Brevet FR2452453A1 — publié le 19801024

La présente invention est relative aux mécanismes utilisés pour assurer le défilement d'une bande mince allontée, telle qu'un film cinématographique,une bande magnétigue,une bande vidéo ou analogue, devant une zone de lecture fixe,telle gue des têtes magnétiques ou un lecteur optique, Elle vise plus spécialement un mécanisme de ce genre assurant une vitesse de-défilement et une tension constante de la bande, quelles gue soient les fluctuations résultant de la construction des appareils et les irrégularités de la bande. On sait gue, drune manière générale, dans ce genre de mécanismes, l'entrainement de la bande s'effectue au moyen d'un cabestan situé en aval des têtes de lecture, l'axe de ce cabestan devant tourner à une vitesse angulaire constante. Le problème est, cependant, drobtenir au point de lecture, une vitesse de défilement également constante. I1 convient donc d'obtenir t à la fois : - la rotation de l'axe d-u cabestan à vitesse constante - la translation de la bande au point de lecture et au point d'en- trainement également å vitesse constante. -Or, jusqu'à ce jour, satisfaire à ces conditions se heurtait à plusieurs difficultés. En premier lieu, les mesures en laboratoire montrent gue la vitesse réelle de la bande est légèrement supérieure à la vitesse périphérique de l'axe, en rai-son de l'enroulement de la bande sur cet axe. Ainsi, alors que le diamètre D de l'axe peut être défini par la relation : D = #V/N, soit V = DN/# V étant la vitesse de défilement de la bande et N étant la vitesse le rotation de l'axe, en réalité, cette relation doit s'écrire : D = #V/N - me, soit V = (D+me) N/# e étant l'épaisseur de la bande et m un coefficient dépendant de la position des fibres à l'intérieur de la bande, et généralement compris entre 0,5 et 1. Ainsi, pour UD axe de petit diamètre, Terreur peut attendre constamment 1% au surplus, les variations irrégulières d'épaisseur de la bande entrainent des variations également irrégulières de cette vitesse. Plus généralement encore, les fluctuations périodiques de la vitesse des appareils, produits par les défauts des pièces tournantes, viennent s'ajouter a celles déterminées par les défaut de régularité mécanique de la bande. En second lieu, la tension mécanique de la bande-doit demeurer constante : si des variations lentes progressives en début et en fin de bobine peuvent être tolérées, au contraire,des fluctuations rapides déterminent, notamment à des fréquences de défilement de I à 20 Nz, des défauts sonores et optiques d'autant plus perceptibles que la vitesse de défilement est faible. Bnfin-, il y a aussi à considérer les vibrations longitudinales de la bande excitée par le frottement sur les pièces fixes et qui sont analogues à celles provoquées par les variations de tension mécanique. Ces fluctuations sont indépendantes de la vitesse et de la tension de la bande elles dépendent de sa masse de son élasticité et de la distance séparant les organes constitutuant des noeuds de vibrations et formés par des masses tournantes en contact sous glissement avec la bande ou le film. Le taux de fluctuations variant en raison inverse de la vitesse, ces phénomènes sont également les plus gênants aux vi- tesses réduites. La présente invention vise un mécanisme d'entrainement permettant de surmonter ltensemble de ces contraintes. A cet effet, selon l'invention, dans un appareil tel que magnétophone, projecteur cinématographique,visionneuse de post synchronisation,magnétoscope et analogue, le mécanisme d'entraine- ment de l'axe débiteur, cabestan; modulateur à griffe ou élément moteur analogue, est constitué par un variateur électromagnétique à courants de Foucault,alimenté d'une part par une information de consigne définie par l'organe de règlage de l'appåreil, et d'autre part par une information de "feed-back" prise sur l'axe de sortie du variateur et par conséquent constamment liée à la vitesse réelle de l'axe d'entrainement du cabestan. Plus particulièrement, l'axe de sortie du moteur d'entraînement se termine par une cuvette cylindrique dont la surface latérale intérieure comporte des cannelures axiales, cette cuvette étant entourée d'un stator cylindrigue co-axial comportant un enroulement d'alimentation, et contenant un rotor cylindrique coaxial portant l'axe de sortie du variateur,auquel est accouplé l'axe du cabestan, un capteur approprié de la vitesse dudit axe de sortie transmettant ses informations à une platine d'alimentation recevant drautre part la consigne de ltorgane de réglage de l'appareil et adressant au stator la combinaison desdites informations et de ladite consigne. L'invention sera miéux comprise grâce à la description suivante, correspondant au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 illustre schématiquement un appareil du type concerné par l'invention, pour en situer les éléments - la figure 2 illustre schématiquement le mécanisme selon l'inven- tion - la figure 3 est une coupe axiale de variateur utilisé dans le schéma de la figure 2;; Sur ce dessin, on a représent schématiquement une bande désignée par B, pouvant être un film cinématographique,une bande magnétique ou tout autre support allongé et mince, se déroulant depuis une bobine débitrice sI actionnée par un moteur MI et s'enroulant sur une bobine réceptrice s2 actionnée par un moteur M2 v sa bande,guidée par des galets