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Dispositif servant à diminuer la fatigae des filma dans les appareils cinématographiques " .
Cette invention se rapporte aux appareils ciné- matographiques dans lesquels le film se déroulant d'une bobine de tête ou dévideuse passe à travers un couloir de projection où il est animé d'un mouvement intermittent par un mécanisme d'amenage convenable puis va s'enrouler sur une bobine réceptrice qui tourne continuement à une vitesse variable à cause de l'augmentation progressive du diamètre d'enroulement du film;
cette commande à vitesse variable est généralement obtenue par l'intermédiaire d'un accouplement à friction intercalé entre la bobine récep- trice et un organe moteur tournant à une vitesse uniforme suffisamment grande
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Dans ces appareils on dispose généralement à l'entrée et à la sortie du couloir des rouleaux dentés qui engrènent avec les perforations du film et qui sont animés d'un mouvement de rotation continu; le film for- me alors des boucles lâches entre le couloir et lesdits rouleaux pour ne pas entraver le fonctionnement du mé- canisme d'aménagé intermittent.
Quoi qu'il en soit, le film peut être soumis par suite des variations du eau- ple moteur d'entraînement ou des variations des effets d'inertie, de frottement, etc... à des tensions exces- sives entre les bobines dévideuse ou réceptrices et les organes à dents ou à griffes qui servent à l'aménage du film, d'où risques de rupture notamment dans les portions perforées du film.
La présente invention a pour but de diminuer automatiquement ces tensions et par conséquent la fati- gue et l'usure du film.
A cet effet, l'invention consiste à faire passer le film dans son parcours entre le couloir et les bobines sur un ou plusieurs organes de guidage, dis- posés de manière que le film s'y applique d'autant plus fortement que sa tension est plus grande, la surface de ces organes ayant par rapport au film un mouvement re- latif dirigé vers le couloir; il en résulte que si la tension du film vient à augmenter, la friction sur les- dites surfaces tend à créer immédiatement un relâche- ment dans la portion du film comprise entre cette sur- face et le couloir, ce qui évite tout effort excessif entre les parties perforées du film et les dents ou griffes du mécanisai d'entraînement.
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Il doit être observé que, pour la portion de film située au-delà du couloir, la surface ou les surfaces de guidage doivent avoir par rapport au film un mouvement relatif dirigé vers ledit tambour denté, par conséquent en sens inverse du mouvement absolu du film; ces surfaces doivent donc être animées d'une vitesse absolue plus peti- te que la vitesse moyenne du film, et elles peuvent même être immobiles. Par contre, pour la portion de film située en deça du couloir les surfaces de friction doivent être animées d'un mouvement absolu plus grand que la vitesse moyenne du film.
Dans le premier cas, une tension momentanée crée un freinage du film parles surfaces de guidage dont le mouvement est lent ou nul, tandis que le mécanisme d'aménagé continue d'alimenter et produit un relâchement de la portion de bande qui était sur le point d'exercer une traction excessive sur les dents ou griffes du dit mécanisme; dans le second cas, une tension momentanée crée une adhérence du film sur les surfaces de guiaage animées d'une vitesse plus grande que la vitesse moyenne du film, de sorte que ces surfaces débitent un excès de film, d'ou. un relâchement immédiat dans la portion de film tirée par le mécanisme d'aménagé.
L'effet résultant au point de vue de la réduc- tion de fatigue du film est le même dans les deux cas.
La fig. 1 est un schéma montrant un organe de gâidage fixe intercalé entre le couloir de projection et la bobine enrouleuse.
La fige 2 est une coupe axiale d'un rouleau de guidage fixe avec bagne médiane libre.
La fig. 3 est n schéma d'un dispositif com-
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prenant plusieurs organes de guidage successifs.
La fig. 4 montre en perspective un système de plusieurs cylindres de guidage avec une porte oscil- lante.
La fig. 5 montre un système analogue dans le- quel l'un des cylindres est mobile en concordance avec la porte.
La fig. 6 est une élévation d'un dispositif dans lequel un organe de guidage est porté par un le.' vie r.
La fige ': montre une forme d'exécution con- prenant un frein adapté pour serrer le film contre une surface de guidage.
La fig. 8 représente une autre forme compre- nant un rouleau mobile pressé élastiquement contre le film.
La fig. 9 indique une application d'organes de guidage à rotation commandée, intercalés entre la bobine dévideuse et un rouleau débiteur denté.
Les fig. 10 et II sont des coupes axiales d'un rouleau de guidage soit fixe (fig.10) soit immobilisé par friction (fig.11), avec bagne médiane libre.
La fige 12 montre en perspective un dispositif comportant un tambour de guidage exerçant un travail de friction non pas sur le film même, mais sur un sabot de freinage.
La fig. 13 indique en coupe verticale une varian te du dispositif précédent.
La fig. 14 est un schéma d'ensemble d'un ap- pareil cinématographique comprenant un certain nombre des dispositions c-dessus montrées séparément.
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La fig. I montre une disposition de l'invention où un organe de guidage, placé entre la bobine enrouleuse A et le second tambour denté , est constitué par un cylindre fixe I, d'une matière présentant un coefficient de frottement élevé par rapport au film. Celui-oi, con- venablement guidé par des joues latérales 2, vient passer sur le cylindre I qui est de préférence évidé dans sa partie centrale sur une largeur égale à celle des vues cinématographiques, comme l' indique la fig. 2 qui est une coupe par l'axe de ce cylindre.
