DE2133165C3 - Schrittschaltwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Schrittschaltwerken für Wickelspulenantriebe, insbesondere für kinematographische Geräte wie Kinokameras und dgU besteht allgemein die Forderung, den Filmzug auf einen konstanten und angemessenen Wert zu begrenzen. Ist nämlich der Filmzug zu groß, so kann es zum Kriechen der übereinandergewickelten Lagen des Filmes kommen, wobei der Aufzeichnungsinhalt zerstört werden kann. Andererseits ist aber ein bestimmter Mindestzug erforderlich, um einen festen Filmwickel zu erhalten und lose Filmschleifen zu vermeiden.

Bei einem bekannten Schrittschaltwerk der eingangs genannten Art, bei dem also die Wickelspulenwelle mittels einer sie umgebenden Schlingfeder im Einwegantrieb schrittweise von dem motorisch angetriebenen Schwingarm angetrieben wird (DE-AS 11 53 985) ist im Antrieb der Aufwickelspule eine Reibungskupplung vorgesehen, die zum Ausgleich des Wickeldurchmessers dient und als Überlastkupplung wirkt. Dadurch wird zwar der Filmzug begrenzt, jedoch ist der Grenzwert von dem jeweiligen Wickeldurchmesser abhängig. Außerdem erfordert die Reibungskupplung einen erhöhten konstruktiven Aufwand.

Bei einem anderen bekannten Schrittschaltwerk für eine Kinokamera wird die Welle der Aufwickelspule über einen Klinkentrieb angetrieben, bei dem die Klinken an einem Schwinghebel gelagert sind, der seinen Antrieb vom Filmtransportgreifer über eine Schenkelfeder erhält (DE-AS 12 97 464). Die Schenkelfeder wirkt als Überlastungskupplung, so daß auf eine besondere Reibungskupplung im Antrieb der Aufwikkelspule verzichtet werden kann. Klinkentriebe haben jedoch im Gegensatz zum Antrieb über Schlingfedern den Nachteil, daß sie störende Geräusche verursachen.

Ausgehend von dem Schrittschaltwerk der eingangs geschilderten Art, das infolge des Antriebs über eine Schlingfeder geräuscharm arbeitet, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wickelspule mit einfachen Mitteln gegen Überlastungsdrehmomente zil schützen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Maßnahme nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung kann auf eine besondere Überlastungskupplung verzichtet werden, weil das Ende der Schlingfeder als zusätzliche Feder wirkt welche die Überlast aufnimmt und dadurch die Wickelspule gegen Überlastungsdrehmomente schützt Dieser Schutz wird praktisch ohne zusätzlichen Materialaufwand erreicht, weil lediglich das Ende der Schlingfeder lang genug sein muß, um während der Bewegung des Schwingarmes als Feder wirken zu ίο können.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Schrittschaltwerk mit seinen wesentlichen Teilen in Seitenansicht an siner schematisch dargestellten Kinokamera,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie IMI in F i g. 1,
F i g. 3 ein Weg-Moment-Diagramm für eine Schlingfeder des Schrittschaltwerkes.

Bei einer Kinokamera 1 kann duich ein Objektiv 2 über einen nicht dargestellten Verschluß und eine schematisch angedeutete Bildfensterplatte 3 eine Szene auf einem hinter der Bildfensterplatte vorbeigeführten Film 4 aufgenommen werden. Der Film wird schrittweise durch einen Greifer 5 bewegt, der seinen Antrieb von einem Motor 6 erhält welcher über ein Ritzel 7 ein Kurbelrad 8 antreibt An dem Kurbelrad ist eine Kurbelstange 9 angelenkt, die mit einem Hebel 10 verbunden ist, welcher um eine Achse 12 schwenken kann. An dem Hebel 10 ist der im Ausführungsbeispiel als Schleppgreifer ausgebildete Greifer 5 angelenkt Die Konstruktion des Greifers und seines Antriebs ist jedoch für die Erfindung ohne Bedeutung. Mittels des Greifers 5 wird der Film 4 von einer Vorratsspule 12 über das Bildfenster 3 zu einer Aufwickelspule 13 transportiert, auf der der Film 4 aufgewickelt werden soll. Dabei soll jedoch unabhängig von der Größe des Wickeldurchmessers auf der Aufwickelspule 13 der Filmzug möglichs konstant gehalten werden.

Zum Antrieb der Aufwickelspule 13, die auf einer

Welle 14 angeordnet ist, weist der Hebel 10 einen abgewinkelten Arm 10a auf, der mit einer Gabel einen Stift 15 umfaßt. Der Stift 15 ist an einem mit dem Hebel 10, 10a schwingenden Schlitten 16 angeordnet, der mittels Kugelführungen 17 gerade geführt ist. Es könnte jedoch auch der Schlitten 16 als um eine im Endlichen liegende Achse schwingender Schwingarm ausgebildet

so sein.

Der Schlitten 16 umfaßt gabelig die Welle 14, auf der

zwei Schlingfedern 18, 19 in entgegengesetzter Richtung gewickelt sind. Die mit dem Schlitten 16 verbundenen Enden der Schlingfedern 18, 19 sind lang genug gehalten, um als Feder zu wirken.

