DE3050465C2

DE3050465C2 - Antriebsanordnung

Info

Publication number: DE3050465C2
Application number: DE19803050465
Authority: DE
Inventors: Engelbert Dipl.-Ing. 8000 München Fließer; Ewald Ing.(Grad.) Schulze
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1983-12-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Lesegerät für einen auf einer Spule aufgewickelten Mikrofilm, wobei eine Aufwickelspule und eine Abwikkelspule jeweils mit einem eigenen Gleichstrom-Wikkelmotor mit zueinander entgegengesetztem Drehsinn verbunden sind, wobei der Abwickelmotor über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle verbunden ist.

Eine solche Antriebsanordnung ist aus der US-PS 24 12 551 bekannt. Diese bekannte Antriebsanordnung weist einen von Hand einstellbaren Widerstand auf, der bei allen in der US-PS gezeigten Ausführungsformen von Hand verstellbar ist, und zwar zur Anpassung bzw. Einstellung der Filmtransportgeschwindigkeit bzw. der Drehmomente der Motoren in Abhängigkeit vom jeweiligen Wickelzustand der Filmwickel der Auf- und Abwickelspule. Zur Erzielung einer konstanten Transportgeschwindigkeit wird durch Verstellung der mit den Motoren in Reihe geschalteten Widerständen das Zug- und Gegendrehmoment entsprechend eingestellt. Diese Maßnahme beinhaltet demnach die dynamische Anpassung der Drehmomente des aufwickelnden und abwickelnden Motors von Hand durch die Bedienungsperson. Hierdurch wird der jeweils sich ändernde Wickeldurchmesser kompensiert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein Lesegerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß trotz einfachen Aufbaus ein sehr günstiges Laufverhalten im Schnellgang erzielt wird und die Transportgeschwindigkeit des Films mit zunehmender Abwicklung des Films nicht über einen vorgegebenen Wert ansteigt, um hierdurch ohne Eingreifen einer Bedienungsperson ein Reißen des Films bei Erreichen des Filmendes zu verhindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Stromkreis des abwickelnden Motors für den Betriebszustand des im Schnellgang bewegten Filmes ein vorgegebener Festwiderstand eingeschaltet wird, der bei einem angenommenen Wickeldurchmesser-Verhältnis von 1 :2 bis 1 :4 zwischen dem Durchmesser des leeren und vollen Spulenwickels um den Faktor 2 bis 20 größer ist als der Innemviderstand des jeweils abwickelnden Wickelmotors. Durch diese Gegenstrombremsung wird erreicht, daß die Transportgeschwirdigkeit des Filmstreifens mit zunehmender Filmlänge nicht erhöht, sondern abgesenkt wird. Da mit zunehmender Filmlänge der Wickeldurchmesser der Aufwickelspule zunimmt, während der Wickeldurchmesser der Abwikkelspule abnimmt, nimmt die Drehzahl der Abwickelspule zu. Folglich erhöht sich auch die Gegen-EMK des gegensinnig bestromten Abwickelmotors. Die Folge ist, daß die EMK des Abwickelmotors und die eingeprägte Spannung des Abwickelmotors sich addieren und mit höher werdender Drehzahl zu einer Erhöhung des durch den Motor fließenden Bremsstromes führen. Je kleiner nun der Widerstandswert des festen Widerstandes im Verhältnis zum Wert des Innenwiderstandes des Abwickelmotors ist, desto größer ist auch der maximale Bremsstrom.

Bei aus der DE-OS 23 Ol 002 bekannten Vorrichtung werden Tachogeneratoren in Verbindung mit elektronischen Regelungen verwendet, um auf diese Weise mittels einer Vergleichseinrichtung eine gewünschte Filmgeschwindigkeit zu erreichen. Diese bekannte Regelschaltung ist sehr kompliziert und aufwendig.

