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Anordnung zum Gleichhalten der Aufwickelspannung von Filmwickeln bei
Filmherstellungsmaschinen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Gleichhalten
der Aufwickelspannung von Filmlvickeln bei Filmherstellungsmaschinen.
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Beim Herstellen von Filmen nach dem Trockengießverfahren wird der
Film nach dem Verdampfen oder Verdunsten eines genügenden Teils des Lösungsmittels
von der Walze oder dem Gießband als fortlaufendes Band abgezogen und über Führungsrollen
geführt, wobei die restlichen Lösungsmittel entfernt werden. Der fertige Film wird
dann auf eine Trommel oder Walze aufgespult.
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Während des Durchlaufs des Films durch die Alaschine werden die seitlichen
Kanten des Bandes abgeschnitten, so daß nur der mittlere Teil des gegossenen Bandes
aufgewickelt wird, das dann später mit üblichen Schichten und Emulsionen begossen
wird.
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Fiir die Aufwicklung des Films sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen
gebräuchlich, die jedoch nicht zufriedenstellend arbeiten sollen.
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Bei einem dieser Verfahren werden die ersten 6o oder 90 m mit einer
verhältnismäßig hohen Spannung auf den Kern aufgewickelt, worauf dann mit zunehmendem
Rollendurchmesser die Spannung vermindert wird so daß der Wickel in seiner Gesamtheit
mit verschiedenen Spannungen aufgewickelt ist.
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Bei einem anderen Verfahren wird die Spannung beim Beginn des Aufwickelvorganges
eingestellt und während der gesamten Aufspulung des Wickels in der gleichen Höhe
beibehalten.
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Das erste Verfahren ergibt einen in seiner Gesamtheit etwas besser
geformten Wickel, obwohl bei unsorgfältiger Änderung der Aufrvickelspannung ein
Schlüpfen der Unterlage auf dem Kern beim Begießen mit Emulsionen entstehen kann,
so daß dadurch Falten an den Punkten entstehen, wo die Spannung geändert wurde.
Ferner kann es vorkommen, daß der Bediener der Slaschine die erforderlichen Spannungsänderungen
in den vorgesehenen Zeitpunkten einzustellen vergißt. so daß der gewünschte Effekt
nicht eintreten kann.
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Bei dem zweiten Verfahren ist dagegen keine genügende Eigenspannung
vorhanden,
um einen guten Wickelaufbau sichern zu können, so daß
das Ende des Wickels im allgemeinen zu schlaff liegt, weil die Spannung nicht nachgestellt
wurde.
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Andererseits hat man schon bei Kinoaufnahmegeräten und -projektoren
einen einstellbaren Reibungsantrieb vorgesehen, bei welchem das stetig zunehmende
Gewicht de Aufwickel spule unmittelbar die Erhöhung des Druckes auf die Reibungskupplung
bewirkte, so daß bei jedem bestimmten Gewicht eine entsprechende Friktionsübertragung
stattfindet. Dies setzt aber eine bewegliche Lagerung der Filmwickel voraus. die
bei den zentnerschweren Filmunterlagerollen erhebliche konstruktive und betriebliche
Schwierigkeiten bedingt. Andererseits ist es aber auch bekannt, durch einstellbare
Regelwalzen oder durch Meßwalzen eine Abwickeltrommel so anzutreiben, daß eine Höchstspannung
in der ablaufenden Bahn nicht überschritten wird.
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Demgegenüber hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, den Antrieb
einer Aufwickelvorrichtung so zu beeinflussen, daß mit zunehmendem Durchmesser der
Aufwickeltrommel deren Antriebsdrehmoment anwächst, und dabei soll die Lagerung
der schweren Filmwickel so getroffen werden, daß diese in festen Führungen lagern,
ohne daß dadurch die Erzeugung eines mit der Filmrolle stetig anwachsenden Antriebsmomentes
ausgeschlossen ist. Diese starre Lagerung gestattet dabei durch revolverartige Anordnung
von Aufwikkelwellen die Auswechselung des vollen Kerns ohne Betriebsstörung und
Betriebsunterbrechung gegen einen anderen. Erreicht werden diese Ziele der Erfindung
durch die an sich bekannte Verwendung einer Meßwalze, die von dem stetig laufenden
Filmband mitgenommen wird, wobei die Meßwalze eine Feder stetig aufzieht, die ihrerseits
über ein Gestänge und einen Winkelhebel den Druck auf ein Ölgehäuse und damit die
Aufwickelkupplung beeinflußt. Der Flüssigkeitsdruck wird bei dieser Anordnung von
einer Membrandüse abgeleitet, die unter dem Einfluß einer Feder steht, die durch
die Filmbandbewegung zunehmend gespannt wird. Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen
Anordnung sind aus der nachfolgenden Beschreihung zu entnehmen.
