DE426808C - Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Kinofilms - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. MÄRZ 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 426808 KLASSE 57a GRUPPE 39

Arnold Poulsen und Axel Carl Georg Petersen in Kopenhagen.

Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Kinofilms.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1925 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni ig 11 die Priorität auf Grund der Anmeldungen in den Vereinigten Staaten von Amerika vom Q. Juli 1924 und in Frankreich

vom 26. März 1925 beansprucht.

Zur Regehing der Geschwindigkeit, mit welcher ein Film in einem Kinematographen vorwärts bewegt wird, hat man schon die Be-

stante Bewegungsgeschwindigkeit des Films unabhängig von geringen Schwankungen der Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus 10

nutzung eines Schwungrades vorgeschlagen, I zu erzielen, muß die Masse des Schwungrades das mit einer Rolle gekuppelt ist, um die ! derart sein, daß es während zeitweiser geherum der Film läuft. Um mittels eines ; ringer Veränderungen in der Antriebskraft solchen Regelungsmechanismus eine kon- ί die Bewegungsgeschwindigkeit aller dreh-

baren Teile des Apparates aufrechterhält und den Antrieb verzögert, wenn dieser mit größerer Geschwindigkeit zu laufen bestrebt ist. Diese Bedingungen sind in der Praxis schwer zu erfüllen.

Die Erfindung besteht darin, eine konstante Bewegungsgesctrwindigkeit eines kinematographischen Films und insbesondere eines akustischen Films auf einem Teil seines ίο Weges durch den Kinematographen, besonders auf dem Wege am Bildfenster vorbei, dadurch zu schaffen, daß die oben angegebene Rolle nicht zwangläufig durch das Antriebswerk, sondern nur durch Reibung von dem Film angetrieben wird, und daß ein Zwischenglied die Schleife gespannt hält, die der Film zwischen der mit dem Schwungrad gekuppelten, von dem Film angetriebenen und einer durch den Antriebsmechanismus bewegten Rolle bildet. Dieses Zwischenglied verhindert, daß geringe zeitweise Veränderungen oder Schwankungen der Antriebskraft und so auch der Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus auf den Teil des Films übertragen werden, der das Bildfenster des jeweiligen Apparates passiert, wodurch plötzliche und ständige Schwankungen in der Geschwindigkeit des Antriebsmotors nur allmählich auf das Schwungrad und den einlaufenden Teil des Films übertragen werden, so daß die Spannung des letzteren keine plötzliche Vergrößerung erfährt, sondern allmählich zunimmt, und so ein Zerreißen oder Brechen des Films vermieden wird. Das Zwischenglied kann aus einer Rolle oder einer ähnlichen Anordnung bestehen, die einen nachgiebigen oder federnden Druck auf den Teil des Films zwischen den genannten beiden Mechanismen ausübt und diesen Teil des Films in Form einer Schleife spannt. Während zeitweiser kurzer Schwankungen der Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus rufen dieselben eine Kürzung oder Verlängerung der genannten Schleife in dem Film hervor, wodurch die Lage des Zwischengliedes verändert wird, ohne jedoch eine merkliche Zunahme der Spannung des Films herbeizuführen. Aus diesem Grunde können nur sehr geringe und praktisch bedeutungslose Geschwindigkeitsschwankungen des Schwungrades eintreten, wobei das letztere, wie oben erwähnt, durch den Film angetrieben wird. Die Geschwindigkeit des Teiles des Films, der gegen die mit dem Schwungrad gekuppelte Rolle hinläuft, wird daher praktisch konstant bleiben. Wenn zeitweise Geschwindigkeitsschwanktmgen eine Ver- ! änderung der Filmförderung nach dem Antriebsmechanismus verursachen, so wird diese durch eine \'eränderung der Länge der durch den Film gebildeten Schleife ausgeglichen.

Bei Inbetriebsetzung von Apparaten der in Rede stehenden Art werden die verschiedenen beweglichen Teile derselben mit Ausnahme des Schwungrades sehr schnell bis auf ihre normale Geschwindigkeit beschleunigt, während es eine relativ lange Zeit erfordern wird, um das Schwungrad auf seine Endgeschwindigkeit zu bringen, und zwar wegen der Trägheit dieses Rades. Das Schwungrad muß nun durch den Film allein beschleunigt werden, und weil dieser sehr schnell seine Endgeschwindigkeit anzunehmen bestrebt ist, so wird der Film auf der genannten Rolle gleiten, wodurch eine Abnutzung des Films verursacht wird oder aber, wenn zur Verhinderung des Gleitens Vorkehrungen getroffen sind, der Film einer beträchtlichen Zugspannung unterworfen wird, die eine Beschädigung desselben zur Folge haben kann.