GemäC weiterer Ausgestaltung ist bei einem angenommenen Wickeldurchmesser-Verhältnis von 1 :2,5 zwischen leerer und voller Wickelspule der Vorwiderstand für den jeweils abwickelnden Wickelmotor um den Faktor 5 bis 8 größer als der Motorinnenwiderstand. Bei dem vorgenannten festen Wickeldurchmesser-Verhältnis von 1 :2,5 erweist sich dieser Wider-Standsbereich als günstig, um bei Erreichen des Filmendes eine ausreichend abgesenkte Filmgeschwindigkeit zu erhalten, bei der ein Reißen des Filmes verhindert wird. Dieser Vorwiderstandsbereich weist darüber hinaus den Vorteil auf, daß mit zunehmender Filmabwicklung zunächst die Transportgeschwindigkeit des Filmes ansteigt, um dann über einen großen Filmlängenbereich nahezu konstant zu bleiben. Erst im Bereich des Filmendes sinkt dann die Filmtransportgeschwindigkeii entsprechend ab.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Filmbewegung und der daran beteiligten Motoren, Fig. 2 eine Steuerschaltung und

F ig. 3 Kennlinien für die Drehzahl und Filmtransportgeschwindigkeit.

Gemäß Fig. 1 läuft ein Film von einem Filmvorrat 6 auf einer Abwickelspule 5 (Fangspule) über Umlenkrollen 9 zu einer Aufwickelspule 4, wobei die Projektion des Mikrofilmbilds mittels einer Lampe 10 durch ein Abbildungsfenster 8 längs des Strahlengangs A erfolgt. , Die Aufwickelspule 4 ist mit einem Wickelmotor Mas verbunden, der auf die Spule ein Drehmoment M, ausübt. Die Abwickelspule 5 wird durch einen Wickelmotor M_Ns angetrieben, der auf die Spule ein Drehmoment Mb ausübt, welches bezüglich des Drehmoments Ma entgegengesetzten Drehsinn aufweist. Beim Schnellauf liegt der aufwickelnde Wickelmotor Mgs an 12 Volt, während der über den Film gezogene Wickelmotor Mns ein Gegendrehmoment erzeugt. Dies wird dadurch erzeugt, daß der Motor in Gegenrichtung bestromt wird, und zwar über einen Vorwiderstand. So

wird das Gegendrehmoment entsprechend eingestellt Der gewünschte konstante Geschwindigkeitsverlauf des Films wird durch die Ausnutzung der Motorkennlinie des aufwickelnden Wickelmotors Mgs und des unterschiedlichen Wickeldurchmessers und damit Drehzahl-Drehmoment-Verhältnisses beider Wickelmotoren erreicht

Gegen Filmende erhöht sich die Drehzahl des gezogenen Wickelmotors Mns um den Faktor 2J5 und die Drehzahl des aufwickelnden Wickelmotors Mas Ό wird um den Faktor 2,5 verringert

Beim Abbremsen wird durch Zurückdrehen eines Bedienungsknopfes der aufwickelnde Wickelmotor Mns abgeschaltet und der gezogene Wickelmotor Mns zum schnellen Abbremsen voll an Spannung gelegt Am stromlosen Wickelmotor Mas kann nun eine EMK. abgegriffen werden, mit deren Hilfe über eine Erkennungsschaltung das Erreichen einer Drehzahl η = 80 Umdrehungen je Minute festgestellt werden kann. Dabei liegt die Bremszeit je nach Wkkeldurchmesser zwischen 30 und 90 ms. Um zu verhindern, daß der bremsende Motor den Film anschließend in die Gegenrichtung beschleunigt wird der Motor Mns kurz vor Filmstillstand bei einer vorgegebenen unteren Drehzahl, die sehr klein ist gegenüber der Drehzahl von 80 Umdrehungen je Minute, abgeschaltet und abhängig von der ermittelten EMK. über einen Operationsverstärker ein erster Hubmagnet Mg\ erregt der über eine Rolle 1 den Film gegen eine angetriebene Transportrolle 2 drückt. Der Wickelmotor Mns kann somit den Film nicht in entgegengesetzter Richtung ziehen.