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Eine Ausfiihrungsform des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt im einzelnen: Abb. 1 eine Seitenansicht des Teils der
Maschine für die Aufspulung der Filmunterlage bie abgenommener Seitenplatte, so
daß die Spannungsregeleinrichtungen sichtbar sind.
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Abb. 2 eine Teilansicht der Anordnung gemäß Abb. 1, aus welcher die
Regeleinrichtung für die Aufwickelwelle ersichtlich ist, Abb. 3 einen Grundriß und
einen Schnitt nach der Linie III-III der Abb. 1, Abb. 4 eine der Abb. 3 entsprechende
Teildarstellung der wesentlichen Teile in vergrößerter Darstellung, Abb. 5 einen
lotrechten Schnitt nach der Linie V-V der Abb. 3, welcher die Spannungseinstellvorrichtung
zeigt.
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Das in üblicher Weise hergestellte und getrocknete Filmband F wird,
wie an sich bekannt, zwischen zwei Schneidwalzen 11 hindurchgeführt, welche die
seitlichen Kanten des Filmbandes abschneiden. Das beschnittene Band wird dann im
Zickzackweg üler eine Reihe von Spannrollen 12 und losen Rollen 13 und 14 geleitet,
zwischen denen eine Schleife 15 gebildet wird. In dieser Schleife 15 ist eine Führungsrolle
16 angeordnet, die entsprechend der augenblicklichen Spannung des Bandes in waagerechter
Richtung beweglich ist. Von der unteren losen Rolle 14 gelangt das Filmband zu der
Aufwickelwalze 17 auf der Aufwickelwelle 18. Die übliche Anordnung der Aufwickelwalze
17 ist die an einem Rahmen, der um eine Achse 20 schwenkbar ist, so daß bei Fertigstellung
des Wickels 17 das Filmband abgeschnitten und der volle Wickel abgenommen werden
kann. Nunmehr wird die leere Walze in die Betriebsstellung geschwenkt und aut diese
der Film aufgespult. Auf der Aufwickelwelle 18 befindet sich ein Stirnrad 21, das
mit einem Stirnrad 22 auf der Welle 23 kämmt, die ihrerseits in bekannter Weise
mit dem Antrieb der Maschine gekuppelt ist Die Welle 23 trägt einen einstellbaren
Reibungsantrieb 24, der ein unterschiedliches Drehmoment auf das Zahnrad 22 zu übertragen
gestatte. Die durch diesen Reibungsantrieb übertragene Kraft ist unmittelbar proportional
dem Druck, der auf dessen beweglichen Teil ausgeübt wird, d. h. je größer der angewendete
Druck ist, um so größer ist die übertragbare Kraft. Dieser Druck wird bei der dargestellten
Ausführungsform durch ein Diaphragma 25 auf der Welle 23 gesteuert, das durch ein
Rohr 26 mit einem ähnlichen Diaphragma 27 auf einem Träger 28 verbunden ist. der
konzentrisch zur Achs (Abb. 2).
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Wird nun also ein Druck auf das Diaphragma 27 ausgeübt, so wird dieser
Druck durch die Flüssigkeit (Öl) in dem Rohr 26 auf das Diaphragma 25 übertragen.
Durch erhöhten Druck wird dieses Diaphragma einen verstärkten Druck auf den Friktionsantrieb
oder die Aufwickelkupplung 24 ausüben, wodurch wiederum die Aufwickelwelle 18 mit
einem größeren Drehmoment angetrieben wird, umgekehrt wird bei abnehmendem Druck
in dem Diaphragma 27 das Drehmoment
entsprechend verringert. Der
Druck in dem Diaphragmagehäuse 27 wird durch einen Winkelhebel 30 gesteuert, der
um einen Zapfen 3I an einem Teil 32 der Druckdose 33 schwenkbar ist. Der eine Arm
34 dieses Winkelhebels 30 arbeitet mit dem Diaphragma 27 zusammen, während der andere
Arm 36 durch einen Zapfen 37 mit dem einen Ende einer Stange 38 verbunden ist, deren
anderes Ende durch einen Zapfen 39 mit einem Hebel 40 der Welle 41 verbunden ist.
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Diese Welle 41 wird von einem Konsol 42 des Maschinenrahmens getragen
(Abb. I und 2).
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Wird nun diese Welle 41 in entgegengesetztem Uhrzeigersinne gedreht,
so wird die Stange 38 nach links gezogen und schwenkt dadurch den Winkelhehel 30,
wodurch dessen Arm 34 auf das Diaphragma 27 gedrückt wird, und dieser Druck wird
durch die Lei tun 26 auf die Kupplung 24 übertragen.
