DE19711509C1 - Verfahren zum Regeln der Drehzahl von horizontal umlaufbaren Vorratstellern für Bandmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Regeln der Drehzahl von horizontal umlaufbaren Vorratstellern für band­ förmiges Material, das am inneren Umgang eines Bandwickels entnommen wird, durch berührungsloses Erfassen der Lage des entnommenen Bandes sowie auf eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.

Horizontal umlaufbare Vorratsteller für bandförmiges Material müssen beim Abspulen des Bandstreifens aus dem inneren Umgang des aufliegenden Bankwickels in ihrer Drehzahl laufend nach­ gestellt werden, wenn die Geschwindigkeit des entnommenen Bandstreifens während des Abspulvorganges konstant gehalten werden muß. Einer Feinregulierung der Drehzahl bedarf es dar­ überhinaus, wenn der Ablösepunkt des am inneren Umgang ent­ nommenen Bandstreifens in Umfangrichtung des umlaufbaren Vor­ ratstellers schwankt oder wandert. Entsprechend der geforder­ ten Drehzahlregelung muß der Motorantrieb für den Vorratstel­ ler gesteuert bzw. geregelt werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bei Entnahme eines in ei­ nem Filmprojektor vorzuführenden Filmbandes am inneren Umgang eines auf einer Filmtellerscheibe aufgelegten Filmbandwic­ kels, wobei der entnommene Filmstreifen in Form einer Band­ schleife einer konzentrisch zur Tellerscheibe ortsfest zen­ tral angeordneten Einsteckeinheit zuführbar ist.

Aus dem DE 85 12 510 U1 ist eine Vorrichtung zum Herausführen eines Filmbandes bekannt, bei der ein horizontal auslenkbarer Lastarm an seinem freien Ende zwei Bandführungen aufweist, zwischen denen das am inneren Umgang entnommene Band ein­ läuft. Entsprechend dem jeweiligen Ablösepunkt des Filmbandes vom Bandwickel verschwenkt der Lastarm aus seiner radial aus­ gerichteten Ausgangsstellung und betätigt hierbei, je nach der Form der Bandschleife und nach der Richtung, aus der sie voreilend oder nacheilend einläuft, einen von zwei auf der Einsteckeinheit auf Abstand von deren Mittelachse angeordne­ ten Mikroschaltern. Der jeweils betätigte Mikroschalter steu­ ert den die Filmtellerscheibe antreibenden Elektromotor der­ art, daß die Drehzahl der Filmtellerscheibe erhöht oder redu­ ziert wird, bis die Bandschleife wieder radial einläuft.

Nachteilig bei dieser bekannten Bauart ist, daß die Filmtel­ lereinrichtung absolut waagerecht aufgebaut sein muß und daß die Mikroschalter genau justiert und häufig nachgestellt wer­ den müssen. Da weiterhin der vom Bandwickel entnommene Film­ streifen mechanisch einen Hebel zu bewegen hat, muß dieser leichtgängig gelagert sein.

Aus der DE-AS 12 37 893 ist eine Vorrichtung zum gleichzeiti­ gen Ab- und Aufwickeln eines in einem Filmprojektor vorzu­ führenden Filmbandes mit einer Drehzahlregelung bekannt, bei der auf einer feststehenden zentralen Tragscheibe in deren Umfangsbereich zwei um etwa 90° winkelversetzt und damit auf gegenseitigem Abstand angeordnete Lichtschranken vorgesehen sind. Je nach dem Ablösepunkt der Bandschleife vom inneren Umgang läuft der Filmstreifen entweder an der einen oder an der anderen Lichtschranke vorbei und löst dort einen entspre­ chenden Schaltkontakt zur Nachsteuerung des Stellmotors für die Filmtellerscheibe aus.

Eine derartige Anordnung von Lichtschranken führt in nachtei­ liger Weise zu Fehlinterpretationen bei gestörtem Einlauf des Filmstreifens, beispielsweise wenn sich infolge Klebestellen des Films mehr als eine Windung vom Bandwickel ablöst. Auch führt neuartiger Polyesterfilm zu Störungen.

