für geringe Drehzahlen
und ebenfalls nur für kleine Drehzahlunterschiede brauchbar, also insbesondere nicht
zum beschleunigten Nachführen des Folgegeräts beim Anlauf.
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Die Nachteile der bekannten Gleichlaufeinrichtungen, unter Beibehaltung
eines einfachen Aufbaus derselben, werden nach der Erfindung mit einer Einrichtung
zur Inbetriebnahme der Geräte dadurch vermieden, daß in den Stromkreis der Unterbrecher
ein von
dem Folgegerätmotor angetriebener Fliehkraftschalter eingeschaltet
ist, der unterhalb einer wenig unter der Gleichlaufdrehzahl liegenden Drehzahl eine
ständige Verbindung zwischen den Anschlußpunkten bewirkt.
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Der Fhehkraftschalter macht damit beim Anlaufen der Geräte die Gleichlaufeinrichtung
unwirksam und sorgt dafür, daß der Folgegerätmotor rasch bis an die Gleichlaufdrehzahl
heran hochläuft. Sollte das Gerät dazu neigen, nach Unwirksamwerden des Fliehkraftschalters
trotz des regelnden Einflusses der Gleichlaufeinrichtung infolge seiner kinetischen
Energie über die Gleichlaufdrehzahl hinaus noch wesentlich rascher zu werden, so
kann die Einrichtung noch dadurch zweckmäßig ausgebildet werden, daß ein zweiter
Fliehkraftschalter angeordnet wird, der oberhalb einer nur wenig über der Gleichlaufdrehzahl
liegenden Geschwindigkeit die Gleichlaufeinrichtung ebenfalls unwirksam macht und
dabei auf deren Stromkreis und den Stromkreis des Folgegerätmotors in entgegengesetztem
Sinne einwirkt als der erste Fliehkraftschalter während der geringen Drehzahlen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben.
Es zeigt Fig. 1 das Schaltschema, Fig. 2 einen Unterbrecher in der Ansicht, Fig.
3 eine Abwandlung der Schaltung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung soll dazu dienen, den Gleichlauf
zwischen einem Tonbandgerät 1 und einem Bildwerfer 2 herzustellen. Beiden Geräten
wird der Strom über Klemmen 3 und 4 zugeführt. Von der Klemme 4 führt eine
Leitung 5 über eine Feldwicklung 6 zu dem Anker 7 eines den Bildwerfer antreibenden
Motors. Eine Leitung 8 führt von diesem Anker über einen Widerstand 9 zu
einem Schalter 10.
Dieser ist durch eine Leitung 11 mit der Klemme 3 verbunden.
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Von den Leitungen 5 und 11 sind Leitungen
12 und 13 abgezweigt, die zu einem Antriebsmotor 14 des Tonbandgerätes
1 führen. In die Leitung 13 ist ein Schalter 15 eingefügt.
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Mit dem Motor 6,7 des Bildwerfers 2 ist eine Welle 16 verbunden,
welche die Filmfortschalteinrichtung antreibt. Auf dieser sitzen zwei Fliehkraftschalter
17 und 18 sowie ein Unterbrecher 19.
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In dem Tonbandgerät befindet sich ein Unterbrecher 20, der
mit einer Hilfsrolle 21 auf einer Welle 22 sitzt. Diese Hilfsrolle
wird von einem Magnetband 23 angetrieben, das bei der Tonaufnahme und -wiedergabe
in bekannter Weise durch das Tonbandgerät gezogen wird und um die Hilfsrolle
21 herumgelegt ist.
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Zwischen dem Widerstand 9 und dem Schalter 10
ist eine Leitung
24 angeschlossen, die zu einem Kontakt 25 des Unterbrechers 20 führt.
Dessen zweiter Kontakt 26 ist über eine Leitung 27 und einen Druckknopfschalter
28 mit der Leitung 8 verbunden. Der Druckknopfschalter 28 ist
in der Ruhestellung geschlossen und kann durch Betätigen seines Druckknopfes offengehalten
werden.
