Синхронизирующее устройство для звукового кино Советский патент 1937 года по МПК G03B31/04 

Предлагаемое изобретение относится к синхронизации звуковых фильмов, в частности, к применению синхронизирующих устройств для камер и проекторов. Оно имеет целые дать синхронизирующее устройство, которое можно легко монтировать на кинематографическом аппарате, и усоверщенствованную синхронизирующую систему, частью которой является такое устройство.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 представляет разрез устройства по линии 1-1 фиг. 2; фиг. 2-в уменьщенном масщтабе вид справа по фиг. 1; фиг. 3-вид спереди в положении, обратном показанному на фиг. 1; фиг. 4-разрез по линии 4-4 фиг. 1 в увеличенном масштабе; фиг. 5-деталь в увеличенном масштабе, разрез по линии 5-5 фиг. 1; фиг. 6-разрез по линии 6-6 фиг. 1; фиг. 7-разрез в увеличенном масщтабе по линии 7-7 фиг. 2; фиг. 8- разрез в увеличенном масштабе по линии 8-8 фиг. 2; фиг. 9-разрез по линии 9-9 фиг. 1 и фиг. 10-схему электрических соединений системы.

На фиг. 2 и 3 камера обозначена буквой С, а цифрой 20 обозначена та часть кожуха, в которой помещается движущий механизм и ролики для фильма, 2/-та часть кожуха, в которой помещается заводная пружина 22 и зубчатая иередача, связывающая эту пружину с транспортирующим механизмом, Ой-круглая выступающая часть кожуха, в которой помещаются некоторые из механизмов камеры, и обтюратор 23, показанный на фиг. 7. В камере, показанной на приложенных чертежах, заводная пружина 22 прикреплена своим паружным концом к кожуху при помощи анкерного болтч 24 (фиг. 1), внутренний же конец лружины прикреплен к поворотной втулке 25 (фиг. 4 и 6). В наружном конце этой втулки 25 имеется квадратное отверстие 25а для заводного ключа, и втулка-соединена храповиком или сцепляющей только в одном направлении муфтой с другой втулкой 26, причем в показанном здесь иримере эта муфта выполнена в виде спиральной ирзжины 26а. Храповик позволяет заводить пружипу, ке вращая втулки в обрат11о:.г направлении.

Втулка 26 несет шестерню 27, сцепляющуюся с ведущей шестерней 28, которая, Б свою очередь, несет шестерню 29, сценляющуюся с ведущей шестерней 50. Эти ведомые и ведущие шестерни яснее всего показаны на фиг. 4, ведущая шестерня 30 видна и на фиг. 1. Ведущая нюстерня 30 несет кольцевую шестерню 31, сцепляющуюся с ведущей шестерней 32 на валу 55 обтюратора. На этом валу 55 монтированы также кулачная шайба 40 и коробчатый кулачок 34, приводящий ведомый кулачок 55, который несет зубцы 36 для фильма (фиг. 7).

Кулачная шайба 40 имеет вырез 41 формы, показанной на фиг. 7. В этот вырез нормально входит конец 42 пальца 43, который, упираясь в стенку выреза, останавливает вращение вала обтюратора.

Палец 43 поворачивается вокруг оси 44 и несет на конце 45 выступ 46, входящий в канавку 47 в стержне 49 нажимного пальца (фиг. 7 и 8), нормально удерживаемого пружиной 50. Таким образом, палец 43 нормально удерживается в положении, в котором он упирается в стенку выреза 41.

На фиг. 7 и 8 части показаны в положении, соответствующем освобожденному механизму. На фиг. 8 показан также пружинящий зажим 51, охватывающий круглый 20а. Этот зажим можно неремещать вокруг кожуха для захвата нажимного пальца и удерживания его в нажатом положении.

Этот зажим можно нримрнять для удерживания останова в выключенном положении во время работы под контролем синхронизирующей системы.

Входящий в состав синхронизирующего устройства электродвигатель м с носледовательной обмоткой работает на неременном токе с 2160 об/мии.

