Brevet FR2572517A1 — publié le 19860502

La présente invention concerne les appareils d'enregistrement de la variation dans le temps d'une grar.deur quelconque, par appreciation d'une tension electrique image de cette grandeur. Le domaine technique concerne est celui de la materialisation et de la surveillance d'un ou de plusieurs paramètres de fonctionnement d'un appareil ou de la mise en service d'un ou plusieurs appareils de detection, de surveillance, etc Des appareils, aptes à assumer la fonction ci-dessus, sont deja connus. Ces appareils comprennent, généralement, une bande d'enregistrement qui est entraînée en défilement entre un élément de resserve et un élément de stockage assurant, respectivement, le devi- dage et le renvidage. La bande d'enregistrement défile devant une table de traçage et un stylet de marquage susceptible d'être déplacé par un organe moteur quelconque, selon une direction différente de celle de défilement de la bande. De tels appareils donnent, en général, satisfaction pour la fonction d'enregistrement et de traçage. Cependant, lorsque ces appareils doivent fonctionner de façon autonome, on constate que leur conception ne permet pas de leur conférer une grande autonomie de fonctionnement, à partir du moment où l'alimentation du ou des moteurs est assurée par une pile ou analogue. Ceci est dû à la grande consommation électrique du moteur d'entraînement de la bande et des organes de commande du ou des stylets. De tels appareils impliquent donc un contrôle fréquent de la source électrique, afin d'çviter un arrêt. de fonctionnement lors d'une mise en service prolongee dans le temps et sans surveillance de l'appareil d'enregistrement. L'objet de l'invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un appareil d'enregistrement particulièrement conçu pour réduire la consommation d'énergie du ou des organes moteurs d'entraînement de la bande et de fonctionnement du ou des stylets marqueurs. Un objet de l'invention est de mettre en oewre des moyens techniques ayant une faible consommation d'énergie électrique, de manière à rendre possible la construction d'un appareil enregistreur offrant une durée de fonctionnement autonome prolongée à partir d'une source électrique incluse à l'appareil et constituée par une ou plusieurs piles. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un châssis supportant, par une platine intermédiaire : - une bobine magasin à rotation libre freinée, - un cabestan d'entraînement de la bande, commande en rotation par un moteur pas à pas alimenté par une pile, - une bobine réceptrice entraînée en rotation par un organe de friction associé à un train multi plicateur sollicité par le moteur, - au moins un stylet de marquage de la bande porte par un organe de commande en déplacement du stylet, selon une direction différente de celle de défilement de la bande, - et des moyens pour assurer, à partir de la pile, dans le cas de variation de la grandeur à enre gistrer, une alimentation temporaire continue de l'organe de commande puis une alimentation hachée de ce même organe. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan de l'objet de l'invention. La fig. 2 est une vue transversale, prise selon la ligne Il-Il de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe prise selon la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe-elevation partielle illustrant, à plus grande échelle, un détail de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 5 est un schéma électrique d'alimentation de certains des organes moteurs de l'objet de l'invention. Les fig. 6 à 8 sont des suites de diagrammes illustrant plusieurs cas de fonctionnement de l'objet de l'invention. Selon les fig. 1 à 3, l'appareil d'enrgistrement comprend un châssis 1 constitué par une embase. ou un socle 2 susceptible d'être associé à un couvercle de protection 3. Le socle 1 supporte, par des colonnettes 4, une platine 5 sur laquelle sont fixés les différents éléments constitutifs de l'appareil enregistreur. La platine 5 porte sur sa face inférieure, trois paliers 6, 7 et 8, de préférence démontables, destines à recevoir trois axes 9, 10 et 11 à rotation libre. Les axes 9 et 10 appartiennent à deux bobines 12 et 13, tandis que l'axe i1 appartient à un cabestan 14 dont la périphérie cylindrique est munie de picots ou organes analogues 15. Les bobines 12, 13 et le cabestan 14 sont disposés