Brevet FR2254087A1 — publié le 19750704

La présente invention se réfère aux appareils de lecture de disques phonographiques à commande automatique du bras de lecture. On sait que dans ces appareils la manoeuvre du bouton de mise en marche alors que le bras repose sur son support latéral usuel, ne provoque pas seulement la rotation du plateau porte-disque, mais en outre déclenche un mécanisme qui soulève le bras de son support le fait tourner d'un angle approprié pour l'amener au-dessus de la première spire du disque, puis l'abaisse sur celui-ci et l'abandonne afin qu'il puisse suivre librement ce sillon. Bien entendu des moyens permettent de régler l'amplitude angulaire du déplacement du bras en fonction du diamètre du disque intéressé. Les mécanismes du genre en question comportent en général un système relativement compliqué de cames, de bras et de butées, qui encombre considérablement l'espace situé au dessous de la platine de l'appareil et dont le fonctionnement est assez délicat. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et à permettre d'établir un appareil du genre en question dans lequel la commande du bras soit assurée par des moyens électriques et/ou électromagnétiques d'encombrement très réduit et de fonctionnement absolument sur. Conformément à l'invention le soulèvement et l'abaissement du bras sont assurés par un dispositif électromagnétique, préférablement constitué par un électro-aimant à noyau mobile, tandis que sa rotation est commandée par un système moteur à deux enroulements antagonistes mobiles ou fixes à actions décalées agissant sur un même équipage aimanté fixe ou mobile. Le système moteur précité peut être réalisé sous une forme s'apparentant à l'une des dispositions utilisées dans les appareils de mesures électriques. On peut par exemple établir les deux enroulements à la façon des cadres d'un logomètre, étant noté que dans le présent cas il est éventuellement avantageux de maintenir les cadres fixes et de prévoir l'aimant mobile. Il est également possible de mettre en oeuvre une construction analogue à celle des appareils à fer doux en associant à chaque bobine sa palette fixe et sa palette mobile. On peut toutefois avoir avantage à ce que l'une au moins de ces palettes comporte une aimantation permanente, la bobine correspondante étant prévue pour créer dans la palette non aimantée une induction supérieure à celle que l'aimant y détermine. Pour régler l'angle de rotation du bras l'on peut agir sur l'intensité du courant dans l'une des deux bobines. En vue d'améliorer la précision en dépit des résistances parasites, il est possible d'associer au système moteur une sorte d'encliquetage magnétique constitué par un aimant coopérant avec des repères qui tendent à déterminer une série de positions relatives entre eux-mêmes et l'aimant, lteffort de retenue ainsi engendré étant prévu assez faible pour ne pas gêner le système moteur quand celui-ci se trouve encore éloigné de sa position d'équilibre, mais intervenant au contraire pour mieux fixer celle-ci quand il s'en est suffisamment rapproché et que le couple qu'il applique au bras est devenu relativement réduit. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en plan d'un appareil de lecture de disques phonographiques comportant application de l'invention. Fig. 2 est une coupe verticale de détail correspondant au voisinage de l'articulation du bras lecteur. Fig. 3 est une vue en perspective reproduisant une partie de fig. 2, savoir la piste de levée du bras et le galet correspondant porté par celui--ci. Fig. 4 est une coupe d'une première forme d'exécution d'un système moteur de commande de l'orientation du bras. Fig. 5 et 6 indiquent deux variantes d'un tel dispositif. Fig. 7 est une coupe d'un dispositif destiné à mieux fixer les diverses positions possibles du bras au dessus du bord du disque. Fig. 8 montre en coupe un interrupteur commandé par la descente du bras dans son support. Fig. 9 montre un exemple de schéma électrique général. On a schématiquement représenté en plan en fig. 1 un appareil de lecture 1 comportant application de l'invention. On aperçoit en 2 le plateau porte-disque tournant et en 3 le bras lecteur. Ce dernier a été figuré à sa position de repos pour laquelle il repose sur un support fixe 4 et lton a indiqué en 3a 3b, 3c les positions que ce bras prend lorsqu'ici se trouve au droit de la première spire d'un disque respectivement de 30cm, 25cm et 