DE1774292A1

DE1774292A1 - Transportvorrichtung fuer band- oder streifenfoermiges Material

Info

Publication number: DE1774292A1
Application number: DE19681774292
Authority: DE
Inventors: Stewart David John
Original assignee: Paul & Ass Ltd K S
Current assignee: Paul & Ass Ltd K S
Priority date: 1967-05-23
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1971-07-29
Also published as: FR1570758A; NL6807284A; NL150580B; GB1213986A; JPS4937785B1; US3620481A

Description

K.S.Paul & Associates Limited LONDON/Grossbritanien

Transportvorrichtung fur band- oder streifenförmiges Material

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für band- oder streifen-· förmiges Material, wobei Streifen, Bänder, Folien oder dergleichen unter Spannung zwischen zwei Spulen in beiden Richtungen bewegbar und auf diese Spulen gleichzeitig aufwickelbar bzw. hiervon abwickelbar sind. Eine solche Transportvorrichtung ist insbesondere geeignet zum Weitertransport eines fotografischen Filmes, wobei jeweils ein Filmabschnitt bestimmter Grosse genau gegenüber der fotografischen Optik eingerichtet werden muss und wobei sich dieee Weiterbewegung in kurzen Zeitabständen und auf kleinem Raum wiederholt. - . (

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5U0/P2. UD. U-BH/KW/ch ./.

Eine solche Transporteinrichtung ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein auf die beiden Spulen in entgegengesetzter Richtung wirkendes, gleich grosses Drehmoment, welches die Spulen unter Spannung der Materialbahn im Rotationsgleichgewicht hält, sowie durch eine zusätzliche, auf wenigstens eine zwischen den Spulen angeordnete Umlenkrolle oder -walze in der einen oder anderen Richtung wirkende Drehkjraft.

Zur Ausübung des erwähnten Drehmomentes auf die beiden Spulen können zweckmässigerweise entweder Elektromotore verwendet werden, die im Stillstand ein Drehmoment ausübery^önnen, oder sich ständig drehende Antriebe, welche das Drehmoment über Rutschkupplungen auf die Spulen übertragen.

Zur Uebertragung der zusätzlichen Drehkraft kann wenigstens eine angetriebene Umlenkrolle oder -walze verwendet werden, um deren Umfang die Materialbahn über etwa 180 oder mehr geführt ist. Es ist auch die Verwendung von zwei Umlenkrollen oder -walzen möglich, von denen wenigstens eine zur Uebertragung der zusätzlichen Drehkraft angetrieben ist und die über eine federbeaufschlagte Laufrolle oder-walze in kinematischer Verbindung stehen, so dass über diese Laufrolle auch die andere, nicht angetriebene Umlenkrolle oder -walze in Umdrehung versetzt wird. Diese Umlenkrollen oder -walzen sind vorzugsweise mit einer starren,

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einen verhältnismässig geringen Reibungskoeffizienten aufweisenden Oberfläche versehen.

Die Erzeugung der zusatzlichen Drehkraft kann in vorteilhafter Weise

mittels eines elektrischen Schrittmotors erfolgen, dessen Vorschub genau vorbestimmbar ist und wobei die Uebertragung durch ansich bekannte

Mittel ohne einen toten Gang ausgeführt wird. ™

Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemässe Transportvorrichtung vor allem verwendbar zum schrittweisen Transport eines fotografischen Filmes, wobei die fotooptische Achse entweder durch die Achse einer Umlenkwalze geht oder aber in zwecktnässigerer Weise senkrecht auf einem eben gespannten Filmabschnitt zwischen den Spulen steht.

In den beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung anhand mehrerer Aus- ι

führungsbeispiele in schematischer Darstellung näher erläutert, wobei zeigen:

Figuren

1 und 2: eine bekannte Ausbildung einer Filmtransporteinrichtung,

ent Figur 3: einfrergrössertea Ausschnitt aus der erfindungsgemässen

Vorrichtung,
Figur 4: in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsfοrm und Figuren

5 und 6: Abwandlungen hiervon.

