DE69512947T2

DE69512947T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Antrieb einer Aufwickelspule unter Verwendung von einem Kupplungsmechanismus

Info

Publication number: DE69512947T2
Application number: DE69512947T
Authority: DE
Inventors: Wayne Edward Stiehler
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2015-02-22
Also published as: JPH07261262A; EP0669551B1; DE69512947D1; EP0669551A1; KR950031834A; US5398089A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antriebsvorrichtungen mit Kupplungsvorrichtungen für Aufwickelspulen, wie sie in Filmaufwickelvorrichtungen für Kameras und ähnliches verwendet werden, sowie auf die Verfahren zum Betätigen solcher Antriebsvorrichtungen.
Es ist in der Fachwelt für motorbetriebene Kamerafilmaufwickelvorrichtungen bekannt, daß ein Motor mit einem Wicklungssystem vorgesehen wird, das antreibbar mit zwei Aufwickelspulen oder anderen Aufwickelmitteln verbunden ist, um eine Filmrolle vorwärts oder rückwärts zu transportieren. Um ein Blockieren des Systems aufgrund der verschiedenen Geschwindigkeiten der beiden Spulen zu vermeiden, sind in den Spulenantrieben Kupplungsvorrichtungen vorhanden, damit der Motor immer nur jeweils eine der beiden Spulen drehen kann. Jedoch erfordern bisherige Kupplungsvorrichtungen die Herstellung und Montage verschiedener kleiner Teile und sperren die Position der folgenden Aufwickelspule, wenn der Film vorwärts transportiert wird, um bis zur entsprechenden Filmöffnung der Kamera zu gelangen. Das Europäische Patent 0 424 938 A2 enthält ein Auf- und Abwickelgerät für eine Kamera. Das Gerät verfügt über eine Aufwickelspule, auf welche der vorwärts transportierte Film aufgewickelt wird, wenn sich die Aufwickelspule dreht; über eine Abwickelwelle, die in Eingriff mit einer Spule einer in die Kamera eingelegten Filmkassette gebracht werden kann; über einen Motor; über ein Getriebe zur Übertragung der Antriebskraft des Motors auf die Aufwickelspule und die Abwickelwelle; über eine Kupplung, die so auskuppelt, daß die Antriebskraft des Motors nicht auf die Abwickelwelle übertragen wird. US-A-4,548,304 enthält eine Einwegkupplung, deren Zustand in Übereinstimmung mit der Drehrichtung an der Eingangsseite der Kupplung gesteuert wird, und die dreht, wenn die Eingangsseite in eine bestimmte Richtung dreht, so daß dergestalt der Wechsel zwischen der Übertragung und der Nicht-Übertragung der Antriebskraft durch Steuerung des Eingreifens oder Nicht-Eingreifens in Übereinstimmung mit der Drehrichtung und Position der Klinke betrieben wird. In Anwendung dieser Einwegkupplung für Ab- und Aufwickelvorrichtungen in Kameras, bei denen eine des Paares von Einwegkupplungen im Zustand der Übertragung durch Drehung des Motors in einer bestimmten Richtung ist, wird verhindert, daß die andere Einwegkupplung aufgrund der Bewegung des Films in Eingriff gelangt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung zu liefern, die die mit den früheren Vorrichtungen einhergehenden Probleme überwindet.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebsvorrichtung für eine Filmaufwickelspule gemäß Definition in Anspruch 1 geliefert.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Spulenantriebsvorrichtung mit einer verbesserten Kupplungsvorrichtung für eine Kamera-Filmaufwickelvorrichtung und ähnliches. Die verbesserte Kupplungsvorrichtung besteht nur aus drei Komponenten. Zusätzlich zum wahlweisen Ein- oder Auskuppeln des Antriebs einer entsprechenden Aufwickelspule kann die Antriebsvorrichtung auch so betrieben werden, daß die Kupplung eingreift und die frei laufende Aufwickelspule am Ende einer Aufwickelbewegung blockiert, wenn beispielsweise der Film an der entsprechenden Position der Filmöffnung anhält.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geliefert, wie die Filmaufwickelantriebsvorrichtung gemäß Definition in Anspruch 5 betätigt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine bildhafte Darstellung in aufgelösten Einzelteilung eines Filmaufwickelspulenantriebs, einschließlich der Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine halbschematische Darstellung des Aufwickelspulenantriebs aus Fig. 1, die die Kupplungsvorrichtung in eingekuppeltem Betrieb darstellt; und