Ein besonderer Zweck der Erfindung ist die Verhinderung des Gleitens des Films auf der Rolle sowie der Ausübung eines großen mechanischen Zuges auf den Film während des Ingangsetzens des Apparates. Um dies zu erreichen, sind Mittel vorgesehen, die das Schwungrad während des Ingangsetzens zeitweise mit dem Antriebsmechanismus des Apparates kuppeln, so daß ein Drehmoment von dem genannten Mechanismus unmittelbar auf das Schwungrad übertragen wird, sowie des weiteren auch noch solche Mittel, die automatisch oder von Hand die Kupplung zwischen dem Schwungrad und dem genannten Mechanismus auslösen, wenn das Rad seine Endgeschwindigkeit ungefähr erreicht hat.

Durch diese Anordnung wird -die Zeit, die für die Beschleunigung des Schwungrades erforderlich ist, sehr kurz, und der Film wird weder auf der Filmantriebsrolle gleiten noch Zugbeanspruchungen unterworfen werden, i die ihn zerreißen könnten.

Die Mittel zur Steuerung der Kupplung zwischen dem Schwungrad und dem Antriebsmechanismus des Apparates können solcherart sein, daß die Kupplung entweder beim Anhalten des Mechanismus oder beim Anlassen des Antriebsmotors des Apparates automatisch hergestellt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. In dieser veranschaulichen

Abb. ι einen Zuführungs- und Regelungsmechanismus in Seitenansicht und

Abb. 2 eine Einzelheit desselben im vergrößerten Maßstab in Vorderansicht.

Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform des Alechanismus mit Steuerungsmitteln, die das Schwungrad mit der Antriebsvorrichtung des Apparates kuppeln, wenn dieselbe angehalten

wird, und die Kupplung automatisch auslösen, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schwungrades bis zu einem geeigneten Betrage zugenommen hat.

Abb. 4 veranschaulicht schematisch die Steuerung in einem größeren Maßstab, und Abb. 5 ist ebenfalls im vergrößerten Maßstab ein Längsschnitt durch ein Schwungrad und eine Kupplung.

ίο Abb. 6 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Verlangsamung oder Verzögerung des Schwungrades beim Stillsetzen des Apparates.

Laut Abb. ι wird ein Film ι in Pfeilrichtung durch einen Antriebsmechanismus angetrieben, der aus einem Stiftrad io bekannter Ausführung besteht, und läuft um eine Rolle4 mit rauher Oberfläche. Das Radio wird beispielsweise durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben, und zwar in solcher Weise, daß es sich mit annähernd gleichförmrger Geschwindigkeit dreht. Infolge der Reibung zwischen dem Film ι und der Oberfläche der Rolle 4 wird der Film diese Rolle drehen und so das mit ihr verbundene Schwungrad 6 antreiben, das in bekannter Weise dazu dient, die Drehgeschwindigkeit der Rolle 4 gleichförmig zu erhalten. Zur Verhinderung des Gleitens des Films auf der Rolle 4 wird der Film gegen die Fläche der Rolle mittels mit Gummiüberzug versehener Rollen 12 gedrückt, die unter der Wirkung einer Feder stehen und von denen jede teilweise auf der Rolle 4 und teilweise auf dem Film ι läuft, wie dies aus Abb. 4 zu ersehen ist, in der aus Gründen der Klarheit die Rollen 12 von dem Film etwas abgehoben dargestellt sind. Die Rollen 12 sind in dem Ende eines drehbaren Armes 32 gelagert, der unter Wirkung einer Feder 13 steht.

Der Teil des Films 1, der zwischen der Rolle 4 und dem Stiftrad 10 liegt, läuft in einer Schleife über eine Rolle 7, die in dem Ende eines drehbaren Armes 8 gelagert ist, der derart unter der Wirkung einer Feder 15 steht, daß die Rolle 7 einen nachgiebigen Druck auf den Film ausübt.

