DE449074C - Filmschaltvorrichtung fuer kinematographische Apparate - Google Patents

Description

Bei einer großen Gruppe von kinematographischen Apparaten wird die Filmschaltung durch Vorrichtungen bewirkt, welche während der Belichtungszeit stillstehen und nur während der Filmschaltperiode fortbewegt werden, und zwar in stets gleichmäßiger Richtung. Vorzugsweise steht bei solchen Apparaten eine Schaltrolle mit dem Film in Eingriff, welche durch ein Maltesergesperre seinen periodischen Antrieb erhält. Zu Beginn jeder Schaltperiode muß die Masse des Filmstreifens zwischen den Schleifen in linearer Richtung und die Masse der Schaltrolle mit Achse und Malteserkreuz in tangentialer Richtung beschleunigt werden, bis in der Mitte der Schaltperiode das Maximum der Geschwindigkeit erreicht ist. Während der zweiten Hälfte der Schaltperiode müssen diese Massen wieder bis zum Stillstand verzögert werden. Diese in jeder Schaltperiode hintereinander zu überwindenden Massenbeschleunigungen und Massenverzögerungen sind um so bedeutungsvoller, als es sich um hohe Drehzahlen handelt, die beispielsweise für das Eingriffsrad des Malteserkreuzes etwa 1000 Umdrehungen in der Minute und häufig mehr beträgt. Die vom Antrieb auf das Schaltglied übertragene Kraft steigt in der ersten Hälfte der Schaltperiode zu einem Maximum, um in der Mitte der Schaltperiode wieder auf Null herabzusinken. In der zweiten Hälfte der Schaltperiode wird überhaupt keine Kraft mehr vom Antrieb auf das Schaltrad übertragen. Letzteres sucht im Gegenteil in seiner Geschwindigkeit zu verharren und muß durch das Antriebsglied abgebremst werden. Diese Schwankung der während einer Schaltperiode von dem Antriebsglied in der Fortschaltrichtung abgegebenen Kraft wird dadurch, daß

die Massenverzögerung zum großen Teil durch die Reibung, und zwar insbesondere des Films im Bildfenster, ausgeglichen wird, keineswegs vermindert, da diese Reibung eine entsprechend höhere Kraftabgabe während der ersten Hälfte der Schaltperiode erfordert. Die Schwankungen der Kraftübertragung während jeder Schaltperiode steigern in nachteiliger Weise die bekannte ίο Schwingungserscheinung im Antrieb, bedingen eine vorzeitige und vermehrte Abnutzung der im gegenseitigen Eingriff befindlichen Bewegungsglieder und steigern das lästige Geräusch des Filmfördermechanismus.

Die gleichen ungünstigen Erscheinungen zeigen sich bei der anderen großen Gruppe von Filmschaltvorrichtungen, bei denen ein hin und her gehendes Bewegungsglied — Greifer — den Filmstreifen vermittels eines Zahneingriffes bei dem Hingang mitnimmt, während es bei dem Hergang nach Ausschaltung des Zahneingriffes den Film für die Dauer der Belichtungsperiode stillstehen läßt und selbst in die Anfangslage zurückkehrt. Solche hin und her gehenden Bewegungsglieder bestehen vorzugsweise aus einem Schlitten, der seinen Antrieb durch ein Herzstück, Exzenter o. dgl. erhält, oder auch in einem Greifergestänge, das seinen Antrieb durch eine Kurbel, einen Schwinghebel o. dgl. erhält. Bei allen diesen Bewegungsgliedern muß auf der ersten Hälfte ihres Hinganges sowohl wie ihres Rückganges ihre Massenbeschleunigung, dagegen auf der zweiten Hälfte dieser Wege umgekehrt ihre Massenverzögerung überwunden werden. Auch hierbei tritt die obenerwähnte Schwankung in der vom Antrieb aus erfolgenden Kraftabgabe ein, nur daß sie sich hier nicht auf die Dauer der Schaltperiode beschränkt, sondern sich sowohl über den Hin- wie über den Hergang erstreckt. Auch hierbei treten die gleichen nachteiligen Schwankungen im Antriebe auf, wenn sie auch durch die häufig auf der Exzenter- oder Kurbelwelle angebrachte . Schwungmasse etwas gemildert werden können. Jedenfalls aber treten im letzten Fall erst recht die schwankenden Beanspruchungen in den Eingriffstellen zwischen den auf der Schwungmassenachse sitzenden Bewegungsgliedern und den im Filmeingriff stehenden Bewegungsgliedern auf, wo sie gesteigerte Abnutzung und verstärktes Geräusch verursachen.

