DE2800087A1

DE2800087A1 - Indexmechanismus, insbesondere fuer filmprojektoren

Info

Publication number: DE2800087A1
Application number: DE19782800087
Authority: DE
Inventors: Paul Wayne Thomas
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1978-07-13
Also published as: FR2376456B1; JPS53107832A; AT354852B; CA1067313A; FR2376456A1; ATA3578A; US4103569A; GB1592290A

Description

e Dipl.-lng. Curt Wallach Dipl.-lng. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach 2800087 (μ Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

«—= "2. J»"·¹⁹⁷⁸

Unser Zeichen: 16 11J K/Nu

Case 5669-GER

Bezeichnung: Indexmechanismus, insbesondere für

Filmprojektoren

Anmelder: Polaroid Corporation

5^9 Technology Square,
Cambridge, Mass. 021J9 / USA

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Indexmechanismus und insbesondere auf eine neuartige Antriebs- und Verriegelungseinrichtung für Indexsteuerelemente mit mehreren Stellungen, z. B. für Programmierungsnocken, wie sie in automatischen Vorrichtungen benutzt werden, um mehrere Arbeitszyklen gemäß einer Information durchzuführen, die durch eine Indexstellung eines solchen Nockens bestimmt wird.

Verschiedene Arten automatisierter Ausrüstungen sind oft mit einem oder mehreren Betriebszuständen ausgerüstet, um wählbare oder aufeinanderfolgende Punktionen gemäß einer Information durchzuführen, die durch eine Programmierungsvorrichtung geliefert wird, welche in mehreren Stellungen angehalten werden kann, die den jeweiligen Arbeitsweisen entsprechen, in denen die Vorrichtung betätigt werden kann. Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist ein kinematographisches Projektionsgerät, wie dieses in der US-PS 3 94-1 465 beschrieben ist. Ein solches Gerät kann eine Mehrzweckfilmkassette aufnehmen und so programmiert werden, daß entweder eine Projektion erfolgt oder der belichtete, aber unbehandelte Film einem Entwicklungsvorgang unterworfen wird, oder es kann in einer Ausschaltstellung eine weitere Filmkassette eingesetzt werden. Die Art und Weise, wie die einzelnen Bauteile des Betrachtungsgerätes betätigt werden und mit der Filmkassette zusammenarbeiten, wird zweckmäßigerweise durch einen drehbaren Indexprogrammierungsnocken bestimmt, der die Arbeitsweise steuert, auf die das Betrachtungsgerät geschaltet werden soll.

Wegen der zahlreichen Steuerfunktionen, die vom Programmierungsnocken einer solchen Einrichtung in jeder

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Indexstellung geliefert werden, ist es wichtig, daß der Nocken formschlüssig verriegelt wird, nachdem er aus der vorigen Stellung herausgedreht wurde. Es ist außerdem wichtig, daß die Zeit, die zur Indexeinstellung erforderlich ist, so klein wie möglich wird, da die Indexzeit tatsächlich eine Verzögerung der Arbeitsweise der Einrichtung bewirkt, wenn das Arbeitsprogramm geändert wird.

Das Drehmoment, das notwendig ist, um einen drehbaren Programmierungsnocken zwischen aufeinanderfolgenden Indexstellunger:, einzustellen, wird zweckmäßigerweise durch einen Antriebsmotor geliefert, der mit anderen Baugruppen der Einrichtung in Verbindung stehen kann. Die Benutzung eines solchen Antriebsmotoi'-Drehmomentes erfordert eine Kupplung und Entkupplung des Antriebsmotors mit der Nokkenscheibe, abgesehen von der oben erwähnten Verriegelungsfunktion. Außerdem muß eine Vorkehrung dafür getroffen werden (insbesondere bei kinematοgraphischen Apparaten, bei denen der Programmierungsnocken drei Programmierungsstellungen aufweisen muß, nämlich "Abgeschaltet", "Projizieren" und "Filmbehandlung/Rückspulung'¹), um eine Drehung des Nockens an der Ausschaltstellung vorbei zu ermöglichen oder auch zwischen der Projektionsstellung und der Rückspulstellung, ohne daß die Richtung der Nockenindexbewegung geändert werden müßte. Dies ist vom Standpunkt der Wiederholbarkeit der Abspielung von Interesse. Die für diesen Zweck bisher vorgesehenen Nockenindexmechanismen waren sehr kompliziert, kostspielig und nur bedingt betriebssicher.

