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Mécanisme d'avancement de films sonores perforés, avec cylindre non denté entraîné par le film
L'invention concerne un mécanisme d'avancement de films sonores perforés muni d'un cylindre non denté appelé ci-après "cylindre-son", qui est entraîné d'une manière continue par le film, et qui guide le film devant un dispositif d'exploration disposé à la périphérie du cylindre-son, un galet de guidage disposé dans le sens d'avancement du film devant le cylindre-son, un ou plusieurs galets de guidage placés derrière le cylindre-son, dans le sens d'avancement du film, ainsi qu'un tambour d'entraîne- ment denté qui assure un avancement continu du film.
Ces mécanis- mes d'avancement doivent assurer non seulement un déplacement souple
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et continu du film devant l'endroit d'exploration mais aussi un guidage tel que, pendant l'avancement, une partie suffi- samment grande s'applique sans glissement contre la surface du cylindre-son. On s'est efforcé de résoudre ce problème de di- verses manières, mais aucun des dispositifs connus ne donne des résultats entièrement satisfaisants.
Dans l'un de ces dispositifs connus, on s'est efforcé d'atteindre le but visé en freinant le film sur le galet de guidage placé devant le cylindre-son. Le freinage exercé est tel que la partie du film comprise entre le cylindre-son et le cylindre entraîneur est soumise à une traction d'environ 500 grammes qui tend le film sur les divers cylindres et galets.
Par suite de la grande traction exercée sur le film, celui-ci épouse rigoureusement la forme du cylindre-son et on évite donc son déplacement dans une direction perpendiculaire à sa surface (soulèvement du film, appelé aspiration) mais, précisément par suite de cette forte traction, les chocs résultant de la pénétration des dents du tambour d'entraînement dans les per- forations du film, se transmettent à la partie incurvée du film sur le cylindre-son, de sorte qu'une seule des conditions préci- tées se trouve satisfaite. Pour atténuer ces chocs à l'endroit d'exploration on utilise souvent, derrière le cylindre-son, un galet de guidage élastique.
Cependant, par suite de la forte traction sur le film, l'équilibre du galet élastique nécessite une construction très robuste et de ce fait, les forces d'inertie et de frottement à vaincre, pour que le déplacement du galet supprime les chocs, sont assez grandes; aussi le procédé proposé ne permet-il pas d'obtenir le résultat escompté.
Dans un autre dispositif connu du genre mentionné on a essayé de tourner la difficulté en diminuant la tension sur le film. A cet effet, on a supprimé le dispositif de
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freinage au galet de guidage disposé devant le cylindre-son; ce galet comporte un ressort qui l'applique sur la périphérie du cylindre-son, ce qui assure en cet endroit un bon contact entre le cylindre-son et le film.
Contrairement au premier dispo- sitif connu, le film doit se déplacer aussi facilement que possi- ble et à cet effet, le galet presseur (compresseur) ainsi que le cylindre-son sont munis de roulements à billes, ce qui permet de réduire la traction exercée sur la partie du film comprise entre le cylindre-son et le cylindre d'entraînement à une valeur nota- blement inférieure à celle nécessaire dans le premier dispositif connu; cette traction est d'environ 40 g. Pour assurer un mouvement uniforme, le cylindre-son est normalement accouplé à un volant; de sorte que pendant le démarrage, la traction exercée sur la partie du film placée derrière le cylindre-son dépasse la valeur précitée, qui ne concerne que l'état de régime.
Pour éviter qu'au démarrage du dispositif le film ne glisse sur le cylindre-son, on réalise un frottement suffisant entre le film et le cylindre. A cet effet, la surface de contact entre le cylindre- son et le film est rendue aussi grande que possible: le galet de guidage qui, dans le sens d'avancement du film, se trouve der- rière le cylindre-son, est placé de façon que le film quitte le cylindre-son près de l'endroit où il s'engage sur ce cylindre et que la pression de contact fournie par le galet presseur puisse être réglée.