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Bei der bekannten Ausführung nach den Figuren 1 und 2 ist ein Filmstreifen FW auf den beiden Spulen FSP und TUSP teilweise aufgespult und sowohl in der einen Richtung FD als auch in der anderen Richtung RD bewegbar, und zwar jeweils durch Antrieb der TUSP-Spule, während die FSP-Spule durch eine Gegenkraft RM gebremst wird.

Bei der Aueführungeform nach den Figuren 1 und 2 ist ferner eine Messeinrichtung MCD für den Filmdurchgang angeordnet, die das Anhalten der Filmbewegung in einer vorbestimmten Stellung auslöst.

Diese ans ich üblichen und bekannten Transporteinrichtungen weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Wie sich aus der schematischen Darstellung in den Figuren 1 und 2 ergibt, müssen die mechanischen Einrichtungen eum Messen und Bremsen des Filmdurchganges in ständiger Mechanischer Verbindung mit dem Film sein, so dass Hie Spannung des Filmes in Längsrichtung zwischen den beiden Spulen in genau vorbestimmten Grenzen gehalten werden muss. Die untere Grenze ist hierbei gegeben durch die Erfordernisse des jeweiligen Me es ve rf ahrens, während die obere Grenze von der Stabilität des Films und anderen Eigenschaften der Materialbahn abhängig ist.

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Bei Verwendung eines Ketten- oder Zahnrades zum Messen des Filmdurchganges ist die untere Spannungsgrenze ziemlich gering. Erfolgt die Messung dagegen durch Reibungsantrieb zwischen der Materialbahn und der Messeinrichtung, ist die untere Spannungsgrenze vergleichsweise hoch.

Ein wesentlicher Nachteil bei dieser Art von Transportvorrichtungen besteht weiterhin darin, dass beim Stoppen oder bei einer Umkehrung der ' ™ Filmbewegung ein vorübergehendes Nachlassen der Spannung auftritt, wodurch die genaue Einrichtung eines bestimmten Filmabschnittes gestört ist. Diese Ungenauigkeit kann ferner auftreten durch einen augenblicklichen Schlupf des Films oder durch eine kurze Unterbrechung des Kontaktes zwischen der'Materialbahn und der Messeinrichtung sowie weiterhin auch durch eine Ermüdung des Antriebe der beiden Spulen und der Umkehrung ihrer Drehrichtung.

Ein weiterer Nachteil bei diesen bekannten Ausführungen besteht darin,

dass zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden müssen« um die Materialbahn in der Ruhestellung zu halten, wobei diese Einrichtungen genau senkrecht auf die Materialbahn wirken müssen, was besonders wichtig ist, wenn ein optisches Linsensystem auf die Filmoberfläche eingerichtet ist.

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Diese Nachteile werden mit der erfindungegemflssen Transportvorrichtung

vermieden, von welcher in Figur 4 eine beispielsweise Ausführungeform schematisch dargestellt ist. Hierbei wirken sowohl auf die Liefe repule FSP als auch auf die Aufnahmespule TUSP Drehmomente TM in entgegengesetzter Richtung, die von Elektromotoren ausgeübt Werden! welche im Stillstand erregt werden können und auf die beiden Spulen in Pfeilrichtung einwirken, so dass die Materialbahn zwischen diesen beiden Spulen gespannt wird, und genau auf einer vorbestimmten Stelle gehalten wird. Die Weiterbewegung des Filmes erfolgt durch eine sue atzliche Drehkraft DM, die zwischen den beiden Spulen auf die Materialbahn einwirkt.

Je nach Art der zu transportierenden Materialbahn kann es erforderlich werden, zwischen den Elektromotoren zu* Ausübung des Drehmomentes und den Spulen ein UeberSetzungsgetriebe GB vorzusehen. Hierbei ist es zweckmässig, ein Uebersetzungsgetriebe ohne toten Gang, beispielsweise ein Schneckengetriebe, zu verwenden.

