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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.