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MECANISME DE CHANGEMENT DE VITESSE APPLICABLE AUX PHONOGRAPHES POSTES RADIOPHONIQUES AVEC PICK-UP ET APPAREILS SIMILAIRES.
La présente invention concerne les mécanismes de changement de vitesse applicables aux phonographes, postes radiophoniques avec pick-up et appareils similaires pour la reproduction du son à l'aide de disques (dénommés ci-après '?appareils à disque").
Un premier objet de l'invention consiste à procurer un mécanisme permettant l'emploi d'appareils à disque ordinaires avec desplateaux tour- ne-disque à vitesse unique constante (78 tours par minute, vitesse variable dans certains cas entre des limites restreintes), pour jouer des disques requérant des vitesses de rotation différentes et, plus en particulier, pour des disques nommés de longue durée ou à micro-rainures (dénommés ci-après disques l.d.), qui demandent des vitesses de 33 13 ou 45 tours par minute,. par exemple.
Dans ce but, on a proposé des mécanismes qui comprennent un tour- ne-disque auxiliaire (appelé ci-après "support de disque") pour supporter un disque l.d. et adapté pour être placé sur le tourne-disque standard d'un appareil à disque, et un engrenage de réduction disposé entre le dit tourne- disque et le support de disque pour convertir la vitesse standard en celle requise pour les disques l.d.
Dans-une forme particulière, ce mécanisme (décrit dans le brevet anglais n 340.905.- figure 3) comprend un support de disque avant un dia- mètre légèrement différent de celui du tourne-disque standard, ainsi qu'un engrenage de réduction qui comprend une paire de galets de guidage sur un arbre commun et disposés extérieurement par rapport au système 'de 'boume- disque et de support de disque, les dits galets de guidage étant adaptés de sorte à solliciter élastiquement, par friction, ou positivement, res- pectivement le'rebord du tourne=disque et du support de disque.
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Dans le mécanisme connu, le support et l'appui du support de dis- que sont conçus de telle manière que toute transmission de vitesse; direc- tement du tourne-disque au support de disque est évitée, puisque pour la transmission de la vitesse on compte entièrement sur les galets de guidage, lesquels constituent un accouplement de rapport constant et invariable ou bien, si l'on utilise des galets de guidage[-du type à friction, opèrent dans des conditions défavorables quant à la condition d'une transmission uniforme de vitesse au support de disque. Ainsi avec ce mécanisme connu un changement de vitesse décidé a lieu entre les moments de départ et d'ar- rêt en raison de la réduction graduelle de la force d'impulsion de la. pres- sion de l'aiguille sur le disque lorsque l'aiguille approche de l'axe de- l'arbre.
A part cela, rien n'est prévu pour éliminer les dérangements pou- vant être causés par l'engrenage de réduction lui-même, en raison de forces excentriques, ou de vibrations transmises au support du disque par l'appareil à disque et/ou ses éléments.
Un premier objet de la présente invention est de procurer un mé- canisme perfectionné de changement de vitesse comprenant un support du dis- que placé, ou à placer, sur le tourne-disque d'un appareil à disque, et des moyens pour transmettre le mouvement du dit tourne-disque au support du disque, le mécanisme de translation perfectionné étant substantiellement exempt des inconvénients mentionnés plus haut'
Un second objet de l'invention consiste à obtenir un réglage sa- tisfaisant et substantiellement constant de la vitesse de rotation du sup- port du disque sur celle nécessaire pour les disques l.d.
Encore un autre objet de cette invention consiste à fournir un mécanisme simple et peu coûteux qui peut être monté sur ou attaché à des appareils à disque existants de pratiquement toute forme courante, sans nécessiter des adaptations coûteuses.
Conformément à la présente invention ces objets, et d'autres ob- jets qui apparaîtront dans la description ci-après, sont réalisés par le fait que le mécanisme comprend un support du disque à placer sur le tourne- disque d'un appareil à disque, des moyens qui à l'usage agissent comme un embrayage à friction entre le dit tourne-disque et le support du disque, et un régulateur rotatif de vitesse à friction qui change - et dans l'appli- cation du mécanisme aux disques l.d., réduit - la vitesse de rotation du support du disque de celle lui communiquée par les dits moyens à une gran- deur requise.