Die Erfindung sieht eine einheitliche Programmierungsnocken-Antriebs- und Verklinkungsanordnung vor, durch die

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ein Antriebsdrehmoment von einer kontinuierlich umlaufenden Motorwelle zugeführt werden kann, wobei eine Unterbrechung gleichzeitig mit der Verklinkung des Nockens in einer Indexstellung erfolgen kann. Die Indexwirkung wird durch einen extrem einfachen Reibradantrieb bewirkt, wobei ein federbelasteter Verriegelungsmechanismus in nach außen erstreckende Einschnitte einfällt, die relativ zu einer nach innen weisenden Kulissenführung vorstehen. Die Indexbewegung wird durch einen Impuls eines Elektromagneten oder einer anderen Betätigungseinrichtung eingeleitet, wodurch ein Klinkenansatz außer Eingriff mit dem Einschnitt der Kulissenführung gebracht wird und gleichzeitig das Reibrad am Nockenumfang angreift, worauf der Elektromagnet oder die andere Vorrichtung abgeschaltet wird. Wenn der Klinkenansatz in der inneren Kulissenspur läuft, wird die Reibrolle in Eingriff mit dem Umfang des Programmierungsnocken gehalten, bis die nächste Verklinkungskerbe von dem Klinkenansatz angelaufen wird. Wenn die Indexprogrammierungsstellung überfahren werden soll, dann wird der Betätigungselektromagnet in Erregungsstellung gehalten, bis die Verriegelungskerbe für jene Stellung vom Klinkenansatz überfsiren ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Indexmechanismus für Programmierungsvorrichtungen zu schaffen, insbesondere für im Winkel indizierbare Programmierungsnocken. Ferner soll ein Indexmechanismus geschaffen werden, der mit einer kontinuierlich umlaufenden Antriebswelle gekoppelt wird und für Indexzwecke unabhängig von der Drehung der Antriebswelle betätigt werden kann. Ferner soll ein Indexmechanismus geschaffen werden, der gleichzeitig eine Indexantriebskupplung freigibt mit

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einem drehbaren Programmierungsnocken gleichzeitig mit der Verriegelung des Programmierungsnockens in der Indexstellung. Außerdem soll ein Programmierungsnockenindexmechanismus geschaffen werden, welcher eine Indexbewegung über eine von mehreren formschlüssig verriegelten Stellungen hinaus zuläßt, und es soll ein Indexmechanismus geschaffen werden, der in seinem Aufbau extrem einfach ist und demgemäß auf eine einfache Weise und billig herstellbar ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer drehbar gelagerten Programmiernockenscheibe, die mit dem erfindungsgemäßen Indexmechanismus ausgestattet ist,

Fig. 2 einen Schnitt der Programmierungsnockenscheibe, geschnitten nach der Linie 2-2 gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, welche den Nockenindexmechanismus gemäß der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 4- in größerem Maßstab eine Seitenansicht, welche die Hauptelemente der Erfindung veranschaulicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Programmierungsnockenscheibe, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Im Interesse einer Übersichtlichkeit sind jene Funktionsbauteile der Vorrichtung, in der die dargestellte Nockenscheibe in erster Linie eingesetzt werden soll, in der Zeichnung nicht dargestellt.