Fig. 3 eine halbschematische Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch mit der Kupplungsvorrichtung in ausgekuppeltem Zustand.
Wie in Fig. 1 und 3 zu sehen ist, wird eine Aufwickelspulenantriebsvorrichtung für eine motorbetriebene Kleinbildkamera im allgemeinen mit der Nummer 10 bezeichnet. Die Details für den Betrieb einer Kamera wie die Filmbelichtung des eingelegten Films usw. sind üblicherweise bekannt und müssen nicht näher beschrieben werden. Die Vorrichtung 10 enthält einen Antriebsmotor 12, der zusammen mit einem Getriebekopf 14 montiert ist. Dieser wiederum besitzt eine Abtriebswelle 16, die drehbar um die Achse 17 montiert ist. Das äußere Ende 18 der Welle 16 enthält flache Teile 20 und ein äußeres Ende 21 mit einem kleineren Durchmesser. Das Ende 21 wird in einer Führungshülse 22 aufgenommen, die an einer festen Montageplatte 23 befestigt ist.
Der Motor 12 wird in einem nicht abgebildeten Kameragehäuse durch eine Motorhalterung 24 befestigt, die über mindestens eine Befestigungslasche 26 verfügt. Drehbar um den Motor 12 und den Getriebekopf 14 montiert ist eine hohle zylindrische Filmaufwickelspule 28 gelagert, die zentriert um die Achse 17 liegt und über ringförmig beabstandete, Winkelantriebsmitnehmer 30 verfügt, die nahe an einem Ende neben dem äußeren Ende der Welle 16 liegen. Ein Teil der Spule 28 mit geringerem Durchmesser bildet einen Lagerzapfen 32 mit einem inneren Ring aus inneren Antriebszähnen 34.
Am Ende 18 der Welle 16 und der koaxialen Führungshülse 22 sind ein Antriebselement 36 und ein Ritzelgetriebe 38 montiert. Diese stellen zusammen mit den inneren Zähnen 34 der Aufwickelspule die Kupplungsvorrichtung für den Spulenantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Ritzelgetriebe 38 verfügt über eine Nabe 40 mit einem äußeren Zahnring 42 und einer mittigen Axialbohrung 44. Die Bohrung 44 wird an der Hülse 22 um das äußere Ende 21 der Welle 16 zur freien Drehung der Nabe auf der Welle zentriert. Das Ritzelgetriebe 38 enthält einen ringförmigen Flansch 46, der sich axial vom Umfang der Nabe 40 zum Getriebekopf 14 erstreckt und eine Tasche 48 bildet, in der das Antriebselement 36 aufgenommen wird. Der Flansch 48 wird durch ein paar gegenüber angeordnete vierkantige Aussparungen 50 durchbrochen, die jeweils Seitenränder 52, 54 haben (Fig. 2 und 3). Außerdem befinden sich im Verhältnis zu den Aussparungen 50 abgeschrägt ein Paar gegenüber angeordnete fingerartige Aussparungen 56, die jeweils abgeschrägte Kanten 58, 60 haben (Fig. 2 und 3).
Das Antriebselement 36 verfügt über ein flaches Gehäuse 62, das lose in der Tasche 48 liegt. Eine mittige Antriebsöffnung 64 mit Flachstellen 66 wird an einem Ende 18 der Abtriebswelle 16 aufgenommen, wobei die Flachstellen 20 zum Drehen des Antriebselements 36 mit der Welle 16 in Eingriff gelangen. Ein Paar Antriebsansätze 68 erstreckt sich radial vom Gehäuse 62 in die Aussparungen 50 des Getriebeflansches 46. Die Ansätze 68 sind enger als die Öffnungen 50, so daß sich eine erwünschte freie Bewegung oder ein Spiel der Ansätze 68 innerhalb der schrägen Kanten 52, 54 (Fig. 2 und 3) ergibt. Das Antriebsgehäuse 62 trägt außerdem ein Paar gekrümmter Biegearme 70. Die Arme 70 erstrecken sich vom Gehäuse 62 in der Nähe der Ansätze 68 zu den verlängerten Enden 72 (Fig. 2 und 3) neben den fingerartigen Aussparungen 56 im Getriebeflansch 46. Die Enden 72 definieren die zugespitzten Finger 74, die durch die Aussparungen 56 laufen können, um mit den inneren Antriebszähnen 34 des Lagerzapfens der Aufwickelspule 28 in Eingriff zu gelangen. Die schrägen Kanten 76, 78 (Fig. 2 und 3) der Finger 74 passen in die entsprechenden Kanten 58, 60 der Flanschaussparungen 56, wenn die Finger 74 und die Zähne 34, wie in Fig. 2 gezeigt, in Eingriff gelangen.
