Brevet FR2334167A1 — publié le 19770701

L'invention concerne les appareils d'enregistrement et de lecture magnétiques qui permettent d'enregistrer avec une grande précision une pluralité de signaux analogiques électriques, par exemple des signaux analogiques de mesure produits au cours d'un vol d'entraînement d'un avion. Les appareils d'enregistrement et de lecture magnétiques de ce type comprennent habituellement deux ensembles de têtes d'enregistrement magnétiques alignées et espacées longitudinalement sur le trajet de la bande magnétique, chaque ensemble comportant sept têtes d'enregistrement, ce qui permet l'enre; gistrement sur quatorze pistes parallèles de la bande magnétique. Ce type d'appareil comprend également deux ensembles de têtes de lecture parallèles, chaque ensemble comportant sept têtes de lecture, ainsi que des moyens pour faire passer la bande magnétique sur les têtes à une vitesse constante. En outre, ce type d'appareil est en général conforme à des normes internationales connues sous le nom de IRIG ou ISO, qui spécifient la distance entre les deux ensembles de têtes d'enregistrement dans le sens longitudinal de la bande, ainsi que la vitesse à laquelle la bande magnétique doit défiler devant les têtes. Dans l'un des types d'appareil, les deux ensembles de tetes d'enregistrement sont montés l'un à caté de l'autre et sont suivis dans la direction du mouvement de la bande par les deux ensembles de têtes de lecture et les moyens d'entratnement comprennent un cabestan entratné en rotation à une vitesse constante. La vitesse de rotation du cabestan est maintenue constante par une boucle d asservissement qui comprend un dispositif de détection de la vitesse de rotation, par exemple un disque denté ou un disque codé optiquement et entrainé en rotation par le cabestan. La bande passe autour du cabestan et est maintenue en contact avec la périphérie du cabestan par un système à succion disposé dans le cabestan.La bande est écartée de la périphérie du cabestan à deux endroits espacés angulairement par deux guides portés sur des roulements à air et passe devant les têtes d'enregistrement et de lecture. Cet appareil de l'art antérieur présente l'inconvénient que la distance minimum entre les deux ensembles de têtes d'enregistrement, ainsi qu'entre les deux ensembles de têtes de lecture, est fixe et, en conséquence, il en résulte que le diamètre minimum du cabestan qui permet le contact de la bande sur la plus grande partie possible de la périphérie du cabestan est relativement grand, par exemple quinze centimètres dans le cas d'un appareil conforme aux normes IRIG ou ISO. Comme la vitesse à laquelle la bande doit défiler est fixe, ce diamètre relativement important du cabestan correspond à une vitesse de rotation relativement faible. Cette relativement faible vitesse de rotation du cabestan rend la boucle d'asservissement, en particulier le détecteur de vitesse, difficile et cher à réaliser.De plus, due à la disposition des ensembles de têtes, la longueur du chemin de bande nécessaire pour l'entourage des têtes est relativement importante, ce qui a un effet néfaste sur le pleurage et le défaut d'obliquité. Finalement, l'utilisation de guides sur coussins d'air et d'un système à vide conduit à un chemin de bande qui n'est pas aussi précisément défini que l'on pourrait désirer et conduit à une complexité indésirable, ainsi qu'à des courts de fabrication élevés. C'est donc un but de la présente invention de réaliser un appareil d'enregistrement et de lecture magnétique sur bande dans lequel les inconvénients signalés ci-dessus ont été éliminés. Selon la présente invention, un appareil d'enregistrement et de lecture magnétique sur bande comprend un cabestan, des moyens pour entrainer en rotation le cabestan à au moins une vitesse constante, des premiers moyens de guidage pour guider la bande magnétique de sorte qu'elle passe autour d'une partie importante de la périphérie du cabestan qui l'entratne en rotation, au moins deux dispositifs d'enregistrement et au moins deux dispositifs de lecture montés adjacents à la périphérie du cabestan et espacés dans la direction de déplacement de la bande et des