Im Stillstand werden außerdem die beiden Wickelmotoren Mcsund Mns jeweils über einen Vorwiderstand an Spannung gelegt Der dabei erhaltene Filmzug gewährleistet die erforderliche Abbildungsschärfe.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird keine elektronische Regelung auf konstante Motordrehzahl verwendet, sondern durch geeignete Wahl von Motorkennlinie, Vorwiderstand und Spannung ein gewünschter Geschwindigkeitsverlauf erreicht, wobei komplexe Regelschaltungen entfallen. Trotz hoher Transportgeschwindigkeit im Schnellgang wird ein ruckfreier Lauf bis zu kleinsten Filmgeschwindigkeiten ermöglicht. Beim Drehen des Bedienungsknopfes für die Filmgeschwindigkeit wird ein Potentiometer 22 (Fig.2) verstellt, wobei über den Potentiometerschleifer eine Spannung von +15 V bis —15 V zur Verfügung steht, die über einen Verstärker 15 an einen dritten Motor M3 für Langsamlauf gelangt. Auf eine Drehzahlregelung des dritten Motors M 3 kann dabei verzichtet werden.

Der Motorstrom des Motors Λ/3 liegt je nach Belastung zwischen 30 und 38 mA bei 14,3 V Motorspannung. Die Anlaufspannung des Motors beträgt 3 V. Die Motorspannung ist linear abhängig vom Drehwinkel des Schleifers am Potentiometer 22. Bedingt durch die hohe Übersetzung von 100 :1 zwischen dem Motor Ai 3 und der dem Motor M3 zugeordneten Transportrolle 2 ist die Motordrehzahl nach Überwindung der Anlaufspannung des Motors M3 nur noch vom Drehwinkel des Schleifers am Potentiometer 22 abhängig, jedoch praktisch nicht von Laständerungen. Als Folge der Verwendung des Motors M 3 wird ein ruckfreier Lauf im Langsamgang bis zur kleinsten Geschwindigkeit ermöglicht.

Durch Drehen des Schleifers am Potentiometer 22 bis zum linken bzw. rechten Anschlag wird ein Schalter 23 für schnellen Vorlauf bzw. ein Schalter 25 für schnellen Rücklauf geschlossen und damit der Schnellgang vorwärts bzw. rückwärts eingeschaltes.

Mit der Einschaltung des Motors M 3 über einen Verstärker 15 für Langsamlauf bei einer zugeordneten Schleiferstellung wird gleichzeitig ein Hubmagnet Mg 1 eingeschaltet, der im Langsamlauf und Stillstand des Films über eine Rolle 1 den Film gegen die vom Motor M 3 angetriebene Transportrolle 2 drückt Im Stillstand halten die beiden Wickelmotoren M/</sund Afesden Film auf Zug, wobei der Antrieb über den dritten Motor M 3 bei stromlosem dritten Motor selbstsperrend ausgebildet ist um zu verhindern, daß der Film durch unterschiedlichen Filmzug bei stromlosem Motor M 3 wegläuft Diese Selbstsperrung wird mit Hilfe der Übersetzung von 100 :1 zwischen dem Motor 3 und der Transportrolle 2 erreicht Aufgrund dieser Übersetzung ist die Filmgeschwindigkeit im Langsamlauf praktisch unabhängig von der Last so daß auf eine Drehzahlregelung wie erwähnt verzichtet werden kann.

