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MECANISME DE.DEROULEMENT ET D ENROULEMENT POUR ENREGISTREURS MAGNETIQUES : A BANDE DE. GRANDES LARGEUR ET/OU LONGUEUR.
La. présente invention est relative au mécanisme de déroulement et d'enroulement pour enregistreurs magnétiques dans lesquels le magnétogramme, c'est-à-dire le support des enregistreurs magnétiques, est réalisé sous la forme d'une bande magnétisable de grande largeur et/ou longueur.
Elle est particulièrement applicable aux enregistreurs magnéti- ques dans lesquels le magnétogramme est constitué d'une bande magnétisable de grande largeur, enroulée sur un cylindre de déroulement et emmagasinée sur un cylindre d'enroulement, après avoir passé sur une table d'exploration, la bande étant d'une grande longueur afin de permettre des enregistrements magnétiques de-, longue durée, de l'ordre d'une semaine ou plus.
L'exploration magnétique d'une telle bande, tant à l'enregistre- ment qu' à la reproduction, peut se faire par lignes successives parallèles, orthogonales au sens de déroulement de la bande, les lignes successives étant distantes de la largeur d'une pister magnétique.
Le brevet belge n 496.863 du 8 juillet 1950 pour: "Machine à dicter par voie magnétique à exploration alternative", est relatif à un mé- canisme d'exploration de feuilles ou bandes magnétisables dans lequel l'explo- ration est effectuée suivant des lignes successives parallèles, alternative- ment dans un sens et dans l'autre, orthogonales au sens de-déroulement, ce- lui-ci étant continu.
La présente invention est applicable en particulier à un tel mode de réalisation d'enregistreurs magnétiques. '
Il est connu que dans l'enroulement et le déroul.ement d'une ban- de de grande longueur,, des précautions spéciales doivent être prises pour éviter tout glissement de cette bande de façon à assurer une translation sur un chemin fixe dans 19 espace, la bande défilant et 5' enroulant régulièrement.
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En effet, si de telles précautions ne sont pas prises, la bande, durant sa translation, a tendance à glisser vers l'un de ses bords et -IL- se produit par conséquent un mouvement incorrect.
De telles précautions doivent tout spécialement être prévues dans le cas des enregistreurs magnétiques à bande magnétisable de longue durée: a) pour assurer un fonctionnement correct de l'enregistreur pendant toute la durée de temps prévue pour l'exploration de la bande, b) pour assurer une reproductibilité des conditions magnétiques, soit d'enregistrement, soit de reproduction, en n'importe quel point de cel- le-ci. '
La présente invention est relative à un mécanisme de déroule- ment et d'enroulement pour enregistreurs magnétiques à bande présentant l'a- vantage d'assurer un fonctionnement correct et une parfaite reproductibilité magnétique en n'importe quel point de la bande.
Selon la présente invention, le mécanisme de déroulement et d'enroulement pour enregistreurs magnétiques à bande de grandes largeur et)/ ou longueur, est caractérisé en ce--quel
1) il comprend un moteur d'entraînement, un cylindre de déroule- ment, un rouleau de réglage de déroulement, un rouleau d'introduction, une table d'exploration, deux rouleaux d'entraînement, un rouleau de réglage d'enroulement et un cylindre d'enroulement, la bande magnétisable défilant successivement sur chacun des cylindres, rouleaux et table d'exploration dans l'ordre indiqué ci-dessus;
2) un des rouleaux d'entraînement prévus à la sortie de la table d'exploration est commandé en permanence par le moteur d'entraînement et con- ditionne la vitesse d'exploration de la bande magnétisable;
3) le second rouleau d'entraînement prévu à la sortie de la ta- ble d'exploration est monté sur un arbre fou, non commandé, cet arbre étant rappelé par des ressorts de façon que les rouleaux d'entraînement appuient l'un sur l'autre, n'étant séparés que par la bande magnétisable;
4) le rouleau d'introduction prévu à l'entrée de la table d'ex- ploration est également monté sur un arbre fou, non commandé;
5) le rouleau de réglage de déroulement, prévu entre le cylin- dre de déroulement et le rouleau d'introduction, est monté sur un arbre fou, non commandé, à l'extrémité de leviers pivotant autour d'un axe fixe soli- daire du bâti du mécanisme, ces leviers étant rappelés par des ressorts de façon à tendre la bande magnétisableo
