Brevet FR2214191A1 — publié le 19740809

La présente invention concerne un dispositif pour l'en trafnement d'un plateau circulairej notamment d'un plateau de tourne-disques. Depuis les débuts du phonographe, on a utilisé de nombreux systèmes pour mettre en mouvement un plateau portedisque. On a d'abord utilisé une manivelle actionné à la main, puis successivement un moteur mécanique remonté à l'aide d'une clé et un moteur électrique toujours de plus en plus perfectionné Les techniciens ont essayé par tous les moyens, d'une part, de supprimer les vibrations dues aux différents-éléments nécessaires à la transmission du mouvement et, d'autre part, de réduire au maximum les variations de vitesse du moteur. Le pr#emier phénomène est ce que l'on appelle le "rumble" qui est le bourdonnement parasite produit dans-le haut-parleur par la vibration du moteur. Quel que soit le soin apporté à la liaison entre le moteur et le plateau on ne peut pas éliminer cotplètement- le rouable du fait des différentes pièces en mouvement et de la liaison mécanique entre le moteur et le plateau. Ainsi, lorsqu'on utilise une courroie comme intermédiaire entre le moteur et le plateau, la vitesse de rotation du plateau peut varier par le simple fait d'un changement de longueur même minime de la courroie d'entrainement sous l'effet, par exemple, de la température ou d'un fonctionnement prolongé de la platine tourne-disque. Tous ces phénomènes parasites contribuent à dégrader la bonne transmission du son vers l'amplificateur par l'intermé diapre de la cellule de lecture. La présente invention crée une structure automotrice d'entraînement particulièrement simple et permettant d'éliminer les différents problèmes énoncés ci-dessus. Conformément à une première réalisation de l'invention, le dispositif pour l'entra#nement d'un plateau circulaire est caractérisé en ce qu'il comporte un rotor constitué par ledit plateau et un ensemble formant stator, ledit rotor comportant au moins une couronne conductrice formant induit et disposée sur sa périphérie ou près de sa périphérie, ledit ensemble stator comprenant au moins une paire d'éléments magnétiques dont l'un au moins est relié & une source de courant alternatif polyphasé, ladite paire d'éléments magnétiques formant inducteur et chaque élément étant placé de part et d'autre de ladite couronne conductri ce au voisinage de celle-ci. Conformément. à une seconde réalisation de l'invention, le dispositif pour l'entrainement d'un plateau circulaire est-caractérisé en ce que ledit plateau porte au moins une paire d'éléments magnétiques formant inducteur et placée parallèlement à au moins une couronne conductrice fixe formant induit disposée parallèlement à la périphérie dudit plateau au voisinage de celle-ci. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs aux dessinsannexés. La fig. 1 est une vue en élévation schématique partie en coupe, du dispositif de l'invention. La fig. 2 est une vue de dessous du dispositif représenté schématiquement à la fig. 1. La fig. 3 est une coupe en perspective d'un des bobinages dea fig. 1 et 2. les fig. 4 à 7 représentent des variantes de réalsatiqo de l'ensemble du dispositif de l'invention. la fig. 8 est une vue en élévation, pa#rtie en coupe, dlune autre forme de réalisation du dispositif de l'invention. La fig. -9 est une vue de dessus de la fig. 8. Le dispositif de l'invention tel qu'il est représenté parti- culièrement aux fig. 1 et 2 comporte un plateau circulaire 1 près de la périphérie duquel est montée une couronne circulaire conductrice 2 formant s#aillie en dessous dudit plateau. Bien que cela ne soit pasnécessaire à l'invention, la couronne conductrice 2 est, en général moulée avec le plateau 7 et ltens-emble est constitué en un métal léger conducteur, par# exemple en alliage d'aluminium.L'axe 3 du plateau 1 est monté sur un socle 4 de toute manière- aprropriée et, sur la variante des fig. 8 et 9, le plateau est monté sur un roulement à billes - Trois ensembles de paires de bobinages 51s s 55 sont représentés à la fig. 1. les enroulements des différentes paires de bobinages sont espåcés selon des pas polaires dif f-érents et les bobinages de chaque paire sont disposés de part et d'autre de la couronne en saillie 2.L'ensemble formé par la paire de bobinages 51 est reliée aux bornes 61 -d'une source 6 de courant alternatif polyphasé,et de même les ensembles formés par les paires de bobinages 52 et 53 sont reliés aux bornes 62 et 63 de ladite source. 