Le régulateur rotatif de vitesse à friction utilisé conformément à cette invention comprend une paire de rouleaux à friction de diamètre dit- férent sur un arbre commun pour rotation simultanée et adaptés, dans la po- sition d'usage, pour s'engrener à la périphérie avec, respectivement, le tourne-disque standard et le support du disque. Lorsqu'il est appliqué à un support du disque pour des disques l.d., le régulateur fonctionne en tant qu'un frein, qui, étant donné le rapport des rouleaux, réduit la vitesse du support du disque de celle lui communiquée par le tourne-disque via l'em- brayage à friction, à une grandeur déterminée par le dit rapport de même que par le glissement entre ces rouleaux à friction d'une part et le tourne- disque et support du disque d'autre part.
Conformément à l'invention l'arbre des rouleaux à friction est lui-même monté de façon oscillatoire sur un élément porteur réglable, par exemple un bras, et le dit bras est poussé par résilience vers le tourne- disque et le support du disque lorsque les rouleaux à friction sont en po- sition pour enclenchement, par exemple au moyen d'un ressort. En raison de cette suspension et de l'action du ressort l'arbre règle automatiquement. sa distance de l'arbre du tourne-disque et sa propre position angulaire chaque fois que cela est exigé par des irrégularités de la rotation du tourne=disque dues au basculage ou à d'autres causes, ou à l'usure d'une ou de plusieurs parties.
La suspension de l'arbre ou de son support peut en outre
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être réglée angulairement dans un plan qui est presque parallèle à un plan vertical tangentiel au tourne-disque au point d'enclenchement dès rouleaux; alors des effets supplémentaires profitant à l'uniformité de l'opération du mécanisme sont realisés, comme on le comprendra par la description sui- vante.
, Dans la description ci-après, on se réfère aux dessins ci-joints, lesquels, à titre d'exemple, illustrent le mécanisme suivant l'invention et ses.éléments de même que certaines modifications de ceux-ci : la figure 1 est une coupe transversale représentant une forme d'un support de disque et un disque placés sur un tourne-disque, de morne qu'une forme d'un régulateur rotatif de vitesse à friction ; la figure 2 est une vue en perspective du régulateur représenté à la figure 1, une partie de l'enveloppe étant enlevée; la figure 3 est un plan du régulateur représenté à la figure 1, le sommet de l'enveloppe étant enlevé, montrant également la façon dont le régulateur est monté sur la partie supérieure d'un appareil à disque ; la figure 4 montre le régulateur suivant les figures 1 à 3, vu de face;
la figure 5 représente en une vue perspective une forme modifiée du régulateur à friction suivant cette invention ; les figures 6,7 et 8 illustrent, partiellement en coupe trans- versale, trois différents types de rouleaux à friction conçus pour permet- tre au régulateur d'être employé'pour des disques l.d. demandant différen- tes vitesses de rotation; la figure 9 illustre en coupe transversale une forme modifiée d'un support du disque et de sa base tels qu'appliqués au tourne-disque d'un appareil à disque ; et la figure 10 est un diagramme servant à expliquer la manoeuvre du régulateur à friction du mécanisme.
Dans la forme illustrée à la figure 1 le mécanisme comprend un support du disque A et un régulateur rotatif à friction G, ce dernier étant par la suite décrit pour les figures 2 et 4.