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Die Nockenscheibe 10 ist drehbar um eine Achse 12 im Chassisaufbau 14 gelagert und besitzt einen Trägersteg oder eine Wand 16, die in der Lage ist, eine nicht dargestellte Achse so zu tragen, daß sie sich durch eine zentrale Nabe 18 erstreckt, die konzentrisch zur Achse 12 liegt. Verschiedene auf die Vorrichtung bezogene Steuermittel, die gemäß der Indexstellung der Nockenscheibe 10 gesteuert werden, sind in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt. Diese Elemente können Schalter oder Gestänge aufweisen, die durch geeignet geformte Axialnocken betätigt werden, die auf der in Fig. 1 ersichtlichen Seite der Nokkenscheibe eingearbeitet sind, aber außerdem kann die Nokkenscheibe noch eine Umfangsnockenoberflache 20, beispielsweise auf der gegenüberliegenden Seite, aufweisen, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Diese Bauteile sowie die spezielle Ausbildung der Nockenführungen werden nicht im einzelnen beschrieben, da es für den Fachmann leicht verständlich ist, daß solche Steuerelemente einstellbar gemäß der sich drehenden Indexmarken des Nocken 10 relativ zu Steuerkoraponenten angeordnet werden können, die vom Chassisaufbau 14· getragen werden.

Die Nockenscheibe 10 ist vorzugsweise als einstückiger Preßkörper aus geeignetem synthetischem Kunstharzmaterial hergestellt, welches die Nabe 18 und die verschiedenen Programmiernockenoberflächen auf einer Seite oder auf beiden Seiten bildet. In der Scheibe ist ein kreisförmiger Umfangsflansch 22 ausgebildet und dieser Flansch trägt einen Rand bzw. einen Reifen 24· aus schmiegsamem Reibungsmaterial, z. B. aus Urethan, Neoprem oder dergleichen. Innerhalb des Flansches 22 ist die aus Fig. 1 ersichtliche Seite der Nockenscheibe 10 mit einer kreisförmigen

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Kulissenführung 26 gleichförmiger Tiefe in Richtung parallel zur Achse 12 versehen, um eine nach innen weisende axiale Kulissenführung 28 zu bilden. Die Kulissenführung 28 ist an drei Stellen durch fühlbare Diskontinuitäten in Form von Einschnitten 30, 32 und 34- unterbrochen, die eine schräge Rampe 36 auf jener Seite aufweisen, die der jeweiligen Kerbe folgt, wenn sie einer Bewegung im Uhrzeigersinn, d. h. in Richtung des Pfeiles 38, unterworfen werden. Die Einschnitte 30, 32 und 34 sind gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Winkelabstand von etwa 120° zueinander angeordnet und repräsentieren Indexstellungen, in denen die Nockenscheibe nach ihrer Drehung um die Achse 12 in einer noch zu beschreibenden Art und Weise verriegelt wird.

Obgleich nicht vollständig in der Zeichnung dargestellt, ist die Vorrichtung, die die Nockenscheibe 10 umfaßt, in diesem Fall ein Betrachtungsgerät, durch das eine einen Film enthaltende Kassette behandelt und zum Zwecke der Betrachtung projiziert und dann zurückgespult werden kann, mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor versehen, dessen Abtriebswelle 4-0 drehbar um eine Achse 4-2 ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann die Motorwelle 4-0 über eine Riemenscheibe 4-4 und einen Riemen 46 mit weiteren Baugruppen, beispielsweise einem Verschluß, einer Filmfortschaltvorrichtung und einer Spulenantriebsvorrichtung gekuppelt sein. Diese Baugruppen sind in der Zeichnung nicht dargestellt, weil sie im Hinblick auf den Nockenscheibenindex- und Verriegelungsmechanismus irrelevant sind. Es ist jedoch aus der Beschreibung ersichtlich, daß die Antriebsmotorwelle 40 kontinuierlich in einer Richtung gedreht wird, während die Vorrichtung arbeitet, in der die

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Nockenscheibe eingebaut ist.

