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La présente invention se rapporte àux perforateurs rota- tifs et plus particulièrement à un perforateur rotatif du type -.. qui peut être utilise pour.découper les perforations .de guidage des pellicules photographiques et l'équivalent. Un perforateur rotatif de ce genre est décrit dans le brevet belge n 534.420.
Le perforage d'une pellicule photographique est néces- sairement une opération précise parce que le pas des perforations doit être maintenu dans d'étroites tolérances pour la bonne raison que l'avancement à grande vitesse de la pellicule n'est possible que lorsque les dents de pignons d'entraînement correspon- dant, s'engrènent exactenent dans les perforations de la pellicule.
Pour rendre la fabrication économique, il faut que le perforage de la pellicule se fasse à des vitesses extrêmement élevées et, de
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ce fait, le perforateur doit être de construction simple, tout en étant compact et solide pour répondre aux exigences du service.
L'invention a pour but de procurer un perforateur rotatif dans lequel la pellicule puisse être introduite et extraite de l'ap- pareil plus facilement qu'il n'était possible jusqu'à présent.
Un perforateur rotatif suivant l'invention comporte un bâti, un arbre fixe tourilloné sur ce bâti, une came et une roue porte-bande tourillonnées sur cet arbre, l'axe de rotation de la came formant un certain angle avec l'axe de rotation de la roue-. porte-bande, un ou plusieurs poinçons fixés à la périphérie de la roue.porte-bande et un point où ils coopèrent avec la came de manière à pouvoir être actionnés successivement vers l'intérieur et vers l'extérieur pour perforer une bande de pellicule portée par la roue porte-bande et s'en dégager complètement, un dispositif pour évacuer les découpures, et un dispositif pour faire tourner la came à l'unis- son de la roue porte-bande.
La came est de préférence une couronne-came présentant une surface de came et chaque perforateur comporte un poinçon et une matrice qui lui est associée, le poinçon se trouvant en dessous de la surface de came de la couronne-came et pouvant être enfoncé par la couronne-came pour venir en position de poinçonnage dans la matrice associée au poinçon, au point où l'espace qui sépare la couronne-came de.
la roue porte-bande est minimum, et pouvant être rappelé radialement assez loin pour se dégager complètement de la surface de la bande portée par la roue-porte-bande'au point où l'espace entre la couronne-came et la roue porte-bande est maximum*
Une paire de cames peuvent être tourillonnées sur l'arbre, de manière à pouvoir perforer les deux bords longitudinaux de la bande, les axes de rotation de ces cames étant inclinés en sens opposés par rapport à l'axe de rotation de la roue porte-bande, deux perforateurs de bande au moins étant fixés à la périphérie de la roue porte-bande, un de ces perforateurs pouvant coopérer avec une des cames et l'autre coopérant avec l'autre came.
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L'invention est représentée, à titre d'exemple, dans les dessins annexés, dans lesquels : la fig. 1 est une vue en élévation de côté à petite éche le d'un appareil suivant l'invention, montrant l'inclinaison des couronne-cames de l'appareil par rapport à la roue porte-bande ; la fig.2 est une vue en élévation de côté, partie en coupe longitudinale, d'une forme d'exécution de l'appareil suivant l'inven. tion ; la fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.2; la fig. 4 est une coupe avec arrachement partiel suivant la ligne 4-4 de la fig. 2, montrant un bout de pellicule en cours de perforation ;
la Fig. 5 est une vue en élévation de côté d'un perfora- teur à poinçon et matrice faisant partie de l'appareil suivant l'in- vention, montrant le bord de came d'une couronne-came en traits pleins pour une position limite du poinçon, et en traits pointillées pour l'autre position limite;
La fig. 6 est une coupe d'extrémité arrière, suivant la ligne 6-6, du perforateur à poinçon et matrice représenté sur la fig. 5, montrant le poinçon et la matrice; et, la fig. 7 est une vue en plan d'un bout de pellicule perforé par l'appareil suivant l'invention .
La fig. 2 représente une forme d'exécution de l'invention comportant un arbre principal 5 qui est foré axialement en 6 pour permettre l'évacuation par le vide des découpures de pellicule pendant la marche de l'appareil. L'arbre 5 est fixe et est supporté en porte-à-faux par le bâti de la machine 8, étant monté à frotte- ment doux dans le trou 9 foré dans le bâti. L'arbre? comporte une rainure de cale courbe 10 qui reçoit l'extrémité intérieure d'un .levier à dégagement rapide 11 pourvu d'un pivot 12, qui est supporté de manière à pouvoir tourner dans un trou 13 foré, dans le bâti 8, de sorte que l'arbre et tout le mécanisme supporté puisse'être- aisément retiré pour l'entretien ou le remplacement chaque fois
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qu'il le faut.