Aus der US-PS 38 23 890 ist es bekannt, die Drehzahl einer Tellerscheibe für aufliegende Bandwickel in Abhängigkeit von der Zugspannung des Bandes zu regeln, welche über die berüh­ rungslos abgetastete Schwenkposition eines das Band führenden Hebels bestimmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs genannten Verfahren und bei der hierfür vorgesehenen Vorrich­ tung die Drehzahl auf konstante Entnahmegeschwindigkeit von Bandmaterial, insbesondere eines vorzuführenden Filmbandes, weitgehend ohne Verwendung mechanischer Teile durch berüh­ rungsloses Messen zu regeln und hierbei von der verwendeten Band- oder Filmsorte unabhängig zu sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen sowie mit den im Anspruch 3 ge­ nannten Merkmalen gelöst.

Durch Winkelmessung am einlaufenden Bandstreifen mit Hilfe der Lichtreflexion liegt für die Drehzahlregulierung eine Meßmethode vor, die frei ist von mechanisch bewegbaren Tei­ len.

Wenn bei dieser Winkelmessung in vorteilhafter Weise IR-Licht und eine hierauf ansprechende Sensorik verwendet wird, lassen sich Streu- und Störlichteinflüsse ausschalten. Hierzu trägt bei, wenn vorzugsweise der Einlaufwinkel an beiden Seiten des einlaufenden Bandstreifens gemessen und die zugehörigen Meß­ signale beider Seiten ihrer Größe/Amplitude nach miteinander verglichen werden und ein Differenzsignal gebildet wird, das bei Erreichen einer bestimmten Größe zur Nachregelung verwen­ det wird.

Die Verfahrensmaßnahmen lassen sich vorzugsweise zur Dreh­ zahlregulierung von horizontal umlaufbaren Vorratstellern für Kinofilm anwenden, wenn das in einem Projektor vorzuführende Filmmaterial auf der Filmtellerscheibe als Bandwickel auf­ liegt und an dessen innerem Umgang entnommen wird.

Zur Durchführung des Verfahrens enthält eine konzentrisch zur umlaufbaren Filmtellerscheibe ortsfest zentral angeordnete Einsteckeinheit hinter einem Einlaufpunkt für das entnommene Filmband eine aus zwei Reflexlichtschranken bestehende Leuchtdioden-Anordnung, wobei die Reflexlichtschranken in weiterer Ausgestaltung der Erfindung derart winkelversetzt zueinander und symmetrisch zu der durch den Einlaufpunkt ver­ laufenden Radialebene angeordnet sind, daß sich die von Sen­ derdioden beider Reflexlichtschranken emittierten Lichtstrah­ len, vorzugsweise IR-Licht, im Einlaufpunkt kreuzen, wobei die Senderdioden und die Empfängerdioden auf den Einlaufpunkt fokussiert sind.

Durch eine derartige Schrägstellung und Fokussierung sowie durch eine höhenversetzte Anordnung wird ausgeschlossen, daß sich die Reflexlichtschranken gegenseitig beeinflussen können. Außer einer sicheren Funktion auch bei dünnem la­ bilen Filmmaterial ergibt sich eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Einbaulagefehlern bei gleichzeitig leichter Ein­ stellbarkeit und Erhaltung der Einstellwerte über lange Zeit.

Zweckmäßigerweise wird der Einlaufpunkt von Einlaufkufen gebildet, deren dem einlaufenden Filmband zugeordnete, bogenförmig abgerundete Ränder zwischen sich einen Spalt bilden. In Einlaufrichtung vor diesem Spalt erfolgt auf jeder Seite des Filmstreifens die Lichtreflexion. Dieser Spalt gewährleistet eine gute Abtrennung gegebenenfalls mitgerissener, auch mehrlagiger Windungen, ohne das Schalt­ ergebnis der Lichtschranken zu beeinflussen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen weiterer Unteransprüche.

Ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbei­ spiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeich­ nung wiedergegeben; es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Filmtellerscheibe mit zentraler Einsteckeinheit, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine schematisch gehaltene Draufsicht auf Filmtellerscheibe und Einsteckeinheit mit drei unterschiedlichen, strichpunktiert angedeuteten Einlaufwinkeln;

Fig. 3 Reflexionsverlauf und Schaltzustände bei radial einlaufendem Filmstreifen;

Fig. 4 Reflexionsverlauf und Schaltzustände bei etwas schräg einlaufendem Filmstreifen;

Fig. 5 Reflexionsverlauf und Schaltzustände bei Einlauf unter etwa 30° in Bezug auf die Radialebene;

Fig. 6 Reflexionsverlauf und Schaltzustände bei Einlauf unter annähernd 90° in Bezug auf die Radialebene.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, liegt auf einer horizontal umlauf­ baren Filmtellerscheibe 1 der zu einem Bandwickel 2 aufge­ spulte Filmvorrat für eine Filmvorführung. Die Filmtellerschei­ be 1 wird von einem regelbaren Elektromotor über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Getriebe in Umlauf gebracht.

