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Einrichtung zur Synchronisierung eines Filmprojektors mit einem Tonbandgerät
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trieb läuft infolge der ihm innewohnenden kinetischen Energie aus. Da das Tonband schlagartig stillgesetzt worden ist, ergibt sich durch das relativ langsame Auslaufen des Projektorantriebes eine Verschiebung zwischen Bild und Ton. Da die Synchronregelung nicht unmittelbar in Abhängigkeit von der Geschwil1- digkeitsdifferenz sondern in Abhängigkeit von den abgelaufenen Bandlängen erfolgt, wird die Abweichung bei einer neuerlichen Inbetriebsetzung ausgeglichen.
Dieser Vorgang wird noch durch die Tatsache erleichtert, dass das Tonband beim Start augenblicklich seine Nenngeschwindigkeit erreicht, während der Projektor relativ langsam anläuft.
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Schrittschaltmotors verbunden, welcher Motor analog zu dem in Fig. 1 angegebenen aufgebaut ist. Der
Stator ist frei drehbar gelagert und trägt eine Isolierplatte 34, auf welcher eine halbkreisförmige Kontakt- bahn 35 angeordnet ist. Zwei ortsfest gelagerte Bürsten 36, 37, die an den Klemmen eines im Stromkreis des Motors angeordneten Widerstandes 38 angeschlossen sind, schleifen auf der Kontaktbahn 35, so dass je nach der relativen Stellung von Kontaktbahn und Bürsten der Widerstand 38 in den Motorstromkreis einge- schaltet oder kurzgeschlossen ist.
Die Impulse zur Speisung der Erregerwicklung werden von der Pilotspur 40 eines Tonbandes 39 abge- leitet, welches in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Impulse werden durch den Tonkopf 41 abgetastet und im Verstärker 42 verstärkt. Da der dargestellte Schrittschaltmotor mit Impulsen wechseln- der Polarität gespeist werden muss, ist zwischen Verstärker 42 und dem Motor ein entsprechender Umformer 43 vorgesehen, der abwechselnd positive und negative Impulse abgibt und durch den Verstärker 42 gesteuert wird. Der Verstärker 42 speist ferner ein abfallverzögertes Relais 44, dessen Arbeitskontakt im Motorstromkreis liegt.
Der Umformer 43 kann in der Weise vermieden werden, dass dem Erregerfeld des Stators ein Gleichfeld überlagert ist, dessen Amplitude halb so gross wie die Impulsamplitude ist, jedoch dem durch die Impulse erzeugten Feld entgegengerichtet ist. Dadurch wird der Motor pro Impuls und pro Impulslücke um je einen Schritt weitergeschaltet.
Das Gleichfeld kann durch im Stator vorgesehene Permanentmagnete hoher Koerzitivkraft, durch eine eigene Gleichstromwicklung am Stator oder durch Überlagerung einer Gleichspannung über die Impulse erzielt werden.
Wird das Tonbandgerät eingeschaltet, so erregt der erste Impuls das Relais 44. Da die Abfallverzögerung dieses Relais etwas grösser als die Dauer der Impulslücke ist, schliesst das Relais 44 den Stromkreis des Motors 1 und unterbricht diesen erst beim Ausbleiben der Synchronisierimpulse. Der erste Impuls bewirkt ferner eine Verdrehung des Rotors des Schrittschaltmotors relativ zum Stator. Da der Rotor mit dem Projektorgetriebe gekuppelt ist, führt der Stator die Relativbewegung aus und dreht sich im Uhrzeigergegensinn.
Durch die Kontaktbahn 35 werden die Bürsten 36 und 37 leitend verbunden, wobei der Widerstand 38 kurzgeschlossen wird.
Die Einschaltung des Projektormotors l hat eine Verdrehung des Rotors desSchrittschaltmotors im Uhrzeigersinn zur Folge. Da der Anlauf des Projektors langsamer erfolgt als der des Tonbandgerätes, muss die Synchroneinrichtung zunächst den Projektormotor 1 über die Synchrondrehzahl hinaus beschleunigen. Der Gleichgewichtszustand wird nach einem Einschwingvorgang erreicht, ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch belastungsunabhängig, d. h. es tritt kein lastabhängiger Synchronfehler auf. Der Regler arbeitet nach Erreichen des stationären Zustandes als Phasenregler. Die Wirkungsweise der Anordnung wird an den in Fig. 3 gezeigten Diagramm veranschaulicht. In dem ersten Diagramm sind in Richtung der Ordinate Drehwinkel, in Richtung der Abszisse die Zeit aufgetragen.
Die Kurve 45 gibt den Drehwinkel des Stators relativ zum Rotor an, während die Geraden 46 bzw. 46'die Bewegung des stetig umlaufenden Rotors gegen- über einem Fixpunkt bei zwei verschiedenen Belastungszuständen veranschaulichen. Die Differenz der entsprechenden Werte der Kurven 45 und 46 bzw. 45 und 46'ergibt die Drehbewegung des Stators gegenüber einem Fixpunkt. Man erkennt, dass der Stator eine oszillierende Bewegung ausführt.