Wenn aus dem einen oder anderen Grunde die Drehgeschwindigkeit des Rades 10 zeitweise zunimmt, so hat dies zur Folge, daß pro Sekunde mehr Film zu dem Rad 10 gelangt als vorher, wodurch die Länge der Schleife verringert wird und der Arm 8 mit der Rolle 7 in Richtung des in Abb. 1 angegebenen Pfeiles 40 schwingt. Die erhöhte Zufuhr des Films zu dem Rade 10 wird sich daher, wenn die Geschwindigkeitserhöhung nur zeitweise eintritt, in einer Kürzung der Schleife äußern, ohne daß eine bemerkenswerte Veränderung der-Zugspannung auf den Film einträte.

Wird die Geschwindigkeit des Stiftrades 10 verringert, so wird der Arm 8 mit der Rolle 7 derart ausschwingen, daß die Länge der Filmschleife entsprechend der verringerten Filmförderung nach dem Rade 10 zunimmt. Wird die Geschwindigkeit des Rades 10 wieder normal, so wird der Arm 8 allmählich in die Lage nach Abb. 1 zurückschwingen, wobei die Schleife wieder allmählieh auf ihre normale Länge gekürzt wird. Durch geeignete Wahl der Größe des Schwungrades ist es möglich, mittels desselben die Bewegungsgeschwindigkeit des Films während der Periode praktisch konstant zu halten, während welcher eine Geschwindigkeitsverringerung von gewisser Dauer eintritt, und bis die Filmschleife wieder auf ihre normale Länge zurückgeführt ist. Dadurch, daß man der Filmschleife eine geeignete Größe gibt, kann man den Ausgleich irgendwelcher. Schwankungen oder Veränderungen der Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus innerhalb gewisser Grenzen ermöglichen, die während normaler Arbeitsbedingungen nicht überschritten werden, so daß man eine gleichförmige Fördergeschwindigkeit des Films erzielt. Tritt eine plötzliche große Zunahme oder eine ständige Zunahme in der Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus auf, so wird die Filmschleife beträchtlich gekürzt, und der Arm 8 wird in der Richtung des in Abb. 1 angegebenen Pfeiles 40 schwingen. Der Druck der Rolle 7 gegen den Film wird aber durch die Feder 15 allmählich vergrößert, und infolgedessen wird diese Feder einen allmählich wachsenden Widerstand gegen eine Kürzung der Filmschleife bieten. Dies hat zur Folge, daß die Spannung der Filmschleife und auf diese Weise auch die Zugspannung in dem Teil des Films zwischen der Rolle 4 und dem Rade 10 allmählich größer werden, so daß die Geschwindigkeit des Schwungrades allmählich zunehmen wird, bis ein neuer Gleichgewichtszustand zwischen der Antriebskraft und dem Widerstand gegen die Bewegung der drehbaren Teile hergestellt ist, entsprechend der neuen Geschwindigkeit, auf welche der Antriebsmechanismus sich selbst einstellt.

Auf diese Weise werden plötzliche und ständige Erhöhungen in der Geschwindigkeit allmählich auf das Schwungrad und den Teil des Films übertragen, der gegen die Rolle 4 hin läuft, ohne daß solche Geschwindigkeitserhöhungen irgendwelche plötzliche und unerwünschte Vergrößerungen der Spannung des Films verursachen würden. Die Größe des Schwungrades 6 ist unabhängig von der Masse und Bewegungsenergie der anderen drehbaren Teile und hängt nur ab von der Dauer der auszugleichenden Geschwindig-

keitsschwankungen und den Reibungswiderständen, die in dem Bildfenster 3 sowie in den Lagern der drehbaren Teile auftreten, sowie der Spannungszunahme der Feder 15, die durch die Drehung in der Richtung des Pfeiles 40 verursacht wird. Die Masse des Schwungrades wird so gewählt, daß dasselbe innerhalb des Zeitraumes, in dem eine auszugleichende Geschwindigkeitsänderung auftritt, imstande ist, die Geschwindigkeit der Rolle 4 praktisch konstant zu halten.

Anstatt einer Rolle 7 kann auch irgendein anderes geeignetes Glied benutzt werden, das nachgiebig gegen den Film liegt und dieselben Dienste wie die Rolle 7 ausübt.