Der zum Filmprojektor führende Filmstreifen 3 wird am inneren Umgang 4 des Bandwickels 2 entnommen. Dieses entnommene Film­ band 5 führt durch einen Einlaufpunkt 6, der auf einer zen­ tralen, ortsfesten Einsteckeinheit 7 von je zwei oberen und unteren Einlaufkufenpaaren 8, 9 gebildet wird. Die beiden Einlaufkufenpaare 8, 9 sind durch Bolzen 10 miteinander verbunden.

In unmittelbarer Nähe des Einlaufpunktes 6 ist jeweils zwi­ schen dem linken und rechten Einlaufkufenpaar 8, 9 eine Re­ flexlichtschranke 11, 12 angeordnet. Beide Reflexlichtschran­ ken 11, 12 sind Bestandteile einer Doppel-Infrarot-LED, bei der die eine Diode 13 als IR-Lichtsender und die andere Diode 14 als IR-Lichtempfänger arbeitet.

Die beiden Reflexlichtschranken 11, 12 sind unter einem sol­ chen Winkel zueinander und symmetrisch zu der durch den Ein­ laufpunkt 6 verlaufenden Radialebene schräggestellt angeord­ net, daß sich die von den Senderdioden 13 emittierten Licht­ strahlen beider Lichtschranken im Einlaufpunkt 6 kreuzen.

Kriterium dafür, ob eine Lichtschranke öffnet bzw. beide Licht­ schranken öffnen oder ob eine der Lichtschranken schließt, wo­ durch dann ein Nachstellvorgang an der Motorsteuerung ausge­ löst wird, ist die Größe des Einlaufwinkels, mit dem das vom inneren Umgang 4 entnommene Filmband 5 in den Führungs­ schlitz zwischen den Einlaufkufenpaaren 8, 9 einläuft. Hier­ von hängt wiederum ab, ob der von der Senderdiode 13 emit­ tierte Lichtstrahl nach Reflexion an der einen Bandseite des entnommenen Filmbandes 5 zu der als Empfänger wirkenden Diode 14 zurückfällt.

Bewegt sich der vom inneren Umgang 4 beim Filmvorführbe­ trieb sich ablösende Filmstreifen in einem Bereich, der um +15° bis -15° von der radialen Einlaufebene abweicht, wie dies in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist, bleiben die Reflex­ lichtschranken 11, 12 geöffnet und es bedarf keiner Nach­ regelung des Antriebsmotors.

Läuft der sich ablösende Filmstreifen schräger als 15° ein, nämlich in einem Bereich von 15° bis 90° bzw. von -15° bis -90° in Bezug auf die Radialebene, wie dies in den Fig. 5 und 6 angedeutet ist, bleibt eine der beiden Reflexlicht­ schranken geöffnet, während die andere einen Steuerstrom­ kreis zum Elektromotor schließt, um die Drehzahl der Film­ tellerscheibe zu erhöhen bzw. zu reduzieren, bis der Film­ streifen sich dort vom Bandwickel ablöst, daß er wieder an­ nähernd radial einläuft.

Das Kriterium, ob der vom Bandwickel abgelöste Filmstrei­ fen nacheilend oder voreilend einläuft, ob sich also ein positiver oder negativer Einlaufwinkel einstellt, entschei­ det eine Auswerteschaltung, die jeweils zwei Mal im Wechsel eine Hell- und Dunkelmessung durchführt, die Differenz er­ mittelt und mit der Gegenseite vergleicht. Der jeweils grös­ sere Wert aus der Vergleichsmessung der Hell- und der Dunkel­ mittelwerte, bezogen auf die rechte oder linke Lichtschranke, entscheidet oberhalb einer vorgegebenen, dem Einfallswinkel von +15° oder -15° entsprechenden Schwellwertes, ob die Film­ tellerscheibe etwas schneller oder etwas langsamer angetrieben werden muß. Durch diese Vergleichsmessungen wird einem polari­ sierten Fremdlichteinfall sowie Verschmutzung und Alterung der IR-Lichtschranken entgegengewirkt.

