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Tonaufnahme- oder Tonwiedergabegerät für Tonfilme Die getreue Tonwiedergabe
in den Tonwiedergabegeräten für Tonfilme, wie sie beispielsweise für Lichtspielzwecke
benutzt werden, setzt voraus, daß der Vorbeigang des Films vor der Photozelle mit
möglichst gleichmäßiger Geschwindigkeit stattfindet.
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Diese Bedingung ist nicht immer in den bekannten Geräten verwirklicht,
obwohl in diesen Geräten bereits ein Schwungrad mit der Filmtrommel (Tonrolle) verbunden
ist, auf der der Film während des Vorbeiganges vor der Optik geführt wird. Es ergeben
sich hieraus unerwünschte Beschleunigungen des Films, die sich im allgemeinen in
Verzerrungen u. d,gl. äußern.
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Diese Fehler haben im wesentlichen ihre Ursache in der mangelhaften
Adhäsion des Films mit der Trommel und infolgedessen des Films mit dem zur Einregelung
auf eine gleichmäßige Geschwindigkeit dienenden Schwungrad. Die Erfindung beseitigt
diesen Nachteil dadurch, daß eine zwangsläufige Verbindung des Films mit seinem
Schwungradregler hergestellt und damit die gleichmäßige Geschwindigkeit des Films
bei seinem Durchgang zwischen Lichtquelle und Photozelle eindeutig gesichert wird.
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Diese Zwangsläufigkeit wird im wesentlichen dadurch erhalten, daß
man die mit dem Schwungrad fest verbundene Trommel mit zwei stirnseitigen Wangen
versieht, zwischen denen der Film eingespannt ist und von denen mindestens eine
von einer elastischen, mittels Federn gegen den Filmrand gedrückten Scheibe gebildet
wird.
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Der Film wird der Trommel mittels einer Rolle zugeführt, die sich
im entgegengesetzten Drehsinn wie die Trommel dreht. Diese Rolle weist eine verhältnismäßig
dünne, aber starre Randscheibe auf, die die biegsame Scheibe der Trommel seitlich
abbiegt,
so daß der Film frei auf die Trommel auflaufen und nach seinem Durchgang vor der
Photozelle von der Trommel frei wieder ablaufen kann.
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Die Erfindung bezieht sich in gleicher Weise auf eine Einrichtung,
die eine Einstellung der Tonspur des Films in bezug auf die Lichtstrahlen ermöglicht,
die von der Optik ausgesandt und von der Photozelle aufgenommen werden.
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In dieser Einrichtung sind die Optik und die Photozelle fest angeordnet,
während die Filmtrommel, die Achse derselben, das Schwungrad und die Zufuhrrolle
axial verschiebbar sind. Durch eine axiale Verschiebung der letztgenannten Teile
kann dann die richtige Einstellung erzielt werden.
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Die axiale Verschiebung kann durch eine Mikrometerschraube erreicht
werden, die auf das Ende eines Hebels wirkt, dessen anderes Ende gabelförmig gestaltet
ist, wobei die Gabelenden auf den Käfig eines der Rollenlager der Trommelwelle einwirken.
Das Rollenlager kann dabei mit leichter Reibung in eine Muffe eingezogen sein, die
mit dem Gehäuse der Einrichtung fest verbunden ist. Der axial verschiebbare Teil
der Einrichtung, bestehend aus der Trommel, der Rolle, dem Schwungrad und der Welle,
steht unter dem Einfluß einer Spiralfeder, die zwischen einem mit der Welle fest
verbundenen Ring und dem Innenring des zweiten, ebenfalls mit leichter Reibung aufgezogenen
Rollenlagers eingespannt ist.
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Die genannte Spiralfeder hat außerdem den Zweck, das etwaige Spiel
der Rollenlager selbsttätig auszugleichen.
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Die einmal eingestellte Lage der Tonspur kann mittels eines Spannringes
od. dgl. gesichert werden, der den Käfig des ersten Rollenlagers umspannt. Der Ring
kann dabei mittels eines Kammschlüssels gespannt werden.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht schließlich darin, daß
die Filmrolle aus einem Werkstoff hergestellt ist, der für die Lichtstrahlen durchlässig
ist.