Bei Aufnahme- oder Wiedergabeapparaten, bei denen der Film in der beschriebenen Weise \-orwarts bewegt wird, wird der Film während des Ingangsetzens beträchtlich schneller beschleunigt werden als das Schwungrad, was ein Gleiten des Films auf der Filmantriebsrolle 2 zur Folge haben wird. Um dieses zu vermeiden, wird das Schwungrad gemäß der Ausführung nach Abb. 3 bis 5 mit dem Antriebsmechanismus des Apparates während des Ingangsetzens zeitweise gekuppelt. Bei dieser Ausführung ist 17 ein Fliehkraftregler, der auf einer Welle 16 sitzt, die mit dem Antriebsmechanismus des Apparates in geeigneter Weise ständig gekuppelt ist, so daß die Welle gleichzeitig mit den Rollen 10 und 2 angetrieben wird. Der Regler 17 steuert einen Ausrückhebel 20, dessen einer Arm in die Führungsmuffe 18 des Reglers eingreift, während das Ende seines anderen Armes in den Ausrückring 21 einer Kupplungsvorrichtung eingreift (Abb. 4), die aus dem genannten Ring 21, einem Zahnrad 26 und einer Reibungsscheibe 22 besteht, welch letztere mit einem konischen Teil 25 der Nabe des Schwungrades 6 zusammengreifen kann.

Das Zahrad 26, der Ring 21 sowie die Kupplungsscheibe 22 sind durch Schrauben 23 miteinander verbunden und sitzen auf einer gemeinsamen Nabe 32 auf der Welle 5 des. Schwungrades 6, wobei sich die Nabe auf der Welle drehen und achsial verschieben kann. Das Zahnrad 26 wird von dem Antriebsmechanismus des Apparates in geeigneter, nicht dargestellter Weise angetrieben und kann in ein Zahnrad oder eine Schnecke 31 auf der Welle 16 eingreifen, wie dies aus Abb. 3 zu ersehen ist.

Wenn der Apparat nicht in Gebrauch ist, so nimmt die Kupplungsvorrichtung 21, 22, die Lage nach Abb. 5 ein, in der die Scheibe 22 mit dem konischen Teil 25 der Nabe des Schwungrades in Eingriff sich befindet.

Wird der Apparat in Betrieb gesetzt, so wird das von dem nicht dargestellten Antriebsmechanismus angetriebene Zahnrad 26 die Welle 16 mit dem Regler 17 drehen, die Kupplung und das Schwungrad antreiben und letzteres zwingen, dieselbe schnelle Drehung wie die anderen drehbaren Glieder des Apparates anzunehmen. Der Film wird daher nicht auf der Rolle 4 gleiten, die auf der Welle 5 des Schwungrades 6 sitzt.

Mit der Zunahme der Drehgeschwindigkeit während der Ingangsetzung wird der Regler 17 seine Führungsmuffe 18 längs der Welle 16 allmählich in der Richtung des in Abb. 4 eingezeichneten Pfeiles 19 verschieben und hierdurch den Hebel 20 zu einer Drehung um den Punkt 33 veranlassen. Hat die Drehgeschwindigkeit annähernd ihre Endgröße erreicht, so wird der Regler 17 den Hebel 20 bis zu einem solchen Grade gedreht haben, daß er den Ausrückring 21 in Richtung des Pfeiles a (Abb. 5) bewegt, wodurch die Kupplungsscheibe 22 außer Eingriff mit dem Teil 35 des Schwungrades 6 gebracht wird. Die Kupplungsvorrichtung 21, 22, 26, 32 wird sich dann auf der Welle 5 drehen, ohne diese mitzunehmen. Das Schwungrad 6 wird darauf durch den Film 1 angetrieben, der über die Reibungsrolle 4 läuft, und hierbei auf seine normale Geschwindigkeit gebracht werden. Durch diese Anordnung wird der Film keiner Gleitbewegung auf der Rolle 4 oder zerstörenden mechanischen Beanspruchungen unterworfen.

Wenn der Apparat außer Betrieb gesetzt wird, wird der Regler während der Verlangsamung den Hebel 20 zwingen, sich in einer dem Pfeil 19 entgegengesetzten Richtung zu drehen, der dann bei Verringerung der besagten Geschwindigkeit bis auf eine gewisse Größe den Ring 21 gegen das Schwungrad hin verschieben und hierdurch die Kupplungsscheibe mit dem Teil 25 der Nabe des Schwungrades in Eingriff bringen wird.