Ces agencements permettent de limiter au minimum les chocs dans le film., car par suite de la faible traction exercée sur le film, celui-ci peut comporter des boucles : leschocs dans le film ne sont pas transmis au cylindre-son, mais sont en quelque sorte absorbés par les boucles puisqu'il n'y a pas lieu de vaincre des forces d'inertie ou de frottement. Cependant, comme le montrera la suite du mémoire, le film aura tendance à "aspirer" (c'est-à-dire à se soulever) dans sa partie incurvée sur @
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le cylindre-son: cet agencement ne satisfait donc pas aux conditions imposées pour un guidage parfait. Dans le dernier dispositif mentionné, "l'aspiration" du film sur le cylindre-son a une double cause.
En premier lieu, lorsqu'un film non tendu est incurvé sur un cylindre, par suite de sa raideur, il ne s'appli- que pas exactement sur la périphérie du cylindre. Comme, dans le dispositif mentionné, le galet presseur applique le film sur la périphérie du cylindre-son et que le galet de guidage élastique est monté de façon que le film soit en contact avec ce cylindre sur une partie aussi grande que possible, par exemple sur plus de la moitié de la périphérie, par suite de sa raideur, le film tendra à se soulever précisément au milieu de la partie incurvée. Cette tendance au soulèvement du film est encore accrue par les vibrations éventuelles du film; en effet, le galet de guidage élastique se trouvant sur le trajet du film, directement derrière le cylindre-son, ces vibrations agissent dans la direction longitudinale du film, donc tangentiellement au cylindre-son.
De ce fait, le faisceau lumineux explorateur des appareils de reproduction ou le faisceau enregistreur des appareils d'enregistrement qui en général est projeté environ au milieu de la partie du film incurvée sur le cylindre- son,n'est pas exactement concentré sur le film, ce qui provoque une distorsion du son à reproduire ou à enregistrer. Pour obvier à cet inconvénient, il faut augmenter la tension dans la partie du film sur le cylindre-son, par exemple en introduisant un frottement additionnel sur l'arbre du cylindre-son, sur celui du galet presseur, ou sur les deux. Ceci entrave cependant la formation de boucles lâches dans le film.
Pour obvier à ces inconvénients, dans le dispositif conforme à l'invention, la partie de film comprise entre le cylindre-son et le cylindre d'entraînement, est guidée, par un
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ou plusieurs galets de guidage fixes disposés du même côté du film que le cylindre-son, de façon à être plus ou moins incurvée. L'absence d'un dispositif de freinage assure une tension très faible dans le film et les chocs résultant de la pénétration des dents du cylindre d'entraînement dans les perfo- rations du film, sont absorbés dans la partie de film comprise entre le cylindre-son et le cylindre d'entraînement.
Le montage spécial des galets de guidage disposés derrière le cylindre-son permet d'annihiler la tendance du film à se soulever sur le cylindre-son. En outre, cette disposi- tion fait en sorte que des secousses dans le film provoquent dans la partie du film qui se trouve directement derrière le cylindre- son, des vibrations dirigées perpendiculairement à la surface du film. En facilitant ainsi la production de vibrations dans le film en un endroit où elles n'exercent aucun effet nuisible, à savoir dans la partie du film qui suit immédiatement le cylindre- son, on évite la propagation de ces vibrations dans la partie du film embrassant le cylindre-son.
Dans le dispositif conforme à l'invention, le montage décrit des galets de guidage offre encore un autre avantage: la raideur du film qui, dans le dispositif connu décrit en dernier lieu constituait un inconvénient devient ici un avantage. En effet, dans la partie comprise entre le cylindre-son et le premier galet de guidage suivant, le film pourra s'incurver facilement, de sorte que, pendant son avancement, le film s'applique parfaite- ment sur le cylindre-son.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,- fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
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La fig. 1 représente le mécanisme d'avancement tel qu'utilisé dans les dispositifs connus munis d'un dispositif de freinage ; dernier se trouve devant le cylindre-son.