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Die Form der strahlendurchlässigen Filmtrommel kann dem Gerät für
die Tonwiedergabe bzw. Tonaufnahme beliebig angepaßt werden. Die Lauffläche der
Trommel ist in dem Teil, in dem die Tonspur des Films abläuft, vorzugsweise mit
einer Ringnut versehen, um zu vermeiden, daß die Filmreibung die Politur beschädigt
und infolgedessen die Durchlässigkeit der Trommel beeinträchtigt.
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Die Herstellung der Trommel aus einem strahlendurchlässigen Werkstoff
gibt außerdem die Möglichkeit, die Lichtquelle oder die Photozelle an einer Stelle
unterzubringen, die nicht unbedingt der Tonspur des Films gegenüberliegt. Zum Beispiel
kann man dem der Tonspur gegenüberliegenden Teil der Trommel die Form eines Prismas
geben, das die Lichtstrahlen ablenkt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich äus der Beschreibung und
der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellt
dar Fig. i einen axialen Schnitt eines nach der Erfindung ausgeführten Tonwiedergabegerätes,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Ebene a-b der Fig. i, Fig.3 die biegsame Scheibe
der Filmtrommel, Fig. q. die zur biegsamen Scheibe gehörende Federscheibe, Fig.
5 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform der biegsamen Scheibe, Fig.6
eine weitere Ausführungsform für die Spannvorrichtung des Films, Fig.7 eine Seitenansicht
einer Abbiegevorrichtung, für die biegsame Scheibe, Fig.8 eine Seitenansicht des
Gerätes von der Trommelseite aus gesehen, wobei die Trommel sowie die Welle derselben
entfernt sind, Fig.9 einen Teil der Sperrvorrichtung, Fig. io den zur Sperrvorrichtung
gehörenden Kammschlüssel, Fig. i i einen Längsschnitt einer aus strahlendurchlässigem
Werkstoff bestehenden Filmtrommel und Fig. 12 einen Längsschnitt einer aus strahlendurchlässigem
Werkstoff bestehenden Filmtrommel mit einer Prismafläche zur Ablenkung der Lichtstrahlen.
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Die Figuren geben nur Ausführungsbeispiele wieder. Die Erfindung ist
hierauf nicht beschränkt, sondern es sind viele weitere Ausführungen derselben möglich.
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In Fig. i bezeichnet i das Gehäuse, das als Träger des Tonwiedergabegerätes
dient. Das linke Ende des Gehäuses i weist einen feststehenden Käfig 2 auf, der
ein Rollenlager 3 mit konischen Rollen enthält. Das rechte Ende des Gehäuses i ist
sorgfältig ausgebohrt und enthält einen beweglichen Käfig 4., der ein Rollenlager
5 mit gleichfalls konischen Rollen umschließt, das mittels der Buchsen 6 und 7 seitlich
eingekapselt ist. Die Rollenlager 3 und 5 dienen zur Lagerung der Welle 8, die das
Schwungrad 9 trägt. Der Innenring des Rollenlagers 3 ist mit weicher Reibung auf
die Welle 8 gezogen und unterliegt der Wirkung einer Spiralfeder io, die gegen einen
auf der Welle 8 befestigten Ring i i abgestützt ist. Die Zeichnung läßt erkennen,
da.ß durch die gewählte Anordnung das sich in den Rollenlagern 3 und 5 im Gebrauch
ergebende Spiel selbsttätig ausgeglichen wird.
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Das rechte Ende der Welle 8 trägt eine Trommel 12, auf der der Film
abrollt. Diese Trommel 12 ist mit zwei stirnseitigen Wangen 13 und 14 versehen,
zwischen denen der Film geführt wird. Die Wange 13 hat die Form einer Kuppel, innerhalb
derer die in Fig. 2 mit C schematisch angedeutete Photozelle untergebracht sein
kann. Die linksseitige Wange 14 der Trommel i2 wird von einer dünnen Blechscheibe
gebildet, deren Biegsamkeit durch Ausschnitte gemäß Fig. 3 verstärkt wird.