Gl,G2 et G3,passe devant des têtes de lecture T1,T2,T3 contre lesquelles elle est pressée par des patins P1,P2,P3. L'entrainement de la bande devant ces têtes est assuré par un cabestan I,contre lequel la bande est repoussée par un galet presseur 2. C'est ltentrainement du cabestan 1 gui fait ltobjet du mécanisme selon l'invention. Sur la figure 2,on voit que le cabestan I est-entraî- né à partir d'un moteur électrique du type synchrone alimenté par le secteur,par l'intermédiaire d'-un variateur désigné par la réfé- rence générale 4. L'axe de sortie 5 du moteur 3 se termine par une cu- vette 6,dont la face cylindrique extérieure 7 est lisse tandis que la face cylindrique intérieure est canelée de manière à créer des dents ou piles S. Cette cuvette 6 est entourée drun stator 9, dont l'enrou- lement I0 est alimenté à partir d'uneplatine 11,comme il sera exposé plus loin. S l'intérieur de la cuvette 6, est montée une cuvette 12, également co-axiale à la cuvette 6 et se terminant par un axe I3, réuni à l'axe de cabestan I par tout accouplement approprié 14. La ventilation de l'ensemble est assuré par une ailette 15. L'alimentation de ltenroulement I0 du stator 9 par la platine II se fait de la manière suivante : La platine reçoit d'une part une information de consigne de vitesse, définie par le réglage d'un organe 16 (figure 2) (potentiomètre, clavier de programmation etc...) et d'autre part une information de "feed-back" , transmise par un capteur optique à fourche ou un capteur magnétique 17, sollicité par un disque perforé ou à dents 18, monté sur l'arbre 13. Cette information,ima- ge de la vitesse réelleFde l'axe 1, assure la compensation d'asservissement du variateur 4 au travers de la platine 11. La bobine d'excitation I, alimentée en courant continu par la platine II, crée un champ magnétique qui se referme par les entrefers et les rotors, de sorte qu'un des entrefers possède une réluctance variable dûe aux différences d'épaisseur tandis que l'autre, d'épaisseur constante sur toute la périphérietest à réluctance constante. Le déplacement relatif des deux rotors engendre des courants de Foucault dans le rotor lisse, de sorte qu'il apparaît uncouple moteur, dont la valeur est liée d'une part à l'écart de vitesse entre les deux rotors et d'autre part à l'intensité du champ magnétique. Le rotor 6 étant relié à l'axe 5 tandis que le rotor I2 est relié à l'axe I3, suivant lfexcitation délivrée par la platine à partir de la consigne de vitesse, l'axe I sera entrainé graduellement en rotation depuis 0 jusqu'à la vitesse maximum imposée à l'arbre d'entrée 5 par le moteur 3. Cette configuration permet à la fois : - d'ignorer les problèmes de parasites et de bruits électriques que génèrent inévitableMent tous les moteurs à courant continu ; - de conserver à bas régime le couple nominal du moteur synchrone et par suite un taux de fluctuation en vitesse "ralentie" inférieure à ceux obtenus par n'importe quel autre système; - de dissocier totalement la partie motrice de la partie récep trice, puisqu'il n'existe aucune liaison positive entre les deux; - de permettre le blocage de l'axe 1 sans provoquer de dégâts au niveau du moteur - d'obtenir un taux de régulation optimum compte tenu de l'in- formation de feed-back prélevée sur l'axe 13;; - ~enfin, d-'obtenir un rendement de l'ensemble maximum puisqu'un tel variateur ne consomme généralement qutune faible fraction de la puissance motrice, Il est bien évident que la description qui vient d'être donnée ntest pas limitative des éléments intervenant dans ce mécanásme, un tel mécanisme pouvant assurer aussi bien lten- traitement d'un axe débiteur gue d'un cabestan,d'un modulateur à griffe ou de tout autre système que l'on rencontre dans les appareils tels gue les projecteurs cinématographiques,les visionneuses,les magnétophones,les magnétoscopes etc... RE VENDI CA TI ON5 1. Mécanisme d'entraînement del'axe débiteur de bandes dans un appareil du type magnétophone ou analogue, caractérisé en ce qu'il est constitué par un variateur électro-magnétique à courants de Soucault, alimenté d'une part par une informatiot de consigne définie par l'organe de règlage de l'appareil et d'autre part par une information de feed-back prise sur l'axe de sortie du variateur et constamment liée å la vitesse réelle de l'axe d'entrainement de l'axe débiteur. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce gue l'a xe de sortie du moteur d'entraînement de l'appareil se termine par une cuvette cylindrique dont la surface latérale extérieur est lisse et la surface latérale intérieure comporte des-cannf lures axiales, cette cuvette étant entourée d'un stator cylin @rique co-axial comportant un enroulement d'alimentation et enfermant un rotor cylindrique co-axial entre l'axe de sortie du variateur et auquel est accouplé l'axe du cabestan, un capteur approprié à la vitesse de l'axe de sortie transmettant ces informations à une platine d'alimentation recevant d'autre part la consigne de ltorgane de règlage de l'appareil en adressant au stator la combinaison des dites informations et de ladite consigne. 3. Appareils tels gue magnétophones, projecteurs cinématographi ques,visionneuses de post synchronisation,magnétoscopes et analogues, caractérisés en ce gue le mécanisme d'entraînement de l'axe débiteur de la bande défilant dans cet appareil est conforme aux revendications 1 et 2.