Die Erfindung bezweckt, diese Übelstände

dadurch zu vermindern, daß die der Massenbeschleunigung und Massenverzögerung unterworfenen Teile der Wirkung einer Feder ausgesetzt werden, welche auf die Bewegungsglieder für die Dauer ihrer Massenbeschleunigung eine Federkraft in der Bewegungsrichtung ausübt und damit die Beschleunigung unterstützt, während sie umgekehrt für die Dauer der Massenverzögerung eine gleiche Federkraft in einer der Bewegung entgegengesetzten Richtung ausübt und somit die Massenverzögerung oder die Vernichtung der lebendigen Kraft der Bewegungsglieder unterstützt. Die Federwirkung kehrt ihre Richtung im gleichen Augenblick um, in welchem die Mässenbeschleunigung in eine Massenverzögerung übergeht. Auf diese Weise wird durch die Federwirkung die vom Antrieb zu leistende Beschleunigungs- und Verzögerungsarbeit erleichtert, so daß sich ein ruhigerer Gang der ganzen Schaltvorrichtung ergibt. Auch wird hierdurch die Beanspruchung der im gegenseitigen Eingriff stehenden Bewegungsglieder und damit auch ihre Abnutzung und das auftretende Geräusch vermindert. Soweit man bisher zum teilweisen Ausgleich der Massenverzögerung die Reibung des Films im Bildfenster künstlieh gesteigert hat, erübrigt sich diese Maßnahme, wobei nicht nur der Kraftaufwand des Antriebs vermindert, sondern auch die Lebensdauer des Films erhöht wird. Ebenso können ohne Beeinträchtigung des Antriebsganges die Schwungmassen verkleinert werden, die zum Ausgleich der stark schwankenden Beanspruchung angeordnet wurden.

Die Anordnung der Federn erfolgt derartig, daß sie danach streben, die Bewegungsglieder in der Mitte ihrer jeweiligen Bewegungsstrecke festzuhalten, d. h. an der Stelle, wo sich die Massenbeschleunigung in eine Massenverzögerung umkehrt. Die Bewegungsglieder müssen auf der zweiten Hälfte ihrer Wegstrecke, während welcher sie einer Massenverzögerung unterliegen, die Spannkraft der Federn überwinden, wobei ihre eigene Verzögerung erleichtert wird. Umgekehrt befinden sich die Federn zu Beginn der Wegstrecke der Bewegungsglieder im gespannten Zustand, so daß die Federkraft während der ersten Hälfte jeder Wegstrecke die hier zu überwindende Massenbeschleunigung zu unterstützen vermag. Es leuchtet ein, daß für den vorliegenden Zweck nur solche Federn gewählt werden können, deren Schwingungsdauer verhältnismäßig niedrig ist und jedenfalls unter der Periodenzahl der Bewegungsglieder liegt_%

Abgesehen von den Schwankungen des Kraftbedarfs, welche die Massenbeschleunigungen und Massenverzögerungen sowohl während des - Hinganges wie während des Rückganges des Schaltorganes verursachen, treten innerhalb einer vollen Periode, welche sowohl den Hingang wie den Rückgang um-

faßt, noch insofern Schwankungen im Kraftbedarf auf, als der Rückgang (Leerlauf) im ganzen einen geringeren Kraftaufwand erfordert als der Hingang, welcher die Schaltung des Films veranlaßt. Zum Ausgleich dieser Schwankungen sind bereits verschiedene Abhilfmittel in Vorschlag gebracht worden, insbesondere eine Feder, welche während des Rückganges gespannt wird und

xo sich während des Hinganges (Schaltung) entspannt. Der Unterschied des Kraftbedarfs des Hinganges und des Rückganges soll hierbei das Doppelte der zum Spannen erforderlichen Kraft betragen, so daß insgesamt während des Hinganges die gleiche Kraft verzehrt wird wie während des Rückganges.