6. Un dispositif de commitation non représenté est prévu sur la source 6 pour mettre en service l'un ou l'autre -des paires d'enroulements 51s 52 ou 53. Bien que cela ne soit pas représenté, les bobinages de chaque paire peuvent comprendre un premier bobinage relié la source 6 de courant alternatif polyphasé tandis que l'autre bobinage est remplacé par une plaque ferromagnétique. Il i- porte en effet de fermer le circuit magnétique susceptible d' Stre engendré par les différents bobinages. On a représenté à la fig. 3 l'un des bobinages qui sont formés par exemple à partir dtun assemblage de tôles ou d'une carcasse moulée 7 en forme de portion de tore. Le noyau 7 est muni d'encoches 8 sensiblement radiales convergentes vers l'axe 3 du plateau i et ces encoches sont prévues pour recevoir des enroulements 9 dont les extrémités sont reliées à la source 6 comme on l'a vu précédemment. Les enroulements 9 constituent ainsi la partie active d'un bobinage polyphasé. Chaque bobinage forme un inducteur et l'ensemble de deux inducteurs constitue le primaire du moteur, ou partie active, qui reçoit l'énergie électrique et la transforme en énergie mécanique. recueillie par le rotor, ou secon dairelorsque celui-ci est présent dans l'entrefer entre les deux inducteurs. Comme cela est connu, les différents inducteurs reliés à la source 6 induisent un champ magnétique glissant le long de chaque enroulement 9. Dés courants de-Foucanît sont alors induits dans la couronne conductrice 2 qui est ainsi soumise à des forces de laplace entrainant un couple sollicitant la couronne en rotation de sorte que le plateau 1 se met à tourner. chaque paire d'inducteurs a ainsi pour rôle de créer dans l'entrefer un champ magnOtique glissant à une vitesse Vs dite "vitesse de syncnronisme", telle que VS s fP, où f est la fré quence d'alimentation des enroulements des inducteurs, c'est-à-dire la fréquence de la source 6, et P le pas#po- laire des enroulements.En fonctionnement, on observé que l'un des éléments se déplace en translation par rapport à l'autre le déplacement se faisant à une vitesse Va inférieur#e à la vitesse de syncbronisme V-S. Entre la vitesse du champ glissant VS et la vitesse Va du plateau 1 existe la relation g étant par définition le glissement qui dépend de la masse du plateau et des forces de frottements appliqués à celui-ci. La distance des inducteurs par rapport à l'axe du plateau peut entre absolument quelconque. Plus l'on s'écarte de l'axe du plateau, plus la vitesse de translation linéaire est grande et la courbure du moteur réalisé est faible. On disposera donc, de préférence, l'ensemble moteur constitué des inducteurs 5 de la couronne 2 le plus loin possible de l'axe, c'est-à-dire pour l'application particulière à un tourne-disque entre 12 et 16 cm de l'axe. On donne ci-après -un mode de calcul de la vitesse de l'induit par rapport aux inducteurs dané le cas où le rayon de la couronne est de 15 cm et où la vitesse de rotation N du plateau doit être de 33 tours par minute. La vitesse de rotation étant une vitesse angulaire doit être transformée en une vitesse linéaire. On a V = On a ainsi Par conséquent, dans le cas oû le plateau tourne à 33 tours par minute, on a V 50 cm par seconde et Vs devra a être supérieure à cette valeur du fait du glissemen#t g. De plus, comme on l'a vu plus haut, la vitesse de synchronisme V8, c'est-à-dire la vitesse du champ glissant, est reliée d'une part, à la fréquence f de la source 6 et, d'autre part au pas P des différents bobinages. Par conséquent, pour obtenir une vitesse donnée du plateau 1, on peut agir sur ces deux variables et leur variation permet