17cm, tandis que la po sition 3d correspond à la spire intérieure d'arrêt du disque. Comme montré en fig. 2 le bras 3 est articulé transversalement en 5 sur l'arbre vertical 6 d'un système moteur 7 dont on décrira le détail plus loin. On a indiqué en 8 des roulements propres à supporter l'arbre 6 à partir du système 7, lequel est lui-même fixé à la platine 9 de l'appareil de toute manière appropriée, par exemple à l'aide d'une équerre latérale telle que 10. Le système moteur 7 a pour rôle d'amener le bras 3 de sa position de repos à'une quelconque des positions de départ 3a, 3b, 3c, puis de lui laisser suivre le sillon du disque et enfin, quand la lecture de celui-ci est terminée, de ramener ledit bras de la position 3d à la position de repos. L'appareil 1 comprend encore un électro-aimant de levée 11, comprenant un noyau 12 mobile dans l'alésage d'une carcasse 13 portant un enroulement d'excitation 14, l'ensemble étant entouré par un étrier en fer doux 15, perforé pour le passage du noyau et destiné à assurer la fermeture au circuit magnétique. Le noyau 12 se prolonge en direction du haut par une colonnette 16, de même diamètre, mais faite en métal non magnétique (laiton par exemple), cette colonnette portant à son extrémité supérieure une piste 17 en forme d'arc de cercle (voir aussi fig. 3) sur laquelle peut rouler un galet 18 monté à rotation dans une chape 19 solidaire de la face inférieure du bras 3.On a prévu des moyens appropriés pour empêcher que l'ensemble 12-16-17 ne puisse tourner autour de l'axe de la bobine ;- dans l'exemple figuré 'étriper 15 porte un doigt 20 (fig. 2) qui s'engage dans une rainure latérale 16a de la colonnette 16. Enfin I'électro-aimant est fixé à la platine 9 de toute façon convenable, par exemple par le moyen d'une équerre 21 solidaire de ltétrier 15. L'alésage de la carcasse 13 est enduit dtune couche d'huile de silicone propre à former amortisseur des déplacements de l'ensem- ble mobile 12-16-17. Fig 4 montre en coupe une forme d'exécution possible du système moteur 7. Ici celui-ci comprend un stator annulaire 22, fait en métal magnétique doux massif ou feuilleté et un rotor 23 établi en un matériau pour aimants permanents, par exemple en ferrites ap propriées. Le stator 22 est encoché pour recevoir deux enroulements 24 et 25 décalés d'un angle quelque peu supérieur à celui des deux positions extrêmes 3a et 3a de fig. 1. par exemple d'environ 450 Quant au rotor 23, il est fortement aimanté tranversatement. On comprend que lorsqu'on excite seul l'enroulement 24, ou enroulement sélecteur, l'axe d'aimantation NS du rotor tend à's'orienter suivant la direction OA perpendiculaire au plan de cet enroulement. De même, si l'on excite seul l'enroulement- 25, ou enroulement anta goniste, l'axe NS s'oriente suivant OB (le sens du courant dans 25 étant choisi de façon que l'angle AOB soit inférieur à 1800). Si les deux enroulements sont excités simultanément, l'axe AS prend une orientation intermédiaire telle que celle indiquée, et qui dépend du rapport des intensités d'excitation respectives. On conçoit donc que si l'on applique à 24 une intensité invariable, l'on peut déterminer l'orientation de NS en agissant sur l'intensité qui parcourt 25. On verra plus loin comment l'on peut y parvenir. Bien entendu l'on pourrait en variante prévoir fixes la pièce ou noyau 23 et le stator 22, alors non encoché, en ménageant entre eux un entrefer suffisant pour que les enroulements 24 et 25 puissent s'y déplacer à la façon de deux cadres solidaires l'un de l'autre. L'on aurait alors l'analogue de l'appareil de mesure dit logomètre à cadres mobiles, la disposition de fig. 4 pouvant être qualifiée de logometre à cadres fixes et à noyau tournant. Il est à peine besoin de dire que dans l'un et l'autre cas le stator pourrait être aimanté et le rotor ou noyau être fait en métal doux. Fig. 5 indique une autre forme de réalisation du système mote#ur 7. Ici l'on utilise deux éléments dont chacun est établi à la façon d'un appareil de mesure du type dit à palette mobile. L'élément représenté en fig. 5 comprend une bobine 26 co-axiale à l'arbre 6, la carcasse 27 de cette bobine portant une palette 28 en métal magnétique doux orientée vers l'axe. L'arbre 6, qui est fait en métal non-magnétique (laiton ou bronze) porte de son coté une palette correspondante 29. Quand la bobine 26 est excitée, les deux palettes 28 et 29 s'aimantént de façon identique et se