К концу нормального кожуха двигателя прикреплено удл1П1ение 70 кожуха, на нижнем конце которого имеется фланец 71, прикрепленный

болто г п гайкой 72 к фланцу 75. Носледний имеет уширенную часть 75а с отверстием 75&, через которое кожух 74 вала входит внутрь камеры. Фланец 75 прикреплен к кожуху киноаппарата винтами 75, как показано на фиг. 1, и кожух камеры снабжен отверстием 75с, приходящимся против отверстия 75&.

Кожух 74 вала вьшолнен в виде удлинения 70 кожуха и несет вал 76 ведущей шестерни, на конце которого, Biie конца кожуха 74 вала, сидит ведущая шестерня, сцепляющаяся с кольцевой шестерней 31. Веду1цая шосторня 77 имеет меньший диаметр, чем колсух 74 вала, так что эту шестерню, а также и вал можно вставить в надлежащее рабочее ноложение через отверстие 75&.

Наружный конец вала 76 ведзпцей шестерни несет прикрепленное к ней кольцо 79. Конец вала 78 входит в выточку 79а в кольце, а вал 78 более или менее туго фрикционно охвачен спиральной пружипой 78Ъ, один копец 78п которой прикреплен к кольцу 79. Пружина 78Ъ работает как храповик или муфта, сцепляющая только в направлении вал двигателя с валом ведущей шестерни.

Направление ее витков таково, что если вал ведущей шестерни задерживается, например, из-за заедания в механизме камеры, то пружина стремится смотаться с вала двигателя и, таким образом, позволяет ему вращаться в направлении, показанном стрелкой.

С другой стороны, вал ведущей птестерни не может вращаться в том ,же направлении, являющемся нормальным, если двигатель не вращается, так как в этом случае пружина туго охватывает вал 78. В муфтах такого типа важно, чтобы спиральная пружина нормально охватывала вал сравнительно туго, т. е. с трением, достаточным для того, чтобы при вращении валов в таком направлепии, которое заставляет пружпну скручиваться, пружина тотчас же туже охватывала вал и давала принудительный привод. Направление вращения, при котором оба вала

так сцепляются друг с другом, имеет место, когда камера стремится обогнать двигатель. При другом относительном направлении вращения, т. е. когда двигатель стремится обогнать камеру, пружина раскручивается и расцепляет валы

На валу 76 ведущей шестерни сидит червяк 80, прикрепленный к кольцу 79 и потому всегда вращающийся вместе с валом 76. Червяк 80 сцепляется с червячным колесом 81, насаженным на валу 82 коллеггтора. Вал 82 коллектора вращается в подшипнике 83 в кожухе 84 неподвижного коллектора и снабжен на своем наружном конце несущим щетки диском 85 из изоляционного материала. Этот диск несет предпочтительно три щеткп. Щетка 86 монтирована в таком положении, что опа скользит по кольцу 87 неподвплъного коллектора, щетки же 88 и 89 расП)ложены для скольжения но шести сегментам 90 неподвиясного коллектора.

Кольцо н сегменты коллектора монтированы в изолирующем диске 91, неподвижно укрепленном на ступице подшинника 83.

Все три щетки 86, 88 и 89 электрически соедииены между собою токопроводящей шайбой 92, с которой электрически соединены пружинящие патроны 93 щеток. Щетки 88 и 89, скользящие по сегментам, расположены на нериферическом расстоянии друг от Друга несколько меньшем, чем периферическая длина сегмента, но так, что ведущая щетка, т. е. в данном случае 89, нриходит в соирикосновение со следующим сегментом через очень небольшой промежуток времени после того, как следующая щетка сойдет со следующего сегмента. Это видно из фиг. 9 и 10 В нриведениом в описании механизме киноаппарата скорость движения -1440 об мин, нлн 24 об/сек. Ведущая шестерня 32 механизма нмеет пятпадцать зубцов. Ведущая шестерня 77 привода имеет десять зубцов, так что нормальная скорость вала 76, а следм ; Т(Льно и двигателя, 2160 об/ыин; каковой скорости достигается

требуемая скорость камеры. Передаточное отношение червячной передачи 80-81 равно 1:27, так что скорость коллектора-80 об/мин, что равно нормальной скорости фонографа для записи или для воспроцзведения.