Wird bei eingelegtem Filmmagazin und nicht eingefädeltem Film der Schleifer am Potentiometer 22 auf eine nicht dargestellte EinfädeJstellung (Anfangszustand) gebracht, so wird die Steuerschaltung gemäß Fig. 2 zurückgesetzt; außer dem Hubmagnet Mgi zieht ein weiterer Hubmagnet Mg- 2 an und der Motor M 3 läuft an. Der Hubmagnet Mg 2 bringt einen Filmabstreifer und ein zum Filmausfädeln erforderliches Rad 3 in Ausfädelstellung. Dieses Rad 2 treibt die Filmspule über Reibkontakt mit dem Film an und führt den Filmanfang über den Filmabstreifer zum Transportrollenpaar 1, 2 des Motors M3 für Langsamlauf, wobei der Wickelmotor Mns stromlos bleibt. Der Motor M 3 transportiert den Film bis zur Fangspule. Ein hinter dem Transportrollenpaar 1, 2 liegender Mikroschalter 24a schaltet den Wickelmotor Mns ein und den Hubmagneten Mg 2 ab.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung wird bezüglich ihres mechanischen Aufbaus besonders einfach, weil nicht nur eine komplexe Regelschaltung für konstante Filmgeschwindigkeit entfällt, sondern auch eine Endabschaltung der Motore nicht erforderlich ist Stattdessen wird, wie erwähnt, der erste Hubmagnet Mg 1 für die Abbremsung bei einer Drehzahl, die kleiner als 80 Umdrehungen je Minute ist, herangezogen.

Die Einschaltung des Hubmagneten Mgi erfolgt dabei abhängig von Motordrehzahl-Detektoren 11 bzw. 18, die für die beiden Wickelmotoren jV/_C5 und Mns gleich ausgebildet sind, über ein Brems-Flip-Flop 19 bzw. 21, und zwar unter Zwischenschaltung einer Schaltiogik 20 und eines Verstärkers 14, in dessen Ausgangsstromkreis der Magnet Mg 1 angeordnet ist.

Bei Beginn des Bremsvorgangs wird beim Vorlauf das Brems-Flip-Flop 19 und bei Rücklauf das Brems-Flip-Flop 21 gesetzt. Der (^-Ausgang schaltet dabei jeweils über einen Leistungsverstärker mit Strombegrenzung 17 bzw. 12 den Bremsstrom ein. Bei Vorlauf wird der Motor Mns über die Leistungsstufe 12 und bei Rücklauf der Motor MNcs über die Leistungsstufe 17 voll bestromt. Das Signal am (^-Ausgang veranlaßt über Endstufen 13 bzw. 16 die Sperrung des Filmzugs und bewirkt, daß der Hubmagnet Mg\ abgefallen bleibt. Das Brems-Flip-Flop 19 und 21 wird beim Abschalten des Schnellgangs über seinen in F i g. 2 nicht dargestellten Takteingang gesetzt und am Ende des Bremsvorgangs über den Motordrehzahl-Detektor 11 bzw. 18 zurückgesetzt. Als Motordrehzahl-Detektor wird ein Baustein IC6-558 verwendet, der in Verbindung mit einem am +Ausgang des 1C6-558 liegenden Widerstandes von beispielsweise 470 k Ω bewirkt, daß der

Nulldetektor kurz vor fvlotorbiülstarid anspricht. Durch diese Maßnahme wird die Anzugsverzögerung des Hubmagneten Mg 1 kompensiert bzw. ausgeglichen und ein ruckfreier Übergang vom Schnellauf auf Langsamlauf erreicht. Um mit Sicherheit zu vermeiden, daß der Hubmagnet Mg\ im Schnellauf anzieht, ist dem Motordrehzahldetektor eine zur Entstörung dienende Parallelschaltung aus einer Kapazität und einem antiparallel angeordneten Diodenpuar zugeordnet, wobei die Parallelschaltung über je einen Widerstand in den beiden Zuleitungen zum Motordrehzahldetektor mit diesen verbunden ist.

Der Leistungsverstärker 12 bzw. 17 ist für jeden der beiden Wickelmotoren M_G& Mns gleich ausgebildet und besitzt, da die beim Abbremsen der Wickelmotoren entstehenden Ströme den für die Wickeimotoren zulässigen Wert überschreiten, eine Strombegrenzung. Als Maß für den Motorstrom dient die am Widerstand 26 des Leistungsverstärkers abfallende Spannung. Die dem Filmzug zugeordneten Endstufen 13 und 16 weisen jeweils einen Serienwiderstand 27 und 28 auf, der den Motorstrom auf einen Wert begrenzt, daß er ein ausreichendes Filmzug-Drehmoment erzeugt.