Le support du disque A est relié à une plaque de base circulaire 20 qui est munie d'un manchon central vertical 21 ajusté à l'intérieur et à l'extérieur. Ce manchon permet de placer la plaque 20 sur le tourne-dis- que B d'un appareil à disque centralement par rapport à l'arbre Ç de ce dernier, qui s'avance ainsi à travers le centre du tourne-disque dans l'a- lésage 23 du manchon 21. La plaque 20 porte un support pour le support du disque!, qui dans ce-cas consiste en un corps substantiellement cylindri- que 22. Si le support 22 est fabriqué en bronze, laiton ou toute autre ma- tière anti-friction, il est façonné avec une âme centrale simple qui reçoit commodément le manchon 21. Alternativement, l'âme du support 22 peut être baguée (non représenté).
Ainsi le manchon 21 constitue un soutien pour le support 22 qui peut être lubrifié comme il est d'usage. Le support 22 peut reposer directement sur la plaque 20. De préférence toutefois il re- posera sur une bague 24 qui entoure librement le manchon 21 et qui réduit jusqu'à un minimum admissible la friction entre le support et la plaque de base 20.
La base 20 ou la bague 24 d'une part, et le support 22 d'autre part, constituent la partie primaire et secondaire respectivement d'un em- brayage à friction par lequel la rotation du tourne-disque est transmise directement au support, du disque A.
,Ce dernier est fixé au sommet du support 20, par exemple au moyen de vis à tête noyée %. Dans la forme représentée le plateau A consiste en une plaque métallique circulaire 26 dont le dessus porte un revêtement 27 de feutre ou autre matière fibreuse ou analogue. La partie centrale du
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plateau 26 est formée avec une ouverture qui reçoit une rondelle 28 quis'a- vance vers le haut depuis le dessus du support 22.
L'espace peu profond à l'intérieur de la bague 28 constitué un enfoncement qui normalement reçoit une pièce centrale bridée 29 avec une goupille centrale verticale 30 qui sert à centrer et à retenir en position un disque l.d. placé sur le support du disque A. La pièce centrale 29 est fixée au support 22 par exemple par une vis à tête noyée 31, de façon qu'elle puisse être enlevé ensemble avec la goupille 30 si on'emploie un mécanisme automatique de changement de disque (non représenté) dont l'arbre peut alors être passé par l'ouverture centrale du plateau 26 directement dans l'alésage 23 du manchon 21.
Le diamètre du support du disque A est légèrement plus grand que celui du tourne-disque B d'un appareil à disque. La partie périphérique de la plaque 26 est retournée, bridée, ou est faite autrement pour former
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un rebord cylindrique ou presque cylindrique 32 semblable au rebord âl du tourne-disque B.
Un disque D placé sur le support du disque A est en une position au-dessus du tourne-disque B dont la hauteur est déterminée, dans cet exem- ple, par les épaisseurs totales de la plaque de base 20, du support 22 et de la bague 24, qui peuvent toutes être conservées à un minimum par une for- me appropriée.
Pour permettre le montage rapide sur le tourne-disque B; et le démontage facile de celui--ci, du support du disque A et de sa base en tant qu'unité globale, le support 22 est formé avec une rainure périphérique 34 dans laquelle s'avance un doigt 35 attaché pivotalement à la plaque 20 en 36 et normalement fixé dans la position montrée à la figure 1 au moyen d'une vis à tête noyée 37 passée par un trou de la plaque 20. Pour démonter le plateau 26 et son support 22 de la base 20 et du manchon 21, par exemple pour la lubrufication, il faut simplement enlever la vis 37 et faire pivoter
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le doigt lï autour de la cheville z6 jusqu'à ce qu'il laisse libre la rai- nure 34 et libère ainsi le support 22.
Le régulateur rotatif à friction du mécanisme comprend deux
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rouleaux à friction et kil de diamètres différents correspondant respec- tivement à ceux du support du disque A et du tourne-disque B. En vue de la rotation simultanée, les deux rouleaux sont fixés à une tige 42 commune et substantiellement verticale à une distance l'un de l'autre qui corres- pond-substantiellement à la distance verticale du support du disque A du tourne-disque B sur lequel le mécanisme est utilisé. Si donc le rouleau à friction inférieur et plus grand 40 est dans une position dans laquelle il s'engrène à la périphérie avec le rebord 33. du tourne-disque standard B
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le rouleau supérieur et plus petit ¯41 s'engrène avec le rebord 32 du support du disque A.