Une rondelle d'étanchéité annulaire 16 est prévue coaxialement à l'arbre 5, à l'extrémité de l'arbre du côté du bâti, pour rendre étanche au vide le trou foré 6 et éviter des rentrées d'air dans ce trou.
Une buselure d'entraînement 19 est tourillonnée sur l'ar- bre 5 par des roulements 20, l'axe longitudinal a étant incliné sur l'axe b d'un angle d'environ 3 , quoique cet angle puisse être un peu plus grand, comme on le décrira plus loin. La couronne-came 25 est fixée à la buselure 19 par des vis, dont l'une est visible en 26,la couronne-came étant concentrique à la buselure 19 et étant de ce fait inclinée axialement de la même façon sur l'axe longitudinal b de l'arbre 5. La buselure d'entraînement 19' est tourillonnée de la même façon sur l'arbre 5 par des roulements 20' et est inclinée en sens inverse de la buselure 19. L'angle d'incli- naison de son axe longitudinal a' étant toutefois identique.
L'ex- trémité gauche de l'appareil comporte une roue dentée 21, fixée à, la couronne-came 25 par des boulons 18 et en prise avec une courroie d'entraînement flexible 22 qui peut être une courroie de distribu- tion classique du type Gilmer ou une courroie équivalente.
La roue porte-pellicule 29, représentée sur la Fig. 2 est suffisamment large pour permettre le perforage simultané des deux bords de la pellicule., et cette roue est supportée concentriquement sur l'arbre 5 par une paire de roulements 30. La roue 29 comporte un certain nombre de passages à vide, dont les uns 32 sont disposés radialement et les autres 32', alternant avec les premiers, sont légèrement inclinés (cfr fig.2) et débouchent à leurs extrémités intérieures,dans l'espace annulaire 33 qui sépare l'arbre 5 de la périphérie intérieure de la roue 29. Comme représenté sur la fig.4, l'arbre 5 comporte un passage radial 34 dont la section diminue progressivement de la périphérie vers le centre de l'arbre, établis- sant ainsi une communication entre les perforateurs à poinçon et matrice et le système d'évacuation par le vide des découpures.
La communication d'un coté avec l'espace libre 33 est de préférence
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limitée pa-r'uh dêfLécteür'3vpour 'obtenU' 'un, courara' dâi:': tourbil- lonnant en sens-inverse dés: aiguille¯s d'une, montre. au'tour.-d-èr'aT'bre 5r come . i.diczé par la flèèheùen traits'pointillés'sur la Fig. ce- Les extrémités extérieures:" despaaages 32 et32-' Sm.1.t;
adjacentes aux faces inférieures-? des matrices 36 dessperforateurs et leur dia- mètre est légèrement supérieur à celui des matrices pour faciliter l'évacuation-par le vide des découpures de pellicule..Les.passages 32 et 32' sont'-de préférence légèrement coniques et s'évasent dans la direction= de l'arbre 5 pour faciliter 1?évacuation par cette voie des découpures qui doivent être enlevées.
La formel exécution de l'appareil décrite cdessus utili- se des couronne-cames inclinées en sens inverses 25 et'.25-., comme représenté sur la fig. 1' qui sont rapprochées au maximum l'une de l'autre et de la roue porte-pellicule 29 à la position "12 heures" et écartées au maximum l'une de l'autre et de cette roue à la posi- tion "6 heures". Dans un perforateur pour pellicule de 35 mine l'appareil comporte une roue 29 dont le diamètre est de 14,6 cm et qui porte 48 poinçons'perforateurs montés à égale distance l'un de l'autre autour de la périphérie extérieure de la roue. L'angle d'in clinaison entre les. axes a et b est de 2 50".
Cet angle a été choisi suffisamment grand pour permettre centrée et,la sortie ai- sées de la pellicule de l'appareil, tout en permettant que les for- ces développées en marche s'exercent presque perpendiculairement à l'arbre 5. Le perforage de la pellicule s'effectue de façon conti- nue lorsque la pellicule avance dans le sens des aiguilles d'une montre pendant la rotation de la roue 29, les couronne-cames 25 et 25' des perforateurs provoquant l'enfoncement des poinçons à partir de la position "8 heures" jusqu'à la position "12 heures".