repoussent en entraînant l'arbre 6.On conçoit qu'en disposant convenablement l'un au dessus de l'autre un élément sélecteur suivant fig. 5 et un élément antagoniste convenablement orienté, l'on puisse obtenir le même résultat qu'avec le système suivant fig. 4, savoir d'orien- ter l'arbre 6 en fonction de l'intensité injectée dans la bobine antagoniste. Fig. 6 montre comment l'on peut augmenter le couple dans un système à deux éléments suivant fig. 5. On retrouve ici la bobine 26 avec sa carcasse 27, mais au lieu d'une seule paire de palettes fixe et mobile, on en a prévu deux, ce qui aboutit à doubler les ef forts de répulsion. En outre la palette mobile 30 de chaque paire n'est plus en métal doux, mais bien en matériau pour aimants per manents et elle est aimantée dans un sens tel qu'elle soit repoussée par la palette fixe 28. Cette disposition exige évidemment que l'in duction créée par la bobine 26 dans la palette fixe 28 soit supérieure à celle que l'aimant permanent 30 peut y déterminer pour la position de rapprochement maximal, mais sous cette réserve elle assure un couple énergique, ce qui est essentiel. Il va sans dire que les rôles pourraient être échangés et que l'aimant permanent pourrait constituer la palette fixe, la palette mobile étant en métal doux. Avec tous les systèmes moteurs sus-décrits, la précision d'orientation du bras dépend d'une part des résistances de frottement, d'autre part de l'importance des couples mis en jeu. On réduit les résistances en montant l'arbre 6 dans des paliers de bonne qualité, par exemple à billes, et l'on obtient des couples élevés en mettant en jeu de fortes intensités dans les deux enroulements ou bobines, ce qui est facile quand on dispose d'un amplificateur de puissance notable, puisque celui-ci est au repos pendant le positionnement du bras et qu'on peut donc utiliser dans le dispositif moteur le maximum de courant prévu pour son alimentation sans avoir à prévoir une source séparée. Il est toutefois possible d'améliorer encore la précision sans recourir à des butées mécaniques en utilisant un dispositif du genre indiqué en fig. 7.Sur l'arbre 6 l'on a monté un petit aimant transversal 31 qui tourne ainsi à l'intérieur d'un anneau 32 en métal doux. Sur la paroi interne de cet anneau l'on a prévu trois petits bossages 33, 34, 35 (par exemple sous la forme de vis en acier doux rapportées) qui tendent à arrêter l'aimant quand l'extrémité correspondante de celui-ci passe en face d'eux. Chaque bossage est disposé de manière à ce que la position qu'il tend à imposer à l'aimant 31 corresponde à l'une des positions 3a, 3b, 3c du bras 3 (voir fig. 1) et il est d'autre part suffisamment peu marqué pour ne pas bloquer l'arbre 6 quand le bras doit parvenir à une position autre que celle qu'il tend à déterminer. Ainsi, au voisinage de la position d'orientation correcte, alors que le couple résultant appliqué au bras est très faible, le dispositif d'aimant auxiliaire et de bossages intervient pour mieux fixer la position d'arrêt réelle. On notera que dans le cas de fig. 4, les bossages peuvent être directement prévus à l'intérieur du stator 22, ce qui- dispense du système auxiliaire de fig. 7#, le noyau ou rotor aimanté 23 jouant alors le rôle de l'aimant 31. Fig. 8 indique une forme d'exécution d'interrupteur commandé par l'abaissement du bras lecteur dans son suppport pour couper le moteur d'entraînement de l'appareil, ce qui, ainsi qu'on le verra plus loin, simplifie considérablement les circuits de commande automatique. Comme montré, le bras 2 porte un téton isolant 36 orienté en direction du bas et qui, lorsque le bras s'engage dans son support 37, vient écarter deux lames de contact 38 portées par un petit socle isolant 39 et normalement appliquées l'une contre l'autre, l'ensemble de ces deux lames étant monté en série dans le circuit du moteur. Les lames 38 peuvent être prévues sous une forme très légère de manière à ne pas imposer au bras 2, une réaction qui gênerait son abaissement à fond dans le support 37. Fig. 9 représente un exemple de schéma général de commande utilisant les éléments décrits plus haut. On y retrouve les deux enroulements 24 et 25 de fig. 4 ainsi que#l'enroulement d'excitation 14 de fig. 2. On a représenté en 40 une source de courant continu quelconque, qui peut en fait être constituée par celle alimentant l'amplificateur associé à l'appareil, si cet amplificateur est suffisamment puissant. Quand