Bei Betätigung verursacht die Drehung des Antriebsmotors 12, der mit dem Getriebekopf 14 verbunden ist, die Drehung um die Achse 17 der Abtriebswelle 16 und des direkt damit verbundenen Antriebselements 36.
Wenn das Antriebselement 36 gegen den Uhrzeigersinn, wie durch Pfeil 80 in Fig. 2 bezeichnet, gedreht wird, bewegen sich die Antriebsansätze 68 gegen den Uhrzeigersinn in die Aussparungen 50, nehmen das Spiel in dieser Richtung auf und bringen die schrägen Kanten 52 des Getriebeflansches 46 in Eingriff. Dies erlaubt es den Fingern 74 der Biegearme 70 durch die Öffnungen 56 zu laufen und mit den Zähnen 34 wie abgebildet in Eingriff zu gelangen. In diesem Zustand treibt das Antriebselement 36 über die Finger 74 direkt die Aufwickelspule 28 gegen den Uhrzeigersinn zum Aufwickeln des Films (nicht dargestellt) auf die Spule 28 über den Eingriff der Antriebsmitnehmer 30 in die passenden Perforationen am Film an. Gleichzeitig treibt das Antriebselement 36 über die Ansätze 68 und die schrägen Kanten 52 das Ritzelgetriebe 38 gegen den Uhrzeigersinn an, so daß andere, nicht abgebildete Teile einer exemplarischen Filmtransportvorrichtung betrieben werden können, an die das Getriebe 38 angeschlossen ist.
Wenn die Drehrichtung des Motors 12 umgekehrt wird, dreht sich das Antriebselement 36 in Uhrzeigersinn gemäß dem Pfeil 82 in Fig. 3. Die Antriebsansätze 68 bewegen sich dann im Uhrzeigersinn in die Aussparungen 50, nehmen damit das im Uhrzeigersinn liegende Spiel mit und bringen die schrägen Kanten 54 des Getriebeflansches 46 in Eingriff. Die Spielaufwickelbewegung bewegt auch die Biegearme 70 im Uhrzeigersinn relativ zum Ritzelgetriebe 38, wodurch die Kanten 76 der Enden 72 der Biegearme in die Enden 72 nach innen entlang der schrägen Kanten 58 des Getriebeflansches 46 eingreifen. Die Finger 74 werden dabei aus den inneren Antriebszähnen 34 gelöst, der Antrieb zwischen dem Antriebselement 36 und der Aufwickelspule 28 wird so ausgekuppelt, und die Spule 28 kann frei drehen. Gleichzeitig treibt das Antriebselement 36 über die Ansätze 68 und die schrägen Kanten 54 das Ritzelgetriebe 38 im Uhrzeigersinn an, um die übrigen Teile der Filmtransportvorrichtung zu betreiben. Diese Bewegung kann beispielsweise für den Vorwärtstransport des Films bis zu einer nicht abgebildeten, passenden Filmöffnung hin genutzt werden.
Wenn die gewünschte Filmbewegung abgeschlossen ist und der Film in der Filmöffnung an der richtigen Position liegt, kann der Motor 12 kurzzeitig wieder in anderer Richtung betrieben werden, um das Antriebselement 36 so weit zurückzusetzen, daß das Spiel wieder gegen den Uhrzeigersinn mit den Antriebsansätzen 68 mitgenommen wird und so in die schrägen Kanten 52 des Getriebeflansches 46 gemäß Fig. 2 eingreift. So können die Finger 74 erneut durch die Fingeröffnungen 56 laufen und mit den inneren Getriebezähnen 34, wie in Fig. 2 gezeigt, in Eingriff gelangen. Damit wird dann der Getriebekopf 14 mit der Aufwickelspule 28 (über Antriebselement 36 und Zähne 34) gekuppelt, so daß die Spule 28 nicht dreht, wenn sich der Antriebsmotor 12 nicht bewegt. In der nicht abgebildeten, exemplarischen Filmtransportvorrichtung würde dies helfen, um die korrekte Position des Films in der entsprechenden Filmöffnung aufrechtzuerhalten. Zwar ist die vorstehend beschriebene Erfindung eine spezifische Ausführung, es ist jedoch deutlich, daß eine Vielzahl von Änderungen im Sinne und im Rahmen der darin beschriebenen Grundsätze der Erfindung durchgeführt werden. Dementsprechend ist beabsichtigt, daß die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführung beschränkt ist, sondern den vollen in den folgenden Ansprüchen definierten Umfang einnimmt.

