La présente invention a pour objet un dispositif pour commander la dimension d'une boucle formée par une bande de matériau en mouvement entraînée à une vitesse linéaire constante.
L'utilisation d'une boucle de matériau qui est maintenue par un mouvement continu du matériau de sorte que le mouvement intermittent du matériau peut également être produit est ancienne dans la technique relative aux appareils photographiques, aux projecteurs et autres appareils utilisés dans le domaine de la pho-ph < > tographie. En terme général, dans les appareils antérieurs, une boucle de film est formée de chaque côté d'une fenêtre d'image par des roues dentées entraînées continuellement. Le mouvement intermittent du film à la fenêtre d'image est habituellement fourni par un dispositif de traction à griffes ou un dispositif semblable bien connu dans la technique. Lorsque la boucle de film devient trop grande ou trop petite, le film peut être endommagé par abrasion ou par l'effort produit sur les perforations.
Le dispositif pour bande objet de la présente invention, dans lequel une bande de matériau forme une boucle et est entraînée à une vitesse linéaire constante, comprend un rouleau d'entraînement dont le diamètre effectif est variable sous l'action d'une force d'extension ou de compression appliquée longitudinalement, un dispositif détecteur pneumatique provoquant une variation de pression d'air en fonction des variations de dimension de la boucle par rapport à une valeur prédéterminée, et un dispositif mobile longitudinalement par rapport au rouleau d'entraînement en fonction des variations de pression de façon à appliquer audit rouleau la force de tension ou de compression appropriée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif pour bande objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue schématique représentant un dispositif de commande de boucle selon la présente invention et utilisé avec un mécanisme de traction pour appareil cinématographique.
La fig. 2 est une vue en coupe à échelle agrandie selon la ligne 2-2 de la fig. 1 et représentant le rapport entre un organe ou rouleau de commande d'entraînement présentant un diamètre variable et les rouleaux d'entraînement de film du dispositif de commande à boucle mettant en oeuvre la présente invention.
La fig. 3 est une vue en coupe à échelle agrandie, selon la ligne 3-3 de la fig. 1, représentant le rapport entre une surface de film, l'orifice détecteur et l'organe de commande d'entraînement présentant un diamètre variable.
La fig. 4 représente un diagramme de la pression du soumet P en fonction de la distance X du film de l'orifice détecteur, pour l'amplificateur à clapet ou pneumatique utilisé dans le dispositif de commande pour boucle mettant en oeuvre la présente invention.
Les fig. 5 et 6 sont des vues en coupe schématiques de l'organe ou du rouleau de commande d'entraînement représentant sa configuration sous différentes conditions de fonctionnement.
En se référant à la fig. 1, I'invention est décrite comme étant mise en oeuvre en relation avec un mécanisme de traction pour un appareil cinématographique. Cependant, il est rappelé qu'elle n'est pas limitée à une telle utilisation du fait qu'elle peut être utilisée avec des matériaux perforés ou non perforés, avec des matériaux poreux ou non poreux, avec une ou plusieurs boucles de matériau ou avec un mouvement continu et/ou intermittent du matériau. Un mécanisme de traction 10 est placé au voisinage d'une fenêtre d'image 11, au-dessus et au-dessous de laquelle des boucles 12 et 13 sont formées et maintenues au moyen d'un dispositif de commande de boucle désignée généralement par la référence 14.
Le mécanisme 10 comporte une griffe 15 qui est animée d'un mouvement de va-et-vient au moyen d'une came 16 qui est mise en rotation à une vitesse prédéterminée constante par n'importe quel type connu de moteur ou de mécanisme à ressort, qui sont bien connus dans la technique considérée.
La griffe 15 décrit une trajectoire nécessaire pour venir en prise avec une perforation le long d'un bord du film F et la tirer vers le bas, mettant ainsi en place l'image suivante du film en coïncidence avec le dispositif optique (non représenté), et pour être dégagé de la perforation du film à la fin de la course de traction.