on actionne le bouton de mise en marche 41, on envoie le courant dans l'enroulement 42 d'un relais I, cet enroulement étant associé à un condensateur 43 propre à assurer le retard à la coupure. Le relais I ferme un contact 44 qui, par un conducteur 45, alimente un commutateur 46 à trois positions.A chacune de ces positions est associée une résistance principale 47a, 47b, 47c et une résistance réglable de faible valeur 48a, 48b, 48c. Ces trois branches aboutissent à un autre conducteur 49, lequel est lui-même relié à l'entrée de l'enroulement 25, la sortie de celui-ci aboutissant à un conducteur 50 lui-même relié au pôle positif de la source 40. Le conducteur 45 est relié d'autre part à un contact 51, normalement fermé, faisant partie d'un second relais Il dont l'enroulement de commande a été référencé 52. Ce contact 51 relie au repos le conducteur 45 à un conducteur 53 qui aboutit à l'enroulement 24, l'autre extrémité de celui-ci étant également reliée au conducteur 50. On comprend que dans ces conditions la manoeuvre fugitive du bouton 41 amorce le relais I qui reste fermé pendant un temps déterminé (par exemple cinq secondes). Le conducteur 45 est mis sous tension en même temps que le conducteur 53. Les deux enroulements 24 et 25 sont donc excités, le second l'étant toutefois à travers celle des branches de résistance choisie par le commutateur 46. En même temps le conducteur 55 alimente la bobine 14. Donc le bras est soulevé et est amené à la position sélectivement choisie par le commutateur 46. Puis le relais I se désexcite et le bras retombe sur le disque, cette retombée étant freinée par la couche d'huile de silicone prévue autour des noyaux 12 et 16 de fig. 2. Du fait que le bras a quitté son support, les contacts 38 de fig. 8 se sont fermés et le moteur FI s'est mis en marche.Donc l'appareil fonctionne normalement. Les résistances variables 48a, 48b, 48c permettent le réglage précis des positions du bras en dépi#t des tolérances de fabrication et de montage. Si pendant la marche on désire pour une raison quelconque soulever le bras sans le déplacer, on manoeuvre le bouton 57 qui, par le commutateur 56, relie llentrée de l'enroulement 14 à un conducteur 58 lui-même relié au pâle négatif de la source. En manoeuvrant en sens inverse le bouton 57, on fait retomber le bras sur le disque qui n'a pas cessé de tourner. Quand on désire arrêter l'appareil en ramenant le bras sur son support, on actionne un autre bouton 59 qui excite l'enroulement 52 du relais Il. A cet enroulement sont associés un condensateur 60 monté en parallèle avec lui et une résistance 61 branchée en série avec l'ensemble, de sorte que ledit relais comporte un léger retard à la fermeture et un retard important à l'ouverture. Le relais Il comprend, outre le contact 51 sus-mentionné, qui travaille à l'ouverture, un second contact 62 travaillant à la fermeture pour relier directement l'entrée de l'enroulement 25 au pâle négatif par le conducteur 58, ltenroulement 24 étant mis hors circuit par ouverture du contact 51.Cet enroulement 25 agissant seul sous pleine intensité tend ainsi à ramener le bras lecteur au dessus de son support, mais avecun léger retard en raison de la présence de la résistance 61. Toutefois le bouton 59 excite également l'enroulement 63 d'un troisième relais III qui comporte un contact unique 64 formant commutateur à deux positions. La partie mobile de ce.contact est reliée par un conducteur 65 avec le plot de repos du contact 54 du relais I. Comme lors de l'actionnement du bouton 59 le relais I n'est pas excité, ce conducteur 65 est ainsi relié au conducteur 55. Lors de l'excitation du relais III le contact mobile 64 relie le conducteur 65 à la ligne#négative, ce qui a pour effet de faire fonctionner l'enroulement 14 de levée du bras. Le relais III comporte un condensateur de retard 66 en parallèle sur son enroulement 63, ce condensateur assurant un retard à ltu̲- verture du même ordre que celui du relais Il ; il n'est prévu aucune résistance en série, de sorte que le relais III obéit sans retard au bouton 59. Dans ces conditions lors de la manoeuvre du bouton 59 le relais III fonctionne immédiatement pour soulever le bras du disque, tandis que le relais Il n'intervient qu'un peu plus tard pour commander le retour du bras au-dessus de son support. Quand on cesse d'actionner le bouton 59, les deux relais Il et III reviennent au repos au bout du temps prévu, de sorte que