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Projektionseinrichtung mit Gebläse zum Kühlen von Lampenhaus und Bildbühne
Die Erfindung bezieht sich auf Projektionseinrichtungen - worunter im folgenden
sowohl Stehbildwerfer als auch Laufbildwerfer zu verstehen sind -, die mit einem
Kühlgebläse zum Kühlen von Lampenhaus und Bildbühne ausgerüstet sind.
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Die bekannten Bildwerfer besitzen zu diesem Zweck ein etnweder als
Saug- oder Druckgebläse arbeitendes Radial- oder Axialgebläse zum Kühlen des Lampe,
Spiegel und Kondensor tragenden Lampenhauses und der Bildbühne.
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Ein Axialgebläse, herkömmlich auch als Ventilator bezeichnet, ist,
wenn es als Druckgebläse arbeitet, mit seiner Achse entweder waagerecht oder senkrecht
orientiert im unteren Teil des Bildwerfergehäuses untergebracht. Es saugt hierbei
durch in der Boden-bzw. Seitenwand des Gehäuses befindliche Lufteintrittsöffnungen
Außenluft an und drückt sie über an seinem Austrittsdiffusor angeordnete Leitflächen
an Bildbühne und Beleuchtungssystem heran, wobei diesen die Wärine entzogen und
mit der durch im Gehäusedach angebrachte Luftaustrittsöffnungen wieder ausströmenden
Luft aus dem Gehäuse abgeführt wird. Arbeitet der Ventilator als Sauggebläse, so
ist er mit seiner Achse senkrecht hängend über der Lampe im oberen Gehäuseteil untergebracht,
saugt die Bildbühne und Beleuchtungssystem umgebende erwärmte Luft an und führt
sie durch die erwähnten Luftaustrittsöffnungen im Gehäusedach nach außen ab. Die
Austrittsöffnungen sind meist wabenförmig ausgebildet und von bestimmter Tiefe,
um zugleich als Lichtschott zu wirken.
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Radialgebläse arbeiten in Bildwerfern ebenfalls als Druck- oder Sauggebläse.
Sie sind mit ihrer im allgemeinen senkrecht zur optischen Achse angeordneten Lüfterachse
unterhalb oder oberhalb'der Projektionslampe im Bildwerfergehäuse untergebracht,
wobei sie entweder die Kühlluft oder die erwärmte Luft axial ansaugen und diese
entweder in das Lampenhaus bzw. in die Bildbühne oder nach außen radial abführen.
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Sowohl Radial- als auch Axialgebläse in Bildwerfern haben den Nachteil,
daß sie ein zu starkes Laufgeräusch verursachen. Doch ist das nicht der einzige
Grund, der Axial- und Radialgebläse zu Kühlzwecken in Bildwerfern als ungeeignet
erscheinen läßt: daneben besteht der schlechte Wirkungsgrad solcher Gebläse, der
sich schon allein aus der Tatsache ergibt, daß das Flügelrad z. B. eines Axialgebläses
in seinem Durchmesser etwa der Anordnungslänge von Beleuchtungssystem und Bildbühne
entsprechen muß, um eine ausreichende und kontinuierliche Kühlung des gesamten Systems
zu erzielen. Da Beleuchtungssystem und Bildbühne jedoch in der Breite wesentlich
schmaler sind als der Durchmesser des Flügelrades, ergeben sich beiderseits überstehende
Flügelradsegmente, die einerseits für die Abmessungen des Bildwerfers ungünstig
und andererseits hinsichtlich ihrer Kühlwirkung ohnehin nur ungenügend ausgenutzt
sind, so daß sie eigentlich überflüssig wären. Die Nachteile eines solchen mit schlechtem
thermischem Wirkungsgrad arbeitenden Gebläses hat man durch die Anordnung zweier
verschiedener Lüf-
ter zu beheben versucht, von denen der eine zur Kühlung
des optischen Systems und der andere zur Kühlung der Bildbühne vorgesehen ist. Eine
solche Anordnung erfordert den doppelten Aufwand an Kühllufterzeugern und benötigt
ebenfalls eine Gehäusebreite, welche diejenige des Beleuchtungssystems und der Bildbühne
noch weit übertrifft.