Beim Einfädelvorgang der über den Schalter 24 für Einfädeln und einem weiteren zugeordneten Schalter 24a erfolgt, muß sichergestellt sein, daß die beiden Brems-Flip-Flops 19 und 21 zurückgesetzt sind. Durchläuft der Film das Rollenpaar 1, 2, so betätigt er den Schalter 24.3. Hierbei wird der Magnet Mg2 abgeschaltet und der Motor M^bestromt. Als Indikator des Einfädelvorgangs dient die am Hubmagneten Mg2 auftretende Spannung. Über diese Spannung wird ein in der F i g. 2 nicht angegebener Transistor durchgeschaltct, um über eine besondere Rücksetzschaltung beide Brems-Flip-Flops statisch zurückzusetzen. Dabei werden durch Induktion am Hubmagneten auftretende Spannungsspitzen mittels einer Diode abgeschnitten.
Gemäß Fig.3 ist die Drehzahl der Aufwickelspule sowie der Abwickelspule über der abgewickelten Filmlänge bzw. über der Zeit aufgetragen. Die Drehzahl der Abwickelspule bleibt zunächst annähernd konstant, während sie zum Ende hin langsam ansteigt. Mit

ίο zunehmender Drehzahl am Filmende steigt auch die Gegen-EMK des Abwickelmotors an, wodurch der den Abwickelmotor durchfließende Strom zunimmt und somit ein erhöhtes Gegenmoment erzeugt. Die Drehzahl der Aufwickelspule nimmt zum Filmende hin ab.

Gemäß F i g. 4 würde sich die Transportgeschwindigkeit des Filmes bei nicht über einen Widerstand bestromtem Abwickelmotor über die Zeit bzw. über die Filmlänge in etwa linear steigend verändern. Infolge der Bestromung des Abwickelmotors wird zum Filmende

hin die Filmtransportgeschwindigkeit verringert, da das vom Abwickelmotor erzeugte Gegenmoment mit wachsender Drehzahl dieses Motors ansteigt. Bei einem mit dem Abwickelmotor in Reihe geschalteten Vorwiderstand Rvor, dessen Wert ungefähr um den Faktor

6 größer ist als der Innenwiderstand des Abwickelmotors, ergibt sich ein Kurvenverlauf, bei dem die Fiimtransportgeschwindigkeit sich über einen weiten Bereich der Filmlänge nicht nennenswert ändern. Im Endbereich des Filmes sinkt jedoch die Filmtransport-

3(i geschwindigkeit auf einen vorgegebenen Wert ab. wodurch eine schonende Behandlung des Filmendes gewährleistet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung für ein Lesegerät für einen auf einer Spule aufgewickelten Mikrofilm, wobei eine Aufwickelspule und eine Abwickelspule jeweils mit einem eigenen Gleichstrom-Wickelmotor mit zueinander entgegengesetztem Drehsinn verbunden sind, wobei der Abwickelmotor über einen Widerstand mit einer Spannungsquellc verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des abwickelnden Wickelmotors für den Betriebszustand des im Schnellgang bewegten Films ein vorgegebener Festwiderstand eingeschaltet wird, der bei einem angenommenen Wickeldurchmesser-Verhältnis von 1 :2 bis 1 :4 zwischen dem Durchmesser des leeren und vollen Spulenwickels um den Faktor 2 bis 20 größer ist als der Innenwiderstand des jeweils abwickelnden Wickelinotors.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem angenommenen Wickeldurchmesserverhältnis von 1 :2,5 zwischen leerer und voller Wickelspule der Vorwiderstand für den jeweils abwickelnden Wickelmotor um den Faktor 5 bis 8 größer ist als der Motorinnenwiderstand.