seconds moyens de guidage pour mettre la bande en contact avec lesdits dispositifs, ledit appareil étant caractérisé en ce que les dispositifs d'enregistrement et les dispositifs de lecture sont intercalés entre eux dans le sens longitudinal de la bande et que le cabestan est prévu pour entratner la bande par l'effet de friction entre la périphérie du cabestan et la bande. Ainsi, la longueur du chemin de bande occupée par les têtes peut, de cette manière, être sensiblement réduite par rapport à celle qui pouvait être obtenue dans les appareils de l'art antérieur, ce qui permet l'utilisation d'un cabestan de plus petit diamètre, améliorant ainsi les paramètres de pleurage et de défaut d'obliquité. En outre, la manière suivant laquelle le cabestan est entratné en rotation est simplifiée, ce qui améliore la précision avec laquelle le chemin de bande est défini, réduisant ainsi le coût de l'appareil. On décrira maintenant l'invention à l'aide de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, cette description étant faite en référence aux dessins ci-joints dans lesquels la fig. 1 est une représentation schématique d'un appareil d'enregistrement et de lecture magnétique selon la présente invention, et la fig. 2 est un diagramme fonctionnel simplifié d'un circuit de contrôle de la vitesse utilisé dans l'appareil de la figure 1. Sur la fig. 1, la référence 10 indique l'appareil d'enregistrement et de lecture magnétique qui comprend un cabestan 12 ayant par exemple un diamètre d'environ six centimètres, ce cabestan étant monté pour tourner sur un châssis 13. Le cabestan 12 est entratné en rotation dans le sens indiqué par la flèche 15, par exemple à une vitesse de rotation de quinze tours par minute, par le système de commande de la vitesse montré sur la fig. 2, ledit système comprenant un moteur électrique à courant continu qui est connecté au cabestan 12 au moyen d'un arbre 16. Un disque optique codé 18 est monté coaxialement sur l'arbre 16 de manière à tourner en meme temps que lui et coopère de manière connue avec une source lumineuse 20 et une cellule photo-électrique 22 disposées respectivement de part et d'autre du disque 18 de manière à produire un train d'impulsions électriques dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre 16, c'est-à-dire en fait du cabestan 12. Ce train d'impulsions électriques est appliqué par l'intermédiaire d'un amplificateur 23 à une entrée 24 d'un détecteur de phase 26 dont l'autre entrée 28 est connectée pour recevoir un train d'impulsions électriques de référence ayant une fréquence prédéterminée par un oscillateur 29.. La sortie 30 du détecteur de phase 26 est connectée au moteur électrique 14 par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 32. Le détecteur de phase 26 produit à sa sortie 30 un signal de sortie dont l'amplitude dépend de la différence de phase entre les trains d'impulsions appliqués à ses entrées 24 et 28 et ce signal de sortie, après amplification dans l'amplificateur 32, modifie la vitesse de rotation du moteur électrique 14 dans le sens qui tend à réduire ladite différence de phase, c'est-à-dire qui tend à maintenir la différence de phase entre les trains d'impulsions, égale à une valeur prédéterminée.Le détecteur de phase 26, le moteur électrique 14, le disque optique 18 et la cellule photo-électrique 22 opèrent comme une boucle d'asservissement en phase qui maintient la fréquence des impulsions fournies par le disque optique 18 et la cellule photo-électrique 22 exactement égale à la fréquence prédéterminée des impulsions fournies par 1'oscillateur 29, maintenant ainsi, de manière précise, la vitesse de rotation du cabestan 12 à une valeur constante. Sur la fig. 1, deux guides cylindriques 34 et 36 sont montés tournants et adjacents l'un l'autre à la périphérie du cabestan 12 sur des arbres 38 et 40 attachés à la platine 13 avec leurs axes respectifs parallèles à l'axe de rotation du cabestan 12. Les arbres 38 et 40 comportent chacun deux flasques espa cées s'étendant radialement vers l'extérieur, lesdites flasques étant disposées aux extrémités axiales opposées du guide porté par l'arbre. Sur la fig. 1 on n'a montré qu'une seule