le bras s'abaisse pour reposer dans son support en ouvrant les contacts 38 et en arrêtant le moteur M. Le schéma de fig. 9 comprend encore un interrupteur de fin de course 67, qui peut être celui généralement prévu dans les appareils de lecture à ceci près qu'il fonctionne à l'inverse, c 'est-à-dire pour se fermer lorsque la lecture du disque est terminée. Cet interrupteur 67 est monté en parallèle sur le bouton 59 par l'intermédiaire du conducteur 58 précité et d'un autre conducteur 68 qui aboutit au conducteur de liaison 69 reliant le bouton 59 à l'enroulement 52 du relais Il. Comme le montre la description qui précède, le schéma de fig. 9 assure bien tous les déplacements nécessaires du bras à la volonté de l'usager et automatiquement en fin de lecture du disque. On peut encore remarquer que les divers enroulements ou bobines ainsi que les relais peuvent en pratique s'accommoder sans inconvénient de variations de tension notables, de sorte que l'alimentation n'exige aucune espèce de régulation et peut au besoin être tirée directement à partir d'un réseau à tension irrégulière. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne. sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend notamment. que le schéma de fig. 9 n'a été donné qu'à titre d'exemple et qu'il serait facile d'en imaginer beaucoup d'autres susceptibles d'assurer le même fonctionnement général. On pourrait également mettre en oeuvre d'autres genres de systèmes moteurs à deux enroulements et à résistances de réglage pour permettre le positionnement correct du bras lecteur et son retour en position de repos. REVENDICAT IONS 1 - Appareil de lecture de disques phono graphiques , caractérisé en ce que le soulèvement et l'abaissement du bras sont assurés par un dispositif électroiriagnétîque, tandis que sa rotation lors de la mise en marche et de l'arrêt est commandée par un système moteur à deux enroulements antagonistes mobiles ou fixes à actions décalées agissant sur un même équipage fixe ou mobile, de façon à imposer sélectivement au bras l'une de plusieurs orientations prédéterminées. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif électromagnétique de soulèvement et d'abaissement du bras est constitué par un électro-aimant à noyau mobile. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système moteur comprend deux enroulements qui tendent à imposer au bras lecteur respectivement deux orientations faisant entre elles un angle au moins égal à celui qui sépare la position de repos du bras de sa position de départ correspondant au disque de plus petit diamètre, tandis qu'il est prévu des moyens pour régler le rapport des intensités circulant dans ces deux enroulements de manière à imposer au bras toute orientation désirée. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le système moteur est établi suivant une disposition s'apparentant à celle des appareils de mesures électriques. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le système moteur est établi à la façon d'un logomètre. 6. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le système moteur comprend un stator annulaire rainuré renfermant deux enroulements convenablement décalés et un rotor aimanté trans vers aIe ment 7. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le système moteur comprend deux éléments à bobine axiale et à palettes aimantables fixe et mobile. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que dans chaque élément l'une des palettes est aimantée de façon permanente. 9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens magnétiques qui tendent à retenir faiblement le bras à chacune des positions correspondant aux divers diamètres de disques, de façon que sans être arrêté à une orientation incorrecte, ce bras soit mieux centré à celle que le système moteur tend à lui imposer. 10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, avec commande du dispositif électromagnétique et du système moteur par l'intermédiaire de relais appropriés, caractérisé en ce qu'il y est prévu des. moyens pour retarder la mise en marche du système moteur par rapport à celle du dispositif électromagnétique lors du retour du bras à partir du disque. 11. Appareil suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'il comporte un interrupteur, normalement fermé, mais qui s'ouvre quand le bras descend sur son support, cet interrupteur étant inséré dans le circuit du moteur électrique de l'appareil.