Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Antriebskraft von Spulen,
insbesondere Aufwickelspulen an Laufbildwerfern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur selbsttätigen Regelung der Antriebskraft von Spulen, insbesondere Aufwickelspulen
an Laufbildwerfern, in Abhängigkeit von der Spulendrehzahl mittels durch Fliehgewichte
erzeugter drehzahlabhängiger Reibungskräfte. Derartige Aufwickelvorrichtungen werden
besondersdanneingesetzt,wennmanesmitgrößerenFilmlängen, z. B. von i?,oo bis
1500 in pro Spule zu tun hat.The invention relates to a device for the automatic control of the drive force of spools, in particular take-up spools on motion picture projectors, as a function of the spool speed by means of speed-dependent friction forces generated by centrifugal weights. Such take-up devices are particularly used when one is dealing with larger film lengths, e.g. B. from i?, Oo to 1500 in per coil has to do.
Die bisher vorgeschlagenen Aufwickelvorrichtungen besagter Art (vgl.
Dissertation »Kritik der bekannten Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden
Zuges eines Filinbandes beim Aufwickeln unter Berücksichtigung der in der Kinematographie
auftretenden Bedürfnisse« von Voigt, Berlin 1940, insbesondere Abbildungen 2o und
21 nebst zugehörige Textseiten 38 bis 41) haben das erstrebte Ziel, über
den ganzen Wickelbereich einen wenigstens annähernd gleichmäßigen Filmzug zu erhalten
- die Erzielung eines streng konstanten Filmzuges ist auf Grund mathematischer
Überlegungen (vgl. genannte Dissertation) grundsätzlich nicht möglich
- nicht erreichen können. Die Erfindung weist einen Weg, diese Annäherung
weitgehend zu erzielen.The previously proposed winding devices of the said type (see dissertation "Critique of the known devices for maintaining a constant tension of a filin tape when winding taking into account the needs occurring in cinematography" by Voigt, Berlin 1940, in particular Figures 2o and 21 together with associated text pages 38 to 41 ) have the desired goal, to get an at least approximately uniform film tension throughout the winding region - to achieve a strictly constant film coating is) basically not possible because of mathematical considerations (see above thesis - can not reach.. The invention provides a way of largely achieving this approximation.
Gemäß der Erfindung erfolgt der Antrieb der Spulenwelle über ein Stirnraddifferentialgetriebe,
dessen am Antriebsrad gelagertes Differentialrad zwei Zahnkränze unterschiedlichen
Durchmessers aufweist, von denen der eine mit einem fest auf der Spulenwelle
sitzenden
Zahnrad und der andere mit einem eine Fliehgewichtbremse antreibenden, lose auf
der Spulenwelle angeordneten Zahnrad kämmt, wobei die Übersetzung
größer als i gewählt ist.According to the invention, the spool shaft is driven via a spur gear differential gear, the differential wheel of which is mounted on the drive wheel and has two ring gears of different diameters, one of which is fitted with a gear wheel fixed on the spool shaft and the other with a gear wheel that drives a flyweight brake and is loosely arranged on the spool shaft combs, taking the translation greater than i is chosen.
An Hand des in den Abb. i und -2 der beigegebenen Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele sei der Erfindungsgedanke näher erläutert.With the aid of the one shown in Figs. I and -2 of the accompanying drawing
The inventive concept is explained in more detail by way of example embodiments.
Mit i ist die Spulenwelle bezeichnet, die im Teil io drehbar gelageri
ist und an ihrem linken freien Ende die nicht weiter angedeutete Filmaufwickelspule
aufnimmt. Auf dem rechten Ende dieser Welle ist lose das Antriebsrad 2 angeordnet,
so daß es sich also frei auf dieser drehen kann. Es erhält seinen Antrieb beispielsweise
über einen nicht weiter dargestellten Riemen. An diesem mit gleichbleibender Drehzahl
angetriebenen Rad 2 ist bei ii das Umlaufrad 12 drehbar gelagert. Es besitzt zwei
Zahnkränze 3, 4 unterschiedlichen Durchmessers, kann aber natürlich auch
aus zwei einzelnen, fest miteinander verbundenen Zahnrädern entsprechenden Durchmessers
bestehen. Der #alinkranz 3 mit der Zähnezahl Z, kämmt mit einem fest auf
der Spulenwelle i sitzenden Zahnrad 5
der Zähnezahl Z, während der Zahnkranz
4 der Zglinezahl Z4 mit einem Zahnrad 6 der Zähnezahl Z, in Eingriff steht,
welches ebenso wie das Antriebsrad ? frei drehbar auf der Spulenwelle i gelagert
ist. Fest mit dem Zahnrad 6 ist eine Fliehkraftbremse 7 verbunden.
