Синхронизирующее устройство для звукового кино

 

СССР

Класс 42g, 11

Мо 50278

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫЧ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3аре ггсгггрггровано в Госудаггств нн: лг бюро последующей региспгоаи ги изобретений при Госплане СССР

Ин-ц Герман Луи Гумбинер (Hermann Louis СптпЫпег), в r. Лос-Анжелосе, СШЛ.

Синхронизирующее устройство для звукового кино.

Патент заявлен 10 октября 1935 гола за № 155222. р выдаче патента опубликовапо 31 января 1937 года. действие патента распросграняется на 15 лет от 31 января 1937 года.

Предлагаемое изобретение относит- ( ся к синхронизации звуковых фильмов, в частности, к применению синхронизиру1ощих устройств для 1самер и проекторов. Оно имеет целью дать синхронизирующее устройство, которое можно легко монтировать на кинематографическом аппарате, и усовершенствованную синхронизирующую систему, частью которой является такое устройство.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 представляет разрез устройства по линии 1 — 1 фиг. 2; фиг. 2 — в уменьшенном масштабе 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 6 — 5 фиг. 1; фиг. 6 — разрез по линии б — 6 фиг. 1; фиг. 7 — разрез в увеличенном масштабе 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, 21 — та часть кожуха, в которой помещается заводная пружина 22 и зубчатая передача, связывающая эту пружину с транспо ртирующим механизмом, 20cc — 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 наружным концом к кожуху при помощи анкерного болт г. 24 (фиг. 1), внутренний же конец лр5жины прикреплен к поворотной втулке 25 (фиг. 4 и 6). В наружном конце этой втулки 26 имеется квадратное отверстие 25а для заводного ключа, и вт5лка-соединена храповиком или сцепляющей только в одном направлении муфтой с другой втулкой 26, причем в показанном здесь примере эта муфта выполнена в виде спиральной пружины 2ба.

Храповик позволяет заводить пружину, не вращая втулки в обратном направлении.

Втулка 2б несет шестерню 27, сцепляющуюся с ведущей шестернеи 28, которая, в свою очередь, несет шестерню 29, сцепляющуюся с ведущей шестерней 30. Эти ведомые и ведущие шестерни яснее всеro пока заны на фиг. 4,ведущая шестерня 30 видна и на фиг. 1. Ведущая шестерня 30 несет кольцевую шестерню 31, сцепляющуюся с ведущей шестернеи 32 на валу 33 оотюратора.

На этом валу 33 монтированы т»к;ке кулачная шаиба 40 и коробчатьш кулачок 34, приводящий ведомый кулачок 35, который несет зубцы 3б для фильма (фиг. 7).

Кулачная шайба 40 имеет вырез 41 формы, показанной на фиг. 7. I) 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 наконце 45 выступ 46, входящий в канавку 47 в стержне 49 нажимного пяльца (фиг. 7 и 8), нормально удерживаемого пр5 жинои 5(). гаким образом, палец 43 нормально 5держивается 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 IIOказан также пружинящий зажим 51, охватывающий круглый кож5 х 20а.

Этот зажим можно перемещать вокруг кожуха для захвата нажимного п»льца и удерживания его в нажатом положении.

Этот зажим можно применять для удерживания останова в выключенном положении во время работы под контролем синхронизир5 ющей системы.

Входящий в состав синхропизпрующего устройства электродвигат ль М с последовательной обмоткой работает на переменном токе с 2160 об/ rrrrr.

К концу нормального кожуха двигателя прикреплено удлинение 70 кожуха, на нижнем конце которого имеется фланец 71, прикр пленный

6п.rтом rr I аи кoii 72 к фла1щ5 73. Последний имеет уширенную часть

73а с отверстием 73о, через которое кожух 74 вала входит внутрь камеры.

Фланец 73 прикреплен к кожуху киноаппарата. винтами 75, как показано на фпг. 1, и кожух камеры ! снабжен отв рстием 73с, приходящимся против отверстия 736.

Еож5 х 74 вала выполнен в виде удлинения 70 кожуха и несет вал 7б ведущей шестерни, на конце которого, вне конца кожуха 74 вала, сидит всд5.щая шестерня, сцепляющаяся с кольцевой шсстсрней 31. Ведущая шестерня 77 имеет меньший диаметр, чем кожух 74 вала, так что эту шестерню, а также и вал можно вставить в надлежащее рабочее положение через отверстие 73b.

Наружный конец вала 7б ведущей 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 пружиной 781), один конец 78а которой прикреплен к кольцу 79, Пружина 7Я работает как храиозик или муфта, сцепляющая только в одном 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 ооразом, позволяет ему врицаться в направлении, показанном стрелкой.

С другой стороны, вал ведущей шестерни не может вращаться в том же направлении, являющемся норм»льным, 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 направлении, которое заставляет пружину скр5 чиваться, пр5 жина тотчас же туже охватывала вал и давала принудительный привод. Направление воащения, 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 раскручиваетсяся и расцепляет валы

На валу 7б ведущей шестерни сидит червяк 80, прикрепленный к кольцу 79 и потому всегда вращающийся вместе с валом 7б. Червяк 80 сцепляется с червячным колесом 81, насаженным па валу 82 коллектора.

