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Vorrichtung zur Aufnahme oder Wiedergabe von Bild- oder Bildtonfilmen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme oder Wiedergabe von
Bild-oder Bildtonfilmen, in der in bekannter Weise als Lichtquelle eine oder mehrere
gekühlte Hochdruckmetalldampfentladungslampen mit eingeschnürter Entladungsbahn
verwendet werden, die von einem periodisch die Stärke ändernden, aber ununterbrochenen
Strom durchflossen werden.
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Die Verwendung von derartigen Lampen, vorzugsweise von flüssigkeitsgekühlten
Hochdruckquecksilberdampfentladungslampen, die eine Gasfüllung und im Betriebe einen
Quecksilberdampfdruck von größer als 6 Atm., z. B. 15o Atm., aufweisen; hat sich
für Projektionszwecke bekanntermaßen. als besonders geeignet erwiesen. Die Lampen
besitzen nämlich die Eigenschaft, daß ihre Lichtaussendungskurve bei geeigneter
Speisung, z. B. mit Wechselstrom, Dunkelperioden einer derartigen Dauer aufweist,
daß diese vorteilhaft dazu benutzt werden können, um die Fortschaltbewegung des
Filmes an dem Filmfenster vorbei bei der Projektion unsichtbar zu machen, so daß
eine Verschlußanordnung sich grundsätzlich erübrigen läßt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Lebensdauer der benutzten
Hochdruckmetalldampfentladungslampe abhängig ist von der Weise; in der der Strom
durch die Lampe fließt.
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Man kann, was nicht den Gegenstand der Erfindung bildet, in Bild-
oder Bildtonfilmanlagen diese Lampe in eine Schaltung aufnehmen, die aus zwei parallel
an eine Wechselstromquelle geschalteten Kreisen besteht, die einen gemeinsamen Kondensator
aufweisen, und von denen der eine Kreis aus einer Reihenschaltung von dem Kondensator,
einem Gleichrichter und einer Impedanz, zweckmäßig einem regelbaren Ohmschen Widerstand,
der andere Kreis aus einer Reihenschaltung von dem Kondensator, einer anderen Impedanz,
zweckmäßig einer Selbstinduktion, und der Entladungslampe oder -lampen
besteht.
Es läßt sich u. a. mit dieser Schaltung durch geeignete Wahl der verschiedenen elektrischen
Größen praktisch jede gewünschte für den vorliegenden Zweck in Betracht kommende
Dauer der Dunkelperiode erreichen.
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Erfindungsgemäß kann bei der oben angegebenen Schaltung eine praktisch
hinreichende Lebensdauer der Lampen dadurch erreicht werden, daß der für beide obengenannte
Kreise der Schaltung gemeinsame Kondensator und die in dem Kreis der Entladungslampe
aufgenommene Impedanz so bemessen -sind, daß der Strom ununterbrochen durch die
Lampe oder Lampen fließt. Es hat sich demgegenüber ergeben, daß sich eine erheblich
geringere Lebensdauer ergibt, wenn der Stromdurchgang periodisch unterbrochen wird,
was sich mit der Schaltung gleichfalls leicht erreichen läßt. In diesem Falle nimmt
jedoch die Zündspannung zu, was u. a. auf die Herabsetzung der IoniSerung in dem
Entladungsraum zurückzuführen i,t. Eine vorzeitige Zerstörung der Lampe kann davon
die Folge sein. Überdies ist es zur Beibehaltung einer bestimmten mittleren Beleuchtungsstärke
bei einer Schaltung mit Dunkelpausen notwendig, daß die Entladungslampe während
der Belichtungszeit eine höhere Lichtstärke aufweist, d. h. einen stärkeren Strom
führt, als für seine mittlere Lichtstärke notwendig sein würde. Gerade diese kurz
nacheinander folgenden Unterschiede in der stromlosen Periode (Dunkelpause) und
der Periode der starken Stromaufnahme verkürzt die Lebensdauer der Lampe erheblich.