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Von der Leitung 24 ist eine Leitung 29 abgezweigt, welche über
den Eiehkraftschalter 17 zu einem Kontakt 30 des Unterbrechers 19 führt. Dessen
zweiter Kontakt 31 ist wiederum mit der Leitung 27 und dem Schalter 28 verbunden.
Der Fliehkraftschalter 18 ist mit Hilfe der Leitung 32 parallel zu dem Unterbrecher
19 zwischen die Leitung 29 und den Schalter 28 gelegt.
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Die Leitungen 8 und 11 sind noch durch eine Leitung 33 verbunden,
in welche ein Druckknopfschalter 34 eingefügt ist. Dieser Schalter ist im
Ruhezustand geöffnet und kann geschlossen gehalten werden, solange man auf seinen
Druckknopf drückt.
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Ein Beispiel für die Bauart des Unterbrechers 19
zeigt Fig.
2. Auf einer isolierenden Platte 35, die auf der Welle 16 befestigt ist,
sitzen zwei metallische, voneinander getrennte Segmente 36 und
37. Auf dem Außenumfang dieser Segmente schleifen die Kontakte 30 und 31,
welche in Haltern 38 und 39 geführt sind und federnd an die Segmente gedrückt werden.
Die Segmente sind so bemessen, daß die Verbindung zwischen beiden Kontakten während
einer halben Umdrehung geschlossen ist.
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In den Unterbrecher nach Fig. 2 ist gleichzeitig ein Fliehkraftschalter
eingebaut. In das Segment 36 ist ein Bügel 40 mit einem Kontaktstück 41 eingesetzt.
Diesem gegenüber steht ein zweites Kontaktstück 42, das an einem Gewicht
43 sitzt. In einer Bohrung 44 des Gewichts ist eine Druckfeder 45
untergebracht, die sich mit einem Ende gegen den Grund der Bohrung, mit dem anderen
gegen einen Bund 46 eines in das Segment 37 eingeschraubten Bolzens
47 stützt. Das Gewicht 42 ist in dem Segment 37 gleitend geführt.
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Wie ohne weiteres zu erkennen ist, sind in dem dargestellten Zustand
die Segmente 36 und 37 leitend verbunden, so daß während des ganzen Umlaufs der
Platte 35 auch die Kontakte 30 und 31 miteinander leitend verbunden
sind. Beim überschreiten einer bestimmten Drehzahl überwiegt die an dem Gewicht
43 angreifende Fliehkraft die Kraft der Druckfeder 45, so daß sich das Gewicht nach
außen bewegt und die Kontaktstücke 41 und 42 voneinander getrennt
werden. Damit sind auch die Segmente 36 und 37 voneinander getrennt, und der Unterbrecher
verbindet die Kontakte 30 und 31 nur während einer halben Umdrehung.
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Der Unterbrecher 20 ist ebenfalls so gebaut, daß er die Kontakte
25 und 26 während einer halben Umdrehung miteinander verbindet.
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Der Motor des Bildwerfers ist mit Hilfe des Widerstandes 9 so eingeregelt,
daß seine Drehzahl etwas unterhalb der für einen Gleichlauf mit dem Tonbandgerät
1 notwendigen Drehzahl liegt. Der Fliehkraftschalter 18 ist so eingerichtet,
daß er die Leitung 32
geschlossen hält, bis die Drehzahl der Welle 16 die
erforderliche Gleichlaufdrehzahl nahezu erreicht hat. Der Fliehkraftschalter 17
ist so ausgebildet, daß er die Leitung 29 unterbricht, wenn diese Gleichlaufdrehzahl
um einen bestimmten kleinen Betrag überschritten ist.
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In der Ruhelage der Geräte sind die Schalter 10
und 15 geöffnet,
die Motorkreisläufe also unterbrochen.
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Werden sie geschlossen, so laufen die Geräte an. Zunächst hält der
Fliehkraftschalter 18 eine Verbindung zwischen den Leitungen 24 und
8 über die Leitungen 29 und 32 hinweg aufrecht. Der Widerstand 9 ist daher
kurzgeschlossen, und der Motor des Bildwerfers kommt rasch auf seine Drehzahl. Knapp
unterhalb der Gleichlaufdrehzahl öffnet sich der Fliehkraftschalter 18, und die
Unterbrecher 19 und 20 sorgen für den Gleichlauf der Geräte.