La tige 42 peut librement tourner dans un palier ..43 monté sur un support ajustable qui dans la forme préférée représentée aux figures 1 à 4 consiste en un bras horizontal 44.
Ce bras est lui-même monté sur une douille 38 qui entoure libre- ment un montant vertical 45. Ce dernier est fixé à la plaque supérieure de l'appareil à disque, à une distance convenable de la périphérie du tourne- disque -12.: mais il peut être réglé relativement au montage. Un autre bras
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1{l est monté sur le montant iJ2. au-dessus de la douille 38 et du bras M, et peut être angulairement réglé sur le montant 1r2.. Un ressort 46 disposé entre les bras M. et 4'7 pousse par résilience le bras ¯4 dans une direction opposée au bras ¯ . Par le montant k2.. le bras 47 est accouplé à un levier de réglage .48 au sommet du dit montant. Un écrou de serrage 2 prévu au bout fileté du montant iz2. empêche le glissement du levier L.w,", dû à la dépres- sion du ressort lil.
Si le levier 48 est suffisamment approché du tourne- disque B par réglage manuel, les rouleaux à friction 40 et l.1 sont alors mis en enclenchement avec le tourne-disque B et le support du disque A, respectivement, et sont tenus en enclenchement par,résilience avec ceux-ci
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par le ressort J.,6
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Le palier .43 pour la tige i.r2:. est lui-même oscillatoirement monté sur le bras réglable de sorte qu'il peut, à l'intérieur de certaines limites, régler librement sa propre position et celle de la tige 42 et des
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rouleaux ¯40, .4l, en utilisant la pression résiliente du ressort 46,: chaque fois que des irrégularités dans la rotation du tourne-disque B ou du support du disque A dues au basculage ou à d'autres causes, ou dues à l'usure d'une ou de plusieurs parties, l'exigent.
A cet effet la douille de palier 43 est supportée par des tourillons 49 disposés en un rapport diamétralement
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opposé par rapport à la douille 43 dans les parois d'une console 50 ayant substantiellement = . ,, la forme d'un U, les tourillons 49 définissant un axe substantiellement horizontal pour l'oscillation de la tige 42
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La copsole j?0 elle-même est fixée au bras M par une vis 51 qui permet un réglage angulaire de la console 50 sur le bras dans un but qu'on comprendra par la description qui suit.
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De préférence les rouleaux à friction ìll., z.1 sont munis de ban- dages ! 0' et 41', respectivement, qui sont échangeables, si nécessaire, dans un but décrit plus loin.
Pour permettre le réglage du mécanisme, à des tourne-disque de
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différents types d'appareils à disque, le bras 44 est fixé au montant Aî au moyen d'une vis d'arrêt 52. Cette vis rend possible une variation de
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la position verticale du bras 4. sur le montant .45. pour correspondre à la hauteur du tourne-disque B d'un appareil à disque au-dessus de la face su- périeure de celui-ci,et, au cas où on le désire, également pour régler la
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position du bras 44. par rapport au bras fil. Le bras 47 est fixé au montant par une vis d'arrêt 52' pour permettre son réglage sur le montant M.. d'une fac.on semblable.
La forme préférentielle du régulateur représentée aux figures 2 à 4 est particulièrement adaptée pour être utilisée sur des appareils à disque existants qui ont un sommet. carré];. dont au moins un coin est libre. Ici le montant .45. est supporté par une console 53 adaptée pour être fixée au sommet de la façon montrée à la figure 3, par exemple au
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moyen d'une vis .54. dans une position appropriée relativement au tourne-dis- que B. Le montant 4,5, la console 53 et les bras e, .47 sont disposés a l'in- térieur d'une caisse ou boite 55 qui est environ semi-cylindrique et est
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ouverte du côté en face du tourne-disque l3 et du support du disque A.