relativement, de façon que leurs axes occupent les sommets d'un triangle. La bobine 13 assume une fonction de magasin et supporte une bande enregistreuse 16 enroulée qui passe sur la partie extérieure du cabestan 14 pour être prise en charge par la bobine 1-2 réceptrice.La bande enregistreuse 16 présente, dans sa partie centrale par exemple, des perforations destinées à coopérer avec les picots 15 du cabestan 14 qui représente l'organe moteur charge de son entraînement en défilement dans le sens de la flèche f1. L'axe 10 de la bobine magasin 13 est associé à un organe élastique 17 assumant une fonction de frein à la rotation libre de l'axe 10 dans le palier 7. L'axe 11 du cabestan.14 porte une roue dentée 18 qui est en prise avec un pignon menant 19 calé sur l'arbre de sortie 20 d'un moteur d'entraînement 21 suspendu à la platine 5. Selon l'invention, le moteur 21 est du type pas à pas à quartz et l'énergie électrique nécessaire à son fonctionnement est prelevee à partir d'une ou plusieurs piles 22 portées par un boîtier 23 monté sur la platine 5. Le pignon denté 18 fait partie d'un train multiplicateur 24 comprenant un pignon intermédiaire 25 et un pignon de commande 26 qui est associé à l'axe 9 de la bobine réceptrice 12. Le pignon 26 est donc entraîné en rotation par le train 2X, à partir du pignon 19 qui entraîne, de façon positive, le pignon 18 de commande du cabestan 14, De manière à tenir compte des variations du diamètre d'enroulement de la bobine 12 par rapport à la longueur développée constante de déroulement du cabestan 14, la liaison entre l'axe 9 et le pignon 26 est assurée avec interposition d'un organe de friction 27 illustré par la fig. 4. Selon cette figure, l'organe 27 comprend une butée 28 calée axialement et angulairement par une vis 29 sur l'axe 9.Cette butée sert d'appui au pignon 27 enfilé libre sur l'axe 9. Le pignon 27 est plaqué et pressé contre la butée par un ressort 30 interposé entre le pignon 27 et le palier 6. La mise sous tension préalable du ressort 30 est obtenue en réglant la positionaxiale de la butée 28 sur l'axe 9 par I'intermédiaire de la vis 29. Dans le cas où le couple exercé par le pignon 27 ne rencontre pas de force antagoniste supérieure à la friction engendrée par l'action du ressort 30, untel pignon entraîne, par effet de friction, l'axe 9 qui fait tourner la bobine réceptrice 12. Dans le cas où cette rotation est entravée par la mise sous tension de la bande enregistreuse 16, le pignon 27 tourne librement sur l'axe 9 sans entraîner la rotation de la bobine 12. La platine 5 supporte, également, au moins un organe de commande 31 d'un stylet marqueur 32 appuye ourla partie de bande enregistreuse 1 & présentée en regard du stylet par le segment de paroi cylindrique du cabestan 14 formant table de traçage. L'organe 31 est, par exemple, constitué par un électro-aimant et le stylet 32 par un index marqueur à réserve d'encre ou simplement presseur selon que la bande 16 utilisée est du type impression écriture ou, encore, thermo-réactive. Selon la largeur de la bande, il peut être prévu de faire comporter au dispositif plusieurs ensembles 31, 32, afin de permettre l'enregistrement de la variation d'autant de grandeurs différentes sur autant de pistes de marquage séparées. Le fonctionnement de l'organe de commande 31 est placé sous la dépendance d'un circuit d'alimentation, désigné dans son ensemble par la référence 35. Ce circuit est conçu, comme illustré par le schéma selon la fig. 5, de manière à réduire le plus possible la consommation d'énergie électrique prélevée à partir de la ou des piles 22. Selon la fig. 5, le circuit d'alimentation 35 comprend une alimentation stabilisée 36 délivrant une tension de référence à l'une des bornes de l'organe 31, ainsi qu'en un point A du circuit 35 séparé d'une borne d'entrée 37 par une diode 38 ayant un effet passant dans le sens point A-borne 37. La borne 37 est, par exemple, le point de connexion ou d'entrée d'une tension image du fonctionnement d'un appareil ou représentative d'un paramètre constituant une grandeur dont la variation doit être enregistrée. A titre d'exemple, il peut s'agir d'une tension, par exemple égale à 12 volts, fournie en permanence par un appareil de détection et de veille dont le fonctionnement, en cas d'entrée en service et de détection d'intrusion, se traduit par une disparition de cette tension