Claims

1. Antriebsvorrichtung (10) für eine Filmaufwickelspule, mit einer Filmaufwickelspule (28), einem Antriebsmotor (12) und einem an diesem angebrachten Antriebselement (36), das mit der Filmaufwickelspule (28) in Eingriff und außer Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Filmaufwickelspule (28) hohl ist, an ihrer Innenfläche Antriebszähne (34) aufweist, um eine Achse (17) vorwärts und rückwärts drehbar ist, in ihrem Innern den Antriebsmotor (12) und einen mit dem Antriebselement (36) in Antriebsverbindung stehenden Getriebekopf (14) mit einer Abtriebswelle (16) aufnimmt, daß

- ein angetriebenes Element (38) vorgesehen ist, das um die Achse (17) drehbar ist und einen Flansch (46) aufweist, der sich in die Filmaufwickelspule (28) erstreckt und schräg voneinander beabstandete erste und zweite Aussparungen (50, 56) umfaßt, die seitlich mit den Antriebszähnen (34) im Innern der Filmaufwickelspule ausgerichtet und durch einander schräg gegenüberliegende Ränder (52, 54, 58, 60) des Flansches (46) gebildet sind, daß

- das angetriebene Element (38) drehbar auf der Abtriebswelle (16) gelagert und Teil eines Filmtransportmechanismus ist, daß

- das Antriebselement (36) auf der Achse (17) und innerhalb des Flansches (46) drehbar gelagert ist und

- einen radial vorspringenden Ansatz (68) aufweist, der in die erste Aussparung (50) des Flansches ragt und mit den die erste Aussparung bildenden gegenüberliegenden Rändern (52, 54) in Eingriff bringbar ist, um das angetriebene Element (34) in einer vorwärts oder rückwärts gerichteten Drehrichtung anzutreiben, wobei der Ansatz (68) nur so viel schmaler ist als die erste Aussparung (50), daß ein Spiel gewährleistet ist, das in begrenztem Maße eine Pendelbewegung des Antriebselements (36) bezüglich des Flansches (46) erlaubt, sowie

- einen nach außen vorgespannten, radial bewegbaren Finger (74), der durch die zweite Aussparung (56) ragt und in Eingriff mit den Antriebszähnen (34) bringbar ist, um die Spule (28) in Vorwärtsrichtung anzutreiben, wenn der Ansatz (68) an einen der Ränder (52, 54) der ersten Aussparung (50) stößt, wobei das Spiel bei der vorwärts gerichteten Drehbewegung erhalten bleibt, so daß das Antriebselement mittels des Fingers und der Antriebszähne die Spule derart direkt antreibt, daß der Film auf die Spule wickelbar ist, wobei der Finger (74) und einer der gegenüberliegenden Ränder (58, 60) der zweiten Aussparung (56) zusammenwirkende Winkelflächen (76, 58) aufweisen, die den Finger (74) innerhalb des Flansches radial nach innen derart mitnehmen, daß er außer Eingriff mit den Antriebszähnen (34) gelangt, wenn der Ansatz des Antriebselements (36) sich bezüglich des Flansches (46) bewegt, um das Spiel bei der rückwärts gerichteten Drehbewegung aufzunehmen, so daß die Spule (28) dadurch lösbar und um das Antriebselement (36) drehbar ist und das Antriebselement das angetriebene Element durch den Ansatz in der ersten Aussparung antreibt, um die Antriebsvorrichtung für den Filmtransport zu aktivieren.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (36) einen einstückig damit ausgebildeten Biegearm (70) aufweist und der Finger (74) sich von einem nach außen vorgespannten Ende (72) des Biegearmes (70) nach außen erstreckt.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (70) sich in Richtung der nach vorne gerichteten Drehbewegung der Spule (28) innerhalb des Flansches (46) entlang dessen Umfangsfläche zum Finger (74) hin erstreckt, und daß die zusammenwirkenden Winkelflächen (76, 58) sich auf einer Seite (76) des Fingers (74) in Richtung der Rückwärtsbewegung der Spule befinden.