Par ce côté ouvert les rouleauxà friction ±0, ± émergent tan- dis que le reste du mécanisme est entièrement enveloppé dans la caisse
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L'extrémité supérieure de la fige , toutefois, émerge par un trou dans le sommet de la caisse 55 et le levier de commande est attaché à la
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tige et à l'extérieur de la caisse. Ainsi le réglage des rouleaux à fri-c'-, tion 40., 41 en rapport avec le tourne-disque 12. et le support du disque! se fait en déplaçant le levier 48 librement accessible par rapport à la caisse. Une échelle, graduation ou division 5,7 peut être prévue sur la face supérieure de la caisse pour faciliter le réglage.
La hauteur totale de la caisse 5.5 augmentée par celle du levier est telle que ce dernier se trouve en-dessous du niveau d'un disque l.d.
D placé sur le support du disque 9.. C'est pourquoi il est possible, par exemple si le tourne-disque est du diamètre courant d'environ 10 pouces et que le support du disque a un diamètre d'environ 11 pouces, d'employer -on disque l.d. de 12 pouces D de la façon illustrée à la figure 1.
Le mécanisme suivant cette invention diffère du mécanisme dé- crit par rapport à la figure 3 du brevet anglais n 304.905, en premier lieu par le fait qu'il est prévu un embrayage à friction constitué par la plaque
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de base 20 et le support 22 avec ou sans une bague 24 interposée. Cet en- - brayage tend à transmettre au support du disque A la vitesse du tourne-dis- que B lui-même, et il le fait réellement lorsque le régulateur est réglé pour garder les rouleaux à friction 40, 41,hors d'enclenchement avec le tourne-disque B et le support du disque A respectivement.
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Si toutefois les rouleaux à friction sont en enclenchement actif avec le tourne-disque et le support du disque, alors le régulateur agit com- me un frein qui réduit la vitesse du support du disque A à celle déterminée par les diamètres du support du disque et du tourne-disque, les diamètres des rouleaux à friction 40, 41, et par le glissement entre ces rouleaux et le tourne-disque B et le plateau A respectivement.
Dans la conception du support du disque ) du régulateur à fric- tion ) et de ses éléments, il faut veiller à ce que la vitesse "sans glis- sement" du support du disque - qui est atteinte en calculant au moyen du rayon du tourne-disque B les rayons du support du disque et des bandages 401, 411 des rouleauxà friction 40 et 41 - soit légèrement inférieure à la vitesse requise pour jouer le disque l.d. lui-même.
La raison en sera comprise par le diagramme à la figure 10 qui illustre,tracée vis à vis de la vitesse de rotation n, la puissance de frei- nage requise pour un support du disque d'un poids donné. Pour toute vitesse spécifique A du support du disque cette puissance est plus petite lorsqu'un disque y est mis en marche (courbe m), qu'à la fin du disque (courbe p), cet effet étant dû à la réduction graduelle pendant que le disque est joué, de la force d'impulsion de la pression de l'aiguille qui elle-même agit en tant que effort de torsion supplémentaire.
Les courbes F1, F2, F2.... d'autre part, illustrent la puissance de freinage appliquée au support du disque A par l'intermédiaire des banda- ges des rouleaux à friction à des pressions différentes du ressort 46, qui sont indiquées en grammes.
Chaque courbe F1, F2, F3 ... montre deux sections distinctes, notamment une section à forte pente x qui est presque parabolique et est' pratiquement la même pour toutes les pressions du ressort, la dite section correspondant à une condition dans laquelle les bandages sont soumis à la friction de roulage uniquement ; une section y qui est généralement incli- née à un angle aigu à l'axe n, la dite section correspondant à une condition dans laquelle les bandages sont, complémentairement, soumis à la friction de glissement.
