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Vorschubeinrichtung für Schallfilme mit einer vom Film gleichmäßig
angetriebenen Schallrolle Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschu.beinrichtung
für elastische, gelochte .Schallfilme mit einer vom Film gleichmäßig angetriebenen,
ungezahnten Rolle, im nachstehenden :Schallrolle genannt, .über die der Film ,zur
Aufnahme oder Wiedergabe einer .Schallaufzeichnung längs der am Umfang der Schallralle
angebrachten Belichtungsstelle und einer Antriebsvorrichtung, einer gezahnten Antriebsrolle,
geführt wird, mittels welcher der Filmgleichmäßig bewegt wird. Von solchen Vorschubeinrichtungen
wird nicht nur gefordert, daß die Filmbewegung längs der Belichtungsstelle möglichst
gleichmäßig und störungsfrei vor sich geht, sondern auch, daß der Film derart geführt
wird, daß er während des Transportes: immer über einen hinreichend großen Unlianbsteil
quer und insbesondere senkrecht Azur Filmbewegungsrichtung unbeweglich und ohne
Schlupf an der Oberfläche der Schallrolle anliegt. Eine Lösung dieser Aufgabe wurde
auf verschiedene Weise angestrebt, aber keine der ibekannten Vorrichtungen ergab
ein ganz ,befriedigendes Resultat.
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Bei einer solchen bekannten Vorrichtung wurde versucht, das vorerwähnte
Ziel dadurch zu erreichen, daß der Film an einer vor der Schallrolle angeordneten
Führungsrolle mit Hilfe einer Bremsvorrichtung abgebremst wird. Die auf den Film
ausgeübte Bremskraft ist derart, d.aß in dem zwischen der .Schallrolle und der Triebrolle
liegen--den Filmteil eine Zugkraft von etwa 5oo g herrscht, wodurch .der ;Film straff
über die verschiedenen Rollen gespannt wird. Bei einer solchen Vorrichtung
wird
infolge- -der gxoßen Filmspannung- zwar erreicht, daß der Film während: des Transportes
genau am Umfang der ;Schallrolle anliegt, wodurch eine zur Filmbewegungsrichtung
senfrechte Bewegung des Films, das sogenannte Atmendes-Films, verhütet wird; aber
die hohe Filmspannung ist gerade Anlaß .dazu, daß infolge des Zusammen-Wirkens-
der Zähne der Triebrolle mit den E;ilmlöchern unvermeidlich auftretende .Stöße von
denn straff gespannten Film auf den über die .Schallrolle geArümmten Teil übertragen
werden, so daß nur eine der vorerwähnten Bedingungen erfüllt wird. Um an der Abtaststelle
den von den .Stößen des Films auf die .Schallrolle ausgeübten Einfluß zu verringern,
ist .meistens eine .der hinter -der Schallrolle angebrachten Führungsrollen nachgiebig
angeordnet. Die ,StÖße des Films .können-..d.ann.:infolge der federnden. Bewegung
der Führungsrolle -herabgemindert werden. Da jedoch zur -Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes
der nachgiebig angeordneten Führungsrolle infolge der hohen Film-spa.nnung eine
verhältnismäßig schwere Bauart der erwähnten federnden Rolle erforderlich ist, Ynüssen-
größere Massen und Reibungskräfte überwunden werden, um ,die zum Beheben der Stöße
erforderliche Bewegung- der Führungsrolle zu erreichen, -wodurch mit der angegebenen
Bauart das beabsichtigte Ergebnis nicht erzielt werden kann.
