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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.