Quand la roue 29, en continuant à tourner ,passe de la position "12 heures" à la position "4 heureslt, les poinçons des perforateurs sont retirés de la pellicule par les couronne-cames 25 et 25' de la roue qui s'écartent progressivement et l'arc d'environ 120 qui sépare la position "4 heures'? de la position "8 heures" est réservé à
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l'introduction et au retrait de la pellicule en cours de traitement.
Sur les figs. 2 et 4, le trou foré 6 dans l'arbre 5 com- muniquant avec les passages 34, 33 et 32' sert à ]!évacuation des dé- coupures. Les découpures partent donc des perforateurs, passent suc cessivement dans les matrices 36 et dans les passages 32 (ou 32'), 33 et 34, et de là dans le trou foré 6 pour sortir par la gauche, comme représenté sur la fig. 2 et aboutir à un dispositif collec- teur approprié maintenu sous vide par un dispositif non représenté.
Le trou,foré 6 sert de sortie commune pour l'évacuation des décou- pures faites par les perforateurs travaillant sur les deux bords de la pellicule.
Sur les Figs. 2 et 3, la roue porte-pellicule 29 est pour vue à ses deux extrémités de broches d'entraînement 40 et 40' qui sont fixées à la roue de toute manière appropriée et dont les ex- trémités extérieures s'étendent axialement dans des trous corres- pondants 42 et 42' prévus dans les bords intérieurs des couronne- cames 25 et 25', respectivement. Les broches d'entraînement sont toutes identiques et comportent de préférence des têtes sphériques 41 et 41' qui attaquent des douilles logées dans les couronne-cames, pour entraîner celles-ci. Pour réduire le bruit et avoir en même temps une action auto-lubrifiante, les trous 42 et 42' comportent de préférence des douilles de garniture en matière plastique solide, comme un polyamide linéaire synthétique ou l'équivalente désignées par 43 et 43'.
Comme le montre la fig. 3, les broches d'entraînement 40 et 40' sont disposés concentriquement autour de l'axe b de l'arbre 5, tandis que les trous 42 et 42', avec leurs garnitures 43 et 43', sont disposées concentriquement aux axes a des couronne- cames 25 et 25'. A cause d'inclinaison relative, les broches d'entraînement occupent pendant leur rotation différentes positions par rapport aux trous et aux garnitures et le diamètre intérieur de celles-ci doit évidemment être suffisamment grand pour permettre aux broches d'entraînement 40 et 40' de se déplacer librement dans les garnitures 43 et 43'.
Il est clair que grâce à cette forme
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d'exécution, toutes les broches d'entraînement, sauf celle repré- sentée dans la position "6 heures sur la Fig.3, sont continuelle- ment en position d'entraînement par rapport aux couronne-cames, procurant .ainsi une liaison motrice positive sans jeu entre la roue et les couronne-cames. Le mouvement est transmis à partir de la courroie d'entraînement 22, par 1-'engrenage 21, à la cou- ronne-come 25, et de là par les broches d'entraînement 40 à la roue porte-pellicule 29 et de cette dernière, par les broches d'entraînement 40', à. la couronne came 25'les deux couronne- cames et la roue porte-pellicule étant entraînées parfaitement à l'unisson.
Sur les Figs. 5 et 6. on voit que la périphérie de la roue 29 présente sur tout son pourtour plusieurs gorges 50 axialement alignées,suivent le brevet belge n 534.420 qui servent à supporter les perforateurs en relation circonférentielle fixe les uns par rapport aux ,autres. Une forme d'exécution des perforateurs qui s'est révélée satisfaisante à l'usage est celle du type à actionnement positif représenté sur les Figs. 5 et 6.
Ces perforateurs comprennent une base rigide 52 évidée en 53, cette base comportant une languette 54 qui s'engage dans les gorges 50.
Les extrémités des perforateurs opposées aux extrémités de poin- çonnage et de matrigage, comportent une languette légèrement plus profonde 51 qui vient se loger contre le côté de la roue 29, cen- trant ainsi les poinçons axialement de façon précise par rapport aux perforations poinçonnées dans la pellicule, pour régler leur espacement des bords de la pellicule avec précision. Les perfora- teurs sont retenus en place par des segments de bandes à ressort 59 comportant un bord extérieur arrondi qui recouvre les extré- mités postérieures de tous les perforateurs et qui sont fixées à la roue 29 par des vis 60 disposées circonférentiellement par rapport à la roue entre les broches 40 et 40' de manière à ne pas les gêner.