flasque par arbre, en lignes pointillées référencées 42 et 44. Les guides 34 et 36 servent à guider une bande magnétique 50 qui 9'enroule sur la plus grande partie de la périphérie du cabestan 12 permettant d'entrat- ner la bande 50 à une vitesse constante dans le sens indiqué par les flèches 52. Ainsi, la bande 50 défile entre les guides 34 et 36 en direction du cabestan 12, ensuite autour du guide 54 et alors court sur la périphérie du cabestan 12, partiellement autour du guide 56 et de retour entre les guides 34 et 36. La périphérie du cabestan 12 est revêtue d'un matériau ayant un coefficient de friction relativement élevé, par exemple un matériau vendu sous la marque ADIPRENE, pour assurer un contact d'entraînement entre le cabestan 12 et la bande 50. Les flasques 42 et 44 servent à localiser exactement la bande 50 sur les guides 34 et 36 et à la positionner axialement par rapport au cabestan 12. La bande 50 en provenance de la bobine débitrice (non représentée) passe par le guide 34 par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de la tension de bande (non représenté) qui commande la vitesse de rotation de la bobine débitrice de manière connue afin de maintenir constante la tension de la bande 50 à l'endroit où elle approche le guide 34. De manière similaire, lorsque la bande 50 quitte le guide 36, elle s'enroule sur une bobine réceptrice (non représentée) par l'intermédiaire d'un autre dispositif de détection de tension de bande (non représenté) qui commande la vitesse de rotation de la bobine réceptrice afin de maintenir constante la tension de la bande 50 à l'endroit où elle quitte le guide 36. Deux guides fixes 54 et 56 à section semi-circulaire sont disposés sur la platine 13 à une position très proche de la périphérie du cabestan 12 avec leurs axes respectifs parallèles à l'axe du cabestan 12. Les guides 54 et 56 sont symétriquement disposés de chaque ctté du plan diamétral du cabestan 12 qui passe à mi-distance entre les guides 34 et 36 et les surfaces semi-circulaires respectives sont disposées radialement par rapport au cabestan 12 et ont un coefficient de friction très faible. Par exemple, les guides 54 et 56 sont faits en acier non magnétique. La bande 50 passe sur les deux guides 54 et 56, c'est-à-dire qu'elle est soulevée sur une courte longueur de la périphérie du cabestan 12 par chacun de ces guides.L'angle sous-tendu par les gu#ides 54 et 56 au centre du cabestan 12 est suffisamment large pour assurer à la bande 50 un contact suffisant sur la périphérie du cabestan 12 et est mise en mouvement entre les guides comme cela est indiqué en 58 : cet angle peut être de l'ordre de 60 à 700. Le guide 54 sert à passer la bande 50 sur un ensemble de sept têtes d'enregistrement 60 et un ensemble de sept têtes de lecture 62, ces deux ensembles étant disposés de part et d'autre du guide 54 de sorte que la bande 50 passe de la périphérie du cabestan 12 sur les têtes d'enregistrement 60, sur la surface semi-circulaire du guide 54, sur les têtes de lecture 62 et enfin, de nouveau, sur la périphérie du cabestan 12. Le guide 56 est associé de manière identique à un ensemble de sept têtes d'enregistrement 64 et à un ensemble de sept têtes de lecture 66. Ghacun-des ensembles de têtes 60, 62, 64, 66 est monté sur la platine 13 avec son axe parallèle à l'axe du cabestan 12.En outre, dans chaque ensemble, les entrefers des têtes sont alignés les unes par rapport aux autres suivant une ligne perpendiculaire à la direction de déplacement de la bande 50, ce qui permet l'enregistrement ou la lecture simultanée au moyen d'un dispositif conventionnel (non représenté) de quatorze signaux analogiques sur quatorze pistes parallèles suivant la longueur de la bande 50. On comprendra que les ensembles de têtes de lecture 62 et 66, ainsi que les ensembles de têtes d'enregistrement 60 et 64, sont intercalés les uns par rapport aux autres, c'est-à-dire que les ensembles sont composés alternativement de têtes d'enregistrement et de têtes de lecture. Les ensembles de têtes d'enregistrement 60 et 64 sont séparés, dans le sens de défilement, de la bande 50, par une distance spécifique définie dans les normes IRIG