DE3050464C2

DE3050464C2 - Antriebssteuerung f}r Filmwickelmotore eines Leseger{tes

Info

Publication number: DE3050464C2
Application number: DE19803050464
Authority: DE
Inventors: Engelbert Dipl.-Ing. 8000 München Fließer; Ewald Ing.(Grad.) Schulze
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3007237A1; DE3007237C2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Antriebssteuerung für Filmwickelmotore eines Lesegerätes, insbesondere eines Mikrofilm-Lesegerätes, bei dem eine Aufwickelspule und eine Abwickelspule jeweils mit einem eigenen Gleichstrom-Wickelmotor mit zueinander entgegengesetztem Drehmoment verbunden sind, wobei der aufwickelnde und der abwickelnde Wickelmotor durch eine Schalteinrichtung über einen Widerstand mit der Spannungsquelle verbunden sind, so daß die beiden Wickelmotore den Film im Stillstand auf Zug halten, und mit einer Drehzahlmeßeinrichtung.

Eine solche Antriebssteuerung für Wickelmotore ist aus der DE-OS 23 01 002 bekannt. Das dort beschriebene Gerät zum Handhaben von Mikrofilmen beinhaltet eine komplizierte Vorrichtung, insbesondere eine komplizierte elektronische Auswerteschaltung zur Ermittlung der tatsächlichen Geschwindigkeit und der Richiung der Filmbewegung. Diese komplizierte Schaltungsanordnung soll bei hoher Filmtransportgeschwiudigkeit im Mikrofilm eine ordnungsgemäße Spannung aufrecht erhalten, um eine Beschädigung des Mikrofilms zu vermeiden und um ein Flattern des Mikrofilms zu verhindern.

Abweichend von der bekannten Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebssteuerung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß einerseits die Transportgeschwindigkeit des im Schnellgang transportierten Films nicht über einen vorgegebenen Wert ansteigt und daß andererseits die Transportgeschwindigkeit aui dem Schnellgang filmschonend und ruckfrei herabgesetzt wird und daß der Film im Stillstand unter Spannung in stabiler Lage gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der im Schnellgang jeweils mit dem abwickelnden Wickelmoior durch die Schalteinrichtung verbundene Widerstand ein Festwiderstand ist, dessen Wert bei einem angenommenen Wickeldurchmesserverhältnis von 1:2 bis 1:4 zwischen leerem und vollem Spulenwickel um den Faktor 2 bis 20 größer ist, als der Innenwidersiand des jeweils abwickelnden Motors, daß ein dritter Motor zur Positionierung des Films und ein erster Hubmagnet vorgesehen sind, der bei erreichtem Langsamlauf und Stillstand des Films über eine Rolle den Film gegen eine vom dritten Motor angetriebene Transportrolle drückt, und daß von der Schalteinrichtung zum Abbremsen des im Schnellgang bewegten Films der jeweils aufwickelnde Motor abgeschaltet und der jeweils abwickelnde Motor in Gegenrichtung bestromt wird und daß die Drehzahlmeßeinrichtung aus zwei den beiden Wickelmotoren zugeordneten Drehzahldettktoren besteht, die veranlassen, daß unterhalb eines vorgegebenen Drehzahlwertes beide Wickelmotore jeweils auf einen geringen Ruhestrom geschaltet werden und daß zwischen Motor und Transportrolle ein gegen die Antriebsrichtung sperrendes Getriebeelement angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung weist einen einfachen Aufbau auf, weil aufwendige elektronische Regelschaltungen zur Erzielung einer konstanten Drehzahl nicht benötigt werden und zum Anhalten des Films eine Endabschaltung der beiden Wickelmotore entfällt. Durch die Gegenstrombremsung wird erreicht, daß die Transportgeschwindigkeit des Filmstreifens mit zunehmender Filmlänge nicht erhöht, sondern abgesenkt wird. Da mit zunehmender Filmlänge der Wickeldurchmesser der Aufwickelspule zunimmt, während der Wickeldurchmesser der Abwickelspule abnimmt, nimmt die Drehzahl der Abwickelspule zu. Folglich erhöht sich auch die Gegen-EMK. des gegensinnig bestromten Abwickelmotors. Die Folge ist, daß die EMK des Abwickelmotors und die eingeprägte Spannung des Abwickelmotors sich addieren und mit höher werdender Drehzahl zu einer Erhöhung des durch den Motor fließenden Bremsstromes führen. Je kleiner nun der Widerstandswert des Festwiderstandes im Verhältnis zum Wert des Innenwiderstandes des Abwickelmotors ist, desto größer ist auch der maximale Bremsstrom. Zur Positionierung des Films ist in vorteilhafter Weise ein dritter Motor vorgesehen, der mit einem Hubmagneten zusammenarbeitet. Bei der