4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

(i) die Spule (28) außen liegende Vorsprünge (30) aufweist, die den Film in der vorwärts gerichteten Drehrichtung zur Aufnahme auf der Spule (28) erfassen,

(ii) das angetriebene Element (38) ein Ritzelgetriebe (38) aufweist, das auf der Welle (16) drehbar gelagert ist, und daß jede der schräg voneinander beabstandeten ersten und zweiten Aussparungen (50, 56) zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (50, 56) aufweist, die seitlich mit den Antriebszähnen (34) ausgerichtet sind,

(iii) das Antriebselement (36) auf der Welle (16) antreibbar gelagert ist und zwei sich radial erstreckende Ansätze (68) aufweist, die in die ersten Aussparungen (56) des Flansches ragen, mit den gegenüberliegenden Rändern (52, 54) der ersten Aussparungen des Flansches in Eingriff bringbar sind, um das angetriebene Element (38) entweder in der vorwärts oder der rückwärts gerichteten Drehrichtung anzutreiben, und die in einem Maße schmaler sind als die ihnen zugeordneten ersten Aussparungen (50), das ausreicht, um das Spiel zu gewährleisten, wobei das Antriebselement (36) zwei nach außen vorgespannte, einstückig ausgebildete Biegearme (70) aufweist, von denen jeder einen radial bewegbaren Finger (74) umfaßt, der sich durch eine der zweiten Aussparungen (56) erstreckt und mit den Antriebszähnen (34) in Eingriff bringbar ist, wenn die Ansätze (68) jeweils an einen der Ränder (52, 54) der ihnen zugeordneten ersten Aussparungen (50) stoßen, um das Spiel bei der vorwärts gerichteten Drehbewegung aufzunehmen, so daß die Spule (28) in der vorwärts gerichteten Richtung antreibbar ist, und daß

(iv) die Finger (74) und einer der gegenüberliegenden Ränder (58, 60) einer jeden der zweiten Aussparungen (56) die zusammenwirkenden Winkelflächen (76, 58) aufweisen, die die Finger (74) innerhalb des Flansches radial nach innen derart mitnehmen, daß sie außer Eingriff mit den Antriebszähnen (34) gelangen, wenn die Ansätze des Antriebselements (36) sich bezüglich des Flansches (46) bewegen, um das Spiel bei der rückwärts gerichteten Drehbewegung aufzunehmen, so daß die Spule (28) dadurch lösbar und um das Antriebselement (36) drehbar ist.

5. Verfahren zum Betätigen einer Antriebsvorrichtung (10) für eine Filmaufwickelspule, mit einer Filmaufwickelspule (28), einem Antriebsmotor (12), einem an diesem angebrachten Antriebselement (36) und einem angetriebenen Element (38) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Betätigen der Antriebsvorrichtung (10) in einer vorwärts gerichteten Richtung, so daß sie außer Eingriff mit dem Antriebselement (36) und der Aufwickelspule (28) gelangt, und Transportieren des Films bis zu einer gewünschten Position mit Mitteln des angetriebenen Elements,

- Anhalten der Antriebsvorrichtung (10), wenn der Film die gewünschte Position erreicht hat, und

- kurzzeitiges Umkehren der Bewegung der Antriebsvorrichtung (10) in einem Maße, das ausreicht, um das Spiel aufzunehmen, so daß das Antriebselement (36) und die Aufwickelspule (28) in Eingriff bringbar sind, ohne die Filmposition zu verändern, und dabei Sichern der Aufwickelspule (28) gegen eine weitere Bewegung, während die Antriebsvorrichtung (10) ortsfest bleibt.