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Hinter der Blechscheite 14. befindet sich eine zweite Scheibe 15,
die aus Stahl. besteht und gemäß Fig. q. eine Reihe von Blattfedern bildet. Die
Scheiben 14 und 15 sind mit der Trommel 12 fest verbunden, und zwar beim Ausführungsbeispiel
dadurch, daß von links eine feste Scheibe 16 auf eine Nabe der Trommel 12 geschraubt
wird wid mittels
eines Kragens die beiden Scheiben 14 und 15
fest gegen ein Widerlager der Trommel 12 drückt.
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Die verschiedenen Teile i-2 bis 16 stellen eine Triebscheibe dar,
deren eine Wange starr und deren andere nachgiebig ist. Der Abstand zwischen den
beiden Wangen ist so bemessen, daß er ein wenig kleiner ist als die Breite des Films.
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Die Schraubscheibe 16 dient im übrigen nicht nur zur Befestigung
der Scheiben 14 und 15, sondern sie verhindert gleichzeitig mit ihrem Außenrand,
daß die biegsamen Scheiben ihre Elastizitätsgrenze überschreiten.
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Der Film wird der Trommel 12 mittels der Rolle 17 zugeführt.
Diese Rolle ist auf der Achse 18 drehbar, die auf einem Arm 19 des Käfigs
q. drehbar gelagert ist. Die Rolle 17 besitzt an ihrem linken Ende eine Randscheibe
2o, die durch Einwirkung auf die Scheiben 14 und 15 diese derart abbiegt, daß der
Film frei auf die Trommel 12 auflaufen kann.
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Die Trommel 12 und deren Wange 13 hängen nicht zusammen. Zwischen
beiden ist ein Zwischenraum 2 i, durch den die von der Optik 0 ausgesandten und
von der Zelle C aufgenommenen Strahlen hindurchtreten können. Die Photozelle C wird
im Innern der Trommel 12 durch einen Arm festgehalten, der durch den Zwischenraum
21 in die Trommel hineinragt.
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Die Tonspur des Films liegt dem Zwischenraum 21 gegenüber und moduliert
die von der Optik kommenden und durch sie zur Photozelle gehenden Lichtstrahlen.
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Die Trommel. 12 ist außen mit einer Ringnut 22 versehen, in der die
Erhöhungen der Filmperforation aufgenommen werden können.
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Zur besseren L bersicht ist der Film in Fig. i nicht dargestellt.
In Fig. 2 ist er mit F gestrichelt angedeutet.
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Die Arbeitsweise des gezeigten Tonwiedergabegerätes ist folgende:
Nachdem der Film den Bildprojektor verlassen hat, gelangt er, wie aus Fig.2 hervorgeht,
zur Rolle 17, die ihn an die Trommel 12 abgibt. Der Übergang von der Rolle 17 zur
Trommel 12 wird dadurch ermöglicht, daß die Scheiben 1,4 und 15 der Trommel 12 von
der Randscheibe 2o der Rolle 17 seitlich abgebogen werden. Der Film kann deshalb
frei auf die Trommel 12 auflaufen, obwohl er ein wenig breiter ist als der Abstand
zwischen den Mrangen 13 und 1q., 15.
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Der Film wird von der Trommel 12 mitgenommen und dabei vor der Optik
O vorbeigeführt, die dem Zwischenraum 21 außen gegenüberliegt. Der Film setzt seinen
Weg fort und wird dann selbsttätig von der Trommel gelöst, bevor er in die Einflußzone
der Randscheibe 2o der Ralle 17 gerät.
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Man sieht, daß in dieser Einrichtung der Film mit der Trommel 12 auf
einer Länge in Verbindung steht, die von den Punkten a und b der Fig.
begrenzt wird, also über beinahe den ganzen Umfang. Durch die Wirkung der auf den
Rand des Films wirkenden Scheiben 14 und 15 ist hierbei eine zwangsläufige Verbindung
gewährleistet.
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Der von den biegsamen Scheiben 14 und 15 ausgeübte Druck kann verhältnismäßig
groß sein, ohne daß man Gefahr läuft, daß der Film in der Breitenrichtungsich wölbt.