Diese Einrichtung ist jedoch nicht geeignet, den Ausgleich herbeizuführen für die Schwankungen, welche während jeder Hälfte der vollen Bewegungsperiode der Schaltorgane infolge der auftretenden Massenbeschleunigungen und Massenverzögerungen. entstehen. Zwar wird hierbei während der ersten Hälfte des Hinganges (Schaltung) durch die Feder die Massenbeschleunigung unterstützt; während der zweiten Hälfte des Hinganges jedoch, wo die Massen verzögert werden müssen, unterstützt die Feder keineswegs diese Verzögerung, sondern wirkt im Gegenteil weiterhin massenb'eschleunigend, so daß der während der ersten Hälfte des Hinganges hinsichtlich der Massenbeschleunigung erzielte Vorteil während der zweiten Hälfte des Hinganges hinsichtlich der Massenverzögerung in vollem Umfange wieder verlorengeht. Umgekehrt liegt es beim Rückgang (Leerlauf): Hier wird während der ersten Hälfte, wo die Massen beschleunigt werden müssen, durch die Feder keine Unterstützung gewährt; im Gegenteil, die Feder muß während der gleichen Zeit noch gespannt werden, so daß sich der Kraftbedarf während dieses Teiles der Periode noch erhöht. Dieser Nachteil wird dann während der zweiten Hälfte des Rückganges, während welcher die Massen verzögert werden müssen, wiederum wettgemacht. Jedenfalls ist diese Einrichtung nicht geeignet, einen Ausgleich für die Schwankungen des Kraftbedaffes zu ermöglichen, welche durch die abwechselnd eintretenden Massenbeschleunigungen und Massenverzögerungen bedingt sind.

Dieser Ausgleich wird dagegen durch die Vorrichtungen nach der Erfindung erreicht, wie an Hand der nachstehend erläuterten Ausführungsarten gezeigt wird:

In Abb. ι ist als Beispiel zu Anspruch 1 die Schaltrolle eines Malteserkreuzantriebes im Querschnitt dargestellt. Mit ihrer Achse a ist ein Zahnrad b fest verbunden, welches mit einem Zahnrad c im Eingriff ist, das den vierten Teil der Zähne trägt wie das Zahnrad b. Das Zahnrad c trägt nahe seinem Umfang einen Stift rf, an welchem die Zugfeder e angehängt ist. Das andere Ende dieser Feder ist an einem Stift f aufgehängt, der von einem feststehenden Ansatz g getragen wird. Eine Spannvorrichtung kann die Spannkraft .der Zugfeder regeln. In der gezeichneten Stellung ist die Schaltbewegung bis zum ersten Viertel durchgeführt. Die auf der ersten Hälfte der Schaltbewegung zu überwindende Massenbeschleunigung wird durch die Spannkraft der Feder e unterstützt, bis der Stift d die Lage d¹ erreicht hat. In diesem Augenblick ist die Hälfte des Schaltweges zurückgelegt, und die beschleunigten Massen haben den Höhepunkt ihrer Geschwindigkeit und ihrer lebendigen Kraft erreicht. Von jetzt ab müssen die Massen bis zum Ende des Schaltweges verzögert werden. Gleichzeitig bewegt sich der Stift d aus der Lage d¹ in die Lage d², und zwar unter entsprechender Streckung der Feder e. Die hierfür aufgewendete Arbeit wird dabei zur Vernichtung der lebendigen Kraft der bewegten Teile, also zur Massenverzögerung, ausgenutzt. Während der Belichtungsdauer, d. h. während des Stillstandes der bewegten Teile, bleibt der Stift in der Lage d", und die Feder behält ihre größte Spannung, so daß sie bei Einleitung der nächsten Bewegungsperiode die dann zu überwindende Massen- beschleunigung der bewegten Teile wirksam zu unterstützen vermag. Das "ZzS\nts.a c ist aus dem Grunde mit dem vierten Teil der Zähne ausgerüstet wie das Zahnrad b, weil das auf der Achse α sitzende Malteserkreuz vier Schlitze trägt und somit bei jeder Bildschaltung nur eine Viertelumdrehung macht. In Abb. 2 und 3 ist als Beispiel zu Anspruch 2 ein durch ein Herzstück bewegter Schlitten dargestellt. In einer Führung des Bildfensters / gleitet der Schlitten k, welcher durch Drehung des Herzstückes I seine auf und nieder gehende Bewegung erhält. Mit dem Schlitten fest verbunden ist der Arm m, der den Zahneingriff in die Filmperforation steuert. Das Bildfenster i trägt zwei Knaggen g·¹ und g², zwischen welchen einerseits und dem Schlitten k andererseits die Druckfedern e¹ und e² eingespannt sind. Dargestellt ist die Stellung des Schlittens in der Mitte der Belichtungsperiode, während welcher er sich in seiner obersten Lage befindet. In dieser Stellung ist die obere Feder am stärksten zusammengedrückt, während die untere Feder gleichzeitig am meisten entspannt ist. Der Druck, der in dieser Stellung durch die untere Feder ausgeübt wird,