La fig. 2 montre un dispositif connu, sans dispositif de freinage, qui comporte, sur la périphérie du cylindre-son, un galet presseur.
La fig. 3 montre un mécanisme conforme à l'invention.
Pour la facilité, les organes correspondants des mécanismes représentés sur ces figures, portent les mêmes chiffres de référence. Le cylindre denté 2, appelé tambour d'entraînement déplace, à vitesse uniforme, un film sonore perfo- ré 1. Avant qu'il atteigne le tambour, le film passe sur un cylindre-son non denté 3 qui est conjugué avec un système optique d'exploration 4. Le cylindre-son est creux, il est uniquement entraîné par le film et est monté sur des roulements à billes. A l'intérieur du cylindre se trouve une cellule photoélectrique 5, qui convertit les variations d'intensité du faisceau lumineux modulé par l'enregistrement sonore en varia- tions de courant électrique. En amont du cylindre-son 3 se trouve un galet de guidage 6 muni d'un dispositif de frei- nage.7.
Entre le cylindre-son et la tambour d'entraînement 2 se trouvent des galets de guidage 8 et 9 ; galet 9 est élas- tique. Pour assurer un bon contact entre le cylindre-son et le film, la force de freinage exercée sur le film est réglée de façon que la traction sur le film soit d'environ 500 g.
La partie du film comprise entre le cylindre-son et le tambour d'entraînement est- donc fortement tendue, et les chocs que provoque dans le film la pénétration des dents du tambour d'en- traînement dans les perforations du film sont transmis à la partie du film incurvée sur le cylindre-son, ce qui nuit à la qualité du son enregistré ou reproduit. Comme il a déjà été mentionné, par suite de la forte traction exercée sur le film,
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l'effet du galet de guidage élastique 9 sera très limité à moins d'utiliser un support élastique très robuste.
Sur la fig. 2, on a prévu en amont de l'endroit d'exploration, un galet presseur 10 qui,, soumis à l'effet d'un ressort, applique le film sur le cylindre-son. Le film n'est pas freiné; au contraire, on réduit au minimum le frottement en montant le galet presseur 10 et le cylindre-son 11 sur des roulements à billes. Afin que le film embrasse une partie suf- fisamment grande du cylindre-son pour éviter son patinage, il passe sur un galet de guidage élastique 9 qui se trouve à proximité du cylindre-son et sur la face du film opposée à ce cylindre, entre le cylindre-son et le tambour d'entraîne- ment. Eventuellement, le film passe encore sur un galet de guidage fixe 8 pour éviter qu'il n'engrène qu'avec un nombre trop petit de dents du tambour d'entraînement 2.
Les chocs qui se produisent dans le film sont absorbés autant que possible par l'élasticité du galet de guidage 9, car les forces d'inertie et de frottement sont très petites. On ne peut cependant éviter que la partie du film suivant immédiatement le cylindre-son soit encore le siège de vibrations dans la direction longi- tudinale du film, vibrations qui sont indiquées par la flèche 11. Ces vibrations contribuent à écarter le film de la surface du cylindre-son, d'autant plus qu'entre l'endroit où il arrive sur le cylindre-son et l'endroit où il le quitte, il a tendance, par suite de sa raideur, à s'écarter du cylindre comme cela se produit dans le cas où la traction sur le film est trop faible.
De ce fait, à l'endroit du dispositif d'exploration, le film s'écartera et se rapprochera du cylindre-comme le montre la ligne en pointillés sur le dessin ; cemouvement em- pêche la mise au point du dispositif d'exploration et se traduit dans la reproduction du son, par un certain rauque qui
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est gênant, surtout pour les fréquences élevées.
