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Vorrichtung zur Verhinderung übermässiger Spannung der Filmbänder in Kinemato- graphen.
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Bezeichnet man unter diesen Bedingungen mit T die Spannung des Filmbandes jenseits der Rolle und mit t die Spannung diesseits der Rolle, mit f den Reibungskoeffizienten und mit a den Umsch1ingungs- winkel, so ergibt sich
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Man sieht somit, dass, falls man für a einen genügenden Wert wählt, man zwischen T und t erhebliche Unterschiede erzeugen kann.
Die Vorrichtung setzt sich in keiner Weise dem Abwickeln des Filmbandes entgegen, denn dieses erfolgt durch die Zahntrommel.
Dagegen verhindert die Vorrichtung gänzlich, dass ein Zug, der grösser ist als der Wert t, welcher durch die vorstehende Gleichung bestimmt ist, von der aufwickelnden Spule auf das Filmband übertragen werde, welches von der Zahntrommel abläuft, denn einer Erhöhung der Spannung T entspricht eine Vergrösserung der Reibung auf dem Teil 1, welche sich der Übertragung der Spannung jenseits des Reibteiles 1, also der Erhöhung der Spannung t entgegengestellt.
Das gleiche Ergebnis würde gezeitigt, falls die Reibrolle I, statt feststehend angeordnet zu sein, entgegengesetzt umlaufen würde oder gar falls sie mit der Bewegungsrichtung des Filmbandes mit einer Umfangsgeschwindigkeit umlaufen würde, welche kleiner wäre als die mittlere Geschwindigkeit des Filmbandes, derart, dass in allen Fällen die relative Geschwindigkeit der Reibfläche mit Bezug auf das Filmband nach der Abwickeltrommel zu gerichtet sei, d. h. auf die Projektionsführung zu.
Bestehen die Reibteile aus mit Hohlkehlen versehenen Rollen, so kann man vorteilhaft in die Hohlkehle einen losen Ring 3. einlassen (Fig. 2), welcher auf der Achse oder dem Kern des Reibteiles läuft und einen äusseren Durchmesser besitzt, welcher etwas kleiner ist als der Durchmesser der Reibfläche des feststehenden Teiles.
Dieser Ring dient dazu, im Falle sehr dünner Filmbänder eine Verbiegung des Bandes zwischen den reibenden Teilen zu verhindern, u. zw. gerade wegen der Beweglichkeit des Ringes auf seiner Achse, ohne Bremswirkung auf die Bilder und wobei die Reibung ausschliesslich auf die seitlichen Teile des Filmbandes wirkt.
Man kann übrigens mehrere Reibteile 4, 5, 6, 7 vorsehen, wie dies die Fig. 3 zeigt, derart, dass die Filmteile zwischen der Spule und dem Teil 7 und dem Teil 4 und der Zahntrommel schärfer voneinander getrennt werden. Die vier feststehenden Teile 4, 5, 6, 7 sind beispielsweise zylindrisch und wie der Teil 1 der Fig. 1 angeordnet.
(Xi, a2, aS und (J. 4 sind die Umschlingungswinkel des Filmbandes auf den Reibteilen 4,5, 6,7.
Unter diesen Bedingungen sieht man ohne weiteres, dass das Verhältnis zwischen den äussersten Spannungen T und t gegeben ist durch die Gleichung
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Da in dieser Gleichung der Exponent durch die Summe der Umschlingungswinkel gebildet ist, so wird sein Wert sehr rasch mit diesen Winkeln wachsen und es ist erforderlich, eine grosse Anzahl von Flächen zu benutzen, um eine erhebliche Reibung zwischen den durch T und tbeanspruchten Filmteilen zu erzielen.
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welche alle derart befestigt sind, dass sie auf einer Platte 11 drehen können. Eine Tür 12, welche nach Belieben auf Scharnieren od. dgl. gelagert sein kann, wird nach Belieben geöffnet, damit dadurch die Rollen 8, 9, 10 gänzlich freigelegt werden, damit das Filmband eingesetzt werden kann.
