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Cette invention est relative aux appareils servant à perforer des bandes,plus particulièrement pour former les perforations de guidage de films photographiques.
Il est essentiel que les perforations d'un film photographique soient coupées avec précision et avec une tolérance serrée quant au pas, parce que la grande vitesse d'avancement du film dépend de la correspon- dance et l'engrnement exacts des pignons d'entraînement avec les perfora- tions du film. En même temps, du point de vue de l'économie de production, l'opération de perforation doit se faire à des vitesses extrêmement éle- vées.
On connaît un appareil à perforer des bandes dans lequel la ban- de avance vers une roue tournante qui l'entraîne autour d'elle, plusieurs poinçons et matrices, qui coopèrent pour perforer la bande, étant entrai- nés avec la roue., Les pointons, lorsqu'ils sont entrainés autour de la roue, entrent en contact avec une came-stationnaire de développement angu- laire relativement petit et ils sont déplacés par elle vers l'intérieur vers l'axe de la roue pour perforer la bande sur la roue. Avec cette disposition, le contact intermittent des poinçons avec la came stationnaire limite la vitesse de travail de l'appareil et l'usure résultant de ce con- tact intermittent réduit à la longue la précision de la perforation de la bande.
Le bat de la présente invention est de réduire ou supprimer ces inconvénients et, à cette fin, l'invention est caractérisée en ce que la bande est supportée par une roue qui est placée excentriquement à l'intérieur d'une couronne, la roue et la couronne étant mises en rotation à la même vitesse et dans le même sens, les poinçons et les matrices étant entraînée avec la couronne et la roi,e et étant amenés en contact pour perforer la bande par le déplacement radial relatif de la roue et de la courronne, produit par cette excentricité. Comme la roue et la couronne tournent à la même vitesse et dans le même sens, et que les perforateurs à poinçon et matrice tournent avec elles, il n'y a pas de déplacement angulaire entre les perforateurs et la roue et la couronne.
Par conséquent l'appareil peut fonctionner à une vitesse plus élevée et avec une plus grande précision qu'il n'était possible tjusqu'à présent.
On décrira ci-après, uniquement à titre d'exemples, des applications de l'invention avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La figo 1 est une élévation de côté, partiellement en coupe, d'une forme de construction de l'appareil suivant l'invention;
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1;
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. l, montrant un bout de film en cours de perforation; la fig. 4 est une élévation de côté, partiellement en coupe, montrant, un détail de contruction de la roue¯porte-film; la figo 5 est une' coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 4; la fig. 6 est une élévation de côté d'une variante du perforateur à poinçon; la fig. 7 est une vue en bout de perforateur à poinçon représenté sur la Fig. 6, vu dans un sens;
La figo 8 est une vue en bout du perforateur à poinçon de la fig. 6, vu en sens opposé de la fig. 7 et la fig. 9 est une vue en plan d'un bout de film perforé par l'appareil de l'invention.
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D'une manière générale, l'appareil comprend une roue tournante, supportant la bande, qui est tourillonnée sur un arbre fixe, cette roue porte plusieurs perforateurs à poinçon et matrice montés en position fixe à la périphérie de la roue et une couronne ou une paire de couronnes circulaires formant cames montées excentriquement à la roue et mises en rotation à l'unisson de celle-ci, les couronnes-cames surplombant les perforateurs à poinçon sur la roue et amenant progressivement les poincons des perforateurs en position de contact ou de poinçonnage et les dégageant ensuite suffisamment pour leur permettre de se retirer successivement pendant la rotation de la roue et des couronnes-cames.
Dans une forme préférée, l'appareil est agencé pour per.forer simultanément les deux bords du film ou de la bande et une disposition spéciale est prévue pour faire avancer le film dans l'appareil et en retirer le film perforé sans l'endommager, entre autres, sans qu'il soit griffé ou pincé par des pièces de la machi- ne: .
La fig. 1 montre un arbre principal 5 qui est foré axialement en 6 pour permettre 1 ' évacuation de la matière poinçonnée des perforations (appelle ci-après les découpures de film) par aspiration au cours des opérations, et supporté en porte-à-faux par un bati 8, dans un trou 9 duquel il est monté fixe, à frottement dur. L'arbre 5 est pourvu d'une rainure de cale courbe 10 recevant l'extrémité intérieure d'un levier à dégagement rapide 11 pourvu d'un pivot 12 qui est supporté de manière à tourner dans un trou 13 foré dans le bati 8 , de sorte que tout l'appareil y compris l'arbre 5 peut être aisément retiré pour l'entretien ou le remplacement lorsqu'on le désire.