Die Indexdrehbewegung der Nockenscheibe 10 wird über eine Verklinkungsvorrichtung bewirkt, die allgemein in Fig. 1 und 3 der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 50 versehen ist. In yig. 3 sind die einzelnen Bestandteile des Klinkengetriebes 50 übersichtlich dargestellt. Danach besitzt das Getriebe ein einstückig geformtes Klinkenorgan 52, welches mit einem Schwenknabenabschnitt 54- ausgerüstet ist, der axial von einem Ritzelgehäuseabschnitt 56 vorsteht und an seinem vorstehenden Ende einen Radialarm 58 aufweist. Der Radialarm 58 trägt seinerseits eine einstückig damit hergestellte Klinkengetriebeachse 60, die auf der Achse 61 zu liegen kommt. An dem Radgehäuseabschnitt 56 schließt an einer Seite ein bogenförmiges Folgeorgan 62 an, welches einen radialen Fortsatz am freien, dem Nabenabschnitt 54-entgegengesetzten Ende aufweist. Ebenso steht ein Flansch 64 radial vor, der eine Abheblasche 66 besitzt, die auf einer Seite nach außen vorsteht und ein Nockenfolgeorgan 68 aufweist, das in Gegenrichtung nach innen vorsteht. Der Radgehäuseabschnitt 56 erstreckt sich von seiner gegenüberliegenden Seite durch einen ähnlich gestalteten Federabschnitt 70, der an seinem freien Ende einen Anschlagflansch und einen Laschenansatz 72 aufweist. Ein Klinkenrad 74- mit einer Friktionsantriebsrolle 76 steht konzentrisch von dem Rad 74- vor und ist auf der Achse 60 so gelagert, daß es mit einem Antriebsritzel 78 kämmt, welches konzentrisch im Gehäuseteil 56 untergebracht ist.

In Fig. 1 ist die Klinkenanordnung 50 in ihrer fertig montierten Stellung relativ zu der Programmierungsnockenscheibe 10 dargestellt. Das Ritzel 78 ist drehfest auf der

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Motorantriebswelle 40 in der Achse 42 aufgesetzt. Der Verklinkung skörper 52 ist mittels des Nabenteils 54 auf der Motorwelle 40 frei drehbar. Ein Betätigungsmagnet 80 wird von der Chassiswand 16 derart getragen, daß sein Anker 82 unter der Lasche 66 liegt, die einstückig mit dem Ende des bogenförmigen Auslegerteils 62 verbunden ist. Die Lasche 72 liegt unter dem Umfangsflansch und dem Umfangsband 24, so daß die Elastizität der bogenförmigen Blattfeder 70 eine Vorspannung auf das Nockenfolgeorgan 68 ausübt und dieses in die axiale Kulissenführungsspur 28 eindrückt und demgemäß auch in die Kerben JO, 32 und 34· hinein. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Laufrolle 76 (Fig. 1) von dem Umfangsreifen 24 der Programmierungsnockenscheibe 10 distanziert ist.

Wenn sich die Motorwelle 40 im Uhrzeigersinn dreht, um das Ritzel im Gegenuhrzeigersinn anzutreiben und um das Klinkenrad 74- im Gegenuhrzeigersinn anzutreiben, dann kann sich die Nockenscheibe 10 nicht drehen, weil die Antriebsreibrolle 76 vom Umfangsband 24 entfernt liegt und weil der Verklinkungsansatz 68 in einer der Kerben 30, 32 und 34 liegt. Wenn der Elektromagnet 80 jedoch kurzzeitig erregt wird und dabei der Anker 82 die Lasche 66 lüftet, um das Verklinkungsorgan 52 um die Achse 42 zu verschwenken, dann wird der Verklinkungsansatz 68 aus der Verklinkungskerbe ausgehoben und die Reibrolle 76 wird in Eingriff mit dem Umfangsband 24 gebracht. Sobald der Nockenfolgeansatz 68 eine Rampe 36 erreicht, kann der Elektromagnet entregt werden, ohne daß die Reibrolle 76 mit dem Umfangsband 24 außer Eingriff käme, weil das Nockenfolgeorgan 68 in der Axialkulisse 28 derart geführt wird, daß die Reibrolle im Eingriff mit dem Umfangsband verbleibt. Sobald der

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Nockenfolgeansatz 68 die nächste Indexkerbe erreicht, fällt jedoch dieser Nockenfolgeansatz in die Klinke ein, wodurch wiederum die Reibrolle 76 vom Umfangsband 24 abgehoben wird. Wenn es erwünscht ist, an einem der Einschnitte vorbeizulaufen, ist es nur nötig, den Elektromagneten 80 in erregter Stellung zu halten, während einer der betreffenden Einschnitte 30, 32 oder 34 an dem Nockenfolgeansatz 68 vorbeiläuft, bis dieser Ansatz wieder durch die Rampenoberfläche 36 aufgenommen wird.