Dans ces conditions si on désigne par T la ten- sion du film en aval du cylindre et par à sa tension en amont dudit cylindre, par.1 le coefficient de frottement @ et Ó l'angle d'enroulement, on a T e
On voit donc que si l'on donne à Ó une valeur suffisante, on peut réaliser entre T et t des différen- ces considérables.
Le dispositif ne s'oppose en aucune façon au déroulement du film, car dès que celui-ci est débité par le tambour débiteur b, aucun effort ne s'oppose à son libre passage.
Par contre, le dispositif s'oppose entièrement à ce qu'une traction, supérieure à la valeur t détermi- née par la formule précédente, ne soit transmise de la bobine enrouleuse à la portion du film sortant du cou- loir.
Le même résultat serait obtenu si le cylindre I, au lieu d'être fixe,tournait en sens inverse du mou- vement du film ou même s'il tournait dans le sens du mouvement du film mais à une vitesse périphérique moindre que la vitesse moyenne du film, de telle sorte que dans tous les cas la vitesse relative de sa surface de fric*
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-tion par rapport au film soit dirigée vers le tambour débiteur b c'est-à-dire vers le couloir.
Si les organes de guidage sont constitués par des cylindres évidés, on peut avantageusement loger dans leur évidement une bague folle 3 (fig.2), roulant sur l'axe ou noyau du cylindre et d'un diamètre extérieur un peu plus faible que le diamètre de friction du cylin- dre fixe.
Cette bague est destinée, dans le cas des films très minces, à empêcher tout creusement de la pellicule entre les parties frottantes du cylindre fixe et cela .grâce à la mobilité de la dite bague autour de son axe, sans appliquer d'effort de freinage sur les images et en laissant l'effet de friction s'accomplir exclusivement sur les parties latérales du film.
On peut du reste multiplier le nombre des or- ganes de guidage, comme l'indique la fig. 3, de façon à faire croître pour ainsi dire indéfiniment l'écart en. tre les valeurs T et t. Dans cette-figure 4,5,6,7 sont quatre organes fixes, cylindriques par exemple, dispo- ses comme le cylindre I de la figure I et sur lesquels passe le film.
Ó1 Ó2 Ó3 Ó sont les angles a t enroulement du film sur les cylindres.
Dans ces conditions, on voit aisément que le rapport entre les tensions extrêmes T et t est ici donné par la ralation T ef Ó = Ó2 = Ó3 = Ó4). La fonction étant une exponentielle des angles d'enroulement, augmente très vite avec la valeur desdits angles et il n'est pas nécessaire d'employer un grand nombre de surface pour obtenir un rap- port de réduction considérable.entre les efforts T et t.
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Un dispositif commode suivant l'invention est re présenté figure 4, o 8 est un cylindre d'assez grand dis- mètre, 9 et 10 deux cylindres de diamètre plus petit, tous fixés de façon à ne pouvoir tourner, sur un flasque II.
Une porte 12 pouvant être montée sur des charnières 13, ou de toute autre façon, est à volonté ouverte de manière à dégager complètement les cylindres 8,9,10 pour permet.. tre de passer le film sur eux, ou refermés de façon à guider le film entre elle et le flasque II de fixation des cylindres.
La disposition indiquée pour les cylindres per- met d'obtenir un très grand arc: d'enroulement et une efficacité considérable du dispositif: l'effet de frotte- ment sur le grand ::cylindre peut alors être suffisant pour qu'on n'ait pas besoin d'utiliser le frottement sur les petite cylindres et ceux-ci peuvent alors être rendus fous sur leurs axes et jouer seulement le rôle de guides pour obliger le film de s'enrouler sur un arc assez grand du cylindre fixe 8.
Cette disposition a l'avantage de ne faire travailler le film à la friction que sur une seule de ses faces.
Si l'on veut faciliter encore la mise en place du film, on peut prévoir que les deux petits cylindres, ou l'un d'entre eux seulement, sont rendus mobiles, comme l'indique la figure 5, de manière à s'écarter au moment de la mise en place du film et à se rapprocher pour l'u- tilisation.
La fig.5, qui s'explique d'elle-même, montre un tel mouvement réalisé sur un seul des galets 14, qui peut être fou sur son axe 15. Le deuxième petit cylindre, 9, est ici supposé fixe par exemple et ne pouvant tourner
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sur son axe. Le mouvement d'ouverture et de fermeture de la porte-guide 12 déplace le galet mobile 14, dont l'axe on* lisse dans une fente du flasque II, d'une manière quelcon- que; dans cet exemple le bras 16 portant le galet mobile est relié à la porte par un renvoi de mouvements à pi- gnons hélicoïdaux 17 et 18; le sens du déplacement est tel que l'angle dtenroulement est accru lorsque la porte est fermée et diminué lorsque la porte est ouverte; ladite manoeuvre ayant pour résultat de faciliter la mise en place du film.
La figure 6 montre une autre disposition dans laquelle l'organe de guidage à friction 19 est porté par un levier oscillant 20 (qui peut du reste être constitué par le prolongement du porte-glissières de l'appareil cinématographique lui-même) et vient forcer le film, au moment de la fermeture, à suivre le chemin 21, 22,23; 21 et 23 sont des galets fixes ou mobiles; 24 et 25 sont des flasques (24 est montré partiellement arraché sur la fig.6) qui, pour plus de commodité, peuvent appartenir l'un au levier 20, l'autre à la plaque portant les galets de freinage 21 et 23, ou peuvent être constitués par cet- te plaque elle-même .