Пусть коллекторный механизм Р, сходный с онисанным выше, монтирован па валу фонографа или приводно соединен с ним для вращения с равной скоростью. Коллектор Р, как было указано, имеет шесть сегментов. Оба коллектора имеют одинаковое число сегментов 90 и 90р. Обозначая сегменты номерами / до 6 Б направлении вращения (фиг. 10), сегменты с одинаковыми номерами соединяют проводами 100. Па аниарате эти провода составляют часть кабеля, идущего от фонографа к механизму камеры илп нроектора. Щеточная система каждого коллектора соединяет кольцо коллектора с одним или несколькими сегментами.

Коллектор Р фонографа имеет предпочтительно только две соединеннье друг с другом щетки 86а- на кольце и 88а- на сегментах.

1 1ежду обоими коллекторными кольцами 87 и 88а включена электрическая цепь, состоящая, как в показанной на схеме предпочтительной ффме выполнения, из двигателя М. с питаемым от источника 5 автотрансформатором Т, перекрывающего этот трансформатор конденсатора, светового индпкатора L, контролируемого замыкателем s на короткое п необходимых соединительных проводов 101, замыкающих цепь между уиомянутыми кольцами.

Автотрансформатор Т понижает действующее нанряжение в рабочей цепп без потерь на сопротивление и благодаря этому позволяет работать на обыкновенном городском осветительном токе и в то же время с напряжением, сводящим до минимума затруднения нз-за искрения.

Если оба коллектора находятся в относительном пОоТожении, показанном на фиг. 10, то ток будет проходить от одного за;кпма-автотрансформатора через цень 101 к коллекторному кольцу 87, через щетки 86, 88 и 89 к одному или более сегментам 90, включая сегмент /, от сегмента 1 коллектора камеры через соединительный нровод 100 к сегменту / коллектора фонографа а оттуда через щетки 88а и 86а, коллекторное кольцо 87а и провод цени 101 к двигателю М и через него к другому полюсу автотрансформатора.

В этом случае в двигатель будет поступать ток, который заставит его работать с напряжением, достаточным для того, чтобы заставить следующую щетку ббколлектора камеры перейти с сегмента / на сегмент 2, когда цепь двигателя разомкнется и двигатель остановится. Если, однако, коллектор фонографа такж,е движется, то щетка 88а окажется на сегменте 2 приблизительно в то же самое время, когда следующая за ней щетка 88 попадет на свой сегмент 2, так что цепь двигателя будет оставаться замкнутой через эти сегменты.

Отсюда видно, что цепь двигателя остается непрерывно замкнутой до тех пор, пока оба коллектора работают с надлежащим синхронизмом. Двигатель М рассчитывается па мощность, превышающую его пагрузку, а потому он и его коллектор всегда стремятся скорее опережать коллектор фонографа, чем отставать от него. Избыточная мощность двигателя и иостояиное стремление его иесколько опережать фонограф делают весьма невероятной возможность выпадения двигателя п управляемого им киноапнарата из синхронизма вследствие отставания их от фонографа.

Как двигатель киноапаарата, так и киноаппарат никогда не могут выиасть из синхронизма из-за опережеиия, так как, когда щетки коллектора киноанпарата сходят с конца того сегмента, который в данный момент ставится под ток коллектором фонографа, энергия перестает постунать к двигателю, и число оборотов носледнего временно понижается до тех пор, пока коллектор фонографа по, пагонит его. Таким образом, обеспечивается постоянный очень точный синхронизм работы двигателя киноаиаарата и аппарата с фонографом, хотя среднее положенне щеток обоих коллекторов относительно их сегментов не будет в точности одинаковЕлм.

Положения обоих коллекторов приI близительно совпадают, когда щетка 88a как раз должна COIITH с какоголибо данного сегмента, наиример, с сегмента 1, а щетка 88 коллектора киноаипарата только что сошла с соответствующего сегмента /. Таким образом, можно придать обоим механизма,м соответственную начальную пусковую установку, поворачивая фопограф п его коллектор до тех пор, пока ток не пийдет через синхронизирующую цень, что будет показано лампой L (так как замыкатель s па короткое открыт). Двигатель М будет иемедленно поставлеп под ток и сместит коллегстор кппоаппарата с соответствующего сегмента и остановится. Таким образом, синхронная установка указывается мгновенной вспышкой лампы L, после чего замыкатель S можпо замкнуть.