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Auf diese Weise wird also das auf die Aufwickelwelle 18 ausgeübte
Drehmoment von der Bewegung der Welle 41 gesteuert. Offensichtlich muß dieses Drehmoment
mit zunehmendele Filmwickeldurchmesser erhöht werden. Ferner muß beim Aufwickeln
des Films die Spannung des Filmbandes F allmählich abnehmen.
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Wie bereits erläutert, wird das erhöhte Drehmoment durch allmähliche
Drehung der Welle 41 in entgegengesetztem Uhrzeigersinne gesteigert. Zu diesem Zweck
ist erfindungsgemäß eine Einrichtung vorgesehen, durch welche diese Drehung der
Welle in bestimmter Abhängigkeit von der Aufwicklung des Films auf der Aufwickelwalze
17 gesteuert wird.
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Ferner ist erfindungsgemäß eine weitere Einstellvorrichtung vorgesehen,
durch welche diese Steigerung des Drehmomentes der Aufwickelwelle entsprechend der
Geschwindigkeit des Filmibandes gesteuert wird, damit die Art, die Breite und die
Dicke des Films entsprechend berücksichtigt wird.
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Zu diesem Zweck ist auf der Welle 41 ein radialer Hebel 46 befestigt,
an dessen freiem Ende eine Schraubenfeder 47 angehängt ist, welche diesen Arm 46
elastisch mit dem einen Ende eines lotrecht beweglichen Kolbens 48 verbindet. Der
untere Teil dieses Kolbens 48 befindet sich in einer Führung 49 eines Auslegers
50, der an dem WIaschinengehäuse befestigt ist. An dieser Führung 49 ist ferner
noch eine Skala ei vorgesehen, durch welche die Stellung des Kolbens 48 ersichtlich
ist. Der mittlere Teil 52 (Abb. 5) des Kolbens 48 hat einen etwas kleineren Durchmesser
und ist mit einem Gewinde versehen, das in einer Gewindeöffnung 53 einer Hülse 54
geführt ist. Das obere Ende 56 des Kolbens 48 ragt durch eine Öffnung 57 der Hülse
54 heraus (Abb. 5). Die Hülse 54 hat oben und unten einen Ansatz 59, der in Bohrungen
6o des Lagers 50 gefiihrt ist, der Bund 6r liegt auf dem Lager 50 auf (Abb. 5).
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Wird nun die Hülse 54 im Uhrzeigersinne im Lager 50 gedreht, so wird
der Kolben 58 nach oben gezogen, da die Hülse 54 festliegt.
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Durch diese Bewegung wird die Spannung der Feder 47 erhöht, und diese
schwenkt den Hebel 46 und die Welle 41 in entgegengesetztem Uhrzeigersinne (Pfeilrichtung
Abb 1).
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Auf diese Weise wird also der Druck in dem Diaphragma 27 erhöht und
damit auch das auf die Aufwickelwalze 17 ausgeübte Drehmoment.
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Die Hülse 54 wird durch ein Rastrad 64 gedreht, das lose auf der
Hülse 54 sitzt und mit dieser durch eine Friktionsscheibe 65 verbunden ist, die
zwischen dem Rastrad 64 und einem Ring der Hülse 54 liegt (Abb. 5). Das Rastrad
64 wird federnd in Eingriff mit der Reibungsscheibe 65 durch eine Schraubenfeder
67 gehalten, die rings um die Hülse 54 liegt und die zwischen einem Ring 68 und
einem Gewindering 69 zusammengepreßt ist.
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Die Spannung dieser Feder 67 kann leicht durch Verstellen dieses Ringes
69 von dem Gewindeansatz 70 der Hülse 54 geregelt werden.
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Das Rastrad 64 wird durch eine Klinke 72 gesteuert, die an einem
radialen Ausleger 73 der Hülse 74 sitzt, welche lose auf der Hülse 54 drehbar ist;
dabei wird diese Hülse 74 zwischen einem Ring 66 der Hülse 54 und dem Lager 50 geführt.
Bei Drehung der Hülse 74 im Uhrzeigersinne (Abb.3) greift die Spitze 75 der Klinke
72 in die Verzahnun 76 des Rastrades 64 ein und nimmt dieses mit der Hülse 54 mit.
Der Eingriff der Spitze 75 mit der Verzahnung 76 wird durch eine Feder 77 aufrechterhalten.
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Die Hülse 74 wird durch eine Schubstange 80 gesteuert, deren eines
Ende durch eine Gabel 8I mit einem Zapfen 82 eines Armes 83 gekuppelt ist, der radial
von der Hülse 7+ absteht, und zwar auf der dem Arm 73 entgegengesetzten Seite (Abb.
