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Geberanordnung bei synchron gesteuerten Kinoaufnahmeapparaten, insbesondere
Kinotheodoliten Im Patent 635 413 ist ein synchron gesteuerter Kinoaufnahmeapparat
beschrieben, bei dein für den Hauptverschluß und die Filmfortschaltung getrennte
Synchronmotoren vorgesehen sind, damit die Filmfortschaltung von einem Geber aus
gesteuert werden kann, ohne daß dadurch der Verschlußsynchronismus und die Verschlußgeschwindigkeit
beeinflußt wird. Die im Hauptpatent beschriebene Anordnung ermöglicht es also, die
Umlaufgeschwindigkeit des Fördermotors vom Geber aus so zu steuern, daß' nach Belieben
z. B. 2o, Io oder 5 Bilder pro Sekunde aufgenommen werden können, wobei naturgemäß
das Tempo des Fördermotors immer im ganzzahligen Verhältnis zum Tempo des Verschlußmotors
bleiben muß.
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Die Erfindung bezieht sichauf eine zweckmäßige Ausbildung der Gebervorrichtung
für die im Hauptpatent beschriebenen Aufnahmeapparate, von denen in der Regel jeweils
mehrere an eine Gebervorrichtung angeschlossen und von dieser aus steuerbar sind.
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Die Umschaltung von einer Bildhäufigkeit, z. B. 5 Bilder je Sekunde,
auf die andere, z. B. 2o Bilder je Sekunde, muß bei derartigen Geraten ohne Verzögerung
möglich sein. Die Bildhäufigkeit hat sich bekanntlich nach der jeweiligen Geschwindigkeit
des aufzunehmenden Gegenstandes zu richten. Erfolgt die Bewegung langsam, so genügt
geringe Bildhäufigkeit, um eine genügend genaue Ausmessung der Bewegungsbahn zu
ermöglichen. Falls jedoch das Objekt seine Geschwindigkeit während der Aufnahmen
vergrößert, ist eine größere Bildhäufigkeit erwünscht, um diese schnellere Bewegung
genügend genau erfassen zu können. Die Umschaltung auf andere Bildhäufigkeit muß
dabei aber ohne Aufnahmepause erfolgen,. da ja sonst Teile der Bewegungsbahn, unter
Umständen gerade die wichtigsten, nicht erfaßt würden.
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Der bzw. die Fördermotoren werden in der Regel gespeist von einem
umlaufenden Synchronfrequenzerzeuger des Gebers. Es hat sich gezeigt, daß es schwierig
ist, die Umschaltung der Bildhäufigkeit einfach dadurch zu bewirken, daß die Umlaufzahl
des geberseitigen Synchronfrequenzerzeugers verändert wird. Dabei muß nämlich eine
Aufnahmepause entstehen, weil ein gewisser, wenn auch kurzer Zeitraum vergeht, bis
der Synchronfrequenzerzeuger
auf eine der neuen Bildwechselzahl
entsprechende Umlaufzahl bracht ist. Andererseits hat sich gezeigt,. daß., die Fördermotoren
der Aüfnahmeappargte leichter jeder ankommenden Geberfrequ'' t.
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folgen, selbst wenn sich die Geberfrequei?,,z.' sprunghaft ändert.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß geberseitig mehrere Synchronfrequenzerzeuger
unterschiedlicher Frequenz vorgesehen sind, die durch eine Schaltvorrichtung wahlweise
an die Fördermotorenzuleitungen anschaltbar sind. Auf diese Weise ist es möglich,
ohne Aufnahmepause von einer Bildhäufigkeit auf die andere umzuschalten.