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Der Mindestwert der Lampenstromstärke in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist derart zu wählen, daß die Lichtaussendung der Lampe periodisch so gering wird,
daß der Bildwechsel während dieser Periode vorgenommen werden kann, ohne daß dies
auf der Leinwand bemerkbar ist, so daß die Verwendung eines Verschlusses sich grundsätzlich
erübrigt. Es ist nämlich in der Kinematographie bekannt, daß es für eine einwandfreie
Projektion nicht unbedingt notwendig ist; daß während des Bildwechsels die Lichtaussendung
ganz Null ist. Vielmehr ist auch aus physiologischen Gründen ein Ziehen des Bildes
nicht bemerkbar, wenn während dieses Vorganges die Lichtstärke auf der Projektionswand
unterhalb eines bestimmten; von dem Höchstwert der Belichtungsstärke abhängigen
Wertes fällt.
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Gegebenenfalls kann, insbesondere wenn nicht mit großen Lichtstärkeänderungen
gearbeitet wird, z. B. in kleineren Anlagen, ein Verschluß vorgesehen sein, wobei
dann mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung neben einer längeren Lebensdauer der
Entladungslampe eine gewisse Stromersparnis erhalten wird.
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An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
In Fig. i ist die Schaltung von Kondensator, Widerstand, Impedanz und Entladungslampe
dargestellt.
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In Fig. 2 sind die Strom- und Spannungskurven der verschiedenen Kreise
dieser Schaltung mit der erfindungsgemäß bemessenen Größe des Kondensators und der
Impedanz gezeichnet.
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In Fig. i ist die Klemme = der Wechselspannungsquelle-e, die sowohl
von dem gewöhnlichen Stadtnetz wie auch von einem Transformator gebildet sein kann,
an einen Kondensator C angeschlossen. Die andere Seite des Kondensators ist mit
einem Gleichrichter G und einem regelbaren Widerstand R verbunden. Die zweite Klemme
des Widerstandes ist an der anderen Klemme 2 der Spannungsquelle e angeschlossen.
Parallel zu dieser Serienschaltung liegt ein zweiter Kreis, der durch den Kondensator
C, eine Impedanz L und eine Entladungslampe E gebildet wird. Der Widerstand R kann
auch zwischen den Punkten 3 und q. bzw. 5 und 6 angeordnet sein. Die Impedanz L
kann weiter durch einen Ohmschen Widerstand ersetzt werden. Die Punkte 7 und 8 sind
die Verzweigungspunkte.
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Die Schaltung arbeitet, wie folgt. Wenn die Klemme 2 positiv ist,
wird der Kondensator C auf ein durch den Widerstand R bestimmtes Potential aufgeladen,
weil das Gleichrichterventil G den Strom in dieser Richtung durchläßt.. Wenn die
beiden Klemmen i und 2 ihre Polarität wechseln, tritt folglich an der Entladungslampe
eine Totalspannung auf, die die Summe von der Kondensatorspannung und der Netzspannung
ist. Hieraus ergibt sich, daß Entladungslampen mit einer Zündspannung, die höher
ist als die höchste Spannung der Wechselstromquelle, unter Verwendung der Schaltung
gemäß Fig. i gezündet und im Betrieb gehalten werden können.
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In Fig. 2 ist die Wirkung der Schaltung gemäß Fig. i noch näher verdeutlicht.