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Das gleiche trifft auch auf die als Druck- oder Sauggebläse arbeitenden
Radialgebläse zu, da der von ihnen erzeugte Luftstrom gleichfalls nur einen kleinen
Teil des Beleuchtungssystems erfaßt. Die hierbei vorgesehenen Leitflächen bzw. Kanäle,
die den erzeugten Luftstrom zur Beleuchtungseinrichtung bzw. zur Bildbühne leiten
sollen und seine Stärke bis zu seinem Auftreffen auf die zu kühlenden Teile des
Projektors erheblich vermindern, verringern noch den Wirkungsgrad des gesamten Kühlsystems,
das im übrigen auch einen unverhältnismäßig großen Teil des Bildwerfergehäuses beansprucht.
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Die Bestrebungen nach Verkleinerung der äußeren Abmessungen der Bildwerfer
scheitern also wieder an den notwendigen Abmessungen der herkömmlichen Gebläse.
Ganz gleich, ob das Gebläse unterhalb oder oberhalb des Beleuchtungssystems angeordnet
ist, immer muß wegen der Unterbringung des im urchmesser relativ großen Flügelrades
das Gehäuse des Bildwerfers in seinen Abmessungen wesentlich breiter bzw. höher
gehalten sein als eigentlich notwendig.
Aus diesen aerodynamischen
Gründen war bisher eine Verkleinerung und damit Verbilligung der Bildwerfer bei
gleichbleibender Lichtleistung nicht möglich.
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Zur Abhilfe all dieser Mängel ist bereits vorgeschlagen worden, als
Kühlgebläse für einen Bildprojektor ein an sich bekanntes sogenanntes Querstromgebläse
mit quer zur Achse durchströmter Gebläsewalze vorzusehen. Ein solches Gebläse, das
aus einem zwischen Luftleitflächen laufenden Trommelläufer besteht, arbeitet auf
Grund seiner bei gleicher Förderleistung geringeren Motorleistung und Drehzahl fast
geräuschfrei und baut wesentlich kleiner.
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Ferner wurde vorgeschlagen, den Gebläseläufer parallel zur optischen
Achse des Bildprojektors anzuordnen und so lang auszubilden, daß er gleichzeitig
mindestens die Lampe und die Bildbühne des Projektors kühlt, wobei die Luftein-
und -austrittsöffnungen des Gebläses seitlich oder unterhalb des Projektors anzuordnen
sind.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine vorteilhafte Weiterbildung eines
solchen Kühlgebläses für Projektoren. Gemäß der Erfindung besitzt der trommelartige
Läufer des der Kühlung von Lampenhaus und Bildbühne dienenden Querstromgebläses
sich gegenseitig überdeckende Lüfterschaufeln in der Weise, daß das Projektionslicht
nicht durch die Lüfterschaufeln vom Gehäuse nach außen gelangt.
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Zu diesem Zweck ist der Abstand zwischen den Schaufeln des Trommelläufers
so bemessen, daß sich die in der Lichtfallrichtung jeweils gegenüberliegenden Schaufeln
überdecken. Damit ist der Trommelläufer unter Fortfall der mit der Außenluft in
Verbindung stehenden Luftführung gleichzeitig als Lichtschott wirksam. An Stelle
eines relativ dickwandigen, wabenförinigen Lichtschotts in der Gehäusewand, das
zudem der hindurchströmenden Luft einen merklichen Widerstand entgegensetzt, genügt
es jetzt, wenn die Luftaustrittsöffnungen in der Gehäusewand des Bildwerfers lediglich
aus einem Berührungsschutzgitter bestehen.
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Das Querstromgebläse kann - wie bereits vorgeschlagen
- im unteren Teil des Bildwerfergehäuses und mit seiner Läuferachse etwa
parallel zur optischen Achse untergebracht sein, so daß es als Druckgebläse wirkt,
das mit seiner Luftaustrittsseite unter Bildbühne und Lampenhaus liegt, während
seine Ansaugöffnung unmittelbar in einer Seitenwand des Lampenhauses liegt und wie
beschrieben vergittert ist.