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 щетки. Щетка 8б монтирована в таком положении, что опа скользит по кольцу 87 неподвижного коллектора, щетки же 88 и 89 раси ложены для скольжения по шести сегментам 90 неподвижного коллектора. кольцо и сегменты коллектора монтированы в изолирующем диске 91, неподвижно укрепленном на ст5пнце подшипника M.

Все три щетки 8б, 88 и 89 электрически соединены между собою токопроводяшей шайбой 92, с которой электрически соединены пружинящие патроны 93 щеток. Щетки 88 и 89, скользящие по сегментам, расположены на периферическом расстоянии друг от друга несколько меньшем, чем периферическая длина сегмента, но так, что ведущая щетка, т. е, в данном случае 89, приходит в соприкосновение си следующим сегментом через очень небольшой промежуток времени после того, как следующая щетка сойдет со следующего с гмента, Это видно пз фиг. 0 и 10 В приведенном в описании механизме киноаппарата скорость движения — 1440 об мин, илн 24 oo/ñåê. Ведущая шестерня 82 механизма имеет пятнадцать зубцов. Ведущая шестерня 77 привода имеет десять зубцов, так что нормальная скорость вала 7б, а след ват<льно и двигателя, 2)60 06/мин; при каковой скорости достигается

I требуемая скорость камеры. Передаточное отношение червячнои передачи 80 — 81 равно 1: 27, так что скорость коллектора †-80 об мин, что равно нормальной скорости фонографа для записи пли для воспроизве. пения.

Пусть коллекторный механизм Р, сходный с описанным выше, монтирован на валу фонографа или приводно соединен с ним для вращения с равной скорость10. Еоллектор Р, как было указано, имеет шесть сегментоь. Ооа коллектора имеют одинаковое число сегментов 90 и 90р.

Обозначая сегменты номерами 1 до б в направлении вращения (фиг. 10), сегменты с одинаковыми номерами соедпня1от проводами 100. На аппарате этп провода составляют часть кабеля, идущего от фонографа к механизму камеры илн проектора. Щеточная система кап дого коллектора соединяет кольцо коллектора с одним илп несколькими сегментами. коллектор P фонографа имеет предпочтительно только две соедипеннье друг с другом щетки 8ба— на кольце п 88a — на сегментах.

Между обоими коллекторными кольцамп 87 и 88а включена электрическая цепь, состоящая, как в показанной «ra схеме предпочтительной ф 1рме выполнения, из двигателя ЛХ с питаемым от источника S автотрансформатором Т, перекрывающего этот трансформагор конденсатора, светового нндпкатора L, контролируемого замь ;ателем s на короткое и необходимых соединительных проводов 101, замыкающих цепь между 5 помян5-тымп кольцамп.

Лвтотрансформатор Т понижает действующее напряжение в рабочей цепи 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 пз-за искрения.

1:слн оба коллектора находятся в относительном положении, показанном на фпг. 10, то ток будет проходить от одного зая;пма †автотрансформатора через цепь 101 к коллек1 торному кольцу 87, через щетки 86, 88 и 89 к одному или более сегментам 90, включая сегмент 1, от сегмента 1 коллектора камеры через соединительный провод 100 к сегменту 1 коллектора фонографа а оттуда через щетки 88а и 8ба, коллекторное кольцо 87а и провод цепи 101 к двигателю Л и через него к другому полюсу автотрансформаторз.

В этом случае в двигатель будет поступать ток, кот рый заставпт его работать с напряжением, достаточпым для того, чтобы заставить следу«вшу.о щетку 88 коллектора камеры и ере ити с сегмента 1 на сегмент 2, когда пеш, двигателя разомкнется и двн ватель остановится. Если, однако, коллектор фонографа также движется, то щетка

Ь8а окажется на сегменте 2 приблизительно в то же самое время, когда следующая за ней щетка 88 попадет на свой сегмент 2, так что цепь двпгат ля 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 jI рассчитывается на мощность, превышающую его нагрузку, а потому он и его коллектор всегда стремятся скорее опережать коллектор фонографа, чем отставать от него.

Избыточная мощность двигателя и постоянное стремление его несколько опережать фонограф делают весьма невероятной возможность «ыпад.пил двигателя и управляемого им киноаппарата из синхронизма вследсгвие отставания их от фонографа.

Как двигатель киноаппарата, так и киноаппарат никогда пе могут выпасть из синхронпзма пз-за опережения, так как, когда щетки коллектора киноаппарата сходят с конца того сегмента, который в данный момент ставится под ток коллектором фонографа, энергия перестает поступать к двигателю, и число оборотов последнего временно понижается до тех пор, пока коллектор фонографа не нагонит его. Таким образом, обеспечпвается постоянный очень точный спнхронизм работы двигателя кпноаппарата и аппарата с фонографом, хотя среднее положение щеток обоих коллекторов относптельно их сегмептов не будет в точности одинаковым.