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Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung .der erwähnten Art wurde
versucht, eine Lösung .der Schwierigkeiten darin ,zu finden, daß die Filmspannung
!herabgesetzt -wird. Zu diesem Zweck ist die Bremsvorrichtung an .der vor der Schallrolle
angeordneten Führungsrolle entfernt, und letztere Rolle ist mit :einer Feder versehen,
welche die Rolle gegen den Umfang der Schallrolle drückt, so daß an dieser .Stelle
ein guter Kontakt !zwischen der Schallrolle ünd dem Film gewährleistet ist. Im Gegensatz
zu der bekannten Vorrichtung der zuerst genannten Art muß der Film gerade möglichst
leicht laufen können und die Druckrolle ist, ebenso wie .die Schallrolle, reit Kugellagern
versehen; wodurch die Zugraft in dem zwischen :der Schallrolle und der -Triebrolle
liegenden Filmteil wesentlich geringer als bei der bekannten Vorrichtung der zuerst
genannten Art sein. ,kann und etwa 4o g beträgt. Um zu vermeiden, daß .infolge der
niedrigen Filmspannung zwischen dem Filia =tin.d-- der---Schall.-ra11e eini Schlupf
auftritt, wird- :dafür' gesorgtr--daßeine genügende Reibung_@wischen dem -Filme
und der - Schallrolle !besteht. Zu diesem . Zweck : wirdeinerseits, die --Berührungsfläche
- .zwischen °- . der Schallrolle und dem Film möglichst :groß -.gewählt; zu diesem
Zweck wird: eine in der -Bewegungsrichtung des Filfnd hinter der .Sehallrolle vorhandene
Führungsrolle . derart an :.der .von °-:d@r - Schallrolle abgekehrten Seite des
Films .angeordnet, daß. .die Stelle, an der der- Film die Schallrolle verläßt, .
in der Nähe der Stelle e-liegt, wo der Film die =letzt genannte"Rolle. b:inaüfläuft,:
wobei andererseits die Druckrolle -den erforderlichen Kontaktd,rttck. liefert. Da
-,die Schallrolle zu in Konstant-halten der Bewegung meist mit- einem-- Schwungrad
- gekuppelt wircT, wird anfangs zurrt Anlassen dieses Rades die Zugkraft
in denn hinter der Schallrolle liegenden Filmteil .größer als der vorerwähnte Wert
sein, der -sich nur auf die Betriebslage bezieht. Durch, die Anwendung dieser Maßnahme
!kann das Auftreten von Stößen im Film auf ein Mindestmaß herab-'gesetzt werden,
da die geringe Filrn:spannung schlaffe Buchten im Film erzeugt, so daß Stöße im
Film nicht auf die Schallrolle übertragen, sondern von den schlaffen Buchten des
Films ausgesiebt werden; denn es brauchen keine nennenswerten Massen- und Reibungskräfte
überwunden zu werden. Wie nachstehend, erläutert, wird der Film jedoch in dem über
die Schallrolle gekrümmten Filmteil eine Neigung zum Atmen aufweisen, so daß auch
auf diese Weise die Bedingungen für eine einwandfreie Filmführung nicht erfüllt
werden können. Bei der zuletzt genannten Vorrichtung ist das Atmen des Films in
dem über :die Schallrolle gekrümmten Filmteil auf zwei Ursachen zurückzuführen.
Erstens wird. sich ein Film, vor allem wenn er mit einer geringen Spannung über
einte Rolle gekrümmt wird, infolge seiner elastischen Eigenschaften in dem über
die Rolle auflaufenden Teil von :dem Rollenumfang abbiegen. Da &r Film jedoch
in der erwähnten Vorrichtung bei -dem auf die Rolle auflaufenden Teil von der Druckrolle
gegen die Schallrolle gedrückt wird und die nachgiebige Führungsrolle .derart angeordnet
ist, daß der Film über einen .möglichst großen Teil des Umfangs, z. B. mehr als
die Hälfte der Schallrolle, in Berührung ist, wird der Film infolge seiner elastischen
Eigenschaften gerade in der Mitte ,des über,die Schiallrolle gekrümmten Filmteils
die Neigung haben, sich von dem Rollenumfang ,abzuheben. Die Neigung des. Filius,
sich von der Rollenoberfläche senkrecht abzuheben, wird noch durch etwa noch im
Film vorhandene Schwingungen verstärkt, die infolge der .beschriebenen federnden
Anordnung der Führungsrolle im ablaufenden Filmteil unmittelbar hinter .der Schallrolle,
in der Längsrichtung des Films, d. h. in der Tan@gentialrichitung der Schallrolle,
wirksam sind. Dies hat zur Folge, daß bei Wiedergabegeräten mit optischer Tonaufzeichnung
das Abtas.tlichtbündel und bei Aufnahmegeräten das Aufzeichenbündel, das sich meistens
annähernd in der Mitte des die Schallrolle berührenden -Filmteils-befindet, nicht
genau auf .den Film fokussiert ist; hierdurch entst4ehen Verzerrungen des wiederzugebenden
:bzw. aufzuzeichnenden Schalls. -Um die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu-beheben,
sind bei-der Vorschubeinrichtung nach der Erfindung: zwischen einer gezahnten Antriebsrolle,-welche
,für den -Antrieb eines Filmteils dient, einerseits und einer losen Filmschleife
andererseits, in ,der Bewegungstichtüng des- Films gesehen, die folgenden (Organe
vorgesehen: eine vom Filia kontinuierlich -.angetriebene ungezahnte Schallrolle,
über die der Film längs einer- am Umfang der Schallrolle ;angebrachten Belichtungsoptik
geführt wird und an welcher Rolle .der unabgebremste auflaufende Filmteil durch
eine Andrück.rolle vor. der
Belichtungsoptik angedrückt wird und.