Les perforateurs de chaque côté de l'appareil sont
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identiques les uns aux .autres mais sont disposés de façon opposée, comme représenté sur la Fig. 2. Les extrémités avant de chaque paire de perforateurs opposés, pour les deux bords de la pellicule, sont retenus contre la roue 29 par des vis à tête 6i dont les rondelles associées portent contre les becs évidés 55 des perforateurs. La profondeur de l'évidement aux becs est telle que les vis à tête se trouvent sous-le niveau des matrices 36 des perforateurs, la pellicule photographique étant ainsi en contact avec les surfaces des matrices tout en restant hors d'atteinte du dessus des vis 61 de manière à ne pas être griffée par ces dernières.
Les surfaces supérieures de chaque base de perforateur 52 comportent un bossage d'arrêt 66 qui limite le déplacement radial du poinçon 67 qui s'enfonce dans sa matrice 36. Deux poinçons 67 peuvent être montés de façon appropriée sur les extrémités exté- rieures de chaque bras rigide de support 68 pour découper des per- forations adjacentes dans la pellicule. L'extrémité intérieure de chaque bras 68 comporte une clavette 69, le bras 68 pivotant librement en sens radial par rapport à la roue 29 sur l'axe 70 tourillonné dans la base 52. L'extrémité supérieure avant du bras de support 68 comprend une fourchette 71, attaquée par la came, dans laquelle peut coulisser le bord formant came A d'une couronne- came 25 qui comporte de préférence un bourrelet quelque peu arrondi en 72 pour réduire le frottement au minimum.
On a constaté qu'il est souhaitable de garnir le bourrelet 72 aux points -01;1 il attaque la fourchette 71, d'une matière résistant à l'usure'comme de la stellite ou une matière équivalente, visible.en 73.Ainsi, à cause de la dïsposition désaxée des axes des couronne-cames 25.- et 25' et de la roue porte-pellicule 29, il est souhaitable de chanfreiner de façon opposée par rapport à l'axe vertical et de manière qu'elles s'évasent vers l'extérieur, les surfaces intérieures, supérieures et inférieures 74 et 75 respectivement de la fourchette 71, comme représenté sur la Fig.6, de manière que le sens de la force exercée-'
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par la couronne-came corresponde toujours au sens du centre de rotation des couronne-cames.
Une analyse cinématique détaillée de la forme d'exécution décrite ci-dessus montre que pratiquement tout le déplacement relatif entre les bourrelets des couronne- cames 72 et la fourchette 71 se fait par pivotement. ce qui contri, bue à réaliser un fonctionnement sans heurts., .augmente la durée de service et améliore la rénartition des charges sur les paliers.
Le léger glissement subsidiaire est supporté par la garniture 73 et est si limité qu'il ne peut être gênant du point de vue usure.
Le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention re- présenté sur les Figs. 1. 2 et 4 sera décrit ci-après en suppo- sant que la roue 29 et les couronnes-cames 25 et 25' tournent dans le sens des aiguilles d'une montre (comme représenté sur la Fig.4). bien que l'appareil puisse également fonctionner en sens inverse, en inversant le sens d'avancement de la pellicule.
La pellicule non perforée 80 entre dans l'appareil près de la position 6 heures". en étant entraînée autour d'un galet de guidage tourillonné sur le bâti fixe de l'appareil. Comme repré- senté sur les Figs. 1 et 2, les perforateurs sont, en ce point, en substance complètement rétractés et la pellicule qui avance est arrivée sur la surface de la roue 29 sans être attaquée par les perforateurs. La pellicule entre en contact avec les matrices 36 environ àla position "8 heures et est ensuite entraînée autour de la surface de la roue 29 jusqu'à environ la position "4 heures", où la pellicule perforée quitte les perforateurs pen- dant que la roue 29 continue à tourner au-delà de la position "4 heures".
Il ressort de ce qui précède que le perfarage a lieu pendant environ 2400 de la rotation de la roue, ce qui assure un temps suffisant pour réaliser l'opération, même lorsque la vitesse d'avancement de la pellicule est extrêmement élevée.
Comme il ressort des Figs. 1, 2 et 4, les poinçons des
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perforateurs sont complètement enfoncés¯à la position 12 heures".
Le déplacement vers l'intérieur' des -bras 68 a lieu de ce fait à partir de la position "8 heures" jusqu'à la position "12 heures", le restant de la rotation jusqu'à la position "4 heures" étant utilisé pour écarter les bras 68 de la pellicule. Les découpures de pellicules qui ont été poinçonnées de cette dernière sont as- pirées vers le bas à travers les passages radiaux à vide 32 et 32' dans la chambre annulaire 33 où elles sont propulsées cir- conférentiellement par le courant d'air en sens inverse des ai- guilles d'une montre, à travers les trous des matrices qui sont ouverts, pour être finalement évacuées par le passage radial commun 34 et le trou foré axialement 6 vers un dispositif collec- teur approprié.