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Laufen die Unterbrecher synchron und um 180° zueinander versetzt,
so ist der Widerstand 9 ständig überbrückt, und der Motor 6, 7 erhält die volle
Spannung. Er überschreitet dabei die Gleichlaufdrehzahl; nunmehr verdreht sich aber
der Unterbrecher 19 gegen den Unterbrecher 20, und während eines Teiles jedes Umlaufs
erhält der Motor nur Spannung über den Widerstand 9. Er wird daher langsamer. Schließlich
steigt
aber die Überdeckung der Unterbrecher wieder, und der Motor wird beschleunigt. So
stellt sich ein Gleichgewicht bei der Gleichlaufdrehzahl ein.
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Öffnet man den Druckknopfschalter 28, so wird unabhängig von
den Unterbrechern ein Kurzschließen des Widerstandes 9 verhindert, so daß der Motor
6, 7
langsamer wird. Man benutzt diesen Schalter dazu, um beim Anlauf oder
sonstwie entstandene Gangunterschiede auszugleichen.
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Will man den Motor entsprechend beschleunigen, so schließt man den
Druckknopfschalter 34. Die Leitung 33 überbrückt dann ohne Rücksicht auf
die Stellung der Unterbrecher 19 und 20 den Widerstand 9;
der
Motor 6, 7 erhält die volle Spannung und eilt vor.
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Betätigt man den Druckknopfschalter 34 zu lange, so kann die
Geschwindigkeit der Welle 16 so groß werden, daß die Unterbrecher
19, 20 zum Wiederherstellen des Gleichlaufs nicht mehr genügen. Bei dieser
Drehzahlerhöhung hat aber der Fliehkraftschalter 17 die Leitung 29 unterbrochen.
Der Unterbrecher 19 ist deshalb auf jeden Fall ausgeschaltet, und nur noch der Unterbrecher
20 ist parallel zu dem Widerstand 9 wirksam. Der Motor des Bildwerfers erhält
daher unabhängig von der Stellung des Unterbrechers 19 weniger Spannung und fällt
zurück, bis er nahe seiner Gleichlaufdrehzahl ist und der Fliehkraftschalter 17
sich wieder schließt.
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Bei der Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 ist eine andere
Schaltung der Unterbrecher gezeigt, die im übrigen wie die nach Fig. 1 wirken und
von Fliehkraftschaltern beeinflußbar sind. Der Strom wird über Klemmen
60,61 dem Laufbildwerfer zugeführt. Die Klemme 61 ist über einen Schalter
62 durch eine Leitung 63 mit der Feldwicklung 64 eines Antriebsmotors,
diese über eine Leitung 65 mit einer Seite des Motorankers 66 verbunden. Von der
anderen Seite des Motorankers 66 führt eine Leitung 67 zu einem Schalter 68, der
durch eine Leitung 69 mit der Klemme 60 verbunden ist.
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Parallel zu dem Anker 66 sind mit Hilfe einer Leitung 70 zwei hintereinanderliegende
Widerstände 71 und 72 geschaltet; der Widerstand 71 ist der größere. Mit
der Leitung 65 ist über einen im Ruhezustand geschlossenen Druckknopfschalter
73 über eine Leitung 74 der Unterbrecher 20 verbunden, hinter den durch eine
Leitung 75 der Unterbrecher 19 geschaltet ist.
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Von dem Unterbrecher 19 führt eine Leitung 76 über einen Schalter
77 zu einem zwischen den Widerständen 71 und 72 liegenden Punkt der
Leitung 70.
Von diesem Punkt geht eine Leitung 78 über einen im Ruhezustand
offenen Druckknopfschalter 79 zu dem unmittelbar mit dem Unterbrecher
20 verbundenen Teil der Leitung 74.
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Der Schalter 68 ist so ausgebildet, daß sein Schaltglied die Leitung
69 mit der Leitung 67 in einer Stellung unmittelbar, in einer zweiten Stellung über
eine Wicklung 80 verbindet. Diese Wicklung schließt nach einer gewissen Zeit
des Stromdurchgangs durch ihre Wärmewirkung den Schalter 77.