Selbstverständlich ist es möglich, bei Verwendung geeigneter Uebersetzungsgetriebe nur einen Antriebsmotor zu verwenden, Wobei dessen Antriebskraft glelchmässig auf die Spulen verteilt wird. Es wurde jedoch in der Praxis gefunden, da·· es einfacher ist, »wei getrennte Motore mit : den gleichen Eigenschaften zu verwenden, obgleich - wie gesagt« auch ein Motor und ein entsprechendes Differentialgetriebe zur Anwendung kommen kann. 109831/0861

Auf jeden Fall wird durch diese Anordnung eine wirklich konstante Spannung der Materialbahn erzielt, die innerhalb weiter Grenzen schwanken kann, ohne dass verschiedene Durchmesser des aufgespulten Filmes irgendeinen Einfluss hierauf haben. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass eine solche Anordnung sehr klein ist, was sich vor allem aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Messeinrichtung ergibt. ä

Ein weiterer Vorteil ist, dass weder bei einer Umkehrung des Filmtransportes noch wahrend des Stoppens und der nachfolgenden Weiterbewegung irgendein Nachlassen der Spannung des Films auftritt. Weiterhin wird eine vollständige Symmetrie aufrecht erhalten, d.h. dass keine Spannungsdifferenzen zwischen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsbewegung des Films auftreten. Es sind auch keine zusätzlichen Einrichtungen erforderlich, um den Film genau im Brennpunkt eines optischen Linsensystems zu halten, da die Materialbahn mit der normalen Ebene zusammenfällt.

Bei der Steuerung des Filmvorschubs ist es im allgemeinen schwierig, einerseits die Strecke, um die sich der Film vorwärtsbewegen soll, vorher festzulegen und diese Bewegung dann mit hoher Genauigkeit durchzuführen. Wesentlich ist hierbei die Verwendung einer sehr schnell ansprechenden Bremseinrichtung, nachdem dieser ein Zeichen über die erfolgte Vorwärtsbewegung des Film gegeben wurde. Hierzu sind mehrere geeignete

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Ausführungsmöglichkeiten bekannt, obgleich die hierfür in Betracht kommenden Einrichtungen bzw. deren Teile sowohl eine möglichst geringe Trägheit aufweisen als auch eine ausreichende Stabilität besitzen sollen, um die erforderlichen Arbeitsgänge durchzuführen. Hinzu kommt ferner, dass das plötzliche Abstoppen der Transportbewegung einen Schlupf zwischen der Materialbahn, den Antriebs- und den Messorganen bewirken kann. Es ist hierbei natürlich möglich, das Abstoppen der Vorwärtsbewegung in gewisser Entfernung vor dem eigentlichen Endpunkt einzuleiten, jedoch sind hierzu zusätzliche Einrichtungen erforderlich und aueserdem muss ein Zeitverlust in Kauf genommen werden.

Gemäss vorliegender Erfindung wird die Antriebe- und Abstoppkraft kombiniert mit der Vorschubmessung, so dass keine zusätzliche Bremseinrichtung erforderlich wird, die in wirklich kürzester Zeit anspricht.

Diese vorteilhafte Wirkung wird erreicht durch die Verwendung eines elektrischen Schritt- oder Stufenmotors, welcher zwar erregbar ist und hierbei das erwähnte Drehmoment auf die Spulen ausübt, der jedoch ohne einen Antriebsimpuls sich nicht bewegt. Wenn dagegen ein derartiger Impuls erfolgt, entwickelt der Motor eine Drehkraft und bewegt seinen Rotor um einen Schritt weiter, beispielsweise um V&9Q oder 1/200 Umdrehung. Die Anzahl der Impulse kann hierbei'genau vor be stimmt werden und mittels bekannter Verfahren und Einrichtungen auf 4#n Motor übertragen werden. 109831/0851

Selbstverständlich ist es notwendig, die betreffenden Daten des Motors zu wissen, und zwar das Drehmoment, die Drehkraft, die Anzahl der Impulse pro Umdrehung und die Anzahl der Impulse pro Sekunde , da die Arbeitsweise der hiermit ausgestatteten Transportvorrichtung hiervon abhängig ist. Figur 3 zeigt schematisch eine Materialbahn FW, die über einen Umfangswinkel A um einen Zylinder CY herumgeführt ist. Diese

Materialbahn steht unter den entgegengesetzten Spannungen T und T-, '

X &

wobei die Differenz T₁ - T₇ durch Reibung auf dem Zylinder ausgeglichen wird. An der Grenze, bevor die Materialbahn auf dem Zylinder/schleift, wird

T / T = e ¹^

1' 2 '

wobei e der.natürliche oder NAPER¹ sehe Logarithmus und R der Reibungskoeffizient zwischen der Materialbahn und dem Zylindermaterial ist. Die s e§ angenommene Spannung β system gestattet grosse Werte für T. und T,, während das für die. Start- und Stoppbewegung der Materialbahnvichtige Verhältnis Ί ./Ί nur klein ist.