Sie kann aber auch geschlossen bleiben, wodurch das Filmband zwischen ihr und der Platte 11 geführt wird.
Die Anordnung der Rollen gestattet die Erzielung eines sehr grossen Umschlingungswinkels und eine grosse Wirksamkeit der Vorrichtung. Die Reibwirkung auf der grossen Reibrolle kann dann genügen, um die Reibung auf den kleinen Rollen überflüssig zu machen und diese können alsdann lose auf ihren
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Diese Anordnung hat den Vorteil, dass das Filmband nur auf einer Seite der Wirkung der Reibung ausgesetzt ist.
Will man das Einsetzen des Filmbandes noch erleichtern, so kann man die Anordnung treffen, dass die beiden kleinen Rollen oder nur eine davon beweglich sind, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist, derart, dass sie sich beim Einsetzen des Filmbandes abrücken lassen und nach dem Einsetzen wieder zusammenrücken
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sitzen kann. Die zweite kleine Rolle 9 ist hier feststehend gedacht und kann nicht um ihre Achse drehen. Durch die Bewegungen der Tür 12 während des Öffnens und Schliessens wird die bewegliche Rolle 14 verschoben, deren Achse in einem Schlitz der Platte 11 gleitet.
Bei dieser Anordnung ist der Arm 16,
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tung der Bewegung ist derart gewählt, dass der Umschlingungswinkel sich vergrössert, solange die Tür geschlossen ist und dass er sieh vermindert, sobald die Tür geöffnet wird, wodurch das Einsetzen des Filmbandes erleichtert wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere Anordnung, bei welcher der Reibteil 19 auf einem schwingenden Hebel 20 sitzt (welcher übrigens durch die Verlängerung des Gleitführungsträgers des Kinematographen selbst gebildet sein kann) und das Filmband beim Schliessen zwingt, den Weg 21, 22,23 einzuschlagen. 21 und 23 sind feststehende oder bewegliche Rollen. 24 und 25 sind Wangen (24 ist in Fig. 6 teilweise weggedacht), von denen der grösseren Bequemlichkeit halber die eine zum Hebel 20, die andere zur Platte gehören kann, welche die Bremsrollen 21 und 23 trägt oder durch diese Platte selbst gebildet sein können.
Man kann übrigens den Berührungsbogen verkleinern, indem man den Druck des Filmbandes auf die Reibfläche in beliebiger Weise vergrössert. Fig. 7 zeigt eine derartige Anordnung, bei welcher eine der beweglichen Rollen 26, welche sich auf der Seite der aufwickelnden Spule befindet, durch die
Schwingung des Hebels 27 die Bewegung eines Schuhes 28 steuert, welcher sich gegen einen Teil oder die ganze Reibfläche des FilmbÅandes auf dem feststehenden Führungsteil 29 anlegt. Sobald die Spannung einen übermässigen Wert annimmt, wird das Filmband augenblicklich gegen die feststehende Fläche gedrückt und die auf dieser erzeugte Reibung verhindert die Übertragung der durch die Spule erzeugten
Spannung auf die andere Seite des Reibteiles 29.
In diesem besonderen Falle kann die Reibfläche erheblich verkleinert und sogar geradlinig ausgebildet werden. In allen Fällen wird es von Vorteil sein, die Reibfläche nur gegen die seitlichen gelochten Teile des Filmbandes zu drücken, damit auf den Teil, welcher die Bilder trägt, keine Reibung ausgeübt wird.