Le mécanisme d'avancement représenté sur la fig. 3 obvie à cet inconvénient: deux galets de guidage fixes 8 sont disposés, du même côté du film que le cylindre-son, entre le tambour d'entraînement 2 et le cylindre-son 3, de façon telle que, vue du cylindre-son, cette partie de film soit concave.
Des chocs qui subsisteraient éventuellement encore dans le film pourront provoquer, dans la partie du film derrière le cylindre- son,des vibrations perpendiculaires à la surface du film (flèches 12). Les galets de guidage 8 contribuent à provoquer le fléchissement du film dans les parties comprises entre le cylindre- son et les galets de guidage 8; le film s'appliquera-donc parfaitement sur le cylindre-son. L'angle sous lequel le film embrasse le cylindre-son est plus petit dans le cas de la fig.3 que dans celui de la fig.2: la surface de contact est donc plus petite.
Cependant, la raideur du film assure un contact permanent sur toute la surface du cylindre comprise entre le point où le film pénètre sur le cylindre et celui où il le quitte de sorte que, comparativement au dispositif connu, la surface de frottement n'est pas ou guère réduite : en effet, dans le dispositif connu précité, au milieu du cylindre, le film ne s'applique pas rigoureusement sur le cylindre. Le dispositif conforme à l'invention offre encore un autre avantage: le film reste appliqué sur le cylindre-son à l'endroit du dis- positif d'exploration. Pour obtenir les résultats optima; il suffit d'ailleurs de choisir d'une manière appropriée la courbure de la partie incurvée du film.
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Advancement mechanism for perforated sound films, with toothless cylinder driven by the film
The invention relates to a mechanism for advancing perforated sound films provided with a toothless cylinder called hereinafter "sound cylinder", which is continuously driven by the film, and which guides the film past a device. exploration arranged at the periphery of the sound cylinder, a guide roller arranged in the direction of advance of the film in front of the sound cylinder, one or more guide rollers placed behind the sound cylinder, in the direction of advance film, as well as a toothed drive drum which ensures continuous film advance.
These advancement mechanisms must ensure not only a flexible movement
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and continuous film in front of the exploration point but also a guide such that, during advancement, a sufficiently large part is applied without sliding against the surface of the sound cylinder. Attempts have been made to solve this problem in various ways, but none of the known devices gives entirely satisfactory results.
In one of these known devices, attempts have been made to achieve the intended goal by braking the film on the guide roller placed in front of the sound cylinder. The braking exerted is such that the part of the film between the sound cylinder and the driving cylinder is subjected to a traction of about 500 grams which stretches the film on the various cylinders and rollers.
As a result of the great traction exerted on the film, it strictly follows the shape of the sound cylinder and its displacement is therefore avoided in a direction perpendicular to its surface (lifting of the film, called suction) but, precisely as a result of this strong traction, the shocks resulting from the penetration of the teeth of the driving drum into the perforations of the film, are transmitted to the curved part of the film on the sound cylinder, so that only one of the above conditions find satisfied. To attenuate these shocks at the exploration location, an elastic guide roller is often used behind the sound cylinder.
However, due to the strong traction on the film, the equilibrium of the elastic roller requires a very robust construction and therefore the inertia and frictional forces to be overcome, so that the movement of the roller suppresses the shocks, are quite large; therefore the proposed process does not allow the desired result to be obtained.
In another known device of the type mentioned, an attempt has been made to overcome the difficulty by reducing the tension on the film. For this purpose, the device of
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braking with the guide roller placed in front of the sound cylinder; this roller comprises a spring which applies it to the periphery of the sound cylinder, which at this point ensures good contact between the sound cylinder and the film.