On peut du reste réduire l'arc de contact en accroissant la pression du film sur la surface de frotte. ment par tout artifice approprié. La fig. 7 montre une telle disposition, où l'un des rouleaux mobiles 26, dis- posé du côté de la bobine enrouleuse, commande par l'os- cillation du levier 27 qui le porte le mouvement d'un pa- tin 28 qui vient s'appliquer sur tout ou partie de l'arc de frottement du film sur l'organe de guidage fixe 29. Dès que la tensien du film s'exagère, le film est immédiate-'
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-ment appuyé sur la surface fixe et la tension de la bobine enrouleuse n'est plus transmise en deçà de cette surface.
Dans ce cas particulier, la surface de frottement peut être considérablement réduite et même rendue recti- ligne.
Il y aura dans tous les cas avantage à ne faire porter la surface de frottement sur le film que par les portions latérales perforées de façon à n'exercer aucun effet de friction sur la partie contenant limage*
Le dispositif enrouleur représenté à la fig. 8 com- porte, non seulement des organes 31,32,33 sur lesquels le film 34 passe avant de se rendre sur la bobine d'enroule- ment 35, mais encore un amortisseur élastique constitué par l'organe 31 en forme de rouleau qui est monté sur un bras 36 mobile dans un sens sous l'action d'un ressort ou d'un contrepoids et susceptible de céder en sens inverse sous l'influence de l'augmentation de tension du film. Ce rouleau est placé entre l'enrouleur 35 et le débiteur de sortie 37 de l'appareil.
Il régularise la marche de l'en- rouleur et évite tous les à-coups dûs à une surtension mo- mentanés.
Les dispositifs de guidage prévus entre le cou- loir et l'enrouleur s'appliquant également à la portion du film comprise entre la bobine dévideuse et le couloir.
En particulier on peut utiliser, comme l'indique la fig.9, des rouleaux 38,39,40 mobiles autour de leurs axes et com- mandés par un mécanisme quelconque, lié à celui de l'appa- reil cinématographique, et les obligeant à tourner de telle sorte que leurs vitesses périphériques soient toutes égales entre elles et supérieures à la vitesse moyenne de passage du film dans le coulo8ir.
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Le film 34 à impressionner ou à projeter venant de la bobine 41, passe sur les Bouleaux suivant le che. min a b indique .S'il y a excès de film fourni, le con- tact de celui-ci avec les rouleaux 38,39,40 cesse immé- diatement; si, au contraire, la quantité de film devient insuffisante, le contact se rétablit entre le film et les rouleaux, et ceux-ci, agissant chacun à la manière d'un cabestan, provoquant un appel de film sur la bobine 41, très énergique en a pour une valeur très faible de la tension en b où se trouvent les points dangereux puis... que le film est entraîne en cet endroit par les dents du tambour denté 42 qui pénètrent dans ses perforations.
Le rouleau de sortie tel que 40 peut être dis- posé comme l'indique la fig. 9. Dans cette figure, les trois rouleaux sont solidaires de pignons respectifs 43, 44, 45 dont les diamètres primitifs sont entre eux comme les diamètres des rouleaux eux-mêmes. Le rouleau de sortie 40 est monté sur un levier.46 pivotant autour de l'axe du rouleau 39, de sorte que le pignon 43 peut rouler sur le pignon 44, et que le rouleau peut s'éloigner du rouleau 38 à l'encontre de l'action d'un ressort 47 ou d'un contre- poids attaché ou relié au levier 46.
Sous l'influence d'une tension anormale prove- nant au distributeur, le film peut déder en entraînant le rouleau 40 et en forçant le pignonÓ3 de rouler sur- le pignon 44. Si les dispositions des organes sont conve- nables, ce mouvement du rouleau rend sa vitesse tangentiel- le plus grande que celle du film; il en résulte une appli. cation immédiate du film sur les autres rouleaux et l'en- traînement général s'effectue sans surtension nuisible grâ- ce à l'adhérence du lilm sur les surfaces de contact.
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Le mécanisme de commande des rouleaux peut du reste être quelconque ainsi que le nombre et le mode de groupement de ces rouleaux, pourvu que, en cas de tension du film dans les régions telles que b, le film soit obli. gé d'entrer en contact par ses marges perforées avec une ou plusieurs surfaces mobiles susceptibles de l'entraîner par adhérence et d'en assurer ainsi un débit suffisant ponr limiter la surtension à une valeur déterminée d'avance.
La fig.. 10 se rapporte à la forme évidée de la partie médiane des surfaces de friction . Il a été prévu ci-dessus de disposer sur chacun des rouleaux évidés un galet fou de moindre diamètre (fig.2) de sorte que les marges perforées du film s'appuient seules sur les joues ou rouleau et que sa partie médiane, tout en n'étant sou- mise à aucune friction, ne puisse pas se creuser d'une ma- nière notable.
Suivant la fig. 10, on donne au galet fou 48 un profil courbe dont la flèche est petite et dont les exté- mité affleurent les joues 49 du rouleau. Grâce à cette dis- position, les parties du film comprises entre les perfora- tions et les images se trouvent soutenues sans cassure, à la fois par les bords des joues 49 et par ceux du galet 48 formant des surfaces à peu près continues, de sorte que la fatigue qui résulterait du passage du film sur des angles vifs se trouve évitée. On pourra dohner au galet 48 la for- me d'un hyperboloide de révolution.
Lorsqu'on emploie Ces films vernis il peut être à craindre que du vernis ne finisse par se déposer sur les surfaces de frottement fixes et ne provoque parfois une adhérence excessive. Dans ce cas il est prudent'de ne donner aux surfaces de frottement qu'une fixité relative, par exem-
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-ple en ne les fixant sur leurs supports que par friction ou par une liaison quelconque qui leur permettra de céder sous un effort dépassant une valeur prédéterminée. Par exemple la fig. II montre un rouleau 50 analogue au rouleau 49 de la fig.