Die Aufwiekelvorrichtung, welche in Fig. 8 dargestellt ist, besteht nicht nur aus den Teilen 32,33, über welche das Filmband hinweggeht, bevor es auf die Spule 35 aufläuft, sondern einer elastischen Spannrolle 31, die auf einem beweglichen Arm 36 sitzt, der unter der Einwirkung einer Feder oder eines Gegengewichtes nach einer Richtung hin schwingt und in entgegengesetzter Richtung unter der Einwirkung des Spannungszuwachses des Filmbandes nachgeben kann. Diese Rolle befindet sich zwischen dem Aufwickler 35 und der Trommel 37. Sie gestaltet die Bewegung des Aufwicklers gleichmässig und verhütet alle Stösse, welche sich aus einer augenblicklichen Überspannung ergeben können.
Die Führungsvorrichtungen, welche sich zwischen der Projektionsführung und dem Aufwickler befinden, lassen sich ebenfalls für denjenigen Teil des Filmbandes anwenden, welcher sich zwischen der abwickelnden Spule und der Projektionsführung befinden. Insbesondere kann man, wie dies aus Fig. 9 ersichtlich ist, auf ihren Achsen bewegliche Rollen 38, 39,40 anwenden, welche durch einen beliebigen Antrieb gesteuert werden, der mit demjenigen des Kinematographen verbunden ist und der sie zwingt, derart umzulaufen, dass ihre Geschwindigkeiten am Umfang einander gleich seien und jedoch grösser als die mittlere Geschwindigkeit des Filmbandes in der Projektionsführung.
Das Filmband 34, das von der Spule 41 abläuft, geht über die Rollen 38,39, 40. Verlängert sich der Film, so hört die Berührung zwischen ihm und den Rollen 38, 39,40 sofort auf. Ist dagegen die Filmlänge ungenügend, so stellt sich die Berührung zwischen dem Bande und den Rollen wieder her und sie ziehen das Band von der Spule 41 herab, wobei der Zug im Teile d'für eine schwache Spannung im Teile bl sehr stark ist.
Die Austrittsrolle 40 kann wie in Fig. 9 angedeutet angeordnet sein. Gemäss dieser Figur sind die drei Rollen fest mit den Zahnrädern 43, 44, 45 verbunden, deren Durchmesser sich zueinander verhalten wie die Durchmesser der Rollen selbst. Die Austrittsrolle 40 sitzt auf einem Hebel 46, welcher um die Achse der Rolle 39 schwingt derart, dass das Zahnrad 43 auf dem Rade 44 rollen kann und dass die Rolle 40 sich von der Rolle 38 entgegen der Wirkung einer Feder 47 entfernen kann, welche mit dem Hebel 46 verbunden ist.
Unter der Einwirkung einer anormalen Spannung kann das Filmband nachgeben, wobei es die Rolle 40 mitnimmt und das Zahnrad 43 zwingt, auf dem Rade 44 zu rollen.
Fig. 10 bezieht sich auf die mit Hohlkehle versehene Ausführung des mittleren Teiles der Reibteile.
Gemäss Fig. 10 gibt Iran der losen Rolle 48 ein gekrümmtes Profil, dessen Durchbiegung klein ist. Infolge dieser Anordnung wird der Film gleichzeitig durch die Ränder der Wangen 49 und durch diejenigen der Rolle 48 getragen. Man kann der Rolle 48 auch die Gestalt eines Rotationshyperboloids geben.
Benutzt man lackierte Filme, so ist zu befürchten, dass der Lack auf den feststehenden Reibungsflächen hängen bleibt, wodurch eine zu starke Reibung erzeugt wird. Für diesen Fall ist es nützlich, die Reibungsfläehen derart festzustellen, dass sie unter einer Beanspruchung nachgeben können, welche einen im voraus bestimmten Wert übersteigt. Die Fig. 11 z. B. zeigt eine Rolle 50, welche der Rolle 49 der Fig. 10 nachgebildet ist, jedoch drehen kann und durch einen feststehenden Ring 61 gebremst wird, wobei der Bremsdruck durch eine Feder 52 erzeugt wird, die mit Hilfe einer Mutter 53 nachgestellt werden kann.