6) des moyens sont prévus sur les leviers supportant le rouleau de réglage de déroulement de façon à commander la rotation du cylindre de déroulement lorsque la déformation par allongement des ressorts de rappel dépasse une valeur déterminée;
7) le rouleau de réglage d'enroulement, prévu entre les rouleaux d'entraînement et le cylindre d'enroulement, est monté sur un arbre fou, non commandé, à l'extrémité de leviers pivotant autour d'un axe fixe soli- daire du bâti de -mécanisme,ces leviers étant rappelés par des ressorts de fagon à tendre la bande magnétisable;
8) des moyens sont prévus sur les leviers supportant le rouleau de réglage d'enroulement de façon à commander la rotation du cylindre d'en- roulement lorsque la déformation par contraction des ressorts de rappel dé- passe une valeur déterminée;
9) le cylindre de déroulement, le rouleau d'introduction prévu à l'entrée de la table d'exploration et le cylindre d'enroulement, sont mu- nis de flasques latéraux de guidage;
la) -l'enroulement de la bande magnétisable sur les rouleaux de
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réglage de déroulement et d'enroulement ainsi que sur le rouleau d'entraîne- ment non commandé, est supérieur à 90 degrés;
Il) le rouleau d'entraînement non commandé et le rouleau de ré- glage d'enroulement sont constitués par des rouleaux légèrement biconvexes, le plus grand diamètre coïncidant avec l'axe médian de la bande magnétisable;
12) le cylindre d'enroulement est mni d'un talon de pression mon- te à l'extrémité d'un levier pivotant autour d'un axe solidaire du bâti du mécanisme, ce talon étant rappelé par des ressorts vers l'axe du cylindre de façon à presser les unes sur les autres les couches successives de la bande magnétisable;
13) sur le cylindre d'enroulement est prévue une feuille métalli- que ou à recouvrement métallique destinée à s'intercaler entre les deux der- nières couches de la bande magnétisable et à glisser entre celles-ci, la feuille étant rappelée par des ressorts solidaires du bâti du mécanisme, la feuille étant en outre reliée électriquement à la masse du bâti de façon à éviter les phénomènes d'électrisation par frottement.
Les dessins annexés représentent, à titre indicatif et non limi- tatif, des exemples de réalisation de mécanisme de déroulement et d'enroule- ment pour enregistreurs magnétiques à bande de grandes largeur et/ou longueur suivant l'invention. Ces dessins sont établis de fagon schématiques en ce sens que tous détails non indispensables à la bonne compréhension de l'invention ont été volontairement négligés. Ils n'en restent cependant pas moins à la portée de l'homme de l'art.
La figure 1 est une représentation suivant un plan de profil, partiellement en vue et partiellement en coupe, des organes contribuant au cheminement de la bande magnétisable depuis son déroulement ,jusqu'à son en- roulement après exploration.
La figure 2 représente un détail schématisé des entraînements à partir du moteur d'entraînement unique, par l'intermédiaire d'embrayages à commande électro-magnétique dans l'exemple choisi.
Les figures 3, 4 et 5 montrent une variante du mécanisme d' en- roulement.
Sur toutes ces figures, les mêmes chiffres de référence dési- gnent les mêmes éléments ou organes.
Sur les figures 1 et 2, la feuille magnétisable 1, initiale- ment enroulée sur le cylindre de déroulement 2, est amenée sur une table d'exploration 3, où elle est explorée par les têtes magnétiques d'enregistre- ment ou de reproduction 4, et est re-enroulée sur le cylindre d'enroulement- 5. Elle défile successivement sur: - un rouleau de réglage de déroulement 6, - un rouleau d'introduction 7, à l'entrée de la table d'explo- ration, - des rouleaux d'entraînement 8 et 9, à la sortie de cette ta- ble, un rouleau de réglage d'enroulement 10.
Conformément aux caractéristiques de l'invention telles que dé- finies plus haut, le mécanisme suivant les figs. 1 et 2 des dessins anne- xés présente les particularités suivantes:
Le cylindre de déroulement 2 est fixé sur un arbre 20 comman- dé par le moteur 11, par exemple par l'intermédiaire d'engrenages 110 et 111,d'un arbre 113 et d'un embrayage électro-magnétique 112. Le mouvement de rotation du cylindre de déroulement 2 ne sera donc assuré que lorsque l'embrayage 112 reliera mécaniquement l'arbre 20.du cylindre avec l'arbre 113 calé sur l'engrenage 111..
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Le cylindre 'de déroulement 2 est muni de flasques'latéraux 21. assurant le guidage transversal de la bande magnétisable 1.