Umschaltung von Schnell-Lauf auf Langsam-Lauf oder Stillstand wird der jeweils aufwickelnde Motor abgeschaltet und der jeweils abwickelnde Motor in Gegenrichtung bestromt Mittels der Drehzahlmeßeinrichtung wird nun festgestellt, ob die Drehzahl der beiden Wickelmotore einen vorgegebenen Drehzahlwert unterschreitet Ist dies der Fall, werden beide Wickelmotore auf einen geringen Ruhestrom geschaltet Außerdem wird der erste Hubmagnet eingeschaltet, der bei Langsamlauf und Stillstand des Films über eine Rolle den Film gegen eine vom dritten Motor angetriebene Transportrolle drückt Dieser dritte Motor bewirkt nun den Langsamlauf des Films. Außerdem wird durch die beiden Wickelmotore der Film in Spannung gehalten. Soll der Film angehalten werden, so wird der Motor M 3 entströmt Durch das Vorsehen eines gegen die Antriebsrichtung des dritten Motors sperrendes Getriebeelement wird erreicht, daß weder der Aufwikkel, noch der Abwickelmotor den Film bewegen können, da eine sogenannte selbstsperrende Wirkung wie bei einem Schneckengetriebe auftritt.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Antriebssteuerung ist den Merkmalen des Anspruchs 2 zu entnehmen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Filmbewegung und der daran beteiligten Motoren,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild der Antriebsanordnung und die

F i g. 3 und 4 Kennlinien für die Drehzahl und Filmtransportgeschwindigkeit.

Gemäß F i g. 1 läuft ein Film von einem Filmvorrat 6 auf einer Abwickelspule 5 (Fangspule) über Umlenkrollen 9 zu einer Aufwickelspule 4, wobei die Projektion des Mikrofilmbilds mittels einer Lampe 10 durch ein Abbildungsfenster 8 längs des Strahlengangs A erfolgt. Die Aufwickelspule 4 ist mit einem Wickelmotor Mos verbunden, der auf die Spule ein Drehmoment M_A ausübt. Die Abwickelspule 5 wird durch einen Wickelmotor Mns angetrieben, der auf die Spule ein Drehmoment Mb ausübt, welches bezüglich des Drehmoments Ma entgegengesetzten Drehsinn aufweist. Beim Schnellauf liegt der aufwickelnde Wickelmotor Mgs an 12 Volt, während der über den Film gezogene Wickelmotor Absein Gegendrehmoment erzeugt. Dies wird dadurch erzeugt, daß der Motor in Gegenrichtung bestromt wird, und zwar über einen Vorwiderstand. So wird das Gegendrehmoment entsprechend eingestellt. Der gewünschte konstante Geschwindigkeitsverlauf des Films wird durch die Ausnutzung der Motorkennlinie des aufwickelnden Wickelmotors Mgs und des unterschiedlichen Wickeldurchmessers und damit Drehzahl-Drehmoment-Verhältnisses beider Wickelmotoren erreicht.

Gegen Filmende erhöht sich die Drehzahl des gezogenen Wickelmotors Mns um den Faktor 2,5 und die Drehzahl des aufwickelnden Wickelmotors M_Gs wird um den Faktor 2,5 verringert.

Beim Abbremsen wird durch Zurückdrehen eines Bedienungsknopfes der aufwickelnde Wickelmotor Mas abgeschaltet und der gezogene Wickelmotor M/vj zum schnellen Abbremsen voll an Spannung gelegt. Am stromlosen Wickelmotor Mgs kann nun eine EMK abgegriffen werden, mit deren Hilfe über eine Erkennungsschaltung das Erreichen einer Drehzahl η — 80 Umdrehungen je Minute festgestellt werden kann. Dabei liegt die Bremszeit je nach Wickeldurchmesser zwischen 30 und 90 ms. Um zu verhindern, daß der bremsende Motor den Film anschließend in die Gegenrichtung beschleunigt, wird der Motor Mns kurz voi Filmstillstand bei einer vorgegebenen unteren Drehzahl, die sehr klein ist gegenüber der Drehzahl von 80 Umdrehungen je Minute, abgeschaltet und abhängig von der ermittelten EMK über einen Operationsverstärker ein erster Hubmagnet Mg\ erregt, der über eine Rolle 1 den Film gegen eine angetriebene Transportrolle 2 drückt Der Wickelmotor Mns kann somit den Film nicht in entgegengesetzter Richtung ziehen.