Hinter dem vom Einlaufkufenpaar 8, 9 gebildeten Spalt sind auf der Einsteckeinheit 7 zwei Umlenkrollen 15, 16 sowie eine schräggestellte Umlenkrolle 17 gelagert, über die der Filmstreifen 3 zum Projektor geführt wird.

Claims (13)

1. Verfahren zum Regeln der Drehzahl von horizontal umlauf­ baren Vorratstellern für bandförmiges Material, das am inneren Umgang eines Bandwickels entnommen wird, durch berührungsloses Erfassen der Lage des entnommenen Ban­ des, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufwinkel des entnommenen Bandes vor einem ortsfesten Einlaufpunkt in­ nerhalb des inneren Umgangs durch Lichtreflexion gemes­ sen und die Drehzahl des Vorratstellers in Abhängigkeit von Abweichungen des Einlaufwinkels am Einlaufpunkt auf konstante relative Länge des entnommenen Bandes nachge­ regelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufwinkel durch Reflexion von IR-Licht an beiden Seiten des den Einlaufpunkt passierenden Bandes gemessen und die zugehörigen Meßsignale beider Seiten ihrer Größe/Amplitude nach miteinander verglichen werden und ein Differenzsignal gebildet wird, das bei Erreichen ei­ ner bestimmten Größe zur Nachregelung verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem auf einer horizontal umlaufbaren, durch einen re­ gelbaren Elektromotor antreibbaren Tellerscheibe (1) auf­ liegenden Bandwickel (2), an dessen inneren Umgang (4) das Band, insbesondere ein zu einem Filmprojektor führendes Filmband (3), entnehmbar und in Form einer Bandschleife einer konzentrisch zur Tellerscheibe (1) ortsfest zentral angeordneten Einsteckeinheit (7) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteckeinheit (7) hinter einem ortsfesten Einlaufpunkt (6) für das entnommene Band (5) eine aus zwei Reflexlichtschranken (11, 12) bestehende Leuchtdioden-Anordnung enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufpunkt (6) von einem oberen und einem unteren Einlaufkufenpaar (8, 9) gebildet wird, dessen dem einlau­ fenden Band zugewandte, bogenförmig abgerundete Ränder zwi­ schen sich einen Spalt bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reflexlichtschranken (11, 12) auf der Einsteck­ einheit (7) derart winkelversetzt zueinander und symme­ trisch zu der durch den Einlaufpunkt (6) verlaufenden Ra­ dialebene angeordnet sind, daß sich die von Senderdioden (13) beider Reflexlichtschranken (11, 12) emittierten Lichtstrahlen im Einlaufpunkt (6) kreuzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexlichtschranken (11, 12) Infrarot-Licht emittie­ ren und empfangen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reflexlichtschranken (11, 12) höhenversetzt zueinander montiert sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Senderdioden (13) und die Emp­ fängerdioden (14) auf den Einlaufpunkt (6) fokus­ siert sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Einlaufwinkel des vom Bankwickel (2) entnommenen Bandes (5) bis zu ±15° in Bezug auf die Radialebene beide Reflexlichtschranken (11, 12) ge­ öffnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei voreilender Ablösung vom Bandwickel (2) und einem Einlaufwinkel im Bereich von 15° bis 90° die eine Lichtschranke (11) geöffnet ist und die andere Lichtschranke (12) einen Stromkreis zur Verlangsa­ mung des Tellerantriebs schließt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei nacheilender Ablösung vom Bandwickel (2) und einem Einlaufwinkel von -15° bis -90° die eine Licht­ schranke (12) geöffnet ist und die andere Licht­ schranke (11) einen Stromkreis zur Beschleunigung des Tellerantriebs schließt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerung des den Tel­ lerantrieb bildenden Elektromotors in einer den beiden Reflexlichtschranken (11, 12) nachgeordneten Auswer­ teschaltung erfolgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Answerteschaltung wechselweise Hell- und Dun­ kelmessungen durchführt und ein Differenzsignal für die Schaltzuordnung erzeugt.