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Es kann jedoch auch als Sauggebläse oberhalb der Bildbühne und des
Beleuchtungssystems in gleicher Weise angeordnet sein, so daß sich seine Ansaugöffnung
über die gesamte Länge von Bildbühne, Kondensor, Lampe und Spiegel erstreckt und
diesen zu-
gekehrt ist, während seine Austrittsseite unmittelbar in der oberen
Gehäuseabdeckung oder einer Seitenwand liegt. Hierbei wird die Kühlluft durch im
Gehäuseboden befindliche Lufteintrittsöffnungen angesaugt.
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Beide Anordnungen haben den Vorteil, daß das Querstromgebläse in seinen
Abmessungen völlig auf diejenigen von Bildbühne und Lampenhaus abgestimmt werden
kann, d. h., der Durchmesser seines Läufers kann etwa der Breite der Bildbühne
und seine Länge der Anordnungslänge von Bildbühne, Kondensor und Lampe mit Spiegel
entsprechen, was ein völlig verlustfreies Arbeiten des Querstromgebläses bedeutet.
Daraus ergibt sich, als weiterer Vorteil, daß das Bildwerfergehäuse nur etwa so
breit gehalten zu sein braucht wie der Durchmesser des Kondensors oder die Breite
der Bildbühne, während seine Höhe den bekannten Bildwerfern gegenüber, die ein Gebläse
in senkrechter Anordnung besitzen, ebenfalls niedriger ist.
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Schließlich kann nach einer weiteren Ausführung der Erfindung das
Querstromgebläse als Sauggebläse hinter dem Beleuchtungssystem, unmittelbar neben
dem Spiegel angeordnet sein, wobei es vorteilhaft senkrecht, d. h. mit seiner
Längsachse rechtwinklig zur optischen Achse liegt und mit seiner Ansaugseite dem
Beleuchtungssystem zugekehrt ist, während seine Luftaustrittsseite unmittelbar in
der Rückwand und einer der beiden Seitenwände des Bildwerfergehäuses liegt. Dadurch,
daß die Außenluft unmittelbar an der Bildbühne angesaugt und z. B. mit Hilfe von
Leitblechen am Beleuchtungssystem vorbeigeführt wird, ist eine besonders gute Kühlung
vor allem an der Bildbühne gewährleistet.
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Bei allen genannten Ausführungsformen brauchen durch die vorteilhafte
Anordnung bzw. Ausbildung der Lüfterschaufeln im Trommelläufer des Querstromgebläses
die ihm unmittelbar zugeordneten Luftansaug- bzw. -austrittsöffnungen im Bildwerfergehäuse
lediglich mit einem dünnwandigen Schutzgitter versehen zu sein, womit die durch
Verwendung eines Querstromgebläses möglich werdenden kleinen Gehäuseabmessungen
noch mehr verringert werden können.
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Zum Antrieb des Gebläsetrommelläufers dient in bekannter Weise ein
kleiner Elektromotor, dessen Wellenstumpf mit der motorseitigen Stirnscheibe des
Trommelläufers gekuppelt ist.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Stehbildwerfer
im Längsschnitt mit längs liegendem Druckgebläse und Fig.2 einen Querschnitt längs
der LinienI-1 in F i g. 1,
F i g. 3 einen Stehbildwerfer im Längsschnitt
mit senkrecht stehendem Sauggebläse und Fig.4 wieder einen Querschnitt längs der
Linie 11-II in F i g. 3.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Stehbildwerfer, dessen Gehäuse
1 das aus Spiegel 2, Lampe 3 und Kondensorsystem 4 bestehende, im
Lampenhaus untergebrachte Beleuchtungssystem und die Bildbühne 5
in der optischen
Achse des Objektivs 6 umschließt. Im unteren Teil des Gehäuses ist ein von
dem Motor 7
angetriebenes Querstromgebläse 8 untergebracht, welches
als Druckgebläse arbeitet. Mit seinem Trommelläufer 9 saugt es über die vergitterte
Lufteintrittsöffnung 10 in der Gehäuseseitenwand Außenluft an und drückt
sie in der durch Pfeile gekennzeichneten Weise im wesentlichen in das Lampenhaus.