Im Stillstand werden außerdem die beiden Wickelmotoren Mcsund Mns jeweils über einen Vorwiderstand an Spannung gelegt Der dabei erhaltene Filmzug gewährleistet die erforderliche Abbildungsschärfe.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung wird keine elektronische Regelung auf konstante Motordrehzahl verwendet, sondern durch geeignete Wahl von Motorkennlinie, Vorwiderstand und Spannung ein gewünschter Geschwindigkeitsverlauf erreicht, wobei komplexe Regelschaltungen entfallen. Trotz hoher Transportgeschwindigkeit im Schnellgang wird ein ruckfreier Lauf bis zu kleinsten Filmgeschwindigkeiten ermöglicht. Beim Drehen des Bedienungsknopfes für die Filmgeschwindigkeit wird ein Potentiometer 22 (F i g. 2) verstellt, wobei über den Potentiometerschleifer eine Spannung von +15 V bis —15 V zur Verfügung steht, die über einen Verstärker 15 an einen Dritten Motor MZ für Langsamlauf gelangt Auf eine Drehzahlregelung des dritten Motors Λ/3 kann dabei verzichtet werden.

Der Motorstrom des Motors M 3 liegt je nach Belastung zwischen 30 und 38 mA bei 14,3 V Motorspannung. Die Anlaufspannung des Motors beträgt 3 V. Die Motorspannung ist linear abhängig vom Drehwinkel des Schleifers am Potentiometer 22. Bedingt durch die hohe Übersetzung von 100 :1 zwischen dem Motor M 3 und der dem Motor M 3 zugeordneten Transportrolle 2 ist die Motordrehzahl nach Überwindung der Anlaufspannung des Motors M3 nur noch vom Drehwinkel des Schleifers am Potentiometer 22 abhängig, jedoch praktisch nicht von Laständerungen. Als Folge der Verwendung des Motors M 3 wird ein ruckfreier Lauf im Langsamgang bis zur kleinsten Geschwindigkeit ermöglicht.

Durch Drehen des Schleifers am Potentiometer 22 bis zum linken bzw. rechten Anschlag wird ein Schalter 23 für schnellen Vorlauf bzw. ein Schalter 25 für schnellen Rücklauf geschlossen und damit der Schnellgang vorwärts bzw. rückwärts eingeschaltet.

Mit der Einschaltung des Motors M3 über einen Verstärker 15 für Langsamlaut bei einer zugeordneten Schleiferstellung wird gleichzeitig ein Hubmagnet Mg 1 eingeschaltet, der im Langsamlauf und Stillstand des Films über eine Rolle 1 den Fiim gegen die vom Motor M 3 angetriebene Transportrolle 2 drückt. Im Stillstand halten die beiden Wickelmotoren M/vsund Mcsaen Film auf Zug, wobei der Antrieb über den dritten Motor M 3 bei stromlosem dritten Motor selbstsperrend ausgebildet ist, um zu verhindern, daß der Film durch unterschiedlichen Filmzug bei stromlosem Motor M3 wtgläuft. Diese Selbstsperrung wird mit Hilfe der Übersetzung von 100 :1 zwischen dem Motor 3 und der Transportrolle 2 erreicht. Aufgrund dieser Übersetzung ist die Filmgeschwindigkeit im Langsamlauf praktisch unabhängig von der Last, so daß auf eine Drehzahlregelung wie erwähnt verzichtet werden kann.
Wird bei eingelegtem Filmmagazin und nicht

eingefädeltem Film der Schleifer am Potentiometer 22 auf eine Einfädelstellung (Anfangszustand) gebracht, so wird die Steuerung zurückgesetzt; außer dem Hubmagnet MgX zieht ein weiterer Hubmagnet Mg2 an und der Motor M3 läuft an. Der Hubmagnet Mg2 bringt einen Filmabstreiferund ein zum Filmausfädeln erforderliches Rad 3 in Ausfädelstellung. Dieses Rad 2 treibt die Filmspule außen am Film an und führt den Filmanfang über den Filmabstreifer zum Transportrollenpaar 1, 2 des Motors M3 für Langsamlauf, wobei der Wickelmotor Mus stromlos bleibt. Der Motor JW 3 transportiert den Film bis zur Fangspule. Ein hinter dem Transportrollenpaar 1, 2 liegender Mikroschalter 24a schaltet den Wickelmotor Mssein und den Hubmagneten Mg2 ab.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung wird bezüglich ihres mechanischen Aufbaus besonders einfach, weil nicht nur eine komplexe Regelschaltung für konstante Filmgeschwindigkeit entfällt, sondern auch eine Endabschaltung nicht erforderlich ist. Statt dessen wird, wie erwähnt, der erste Hubmagnet MgX für die Abbremsung bei einer Drehzahl, die kleiner als 80 Umdrehungen je Minute ist, herangezogen.