Unlike the first known device, the film must move as easily as possible and for this purpose, the pressure roller (compressor) as well as the sound cylinder are fitted with ball bearings, which makes it possible to reduce the traction. exerted on the part of the film between the sound cylinder and the drive cylinder at a value considerably lower than that required in the first known device; this pull is about 40 g. To ensure uniform movement, the sound cylinder is normally coupled to a flywheel; so that during start-up, the traction exerted on the part of the film placed behind the sound cylinder exceeds the aforementioned value, which only concerns the state of operation.
To prevent the film from slipping on the sound cylinder when the device is started, sufficient friction is produced between the film and the cylinder. To this end, the contact surface between the sound cylinder and the film is made as large as possible: the guide roller which, in the direction of advance of the film, is behind the sound cylinder, is placed so that the film leaves the sound cylinder near to where it engages on this cylinder and the contact pressure supplied by the pressure roller can be adjusted.
These arrangements make it possible to limit the shocks in the film to a minimum, because as a result of the weak traction exerted on the film, the latter may have loops: the shocks in the film are not transmitted to the sound cylinder, but are in effect. somehow absorbed by the curls since there is no need to overcome inertia or friction forces. However, as the remainder of the thesis will show, the film will have a tendency to "suck" (that is to say to lift) in its curved part on @
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the sound cylinder: this arrangement therefore does not meet the conditions imposed for perfect guidance. In the last mentioned device, the "suction" of the film on the sound cylinder has a double cause.
First, when an unstretched film is curved on a cylinder, due to its stiffness it does not apply exactly to the periphery of the cylinder. As, in the mentioned device, the pressure roller applies the film to the periphery of the sound cylinder and the elastic guide roller is mounted so that the film is in contact with this cylinder over as large a part as possible, for example over more than half of the periphery, due to its stiffness, the film will tend to lift precisely in the middle of the curved portion. This tendency to lift the film is further increased by any vibrations of the film; in fact, the elastic guide roller being on the path of the film, directly behind the sound cylinder, these vibrations act in the longitudinal direction of the film, therefore tangentially to the sound cylinder.
As a result, the scanning light beam of reproducing devices or the recording beam of recording devices, which in general is projected around the middle of the part of the film curved onto the sound cylinder, is not exactly focused on the film. , which causes distortion of the sound to be reproduced or recorded. To overcome this drawback, it is necessary to increase the tension in the part of the film on the sound cylinder, for example by introducing additional friction on the shaft of the sound cylinder, on that of the pressure roller, or on both. This, however, hinders the formation of loose curls in the film.
To overcome these drawbacks, in the device according to the invention, the part of the film between the sound cylinder and the drive cylinder is guided by a
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or several fixed guide rollers arranged on the same side of the film as the sound cylinder, so as to be more or less curved. The absence of a braking device ensures a very low tension in the film and the shocks resulting from the penetration of the teeth of the drive cylinder into the perforations of the film are absorbed in the part of the film between the cylinder. -son and drive cylinder.
The special mounting of the guide rollers placed behind the sound cylinder eliminates the tendency of the film to rise on the sound cylinder. Furthermore, this arrangement ensures that jerks in the film cause in the part of the film which is directly behind the sound cylinder vibrations directed perpendicular to the surface of the film. By thus facilitating the production of vibrations in the film in a place where they exert no harmful effect, namely in the part of the film immediately following the sound cylinder, the propagation of these vibrations in the part of the film embracing is avoided. the sound cylinder.
In the device according to the invention, the described assembly of the guide rollers offers yet another advantage: the stiffness of the film which, in the known device described last was a drawback, here becomes an advantage. In fact, in the part between the sound cylinder and the next first guide roller, the film will be able to bend easily, so that, during its advancement, the film is applied perfectly to the sound cylinder.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, - will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
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Fig. 1 shows the advancement mechanism as used in known devices provided with a braking device; the last one is in front of the sound cylinder.
Fig. 2 shows a known device, without a braking device, which comprises, on the periphery of the sound cylinder, a pressure roller.
Fig. 3 shows a mechanism according to the invention.