de modifier la vitesse du plateau. De manière à obtenir un réglage de la vitesse du plateau, on peut donc utiliser soit une seule paire d'inducteurs 5 reliée à la source 6 qui est alors une source de courant polyphasé à frein quence variable, on peut également utiliser comme cela est plus particulièrement représenté à la fig. 1 une source de fréquence fixe associée à plusieurs paires d'inducteurs tels que 51 52 53 dont les pas polaires sont différents. Dans le cas d'une source de courant à fréquence fixe en général 50 Hz et d'inducteurs à pas polaire donné, la vitesse V8 est déterminée par le aicul On prévoit, conformément à l'invention d'ajuster la vitesse Va du plateau à une valeur donnée en plaçant le part et d'autre de la couronne 2 au moins une paire d'aimants permanents 10 et il reliés à un dispositif 12, représenté sous forme d'une vis de manoeuvre 13 et d'un écrou 13b, et qui permet dé rapprocher ou d'éloigner au moins l'un des aimants 10 ou 11 par rapport à la couronne 2. Cette disposition permet de freiner plus ou moins la couronne. On obtient de cette manière un réglage fin de la vitesse du plateau. La disposition des aimants permanents 10 et 11 permet aussi d'utiliser une source-de courant 6 ayant une fréquence déterminée pour correspondre à la vitesse la plus élevée que l'on veut donner au plateau. En effet, il suffit d'utiliser la vis de réglage 13 pour rap#procher au moins 11 aimant il et faire varier la vitesse de rotation pour amener le plateau à tourner à des vitesse réduites.Par exemple, on peut déterminer le pas polaire des inducteurs, la fréquence de la source de courant étant fixe, pour que, lorsque les aimants 10, 11 sont le plus éloigné de la couronne 2, le plateau tourne à 45 tours/minute et il suffit de rapprocher les aimants 10, il pour que le plateau soit freiné et tourne à 33 tours/minute, vitesses qui sont les vitesses communément utilisées pour les platines de tourne-disques. les fig. 4 à 7 montrent des exemples de disposition de la couronne conductrice 4 montée à la périphérie ou près de la périphérie du plateau 1, ainsi que des inducteurs 5. Comme on le voit, la disposition de la couronne conductrice 2 est sans influence en ce qui concerne l'invention ; toutefois, la réalisation selon la fig. 7 peut sembler préférable car elle permet de protéger les inducteurs 5 de la poussière ainsi que de tout contact avec l'utilisateur. Cette disposition permet également d'abaisser le centre de gravité de l'ensemble du plateau de manière à obtenir un équilibrage plus aisé. lorsque le dispositif de l'invention est utilisé en liaison avec un disque, on préfère les réalisations selon les fig. 1, 2 et 6 qui permettent d'utiliser des disques de grandeur à peu près quelconque. les fig. 8 et 9 concernent une variante de la disposition selon les figures précédentes. On a représenté à ces figures une couronne circulaire conductrice fixe 15 concentrique au plateau du tourne-disque qui porte ici la référence 16. Dans cette réalisation, des inducteurs 17 et 18 so#nt montés encastrés dans le plateau 16 au moyen d'une colle 19 et on prévoit une masse de rééquilibrage 20 disposée symétriquement aux bobines 17 et 18 par rapport à l'axe du plateau 16. On peut également prévoir que les inducteurs 17 et 18 soient disposés en couronne tout autour du plateau 16, dans ce cas, il n'est plus nécessaire de placer une masse de rééquilibrage. Le plateau 16 comportant les inducteurs 17 et 18 ainsi que la masse de rééquilibrage 20 est monté sur un roulement à billes 21 porté par un socle 22. La partie solidaire du plateau du roulement à b-illes 21 est revêtue extérieurement d'une pellicule isolante et porte un système de bagues conductrices 23. Une liaison électrique relie les bagues conductrices ?3, d'une part, aux inducteurs 17 et 18 par des fils 24 et d'autre part, à une source de courant à fréquence réglable 25 par l'intermédiaire-des fils de liaison 26, et de curseurs 27 glissant sur les bagues conductrices 23. De cette façon, une-liaison électrique est réalisée entre la source 25 et les inducteurs 