3 und 5). Das andere Ende der Schubstange 8o ist in einen Klotz 84 eingeschraubt,
der auf einem Stift 85 drehbar ist, der seinerseits ausmittig auf dem Zahnrad 86
sitzt. Dieses Zahnrad 86 ist durch eine Kette 87 mit dem Zahnrad 88 auf der Welle
89 gekuppelt, welche die üblichen Schneidmesser trägt. Die Messer I I sind durch
zwei Zahnrädergo auf den Messerwellen 89 miteinander verbunden. Auf diese Weise
ist die Einrichtung zur Steuerung der Aufwickelfriktion mit den Schneidmessern 11
verbunden, d. h. sie wird in Abhängigkeit von der Filmgeschwindigkeit gesteuert.
Die Kupplungskraft der Kupplung
24 wird durch die Stellung des Kolbens
48 beeinflußt. die wiederum von der Zahl der Umdrehungen der Messer 11 abhängig
ist oder der Länge des Films, der auf die Aufwickelwalze I7 aufgespult ist. Bekanntlich
mul; die Größe des auf die Aufwickelwelle 18 wirksamen Drehmomentes von der Art
des aufzuspulenden Films, insbesondere dessen Breite und Dicke, abhängig sein.
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Zu diesem Zweck muß diese Spannung also einstellbar gemacht werden.
Aus diesem Grunde ist der Stift 85 auf dem Zahnrad 86 in seiner ausmittigen Lage
verstellbar. Auf diese Weise ist der Hub der Klinke 72 für jede Umdrehung des Zahnrades
86 verschieden einstellbar, so daß also dadurch für eine bestimmte Filmbandlänge
eine größere oder kleinere Veränderung des Aufwickeldrehmomentes einstellbar ist.
Zu diesem Zwecke sitzt der Stift 85 auf einem Schlitten 92, der durch eine Gewindespindel
94 verstellbar ist.
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Bei Drehung dieser Spindel 94 durch einen Knopf 95 wird daher der
Stift 85 radial auf dem Zahnrad 86 verstellt, und damit wird der Hub der Schubstange
80 vergrößert oder verkleinert. Die Spindel 94 ist in zwei Lagern 96 geführt, die
durch die Schrauben 97 an den oberen und unteren Tragteilen 98 und 99 befestigt
sind, die ihrerseits mittels der Schraube 100 auf dem Zahnrad 86 gehalten werden.
Die Spindel 94 wird durch einen Ring 101 und einen Bund 102 an der achsigen Verschiebung
gehindert. Der Ring 101 ist dabei im Ausführungsbeispiel durch einen Stift 104 an
der Spindel 94 befestigt.
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Hat der Wickel 17 den gewünschten Durchmesser erreicht, so wird der
Film F abgeschnitten, und der Tragrahmen wird um die Achse 20 geschwenkt, wodurch
ein leerer Kern zur Aufnahme des weiteren Films in die Betriebsstellung geschwenkt
wird. Eei Beginn der Aufspulung des neuen Wickels muß natürlich der Kolben 48 in
seine Anfangslage zurückgestellt werden. Zu diesem Zweck ist das Rastrad 86 mit
einem Handgriff 106 versehen, so daß es bequem in die Anfangslage zurückgeschwenkt
werden kann; um diese Rückstellbewegung zu begrenzen. ist das obere Gewindeende
107 des Kolbens 48 mit einem einstellbaren Anschlag 108 versehen, der sich in der
Anfangsstellung auf die Oberfläche 109 der Hülse 54 auflegt. Da der Kolben 48 in
bestimmten Zeitabständen eingestellt wird, ist es vorteilhaft, eine Anordnung vorzusehen,
durch die plötzliche Schwankungen in der Bandspannung ausgeglichen werden, die zwischen
den aufeinanderfolgenden Einstellungen des Kolbens 48 eintreten können. Zu diesem
Zweck ist die Spannrolle 16 am freien Ende eines Armes 112 (Abb. 1) angeordnet.
Das andere Ende dieses Armes 112 ist auf der Welle 41 befestigt. Auf diese Weise
wird jede geringfügige Änderung der Filmspannung die Rolle 16 waagerecht bewegen
und damit die Größe der Filmschleife 15 verändern. Diese Bewegung wird auf die Welle
41 übertragen, so daß diese gedreht wird, und damit wird auch die Friktionskraft
der Kupplung 24 entsprechend verändert.
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Auf diese Weise wird jede geringfügige Änderung der Filmspannung
selbsttätig ausgeglichen. Die Spannrolle 16 kann also die Friktionskupplung 24 selbständig
steuern, und durch die Feder 47, welche den Kolben 48 und den Arm 112 elastisch
verbindet, wird eine unabhängige Bewegung der Spannrolle 16 ermöglicht. Um die freie
Bewegung der Spannrolle zu erleichtern, sind ihre beiden Enden mit Verzahnungen
versehen. die mit Zahnstangen zusammenarbeiten, wie das an sich bekannt ist.