Dies ist in der Hauptsache darauf zurückzuführen, daß der Film während der Einwirkung
des Seitendruckes einen beinahe geschlossenen Kreisbogen bildet.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß man bei der beschriebenen Einrichtung
auf den Film einen seitlichen Druck von 5 kg ausüben kann, ohne ein Abheben des
Films von der Trommel hervorzurufen. Diese Kraft von 5 kg ist wesentlich größer
als die auf den Film wirkenden Kräfte, die eine getreue Wiedergabe der Tonspur des
Films zu stören versuchen.
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Selbstverständlich sind mannigfache Abwandlungen der gezeigten Ausführung
möglich.
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So kann gegebenenfalls eine zweite Rolle vorgesehen sein, die in gleicher
Weise wie die beim Ausführungsbeispiel vorgesehene Rolle 17 mit einer Randscheibe
2o versehen ist, welche den Film an einem beliebigen Punkt der Trommel freigibt,
nachdem der Film die Optik passiert hat. Es kann aber auch von Interesse sein, die
Spannwirkung der biegsamen Scheibe auf einem ,größtmöglichen Umfang der Trommel
auszunutzen.
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Weiter kann man eine Trommel verwenden, die auf jeder Seite den Film
mittels biegsamer Scheiben erfaßt. In gleicher Weise kann man nach Fig. 5 die Trommel
mit einer Wange aus elastischem Werkstoff, wie Kautschuk, Leder od. dgl., versehen.
Der elastische Werkstoff drückt dann auf den Rand des Films. Eine andere Ausführung
zeigt Fig.6. Bei dieser Ausführung sind zwischen einem Kragen der Trommelwange und
der Trommel selbst kleine Kugeln vorgesehen, durch die der Film angedrückt wird.
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Man kann auch eine Reihe von Blattfedern vorsehen, die auf einer Trommelwange
oder auf beiden Trommelwangen verteilt angeordnet sind. Diese Blattfedern können
sich teilweise überdecken, in welchem Falle die beim Ausführungsbeispiel vorgesehene
Scheibe 14 fortfallen könnte.
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Das Abbiegen der Scheiben kann gegebenenfalls auch mittels einer und
mehrerer Rollen erfolgen, deren Drehachse senkrecht zur Trommelwelle liegt. Fig.
7 der Zeichnung zeigt hierfür ein Ausführungsbeispiel, wobei 14 die abzubiegende
Scheibe, 14.a die Druckrolle und 1q. b die in einem ortsfesten Lager 14e gelagerte
Welle der Rolle bezeichnen.
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Alle diese verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten sind im Prinzip
identisch und beruhen auf der vorliegenden Erfindung.
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Auch die nachfolgend beschriebenen Einrichtungen sind nicht auf ein
Tonfilmwiedergabegerät beschränkt, sondern in gleichem Maße bei Tonfilmaufnahmegeräten
oder ähnlichen Maschinen sowie überhaupt bei allen Apparaten anwendbar, in denen
es notwendig und vorteilhaft ist, die Geschwindigkeit eines Bandes oder eines Films
einzuregeln.
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Bei bespielten oder besprochenen Bändern wird die Tonspur durch einen
gezahnten -strahlenundurchlässigen Streifen gebildet, der verhältnismäßig schmal
ist und sich in der Mitte des für den Ton
freigehaltenen Teiles
des Bandes befindet. Die Tonspur liegt dabei infolge der Ungleichmäßigkeit der Filmausführung
nicht an der gleichen Stelle. Es ist deshalb notwendig, für jedes Band das Lichtbündel
genau auf die Tonspur einzustellen. Diese Einstellung kann in an sich bekannter
Weise durch eine Verschiebung der Optik oder der Photozelle erfolgen.
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Diese Art der Einstellung bringt eine Reihe von Nachteilen mit sich.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und erzielt eine genaue Einstellung dadurch,
daß nicht mehr die Optik oder die Photozelle verschoben wird, sondern der Film und
damit die Tonspur selbst.