Die Einschaltung des Hubmagneten MgX erfolgt dabei abhängig von Motordrehzahl-Detektoren 11 bzw. 18, die für die beiden Wickelmotoren Mcs und Mhs gleich ausgebildet sind, über ein Brems-Flip-Flop 19 bzw. 21, und zwar unter Zwischenschaltung einer Schaltlogik 20 und eines Verstärkers 14, in dessen Ausgangsstromkreis der Magnet Mg 1 angeordnet ist.

Bei Beginn des Bremsvorgangs wird bei Vorlauf das Brems-Flip-Flop 19 und bei Rücklauf das Brems-Flip-Flop 21 gesetzt. Der Q-Ausgang schaltet dabei jeweils über einen Leistungsverstärker mit Strombegrenzung 17 bzw. 12 den Bremsstrom ein. Bei Vorlauf wird der Motor Mns über die Leistungsstufe 12 und bei Rücklauf der Motor MNcs über die Leistungsstufe 17 voll bestromt. Der Q-Ausgang sperrt über Endstufen 13 bzw. 16 den Filmzug und bewirkt, daß der Hubmagnet MgX abgefallen bleibt. Das Brems-Flip-Flop 19 und 21 wird beim Abschalten des Schnellgangs über seinen in F i g. 2 nicht dargestellten Takteingang gesetzt und am Ende des Bremsvorgangs über den Motordrehzahl-Detektor 11 bzw. 18 zurückgesetzt. Als Motordrehzahl-Detektor wird ein Baustein IC6-558 verwendet, der in Verbindung mit einem am +Ausgang des IC6-558 liegenden Widerstandes von beispielsweise 470 kQ bewirkt, daß der Nulldetektor kurz vor Motorstillstand anspricht. Durch diese Maßnahme wird die Anzugsverzögerung des Hubmagneten Mg X kompensiert und ein rückfreier Übergang vom Schnellauf auf Langsamlauf erreicht. Um mit Sicherheit zu vermeiden, daß der Hubmagnet Mg 1 im Schnellauf anzieht, ist dem Motordrehzahldetektor eine zur Entstörung dienende Parallelschaltung aus einer Kapazität und einem antiparallel angeordneten Diodenpaar zugeordnet, wobei die Parallelschaltung über je einen Widerstand in den beiden Zuleitungen zum Motordrehzahldetektor mit diesen verbunden ist.

Der Leistungsverstärker 12 bzw. 17 ist für jeden der beiden Wickelmotoren Mcs, Mss gleich ausgebildet und besitzt, da die beim Abbremsen der Wickelmotoren entstehenden Ströme den für die Wickelmotoren zulässigen Wert überschreiten, eine Strombegrenzung.

Als Maß für den Motorstrom dient die am Widerstand

ίο 26 des Leistungsverstärkers abfallende Spannung. Die Entstufen 13 und 16 für den Filmzug weisen jeweils einen Serienwiderstand 27 und 28 auf, der den Motorstrom auf einen Wert begrenzt, daß er ein ausreichendes Filmzug-Drehmoment erzeugt.