ICm mais au lieu d'être absolument fixe, ce rouleau est seulement maintenu immobile par friction d'une de ses joues contre un anneau de friction fixe 51, la pression étant produite par un ressort 52 dont on peut régler la tension au moyen d'un écrou 53. Les joues du rouleau sont solidaires de l'axe 54 qui est monté librement dans une douille 55 solidaire du bâti et le ressort est comprimé entre l'écrou 53 et une rondelle 56 clavetée coulissante sur cet axe 54. 57 désigne un contre-écrou servant à blo- quer l'écrou 53. Bien entendu on pourra utiliser également tout autre dispositif propre à n'immobiliser le rouleau ou autre surface de frottement qu'autant que l'effort pro- duit par l'adhérence du film ne dépassera pas une limite prédéterminée.
Dans les formes d'exécution précédentes, la ten- sion ne s'établit pas d'une façon absolument instantanée; en raison de l'élasticité du film, et au moment du freim- ge il peut se produire un très léger glissement entre le film et les surfaces frottantes, susceptible de déterminer des stries sur le film. 0'est pour cette raison que l'on s'est contenté de faire porter le film sur les surfaces
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Irottantes par les Ils rges' perforées, qui peuvent être striées sans inconvénient pour la projection, et d'évider la partie médiane du tambour à friction, ou même de munir cette partie d'un galet fou, pour éviter toute détériora- tion de la partie du film comportant des images.
Cependant il estpossible, tout en obtenant sen- siblement les mêmes avantages que ci-dessus, de s'oppo-
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-ser complètement à tout glissement du film sur les sur- faces de guidage et par conséquent de supprimer radica- lement toutes les stries.
Cette disposition, représentée sur la fig. 12 par exemple, permet de laisser le film porter sur le tam- bour de freinage, sur la totalité de sa largeur, sans courir de risques de strier les portions du film qui contiennent les images.
Le principe consiste ,à laisser se produire tous les effets de glissement, non plus entre le film et le tambour, auquel il adhère, mais entre ce tambour luiàmme ou un organe de friction qui en est solidaire, et une surface frottante fixe ou rappelée élastiquement.
L'ensemble doit être dimensionné et les coef- ficients de frottement choisis de telle sorte que l'adhé- rence entre le film et le tambour sur lequel il passe, donne un couple d'entrainement toujours supérieur au cou- ple résistant résultant de la friction du tambour pro- prement dit ou des parties solidaires dudit tambour sur la surface frottante fixe ou élastique.
Dans la forme d'exécution donnée à titre d'exem- ple sur la fig.12, 61 est un tambour qui peut être garni à sa périphérie d'une couche 62 d'une substance ayant un coefficient d'adhérence élevé à l'égard du film. L'arbre 63 de ee tambour, passant dans des paliers 64 mobiles sur des guides 65 et soutenus par des ressorts 66, porte une roue 67 dont la périphérie peut venir, sous l'effet d'un effort FV surmontant la résistance des ressorts 66, entrer en contact avec une mâchoire de frein 68 coulissant dans des supports 69 et ra pelée élastiquement par un ressort 70. Des galets fous 1/1 guident le film.
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On comprend que si la tension T du film à sa sortie de l'appareil (le sens du mouvement étant #) est très faible, les ressorts 66 suffisent à maintenir l'en- semble 61-63-67 soulevé, Aucune friction ne s'exerce en- tre 67 et 68, le tambour 61 tourne librement et les ten- sions T, t sont pratiquement égales.
Si la tension T tend à augmenter, l'effort F augmente. L'ensemble 61-63-67 vainc la résistance des ressorts 66 qui peu'cent être réglés à volonté pour ob- tenir un jeu plus ou moins doux; le tambour 67 entre en contact avec le frein 68 et il en résulte immédiatement une différence entre les tensions T et t. Cette différen- ce de tension est d'autant plus forte que la force F d'ap- pui est plus grande et on obtient ainsi le résultat cher- che.
La fig.I3 montre une variante du dispositif précédent dans laquelle le tambour de guidage freinant est constitué par une succession de disques d'une ma- tière très adhérente 72, alternant avec des disques d'une matière généralement moins adhérente 73 et de diamètre un peu plus petit. L'axe 74 du tambour passe dans des pa- liers 75 susceptibles de coulisser le long de guides 76.
Les paliers 7.3'sont rappelés par des ressorts 77 qui peu- vent être réglés à volonté, de manière que le moindre ef- fort de tension de la part du film amène les portions 73 du tambour à entrer en contact avec des sabots de frein 78 fixes ou supportés par des lames élastiques. Le film 79 s'enroule sur la partie inférieure du tambour, passe sur des galets-guides à joues 80, symétriquement disposés par rapport au plan de/la figure. Le fonctionnement est identique au précédent.
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On peut faire agir des dispositifs de friction similaires sur la portion de film comprise entre la bobine dévideuse et le couloir et l'on voit que dans chaque cas on obtiendra le résultat cherché, à savoir une différence de tension entre le brin d'entrée et le brin de sortie, cette différence dépendant de l'angle d'enroulement du film sur le tambour, du coefficient de frottement du film sur ledit tambour et des constantes de réglage de l'appareil et cela pour tout accroissement de tension aussi petit qu'on le désire et sans qu'il soit utile d'agir ni sur le système d'entraînement du film, ni sur aucune des parties de l'appareil cinématographique ou de ses annexes.