Une bague d'étanchéité 16 est placée coaxialement à l'arbre 5 à l'extrémité de l'arbre du côté du bâti pour éviter les fuites d'air du passage 6.
Une buselure 19 est supportée sur l'arbre 5 par des roulements 20 et l'extrémité extérieure est pourvue de dents d'engrenage 21 en prise avec une courroie flexible d'entraînement 2 de tout type connu ou convenableUne courronne-came 25 est fixée à la buselure 19 par -des vis dont une est représentée en 26 sur la fig. 1, la couronne-came 25 étant concentrique à l'arbre 50
La roue 29 portant le film, représentée sur la fig. 1, permet la perforation simultanée des deux bords du film, seule la moitié gauche de la roue, c'est-à-dire la partie représentée en coupe, étant visible sur la fig. 1.
Dans la forme de réalisation représentée, la roue 29 est supportée excentriquement sur l'arbre 5 par une paire de roulements 30 dont l'un est caché derrière la couronne-came 25' qui remplit la même fonction pour le côté droit du film que la couronne 25 pour le côté gauche. La roue 29 est pourvue d'un certain nombre de passages radiaux d'aspiration 32 (voir aussi figa 3) qui débouchent à leurs extrémités intérieures dans un passage annulaire 33 ménagé à la périphérie de l'arbre 5. Les extrémités extérieures des passages 32 sont adjacentes aux faces inférieures des matrices 36 et elles ont une diamètre légérement supérieur à celui des trous dans les matrices pour faciliter l'évacuation par le vide des découpures de film.
Les passsages 32 sont de préférence légérement évasés vers un alésage plus large dans la direction de l'arbre 5 pour faciliter l'évacuation rapide des découpures par cette voie.
L'appareil décrit comporte des couronnes-cames concentriques 25 et 25' et une roue excentrique 29; cependant au lieu .que la roue 29 soit excentrique , elle peut être concentrique et les couronnes-cames 25 et 25'excentriques car seule l'excentricité relative entre ces organes importe pour le bon fonctionnement.. Cette excentricité relative peut être assez petite et dans la disposition particulière décrite ici qui est pourvue de nonante deux poinçons perforateurs individuels, les couronnes-cames dont le
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diamètre extérieur maximum est de 7 pouces (177mm), l'excentricité n'est que de 1/16 pouce (1,6 mm). Avec l'excentricité indiquée en a sur la fig.
1, les bords annulaires intérieurs des couronnes-cames 25 et 25' se trou- vent le plus près de l'axe de la roue 29 au point ± dans le bas de la fig.
3 et pour un angle de rotation appréciable précédant ce point, les couronnes- cames enfoncent les poinçons perforateurs dans les matrices associées, ef- fectuant ainsi l'opération de perforation. L'intervalle entre les bords annulaires intérieurs des couronnes-cames 25 et 25' et l'axe de la roue 29 est le plus grand dans la région diamétralement opposée à celle de perfo- ration, c'est-à-dire qu'il atteint son maximum dans le haut de la fig.3 et chaque poinçon et sa matrice sont dégagés l'un de l'autre et du film sur un angle de déplacement appréciable précédant et suivant cette région,de sorte que le film peut être aisément introduit dans l'appareil et retiré de celui- ci dans cette région sans être griffé par le contact avec l'appareil.
On remarquera sur la fig. 3 que l'arbre 5 est pourvu de quatre passages 38 de diamètre supérieur aux passages 32, ces passages débouchant à leurs extrémités extérieures dans le passage annulaire 33 et à leurs ex- trémités intérieures dans le passage 6. Les découpures de film passent donc des perforateurs par les matrices 36 et les passages 32,33 et 38 pour arri- ver dans le passage 6 et sortent par la gauche, comme on le voit sur la fig.
1, vers un collecteur approprié maintenu sous aspiration par un dispositif non représenté. Il est à remarquer que le passage 6 de la fig.l s'étend vers la droite où il communique avec un passage identique pour l'évacuation des découpures provenant du mécanisme de perforation de droite qui se trouve à l'intérieur de la couronne-came 25'.
Les figs. 1 et 2 montrent que la roue 29 supportant le film est pourvue à son extrémité adjacente à la buselure 19 de deux broches 40 qui y sont fixées et supportent sur des roulements 42 des galets individuels 41.