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Benutzt man als Synchronfrequenzerzeuger jene bekannten Kollektorumformer,
bei denen eine Vielzahl von Widerstandsanzapfungen zu einem Kollektor geführt ist,
von dem durch Schleifbürsten ein Quasiwechselstrom von einer der Umlaufzahl entsprechenden
Frequenz abgenommen wird, so kann man zweckmäßigerweise mehrere Kollektoren an ein
und denselben Widerstand anschließen und dadurch die Vorrichtung vereinfachen und
verbilligen. Das ist deshalb möglich, weil jeweils immer nur eine der Frequenzen
tatsächlich benutzt und auf die Fördermotoren geschaltet ist. Man kann die Vorrichtung
baulich dadurch wesentlich vereinfachen. daß man mehrere Synchronfrequenzerzeuger
über ein Getriebe mit unterschiedlichen Umlaufzahlen von einem gemeinsamen Motor
aus antreibt. Es ist vorteilhaft, an dieses Getriebe auch gleich einen Sy nchronfrequenzgeber
für einen den Hauptverschluß antreibenden Synchronmotor anzuschließen. Man erreicht
durch einen solchen zentralen Antrieb der Synchronfrequenzgeber, daß deren Umlaufzahlen
zwangsläufig immer in einem durch das Getriebe bestimmten ganzzahligen Verhältnis
zueinander bleiben.
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Da die Synchronmotore untereinander nicht nur frequenzgleich, sondern
auch phasengleich laufen müssen, ist es notwendig, die gesteuerten Synchronmotore
vom Geber aus in eine genau bestimmte Grundstellung bringen zu können. Bei solchen
Synchronübertragungssystemen, bei denen in bekannter Weise der Synchronismus durch
das Zusammenwirken eines Gleichstromfeldes und eines Wechselstromfeldes erhalten
wird, kann man die Grundstellung des gesteuerten Synchronsystems in einfacher Weise
dadurch herbeiführen, daß die üblicherweise mit Wechselstrom gespeiste Wicklung
vorübergehend an Gleichstrom anschaltbar ist. Dieser sog. Bremsstrom erzeugt im
Synchronmotor ein zweites Gleichstromfeld, das sich zu dem an sich vorhandenen Gleichstromfeld
des Motors in eine bestimmte Lage. einstellt und damit das System in eine bestimmte
Grundstellung bringt. Auch hier bietet sich bei Verwendung von Kollektorumformern
die Möglichkeit einer wesentlichen Vereinfachung. Man kann :rizmlieh den Bremsgleichstrom
unmittelbar an ,-.-dem Widerstand des Kollektorumformers abgreifen, weil ja der
Bremsgleichstrom nur dann auf die Fördermotoren geschaltet sein kann, wenn keiner
der Umformerkollektoren an den Fördermotorenzuleitungen anliegt.
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Zweckmäßigerweise wird die Umschaltvorrichtung des Gebers derart ausgebildet,
daß unabhängig von dem Zeitpunkt der Schalterbetätigung die An- oder Abschaltung
eines Synchronfrequenzerzeugers an die Fördermotorenzuleitung zwangsläufig in dem
Augenblick erfolgt, in dem der Fördermotor seine Grundstellung einnimmt. Man kann,
um das zu erreichen, eine synchron mit dem langsamsten Frequenzerzeuger umlaufende
Schaltwelle vorsehen, durch deren Schaltnocken ein die Frequenzeinschaltung bewirkendes
Halte= relais jeweils bei einer bestimmten Stellung ein- und nach einer vollen Umdrehung
ausschaltbar ist. Zweckmäßigerweise bewirkt das Halterelais die An- und Abschaltung
der F requenzerzeuger unter Vermittlung eines Zwischenrelais, das im Ruhezustand
die Fördermotorenzuleitung mit einer Gleichstromquelle (Bremsstrom) im Erregungszustand
über einen Frequenzwahlschalter mit dem gewählten Synchronfrequenzerzeuger verbindet.
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Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Auf die schematischen Abbildungen ist dabei Bezug genommen.