Letztere besteht aus mehreren, im vorliegenden Falle aus zwei nach Art von Bremsklötzen
ausgebildeten Fliehgewichten (vgl. Abb. 2). Sie liegen und bewegen sich, wie ersichtlich,
in einer gemeinsamen, senkrecht zur Spulenwelle liegenden Ebene. - Bei umlaufendem
Zahnrad 6 schwenken sie um ihre Lagerpunkte 9, g' und legen sich mit
den Reibflächen 13 ihrer Reibkörper 14, 14' gegen die Innenwandung 15 eines
fest angeordneten Breidsgehäuses 16. Das zylindrische, koaxial zur Spulenwelle i
angeordnete Bremsgehäuse wird durch einen Ansatz des Lagerteils io g(#bildet. Es
ist soweit nach rechts gezogen, daß es zusammen mit einem kragenförmigen Ansatz
17 des Antriebsrades i das Getriebe weitestgehend abkapselt. Erwähnt sei noch, daß,
die Fliehbremsgewichte, wie der Abb. 2 zu entnehmen ist, eine Federfesselung besitzen.
Zwei auswechselbare Federn 18, 18' verbinden j eweils Kopf und Ende der Fliehkörper
miteinander. ig ist eine Schraube, welche die Lagerbuchse 2o der Spuleilwelle i
im Teil io festsetzt. Nach Lösen dieser Schraube ig kann das gesamte Getriebeaggregat
zusammen mit der Spulenwelle aus dem Lagerungsteil io herausgezogen werden. Diese
Anordnung erlaubt somit eine bequeme Wartung.With i the spool shaft is referred to, which is rotatably mounted in part io and at its left free end receives the not further indicated film take-up spool. On the right end of this shaft, the drive wheel 2 is loosely arranged so that it can rotate freely on this. It receives its drive, for example, via a belt not shown in detail. On this gear 2, which is driven at a constant speed, the planetary gear 12 is rotatably mounted at ii. It has two ring gears 3, 4 of different diameters, but can of course also consist of two individual, firmly interconnected gears of the corresponding diameter. The #alinkranz 3 with the number of teeth Z meshes with a gearwheel 5 with the number of teeth Z, which is firmly seated on the spool shaft i, while the gearwheel 4 with the number of teeth Z4 meshes with a gearwheel 6 with the number of teeth Z, which, like the drive wheel ? is freely rotatable on the spool shaft i. A centrifugal brake 7 is firmly connected to the gear 6 . The latter consists of several, in the present case of two flyweights designed in the manner of brake pads (see Fig. 2). As can be seen, they lie and move in a common plane perpendicular to the spool shaft. - With the rotating gear 6 they pivot about their bearing points 9, g 'and lie with the friction surfaces 13 of their friction bodies 14, 14' against the inner wall 15 of a fixed housing 16 of the bearing part io g (# forms. It is pulled so far to the right that, together with a collar-shaped extension 17 of the drive wheel i, it largely encapsulates the transmission. It should also be mentioned that the centrifugal brake weights, as can be seen in fig spring restraining hold. Two interchangeable springs 18, 18 'connect j in each case the head and end of the centrifugal elements together. ig is a screw which i the bearing bush 2o the Spuleilwelle sets in the part io. After loosening this screw ig the entire gear unit, together with the spool shaft can be pulled out of the storage part 10. This arrangement thus allows convenient maintenance.
Zum Verständnis deY Wirkungsweise der beschriebenen Aufwickelvorrichtung
denke man sich vorerst die Spulenwelle i feststehend. Wird nun das Antriebsrad 2
mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben,. dann wälzt sich das Differentialrad
12 am Zahnrad 5 ab und treibt dabei über den Zahnkranz 4 das Zahnrad
6
mit der Drehzahl
an. Das Reibmoment der Fliehkraftbremse 7, 8, 8, multipliziert mit der Getriebeuntersetzung,
wirkt sich als Drehmoment an der Spulenwelle i aus. Wickelt nun diese Welle Film
auf die Spule, so wird sie, da die aufzuwickelnde Länge pro Zeiteinheit konstant
bleibt, je nach dem Wickeldurchinesser eine ganz bestimmte Drehzahl aufweisen.