Entre les extrémités adjacentes de la buselure 19 et de la roue 29 et libre par rapport à celles-ci, se trouve une plaque 43 dans laquelle sont usinées des encoches radiales 44 destinées à coopérer avec les galets 41 en contact glissant. Une paire de galets 45 semblables à tous points de vue aux galets 41 mais alternant avec eux et espacés de 90 , sont supportés par des roulements 46 sur des axes 47 fixés à la buselure 19. L'ensemble 43 conjointement avec les paires de galets 41 et 45 constitue donc un accouplement genre Old- ham et il est clair que la rotation de la buselure 19 entraînée par la courroie 22 provoque la rotation de la roue 29 par l'accouplement positif reliant la buselure et la roue.
La couronne-came 25' est partiellement arrachée sur la fig, 1 pour montrer la transmission entre le côté droit de la roue 29 et le côté droit de la couronne-came 25' l'accouplement étant en tous points identique à celui déjà@décrit, sauf que lè-sens de transmission est inversé par rapport à celui du'côté gauche, c'est-à-dire qu'elle se fait par les brochés 40',les galets-,41',la plaque 4-3', les galets °5' -et les axes 47'à la couronneOàme 25' qui tourne sur l'arbre 5,sur'des enroulements non représentés.
Les figs. 4 et 5 motrent que la périphérie de la roue 29 présente de nombreuses rainures axiales 50 qui supportent les perforateurs en relation angulaire fixe les uns par rappport aux autres. Des gorges 51 reçoivent les guides des perforateurs pour les aintenir en place axialement sur la roue.Le pas des perforations et leur espacement par rapport aux bords du film sont ainsi assurés.
On décrira ci-aprés deux constructions des perforateurs, la première étant représentée en détail sur la fig. 1 et la seconde sur les figs.
6 et 8. Les perforateurs représentés sur la fig. 1 sont du type à retour automatique et ils comportent chacun une base 52 évidée en 53 et pourvue
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d'un pied antérieur biseauté 54 engagé dans une gorge 51.Les perforateurs sont aussi pourvus d'un pied postérieur 55 engagé dans une rainure axiale 50 de la roue 29. Les perforateurs sont maintenus dans les rainures 50 et ils sont fixés sur la roue 29, à l'arrière , par une frette 59 pourvue d'un bord extérieur courbe recouvrant les extrémités postérieures\ de tous les perforateurs et attachée à la roue 29 par des vis 60.
Les extrémités antérieures des perforateurs' pour les deux bords du film sont fixées de manière analogue sur la roue 29 par-une frette 61 qui est recouverte par des organes courbes de support du film 62, plusieurs de ces supports étant prévus pour encercler complétement la roue 29. La surface extérieure des organes 62 est parachevée pour éviter d'abîmer le film pendant l'opération de perforation et elle est percée de trous chanfreinés pour recevoir des vis 63 qui pénètrent dans la roue 29.
La surface supérieure de chaque base de perforateur 52 est pourvue d'un bossage d'arrêt 66 qui limite le déplacement radial du poinçon associé 67 par rapport à sa matrice 36. Chaque poinçon 67 est fixé à l'ex- trémité extérieure d'un supp6rt en métal à ressort 68 et une lame de ressort 69 extérieure recouvre à son extrémité extérieure le poinçon 67, fournissant ainsi une surface d'usure sur laquelle agit la surface de came des . couronnes-cames associées 25 ou 25'.Le support 68 et la lame de ressort 69 sont fixés en porte-à-faux sur la base 52 du perforateur par des rivets 70.
De ce qui précède, il est clair que tous les éléments des perforateurs sont assemblés en relation fixe l'un par rapport à l'autre, de sorte qu'il est impossible qu'un poinçon quitte l'alignement de sa matrice associée par suite d'usure en cours d'usagePar conséquent, on peut utiliser des métaux durs pour la construction des pointons et des matrices avec l'assurance complète qu'il ne se produira aucune difficulté par suite d'interférence du métal.
L'usage de supports 68 en ressorts flexibles portant les poinçons 67 conjointement avec les butées d'arrêt 66 rend inutile l'emploi de profils de came de haute précision sur les couronnes 25 et 25' et contribue à l'économie de fabricationo Les butées d'arrêt 66 sont également utiles comme surfaces de référence pour aiguiser les.poinçons 67 lorsqu'ils se sont émoussés par suite d'un service intensif.
