Brevet FR2737711A1 — publié le 19970214

DISPOSITIF DE DEFILEMENT DE BANDE A REGULATION DE VITESSE L'invention a pour objet un dispositif permettant de faire défiler une bande à un emplacement de travail à partir d'une bobine débitrice et vers une bobine réceptrice, à une vitesse déterminée. Elle trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans la réalisation de dispositifs de visualisation de films dont les largeurs peuvent être différentes. Les dispositifs de défilement de bande doivent souvent être réalisés de façon à pouvoir faire circuler la bande dans un sens ou dans l'autre, à une vitesse sélectionnée, sans risquer de casser la bande par tension excessive et sans risquer de dévider à l'emplacement de travail la bobine débitrice lancée à pleine vitesse. Ce résultat doit être atteint en dépit de la variation permanente du moment d'inertie des bobines débitrice et réceptrice et de leur vitesse de rotation pour une vitesse de défilement donnée. Un dispositif classique sur les magnétophones et magnétoscopes utilise un cabestan. Chaque bobine a son propre moteur. Pour un sens donné de défilement, une des bobines tracte la bande et l'autre la retient légèrement. Le cabestan, muni d'un système d'asservissement, régule la vitesse de circulation de la bande. Une telle régulation n'est généralement prévue que pour la vitesse de défilement prévue pour une phase de travail utile (par exemple enregistrement et lecture). Les vitesses d'avance rapide et de réembobinage rapide ne sont généralement pas régulées et le risque de rupture de la bande subsiste. Un autre dispositif connu maintient une tension constante de la bande, quelle que soit la vitesse de défilement, mais il n'est utilisable que si la bande a toujours les mêmes caractéristiques. Or dans certaines applications, telles que les tables de visualisation de film, la largeur de bande peut varier de façon importante. Par exemple, la largeur des films obtenus lors des reconnaissances aériennes peut aller de 35 mm jusqu'à 320 mm pour certaines applications. Les longueurs de film dépassent 100 mètres de sorte que l'inertie des bobines varie de façon très considérable. Les systèmes connus se prêtent mal au maintien d'une tension de bande constante, quelle que soit la largeur de la bande. La présente invention vise notamment à fournir un dispositif de défilement de bande permettant de faire défiler la bande à une vitesse constante sélectionnable, en réduisant considérablement le risque de rupture de la bande sous une tension excessive ou de dévidage à l'emplacement de travail, généralement constitué par une table. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif de défilement de bande à un emplacement de travail, comportant deux supports rotatifs destinés à recevoir chacun une bobine, placés de part et d'autre de l'emplacement de travail et munis chacun d'un moteur électrique réversible d'entraînement à courant continu, et comportant des moyens d'alimentation des moteurs et de réglage de la vitesse de défilement, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation et de réglage comprennent - une génératrice tachymétrique de mesure de la vitesse qu'a la bande à l'emplacement de travail, - un circuit d'asservissement à une vitesse de consigne, du type proportionnel-intégral, recevant d'une part une tension de consigne ajustable et d'autre part le signal de sortie de la génératrice tachymétrique, permettant d'alimenter alternativement l'un et l'autre des moteurs. Les moteurs sont avantageusement montés en parallèle sur une même sortie de puissance du circuit d'asservissement, chaque moteur étant précédé d'une diode de puissance montée en série, les deux diodes étant placées en opposition de façon que, pour une tension donnée, une des diodes soit passante tandis que l'autre est bloquée. Le montage en parallèle des deux moteurs avec découplage par des diodes est en général plus avantageux qu'un montage en série, car il évite que la force contre-électromotrice du moteur entraîné par la bande ne contrarie le mouvement de rotation du moteur qui est actif. Dans un tel dispositif, la bande est en permanence maintenue en tension, quel que soit le régime de fonctionnement (accélération, décélération, régime permanent) et quel que soit le moment d'inertie des bobines. Le dispositif suivant l'invention permet au surplus l'examen en synchronisme de plusieurs bandes. Il suffit dans ce cas de commander les couples de moteur associés chacun à une bande à partir de circuits respectifs recevant la même tension de consigne. Le synchronisme est réalisé même si les bobines présentent des inerties et des diamètres différents. Cette possibilité d'examen synchrone de plusieurs bandes présente un intérêt tout particulier dans le cas de prises de vue aériennes réalisées en mode stéréoscopique ou utilisant plusieurs caméras fonctionnant en synchronisme pour restituer des vues