Die Wangen der Rolle sitzen fest auf der Achse 54, welche frei in einer Büchse 55 sitzt, die sich am Gestell befindet und die Feder wird zwischen der Mutter 53 und einer Scheibe 56 zusammengedrückt, die auf der Achse 54 gleiten kann. 57 bezeichnet eine Gegenmutter 57, welche dazu dient, die Mutter 53 zu sichern.
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;. Die Anordnung, welche in Fig. 12 dargestellt ist, gestattet es dem Filme, sieh auf der ganzen Breite gegen die Bremstrommel zu legen, ohne dass die Bildteile des Filmes die Gefahr laufen, beschädigt zu werden,
Der Grundgedanke besteht darin, das Gleiten nicht mehr zwischen dem Film und der Trommel, sondern zwischen dieser Trommel oder einem Reibteile,. mit welchem sie verbunden ist, und einer fest- stehenden Reibfläche zu erzeugen, die auch elastisch angedrückt werden kann.
Die Abmessungen und der Reibungskoeffizient müssen derart gewählt werden, dass durch die
Reibung des Films auf der Trommel diese mit einer Kraft angetrieben wird, welche grösser ist als die entgegenwirkende Kraft, die sich aus der Reibung zwischen der Trommel und der feststehenden oder elastisch angedrückten Reibfläche ergibt.
Bei der Ausführungsform, welche als Beispiel in Fig. 12 dargestellt ist, bezeichnet 61 eine Trommel, die am Umfang mit einer-Schicht ? eines Stoffes überzogen sein kann, der auf dem Filmmaterial reibt.
Die Welle 63 dieser Trommel, welche durch in Führungen 65 bewegliche Lager 64 geht, welche ebenfalls durch Federn 66 unterstützt sind, trägt ein Rad 67, dessen Umfang unter der Einwirkung einer den
Widerstand der Federn 66 überwindenden Kraft F steht, die mit einer in Haltern 69 gleitenden und durch eine Feder 70 zurückgedrückten Bremsbacke 68 in Berührung kommen kann. Lose Rollen M führen das Filmband.
Falls die Spannung T des in Richtung des Pfeiles wandernden Filmbandes am Austritt der
Projektionsführung sehr gering ist, genügen die Federn 66, um das aus den Teilen 61, 63,67 bestehende
Ganze hochzuhalten. Es entsteht somit keine Reibung zwischen den Teilen 67 und 68. Die Trommel 61 läuft lose und die Spannungen T und t sind praktisch einander gleich.
Sucht nun die Spannung T sich zu steigern, so wird auch die Kraft F erhöht. Das aus den Teilen 61,
63,67 bestehende Ganze überwindet den Widerstand der Federn 66, die nach Belieben eingestellt werden können. Die Trommel 67 kommt mit der Bremsbacke 68 in Berührung und es ergibt sich augenblicklich ein Unterschied zwischen den Spannungen T und t. Dieser Unterschied ist umso grösser als die Kraft F grösser ist.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführung der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung, bei welcher die Fühnrngstrommel, welche bremsend wirkt, aus einer Reihe aus reibendem Stoff bestehenden . Scheiben 72 zusammengesetzt ist :
Zwischen diesen befinden sich andere Scheiben 73, die einen kleineren Durchmesser besitzen. Die Achse 74 der Trommel geht durch Lager 75, welche auf Führungen 76 gleiten können. Die Lager 75 werden von Federn 77 getragen, welche nach Belieben gespannt werden können, derart, dass durch die geringste Spannung des Filmes die Teile 73 der Trommel mit den Bremsbacken 78 in Berührung kommen, welche feststehen oder auf elastischen Trägern sitzen.
Das Filmband 79 läuft auf den unteren Teil der Trommel auf, läuft dann über Leitrollen 80 mit Wangen, von denen nur die jenseits der Achse befindliche sichtbar ist. Die Wirkungsweise ist genau die gleiche wie bei der vorhergehend beschriebenen Ausführung.