wenigstens eine den von der Schallrolle ablaufenden Filmteil führende, um eine feste
Welle :drehbare Führungsrolle, welche derart angeordnet ist, daß die Schallrolle
-sowie auch die Führungsrolle(n) den Film an derselben Seite des Films berühren
können, wobei der ablaufende Filmteil eine, von der Schallrolle aus gesehen, konkav
gekrümmte Bahn beschreiben kann.
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Eine Anordnung, die .andere als die im Anspruch genannten Filmführungselemente
aufweist, also Rollen in anderer Reihenfalge oder in anderer Antriebsart oder in
anderer Anordnung !zum Film, gehört nicht zum Gegenstand des Patents.
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Infolge des Fehlens einer Bremsvorrichtung kann die Filmspannung,
ebenso wie bei den bekannten Vorrichtungen der zuletzt genannten Art, niedrig gehalten
werden, so daß .durch das Eingreifen der Zähne der Triebrolle in die Filmlöcher
entstandene Stöße in dem zwischen Schallrollen und Triebrolle liegenden Filmteil
ausgesiebt werden.
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Infolge der besonderen Anordnung der hinter der Schallrolle liegenden
Führungsrollen kann jedoch erreicht werden, daß der Film nicht mehr die Neigung
'hat, :sich im mittleren Teil der Schleife, die der Film beim Krümmen über die Schallrolle
bildet, von. der Rollenoberfläche abzuheben, da Stöße im Film in .dem unmittelbar
hinter der Schallrolle liegenden Filmteil zur Filmoberfläche senkrechte Schwingungen
hervorrufen können. Indem so das Auftreten von Schwingungen im Film an einer Stelle
erleichtert wird, wo dies keine Störungen verursacht, d. h. ausschließlich in dem
unmittelbar hinter der ,Schallrolle liegenden Filmteil, wird vermieden, daß solche
Schwingungen sich in .dem über die Schallrolle gekrümmten Filmteil fortpflanzen.
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Die Anordnung der Führungsrollen .bei der Vorrichtung nach der Erfindung
hat weiter zur Folge, daß die elastische Eigenschaft des Films, die bei der zuletzt
genannten bekannten Vorrichtung nachteilig ist, sich bei der erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung gerade vorteilhaft auswirkt, :da sich der Film in dem zwischen der Schallrolle
und der nächstfolgenden Führungsrolle liegenden Teil leicht .ausbiegen kann und
somit dazu beitragen wird, daß,der über die Schallrolle gekrümmte Filmteil während
des Transports über die ganze Länge mit deren Oberfläche in Berührung bleibt.
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Zwar ist es an sich bekannt, die Filmführung derart zu wählen, :daß
der von der Schallrollle ablaufende Filmteil, von der Schallrolle ausgesehen, eine
konkav gekrümmte Bahn aufweist. Dies ist z. B. bei den in »Der sprechende Film«
von v. Mi'haly (19z8) .S. 1i9 und 12o und in »Physik und Technik des Tonfilms« von
Lichte u. Narath, 2. Auflage 1943, S. 141 beschriebenen Fiknvorsc'hubeinrichtungen
der Fall. Aber bei diesen vor-bekannten Einrichtungen liegen ganz andere Verhältnisse
vor, da es ;sich in beiden Fällen um eine motorangetriebene Zackenkontrolle handelt.