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Die Geberstation, von der aus in der Regel drei hier nicht abgebildete
Kinotheodolite synchron gesteuert werden, besteht aus dem in Abb. i schaubildlich
dargestellten Zentralschaltkasten, der in Kofferform ausgebildet ist, und dem in
Abb. 2 im Grundriß bei abgenommenen Deckel veranschaulichten Zentralgeber. Die beiden
Teile sind meist räumlich getrennt voneinander aufgestellt und nur durch Kabelstränge
miteinander verbunden, Im Zentralschaltkasten sind drei Tastschalter 1,:2, 3 angeordnet.
Wird der erste, 1, niedergedrückt, so arbeiten die Theodolite mit einer Bildhäufigkeit
von 5 Bildern je Sekunde. Durch Niederdrücken des zweiten bzw. dritten Tastschalters
wird eine Bildhäufigkeit von io bzw. 2o Bildern je Sekunde gesteuert. Eine weitere
Taste E ermöglicht die Schaltung von Einzelaufnahmen. Eine Taste R, die in Verbindung
mit einem Zeitwähler Z steht, dient zum Schalten von Einzelaufnahmen in bestimmten,
an: Zeitwähler Z einstellbaren Zeitabständen. Außerdem ist eine Auslösetaste A vorhanden,
durch welche die selbsttätige Verriegelung der Tasten 1, 2, 3
ausgelöst
werden kann. Im Innern des Zentralschaltkastens sind Relais und Schaltmechanismen
untergebracht, die später an Hand des Schaltschemas (Abb. 3) noch erläutert werden.
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Das Gehäuse .4 des in Abb. 2 dargestellten Zentralgebers nimmt ein
Getriebe G auf. Die Hauptwelle 5 de's Getriebes G ist mit einem Antriebsmotor A11
gekuppelt, dessen Drehzahl auf bekannte, nicht näher zu beschreibende Weise durch
eine Stimmgabelfrequenz genau geregelt ist. An das Getriebe G sind vier Kollektorumformer
F1, F2, F3, F4 angeschlossen, und. zwar ist die Getriebeübersetzung so gewählt,
daß der Kollektorumformer F1 5, F@ io, F3 2o Umläufe je Sekunde ausführt. F1 bis
F3 sind die auf die Fördermotoren der Theodolite auf noch. zu beschreibende Weise
umschaltbaren Synchronfrequenzerzeuger. F4 dagegen arbeitet mit dem Synchronmotor
des Theodolithauptverschlusses zusammen. Vom Getriebe G wird außerdem eine Schaltwelle
Sch mit 5 Umläufen je Sekunde angetrieben. Die Schaltwelle Sch trägt
zwei Schaltnocken 6 und 7, die je einen Federkontakt 6', 7' in noch zu erläuternder
Weise steuern. Im Gehäuse q. sind außerdem zwei Widerstände W1 und W2 untergebracht.
An zahlreichen Anzapfungen des Widerstandes W1 (vgl. Abb. 3) sind in bekannter Weise
die Lamellen der drei Kollektorumformer F1, F2, F3 angeschlossen, während die Lamellen
des Umformers F4 mit Anzapfungen des gesonderten Widerstandes W2 verbunden sind.
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Die Kollektorumformer, die an sich bekannt sind und nicht zur Erfindung
gehören, wirken in der Weise, daß drei um- i2o° versetzte Bürsten auf den an die
Widerstandsanzapfungen angeschlossenen Kollektoren schleifen und auf diese Weise
einen dreiphasigen Ouasiwechselstrom von dem Kollektor abnehmen, dessen Frequenz
von der Umlaufzahl der Bürsten abhängt, im vorliegenden Falle bei F1 5, bei F2 io,
bei F3 2o kHz beträgt. Jedem der Kollektorumformer F1, F2, F3 ist ein Wählrelais
R1, R2, R3 zugeordnet, die parallel geschaltet sind. Jedes der Wählrelais R1, R2,
R3 ist einerseits an einen von den Tastschaltern i, 2, 3 zu betätigenden Kontakt
8, 9, io angeschlossen, anderseits liegen die Relaiswicklungen R1, R2, R3 gemeinsam
an dem Kontakt i i eines Anschaltrelais AR.