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Aus Fig. 1, 8, 9 und i o ersieht man, daß die Verschiebung der Trommel
12 und damit des Films mittels einer Stellschraube 25 erfolgen kann, die auf das
untere Ende des um die Achse 27 schwenkbaren Hebels 26 einwirkt. Das obere Ende
dieses Hebels 26 ist gegabelt, wobei die Gabelenden auf den Käfig 6 in der Bohrung
des rechten Flansches des Gehäuses i einwirken. Die Verbindung zwischen den Gabelenden
und dem Käfig 6 wird unter der W irkung der Feder i o immer aufrechterhalten, gleichgültig,
in welchem Drehsinn die Schraube 25 verstellt wird.
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Ist die richtige Lage einmal eingestellt, so kann diese mittels einer
Sperrvorrichtung gemäß Fig. 8, 9 und i o gesichert werden. Wie Fig. 8 erkennen läßt,
ist der rechte Flansch des Gehäuses i in der Achse richteng geschlitzt. An den beiden
Schlitzenden sind zwei Augen 28 vorgesehen, durch die ein Spannglied 29 geführt
ist. Dieses Spannglied 29 ist an seinem rechten Ende mit einem Gewinde und mit zwei
Muttern 30, 3I versehen. Das linke Ende des Spanngliedes 29 weist einen Zylinder
32 größeren Durchmessers auf, der mit einem Durchbruch 33 versehen ist. Das äußerste
linke Ende 34 hat wieder den gleichen Durchmesser wie das am rechten Ende befindliche
Gewinde. Es dient dazu, das Spannglied 29 in einem am Gehäuse i befestigten Winkel
35 zu führen.
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36 ist der Spannschlüssel der Sperrvorrichtung. Er ist in eine Querbohrung
einer den Zylinder 32 umschließenden Buchse sowie in den Durchbruch 33 des Spanngliedes
29 eingeführt. Der Schlüssel 36 ist als Kammschlüssel ausgebildet, der nahe einem
Ende mit einem exzentrischen, den Kamm bildenden Teil 38 versehen ist, während das
andere Ende einen Knebel 39 als Handgriff für die Verdrehung des Schlüssels
aufweist. Wird der Schlüssel 36 verdreht, so erfolgt eine relative Verschiebung
des Spanngliedes 29 und der Buchse 37. Durch diese relative Verschiebung der beiden
Teile zueinander werden die Augen 28 zusammengezogen. Damit wird der Spannring verengt
und der vom Spannring umschlossene Käfig ¢ des Rollenlagers 5 blockiert. Der verschiebbare
Teil der Einrichtung, bestehend aus der Welle 8, der Trommel 12, der Rolle 17 und
dem Film, wird so in seiner eingestellten a.-ialen Lage gehalten. Durch Verstellung
der Muttern 3 0 und 31 kann die Ausgangslage der Spannvorrichtung beliebig
eingestellt «=erden. Bei der Ausführung der Fig. i i ist die Trommel 12 aus einem
strahlendurchlässigen Werkstoff hergestellt, wie z. B. Glas, oder aus durchsichtigem
thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polymetakrylsäureester oder Polystyrol.
Bei 4o ist die Trommel i-- mit einer Ringnut versehen, die der Tonspur des Films
gegenüberliegt. Diese Ringmut 4o hat den Zweck, eine Beschädigung der Strahlendurchlässigen
Oberfläche der Trommel durch die Reibung mit dem Film zu vermeiden. Die Trommel
12 ist wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. i mit der Welle 8 fest verbunden.
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Fig.12 zeigt eine ähnliche Einrichtung, jedoch mit dem Unterschied,
daß die aus strahlendurchsichtigem Werkstoff bestehende Trommel 12 noch mit einer
prismatischen Ablenkfläche4i versehen ist. Diese prismatische Ablenkfläche 4. i
ist als Ringfläche im Innern der Trommel i 2, und zwar unmittelbar gegenüber der
Ringnut 40 und damit der Tonspur angeordnet. Die von der Optik durch die Tonspur
des Films gehenden Strahlen werden auf diese Weise von der Prismenfläche 41 abgelenkt,
so daß die Photozelle an einer Stelle untergebracht sein kann, die von dem Winkel
abhängig ist, den die Fläche 4 i zur Achse der Trommel i:! bildet.
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Zahlreiche weitere Möglichkeiten sind gegeben, um eine Verschiebung
des Films und damit der Tonspur mit Bezug .auf die Achse der Optik herbeizuführen.