ist wesentlich geringer als der durch die obere Feder ausgeübte Druck. Beim' Fortschreiten der Drehbewegung des Herzstückes überwiegt daher die Druckwirkung der 5 oberen Feder diejenige der unteren Feder und drückt letztere zusammen, bis beide ihren mittleren Längenzustand erreicht haben. Bis dahin wirkt die obere Feder massenbeschleunigend auf den Schlitten ein. Nachdem die mittlere Stellung des Schlittens erreicht ist, überwiegt die Wirkung der unteren Feder, welche somit auf den weiter nach unten gleitenden Schlitten verzögernd wirken kann, bis der Schlitten seine tiefste Lage erreicht hat. Nach kurzem Stillstand kehrt sich die Bewegung des Schlittens um. Auf der ersten Hälfte seiner Aufwärtsbewegung erhält er durch die überwiegend wirkende untere Feder einen Beschleunigungsantrieb nach oben. Während der zweiten Hälfte des Aufwärts ganges des Schlittens überwiegt wieder die Wirkung der oberen Feder, welche zusammengedrückt werden muß und somit massenverzögernd wirkt. Es ist also in diesem Fall stets die Differenz zwischen der Spannkraft beider Federn, die einmal die massenbeschleunigende und das andere Mal die massenverzögernde Wirkung auf die Bewegungsglieder ausübt.

In Abb. 4 ist als. Beispiel zu Anspruch 3 eine Greiferschaltvorrichtung mit Kurbelantrieb dargestellt. Bei derartigen Vorrichtungen ergibt sich der weitere Vorteil, daß als Feder eine Blattfeder verwendet werden kann, welche zugleich die Rolle eines Lenkerhebeis ausfüllen kann. Dargestellt ist die Stellung des Greifers in der Mitte der Schaltperiode. Die hin und her gehenden Bewegungsglieder haben ihre Höchstgeschwindigkeit erreicht.. Während der nächsten Vierteldrehung der Kurbelscheibe r müssen die Massen wieder zum Stillstand verzögert werden. Die Blattfeder e, die zugleich als Lenker für die Zugstange s dient, wird während dieser Zeit in ihre untere äußerste Totpunktlage abgebogen, so daß der Lenkzapfen q in die Lage q¹ gelangt. Die zum Spannen der Feder erforderliche Kraft wird somit zur Verzögerung der Bewegungsglieder ausgenutzt. Während des Fortschreitens der Kurbelscheibe um weitere 90 ° müssen die Massen in Richtung nach oben beschleunigt werden. Diese Arbeit wird dabei durch die Spannkraft der Feder unterstützt, welche "wiederum in ihre gezeichnete Mittelstellung zurückgelangt. Die gleichen Vorgänge wiederholen ' sich während der restlichen halben Kurbelscheibendrehung, bei der die Blattfeder in ihre obere äußerste Totpunktlage abgebogen wird und wieder in die gezeichnete Mittelstellung zurückkehrt. Immer wird auf der ersten Hälfte des Einganges oder Rückganges durch die Federwirkung die Massenbeschleunigung und auf der anderen Hälfte die Massenverzögerung unterstützt. Die Blattfeder e ist in einem geschlitzten Schuh 0 eingeklemmt, welcher nach Lösen der Klemmschrauben p durch die Stellvorrichtung h verschoben werden kann, wodurch zugleich die Länge der Feder und damit ihre Spannkraft geregelt werden kann.

Die in den Zeichnungen enthaltenen Beispiele stellen nicht die einzigen Anwendungsmöglichkeiten des Erfindungsgedankens dar, die Massenbeschleunigung und Massenverzögerung der Bewegungsglieder von Filmschaltvorrichtungen durch Federwirkung zu unterstützen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Filmschaltvorrichtung für kinematographische Apparate mit periodisch angetriebenen Bewegungsgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Federn derart auf diese Bewegungsglieder wirken, daß ihre während jeder Bewegungsperiode zu überwindende Massenbeschleuiiigung und Massenverzögerung durch die Federwirkung unterstützt wird.

2. Filnischaltvorrichtung für kinematographische Apparate mit hin und her gleitenden oder schwingenden Bewegungsgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Federn derart auf diese Bewegungsglieder wirken, daß ihre abwechselnd zu überwindende Massenbeschleunigung und Massenverzögerung durch die Federwirkung unterstützt wird.

3. Filmschaltvorrichtung nach Anspruch 2 mit Gestängeantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange an Stelle durch einen Lenker durch eine Blattfeder geführt wird, welche außer der Federwirkung nach Anspruch 2 noch die Aufgabe eines Lenkers erfüllt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.