Le diagramme de la figure 10 montre : a) que les bandages doivent être emplovés qui sous la pression du ressort sont uniquement sujets à friction de roulage; b) que la courbe x intersecte les courbes m et p à un angle à pic et que pour ce motif le changement de vitesse entre le début et la fin du temps de rotation d'un disque est négligeable aussi longtemps que les bandages sont sujets à la friction de roulage seule; c) que le régulateur à friction G fonctionne avec un "glissement positif" et réduit ainsi la vitesse du support du disque A à une vitesse au-delà de la susdite vitesse "sans glissement".
Des essais effectués avec divers types de caoutchouc pour les bandages ont révélé que pour un "glissement positif" d"environ 4 à 8 % on réalise une constance considérable de vitesse dans la manoeuvre du support du disque et que, par conséquence, pour des disques l.d. exigeant une vites- se de fonctionnement de 33 1/3 tours/minute, les rayons du support du disque A et des bandages pour les rouleaux à friction 40 et 41 doivent être calcu- lés pour des vitesses de rotation entre environ 31 et 32 tours/minute, un réglage précis de la vitesse à 33 1/3 tours/minute étant réalisé par le con- trôle de la pression du ressort 46, c'est-à-dire par un réglage approprié du levier 48 le long de l'échelle au sommet de la caisse ±±, et à l'aide d'un disque stroboscopique.
Le régulateur à friction G diffère en outre de l'engrenage de réduction du mécanisme connu, par le fait que le palier !il pour la tige 42 est oscillatoirement suspendu des tourillons 49. L'effet profitable de cette suspension et de la pression du ressort 46 est décrit plus haut.
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La fixation de la console 50 au bras 44 du mécanisme au moyen de la vis 51 permet de plus le réglage de cette console de telle manière que l'axe des tourillons 49 dévie légèrement de la position horizontale,' par exemple d'un angle de l'ordre de 1 à 2 . Etant donné ce réglage des tourillons 49, la tige 42 et les plans des rouleaux 40 et 41 sont également inclinés à la verticale et à horizontale respectivement. Si ainsi les points de contact du rouleau de friction supérieure 41 avec la bride 32 ou la périphérie du support du disque A se déplacent dans une direction ayant à chaque instant une composante ascendante, un léger soulèvement est exercé par le dit rouleau sur le support du disque pendant la manoeuvre du mécanisme.
Ce soulèvement, réciproquement, exerce sur la tige 42 une contre- pression dans une direction descendante, qui empêche la tige 42 d'osciller axialement et'les dérangements causés par une telle oscillation sont sûre- ment éliminés.. Une rondelle 56 en feutre ou autre matière fibreuse ou-rési- liente analogue placée entre la face d'extrémité du palier 43 et le rouleau à friction 41 sert à prévenir la friction indésirable causée par cette con- tre-pression, et agit,également comme un étouffoir acoustique.
La-figure'5 illustre une construction modifiée d'un régulateur à friction qui est de conception plus simple que celui décrit pour les fi- gures 2 à 4. Ici de nouveau la tige 142 des rouleaux à friction 140, ;il- est portée par un palier supporté par des tourillons 19 dans les parois d'une console 150 en forme de U qui est fixée de façon réglable au moyen d'une vis 151 à un bras 144 horizontalement réglable. Distinct de'la cons- truction décrite précédemment, le bras 144 peut osciller autour d'un montant vertical 145 maintenu dans une console 160 dont la partie de basé-161 ést attachée par pivots en 162 au sommet d'un appareil à disque, le tourillon 162 étant à une distance du montant 145.
Un ressort en spirale 146 placé sur le montant 145 et dont une extrémité est fixée au dit montant tandis que son bout opposé est relié au bras 144, est prévu de telle manière qu'il pousse ce bras, la tige 142 et les rouleaux à friction 140, 141 vers le tourne-disque et le support du disque. La partie de base 161 de la console 160 s'avance au-delà du pivot 162 pour constituer une pièce 148 pour régler à la main le régulateur par rapport au tourne-disque et au'support du dis- que.