panoramiques (l'une des caméras prenant par exemple des vues au Nadir tandis que deux autres caméras prennent des vues latérales). Dans ce cas, l'interprétation des images nécessite de faire circuler à l'emplacement de travail, constitué par une table lumineuse, plusieurs films de manière parfaitement synchrone pendant l'observation lente et pendant les phases d'avance rapide et de réembobinage. Les caractéristique ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre dexem- ple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est un schéma de principe du dispositif - la figure 2 montre schématiquement un dispositif permettant de synchroniser le défilement de plusieurs bandes. Le dispositif dont la constitution de principe est montré en figure 1 comporte un emplacement de travail 10, constitué par exemple par une table lumineuse, sur laquelle doit défiler une bande 11, telle qu'un film. Lors d'une opération de visualisation, le film est amené progressivement d'une bobine débitrice 12 à une bobine réceptrice 14. Chaque bobine est prévue pour être placée sur un support rotatif couplé à l'arbre de sortie d'un moteur à courant continu 16 ou 18. La bande 11 passe, entre l'emplacement de travail 10 et les bobines 12 et 14, sur des galets de renvoi 20 et 22. Le dispositif comporte de plus un circuit électronique d'asservissement de vitesse 24, du type proportionnel-intégral. La constitution interne de ce circuit d'asservissement ne sera pas décrite en détail, car on peut utiliser un montage classique analogique. Il est également possible d'utiliser un circuit numérique, muni d'un convertisseur numérique-analogique et d'un circuit de puissance de sortie. Le circuit 24, destiné à effectuer un asservissement en vitesse, reçoit sur une entrée 26 un signal de consigne fourni par un potentiomètre 28 permettant de régler la tension d'entrée entre une valeur -V et une valeur +V, les valeurs négatives correspondant à un sens de défilement et les valeurs positives à l'autre. La tension de zéro est appliquée sur une entrée de référence 30. Le dispositif comporte des moyens permettant de fournir, sur une entrée 31 du circuit 24, un signal représentant la vitesse instantanée de la bande à l'emplacement de travail 10. Dans le cas illustré sur la figure 1, ce signal est fourni par une génératrice tachymétrique 32 entraînée par l'un des galets de renvoi 22. L'arbre de la génératrice peut par exemple être muni d'un rouleau 33 à revêtement antidérapant en appui contre le galet 22. La génératrice tachymétrique 32 est prévue pour fournir une tension instantanée sensiblement proportionnelle à la vitesse de défilement et dont le signe dépend du sens de la vitesse de défilement. L'ensemble galet de renvoi 22-rouleau 33 peut constituer une transmission à démultiplication.Ainsi la vitesse moyenne de rotation de la génératrice tachymétrique 32 peut être ajustée de façon que la tension électrique qu'elle fournit se situe dans la plage de bon fonctionnement du circuit 24. L'arbre de la génératrice tachymétrique 32 peut également être muni d'un rouleau directement en contact avec la bande 11. L'inertie de l'équipage mobile de la génératrice doit alors être faible, pour éviter le glissement lors des accélérations et décélérations. Pour maintenir un contact satisfaisant entre le rouleau et la bande, la génératrice peut être montée sur une lame de ressort lui permettant de suivre les débattements transversaux de la bande. La boucle d'asservissement des moteurs 16 et 18 est fermée par des conducteurs de mise en parallèle des moteurs 16 et 18 reliés aux sorties de puissance du circuit 24. Afin que les deux moteurs 16 et 18 ne soient pas sollicités simultanément, chaque boucle affectée à un moteur comporte un élément à conduction uni-directionnelle 34 ou 36, tel qu'une diode de puissance. Les deux diodes sont montées tête-bêche. Ainsi, pour une tension donnée, une diode est passante alors que l'autre diode est bloquée. Le sens de conduction des diodes est tel que chaque moteur ne puisse produire qu'une force de traction sur la bande 11, et non pas une force qui aurait tendance à la pousser. On constate que le dispositif se comporte comme s'il n'y avait qu'un seul moteur électrique à courant continu allant dans un sens ou dans l'autre. Le bouclage de l'asservisse ment est constitué par la bande 11 ll elle-même, qui relie constamment les deux moteurs, et par la génératrice tachymétrique 32 qui fournit un signal de contre-réaction fonction de la vitesse linéaire de la bande. Le fonctionnement du dispositif découle de sa constitution. Si par exemple la bande est initialement au repos et doit être accélérée pour donner une vitesse déterminée dans le sens de la flèche f, la tension de consigne sur l'entrée 26 est ajustée à une valeur Vc représentative de la vitesse recherchée. Le moteur aval 18 est alors seul alimenté et tire la bande 11. Les forces