Le fonctionnement de 1'appareil représenté sur les figs, 1 et 3 est décrit ci-après comme si la roue 29 et les couronnes de cames 25 et 25' tournaient en sens inverse des aiguilles d'une montre, bien qu'il soit évident que le fonctionnement puisse également se faire en sens inverse si le sens d'avancement du film est inversé. Le film non perforé 72 entre dans l'appareil par la gauche, comme on le voit sur la fig. 3 et il est entrainé autour de la roue 29 en rotation, sur un angle de 1800, après quoi le film perforé 73 est tiré hors de l'appareil pour être emmagasiné ou*être traité.
La largeur du film (à plat) est légérement supérieure à l'intervalle entre les extrémités adjacentes des couronnes-cames 25 et 25' et il est par conséquent nécessaire de cambrer légèrement le film pour l'introduire dans l'appareil et l'en retirer, pour éviter qu'il soit abimé par le contact de l'appareil. On y arrive en faisant passer le film entre des paires de galets libres 74 à gorge périphérique , placés devant l'entrée et après la sortie respectivement, les galets étant en contact avec les bords du film en mouvement et cambrant ce dernier temporairement.
Cette cambrure est représentée en 75 et elle est suffisante pour que les bords du film soient latéralement dégagés des poinçons 67, leurs supports 68 et les bords des couronnes-cames 25 et 25' pendant qu'il reprend son état normal plat entre les poinçon ouvert et la matrice aux points b et d. Pendant les premiers 90 de déplacement du point b au point c, les poinçons 67 sont avancés par les couronnes-cames 25 et 25' vers leurs matrices associées 36 en coupant les perforations dans le film, les poinçons atteigiant leur avance maximum vers l'intérieur au point c.
Les découpures de film tombent
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dans les passages 32 et soit immédiatement, soit pendant la rotation sub- séquente de la roue 29, elles sont éjectées de l'appareil par les passa- ges 33, 38 et 6.
Pendant la rotation de la roue 29 du point au point d, les poinçons 67 sont progressivement retirés des matrices 36 car les ressorts de support 68 et les lames 69 peuvent reprendre leurs positions normales détendues par suite de l'accroissement de l'espace entre les couronnes- cames 25 et 25' et la roue 29 provoqué par le mouvement relatif excentri-' que de ces organes. Au point d, les poinçons 67 sont complétement dégagés du film et par conséquent la sortie du film de l'appareil se fait aisément, le film étant cambré par les galets 74. La fig. 9 est une vue en plan d'un bout de film 73 perforé dans un appareil conforme à l'invention.
L'expé- rience a démontré qu'on obtient une précision extrême de pas. et d'écarte- ment avec une vitesse typique de rotation de 360 tours par minute, corres- pondant à une vitesse linéaire du film de 500 pieds (152 m) par minute.
Au début , l'extrémité menantedu film cambré à perforer est introduite dans l'appareil et on l'entraine autour de la roue 29 en fai- sant tourner cette dernière à la main en même temps que les couronnes-cames . Lorsque l'extrémité perforée sort de l'appareil au voisinage du point d, elle est enfilée entre une paire de galets cambreurs 74 le long de la ligne de sortie et elle est amenée sur une bobine d'envideuse ou un autre dispositif et alors le travail mécanique peut commencer. Il est clair que les poinçons perforateurs et les matrices eux-mêmes, par engagement avec le film; font office de denture et servent à faire avancer le film dans l'appareil sous une tension substantielle.
Ceci est une caractéristique avantageuse de l'invention car elle permet de supprimer les dispositif de dégagement et, en réglant la tension appliquée au film pendant la perforation, par exemple en faisant passer le film sur des galets ou des dispositifs analogues, il est possible de contrôler le pas de la perforation avec des tolérances extrémement serrées.
Les figs., 6,7 et 8 montrent une variante du perforateur à utiliser avec la;roue 29 déjà décrite avec référence aux figs. 4 et 5. La base 80 du perforateur est semblable à la base 52 décrite ci-dessus et elle est pourvue de pieds antérieur 81 et postérieur 82, respectivement, le premier prenant appui dans la gorge 51 et le second dans la rainure 50.