Während des Laufes des Motors 6 wird der Greifermechanismus und über den Hebel 10, 10a der Schlitten 16 zu schwingender Bewegung angetrieben. Bei einer Bewegung des Schlittens 16 nach links (bezogen auf Fig. 1) werden die Windungen der Schlingfeder 18 gelockert, wogegen die Windungen der Schlingfeder 19 zugezogen werden. Hierbei ergibt sich ein Reibungsschluß zwischen der Schlingfeder 19 und der Welle 14, die sich dabei im Uhrzeigersinn t>5 schrittweise verdreht. Eine Verdrehung der Welle 14 erfolgt hierbei so lange, bis der Zug am Film 4 ein bestimmtes Ausmaß erreicht hat. Eine weitere Bewegung des Schlittens 16 nach links bewirkt lediglich, daß

sich das Ende der Schlingfeder 19 federnd weiter um die Welle 14 legt In gleicher Weise ergibt eine Bewegung iles Schlittens 16 nach rechts eine Lockerung der Windungen der Schlingfeder 19, dagegen aber ein Zuziehen der Windungen der Feder 18, die ebenfalls ein Drehen der Welle 14 schrittweise im Uhrzeigersinne bewirkt

Um nun einen gleichmäßigen Filmzug bei wachsendem Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule 13 zu erreichen, ist es erforderlich, daß mit wachsendem Wickeldurchmesser auch das von den Schlingfedem 18, 19 übertragene Drehmoment wächst Da aber mit wachsendem Wickeldurchmesser gleichzeitig auch der Umfang des Wickels zunimmt, muß sich dabei gleichzeitig der Federweg verkleinern, währenddessen die Welle 14 von den Schlingfedem 18, 19 mitgenommen wird.

F i g. 3 veranschaulicht, wie dies bei erfindungsgemäßer Ausbildung in idealer Weise erreicht wird. Hierbei ist auf der Abszisse der Winkelweg einer der Federn 18 bzw. 19 aufgetragen, auf der Ordinate hingegen das übertragene Drehmoment In diesem Koordinatensystem ist eine Gerade F eingezeichnet, die der Federcharakteristik entspricht Bei geringem Wickeldurchmesser ist das vom Film ausgeübte und der Federkraft entgegengerichtete Drehmoment geringer, so daß die von den Windungen der Schlingfeder ausgeübte Reibungskraft bereits bald nach Beginn der Bewegung des Schlittens 16 ausreicht, um die Welle 14 zu verdrehen. Ab diesem Punkt A wird die jeweilige Feder nicht weiter beansprucht, sondern es wird dia weitere Bewegung des Schlittens 16 wie bei einer starren Verbindung unmittelbar auf die Welle 14 übertragen. Da während dieses Arbeitshubes die jeweilige Feder nicht weiter gespannt wird, ergibt sich in der Projektion des Punktes A auf die Gerade F, dem Punkt A', ein Knick in der Kurve, und es bleibt ab dem Punkt A' die Federspannung über den gesamten Arbeitshub konstant Schließlich ergibt sich am Ende des Arbeitshubes, sobald der Film 4 gespannt ist, ein kurzer Federüberweg, der von dem Schlitten 16 verbundenen Enden der Schlingfedem 18,19 aufgenommen wird. Dieser Oberweg bedeutet ein weiteres Ansteigen der Federspannung ab dem Punkt B, so daß sich in der Projektion B' dieses Punktes B wiederum ein Knick der Kurve mit einem anschließenden kurzen, zur Geraden Fparallelen Kurvenstück ergibt

Wächst der Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule 13, so ist das vom Film 4 ausgeübte Drehmoment entsprechend größer. Die Federspannung bzw. das von ίο den Federn 18, 19 ausgeübte Drehmoment wird daher entsprechend größer sein müssen, so daß die Federspannung bis zu einem Wert Mc (gegenüber M_A bei kleinem Wickeldurchmesser) wird steigen müssen. Dies bedeutet, daß der Arbeitshub erst im Punkt C beginnt. Somit ergibt sich in der Kurve der Federspannung erst in der Projektion C jener Knick, ab dem die Federspannung bis zum Ende des Arbeitshubes konstant bleibt Da aber bei größerem Wickeldurchmesser auch der Umfang des Wickels entsprechend größer ist bedarf es nur eines kürzeren Arbeitshubes, so daß dieser Arbeitshub bereits im Punkt B" wieder beendet ist, worauf sich wiederum ein kurzer Überhub der Feder anschließt

Wenn auch in den F i g. 1 und 2 eine Ausführungsform mit zwei einander entgegengesetzt gewickelten Schlingfedem dargestellt ist deren Enden um etwa 180° gegeneinander versetzt sind, so ist doch die Erfindung auf eine derartige Ausführungsform nicht beschränkt. Es wäre durchaus möglich, nur eine einzige Feder vorzusehen, in welchem Falle allerdings die Fortschaltung der Welle 14 auf die Hälfte reduziert wäre. Auch könnte an Stelle des um eine im Unendlichen liegende Achse schwingenden Schlittens 16 ein um eine im Endlichen liegende Achse schwingender Schwingarm vorgesehen sein. In diesem Falle würde aber diejenige Schlingfeder, deren mit dem Schwingarm verbundenes Ende der Schwenkachse das Schwingarms näher gelegen ist, weniger beansprucht als diejenige Schlingfeder, deren Ende der Schwenkachse abgewendet ist. Die letztere Schwingfeder müßte nämlich dann einen etwas größeren Hub ausführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schrittschaltwerk für einen Wickelspulenantrieb, vorzugsweise für Kinokameras, mit einem von einem Motor angetriebenen Schwingarm od. dgl, der eine Welle, insbesondere die Wickelspulenwelle, mittels einer sie umgebenden Schlingfeder im Einwegantrieb schrittweise antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Schwingarm (16) verbundene Ende der Schlingfeder (18; 19) als eine Überlast aufnehmende Feder ausgebildet ist

2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingarm (16) ein geradlinig gerührter Schlitten ist

3. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei gegensinnig um die Welle gewickelten Schlingfedern, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Schwingarm (16) verbundenen Enden der beiden Schlingfedern (18 und 19) um etwa 180° gegeneinander versetzt sind.