En fig. 1, la dimension des boucles 12 et 13 est représentée comme étant contrôlée chacune par un dispositif selon l'invention. Cependant, la forme et la fonction de ce dispositif 14 est généralement la même pour chaque boucle et la description sera faite principalement en rapport avec le dispositif associé à laboucle 12. Dans la présente description, la bande de matériau ou de film F est entraînée à une vitesse linéaire généralement constante pour former la boucle 12. Cependant, par rapport à la boucle 13, le film F est tiré à une vitesse linéaire généralement constante de manière à maintenir la dimension de la boucle.
Dans le dispositif d'entraînement représenté en fig. 2, la surface de portée 20 d'un organe de commande d'entraînement d'élastomère 21 est rigidement fixé par des moyens bien connus dans la technique à un rebord 22 sur un arbre d'entraînement 23.
L'arbre d'entraînement 23 est entraîné à une vitesse angulaire sensiblement constante par un dispositif d'entraînement (non représenté) et est retenu à l'encontre d'un mouvement axial. L'alésage intérieur 24 de l'organe de commande d'entraînement 21 est un ajustement glissant sur l'arbre d'entraînement 23 de sorte qu'un mouvement axial relatif entre l'alésage 24 et l'arbre d'entrainement 23 est possible. L'extrémité 25 de l'organe de commande d'entraînement 21 est munie d'un évidement circulaire 26 dans lequel s'étend une extrémité d'un manchon 27, la surface de portée du manchon étant fixe à la surface de portée 28 de l'évidement 26.
Le diamètre intérieur 29 du manchon 27 est un ajustement glissant sur l'arbre 23 de sorte que le manchon 27 peut se déplacer par rapport à l'arbre d'entraînement 23 dans une direction axiale.
Un palier à billes radiales 30 est ajusté à force sur le manchon 27 et est retenu à l'encontre d'un mouvement axial au moyen d'une lèvre 31 du manchon 27 et d'un manchon 32 qui est glissé sur le manchon 27. Le palier à billes 30 est ajusté à force dans l'or- gane 35 qui est fixé à un soufflet 36 et forme un support pour ce soufflet. La surface 37 du soufflet 36 est fixée rigidement à un organe de bâti 38, ou à une surface fixe, de sorte que la surface 37 ne peut pas avoir de mouvement axial par rapport à l'arbre d'entraînement 23. Une poulie 40 est fixée rigidement à un arbre 41 qui est monté rotativement dans un organe de bâti fixe (non représenté).
Une courroie plate 42 passe autour de l'organe de commande d'entraînement 21 et de la poulie 40 de sorte que la rotation de l'arbre d'entraînement 23 et de l'organe de commande d'entraînement 21 est transférée à la poulie 40 et à l'arbre 41. Un rouleau d'entraînement 44 est fixé rigidement à une extrémité de l'arbre 41 et tourne avec lui. Un autre rouleau d'entraînement 45 est fixé rigidement à une extrémité d'un arbre 46 qui peut être monté dans le même organe de bâti (non représenté) que l'arbre 41. Des rouleaux d'entraînement 44 et 45 sont pressés l'un vers l'autre de toute manière bien connue pour pincer le film F de sorte qu'il est avancé à une vitesse linéaire généralement constante qui dépend de la vitesse angulaire de l'arbre d'entraînement 23 et des diamètres de l'organe de commande d'entraînement 21, de la poulie 40 et du rouleau d'entraînement 44.
Dans un but qui sera décrit ultérieurement, l'organe ou le rouleau 21 de commande d'entraînement peut être réalisé en un matériau élastomère solide tel que du caoutchouc, du néoprène, ou du polyuréthane. L'organe de commande 21 peut également être un organe creux d'un de ces matériaux rempli d'un liquide ou d'un gaz.