de frottement tendent à ralentir la bande et la maintiennent en tension. Lorsqu'vil devient nécessaire de ralentir la bande, par exemple du fait d'une réduction de la vitesse de consigne, le circuit d'asservissement 24 réduit la puissance appliquée au moteur 18. Si le ralentissement est trop lent, par exemple du fait de l'inertie des bobines, la vitesse tend à rester supérieure à la vitesse de consigne. Le circuit d'asservissement 24 inverse alors le sens de la différence de potentiel appliqué aux moteurs. C'est alors le moteur amont 16 qui entre en action pour freiner le défilement, en exerçant une tension de marche arrière sur la bande juqu'à ce que la vitesse ait été amenée à la nouvelle consigne. Pendant ce ralentissement, le moteur aval 18 n'est plus alimenté. Le dispositif maintient en permanence une tension minimale de la bande 11. Ainsi, la tension de la bande et la conservation de sa vitesse linéaire de défilement sont assurées. Il faut noter que la configuration qui vient d'être décrite interdit toute apparition d'un mou dans le déroulement, car le temps de réaction du circuit d'asservissement 24 est beaucoup plus bref que le temps qui serait nécessaire à une des bobines pour se dévider sur le plan de travail. En phase de décélération de la bande circulant vers la bobine 14, le courant dans cette bobine est immédiatement coupé, puisque la vitesse de consigne est inférieure à la vitesse mesurée par la génératrice tachymétrique 32. La bobine 14 continue sur sa lancée. Mais ledit circuit 24 envoie immédiatement dans la bobine 12 un courant plus ou moins important qui s'oppose au mouvement de la bande vers la bobine 14. Le dispositif peut être prévu pour synchroniser le défilement de plusieurs bandes, à une vitesse ajustable. Pour cela, comme indiqué en figure 2, chaque bande est munie d'un ensemble propre du genre montré en figure 1, mais tous les circuits d'asservissement reçoivent une tension de consigne Vc commune. Sur la figure 2, les éléments correspondant à ceux de la figure 1 et destinés à provoquer le défilement de deux bandes sont désignés par le même numéro de référence que sur la figure 1, affecté de l'indice d ou L. Ainsi, les différentes bandes avancent ou reculent en synchronisme, y compris lors d'un débobinage ou d'un rembobinage rapide. Le synchronisme est maintenu même si les bobines portant les bandes ont des diamètres différents les uns des autres, donc des moments d'inertie différents. Le circuit d'asservissement 24 peut être constitué en composants discrets disponibles dans le commerce. Il peut être prévu pour recevoir une tension Vc et une tension de la génératrice 32 variant dans la plage de - 5 V à + 5 V habituelle pour les circuits de commande. En revanche, les tensions appliquées aux moteurs 16 et 18 peuvent être nettement plus élevées et les puissances de sortie amenées au niveau nécessaire par des composants couramment utilisés. REVENDICATIONS 1. Dispositif de défilement de bande à un emplacement de travail, comportant deux supports rotatifs destinés à recevoir chacun une bobine (12,14), placés de part et d'autre de l'emplacement de travail (10) et munis chacun d'un moteur électrique réversible (16,18) d'entraînement à courant continu, et comportant des moyens d'alimentation des moteurs et de réglage de la vitesse de défilement à lempla- cement de travail, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation et de réglage comprennent - une génératrice tachymétrique (32) de mesure de la vitesse qu'a la bande à l'emplacement de travail, - un circuit d'asservissement à une vitesse de consigne, du type proportionnel-intégral, recevant d'une part une tension de consigne ajustable et d'autre part le signal de sortie de la génératrice tachymétrique, permettant d'alimenter alternativement l'un ou l'autre des moteurs. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moteurs (16,18) sont montés en parallèle, l'alimentation des moteurs à partir du circuit comportant des éléments à conduction uni-directionnelle de polarités opposées. 3. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des dits éléments est constitué par une diode de puissance. 4. Dispositif selon la revendicatin 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'équipage rotatif de la génératrice tachymétrique (32) comporte un rouleau en appui contre la bande (11) 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la génératrice tachymétrique est portée par une lame élastique qui la sollicite vers la bande. 6. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la génératrice tachymétrique (32) est entraînée par un galet de renvoi (22) interposé entre l'emplacement de travail et un des supports. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ensembles mécaniques et de circuits d'asservissement, destinés chacun à une bande, et des moyens de fourniture d'une même tension de consigne à tous les circuits.