Двойные щетки 88 и 89 на коллекторе киноаппарата применяются только для достижения здесь более ши; роких пределов коитакта сегментов, чтобы подача тока на двигатель не прерывалась, даже если оба коллек: тора по кпкой-лпбо временной причи. не вынали на короткое время из син; хропизма.

Что касается самого кпноаннарата, то нет необходимости, чтобы двигато ль 3f давал энергию, потребную для : его работы, хотя он и молсет давать I эту энергию, и во многих случаях аппарат может работать не от пружины, а от двигателя. Это зависит, конечно, пт фрикциониого схватывания вала 78 сшфальной пружинной муфтой 78Ъ. Если двигатель М должен приводить кииоаииарат, то сниральная : пружина должна охватывать вал доI статочно плотно для передали поj требной энергии, и скольжение муфты должно иметь место только при за еданип в киноаппарате. При приводе I киноаппарата от собственного двнгателя двигатель /И только регулирует его скорость. Было уже сказано, что пружанная

муфта 78Ъ не позволяет киноаппарату опереясать двигатель. Механическая установка также исключает возмо;кность этого.

Двигатель, хотя и мал, но пмеет значительную инерцию, ведущая же шестерня 77 привода имеет такое малое число зубцов, что передача от кольцевой шестерни 31 на ведуш,ую шестерню 77 оказывается более или менее самозапнраюш;ейся, т. е. шестерня 77 ложет приводить кольцевую шестерню 31, по кольцевая шестерня 31 не может сообш;ать вращения шестерне 77. В этом отношении перебор 5/, 77 представляет собой практически переверсивную передачу-подобие червячной нереверсивуой передачи.

Таким образом, камера не может ни опережать двигатель, ни вызывать опережение двигателя п может работать только так как, ее заставляет работать контрольный двигатель М. Двигатель М может работать с опережением только по мере питания его L TOKOM от коллекторной системы.

Хотя двигатель может опережать киноаппарат вследствие скольжения муфты 78, вращение контролирующего его коллектора относительно киноаппарата остается постоянным, благодаря наличию скользящей муфты между двигателем и приводом колле стора.

По этим причинам, а также и по указанным выше, механизмы киноаппарата I фонографа всегда работают синхронно и, если киноанпарат по какой-либо ирнчине остановится или замедлит ход и двигатель М начнет опережать его, то надлежащее соотношение между киноаппаратом и его коллектором не нарушится. Главным образом, при пуске всей системы, пусковую кнопку или т.п. киноаппарата можпо отпустить и установить в этом положении, например, при поМОП1И нружинящего зажима 51, и оба механизма установятся, как было

описано выше, в надлежащее сиихронзированное пусковое полож,епие, причем возможность опережения фонографом киноапиарата исключается. Затем, когда все готово, всю систему пускают в ход простым запусканием фонографп. Механизм фонографа может, конечно, приводиться любым подходящим способом, причем предлагаемое изобретение будет применимо совершенно независимо от того, приводится ли фонограф от электродвигателя, пружиной от приводного вала, от синхронизированной электри4ecKoii прпводной системы или от руки.

Предмет изобретения.

1.Синхронизирующее устройство для звукового кино, отличающееся

применением укрепленного на кинопроекторе переключателя, состоящего из нескольких сегментов 90, по которым перемещаются щетки б б п 89, электрически соединенные со щеткой

86,ходящей по центральному диску

87,для прпведения каковых щеток во вращение служит передача от движ,ущего механизма киноироектора, причем сегменты 90 электрически соединены с соответствующими сегментами 90р коллектора Р, по которым ходит щетка 88а, электрически соединенная со щеткой 86а, ходящей по центральному диску 87а, и приводимая во вращение от движущего механизма звуковой части звукового кино, а диски 87 и 87а присоединоны к автотрансформатору Т, нитаемому от источника 5, через электродвигатель /И, соединенный нереверсивной иередачей с двинхущим механизмом кинопроектора.

2.В устройстве по п. 1 применение в качестве нереверсивной передачи цилиндрпческой пружины 78Ь, плотно охватывающей вал электродвигателя, одним концом соединенной с этим валом, а другим закрепленной на передаточном валу к движущему механизму кинопроектора.

J--J ,17

i..

Фиг4

2

Фиги

10

-81