Wenn hierbei der Umfangewinkel A durch die beiden Umlenkrollen RL sehr gross gehalten wird, braucht nur ein Schrittmotor mit geringem Drehmoment verwendet zuwect4«n. Ferner ist eine hohe Beschleunigung für die Materialbahn und die ganse Arbeitsweise der Vorrichtung möglich. Auch kann hierbei ein Material für den Zylinder CY verwendet werden, welches nur einen geringen Reibungskoeffizienten ergibt. Diese letztere

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Möglichkeit ist insofern von Bedeutung, als solche Materialien, welche starr, stabil und genau zu bearbeiten sind, wie Kunststoffe und Metall, oder welche durchsichtig sind, wie bestimmte Kunststoffe und Glas, normalerweise geringe Reibungskoeffizienten aufweisen. Andererseits sind solche Stoffe mit hohem Reibungskoeffizient, wie Gummi, nachgiebig und elastisch und ziemlich schwierig mit engen Toleranzen zu bearbeiten.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 erfolgt der schrittweise Antrieb des Films durch den Motor über ein Uebersetzungsgetriebe WG ohne toten Gang. Durch eine geeignete Ausbildung dieses UeberSetzungsgetriebes können Filme von 5-30 cm Breite und Längen bis zu 15 m in Schritten von 0,18 nun bewegt werden. Der Verlust an Genauigkeit nach einer Folge von einigen hundert getrennter Bewegungen, einschlieeslich Umkehrungen in der Bewegung, liegt in der GrOssenordnung von etwa 0,02 tnin.

Diese Ausführung ist verwendbar zum Druck auf fotografische Filme, um durchsichtige Druckerzeugnisse zu schaffen.

Die Anzahl der Schritte, welche der Schrittmotor auszuführen hat, wird bestimmt durch die Anzahl elektrischer Impulse, die beispielsweise mittels einer bekannten Speichereinrichtung vorher gespeichert und dann an den Motor abgegeben werde».

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Der Strahlengang für das fotografische Linsensystem kann von unten nach oben auf den Film gerichtet werden, und zwar in Richtung einer vertikalen Axialebene des Zylinders CY, wenn die Verwendung eines ausreichend grossen Zylinders an der Belichtungsstelle zweckmassig und vorteilhaft erscheint.

Andernfalls sind Ausführungen geeigneter, wie sie in den Figuren 5 und 6 ä

schematisch dargestellt sind, wobei die Materialbahn streckenweise eben geführt wird und vollständig getrennt von den elektromechanischen Einrichtungen ist. Ein weiterer Vorteil der Ausführungen gemäss den Figuren 5 und 6 gegenüber der Ausführungsform nach Figur 4 besteht in dem Gewicht und der Transportfähigkeit, was mitunter von Wichtigkeit ist.

Bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist der grosse Zylinder CY gemäss Figur 4 ersetzt durch eine Mess walze MR unterhalb zweier Umlenk-

rollen RL. Diese Messwalze MR wird von einem nicht dargestellten Schrittmotor angetrieben. Die Vorratsspule FSP ist in einem Behälter CN 2 und die Aufnahmespule TUSP zusammen mit der Walzenanordnung MR und RL in einem anderen Behälter CNl untergebracht.

Die Materialbahn FW läuft zwischen den beiden Behältern durch die gegenüberliegenden Schlitze SLl und SL2, die erforderlichenfalls mit Führungseinrichtungen auegestattet sein können.