Beim Einfädelvorgang der über den Schalter 24 für Einfädeln und einem weiteren zugeordneten Schalter 24a erfolgt, muß sichergestellt sein, daß die beiden Brems-Flip-Flops 19 und 21 zurückgesetzt sind. Durchläuft der Film das Rollenpaar 1, 2, so betätigt er den Schalter 24a. Hierbei wird der Magnet Mg2 abgeschaltet und der Motor Λί/vsbestromt. Als Indikator des Einfädelvorgangs dient die am Hubmagneten Mg 2 auftretende Spannung. Über diese Spannung wird ein in der F i g. 2 nicht angegebener Transistor durchgeschaltet, um über eine besondere Rücksetzschaltung beide Brems-Flip-Flops statisch zurückzusetzen. Dabei werden durch Induktion am Hubmagneten auftretende Spannungsspitzen mittels einer Diode abgeschnitten.
Gemäß Fig.3 ist die Drehzahl der Aufwickelspule sowie der Abwickelspule über der abgewickelten Filmlänge bzw. über der Zeit aufgetragen. Die Drehzahl der Abwickelspule bleibt zunächst annähernd konstant, während sie zum Ende hin langsam ansteigt. Mit zunehmender Drehzahl am Filmende steigt auch die EMK des Abwickelmotors an, wodurch der den Abwickelmotor durchfließende Strom zunimmt und somit ein erhöhtes Gegenmoment erzeugt. Die Drehzahl der Aufwickelspule nimmt zum Filmende hin ab.
Gemäß F i g. 4 würde sich die Transportgeschwindigkeit des Filmes bei nicht bestromten Abwickelmotor über die Zeit bzw. über die Filmlänge in etwa linear steigend verändern. Infolge der Bestromung des Abwickelmotors wird zum Filmende hin die Filmtransportgeschwindigkeit verringert, da das vom Abwickelmotor erzeugte Gegenmoment mit wachsender Drehzahl dieses Motors ansteigt. Bei einem mit dem Abwickelmotor in Reihe geschalteten Vorwiderstand Rvor, dessen Wert ungefähr um den Faktor 6 größer ist als der Innenwiderstand des Abwickelmotors, ergibt sich ein Kurvenverlauf, bei dem die Filmtransportgeschwindigkeit sich über einen weiten Bereich der Filmlänge nicht nennenswert ändern, im Endbereich des Films sinkt jedoch die Filmtransportgeschwindigkeit auf einen vorgegebenen Wert ab, wodurch eine schonende Behandlung des Filmendes gewährleistet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebssteuerung für Filmwickelmotore eines Lesegerätes, insbesondere eines Mikrofilm-Lesegerätes, bei dem eine Aufwickelspule und eine Abwickelspule jeweils mit einem eigenen Gleichstrom-Wickelmotor mit zueinander entgegengesetztem Drehmoment verbunden sind, wobei der aufwickelnde und der abwickelnde Wickelmotor durch eine Schalteinrichtung über einen Widerstand mit der Spannungsquelle verbunden sind, so daß die beiden Wickelmotore den Film im Stillstand auf Zug halten, und mit einer Drehzahlmeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der im Filmschnellgang jeweils mit dem abwickelnden ₎₅ Wickelmotor durch die Schalteinrichtung verbundene Widerstand ein Festwiderstand (28) ist, dessen Wert bei einem angenommenen Wickeldurchmesserverhältnis von 1 :2 bis 1 :4 zwischen leerem und vollem Spulenwickel um den Faktor 2 bis 20 größer ist, als der Innenwiderstand des jeweils abwickelnden Motors, daß ein dritter Motor (M 3) zu Positionierung des Films und ein erster Hubmagnet (Mgi) vorgesehen sind, der bei erreichtem Langsamlauf und Stillstand des Films über eine Rolle (1) den Film gegen eine vom dritten Motor (M 3) angetriebene Transportrolle (2) drückt, und daß von der Schalteinrichtung zum Abbremsen des im Schnellgang bewegten Films der jeweils aufwickelnde Motor abgeschaltet und der jeweils abwickelnde j₀ Motor in Gegenrichtung bestromt wird und daß die Drehzahlmeßeinrichtung aus zwei den beiden Wickelmotoren zugeordneten Drehzahldetektoren (11,18) besteht, die veranlassen, daß unterhalb eines vorgegebenen Drehzahlwertes beide Wickelmotore jeweils auf einen geringen Ruhestrom geschaltet werden und daß zwischen Motor (M3) und Transportrolle (2) ein gegen die Antriebsrichtung sperrendes Getriebeelement angeordnet ist.

2. Antriebssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Steuereinrichtung der erste Hubmagnet (Mgi) beim Abbremsen des im Schnellgang bewegten Films kurz vor Filmstillstand nach Abschalten des aufwickelnden Wickelmotors (Mgs) selbsttätig erregt wird, um eine Beschleunigung des Films in Gegenrichtung durch den der anderen Filmspule zugeordneten Wickelmotor (Mns) zu verhindern, und daß die selbsttätige Erregung abhängig von einer am stromlosen aufwickelnden Wickelmotor (Mas) abgegriffenen EMS über einen Operationsverstärker erfolgt.