Le film règle lui-dème automatiquement sa chute de tension, sans faire intervenir aucun réglage en liaison avec les mouvements de l'appareil.
Il est évident que le dispositif est applicable toutes les fois qu'en un point d'une bande souple en mou- vement on désire créer un barrage s'opposant à la trans- mission de tout effort de tension sur la bande, d'un coté à l'autre du point choisi.
Sur la fig. 14 on a représenté schématiquement un ensemble comprenant plusieurs des dispositifs ci-des- sus décrits.
Le film passe successivement de la bobine dévi- deuse 41 sur les éléments de friction 38,39,40 (disposés somme sur la fig. 9) puis sur le tambour d'alimentation 42, à travers le couloir de projection c, sur le tambour d'alimentation 37, sur un tambour uni 61 dont la surface a un coefficient d'adhérence très élevé et qui est soli- daire d'une roue de friction 67 adaptée pour frotter con- tre un sabot 68 so enu élastiquement par un ressort 70
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dans des guides 69 comme dans la fig. 12, ce tambour étant supporté par un levier 65a et un ressort 66a de façon que la roue 67 ne vienne s'appuyer sur le sabot 68¯que lorsque la tension du film atteint une certaine valeur;
le film passe ensuite sous des rouleaux unis 81 et 82 montés sur un levier 83 basculant en 84 et soumis à l'action d'un ressort 85, puis sur un élément de friction 29 de forme cylindrique sur lequel il peut être pressé par un organe de frottement 28 commandé à l'encontre de l'action d'un res- sort par un levier 27 dont une extrémité est munie d'un rouleau 26 qui repose sur le film, suivant la disposition déjà décrite en référence à la fig. 7; enfin le film s'en- roule sur la bobine envideuse 35.
On n'a pas représenté les moyens pour l'entraine- ment périodique du film à travers le couloir, ni la par- tie optique du cinématographe, ni les moyens de commande de la bobine réceptrice et des tambours d'alimentation, ces diverses parties étant bien connues et ne faisant pas l'objet de l'invention.
Lorsque la tension du film entre la bobine 35 et le couloir 1 tend à augmenter, le levier 27 s'appuie sur l'organe 28 qui appuie alors le film sur le cylindre de friction 29; en même temps le rouleau 81 est soulevé et le rouleau 82'abaissé, par exemple comme l'indique le tracé en traits mixtes, de sorte que le film est dé- placé vers le cylindre 29 et obligé de s'appliquer au- , tour de celui-ci sur un are plus grand que l'arc correspondant à une tension faible ou nulle; il en résulte une augmentation de la réduction de tension - t entre les portions de film situées au-delà et en-deça du cylin- dre 29.
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Cet effet peut ne pas être absolument instantané mais toute transmission de tension brusque jusqu'à la portion du film attaquée par les dents du débiteur 37 est empêchée par le dispositif 61,67,68 fonctionnant comme il a été décrit précédemment.
@ REVENDICATIONS-
I.- Un appareil cinématographique caractérisé par des organes de guidage disposés entre le couloir et l'une ou l'autre des bobines dévideuse ou envideuse, et sur lesquels le film s'applique avec d'autant plus de force qu'il est plus tendu, ces organes de guidage étant commandés ou immobilisés de façon que leur surface frottan- te ait par rapport au film une vitesse relative dirigée vers le couloir.
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Device serving to reduce the fatigue of filma in cinematographic devices ".
This invention relates to cinematographic apparatus in which the film unwinding from a head reel or unwinder passes through a projection corridor where it is animated by an intermittent movement by a suitable feed mechanism and then goes to winding on a take-up reel which continuously rotates at a variable speed due to the gradual increase in the winding diameter of the film;
this variable speed control is generally obtained by means of a friction coupling interposed between the receiver coil and a motor member rotating at a sufficiently high uniform speed.
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In these devices, toothed rollers which mesh with the perforations of the film and which are driven in a continuous rotational movement are generally available at the entrance and exit of the corridor; the film then forms loose loops between the passage and said rollers so as not to hamper the operation of the intermittent feed mechanism.
In any event, the film may be subjected, as a result of variations in the driving motor water or variations in the effects of inertia, friction, etc., to excessive tensions between the unwinding spools. or receptors and the toothed or clawed members which are used to arrange the film, hence the risk of breakage, in particular in the perforated portions of the film.
The object of the present invention is to automatically reduce these tensions and consequently the fatigue and wear of the film.
To this end, the invention consists in causing the film to pass in its path between the passage and the reels over one or more guide members, arranged so that the film is applied to it all the more strongly as its tension. is larger, the surface of these members having a relative movement towards the film directed towards the corridor; it follows that if the tension of the film increases, the friction on said surfaces tends to immediately create a slack in the portion of the film between this surface and the passage, which avoids any excessive force between the perforated parts of the film and the teeth or claws of the driving mechanism.
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It should be observed that, for the portion of film located beyond the corridor, the surface or the guide surfaces must have relative movement with respect to the film directed towards said toothed drum, therefore in the opposite direction to the absolute movement of the film. ; these surfaces must therefore be animated at an absolute speed smaller than the average speed of the film, and they may even be stationary. On the other hand, for the portion of film located below the corridor, the friction surfaces must be animated with an absolute movement greater than the average speed of the film.
In the first case, a momentary tension creates a braking of the film by the guide surfaces whose movement is slow or zero, while the feed mechanism continues to feed and produces a release of the portion of tape which was on point. exerting excessive traction on the teeth or claws of said mechanism; in the second case, a momentary tension creates an adhesion of the film on the guiaage surfaces animated at a speed greater than the average speed of the film, so that these surfaces discharge excess film, hence. immediate release in the portion of film drawn by the feed mechanism.