ou ISO et les ensembles de tetes de lecture 62 et 66 sont séparés entre eux de manière similaire, mais due à I'intercalage des ensembles de têtes de lecture entre les têtes d'enregistrement, la longueur totale de la bande 50 occupée par toutes les têtes n'est pas beaucoup plus grande que la distance définie dans les normes cidessus mentionnées.C'est cette caractéristique qui permet d'avoir un diamètre du cabestan 12 de l'ordre de six centimètres tout en ayant une bonne longueur de contact entre la périphérie du cabestan 12 et la bande 50. Cette caractéristique tend également à réduire le pleurage et le défaut d'obliquité. L'entrat- nement de la bande 50 par le cabestan 12 entre les ensembles 60 et 62 d'une part et les ensembles 64 et 66 d'autre part, c'est-à-dire en 58, permet également de réduire l'influence de ces deux paramètres. Des modifications peuvent être faites à l'exemple de réalisation décrit. Ainsi, les guides 34 et 36 peuvent être fixes au lieu d'être mobiles tandis que chacun des ensembles de tetes 60, 62, 64 et 66 peuvent contenir plus ou moins de têtes, par exemple une seule. L'invention peut aussi être mise en oeuvre dans des appareils d'enregistrement et de lecture magnétiques prévus pour enregistrer et lire des signaux numériques ou des signaux sonores. REVENDICATIONS 1 . Appareil d'enregistrement et de lecture comprenant un cabestan, des moyens pour entraîner en rotation le cabestan à au moins une vitesse constante, des premiers moyens de guidage pour guider une bande magnétique de sorte qu'elle passe autour d'une partie substantielle de la périphérie du cabestan, au moins deux dispositifs de tettes d'enregistrement et au moins deux dispositifs de têtes de lecture montés à proximité de la périphérie du cabestan et séparés dans le sens de déplacement de la bande, et des seconds moyens de guidage pour guider la bande en contact avec lesdits dispositifs, caractérisé en ce que les dispositifs de têtes d'enregistrement et les dispositifs de têtes de lecture sont intercalés entre eux dans le sens de déplacement de la bande et que le cabestan est prévu pour entraîner la bande par l'effet de friction entre la bande et la périphérie du cabestan. 2 . Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque dispositif de têtes d'enregistrement comprend N têtes d'enregistrement montées dans un ensemble et alignées perpendiculairement à la direction du déplacement de la bande et en ce que chaque dispositif de têtes de lecture comprend aussi N têtes de lecture montées dans un ensemble et alignées perpendiculairement à la direction de déplacement de la bande, N étant un entier plus grand que l'unité. 3 . Appareil suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les dispositifs de têtes sont montés, dans le sens du déplacement de la bande, dans l'ordre suivant : premier dispositif de têtes d'enregistrement, premier dispositif de têtes de lecture, deuxième dispositif de têtes d'enregistrement, et enfin deuxième dispositif de têtes de lecture. 4 . Appareil suivant la revendication 3 caractérisé en ce que les seconds moyens de guidage comprennent un premier et un second guides fixes montés à proximité de la périphérie du cabestan et prévus pour être directement en contact avec la bande, le premier guide fixe étant disposé entre le premier dispositif de têtes d'enregistrement et le premier dispositif de têtes de lecture dans la direction de déplacement de la bande, et le second guide fixe étant disposé entre le deuxième dispositif d'enregistrement et le deuxième dispositif de lecture. 5 . Appareil suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'angle sous-tendu par les premier et second guides au centre du cabestan est suffisamment grand pour que la bande contacte la périphérie du cabestan entre les guides. 6 . Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes ca caractérisé en ce que la périphérie du cabestan est recouverte d'un matériau ayant un coefficient de friction élevé. 7 . Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens pour entraîner en rotation le cabestan comprennent un moteur électrique et une boucle verrouillée en phase pour maintenir constante la vitesse du moteur.