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Der Motor des Magnettongerätes ist nicht dargestellt; er erhält seinen
Strom von den Klemmen 60 und 61 in der bei Fig. 1 dargestellten Weise.
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Zum Anlassen des Filmgerätes wird der Schalter 62 geschlossen, der
Schalter 77 geöffnet, der Schalter 68 auf den Weg über die Wicklung 80 gelegt.
Der Motor 63, 64 liegt damit an der vollen Spannung der Klemmen 60, 61- (der
Widerstand der Wicklung 80 ist vernachlässigbar klein) und läuft rasch hoch
bis etwa zu der Gleichlaufdrehzahl. Parallel zu dem Anker des Motors liegen die
hintereinandergeschalteten Widerstände 71, 72.
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Nach einer bestimmten Zeit, in welcher die Gleichlaufdrehzahl erfahrungsgemäß
erreicht wird, schließt die Wärmewirkung der Wicklung 80 den Schalter 77 und legt
gleichzeitig den Schalter 68 auf unmittelbare Verbindung der Leitungen 69
und 67. Damit übernehmen die Unterbrecher 19 und 20 die Regelung des
Motors 64, 66.
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Wenn die beiden Unterbrecher 19, 20 gleich schnell umlaufen,
je während eines halben Umlaufs die an sie angeschlossenen Leitungen miteinander
verbinden und um eine halbe Umdrehung gegeneinander versetzt sind, so ist der Widerstand
71 ständig kurzgeschlossen. Der Motor 64, 66 ist so ausgelegt, daß er dabei etwas
langsamer zu laufen versucht, als es der Gleichlaufdrehzahl entspricht. Dadurch
verdrehen sich die Unterbrecher gegeneinander, und während eines Teils ihres Umlaufs
bleibt der Leitungszug 74, 75, 76 unterbrochen, der Widerstand 71 also parallel
zu dem Anker 66 geschaltet. Dadurch erhält der Anker 66 mehr Strom, und der Motor
wird schneller; so stellt sich ein Gleichgewicht auf der Gleichlaufdrehzahl ein.
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Schließt man den Druckknopfschalter 79, so wird der Widerstand 71
unabhängig von der Stellung der Unterbrecher überbrückt, der Anker 66 erhält weniger
Strom, und der Motor läuft langsamer.
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öffnet man den Druckknopfschalter 73, so bleibt der Widerstand 71
unabhängig von der Stellung der Unterbrecher parallel zu dem Anker 66 geschaltet,
dieser erhält mehr Strom, und der Motor eilt vor.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.1 und 3 kann der vor den Motor
geschaltete Widerstand 9 auch wegbleiben; der dem Motor zugeführte Strom ist dann
von Zeit zu Zeit völlig unterbrochen. Diese Regelung arbeitet jedoch verhältnismäßig
hart und ist nur für geringe Leistungen ausreichend.
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Der Unterbrecher 19 muß nicht unmittelbar auf einer vom Motor des
Bildwerfers angetriebenen Welle sitzen. Dieser Platz gilt nur, solange diese Welle
den Greifer des Bildwerfers unmittelbar oder über ein schlupffreies Getriebe antreibt.
Ist die Greiferwelle nur über Antriebe mit Schlupf, z. B. Pesen, mit dem Motor verbunden,
so muß der Unterbrecher 19 auf der den Greifer antreibenden Welle oder einer schlupffrei
mit dieser verbundenen Welle angebracht sein. Es kann zweckmäßig sein, zwischen
der Greiferwelle und dem Unterbrecher eine Übersetzung einzufügen, die es erlaubt,
den Unterbrecher günstig zu bemessen.
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Die nicht als Druckknopfschalter ausgebildeten, willkürlich zu betätigenden
Schalter können so angeordnet sein, daß sie von einem gemeinsamen Knopf aus bedient
werden und z. B. durch Drehen des Knopfes zwangläufig in der richtigen Reihenfolge
geöffnet und geschlossen werden.
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Die Erfindung ist nicht von der gezeigten Bauform der Unterbrecher
und Fliehkraftschalter, auch nicht von Einzelheiten der Schaltung abhängig.