Beim Ansprechen des Relais AR
werden die Wicklungen R1, R2, R3 gemeinsam über den Kontakt i i' an den ---Pol gelegt,
so daß dann dasjenige Relais R1, R2, R3 zum Ansprechen kommt, dessen Kontakt 8,
9 oder io durch die -zugehörige Taste i, 2, 3 geschlossen ist. Beim Ansprechen eines
der Relais R1, R2, R3 und des Relais AR wird jeweils der dem-ansprechenden Relais
R1, R2, R3 zugeordnete Frequenzerzenger F1, F2 oder F3 an die Fördermotorzuleitungen
FM angeschaltet. Im Ruhezustande des Anschaltrelais AR sind zwei der Fördermotorzuleitungen
F161 mit den Bremsstromleitungen BL verbunden. Die Leitungen BL
greifen an
dem Widerstand W1 eine Gleichstromspannung ab.
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Beim Niederdrücken einer der Tastschalter i, 2 oder 3 wird nicht allein
der zugehörige Kontakt 8, 9 oder io geschlossen, sondern auch durch eine Nase i',
2', 3' eine Riegelschiene 12 gegen die Wirkung einer Feder 13 seitlich verschoben.
Die Schiene 12 bewirkt in bekannter Weise, daß die beiden anderen Tastschalter mechanisch
verriegelt sind und.nicht niedergedrückt werden können, solange einer der Tastschalter
in Schaltstellung ist. Gleichzeitig werden durch die seitliche Verschiebung der
Schiene 12 zwei Kontakte 14 und 15 geschlossen. Der Kontaktschluß 14 macht ein Halterelais
HR einschaltbereit, dessen Stromkreis jedoch erst durch die Schaltnocke 6 über den
Kontakt 6' (vgl. auch Abb. 2) bei einer bestimmten Stellung der umlaufenden Schaltwelle
Sch ge-
schlossen wird. Hat die Schaltwelle Sch eine volle Umdrehung gemacht,
so unterbricht die Schaltnocke 7 am Kontakt 7' den Stromkreis des Halterelais HR
wieder. Die Wicklung des Anschaltrelais AR ist mit dem Halterelais HR in
Reihe geschaltet. Das Anschaltrelais AR spricht demnach zugleich mit dem Halterelais
HR an und fällt ab, wenn dieses, HR,
stromlos wird.
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Die Wirkungsweise der geschilderten Anordnung ist folgende. Solange
keiner der Tastschalter i, 2, 3 niedergedrückt ist, sind sowohl die Wählrelais R1,
R., R3 als auch das Anschaltrelais AR in Ruhestellung. Die Fördermotore der Theodolite
sind über die Bremsleitung BL und das Relais AR an Gleichstrom geschaltet und dadurch
in ihrer Grundstellung gewissermaßen elektrisch verriegelt. Der Antriebsmotor AM
läuft indessen und mit ihm das Getriebe G und die Kollel:torumformer F1 bis F4.
Der Umformer F4 speist die Synchronmotore, welche die Hauptverschlüsse der Theodolite
antreiben. Die Hauptverschlüsse der Theodolite laufen also ununterbrochen um, ohne
daß jedoch eine Aufnahme erfolgt, da der Lichtweg bei den Theodoliten in bekannter
Weise erst durch elektrische Auslösung eines besonderen Klappverschlusses freigegeben
wird.
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Wird jetzt der Tastschalter i niedergedrückt, so wird durch den Kontakt
8 das Wählrelais R1 und durch den Kontakt 14 das Halterelais HR einschaltbereit
gemacht. Sobald nun die Schaltwelle Sch das erstemal in die Nullstellung
kommt, schließt der Schaltnocken 6 den Kontakt 6' und damit den Stromkreis
des
Halterelais HR. Zugleich mit dem Halterelais HR spricht das Anschaltrelais AR an.