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Schließlich ist in der Patentschrift 63,7610 eine ähnliche Führung
:des hinter der Schallrolle liegenden Filmteils beschrieben. Dabei ist -der letzt-.
genannte Filmteil aber infolge des größeren Filmzugs nahezu gerade, da der auf die
Schallrolle auflaufende Filunteil durch eine Bremsvorrichtung abgebremst wird. Darüber
hinaus wird durch die Anwesenheit einer unter Federdruck beweglichen Spannrolle
in dem vor der Schallrolle liegenden Filmteil .das Atmen des Films an der Belichtungsstelle
an der Schallrolle .gefördert.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Fig. i zeigt eine Vorschubeinrichtung mit einer vor der Schallrolle
liegenden Bremsvorrichtung, wie sie .bei !bekannten Geräten zum Abtasten einer auf
dem Film angebrachten Schallspur verwendet wird; Fig. 2 zeigt eine bekannte Einrichtung
ohne Bremsvorrichtung, bei der mit dem Umfang der Schallrolle eine Druckrolle zusammenwirkt;
Fi:g.3 stellt eine erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung ähnlich :derjenigen
nach Fig. 2 ,dar. Entsprechende Teile sind in den Figuren .der Einfadheit 'halber
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Eingelochter Schallfilm, i wird mit gleichmäßiger
Geschwindigkeit von einer gezahnten Triebrolle 2 vor-bewegt. Bevor der Film i die
Triebrolle :2 erreicht, wird er über eine ungezahnte Schallrolle 3 geführt, an deren
Umfang eine Belichtungsoptik 4 angeordnet ist. Im Innern der hohl ausgebildeten
Schallrolle, die ausschließlich vom Film angetrieben wird und zu diesem Zweck auf
K,uggellagern läuft, ist eine Photozelle 5 angeordnet, welche die Intensitätsänderungen
des von :der Schallaufzeichnung modulierten Lichtbündels in elektrische Stromänderungen
umwandelt. In der Bewegungsrichtung des Films vor der Schallrolle 3 liegt bei :der
Anordnung nach. Fig. i eine Führungsrolle :6, die mit einer Bremnsvorrichtu.ng 7
versehen ist. Zwischen der Schallrolle und der Triebrolle 2 sind noch Führungsrollen
8 und, 9 vorgesehen, von denen letztere federnd gelagert ist. Um einen guten Kontakt
zwischen ,Schallrolle und Film zu gewährleisten, ist die Bremskraft auf den Film
-derart eingestellt, daß die Filmspannung etwa 5oog beträgt. Infolgedessen ist der
Filmteil :zwischen :der Schallrolle und der Triebrolle straff gespannt, wodurch
infolge des Eingreifens der Verzahnung der Triebrolle in die :Fil:mllöcher entstandene
Stöße des Films auf den über die Schallrolle gekrümmten Filmteil übertragen werden,
was die Güte des aufgezeichneten oder wiedergegebenen Schalls beeinträchtigt. Wie
bereits erläutert, kann die Wirkung der nachgiebigen Führungsrolle 9 infolge der
Größe der Filmspannung nur gering sein mit Rücksicht- auf die verhältnismäßig schwere
Ausführung, die für die nac'hgiebi'ge Halterung erforderlich ist.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist in ,der Be wegungsrichtung des Films
vor der Abtaststel-le an der Schallrolle 3 eine unter Federdruck stehende Druckrolle
io angeordnet, die den Film gegen die Schallrolle drückt. Der Film wird hier nicht
abgebremst, die auftretenden Reibungskräfte werden
vielmehr möglichst
gering gehalten; zu diesem Zweck laufen die Druckrolle 1o und. die Schallrolle 3
in Kugellagern. Um den Film mit einem möglichst großen Teil des Umfangs der .Schallrolle
in Berührung zu bringen-und einen Schlupf des Films zu vermeiden, wird der Film
über eine federnd angeordnete Führungsrolle g geführt, die in der Nähe der Schallrolle