Le rouleau de réglage de déroulement 6 est monté à roulement fou sur un arbre 60. Cet arbre est porté par des leviers 61 qui peuvent pivoter . autour d'un axe 62 solidaire du bâti du mécanisme. Les leviers 61 sont rappe- lés par des ressorts 63 solidaires en 64 du bâti du mécanisme. Un des leviers 61 porte une butée 65 destinée à venir appuyer sur le contact 66 inséré en sé-
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rie dans le circuit d9alimentation de l'embrayage 112.
On conçoit facilement que les leviers 61 vont osciller autour de leur axe de suspension 62, la force des ressorts 63 équilibrant à chaque instant la tension de la bande magnétisable. Comme le cylindre de déroule- ment 2 ne tourne pas en permanence,, cette tension pourra à un certain moment être telle que la déformation des ressorts 63 sera maximum, la butée 65 ve- nant fermer le contact 66. L'embrayage électro-magnétique 112 se fermera par conséquent, reliant mécaniquement le cylindre 2, supporté par l'arbre 20, au moteur d'entraînement 11. La bande magnétisable 1 se déroulera donc par in- termittences, d'une certaine quantité, chaque fois que le contact 66 sera fermé sous l'influence de la butée 65.
Le rouleau d'introduction 7, prévu à l'entrée de la table d' ex- ploration 3, est monté à roulement fou sur un arbre 70. Il est simplement muni de flasques latéraux 71 destinés à guider la bande magnétisable 1 à l'en- trée de la table d'exploration 3 .
Le rouleau d'entraînement 8, prévu à la sortie de la table d'ex- ploration 3, est calé sur un arbre 80 entraîné en permanence par le moteur d'entraînement 11, par exemple par l'intermédiaire des engrenages 110, 111 et 114, celui-ci étant calé sur l'arbre 80. 'Un second rouleau d'entraînement 9 est monté à roulement fou sur un arbre 90 fixé dans des étriers 91 et est appliqué sur le rouleau 8 par l'intermédiaire des ressorts 92 et 93, agis- sant sur les étriers 91 et solidaires en 94 et 95 du bâti du mécanisme.
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.: . ¯ . c- dacoxiteaset de 2. cheminement ".-'-deb"-Iae.;baûdec ma- gnétisable est donc commandée uniquement par les rouleaux d'entraînement, l'un de ceux-ci étant entraîné en permanence par lemoteur d'entraînement 11.
Le rouleau de réglage d'enroulement 10 est monté à roulement fou- sur un arbre 100. Cet arbre est porté par des leviers 101 qui peuvent pivoter autour d'un axe 102 solidaire du bâti du mécanisme: Les leviers 101 sont rap- pelés par des ressorts' 103 solidaires en 104'du bâti du mécanisme. Un des le- viers 101 porte une butée 105 destinée à venir appuyer sur le contact 106 insére. en série dans le circuit d'alimentation d'un embrayage électromagnéti- que 116.
Le cylindre d'enroulement 5 est fixé sur un arbre 50 commandé par le moteur 11, par exemple par l'intermédiaire des engrenages 110, 111,114 et 115 et, de l'embrayage électro-magnétique 116. Le mouvement de rotation du cylindre d'enroulement 5 ne sera donc assuré que lorsque l'embrayage 116 re- liera mécaniquement l'arbre 50 du cylindre avec l'arbre 117 calé sur l'en- grenage il? .
Le cylindre d'enroulement 5 est muni de flasques latéraux 51 as- surant le guidage transversal de la bande magnétisable 1.
On conçoit facilement que les leviers 101 vont osciller autour de leur axe de suspension 102, la force des ressorts 103 équilibrant à cha- que instant la tension de la bande magnétisable. Comme le cylindre d'enrou- lement 5 ne tourne pas en permanence, cette tension pourra à un certain mo- ment être telle que la déformation des ressorts 103 sera minimum, la butée 105 venant fermer le contact 106. 'L'embrayage électro-magnétique 116 se fer- mera par conséquent reliant mécaniquement le cylindre 5, supporté par l'ar- bre 50, au moteur d'entraînement-11. La bande magnétisable 1 s'enroulera donc par intermittences, d'une'certaine quantité, chaque fois que le contact 106 sera fermé sous l'influence de la butée 105.
Il s'ensuit des dispositions ci-dessus suivant l'invention que
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durant son cheminement depuis le cylindre de déroulement 2 jusqu'au cylindre d'enroulement 5 : a) la vitesse de cheminement de la bande magnétisable est unique- ment conditionnée par la rotation des rouleaux d'entraînement, b) la tension mécanique de la bande magnétisable est équilibrée par les ressorts de rappel des leviers supportant les --rouleaux de réglage, la rotation des cylindres de déroulement et d'enroulement étant commandée par intermittence, de façon à contenir cette tension mécanique dans des limi- tes admissibles, en dessous d'une certaine valeur maximum au déroulement et au-dessus d'une certaine valeurminimum à l'enroulement.