Der Antriebsmechanismus des Apparates wird nun relativ schnell langsamer laufen, jedoch wird infolge der Trägheit des Schwungrades noch eine beträchtliche Zeit vergehen, bevor das Rad zur Ruhe kommt. Eine Verlangsamung des Antriebsmechanismus veranlaßt den Regler 17, den Hebel 20 so zu drehen, daß dieser die Kupplung 22 in Eingriff mit dem Schwungrad bringt, das sich aber infolge seiner langsamen Verzögerung in dem Augenblick, wo die Kupplung stattfindet, mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dreht. Die Kupplung wird daher mit einem Stoß erfolgen, der eine Beschädigung der Kupplung oder irgendeines damit verbundenen Teiles des Mechanismus verursachen kann. Um iao dies zu verhindern, kann eine Bremse (Abb. 6) vorgesehen werden, die durch eine

Feder 30 mit dem Umfang des Schwungrades 6 in Zusammengriff gebracht wird, wenn der Apparat stillgesetzt werden soll, wodurch die Drehung des Rades wirksam verzögert und ein schnelles Anhalten erzielt wird. Die Bremse 29 wird durch einen Elektromagneten 27 gesteuert, dessen Kern 28 mit ihr verbunden ist. Die Erregung des Elektromagneten wird beispielsweise durch den Strom des Antriebsmotors des Apparates bewirkt, derart, daß der Kern 28 automatisch betätigt und hierdurch die Bremse 29 beim Anlassen des Motors außer Eingriff mit dem Schwungrad gebracht wird.

Wird der Motorstrom ausgeschaltet, so gibt der Elektromagnet den Kern 28 frei, worauf die Federn 30 die Bremsvorrichtung 29 automatisch mit dem Umfang des Schwungrades in Zusammengriff bringen.

In dem Fall, wo die Kupplung 21, 22, 26 von Hand anstatt durch den Regler 17 gesteuert wird, geschieht dies mittels eines Handhebels, der mit der Anlaßvorrichtung für den jeweiligen Antriebsmotor verbunden sein kann, und zwar z. B. mit dem Schalter derselben, so daß die Kupplung 22 gleichzeitig mit dem Anlassen des Motors in Zusammengriff mit dem Schwungrad gebracht wird.

Claims (10)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Bewegungsgeschwindigkeit eines Films auf einem Teil seines Weges durch den Kinoapparat, die mit einer Antriebsrolle für den Film sowie einem Schwungrad versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Film angetriebene Rolle (4) mit dem Schwungrad (6) gekuppelt ist und ein einstellbares Glied (7) mit dem Teil des Films zusammengreift, der zwischen der Antriebsrolle (10) und der getriebenen Rolle (4) liegt, und auf diesen Filmteil einen nachgiebigen Druck ausübt, der den Film veranlaßt, über das Glied (7) von der getriebenen auf die treibende Rolle in einer Schleife zu laufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Rolle (4) ihren Antrieb von dein Film lediglich durch Reibung erhält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Glied aus einem Hebel, einer an einem Ende desselben gelagerten Rolle (7) sowie Druckmitteln (15) besteht, die die Rolle mit nachgiebigem Druck gegen den Teil des Films, der zwischen der treibenden und getriebenen Rolle liegt, andrücken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Film mit der mit dem Schwungrad (6) gekuppelten Rolle (4) durch gummiüberzogene Rollen (12) in Eingriff gehalten wird, die teilweise gegen die Rolle (4) und teilweise gegen den Film gedrückt werden, um zwischen dem Film und der getriebenen Rolle (4) eine beträchtliche Reibung zu sichern, durch die ein Gleiten des Films auf der Rolle (4) verhindert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (6) während des Anlaufens mit dem Antriebsmechanismus der Vorrichtung durch eine Kupplung gekuppelt ist, die automatisch oder von Hand ausgerückt wird, wenn die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades annähernd bis auf ihren Endwert gestiegen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung durch einen Handhebel gesteuert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Kupplung durch einen Fliehkraftregler (17) stattfindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit einer Bremse (29) versehen ist, die, wenn die Vorrichtung stellgesetzt werden soll, mit dem Umfang des Schwungrades (6) in Zusammengriff gebracht wird und eine Verlangsamung des Umlaufs des Schwungrades bewirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse durch eine elektromagnetische Vorrichtung gesteuert wird, die sie automatisch außer Zusammengriff mit dem Schwungrad bringt, wenn der Antriebsmotor angelassen wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ein- und Ausrückung der Kupplung steuernde Handhebel mit der Anlaßvorrichtung oder dem Stromschalter des Antriebsmotors in Eingriff steht, so daß der Motor automatisch angelassen wird, wenn die Kupplung in Zusammengriff mit dem Schwungrad gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.