Brevet FR2218607A1 — publié le 19740913

Les bras de lecture pnonographiques sont genéralement des systèmes à pivotement, aios iue le graveur d'enregistrement est un système à translation. Les meilleures conlitions de lecture sont alors obtenues en réduisant au mieux, sur l'ensemble des disques, l'angle variable, mesuré en projection horizontale, que fait le lecteur avec la tangente au sillon. On est ainsi conduit, commen l'illustre i ligure I, à orienter le lecteur dans une direction PT di@erente de la direction PO es passent a Urle distanoe calculée bI de la verticale de pivotement. ors de la lect@re, le frottement du disque en mouvement soos la pointe P léveloppe snr celle-ci une force ' pratiquement tangente au sillon, le aras étant judicieusement canculé. La Fig.re I montre sur la projection horizontale OPT du bras que la foroe F produit perses composentes, radiale Fr et longitudinale Fl, deux xoments de rotation le premier par rapport a l'axe vertical V, avec un bras de levie bI le second par rapport - Faxe horizontal H, avec un bras le levier b2 je dernier moment parasite réduit la fo@ce d'appui du lecteur, ou l'accroît, suivsnt que la pointe es située dlus bas ou plus haut que l'horizontale de pivotement.Un calcu elementaire montre que cet@e alteration le is force d'appui lépen@ d@rectement du rapport entre le bras de levier b2 et la longueur du bras prejetée OP=a. et ex et parasite pourra aonc être rendu négligeable si la construction du oras prévoit d'annulet sensiblement ce rapport, e'est-à-ire en pratique e le rendre iniérieur a 0,04 environ pou un bras de naute précision. Par contre, le @oment @ù au bras de levier bI est un moment centripète imposé par les conditions Je lecture, et que l'on ne peut que compenser. Cette compen s@5on est d'autant plas nécessaire que le bras est de pius haute qualite et de plus naute sensioilite, notamment en ce qui concerne les faibles valeurs de frottement d'articulation et de jeux, permettant à leur tour de faibles forces d'appui. La solution est donc recherchée principaliient parmi les dispositifs sans contact mécanique, et notamment les dispositifs magnétiques. Pour obtenir un couple, on utilise communément la tendance qu'ont deux directions magnétiques à swaligner dans un champ ou deux aimants à aligner leurs directions d'aimentation Nord Sud. Le couple est alors produit par une action que l'on peur qualifier du premier ordre, attractive ou répulsive, avec variation de distanee des pôles ou entrefer, ilfustrée par de nombreux dispositifs galvanométriques, moteurs, coupleurs, etc...Ces dispositifs comportent essen tiellement un rotor ou équipage no bile monte sur un axe matérialisé par deux points et s'adaptent donc directement aux bras se lecture conventionnels, articulés autour d'un axe vertical matérialisé également. Or, dans le cas s'une réalisation de haute précision, il est avantzgeux de remplacer les quatre points de frottement correspondant aux deux axes, par un pivotement sans jeu autour d'un point unique, matérialisé par exemple par une pointe logée dans une creusure, ou une petite bille logée entre deux creusures. Les dispositifs connus ne donnent alors pas satisfaction dans cette construction appelée unipivot. On ne peut en effet imaginer que le dispositif puisse présenter une symétrie parfaite. Même avec une construction très soignée, il laut compter avec des dissymétries obligées provenant par exemple: d'un positionnement imparfait de l'enssmble de la table, dont l'norizontabilité rigoureuse n'est pas utile par ailLeurs dans une construction unipivot. des variations de la hauteur le la pointe sur le disque. des oscillations pouvant provenir de causes extérieures , ou simplement d'un ensemble pateau disque mmparfait. Or, le principe d'action magnétique déerit ci-dessus, et que nous avons appelé du premier ordre, place le partie @obile, c'est-à-dire le bras, en posi- tion d'éqniliore instable, que l'action soit attractive ou répulsive. L'expé- rience confirme que l'axe vertical dont un seul point est matérialisé, tend systematiquement N aggraver la dissymétrie de sa position et à subir des moments parasites incontrôlables et intolérables. ma présente invention apporte une solution simple et pratique permettant de compenser magnétiquement, sans contact, un cras Je lecture, môme s'il est unipivot, tout en préservant la staoilits de son équilibre et en lui conférant des aantages supplémentaires. Jans la présente invention, le couple est obtenu par auLoins deux pièces magnétiques présentant en permanence un axe géométrique commun et un axe magné- tique commun, tous deux colnoidant avec la verticale théorique du pivot. Le couple se produit sans efiet direct de rapprochement d'éloignement par attraction ou révulsion des laces en regard , mais sous l'efîet d'un paramètre du second ordre.Ce parqamètre est ì'éc-rt angulaire entre les deux pièces, qui présentent u et effet une issymétrie étudiée. La description qui sait illustre cette construction dans des cas particuliers non limitatifs, et apporte des prévisions complémentaires. Dans 'exemple de la figure 2, le bras Je lecture est porteur 5 sa partie supérieure d'une plaquette dont ltaxe géométrique et l'axe magnétique NS coïncident avec la verticale V du pivot 0. Un support fixe par rapport à ce pivot maintient a distance une autre plaquette dans les mômes conditions de symétrie. Les plaquetses présentent dans le Plan horizontal des faces en regard sensiblement identiques, mais non circulaires, et peuvent, grâce a cette dissymétrie présenter un écart angulaire. L'action magnétique entre ces deux pièces se décompose en deux actions distinctes - Une action ordin@sire du premier ordre dirigée suivant l'axe vertical, dont le seul effet est de modifier l'appui sur le pivot. - Une action de second ordre dont l'effet est le couple de compensation recher cné, lié à l'écart angulaire. On vérifie expreimentalement que ce principe d'action n'altère pas: la stabilité de l'équilibre du bras, même avec un pontage imparfait, des oscillations parasites, et un mauvais aplomb de l'ensemble. La force d'appui de la pointe de lecture reste stable également. La figure 2, pour être complète a dù représenter le dispositif en choisissent notamment uil empfzcement sur 1 e bras, un profil d'aiment, des sens d'ai- mantation. Ces choix ne sont pas obligatoires, et en particulier l'ensemble peut être placé sous le bras, les aimantations ne sont pas obligatoirement permanentes, l'une pouvant par exemple être induite par l'autre par ferromagnétisme, et les sens d'aimantation peuvent être opposés, sauf si l'une des pièces est un matériau ferromagnétique. Le profil horizontal des pièces peut aussi être différent , la figure illustrant seulement une symétrie d'ordre deux, c' estrà-dire. superposant le profil à lui-même parrotation d'un demi-tour= En pratique, la symétrie peut être portée aux ordres trois et quatre permettant encore une compensationsur une plage angulaire de lBordre de 25 degré correspondant aux plus grands disques. Un profil carré peut en effet encore convenir. Les choir effectués sur la ligne 2 apportent cependant divers avantages - La situation au-dessus du bras utilise une place disponible et facilite l'accès - Le profil rectangulaire est une force simple se logeant aisément dans la direction du bras et son degré de symétrie 2 laisse la r us grande latitude de réglage angulaire de la pièce fixe. - L'identité des sens d'aimantation correspond à un vieillissement minimum par désaimantation. Elle permet une longueur entre faces pôlaires très réduite donnant éventuellement aux pièces l'aspect représenté sur la figure.2, de plaquettes aimantées dans le sens de ltépaisseur. En outre cumulée avec un dispositif situé au-dessus du bras, elle apporte une réduction considérable de la oharge du pivot, donc du frottement de pivotage. A partir des dispositions préférentîeîles précitées, on comprendra mieux les avantages supplémentaires résultant des dispositifaagnCtiques, et spécialement g de l'invention intéressant aussi bien les bras sur dux axes que les bras uni pivot, et concernent notamment le réglage du couple compensateur et de la charge de l'articulation. Le sens de variation du couple en fonction de l'angle peut être cnoisi dans le sens correspondent de la variation de la force centripète murant la lecture.On sait que celle-ci, creée par la vitesse de defilement du sillon, décroît lorsque le lecteur se rapproche du entre du disque. eue les aimantations soint de même sens ou non, il existe toujours une région ou llai- mant fixe réalisera une décroissance durant 'a lecture. Le sens Je variation étant convenabliement choisi, une compensation plus exacte peut encore être réalisée par une position précise de la pièce fixe, ainsi que par la forme des extrémités des deux pièces. En pratique un profil rectan- gulaire dont la lorEueur est ajustée au voisinage du double de de la largeur, peut donner des résuitats convenables en orientant l'aimant mobile suivant le bras et l'aimant fixe sensiblement perpendiculaire à la direct ion pivot-plateau. Enfin, le couple parasite à compenser étant un couple de frotteeent, sa variation suit la variation ce la force d'appui de la pointe de lecture. Cette force étant généralement ajustable sur les bras de haute qualité, il peut en être de môme du couple compensateur en agis@ant simplement comme le suggère la figure 2, sur l'écartement moyen des faces en vis à vis ; en pratique il suffit de prévoir une course de jUelQues dillimètres. Toutefois un effet analogue peut