continue. Le circuit 35 comprend, par ailleurs, un oscillateur 38 branché à la borne d'entrée b d'une porte NON ET 39 dont l'autre entrée a est reliée à la sortie d'un inverseur 40 dont l'entrée est connectée au point A. La sortie de la porte NON ET est raccordée à l'entrée b d'une seconde porte NON ET 41 dont l'entrée a est branchée à la sortie d'un inverseur 42 qui est connecté à la sortie de l'inverseur 40 par un circuit RC à effet dérivateur 43, La sortie de la porte NON ET 41 est branchée en un point B à un interrupteur statique 44 interposé sur le circuit d'alimentation de l'organe de commande 31. L'interrupteur statique 44 peut, par exemple, être un montage DAIILINGTON. Dans certains cas, l'information devant être prise en compte peut être du type à double entrée, s'il est nécessaire, par exemple, de tenir compte de la variation ou de la présence ou de l'absence de deux tensions électriques ayant entre elles une relation fonctionnelle. Dans un tel cas, la borne 37 est associée à une borne 370 à laquelle est, par exemple, appliquée, normalement et de façon continue, une tension 0 représentant l'image du fonctionnement du parametre ou de la grandeur à enregistrer. La borne 370 est connectée à la gâchette ou à la base d'un interrupteur statique 45, par exemple constitué par un transistor interposé sur un circuit de dérivation 46 joignant le point A à la masse. Le circuit d'alimentation 35 fonctionne de la façon suivante. L'alimentation 36 fournit une tension de référence au point A et au circuit d'alimentation de l'organe 31 ouvert par 1 'interrupteur 44. Dans le cas de fonctionnement à une voie d'entrée par la borne 37, la tension image de la grandeur à enregistrer, par exemple 12 volts, est appliquée à la borne 37. Le point A peut donc être considéré comme affecté d'un niveau 1 continu, correspondant à la tension de référence, comme cela est illustré par la fig. 6, puisque la diode 38 est bloquée par la tension-image. La sortie de l'inverseur 40 fournit à l'entrée 39a un niveau 0, alors que, simultanément, l'entrée 39b de la porte 39 reçoit un signal composé de niveaux alternés 0-1 fournis par l'oscillateur 38. La première porte 39 applique ainsi par sa sortie à l'entrée 41b de la seconde porte 41 un niveau 1. Simultanément, l'entrée 41a reçoit un niveau également 1 de l'inverseur 42. Le point B est au niveau 0, en raison de la caractéristique constructive de la porte 41, de sorte que l'interrupteur statique 44 est ouvert et interrompt le circuit d'alimentation de l'organe 31. Dans un tel cas, l'organe 31 n'est pas commandé et le stylet correspondant reste maintenu dans unie position stable donnant lieu, par conséquent, à un tracé sensiblement rectiligne de niveau sur la bande 16 entraînée en défilement constant par l'intermédiaire du cabestan 14. Si la tension image de la grandeur à mesurer tombe au niveau 0, la tension de référence appliquée au point A traverse la diode 38, de sorte que ce point A passe à l'instant T1 au niveau 0, comme cela apparait à la fig. 7. Le changement d'état du point A se traduit par un changement d'état du signal de sortie de l'inverseur 40 qui fournit un niveau 1 à l'entrée 39a, alors que, simultanément, l'entrée 39b reçoit toujours, de la part de l'oscillateur 38, un signal de niveau alterné 0-1. Le signal de sortie de la porte 39 est alors un signal alterné inverse de celui fourni par l'oscillateur 38 et ce signal est appliqué à l'entrée 41b de la porte 41. A l'instant T1, l'entrée 41a reçoit un niveau O produit par l'inverseur 42 pendant une durée T2 - T1 > correspondant à la constante de temps introduite par le réseau RC 43. Le changement de niveau sur l'entrée 41a, ainsi que le niveau alterné appliqué à l'entrée 41b, ont pour résultat de fournir au point B un niveau 1 de pré-excitation pendant une durée T2 - T1, de sorte que l'interrupteur 44 assure pendant cette durée une alimentation continue de l'organe de commande 31. Lorsque le niveau 1, fourni par l'inverseur 42, se rétablit, le point B reçoit alors un niveau alterné 0-1 correspondant à l'inverse de celui appliqué à l'entrée 41b et commande le fonc-' tionnement séquentiel de l'interrupteur 44 chargé d'assurer l1ali- mentation de 1organe 31. Ainsi, le circuit 35 assure une première alimentation continue temporaire de l'organe 31 et,- dans le cas présent, du bobinage d'électro-aimant, de marnière à engendrer une pré-excitation