und an der von dieser abgewandten Seite des Films zwischen der Schallrolle und der
Triebrolle z angeordnet ist. Gegebenenfalls wird der Film noch über eine feste Führungsrolle
8 geführt, um zu vermeiden, daß -der Film mit einer zu geringen Anzahl von Zähnen
der Triebrolle im Eingriff steht. Die im Film auftretenden Stöße werden infolge
der Federbewegung der Führungsrolle 9 weitgehend aufgefangen, da nur besonders geringe
Massen- und Wellenreibungskräfte auftreten. Es ist jedoch unvermeidlich, daß in
dem unmittelbar hinter der Schallrolle liegenden Filmteil noch Schwingungen in der
Längsrichtung des Films auftreten, die durch den Pfeil 11 angedeutet -sind. Diese
Schwingungen tragen .dazu bei, den Film von der Oberfläche der Schallrolle abzuheben,
zumal der Film in dem, Teil zwischen der Stelle, an,der der Film auf die Schal;Irolle
aufläuft und der Stelle, .an der er sie wieder verläßt, die Neigung hat, sich infolge
seiner elastischen Eigenschaften von der Rollenoberfläche abzubiegen, wie es vorstehend
bereits für den Fall, daß die Filmspannung niedrig ist, erläutert wurde. Infolgedessen
wird sich der Film an der Stelle der Abtastvorrichtung senkrecht zur Rollenoberfläche
auf und ab bewegen (in der Figur durch eine gestrichelte Linie angedeutet). Infolgedessen
ist .eine richtige Fokussierung der Abtastvorrichtung .unmöglich, und. bei der Wiedergabe
des Schalls macht sich. eine gewisse Verzerrung der Töne, besonders bei höheren
Frequenzen, störend bemerkbar.
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Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorschubeinrichtung nach der Erfindung
ist ,dieser Nachteil dadurch vermieden, daß .ausschließlich zwei feste Führungsrollen
8 an derselben Seite des Films wie die Schallrolle in der Weise zwischen der Triebrolle
2 und der ;Schallrolle 3 angeordnet sind, daß der Film in diesem Teil, von der Schallrolle
aus gesehen, eine konkav gekrümmte Form hat. Etwa im Film noch auftretende Stöße
werden sodann in dem unmittelbar hinter der Schallrobbe liegenden Filmteil Schwingungen
hervorrufen können, !die senkrecht zur Vorschubrichtung des Films auftreten, wie
es mit den Pfeilen 12 angedeutet ,ist. Die Anordnung der Führungsrollen 8 trägt
dazu bei, daß sich der Film in dem Bereich zwischen der Schallrolle und den Führungsrollen
8 ausbiegt, wodurch der Film in dem ,über die .Schalbrolle gekrümmten Teil gerade
an der Rollenoberfläche anliegen bleibt. Zwar ist der Winkel, über den der Film
über die Schallrolle g&rümmt wird, in Fig. 3 kleiner als in Fig. 2, und es wäre
somit in Fig. 3 eine geringere Kontaktoberfläche zwischen Film und Rollte zu erwarten,
aber die elastischen Eigenschaften des Films gewährleisten. in -diesem Fall einen
dauernden Kontakt des Films über die ganze Oberfläche der Rolle zwischen eben Punkten,
an denen der Film .auf die Rolle aufläuft bzw. die Rolle wieder verläßt. Dadurch
wird einerseits die Reibungsoiberfläche im Vergleich zu der bekannten Vorrichtung
nicht oder nahezu nicht verkleinert, da bei -der bekannten Vorrichtung der Film
ja in der Mitte des gekrümmten Filmteils keinen guten Kontakt mit der Rollenoberfläche
hat, und andererseits wird der große Vorteil erzielt, -daß der Firn an .der Stelle
der Abtastvorrichtung fest auf der Schallrolle anliegt. Es ist einleuchtend, daß
diese Verhältnisse durch die Wahl der Krümmung des: gebogenen Filmteils geregelt
werden können.