17 et 18 de sorte que le plateau 16 peut tourner entraîné par un champ glissant. Le principe de fonctionnement de la variante des fig. 8 et 9 est équivalent à celui de la réalisation précédente bien que, dans cette variante, les enroulements soient reliés à la partie tournante et que la couronne circulaire conductrice soit fixe En effet, comme on l'a vu plus haut, seul intervient le déplacement relatif d'un des élements par rapport à l'autre. La variante de réalisation des fig. 8 et 9 peut paraître moins pratique à réaliser que les formes de réalisation des fig. 1 à 7 en raison de la difficulté de l'équilibrage du plateau 16, des inducteurs 17 et 18 de la masse-de rééquilibrage 2c, et du système 26, 27, 24 d'amenée du courant. Elle peut pourtant être préférable dans des applications particulières. Le dispositif d'entraînement selon l'invention est d'un fonctionnement très sûr du fait de la construction extrêmement simple du moteur qui n'utilise aucune pièce #mobile autre que celle que l'on désire entraîner. il n'y a, par conséquent, aucun réglage délicat à effectuer et il en résulte un bas prix de revient. D'autre part, dans l'utilisation préférée à une platine de tourne-disque, la hauteur de la platine peut être extremement réduite, ce qui diminue l'encombrement et peut conduire-à un ensemble de forme particulièrement heureuse. A ce suJet, il importe de constater que la hauteur minimale des platines connues est de 10 à 12 cm alors que, par le dispositif de l'invention, on peut obtenir une hauteur de 3 à 5 cm. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour l'entraînement d'un plateau circulaire, caractérisé en ce qu'il comporte un rotor constitué par ledit plateau, ledit rotor comportant au moins une couronne conductrice formant induit et disposée sur sa périphérie ou près de sa périphérie, ledit ensemble stator comprenant au moins une paire d'éléments magnétiques dont l'un au moins est relié à une source de courant alternatif polyphasé, ladite paire d'éléments magnétiques# formant inducteur et chaque élément étant placé de part et d'autre de ladite couronne conductrice au voisinage de celle-ci. 2 - Dispositif pour l'entraînement d'un plateau circulaire, caractérisé en ce que ledit plateau porte au moins une paire d'éléments magnétiques formant inducteur et placé parallèlement à au moins une couronne conductrice formant induit disposée'paral lèlement à la périphée dudit plateau au voisinage de celle-ci 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque paire d'éléments magnétiques comporte deux bobines reliées à une source de courant alternatif polyphasé 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque paire d'éléments magnétiques comporte une première bobine reliée à une source de courant alternatif polyphasé est une plaque ferromagnétique destinée à fermer les lignes du champ magnétique. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on prévoit supplémentairement un frein magnétique constitué par au moins un aimant permanent relié à un dispositif permettant de le déplacer par rapport à la couronne conductrice. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on prévoit supplémentairement un frein électromagnétique constitué -par au moins un bobinage relié à une source de courant continu et déplaçable par rapport à la couronne conductrice. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bobines sont formées à partir d'un empilage de tôles en forme de portion de tore et munies d'en cocues radiales dirigees vers l'axe du plateau pour recevoir des enroulernents 8 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les-bobInes sont formées è partir d'une carcasse moulée munie d'encoches radiales. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les encoches correspondant à chaque paire d'inducteurs sont écartées d'une manière différente de façon à faire varier le pas polaire d'une paire d'induct#eurs à l'autre. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce que la source de courant alternatif polyphasé, fournit un courant à fréquence réglable.