initiale puis, ensuite, une alimentation séquentielle maintenant le fonctionnement de l'organe moteur 31 par alimentatîon pulsée. Ceci permet de diminuer de moitié l'énergie consommée pour maintenir l'electro-aimant dans l'état excité correspondant à la disparition de la tension image appliquée à la borne 37. Dès que cette tension image se rétablit, les composants du circuit 35 reçoivent de nouveau les niveaux originels conduisant à une ouverture de l'interrupteur 44. Le stylet 32 regagne sa position d'origine par rapport à la bande qui présente, pour l'inter valve de temps considéré, une variation de marquage représentative et tension de la variation de la grandeur à enregistrer. La fig. 8 illustre un meme exemple de fonctionnement, dans le cas où la variation de la grandeur à enregistrer fait intervenir une tension brutalement appliquée à la borne 370. Dans un tel cas, le point. A passe au niveau 0, étant donné que l'interrupteur 45 est commandé par la tension appliquée à sa base par la borne 370. Le passage du point A au niveau O se traduit par une suite fonctionnelle identique à celle décrite et représentée en référence à la fig. 7. il va de soi qu'un fonctionnement analogue intervient également si les tensions, par exemple appliquées simultanément aux bornes 37 et 370, connaissent, simultandment, une modification du mne type de celle décrite précédemment. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Appareil d'enregistrement de la variation d'au moins une grandeur, du type comprenant une bobine magasin (13) délivrant une bande enregistreuse (16) entraînée en défilement par un moteur (21), un stylet (32) de marquage de la bande, un organe électromécanique (31) de commande du stylet et des moyens pour alimenter l'organe électro mécanique chaque fois que la grandeur varie, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis (1) supportant, par une platine intermédiaire (5) - une bobine magasin-(13) à rotation libre freinée, - un cabestan (14) d'entraînement de la bande, com mandé en rotation par un moteur (21) pas à pas alimenté par une pile (22), - une bobine réceptrice (12)- entraînée en rotation par un organe de friction (27) associé à un train multiplicateur (24) sollicité par le moteur (21), - au moins un stylet (32) de marquage de la bande porté par un organe (31) de commande en déplace ment du stylet selon une direction différente de celle de défilement de la bande, - et des moyens (35) pour assurer, à partir de la pile, dans le cas de variation de la grandeur à enregistrer, une alimentation temporaire conti nue de l'organe de commande puis une alimentation hachee de ce même organe. 2 - Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe moteur (21) est un moteur pas à pas du type à quartz. 3 - Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de friction (27), interposé entre le train multiplicateur et la bobine réceptrice, comprend un axe de bobine (9) logé dans un palier (6) et portant un moyen de butée (28) contre lequel est pressé un pignon d'entraînement libre (27) par un ressort (30) placé sous contrainte entre le pignon et le palier. 4 - Appareil d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (35) d'alimentation continue temporaire puis hachée de l'organe de commande du stylet comprennent, pour le contrôle d'une voie d'amenée d'un signal électrique - un oscillateur (38) branché à l'une des entrées d'une première porte NON ET (39), - une source de tension (36) interposée entre la voie (37) et l'entrée d'un inverseur (40) dont la sortie est branchée à la seconde entrée (39a) de la première porte NON ET (39), - une seconde porte NON ET (41) dont l'une des entrées (41b) est raccordée à la sortie de la première porte NON ET (39) et dont l'autre (41a) est branchée à la sortie d'un second inverseur (42) dont l'entrée est reliée à la sortie du premier inverseur (40) par un circuit RC à effet dérivateur (43), - et un interrupteur statique (44) placé sur le circuit -d'alimentation de l'organe de commande (31) et branché à la sortie de la seconde porte NON ET (41). 5 - Appareil d'enregistrement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (35) comprennent, en cas de voie à deux entrées (37, 37b), un interrupteur statique (45) interposé sur une dérivation (46) branchée entre la source de tension et la masse et raccordé à la borne (370) correspondant à la seconde entrée.