Le montage du régulateur suivant la figure 5 ne permet pas seu- lement de déplacer les rouleaux à friction hors d'une position inopérante dans une position opérante et vice-versa, mais étant donnée la résilience du montage du bras 144 il est possible de changer, dans certaines limites, les points de contact des rouleaux 140, 141 avec le tourne-disque et le sup- port du disque par rapport au sommet de l'appareil à disque lui--même.
Un tel changement de position des points de contact est suivi d'un changement de la pression résiliente exercée par le ressort 146 et c'est pourquoi ici également un réglage précis de la vitesse du support du disque est réalisé - avec l'aide d'un disque stroboscopique - par le ré- glage de la position de la pièce 148.
Dans une certaine gamme de réglage le changement de la pression du ressort dans le régulateur suivant la figure 5 pendant le réglage, est fort considérable et c'est pourquoi il est possible d'obtenir par un tel réglage des vitesses largement différentes du support du disque appropriées par exemple,en une position, pour jouer des disques l.d. à 33 1/3 tours/ minute, et dans une autre position, à une vitesse adéquate pour un genre différent de disques l.d.
Alors que beaucoup de contrôle de la vitesse est possible, des essais ont démontré que la stabilité et un fonctionnement entièrement satis- faisant exigent une position du bras 144 parallèle ou substantiellement parallèle aux tangentes aux points d'enclenchement entre les rouleaux à friction 140, 141 avec le tourne-disque et le support du disque respec- tivement .
Pour changer la vitesse d'une valeur à une valeur substantiel- lement différente, il est donc préférable de se fier à une variation du taux
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"sans glissement" du régulateur, plutôt qu'à une variation de la pression du ressort. Gomme on l'a expliqué pour la figure 10, le taux "sans glisse- ment!! du régulateur détermine le rapport approximatif du changement de vi- tesse, nécessitant en règle générale seulement un changement complémentaire de glissement par le contrôle de la pression du ressort du régulateur pour le réglage final de la vitesse.
La figure 6 illustre un mode de réglage de vitesse appliqué par exemple, à un régulateur du genre décrit pour les figures 2 à 4. Dans cet exemple un chapeau 70 en caoutchouc ou autre matière résiliente similaire et d'un diamètre extérieur donné, est placé sur le bandage 411 du rouleau à friction supérieur 41, et le changement requis du taux "sans glissement!! du régulateur est réalisé. Avec l'aide des susdites explications en ce qui concerne le glissement optimum dans la manoeuvre du mécanisme, il appartient à l'expert de calculer l'épaisseur de la paroi du chapeau 70 pour toute transformation de vitesse nécessaire.
La figure 7 montre un mode différent appliqué au même type de régulateur, dans lequel le bandage 411 (représenté en lignes pointillées) est remplacé par un bandage 412 d'un diamètre extérieur différent.
La figure 8 représente une variante dans la conception du ré- gulateur, dans laquelle le rouleau à friction inférieur 240 est muni d'un prolongement central cylindrique 271 formé avec un trou axial, tandis que le rouleau à friction supérieur 241 est muni d'une tige centrale 272 qui s'ajuste parfaitement dans, et s'avance au-delà, du dit trou du prolongement 271, la tige 272 étant fixée au prolongement au moyen d'un écrou 273 vissé sur le bout fileté de la tige 272. Pour assurer une rotation simultanée dans le palier 243 du régulateur, du prolongement 271 et de la tige - qui constituent ensemble l'arbre commun des rouleaux à friction 240 et 241 - le trou dans le prolongement et la tige 272 peuvent être non-circulaires en coupe transversale.
La tige et le prolongement peuvent alternativement être accouplés ensemble par divers moyens. Un échange de l'un ou l'autre des rouleaux à friction avec un rouleau d'un diamètre différent peut se faire aisément.
Dans chacun de ces cas la position normalement verticale de l'axe de la tige sera changée si le diamètre de l'un ou l'autre rouleau à friction est changé, ce qui en certains cas peut nécessiter des réglages complémen- taires. Là où c'est nécessaire, ces réglages peuvent être évités si les diamètres des deux rouleaux à friction sont changés pour obtenir un rapport de transmission différent, ou si des supports de disque de diamètre diffé- rent sont utilisés pour différents rapports.