Положения ооопх коллекторов приблизительно совпадают, когда щетка

Ь8а как раа должна соити с какого!

:шбо данного сегмента, например, с сегмента 1, а щетка. 88 коллектора

I киноаппарата только что сошла с соответствующего сегмента 1. Таким образом, можно придать обоим механизмам соответственную начальную пусковую 5"ñòàíîâê5, поворачивая фо нограф и его коллектор до тех пор, пока ток не п йдет через синхронизируюшую цепь, что будет показано . лампой Ь (так как „à,ìûêàòåëü з на короткое открыт). Двигатель М ! будет немедленно поставлен под ток

< и сместпт коллектор киноаппарата с соответствующего сегмента и остановятся. Такпм образом, спнхронная установка указывается мгновенной вспышкой лампы Ь, после чего замыкатель s можно замкнуть.

Двойные гцетки 88 и 89 на коллекторе киноаппарата применяются тольR0 для достижения здесь более широких пределов к п|такта сегментов, чтобы подача тока на двигатель не прерывалась, даже если оба коллектора»о кокай-либо временной причине выпали на короисое время из синхронизма, Что касается самого кпноаппарата, то ícr необходимости, чтобы двигатг ль lE давал энергию, потребную для, .его работы, хотя он и может давать эту энергию, п во многих случаях аппарат может работать не от пружины, а от двигателя. Это зависит, конечно, от фрикциопного охватывания вала

78 сппральной пр5 жинной м5 фтой ! 7%. Если двигатель M должен при водить киноаппарат, то спиральная пружина должна охватывать вал до статочпо плогно для передачи потребной энергии, и скальп ение муфты ( должно иметь место толью при за, еданип в киноаппарате. При приводе киноаппарата от собственного двпга! теля двигатель И только регулирует его скорость.

Было уже сказано, что пружянная муфта 785 пе позволяет киноаппарату опережать двигатель. Механическая установка также исключает возможность этого.

Двигатель, хотя и мал, но имеет значительную инерцию, ведущая же шестерня 77 привода имеет такое малое число зубцов, что передача от кольцевой шестерни 81 на ведущую шестерню 77 оказывается более или менее самозапирающейся, т. е. шестерня 77 может приводить кольцевую шестерню З1, но кольцевая шестерня З1 не может сообщать вращения шестерне 77. В этом отношении перебор Л, 77 предст, вляет собой практически нереверсивную передачу †подоб червячной нереверсивчои передачи.

Таким образом, камера не может ни опережать двигатель, ни вызывать опережение двигателя п может работать только так как, ее заставляет работать контрольный двигат -ль Л. Двигатель Л может работать с опережением только по мере питания его током от коллекторной системы.

Хотя двигатель может опережать киноаппарат вследствие скольжения муфты 78, вращение контролирующего его коллектора относительно киноаппарата остается постоянным, благодаря наличию скользящей муфты межл5 двигателем и приводом коллектора.

По этим причинам, а также и по указанным выше, механизмы киноаппарата и фоногрзфа всегда работают синхронно и, если киноаппарат по какой-либо причине 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 можно отпустить и установить в этом положении, например, при помощи пружинящего зажима 51, и оба механизма 5 становятся, как было описано выпье, в надлежащее синхронзпрованное пусковое положение, причем возможность опережения фонографом киноаппарата исключается.

Затем, когда все готово, всю систему пускают в ход простым запусканием фонографа. Механизм фонографа может, конечно, приводиться любым подходящим способом, причем предлагаемое изооретенпе будет применимо совершенно независимо от того, приводится ли фонограф от электродвигателя, пружиной от приводного вала, от синхронизированной электри ческой приводной системы пли даже от руки.

Пр едм ет из о бр е тения.

1. Синхронизирующее устройство для звукового кино, отличаюшееся применением укрепленного на кинопроекторе переключателя, состоящего из нескольких сегментов 90, по которым перемещаются щетки 88 и 89, электрически соединенные со щеткой

8á, ходящей по центральному диску

87, для приведения каковых щеток во вращение служит п редача от движущего механизма кинопроектора, причем сегменты 90 электрически соединены с соответствующими сегментами 90р коллектора Р, по которым ходит щетка 88а, электрически соединенная со щеткой 8ба, ходящей по центральному диску 87а, и приводимая во вращение от движ5щего механпзма звуковой части звукового кино, а диски 87 и 87а присоединены к автотрансформатору Т, питаемому от источника S, через электродвигатель И, соединенный нереверсивной передачей с движущим механизмом кинопроектора.

2. В устройстве по п. 1 применение в качестве нереверсивной передачи цилиндрической пружины 78о, плотно охватывающей вал электродвигателя, одним концом соединенной с этим валом, а другим закрепленной на передаточном вал5- к движущему механизму кпнопроектора.

И патенту ии-ца Гершвина Луи Г MÎIIHop № 50278

Ф иЛ 1,H „Про аполиграф . Та%бовскаа 12. зак. 3445 — 499