Man kann ähnliche Reibungsvorrichtungen auf den Teil des Filmes einwirken lassen, welcher sich zwischen der Ablaufspule und der Projektionsführung befindet, und man sieht, dass man in allen Fällen das gesuchte Ergebnis erzielen wird, d. h. einen Spannungsunterschied zwischen dem auflaufenden und dem ablaufenden Teile, welcher Unterschied von dem Auflaufwinkel auf der Trommel und dem Reibungskoeffizienten des Filmes auf der Trommel abhängt.
Das Filmband regelt selbst seinen Spannungsabfall, ohne dass dabei irgend eine Einstellung der in Bewegung befindlichen Teile des Kinematographen erfolgt.
In Fig. 14 ist schematisch eine Zusammenstellung veranschaulicht, welche mehrere der beschriebenen Anordnungen umfasst.
- Das Filmband geht nacheinanderfolgend von der Ablaufspule 41 über die Reibteile 38, 39,40 (welche wie in Fig. 9 gezeigt angeordnet sind), sodann über die treibende Trommel 42, durch die Projek- - tionsführung C, über die treibende Trommel 37, über eine glatte Trommel 61, deren Mantelfläche einen hohen Reibungskoeffizienten besitzt, und welche mit einem Reibrad 67 fest verbunden ist, welches mit eines Bremsbacke 68 zusammenarbeitet, die elastisch durch eine Feder 70 in den Führungen 69 unterstützt wird, wie dies die Fig. 12 zeigt, wobei diese Trommel durch einen Hebel 65a getragen wird und durch eine Feder 66a derart, dass das Rad 67 sich nur gegen die Bremsbacke 68 drückt, sobald die Filmspannung eine gewisse Höhe erreicht.
Das Filmband geht alsdann unter den glatten Rollen 81 und 82 hindurch, welche sich auf einem Hebel 83 befinden, der bei 84 schwingbar gelagert ist und der Wirkung einer Feder 85 unterliegt, sodann über einen reibenden Teil 29, der feststeht und zylindrisch ausgebildet ist, und gegen welchen es durch einen reibenden Teil 28 gedrückt werden kann, welcher entgegen der Wirkung einer Feder durch einen Hebel 27 gesteuert wird, der an einem Ende mit einer Rolle 26 versehen ist, die auf dem Filme läuft, wie dies bereits mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben worden ist. Schliesslich läuft das Filmband auf die Auflaufspule 35.
Die Mittel für das periodische Antreiben des Filmbandes in der Projektionsführung und diejenigen Mittel, welche den optischen Teil bilden, sind nicht dargestellt worden. Das gleiche gilt von den
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Antriebsmitteln der Auflaufspule und den treibenden Trommeln, da diese Teile wohl bekannt sind und nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören.
Sobald die Spannung des Filmes zwischen der Spule 35 und der Führung C zu steigen sucht, drückt der Hebel 27 den Teil 28 gegen das Filmband, welches dadurch gegen die Reibtrommel 29 gedrückt wird.
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ist, so dass das Filmband auf die Rolle 29 zu verschoben und gezwungen wird, sich gegen diese anzulegen, u. zw. gemäss einem Bogen ss (, welcher grösser ist als der Bogen ssf', welcher einer schwachen Spannung entspricht. Es ergibt sich hieraus eine weitere Verminderung der Spannung T minus t zwischen den Filmteilen, welche sich diesseits und jenseits der Rolle 29 befinden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
Vorrichtung zur Verhinderung übermässiger Spannung der Filmbänder in Kinematographen, gekennzeichnet durch Reibteile, welche zwischen der Projektionsführung und der einen oder der anderen der beiden Spulen für das Auf-und Abwickeln des Filmes angeordnet sind, und gegen welche sich das Filmband anlegt, wobei einer dieser Reibteile derart angetrieben oder festgestellt ist, dass dessen reibende Fläche mit Bezug auf das Filmband eine Relativbewegung besitzt, die auf die Projektionsführung zu gerichtet ist.