The resulting effect from the viewpoint of reducing film fatigue is the same in both cases.
Fig. 1 is a diagram showing a fixed winding member interposed between the projection corridor and the winding reel.
The rod 2 is an axial section of a fixed guide roller with free middle prison.
Fig. 3 is a diagram of a device com-
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taking several successive guide members.
Fig. 4 shows in perspective a system of several guide cylinders with an oscillating door.
Fig. 5 shows a similar system in which one of the cylinders is movable in correspondence with the door.
Fig. 6 is an elevation of a device in which a guide member is carried by a le. life r.
Fig ': shows an embodiment comprising a brake adapted to clamp the film against a guide surface.
Fig. 8 shows another form comprising a movable roll resiliently pressed against the film.
Fig. 9 indicates an application of controlled rotation guide members interposed between the unwinding reel and a toothed feed roller.
Figs. 10 and II are axial sections of a guide roller either fixed (fig.10) or immobilized by friction (fig.11), with free median prison.
Fig 12 shows in perspective a device comprising a guide drum exerting a friction work not on the film itself, but on a brake shoe.
Fig. 13 indicates in vertical section a variant of the previous device.
Fig. 14 is a general diagram of a cinematographic apparatus comprising a number of the above arrangements shown separately.
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Fig. I shows an arrangement of the invention where a guide member, placed between the winding reel A and the second toothed drum, consists of a fixed cylinder I, of a material having a high coefficient of friction with respect to the film. This, suitably guided by side cheeks 2, passes over the cylinder I which is preferably hollowed out in its central part over a width equal to that of the cinematographic views, as shown in FIG. 2 which is a section through the axis of this cylinder.
Under these conditions if we denote by T the tension of the film downstream of the cylinder and by its tension upstream of said cylinder, by 1 the coefficient of friction @ and Ó the winding angle, we have T e
We can therefore see that if we give Ó a sufficient value, we can realize between T and t considerable differences.
The device in no way opposes the unwinding of the film, because as soon as the latter is debited by the debtor drum b, no force is opposed to its free passage.
On the other hand, the device is entirely opposed to a traction, greater than the value t determined by the preceding formula, from being transmitted from the winding reel to the portion of the film leaving the corridor.
The same result would be obtained if the cylinder I, instead of being fixed, rotated in the opposite direction to the movement of the film or even if it rotated in the direction of the movement of the film but at a peripheral speed less than the average speed. of the film, so that in all cases the relative speed of its cash surface *
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-tion with respect to the film is directed towards the debtor drum b that is to say towards the corridor.
If the guide members are formed by hollowed cylinders, it is advantageously possible to accommodate in their recess an idler ring 3 (fig. 2), rolling on the axis or core of the cylinder and with an outside diameter a little smaller than the friction diameter of the fixed cylinder.
This ring is intended, in the case of very thin films, to prevent any digging of the film between the rubbing parts of the fixed cylinder, thanks to the mobility of said ring around its axis, without applying braking force on the images and allowing the friction effect to take place exclusively on the lateral parts of the film.
The number of guide members can moreover be multiplied, as shown in fig. 3, so as to make the gap in. be the values T and t. In this figure 4,5,6,7 are four fixed members, cylindrical for example, arranged like the cylinder I of figure I and over which the film passes.
Ó1 Ó2 Ó3 Ó are the angles when the film was wound on the rolls.
Under these conditions, we can easily see that the ratio between the extreme voltages T and t is given here by the relation T ef Ó = Ó2 = Ó3 = Ó4). The function being an exponential of the winding angles, increases very quickly with the value of said angles and it is not necessary to use a large number of surfaces to obtain a considerable reduction ratio between the forces T and t .
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A convenient device according to the invention is shown in FIG. 4, where 8 is a relatively large cylinder, 9 and 10 are two smaller diameter cylinders, all fixed in such a way as not to be able to turn, on a flange II.
A door 12 which can be mounted on hinges 13, or in any other way, is open at will so as to completely release the cylinders 8,9,10 to allow the film to be passed over them, or closed so as to guide the film between it and the cylinder fixing flange II.
The arrangement indicated for the cylinders makes it possible to obtain a very large winding arc and a considerable efficiency of the device: the effect of friction on the large :: cylinder can then be sufficient so that no There is no need to use friction on the small cylinders and these can then be driven mad on their axes and only act as guides to force the film to wind up on a large enough arc of the fixed cylinder 8.
This arrangement has the advantage of only making the film work under friction on one of its faces.
If we want to further facilitate the positioning of the film, we can provide that the two small cylinders, or one of them only, are made mobile, as shown in Figure 5, so as to s' pull apart when placing the film and move closer for use.
Fig.5, which is self-explanatory, shows such a movement carried out on only one of the rollers 14, which can be crazy on its axis 15. The second small cylinder, 9, is here assumed to be fixed for example and cannot turn
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on its axis. The opening and closing movement of the guide holder 12 moves the movable roller 14, the axis of which is smoothed in a slot of the flange II, in any way; in this example the arm 16 carrying the movable roller is connected to the door by a return of movements with helical pins 17 and 18; the direction of movement is such that the winding angle is increased when the door is closed and decreased when the door is open; said maneuver having the result of facilitating the positioning of the film.