Dieses legt einerseits das einschaltbereite Wählrelais R1 an Spannung und bringt
dieses zum Ansprechen, anderseits schaltet es, AR, den Synchronfrequenzerzeuger
F1 statt der Bremsstromleitung BL an die FördermotorenzuleitungenFM. Durch
diesen Schaltvorgang erhalten die Fördermotoren der Theodolite die Frequenz des
Umformers F1 aufgedrückt. Diese fördern den Film entsprechend ihrer Umlaufzahl mit
5 Bildwechseln je Sekunde. Gleichzeitig mit dem Anschalten der Födermotoren erfolgt
der Kontaktschluß 15, der auf nicht näher zu beschreibende Weise bei den Theodoliten
das Blendenschaltwerk auslöst, so daß der Klappverschluß geöffnet und der Lichtweg
zur Belichtung freigegeben wird. Solange der Tastschalter i in Schaltstellung ist,
machen die angeschlossenen Kinotheodolite Aufnahmen mit der Bildhäufigkeit 5/Sek.
Durch einen Druck auf die Ausschalttaste A wird die in Schaltstellung verriegelte
Taste i ausgelöst und die Kontakte 8 und 14 geöffnet. Die Abschaltung des Kollektorumformers
F1 von der Zuleitung FM erfolgt unabhängig davon, zu welchem Zeitpunkt die Taste
i ausgelöst wird, jedoch erst beim Durchgang der Schaltwelle Sch durch die Grundstellung
mittels der Schaltnocke 7 und des Kontaktes 7'. Erst wenn dieser Kontakt 7' geöffnet
wird, werden das Halterelais HR, das Anschaltrelais AR und das Wählrelais R1 wieder
stromlos und fallen ab, so daß der Anfangszustand wieder hergestellt wird. Beim
Niederdrücken der Tasten 2 und 3 wird sinngemäß derselbe Schaltvorgang ausgelöst,
nur daß dann die Wählrelais R2 bzw. R3 ansprechen und die Umformer F2 bzw. F3 auf
die Fördermotorenzuleitung geschaltet werden. Die An- und Abschaltung findet in
jedem Falle nur in dem Augenblick statt, in dem die Schaltwelle Sch in Grundstellung
ist. Da die Schaltwelle Sch 5 Umläufe je Sekunde ausführt, werden jeweils
mindestens fünf Bilder, immer aber eine durch fünf teilbare Anzahl aufgenommen.
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Durch weitere, nicht dargestellte Schaltnocken auf der Schaltwelle
Sch und zusätzliche Relais kann man in, sinngemäßer Weise erreichen, daß
beim Niederdrücken der Schalttaste E die Relais R1 und AR so kurzzeitig ansprechen,
daß jeweils nur ein Einzelbild gefördert und aufgenommen wird. Da bei Einzelbildschaltung
auch die Steuerung des Klappverschlusses der Theodolite in anderer Weise erfolgen
muß als bei Reihenbildern, wird beim Niederdrücken der Taste E ein gesonderter Auslösestromkreis
durch den Kontakt 16 geschlossen. Um Einzelbilder in bestimmten regelmäßigen Zeitabständen,
z. B. alle Sekunden oder alle fünf oder zehn Sekunden, machen zu können, ist mit
der Schaltwelle Sch eine weitere untersetzte und deshalb langsam laufende
Schaltwelle Sch, gekuppelt, die ihrerseits verschiedene, nicht dargestellte Schaltnocken
trägt. Durch eine geeignete Schaltung kann man beim Niederdrücken der Taste R eine
durch einen Wählschalter Z eingestellte Nöcke der Schaltwelle Sch, so mit der Einzelbildschaltung
in Verbindung bringen, daß die Nocke eine ihrer Form entsprechende Einzelbildfolge
selbsttätig steuert.