Le perforateur est monté sur la roue 29 d'une manière identique à celle décrite avec référence à la fig. 1. La principale différence entre les deux constructions est que dans la construction des figs. 6 à 8, une commande positive du poinçon est obtenue en montant le poinçon 67 sur un support rigide 83 comportant une chape 84 à son extrémité intérieure, l'organe 83 étant articulé pour se mouvoir librement dans une direction générale radiale de la roue 29 sur un pivot 85-tourillonné dans la base 80. Les branches de la chape qui recoivent le pivot 85 sont percées de trous qui sont légèrement plus petits que le pivot 85 et pourvus de fentes diamétrales 86 de sorte que le pivot est serré dans les trous par l'action de ressort inhérente à la construction, compensant ainsi l'usure par friction qui produirait finalement un jeu inadmissible.
L'extrémité supérieure antérieure de l'organe 83 est pourvue d'une fourche 87 dans laquelle est engagea glissement le bord de came de la couronne-came 25 qui, dans ce cas, présente un bourrelet arrondi 88 pour réduite le frottement au minimum.
Le'fonctionnement du perforateur des figs. 6 à 8 est en tous points identique à celui décrit avec référence aux figs. 1 à 3 sauf que l'avance et le recul du poinçon 67 par rapport à la matrice 36 sont tous deux commandés positivement par la couronne de came associée, dont le bourrelet arrondi 88 se déplace en tous temps dans la fourche 87.
Il est clair
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qu'en donnait à la. construction des dimensions appropriées, le recul du support 83 peut être facilement suffisamment grand, comme cest représenté en traits interrompus sur la fig. 6, pour que le film puisse être introluet Jans l'appareil et retiré de celui-ci à plat, entièrement étendu ce qui évite l'usage des galets cambreurs Ceci est particulièrement avantageux pour les films plus étroits auxquels la cambrure est parfois nuisible par suite de la possibilité d'une déformation permanente du film.
L'appareil à perforer les deux bords décrit ci-dessus en détail est préféré pour la perforation des films ; toutefois , lorsqu'on désire une perforation sur un seul bord, il est clair qu'on peut utiliser une seule couronne. de came fonctionnant conjointement avec une roue pourvue d'un système approprié pour aspirer les découpures de film et contruite comme c'est décrit ici et les deux constructions pour simple et double perforation sont comprises dans l'invention.
Bien que la forme de réalisation de cette invention qui a été décrite ici en détail soit préférée parce que l'appareil est aisément utilisable avec les procédés ordinaires de fabrication des films fournissant un film non perforé à l'appareil et en recevant un film. perforé et aussi parce qu'il peut être adapté à différentes largeurs de films en interchangeant différentes pièces sur l'arbre fixe selon la largeur du film, il est clair que l'arbre sur lequel est montée la roue porte-film peut être touril- @onné aux deux extrémités, contrairement à la disposition décrite et en ou- .:= que l'arbre peut être monté soit horizontalement soit verticalement ou sous n'importe quel angle convenant aux desiderata particuliers de l'usager.
De même bien que l'évacuation par aspiration des découpures de film soit préférable, un jet d'air sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, dirigé radialement vers l'intérieur vers l'arbre en un point succédant à la zone de perforation, évacue les découpures aussi bien qu'un système par aspiration. Une combinaison d'un jet sous pression supérieure à la pression atmosphérique de l'extérieur et une aspiration appliquée à l'intérieur offre un avantage supplémentaire; on peut évidemment appliquer une pression d'air positive à une région succédant à la zone de perforation, de l'intérieur de la roue, en sens inverse de l'aspiration décrite ci-dessus.
Dans le cas où les découpures sont enlevées par soufflage vers l'extérieur de la roue, on peut utiliser une tête aspirante pour les recueillir et les transférer dans un réceptacle approprié ou , si l'arbre est monté vertica- lement, la couronne-came inférieure peut être pourvue d'ouvertures appropriées dans la région de sa fixation,à l'arbre pour permettre de recueillir par gravité les découpures de film. Il est aussi possible de compter exclusivement sur une aspiration extérieure ou sur un appareil appliquant une pression, ou sur les deux à la fois, pour enlever les découpures de film en omettant complètement les passages dans l'arbre et la roue porte-film.
Il est en outre évident qu'on peut utiliser une grande variété dispositifs d'entraînement pour faire tourner les couronnes-cames et la roue porte-film et bien qu'on préfère particulièrement l'usage d'accouplements libres comme ceux décrits ci-dessus, on peut utiliser d'autres dispositifs d'entraînement.