Die Kurve 46 veranschaulicht die Bewegung des Rotors bei wenig belastetem Motor l, der bestrebt ist, gegenüber dem Tonband vorzueilen. Das zugehörige Stromdiagramm ist mit 47 bezeichnet. Das Verhältnis von titi ist kleiner als 1.
Bei Belastung des Projektormotors ändert sich die Phasenlage zwischen den Impulsen und der Bewegung des Filmes ; der Motor wird gebremst und versucht gegenüber dem Tonband zurückzubleiben. Dadurch wird die Zeitdauer (t), während der die beiden Bürsten 36 und 37 überbrückt sind, vergrössert, die Zeitdauer (tl) der Einschaltung des Widerstandes 38 verkleinert (Kurve 48). Der dem Motor im Mittel zugeführte Strom wird dadurch erhöht, bis das Motordrehmoment gleich dem Belastungsmoment ist.
Die Drehzahl des Schrittschaltmotors ist so gewählt, dass er Synchronabweichungen, wie sie beim Ein-
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Device for synchronizing a film projector with a tape recorder
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Drive runs out as a result of its inherent kinetic energy. Since the tape has been stopped suddenly, the relatively slow stopping of the projector drive results in a shift between image and sound. Since the synchronous control does not take place directly as a function of the speed difference, but rather as a function of the expired strip lengths, the deviation is compensated for when the system is restarted.
This process is made even easier by the fact that the tape immediately reaches its nominal speed when it starts, while the projector starts up relatively slowly.
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Stepping motor connected, which motor is constructed analogously to that indicated in Fig. 1. Of the
The stator is freely rotatable and carries an insulating plate 34 on which a semicircular contact track 35 is arranged. Two stationary brushes 36, 37, which are connected to the terminals of a resistor 38 arranged in the circuit of the motor, slide on the contact track 35 so that, depending on the relative position of the contact track and brushes, the resistor 38 is switched on or into the motor circuit is shorted.
The pulses for supplying the excitation winding are derived from the pilot track 40 of a tape 39, which is shown schematically in the drawing. The pulses are sampled by the sound head 41 and amplified in the amplifier 42. Since the stepping motor shown has to be fed with pulses of alternating polarity, a corresponding converter 43 is provided between amplifier 42 and the motor, which alternately outputs positive and negative pulses and is controlled by amplifier 42. The amplifier 42 also feeds a drop-out delayed relay 44, the normally open contact of which is in the motor circuit.
The converter 43 can be avoided in such a way that a constant field is superimposed on the excitation field of the stator, the amplitude of which is half as large as the pulse amplitude, but is opposite to the field generated by the pulses. As a result, the motor is advanced by one step per pulse and per pulse gap.
The constant field can be achieved by permanent magnets of high coercive force provided in the stator, by a separate direct current winding on the stator or by superimposing a direct voltage on the pulses.
When the tape recorder is switched on, the first pulse energizes the relay 44. Since the delay in releasing this relay is somewhat longer than the duration of the pulse gap, the relay 44 closes the circuit of the motor 1 and only interrupts it when the synchronization pulses fail to appear. The first pulse also causes the rotor of the stepping motor to rotate relative to the stator. Since the rotor is coupled to the projector gear, the stator performs the relative movement and rotates counterclockwise.
The brushes 36 and 37 are conductively connected by the contact track 35, the resistor 38 being short-circuited.
Switching on the projector motor 1 causes the rotor of the stepper motor to turn clockwise. Since the projector starts up more slowly than that of the tape recorder, the synchronizing device must first accelerate the projector motor 1 beyond the synchronous speed. The state of equilibrium is reached after a transient process, but in this exemplary embodiment it is independent of the load, i. H. there is no load-dependent synchronous error. After reaching the steady state, the controller works as a phase controller. The mode of operation of the arrangement is illustrated by the diagram shown in FIG. 3. In the first diagram, angles of rotation are plotted in the direction of the ordinate and the time in the direction of the abscissa.
The curve 45 indicates the angle of rotation of the stator relative to the rotor, while the straight lines 46 and 46 ′ illustrate the movement of the continuously rotating rotor with respect to a fixed point under two different load conditions. The difference between the corresponding values of curves 45 and 46 or 45 and 46 'gives the rotational movement of the stator with respect to a fixed point. It can be seen that the stator executes an oscillating movement.
The curve 46 illustrates the movement of the rotor when there is little load on the motor 1, which tries to lead over the tape. The associated current diagram is denoted by 47. The ratio of titi is less than 1.
When the projector motor is loaded, the phase position between the pulses and the movement of the film changes; the motor is braked and tries to lag behind the tape. As a result, the time period (t) during which the two brushes 36 and 37 are bridged is increased and the time period (t1) during which the resistor 38 is switched on is reduced (curve 48). The average current supplied to the motor is thereby increased until the motor torque equals the load torque.
The speed of the stepping motor is selected so that it eliminates synchronous deviations as they occur when
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