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Die mit g bezeichnete Kurve stellt die Spannungskurve der Wechselstromquelle
c dar. Wenn die Spannung den Punkt io, der der Durchschlagspannung, der Gleichrichterlampe
G entspricht, auf Kurve g erreicht hat, kommt die Gleichrichterlampe G in Wirkung,
so daß der Kondensator C aufgeladen wird. Es hängt von der Größe des Kondensators
und des den Aufladungsstrom begrenzenden Widerstandes R ab; ob der Kondensator auf
den höchsten erreichbaren Wert, d. h. auf die Höchstspannung 12 der Wechselspannung,
aufgeladen wird. In dieser Schaltung ist der Widerstand R derart gewählt, daß die
Kondensatorspannung, die mit ii bezeichnet ist, tatsächlich der Höchstspannung der
Wechselstromquelle nahe kommt. Der Kondensator behält seine Ladung, weil das Gleichrichterventil
keinen Strom in der entgegengesetzten Richtung durchläßt. Wenn die
Spannung
der Stromquelle den Höchstwert bei 12 erreicht hat, nimmt sie wieder ab, so daß
zwischen den beiden mit 7 und 8 bezeichneten Verzweigungspunkten (Fig. i) eine Spannungsdifferenz
auftritt, die in Fig. 2 schematisch durch den schraffierten Teil angegeben ist.
Zwischen den Punkten 7 und 8 ist die Entladungslampe E mit der vorgeschalteten Drossel
L angeschlossen. Wenn die Spannung zum erstenmal nach der Einschaltung der Vorrichtung
den Wert der Durchschlagsspannung 13 von der Entladungslampe z. B. bei =q. erreicht,
leuchtet die Lampe auf, was schematisch durch die im Punkt 15 beginnende Stromkurve
16 angegeben ist. Der Kondensator wird jetzt über die Lampe entladen, was durch
die Kurve 17 angegeben ist.
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Bei dem Punkt 18 ist die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten 7
und 8 in der Schaltung nach Fig. i Null. Der durch die Entladungslampe fließende
Strom ist in diesem Moment jedoch nicht Null, weil der Strom in der Drossel L in
bezug auf die angelegte Spannung zwischen den Punkten 7 und 8 in bekannter Weise
nacheilt und die so an der Drossel erzeugte Selbstinduktionsspannung den Lampenstrom
noch kurze Zeit in abnehmender Stärke unterhalten kann (i9, 2o, Fig. 2). Inzwischen
ist das Gleichrichterventil bei 2i wieder in Tätigkeit getreten. Beim Punkte 22
entsteht wieder eine wachsende Spannung zwischen den Punkten 7 und B. Dies bedeutet,
daß der Lampenstrom zwischen den Punkten 2o und 23 nicht mehr in demjenigen Maße
abnimmt, wie zwischen den Punkten i9 und 2o, und sogar bei 23 wieder zunimmt.
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Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch mit einer Frequenz gleich
der des speisenden Wechselstromes. Werden der Kondensator und die Drossel erfindungsgemäß,
und zwar der Kondensator genügend großbemessen, so wird er jedesmal nur verhältnismäßig
wenig entladen, d. h. die Spannung sinkt nur wenig ab (Kurventeil 17), und wenn
auch die Drossel richtig bemessen ist, gelingt es, den Strom so lange zu unterhalten,
bis die Spannung zwischen den Punkten 7 und 8 wieder zunimmt und sich ein erneuter
Stromstieg von Punkt 23 ab ergibt. Die Lampe erlischt dann nicht. Je größer der
Wert der Selbstinduktion L und der Kapazität C gewählt wird, desto weniger sinkt
der Strom periodisch herab. In dieser Weise wäre es sogar möglich, den Wechselstrom
gleichzurichten und in einen verhältnismäßig schwach pulsierenden Gleichstrom zu
verwandeln.
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Es ist jedoch zu beachten, daß im vorliegenden Falle, für Projektionszwecke,
immer verhältnismäßig tiefe Täler während des Bildwechsels nötig sind.
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Bei einer ausgeführten Anlage sind folgende Werte benutzt worden:
Netzspannung e = 500 V, Netzfrequenz f = 5o Hertz, Brennspannung der Entladungsröhre
E = 500 V, mittlerer Röhrenstrom I = 2 Amp., Kapazität C = 30 YF, Selbstinduktion
L = 2 bis 3 Henry, Widerstand R = etwa =o bis ioo Ohm. Die Lebensdauer der Lampe
war in diesem Falle etwa zehnmal größer als bei Speisung.mit unterbrochenem Strom.