Il en résulte un certain "mou" de la bande magnétisable 'qui contribue à éviter le glissement de la bande vers l'un quelconque de ses , bords. Le guidage transversal de la bande magnétisable est encore amélio- ré par le fait que
1) le cylindre de déroulement 2, le rouleau d'introduction 7 et le cylindre d'enroulement 5 sont munis de flasques latéraux 21, 71 et 51;
2) le rouleau d'entraînement 9 et le rouleau de réglage d'enrou- lement 10 sont généralement biconvexes.
Lors de l'enroulement de la bande magnétisable 1 sur le cylin- dre d'enroulement 5, des précautions doivent être prises pour éviter toute augmentation de diamètre due au foisonnement.
. Dans ce but: 1) un talon 52 fixé à un levier 53 pivotant autour d'un axe 54 solidaire du bâti du mécanisme est rappelé vers l'arbre 50 du cylindre 5 par l'intermédiaire d'un ressort de rappel 55 fixé en 56 au bâti du mécanis- me ;
2) une feuille de métal ou de papier métallisé 57 est insérée entre la dernière couche enroulée et la couche à enrouler et est rappelée par un ressort 58 fixé en 59 au bâti du mécanisme.
Les dispositions ci-dessus permettent un enroulement régulier sans glissement, ni froissement de la bande magnétisable 1 sur le cylindre d'enroulement 5. Pour éviter les. phénomènes d'électrisation par frotte- ment, la feuille de métal ou de papier métallisé est reliée électriquement à la masse du bâti du mécanisme, par exemple par le ressort de rappel 58..
Le .mécanisme décrit précédemment, fonctionne bien mais présente parfois quelques inconvénients parmi lesquels:. l) le réglage des limites entre lesquelles varie la tension mé- canique de la bande magnétisable avant son entrée sur le cylindre d'enrou- lement, est assez délicat: lorsque la tension mécanique moyenne est trop forte, la bande n'est plus guidée latéralement et lorsque cette tension est trop faible, il y a risque de foisonnement;
2) le dispositif destiné à empêcher le foisonnement et consis- tant en une feuille métallique ou métallisée disposée entre la dernière cou- che enroulée et la couche à enrouler peut, dans certains cas, amener des troubles dans le fonctionnement correct de l'enroulement.
En vue de remédier aux inconvénients signalés ci-dessus et se- lon une variante dé l'invention, le mécanisme d'enroulement présente les caractéristiques suivantes
1) le mécanisme d'enroulement est constitué-d'un cylindre d'en- roulement et d'un dispositif auxiliaire destiné à tendre périodiquement la - bande magnétisable;
2) le cylindre d'enroulement est animé d'un mouvement intermit- tent de rotation de vitesse angulaire telle que la vitesse linéaire d'en- roulement de la bande magnétisable, est toujours plus élevée que la vitesse d'avancement de la dite bande;
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3) le dispositif auxiliaire est animé d'un mouvement pendulaire continu autour d'un axe de façon telle qu'il vient périodiquement en contact avec la bande magnétisable en créant à chacun de ces contacts une t ension mécanique importante de la dite bande, cette tension étant conditionnée. par un ressort disposé entre le dispositif auxiliaire et le bâti du mécanisme; ce dispositif auxiliaire est conformé de façon telle que son contact pério- dique avec la bande magnétisable n'ait lieu qu'au milieu de la largeur de la'dite bande ;
4) le dispositif auxiliaire porte une butée mobile qui est pous- sée par la bande magnétisable lorsque le dispositif vient en contact avec la dite bande,la butée étant destinéeà commander l'embrayage et le débrayage du mouvement de rotation du cylindre d'entraînement, ce mouvement étant in- terrompu lorsque la butée vient au contact .de la bande magnétisable pour autant que la réaction de la bande sur la butée ait une valeur convenable;
5) le temps d'arrêt de rotation du cylindre d'enroulement est tel que la bande magnétisable n'est jamais tendue au cours du' temps de rota- tion du dit cylindre qui suit ce temps d'arrêt.
Les figures 3 et 4 des dessins représentent le mécanisme d'enrou- lement perfectionné à deux instants différents, la figure 5 représentant le dispositif auxiliaire dont il est question ci-dessus.
La feuille magnétisable 1 après être passée sur la table d'ex- ploration 3, où elle est explorée par les têtes magnétiques 4, et entre les rouleaux d'entraînement 8 et 9, est directement enroulée sur le cylindre d'enroulement 5.