Figure 6 shows another arrangement in which the friction guide member 19 is carried by an oscillating lever 20 (which can moreover be constituted by the extension of the slide holder of the cinematographic apparatus itself) and comes to force the film, at the time of closing, to follow the path 21, 22,23; 21 and 23 are fixed or mobile rollers; 24 and 25 are flanges (24 is shown partially broken away in fig. 6) which, for convenience, may belong one to the lever 20, the other to the plate carrying the braking rollers 21 and 23, or can be formed by this plate itself.
The contact arc can also be reduced by increasing the pressure of the film on the rubbing surface. ment by any appropriate device. Fig. 7 shows such an arrangement, where one of the movable rollers 26, disposed on the winding reel side, controls, by the oscillation of the lever 27 which carries it, the movement of a skate 28 which comes to its side. 'apply over all or part of the friction arc of the film on the fixed guide member 29. As soon as the tension of the film is exaggerated, the film is immediate-'
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-ment resting on the fixed surface and the tension of the winding reel is no longer transmitted below this surface.
In this particular case, the friction surface can be considerably reduced and even made straight.
In all cases, it will be advantageous to make the friction surface bear on the film only by the perforated side portions so as not to exert any friction effect on the part containing the image *
The winding device shown in FIG. 8 comprises, not only members 31, 32, 33 over which the film 34 passes before reaching the winding reel 35, but also an elastic damper constituted by the member 31 in the form of a roller which is mounted on an arm 36 movable in one direction under the action of a spring or a counterweight and capable of yielding in the opposite direction under the influence of the increase in film tension. This roll is placed between the reel 35 and the output debtor 37 of the apparatus.
It regulates the running of the reel and avoids all jerks due to momentary overvoltage.
The guiding devices provided between the chute and the reel also apply to the portion of the film between the unwinding reel and the lane.
In particular, it is possible to use, as shown in fig. 9, rollers 38, 39, 40 movable around their axes and controlled by any mechanism, linked to that of the cinematographic apparatus, and forcing them to rotate so that their peripheral speeds are all equal to each other and greater than the average speed of passage of the film in the coulo8ir.
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The film 34 to impress or to project from reel 41, passes over the Birches following the che. min a b indicates. If there is excess film supplied, its contact with the rollers 38,39,40 ceases immediately; if, on the contrary, the quantity of film becomes insufficient, contact is reestablished between the film and the rollers, and the latter, each acting in the manner of a capstan, causing a film call on reel 41, very energetic at a for a very low value of the tension at b where the dangerous points are located, then ... the film is dragged into this place by the teeth of the toothed drum 42 which penetrate its perforations.
The exit roller such as 40 can be arranged as shown in fig. 9. In this figure, the three rollers are integral with respective pinions 43, 44, 45, the pitch diameters of which are between them like the diameters of the rollers themselves. The output roller 40 is mounted on a lever 46 pivoting about the axis of the roller 39, so that the pinion 43 can roll on the pinion 44, and the roller can move away from the roller 38 against the action of a spring 47 or a counterweight attached or connected to the lever 46.
Under the influence of an abnormal tension coming from the dispenser, the film can break down by driving the roller 40 and forcing the pinion ³ to roll on the pinion 44. If the arrangements of the members are suitable, this movement of the roller makes its tangential speed greater than that of the film; the result is an app. immediate cation of the film on the other rollers and the general drive takes place without harmful overvoltage thanks to the adhesion of the film to the contact surfaces.
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The control mechanism of the rollers can moreover be any as well as the number and the mode of grouping of these rollers, provided that, in the event of tension of the film in the regions such as b, the film is obliterated. ge to come into contact through its perforated margins with one or more mobile surfaces capable of dragging it along and thus ensuring a sufficient flow rate ponr limiting the overvoltage to a predetermined value.
Fig. 10 relates to the recessed shape of the middle part of the friction surfaces. Provision has been made above to place on each of the hollowed-out rollers a smaller diameter idler roller (fig. 2) so that the perforated margins of the film rest alone on the cheeks or roll and that its middle part, while as it is not subjected to any friction, it cannot widen in a noticeable way.
According to fig. 10, the idle roller 48 is given a curved profile the deflection of which is small and the ends of which are flush with the cheeks 49 of the roller. Thanks to this arrangement, the parts of the film comprised between the perforations and the images are found supported without breaking, both by the edges of the cheeks 49 and by those of the roller 48 forming more or less continuous surfaces, of so that the fatigue which would result from passing the film over sharp angles is avoided. We can give the roller 48 the form of a hyperboloid of revolution.
When using these varnish films it may be feared that varnish will eventually deposit on the fixed friction surfaces and sometimes cause excessive adhesion. In this case it is prudent to give the friction surfaces only a relative fixity, for example
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-ple by fixing them to their supports only by friction or by any connection which will allow them to yield under a force exceeding a predetermined value. For example, fig. It shows a roller 50 similar to the roller 49 of FIG.
ICm but instead of being absolutely fixed, this roller is only kept motionless by friction of one of its cheeks against a fixed friction ring 51, the pressure being produced by a spring 52, the tension of which can be adjusted by means of a nut 53. The cheeks of the roller are integral with the axis 54 which is mounted freely in a bush 55 integral with the frame and the spring is compressed between the nut 53 and a keyed washer 56 sliding on this axis 54. 57 denotes a locknut serving to block the nut 53. Of course, any other device suitable for immobilizing the roller or other friction surface only as much as the force produced by the adhesion of the film can also be used. will not exceed a predetermined limit.
In the preceding embodiments, the voltage is not established absolutely instantaneously; due to the elasticity of the film, and at the time of braking there may be a very slight slippage between the film and the rubbing surfaces, capable of causing streaks on the film. It is for this reason that we were content to wear the film on the surfaces
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They float by the perforated rows', which can be ridged without inconvenience for the projection, and hollow out the middle part of the friction drum, or even provide this part with an idler roller, to avoid any deterioration of the part of the film with images.