Diese sich ändernde Drehzahl n, wirkt sich auf die Drehzahl der Fliehkraftbremse
7, 8, 8' aus. Deren Drehzahl läßt sich aus der Formel
berechnen. Ist nun die Übersetzung
größer als i gewählt, so wird - vorausgesetzt, daß n, , größer als
der maximale Wert von n, ist - n, negativ. Dies bedeutet aber, daß bei Größerwerdeil
des Wickeldurchmessers das Drehmoment der Sp#ilenwelle auch größer wird. Nimmt man
beispielsweise für die Drehzahlen der Spulenwelle bei Wickelbeginn und Wickelende
die Werte n, - 6o bzw. n, - 16 an, wählt n, = 300 und die Untersetzung
so erhält man nach der oben angegebenen
Formel für n, = - 268 bzw. - 18o bei Wickelbeginn bzw. bei Wickelende.To understand the mode of operation of the winding device described, first think of the spool shaft i as being stationary. If the drive wheel 2 is now driven at a constant speed. then the differential wheel 12 rolls on the gearwheel 5 and thereby drives the gearwheel 6 with the speed via the gear rim 4 at. The frictional torque of the centrifugal brake 7, 8, 8, multiplied by the gear reduction, acts as a torque on the spool shaft i. If this wave now winds film on the spool, it will have a very specific speed depending on the winding diameter, since the length to be wound remains constant per unit of time. This changing speed n affects the speed of the centrifugal brake 7, 8, 8 ' . Their speed can be derived from the formula to calculate. Now is the translation greater than i is selected, is - provided that n is greater than the maximum value of n, is, - n, negative. However, this means that the larger the winding diameter, the larger the torque of the winding shaft. For example, if one assumes the values n, - 6o or n, - 16 for the speeds of the reel shaft at the start and end of winding, then n, = 300 and the reduction is obtained according to the above Formula for n, = - 268 or - 18o at the start and end of the wrap.
Durch geeignete Wahl von % der Untersetzung
und der konstruktiven Ausbildung der Fliehkraftbremse ist man grundsätzlich in der
Lage, über den ganzen Wickelbereich einen weitestgehend annähernd gleichmäßigen
Filmzug zu erreichen (vgl. die gestrichelte Kurve i der Abb. 3). By suitable choice of% of the reduction and the structural design of the centrifugal brake, one is basically able to achieve a largely even film tension over the entire winding area (cf. the dashed curve i in Fig. 3).
Will man, was siäi in der Praxis als vorteilhaft erwiesen hat, innen
etwas fester als außen wickeln, um auf jeden Fall ein Nachziehen des Films zu vermeiden,
so kann man durch Entspannen der zu diesem Zweck eirlsteRbar vorgesehenen, obenerwähnten
Federn, an- den Fliehgewichten der Bremse das Reibmoment und damit die Filmzugcharakteristik
entsprechend beeinflussen. Es -ergeben sich dann beispielsweise die Verhältnisse
nach der strichpunktierten Kurve z der Abb. 3. Die ausgezogene Kurve
3 in dieser Abbildung gibt als Vergleichskurve die bisher erzielten bekannten
Verhältnisse wieder (vgl. die eingangs zitierte Dissertation von Voigt, insbesondere
die Tabelle auf S. 4o), wobei ein Spulenkerndurchmesser von 144 mm zugrunde
gelegt wurde. - If you want to wrap something tighter on the inside than on the outside, which has proven to be advantageous in practice, in order to prevent the film from being drawn in any case, you can relax the above-mentioned springs by relaxing the springs mentioned above, which are provided for this purpose of the brake influence the frictional torque and thus the film tension characteristics accordingly. The relationships then result, for example, according to the dash-dotted curve z in Fig. 3. The solid curve 3 in this figure shows, as a comparison curve, the known relationships obtained so far (cf. the initially cited dissertation by Voigt, in particular the table on p. 4o), based on a coil core diameter of 144 mm. -