Daraus ergibt sich, daß die Erfindung eine höchst einfache und dennoch äußerst wirksame Programmierungsnockenscheibe mit Index- und Verklinkungsmechanismus schafft, wodurch die gestellten Forderungen in zweckmäßigster Weise erfüllt werden. Abwandlungen können getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

28UÜ337

Patentansprüche

G ^NIndexmechanismus, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

ein Programmierungsorgan besitzt Mittel, um eine äußere Antriebsoberfläche und eine innere Kulissenführung zu bilden, welch letztere von der äußeren Antriebsoberfläche im Abstand angeordnet ist, wobei die innere Kulissenführung Einschnitte aufweist, die im Winkelabstand zueinander angeordnet sind und aufeinanderfolgende Indexstellungen definieren;

eine Antriebswelle liegt in einer ersten Achse parallel und im Abstand zu der äußeren Antriebsoberfläche;

ein Klinkenorgan ist um die erste Achse schwenkbar gelagert ;

eine von der Klinke getragene Reibrolle ist mit dieser um die erste Achse verschwenkbar und um eine zweite Achse parallel und im Abstand zu der ersten Achse und der äußeren Antriebsoberfläche schwenkbar;

mit der Klinke und der Reibrolle ist ein Ausleger schwenkbar, der einen Klinkenansatz definiert, der in die innere Kulissenführung eingreift, wobei der Klinkenansatz in bezug auf die innere Kulissenführung, die erste Achse und die Reibrolle so angeordnet wird, daß eine Schwenkbewegung der Klinke auf der ersten Achse im Sinne eines Reibungseingriffs zwischen der äußeren Antriebsoberfläche und der Reibrolle aufrechterhalten bleibt, wenn der Klinkenansatz in der Kulissenführung

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läuft, während die Reibrolle von der äußeren Antriebsoberfläche abgehoben wird, wenn der Klinkenansatz in
einen der Einschnitte zu liegen kommt;

es sind Mittel vorgesehen, um den Klinkenansatz aus den Einschnitten zu heben und die Klinke auf der ersten
Achse zu verschwenken, um die Reibrolle wieder in Eingriff mit der äußeren Antriebsoberfläche zu bringen;

es sind Mittel vorgesehen, die antriebsmäßig die Reibrolle mit der Antriebswelle verbinden.
2. Indexmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierungsorgan drehbar ist, daß die äußere Antriebsoberfläche kreisförmig ist und Mittel
enthält, um die kreisförmige Antriebsoberfläche um eine dritte Achse drehbar zu lagern, die von der ersten und zweiten Achse distanziert liegt.
3. Indexmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger von einem bogenförmigen Arm gebildet wird, der konzentrisch zu der zweiten Achse
liegt.
4. Indexmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klinkenorgan Mittel aufweist, um den Klinkenansatz in Eingriff mit der inneren Kulissenführung
und in die Einschnitte hinein vorzuspannen.
5. Indexmechanismus nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannmittel von einem elastischen bogenförmigen Armabschnitt gebildet werden, der an einem Ende des Klinkenorgans befestigt ist und an seinem

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anderen Arm einen Ansatz trägt, der in die Kulissenführung eingreift.
6. Indexmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Armabschnitt einstückig mit der Nabe hergestellt ist.
7. Indexmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger und der elastische Arm bogenförmig ausgebildet sind und konzentrisch zur dritten Achse auf diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
8. Indexmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß er ein erstes Zahnrad (78) aufweist, welches auf der Welle (40) drehfest aufgesetzt ist, und daß ein zweites Zahnrad (74-) konzentrisch zu der Reibrolle (76) vorgesehen ist, welches mit dem ersten Zahnrad kämmt, um die Reibrolle mit der Antriebswelle zu verbinden.