Conformément aux caractéristiques de l'invention telles que dé- finies plus haut, le mécanisme d'enroulement présente alors les particulari- tés suivantes:
Le cylindre d'enroulement 5 est fixé sur un arbre 50 commandé par le moteur d'entraînement, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse et d'un embrayage électromagnétique (non représentés) de façon telle que la vitesse linéaire d'enroulement de la bande -magnétisable 1 sur le cylin- dre 5 soit toujours plus élevée que la vitesse d'avancement de la dite ban- de, cet avancement étant réalisé par le rouleau 8 calé sur un arbre 80 en- traîné par le moteur d'entraînement.
Un dispositif auxiliaire constitué de la pièce 12, pouvant tourner autour d'un arbre 120 et constamment rappelée par un ressort 121 fixé au bâti 122, est animé d'un mouvement pendulaire autour de l'axe 120, ce mouvement étant créé par un excentrique 123 calé sur un arbre 124 ac- tionné par le moteur d'entraînement, la pièce 12 et'l'excentrique 123 étant reliés entre eux par une chaîne ou un fil souple 125.
La pièce auxiliaire 12 porte une bâtée mobile 126, butée qui est constamment repoussée par le ressort 128 et qui commande l'ouverture et la fermeture d'un contact 127, ce contact servant d'interrupteur de courant dans le circuit d'alimentation du dispositif électromagnétique d'em- brayage de l'arbre 50 du cylindre d'enroulement
La butée mobile 126 est disposée de manière à toujours faire saillie sur la surface de la pièce 12, de sorte que le contact 127 ne soit commandé que par-une surpression de la bande magnétisable 1, le contact entre-la dite pièce et la bande ayant lieu seulement au milieu de la dite bande.
Le fonctionnement du mécanisme d'enroulement est alors le sui- vant:
La pièce 12 étant dans la position représentée à la figure 3, le contact 127 est fermé, l'arbre 50 du cylindre 5 est embrayé avec le mo- teur d'entraînement, la bande magnétisable 1, complètement détendue, s'en- roule sur le cylindre 5. Après un certain temps, la pièce 12 est dans la position représentée sur la figure 4, en contact avec la bande magnétisable
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1, sous l'action du ressort 121, la dite bande est fortement tendue, la ten-. sion s'effectuant seulement vers la partie médiane de la bande.
Il s'établit à ce moment un équilibre entre la tension du ressort 121 et la réactionde la bande 1, équilibre qui peut être tel que la chaîne ou le fil souple 125 ne soit plus tendu (fig 4).
D'autre part, la pression de la bande 1 a pour effet de repous- ser la butée 126 ce qui ouvre le contact 127 et débraye ainsi l'arbre 50 du cylindre 5 de sorte que, pendant le temps où la bande magnétisable est fortement tendue, l'enroulement de la dite bande sur le cylindre 5 cesse, ce temps d'arrêt dans la rotation du cylindre d'enroulement, alors que 1?avance- ment de la bande est continu, étant tel que la bande-sera complètement déten- due pendant toute la période d'enroulement suivante.
Cette période débute dès que la pression de la bande 1 sur la butée 126 devient insuffisante pour maintenir ouvert le contact 127 ce qui se produit dès que la pièce 12, pour- suivant son mouvement pendulaire, n'appuyéplus suffisamment sur la bande, La pièce 12 retourne-alors vers la position de la figure 3 et le cycle re- commence.
Le dispositif d'enroulement et le processus de fonctionnement qui viennent d'être décrits conduisent effectivement à un enroulement correct de la bande magnétisable sur le cylindre d'enroulementg le guidagelatéral de la bande magnétisable est assuré par le fait que l'enroulement se fait sans aucune tension de la bande, tandis que le foisonnement de la bande sur le cy- lindre est empêché par les fortes tensions périodiques effectuées sur la dite bande, ces tensions n'intéressent que la partie médiane de la bande de façon à ne pas contrarier le guidage latéral.
La description ci-dessus des dessins annexés est uniquement re- lative à des exemples non limitatifs de l'invention. Sans sortir de celle-ci des variantes mécaniques, éledtriques ou électro-mécaniques peuvent être ap- portées,. notamment
1) au mode de commande des cylindres de déroulement et d'enrou- lement et du rouleau d'entraînement à partir du moteur;
2) au mode d'action des bras oscillants supportant les rouleaux de réglage sur les moyens de rotation intermittente des cylindres de dérou- lement et d'entroulement.