Ein Teil des Luftstromes wird von einem aus der Trennwand 11 herausgeschnittenen
und abgebogenen Leitblech 12 abgezweigt und durch die auf diese Weise gebildete
öffnung 13 hindurch an die Bildbühne geleitet. Die Länge des Querstromgebläses
entspricht in etwa der Anordnungslänge des Beleuchtungssystems und erstreckt sich
über diese, so daß die von außen angesaugte Luft alle seine Teile einschließlich
der Bildbühne allseitig und gleichmäßig bestreicht, ihnen die von der Lampe ausgestrahlte
Wärme entzieht und durch Luftaustrittsöffnungen 14, die sich in einer aus
der
oberen Gehäusewand herausnehmbaren Platte 15
befinden, nach außen abführt.
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Die Ausbildung der Lufteintrittsöffnung 10 als einfaches dünnes,
lediglich als Berührungsschutz dienendes Gitter an Stelle eines dickwandigen wabenförmigen
Lichtschotts ist ein besonderer Vorteil, der aus der Verwendung eines Querstromgebläses
erwächst, weil die Lüfterschaufeln am Trommelläufer so angeordnet sind, daß sie
sich gegenseitig überdecken, wodurch der Trommelläufer als Lichtschott wirkt. Der
überdeckungsgrad der Schaufeln ist gleich 1 gewählt; er kann jedoch auch
größer als 1 sein.
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Die Verbindung zwischen Trommelläufer und Motor erfolgt über eine
in der Stimscheibe des Trommelläufers angeordnete, nicht näher dargestellte Lagerbuchse
aus Gummi, in der der Motorwellenstumpf 16 fest gehaltert ist.
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In den F i g. 3 und 4 ist als weitere Ausführungsform ein Stehbildwerfer
dargestellt, mit einem als Sauggebläse arbeitenden Querstromgebläse17 zum Kühlen
von Beleuchtungssystem 18, 19, 20 und Bildbühne21, welches in senkrechter
Stellung hinter dem Spiegel 18 angeordnet ist. Mit dem Trommelläufer 22 ist
ein auf dem Boden des Gehäuses 23 befestigter Motor 24 gekuppelt. Dieses
Gebläse saugt über in der Gehäusevorderwand befindliche Lufteintrittsöffnungen
25 Außenluft an, welche zunächst, wie die Pfeile zeigen, die Bildbühne kühlt.
Zur Verstärkung dieses Effektes wird mit Hilfe eines aus der zwischen Bildbühne
und Lampenhaus gelegenen Trennwand 27 herausgebogenen Leitbleches
28 ein Teil der angesaugten Kühlluft abgezweigt, welcher an der Bildbühne
vorbei durch die Lichtöffnung 26 in das Lampenhaus einströmt. Die übrige
Kühlluft strömt dann verteilt und im unteren Gehäuseteil von einem weiteren, aus
der Trennwand 27 abgebogenen Leitblech 28' geleitet durch öffnungen
26' in der Trennwand 27 hindurch an das Beleuchtungssystem heran,
bestreicht dieses allseitig und wird von Leitblechen 29
zum Gebläse geleitet,
das sie schließlich mit der aufgenommenen Wärme durch in der Gehäuserück- und -seitenwand
angebrachte Luftaustrittsöffnungen 30
wieder ausstößt. Ein übliches Lichtschott
würde an dieser Stelle einen Stau erzeugen, der nur mittels eines Geschwindigkeit
in Druck umzusetzenden Diffusors überwunden werden könnte. Das ist nicht notwendig,
da der Trommelläufer selbst als Lichtschott wirkt.
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Neben den bereits geschilderten, auch hier zutreffenden Vorteilen
ist diese Anordnung des Querstromgebläses hinter dem Lampenhaus ganz besonders vorteilhaft
insofern, als die unbedingte Gewähr gegeben ist, daß die Bildbühne nicht erwärmt
wird, weil sie unmittelbar den eintretenden Kühlstrom empfängt.
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Das Querstromgebläse ist in allen Fällen nicht breiter als der Durchmesser
des Kondensorsystems, so daß auch das Bildwerfergehäuse nicht zu sein braucht, und
wird voll ausgenutzt.