L'expérience a démontré que l'on obtient une grande précision quant au pas et à l'espacement des perforations à une vitesse de rotation typique de 350 t.p.m., correspondant à un avancement linéaire de 152 mètres/min.
Lorsque la pellicule perforée sort de l'appareil prés de la position "6 heures", comme représenté sur la Fig.4, elle s'enroule sur une bobine ou un autre dispositif, non représenté.
Il est clair que, en marche, les poinçons et les matrices des perforateurs, par leur engagement avec la pellicule, font office de denture et servent à faire avancer la pellicule dans l'appareil sous une tension notable. Cet agencement offre des avantages parce qu'il permet de supprimer les dispositifs de déga- gement et, en réglant la tension appliquée à la pellicule pendant le perforage, il est possible de contrôler le pas du perforage avec des tolérances extrêmement serrées. L'appareil µ. perforer les deux bords décrit ci-dessus en détail est préféré pour le perforage des pellicules;
cependant lorsqu'on désire ne perforer qu'un seul bord, il est clair que l'on peut utiliser avantageuse- ment une seule couronne-came fonctionnant conjointement avec une roue comportant un réseau approprié de passages d'évacuation par le vide comme décrit ci-dessus.
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Bien que la forme d'exécution de 1.'invention qui a été décrite ci-dessus en détail soit préférée, parce que l'agencement des éléments de l'appareil permet de l'adapter rapidement à une machine classique pour la fabrication de pellicules fournissant une pellicule non perforée à l'appareil qui rend une pellicule perforée, ainsi que du point de vue de l'entretien et de l'inter- changeabilité avec des appareils de dimensions particulières pour le perforage de pellicules de largeurs différentes, il est clair que l'arbre sur lequel est montée la roue porte-pellicule peut être tourillonné aux deux extrémités au lieu d'être monté en porte-à-faux et, en outre, que l'arbre peut être monté soit horizontalement, soit verticalement, soit sous n'importe quel angle convenant aux desiderata particuliers de l'usager.
De même, quoique un système d'évacuation par le vide des découpures qui donne de meilleurs résultats soit préférable, un jet d'air sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, dirigé radia- lement vers l'intérieur vers l'arbre en un point au delà de la zone de perforage, évacue la matière aussi efficacement'qu'un système d'évacuation par le vide. La combinaison d'un jet sous une pression supérieure à la pression atmosphérique de l'extérieur et d'un vide .appliqué à l'intérieur offre un avantage supplé- mentaire et on peut évidemment appliquer une pression d'air posi- tive à une région succédant à la zone de perforage depuis l'in- térieur de la roue, en sens inverse de l'évacuation par le vide décrite ci-dessus.
Au cas où les découpures sont enlevées par soufflage vers l'extérieur de la roue, on peut utiliser une tête à, vide pour les recueillir et les transférer dans un réceptacle approprié ou, si l'arbre est monté verticalement, la couronne-came inférieure peut être pourvue d'ouvertures appropriées dans la région de sa fixation à l'arbre pour permettre de recueillir les découpures par gravité. Il est également possible de n'utiliser pour évacuer les découpures qu'un appareil extérieur à vide ou à
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pression, ou les deux à la fois, en mettant complètement les passages dans l'arbre et dans la roue porte-pellicule et le terme dispositif pour évacuer les découpures" couvre tous ces dispositifs et toutes leurs variantes équivalentes.
On peut évidemment utiliser divers,dispositifs d'entraî- nement pour faire tourner les couronne-cames et la roue porte- bande. L'entraînement peut également se faire soit par une couronne, came, soit par la roue porte-bande, selon ce qui convient le mieux.
REVENDICATIONS 1.- Perforateur rotatif caractérisé en- ce qu'il comporte un bâti, un arbre fixe tourillonné sur ce bâti.,---une came et une roue porte-bande tourillonnées sur cet arbre., l'axe de rotation de la came formant un certain angle avec l'axe de rotation de la roue porte-bande.-un ou plusieurs poinçons.fixés à la périphérie de la roue porte-bande en un point où ils coopèrent avec la came de manière à pouvoir être actionnés successivement vers l'inté- rieur et vers l'extérieur pour perforer une bande portée par la roue porte-bande et s'en dégager complètement, un dispositif pour évacuer les découpures, et un dispositif pour faire, tourner la came à l'unisson de la roue porte-bande.