Afin de commander la dimension de la boucle 12, I'invention prévoit d'avoir, par rapport à la boucle et à distance d'une surface 50 du film F, un dispositif pour détecter tout changement de l'espace préalablement déterminé. La fig. 3 représente un dispositif 51, qui est connu dans la technique comme un amplificateur flapper , présentant un orifice de détection 52 situé à une distance X de la surface 50 du film F ou de la bande de matériau for mant la boucle. La surface de l'orifice 52 est AO et la pression existante à cet endroit est PA. Une chambre d'alimentation 53 contient de l'air ou n'importe quel autre gaz approprié à une pression d'alimentation PS qui se déplace le long d'un conduit 54 et à travers un orifice fixe 55. L'air sortant de l'orifice fixe 55 traverse un conduit 56 et pénètre dans un soufflet 36; la pression de l'air dans le soufflet 36 est désignée par Pb.
La pression Pb dans le soufflet 36 est commandée par la position de la surface 50 du film F par rapport à l'orifice 52. Lorsque la distance X approche zéro, le film F touche presque l'orifice détecteur 52 de sorte que l'orifice est presque fermé. Comme conséquence, la pression Pb dans le soufflet 36 est alors presque égale à la pression d'alimentation PS. Lorsque le film se déplace plus loin de l'orifice de détection 52, la pression Pb approche la pression ambiante Pa. Un diagramme caractéristique de Pb en fonction de la distance X (position du film F) est représenté en fig. 4. Pour cette application de la commande de la boucle, la gamme de fonctionnement sera au centre ou dans la partie linéaire du diagramme.
Lorsque la dimension de la boucle 12 change du fait que le film n'est pas déplacé par la griffe 15 à la vitesse désirée (trop rapide ou trop lente) ou parce qu'il n'est pas amené à la vitesse correcte (trop rapide ou trop lente), il est souhaitable d'avoir un dispositif sensible à ce changement de dimension de la boucle 12 pour maintenir la boucle à sa dimension pré-déterminée. Puisque l'organe de commande d'entraînement 21 est un matériau élastomère, son diamètre peut être modifié, provoquant ainsi un changement continu de la vitesse linéaire du film F jusqu'à ce que la boucle atteigne sa dimension normale. Ce dispositif pour commander la dimension d'une boucle de matériau peut être mieux compris en se référant aux fig. 2 et 3. Lorsque la distance X change, la pression dans le soufflet 36 est modifiée selon le diagramme représenté en fig. 4.
Ce changement dans la pression du soufflet Pb provoque un mouvement de l'organe 35 dans la direction de l'axe de l'arbre 23. Ce mouvement axial de l'organe 35 est transmis par le palier à billes radiales 30 et le manchon 27 de sorte qu'une force axiale (tension ou compression) est exercée sur l'organe de commande d'entraînement d'élastomère 21. Cette force axiale sur l'organe de commande d'entraînement 21 change son diamètre effectif et provoque par conséquent l'augmentation ou la diminution de la vitesse linéaire de la courroie 42, suivant que le diamètre effectif de l'organe de commande d'entraînement 21 est augmenté ou diminué.
Lorsque la vitesse linéaire de la courroie 42 augmente ou diminue, le rouleau d'entraînement 44 est entraîné soit à une vitesse angulaire accélérée ou décélérée respectivement. Par conséquent, le film F est entraîné à cette vitesse accélérée ou décélérée, donnant ainsi un changement dans la dimension de la boucle. La fig. 5 représente l'organe de commande d'entraînement 21 lorsque la surface 50 du film F est à une distance correcte de l'orifice de détection 52 de manière à maintenir une boucle de dimension optimum. Pour ce cas, le rayon et la longueur de l'organe de commande d'entraînement 21 sont désignés par R et L respectivement.
Si on présume que la boucle du film 12 devient trop courte ou trop petite (voir fig. 1, 3 et 6), la distance X entre la surface 50 du film F et l'orifice de détection 52 diminue. La pression Pb dans le soufflet 36 augmente ainsi comme représenté par le rapport de la fig. 4. L'augmentation de pression Pb provoque ainsi la dilatation du soufflet 36 de sorte que l'organe 35 s'éloigne du soufflet 36 (vers le bas comme représenté aux fig. 3 et 6). Puisque le palier à billes radiales 30 est ajusté à force dans l'organe 35 il se déplace avec celui-ci aussi bien que le manchon 27 et entraîne l'organe de commande 21 du fait que la surface de portée 28 du manchon 27 est fixée à l'organe de commande d'entraînement 21, qui est fixée à son tour au rebord 22 par sa surface de portée 20. Comme conséquence, l'organe de commande d'entraînement 21 est mis en compression axiale (voir fig. 6).