For convenience, the corresponding members of the mechanisms shown in these figures bear the same reference numbers. The toothed cylinder 2, called the driving drum, moves, at uniform speed, a perforated sound film 1. Before it reaches the drum, the film passes over a non-toothed sound cylinder 3 which is combined with an optical system. exploration 4. The sound cylinder is hollow, it is driven only by the film and is mounted on ball bearings. Inside the cylinder is a photoelectric cell 5, which converts variations in the intensity of the light beam modulated by the sound recording into variations in electric current. Upstream of the sound cylinder 3 is a guide roller 6 fitted with a braking device. 7.
Between the sound cylinder and the drive drum 2 are guide rollers 8 and 9; roller 9 is elastic. To ensure good contact between the sound cylinder and the film, the braking force exerted on the film is adjusted so that the traction on the film is approximately 500 g.
The part of the film between the sound cylinder and the drive drum is therefore strongly stretched, and the shocks caused in the film by the penetration of the teeth of the drive drum into the perforations of the film are transmitted to the film. curved part of the film on the sound cylinder, which adversely affects the quality of the recorded or reproduced sound. As already mentioned, due to the strong traction exerted on the film,
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the effect of the elastic guide roller 9 will be very limited unless a very strong elastic support is used.
In fig. 2, there is provided upstream of the exploration location, a pressure roller 10 which, subjected to the effect of a spring, applies the film to the sound cylinder. The film is not slowed down; on the contrary, the friction is reduced to a minimum by mounting the pressure roller 10 and the sound cylinder 11 on ball bearings. In order for the film to embrace a sufficiently large part of the sound cylinder to prevent it from slipping, it passes over an elastic guide roller 9 which is located near the sound cylinder and on the face of the film opposite to this cylinder, between the sound cylinder and the drive drum. Optionally, the film still passes over a fixed guide roller 8 to prevent it from meshing with too small a number of teeth of the drive drum 2.
The shocks which occur in the film are absorbed as much as possible by the elasticity of the guide roller 9, since the forces of inertia and of friction are very small. However, it is not possible to avoid that the part of the film immediately following the sound cylinder is still the seat of vibrations in the longitudinal direction of the film, vibrations which are indicated by the arrow 11. These vibrations help to move the film away from the surface. of the sound cylinder, all the more so since between the place where it arrives on the sound cylinder and the place where it leaves it, it tends, because of its stiffness, to move away from the cylinder like this occurs in the event that the pull on the film is too low.
Therefore, at the location of the scanning device, the film will move aside and approach the cylinder - as shown by the dotted line in the drawing; This movement prevents the focusing of the scanning device and results in the reproduction of sound, by a certain hoarse which
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is annoying, especially for high frequencies.
The advancement mechanism shown in FIG. 3 obviates this drawback: two fixed guide rollers 8 are arranged, on the same side of the film as the sound cylinder, between the drive drum 2 and the sound cylinder 3, so that, seen from the sound cylinder , this part of the film is concave.
Any shocks which might still remain in the film could cause, in the part of the film behind the sound cylinder, vibrations perpendicular to the surface of the film (arrows 12). The guide rollers 8 contribute to causing the deflection of the film in the parts comprised between the sound cylinder and the guide rollers 8; the film will therefore apply perfectly to the sound cylinder. The angle at which the film embraces the sound cylinder is smaller in the case of fig.3 than in that of fig.2: the contact surface is therefore smaller.
However, the stiffness of the film ensures permanent contact over the entire surface of the cylinder between the point where the film enters the cylinder and the point where it leaves it so that, compared to the known device, the friction surface is not or hardly reduced: in fact, in the aforementioned known device, in the middle of the cylinder, the film is not strictly applied to the cylinder. The device in accordance with the invention offers yet another advantage: the film remains applied to the sound cylinder at the location of the scanning device. To obtain optimum results; it suffices, moreover, to choose in an appropriate manner the curvature of the curved part of the film.