être obtenu par intervention d'une pièce supplementaire aimantée au ferromagnétique. ma charge du pivot étant la somme algébrique le la force de pesanteur et de la force magnétiaue, peut être choisie d'après les lois connues du magnétisme, faisant interveair les intensites d'aimantation, les surfaces moyennes en regard et leur espacement moyen. n pratique deux aimants permanents présentant une surface moyenne en vis à vis de I à 2 cm2 et espacés de I à quelques millimètres peuvent compenser la plus grande partie du poids d'un bras, et par suite amélio rer notablement la quallté de son pivotement. L'invention comporte encore des perfectionnements intéressant aussi bien les bras conventionnels que les oras unipivots L'action magnétique restera symétrique et invariable malgré un écartement très réduit des pièces magnétiques, l'empilement de disques sur un chargeur et de notableimprécisions de montage et mouvements parasites du bras, grâce à la double condition suivante Les faces en vis à vis doivent conserver un écartement invariable en tout point et une surface en regard constante. Selon un perfectionnement da l'invention l'écartement est rendu partout invariable en obligeant la surface mobile en regard de la surface fixe à se déplacer sur elle-même, c'est-à-dire en lui donnant une forme -cylindrique axée sur l'axe horizontal de rotation H dans le cas d'un bras con ventionnel représenté sur la figure 2 a -6phérique centrée sur le point d'articulation o dans le cas d'un bras unipivot. Dans les deux types de construction, et afin de rendre l'écartement partout minimum, la face fixe en regard de la face mobile peut à son tour présenter une courbure, conjuguée de celle en vis à vis. Cette variante est , dans le cas d' un bras unipivot, un perfectionnement supplémentaire qui permet par mise en contact des faces une parfaite immobilisation du bras avec emboltese nt et donnant toute sécurité pour le transport. Pour satisfaire la seconde exigence de la double condition énoncée, la sur ne face mobile, en se déplaçant sur elle-même/pourra déborder le contour de la surface en vis à vis si les deux pièces ont été prévues de dimension suffisamment différente. La figure 2a et pb illustre aussi ce perfectionnement, en prévoyant à titre d'exemple non limitatif une pièce fixe un peu plus étroite que la pièce mobile. REVENKICATIONS I - Bras de lecture phonograpnique comportant un dispositif magnétique de compensation des moments parasites résultant du frottement de la pointe sur le sillon et de la géometrie de construction du bras, caractérisé par au moins deux pièces magnéviques en fegard et en mouvement relatif, présentant en permanence un axe magnétique commun, et un axe géométrique com"iun dont l'or-dre le symétrie n'excède pas 4, tous deux coinciiant avec la verticale de pivotement. 2 - Bras de lecture selon la revndication I, dont le dispositif magnétique est lacé à la la partie supéricu e du bras et comprend deux aimants permanents de même sens d'aimantation , l'un solidaire du bras, l'autre rattacne au bâti fixe du hongraphe, les formes et lss dimensions des pièces ainsi que leur écarte ment étant déterminés por obtenir les eifets quantitatifs désirés pour diverses forces d'appui et pour l'ensemble des diamètres des spires gravées. 3 - Bras de lecture suivant l'une quelcoxque des revendioations I ou 2 caractérisé en ce que les pièces magnétiques présentent autour de leur axe vertical un proiil horizontal de symetrie d'orare 2. 4 - bras de lecteur suivant lune quelconque des revendications I à 3 caracterise par des faces magnétiques en regard dont les dimensions sont diffé- rentes. 3- Bras le lecture suivant l'une quelconque des re@endications I à 4, articulé par deux axes concourants, caractérise en ce que la face de l'aimant mobile en regard de l'aimant fixe est voisine d'une portion de cylindre axé sur l'horizontale de pivotement. 6 - Bras de lecture saivant l'une quelconque des revendications I à 4 articulé autour d'un unique point atériel caractérisé en ce que la face de l'aimant mobile en re0-ar e l'aimant fixe est voisine d'une portion le sphère centrée sur le oint d'articulation. 7 - Bras de lecture suivant l'ane quelconque les revendications I à 6, et présentant entre lcs faces en regard un écartement sensiblement uniforme. 8 - Bras de lecture suivant l'une quelconque des revendica-ions I à 7, où les pieces magnétiques peuvent être amenées en sontact et immobiliser l'articulation. 9 - Bras de lecture suivant l'une quelconque des revenåications I à 8, caractérisé en e que la distance verticale entre la pointe de lecture et l'horizontale de pivotement qui, de manière connue, dolt être modére, n'excède pas 4 % de la longueur du buas, comptée horizontalent de la poite à la verticale de pivotement.