La compression sur l'organe 21 provoque la diminution de sa longueur L de la quantité #L et par conséquent, I'augmentation de son rayon effectif de la quantité AR. Cette augmentation de diamètre de l'organe 21 provoque l'entraînement de la courroie 42 à une vitesse linéaire plus élevée.
Cette modification de la vitesse linéaire est transmise par la poulie 40 et le rouleau 44 au film F de sorte que la vitesse linéaire du film est augmentée. Ceci provoque alors l'augmentation de la dimension de la boucle de film 12, donnant ainsi la correction voulue. Cette condition correctrice est graduellement réduite lorsque la distance X augmente. Lorsque la surface 50 atteint sa position normale par rapport à l'orifice 52, l'organe 21 sera également revenu à ses dimensions normales (L et R).
Supposons ensuite que la boucle de film 12 devient trop longue ou trop grande. Dans ce cas, la distance X entre la surface 50 du film F et l'orifice de détection 52 augmente. La pression Pb dans le soufflet 36 diminue par conséquent comme représenté par la relation de la fig. 4. La diminution de Pb provoque ainsi le déplacement de l'organe 35 vers le soufflet 36. Comme décrit ci-dessus, le palier à billes 30, le manchon 27 et l'organe de commande d'entraînement 21 se déplace comme un bloc avec l'organe 35.
Dans ce cas, l'organe de commande d'entraînement d'élastomère 21 est mis en tension axiale. Comme conséquence, la longueur L de l'organe 21 est accrue de la quantité AL et par conséquent son rayon effectif diminue de AR (fig. 6). Ceci provoque l'entraînement de la courroie 32 à une vitesse linéaire inférieure puisque l'arbre 23 est entraîné à une vitesse angulaire constante.
Cette vitesse linéaire inférieure est transmise par la poulie 40 et le rouleau d'entraînement 44 au film F de sorte qu'il est entraîné à une vitesse linéaire inférieure jusqu'à ce que sa condition normale est atteinte; c'est-à-dire la distance pré-réglée ou pré-déterminée X entre la surface 50 du film F et l'orifice 52.
Alors que la description du dispositif a été prévue pour changer la dimension de la boucle 12, on notera que pour la boucle 13, l'orifice 52 est disposé par rapport à la surface extérieure du film F. Dans ce cas, si la boucle 13 devient trop petite, la distance X augmentera et le film sera entraîné à une vitesse linéaire plus lente pour permettre d'augmenter la dimension de la boucle 13. D'autre part, la distance X diminuera lorsque la boucle 13 augmente de dimension, de sorte que le film F sera alors entraîné à une vitesse linéaire plus élevée. Par conséquent, un seul dispositif peut être utilisé ou une pluralité de dispositifs peut être agencée en tandem. Cependant, dans ce dernier cas, chaque dispositif doit être placé par rapport au côté de la bande de matériau qui produira une commande dans la direction correcte pour la condition corrigée.
Même si seules de petites modifications de vitesse d'enroule- ment du film sont possibles (approximativement 2%), de grands changements de position de boucles sont possibles. Ceci est provoqué par l'effet d'intégration du temps qui est obtenu par l'action de la petite augmentation ou diminution correctrice dans la vitesse de la bande sur une longue période de temps.
Bien qu'un organe de commande d'entraînement d'élastomère 21 est représenté comme étant dans un état de tension axiale zéro dans la condition de fonctionnement normal dans la forme d'exécution décrite ci-dessus, on peut remarquer qu'il peut être souhaitable dans certaines circonstances d'actionner l'organe de commande d'entraînement d'élastomère 21 avec une tension axiale compressive dans une condition de fonctionnement normal.