However it is possible, while obtaining substantially the same advantages as above, to oppose
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-Completely make sure the film slides over the guide surfaces and therefore radically remove all the streaks.
This arrangement, shown in FIG. 12, for example, allows the film to be borne on the brake drum, over its entire width, without running the risk of streaking the portions of the film which contain the images.
The principle consists in letting all the sliding effects occur, no longer between the film and the drum, to which it adheres, but between this drum itself or a friction member which is integral with it, and a fixed or elastically recalled friction surface. .
The assembly must be dimensioned and the coefficients of friction chosen so that the adhesion between the film and the drum over which it passes gives a driving torque always greater than the resistant torque resulting from the friction of the drum itself or of the parts integral with said drum on the fixed or elastic friction surface.
In the embodiment given by way of example in Fig. 12, 61 is a drum which may be lined at its periphery with a layer 62 of a substance having a high coefficient of adhesion to the drum. regard to the film. The shaft 63 of the drum, passing through bearings 64 movable on guides 65 and supported by springs 66, carries a wheel 67 whose periphery can come, under the effect of a force FV overcoming the resistance of the springs 66 , come into contact with a brake shoe 68 sliding in supports 69 and resiliently peeled by a spring 70. 1/1 idle rollers guide the film.
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It will be understood that if the tension T of the film at its exit from the apparatus (the direction of movement being #) is very low, the springs 66 are sufficient to keep the assembly 61-63-67 raised. No friction occurs. 'exerted between 67 and 68, the drum 61 turns freely and the tensions T, t are practically equal.
If the tension T tends to increase, the force F increases. The assembly 61-63-67 overcomes the resistance of the springs 66 which can be adjusted at will to obtain a more or less soft play; the drum 67 comes into contact with the brake 68 and there immediately results a difference between the voltages T and t. This difference in tension is all the greater the greater the support force F, and the result sought is thus obtained.
Fig. 13 shows a variant of the previous device in which the braking guide drum consists of a succession of discs of a very adherent material 72, alternating with discs of a generally less adherent material 73 and of diameter one. little smaller. The axis 74 of the drum passes through bearings 75 capable of sliding along guides 76.
The bearings 7.3 ′ are recalled by springs 77 which can be adjusted at will, so that the slightest tension on the part of the film causes the portions 73 of the drum to come into contact with the brake shoes 78 fixed or supported by elastic blades. The film 79 is wound up on the lower part of the drum, passes over guide rollers with cheeks 80, symmetrically arranged with respect to the plane of the figure. The operation is identical to the previous one.
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Similar friction devices can be made to act on the portion of film between the unwinding reel and the corridor and it can be seen that in each case the desired result will be obtained, namely a difference in tension between the input strand and the output strand, this difference depending on the angle of winding of the film on the drum, the coefficient of friction of the film on said drum and the setting constants of the apparatus and this for any increase in tension as small as it is desired and without it being useful to act either on the drive system of the film, or on any of the parts of the cinematographic apparatus or its annexes.
The film automatically adjusts its voltage drop, without involving any adjustment in connection with the movements of the device.
It is obvious that the device is applicable whenever, in a point of a flexible moving band, it is desired to create a barrier opposing the transmission of any tension force on the band, of a side to side of the chosen point.
In fig. 14 schematically shows an assembly comprising several of the devices described above.
The film passes successively from the unwinding reel 41 over the friction elements 38,39,40 (arranged together in FIG. 9) then over the supply drum 42, through the projection corridor c, onto the drum. feed 37, on a plain drum 61 the surface of which has a very high coefficient of adhesion and which is integral with a friction wheel 67 adapted to rub against a shoe 68 elastically formed by a spring 70
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in guides 69 as in fig. 12, this drum being supported by a lever 65a and a spring 66a so that the wheel 67 does not come to bear on the shoe 68¯que when the tension of the film reaches a certain value;
the film then passes under united rollers 81 and 82 mounted on a lever 83 tilting at 84 and subjected to the action of a spring 85, then on a friction element 29 of cylindrical shape on which it can be pressed by a member friction 28 controlled against the action of a spring by a lever 27, one end of which is provided with a roller 26 which rests on the film, according to the arrangement already described with reference to FIG. 7; finally, the film is rolled up on the feeder reel 35.
The means for periodically driving the film through the passage have not been shown, nor the optical part of the cinematograph, nor the means for controlling the receiving reel and the feed drums, these various parts. being well known and not forming the subject of the invention.
When the tension of the film between the reel 35 and the passage 1 tends to increase, the lever 27 rests on the member 28 which then supports the film on the friction cylinder 29; at the same time the roller 81 is raised and the roller 82 'lowered, for example as indicated by the line in phantom, so that the film is moved towards the cylinder 29 and forced to apply around of the latter on an are greater than the arc corresponding to a weak or zero voltage; this results in an increase in the reduction in tension - t between the portions of film situated beyond and below the roller 29.
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This effect may not be absolutely instantaneous, but any sudden transmission of tension up to the portion of the film attacked by the teeth of the debtor 37 is prevented by the device 61,67,68 operating as described above.
@ CLAIMS-
I.- A cinematographic apparatus characterized by guide members arranged between the corridor and one or the other of the unwinding or envidering reels, and on which the film is applied with all the more force as it is more tensioned, these guide members being controlled or immobilized so that their rubbing surface has a relative speed with respect to the film directed towards the corridor.