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In jedem Fall ist die Spannung der Materialbahn und deren Länge zwischen der Spule FSP und der Laufrolle RL so, dass die Materialbahn zwischen diesen beiden Stellen eben verläuft und rechtwinklig zu der Achse OA eines fotografischen Linsensystems.

In Figur 6 ist kein Behalter dargestellt und die Mess walze MR gemäss Figur 5 ersetzt durch zwei identische Walzen MR und FR, die untereinander durch Reibung mittels einer Laufrolle IR verbunden sind, die mittels einer Feder vertikal nach unten auf die Walzen MR und FR drückt.

Die Messwalze MR wird angetrieben djurch einen Schrittmotor DM, während die Walze FR mit derselben Geschwindigkeit und Richtung über die Laufrolle IR läuft. In diesem Fall kann der Materialbahnabschnitt zwischen den Walzen MR und FR fflr eine fotografische Belichtung verwendet werden, durch welchen dann die optische Achse OA des fotografischen Linsensystems läuft.

Selbstverständlich ist es möglich, die elektrischen Antriebe fflr die erwähnten Drehmomente durch hydraulische, pneumatische oder federelastische Einrichtungen sowie auch durch Ausnutzung der Schwerkraft zu ersetzen. Weiterhin ist es möglichj statt der erwähnten, Un Stand erregten Motore und Reibungskupplungen die Kraft auf elektromagnetischem, elek-

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trostatischem oder elektroviskosem Wege sowie durch Wirbelströme zu übertragen.

Als Beispiel für eine Reibungskupplung kann eine solche verwendet werden, wobei eine Platte oder dergleichen ständig von einem ständig drehenden Antrieb langsam in Umdrehung versetzt wird, während die andere, an einer Spule sitzende Platte stationär ist. .

Falls es erforderlich ist, können auch die Antriebs zylinder, -rollen oder -walzen mit einer Oberfläche ausgestattet sein, die einen hohen Reibungskoeffizienten mit der Materialbahn ergeben.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Transportvorrichtung für band- oder streifenförmiges Material, wobei Streifen, Bänder, Folien oder dergleichen unter Spannung «wischen zwei Spulen in beiden Richtungen bewegbar und auf diese Spulen gleichzeitig aufwickelbar bzw. hiervon abwickelbar sind» gekennzeichnet durch ein auf beide Spulen (TUSP, FSP) in entgegengesetzter Richtung wirkendes , gleich grosses Drehmoment (TM), welches die Spulen onter Spannung der Materialbahn (FW) im Rotationsgleichgewicht hält, sowie durch auf wenigstens eine zwischen den Spulen angeordnete Umlenkrolle oder-walze (CY; MR) in der einen oder anderen Richtung wirkende Drehkraft (DM).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im Stillstand ein Drehmoment (TM) auf die Spulen (TUSP, FSP) ausübende Elektromotore.

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁, gekennzeichnet durch einen sich drehenden Antrieb, welcher das Drehmoment (TM) über Rutschkupplungen auf die Spulen (?USP, FSP) überträgt.

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BAD ORIGINAL

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine angetriebene, die zusätzliche Drehkraft (DM) übertragende Umlenkrolle oder -walze (CY; MR) mit starrer, einen verhaltnismässig geringen Reibungskoeffizienten aufweisender Oberfläche, um deren Umfang die Materialbahn (FW) über etwa 180° oder mehr geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Umlenkrollen oder -walzen (MR, FR), von denen wenigstens eine zur Uebertragung der zusätzlichen Drehkraft (DM) angetrieben ist und die über eine federbeaufschlagte Laufrolle oder -walze (IR) in kinematischer Verbindung stehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch die Erzeugung der zusätzlichen Drehkraft (DM) mittels eines elektrischen Schrittmotors mit genau vorbeetimmbarem Vorschub.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Uebertragung der zusätzlichen Drehkraft (DM) ohne toten Gang.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Transport eines fotografiechen Filmes, wobei die fotooptische Achse durch die Achse der Umlenkwalze (CY) geht.

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BAD ORIGINAL

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung zum Transport eines fotografischen Filmes, wobei die fotooptiache Achse (OA) senkrecht auf einem eben gespannten Filmabschnitt zwischen den Spulen (TUSP, FSP) steht.

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