La figure 9 montre une forme modifiée d'un support de disque et d'un embrayage à friction de conception plus simple que ce qui a été décrit à la figure 1. Cette forme s'est avérée également être très avantageuse pour éliminer pratiquement les effets désastreux causés par des forces qui dans les appareils à disque connus et dispositifs de changement de vitesse causent souvent des changements périodiques d'intensité, qu'on appelle généralement les "pulsations du son?, et, en outre, on réalise une isolation très satisfaisante d'un disque sur le support du disque contre les sons pro- venant du mouvement ou d'un autre élément dans l'appareil à disque.
Dans cette forme modifiée la base ou élément primaire de l'embraya- ge à friction consiste en un disque circulaire simple 320 fait en métal ou, de préférence, en un matériaux résineux ou synthétique ou naturel autre, qui, par son poids et ses propriétés frottantes, et étant donné le poids du support du disque A1, adhère fermement au tourne=disque B qui tourne.
Le support du disque A1 lui-même est une plaque circulaire 326 en matériau amortissant le son, par exemple un ciment avec une matière de remplissage, par exemple de la sciure de bois. A sa face inférieure il est muni d'une bague en feutre 322 d'un diamètre relativement petit qui en service repose sur la base 320 et constitue l'élément secondaire de l'em-
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brayage à friction. A sa face supérieure le disque A1 est recouvert de feu- tre ou, de préférence, muni d'anneaux en feutre @ espacés comme indiqué, les dits anneaux constituant une base pour le disque D lui-même.
Le centre du disque 326 est formé avec un trou cylindrique 375 adapté pour recevoir l'extrémité du bras Ç de l'appareil à disque. Ce trou qui est ici formé dans un moyeu métallique 376 du disque 326, est pourvu d'un anneau 377 en feutre ou autre matériau similaire compressible qui en service est disposé hermétiquement sur l'arbre Ç et constitue ainsi le sup- port proprement dit du support du disque. Un support de ce genre ne demande pas de lubrification et présente l'avantage supplémentaire que la compres- sion des fibres tout autour de la circonférence de l'arbre C résiste au déplacement du support du disque Al et d'un disque y placée qui pourrait autrement être causé par exemple' par une poussée latérale sur le disque.
Ainsi le palier ¯377. élimine pratiquement la "pulsation du son" . Il faut en outre bien comprendre que l'anneau en feutre 322 et l'anneau 377 compres- sible ou fibreux agissent comme des isolants acoustiques qui absorbent les vibrations provenant du mouvement de l'appareil à disque ou transmises d'une autre manière à son tourne-disque Bl.
Autour du trou 375 le moyeu 376 est formé avec un enfoncement 378 pour recevoir la goupille bridée 330 qui facilite le centrage d'un disque D sur le support du disque Al et qui peut être enlevée, par exemple si un mécanisme de changement de disque est utilisé.
Dans la figure 9 le tourne-disque B1 de l'appareil à disque est représenté comme ayant un bord conique. L'auto-réglage de l'arbre du régulateur dû à sa suspension oscillatoire permet l'emploi du même genre de mécanisme pour ce type de tourne-disque, comme indiqué sous forme de diagramme à la figure en traits pointillés.
Le mécanisme a été décrit jusqu'ici comme étant appliqué pour obtenir des vitesses de rotation inférieures à la vitesse standard- d'un tourne-disque d'appareil à disque et il a été démontré que, d'après les diamètres choisis, les changements de vitesse peuvent être obtenus dans une gamme fort variée. Il est également possible toutefois d'employer-le mécanisme pour obtenir des vitesses de rotation du support du disque qui dépassent celle du tourne-disque. A cet effet il faut seulement choisir les rayons opératoires du support du disque et des rouleaux à friction en conséquence. Dans ce cas-ci- les rouleaux à friction fonctionnent comme l'embrayage à friction du mécanisme, tandis que l'accouplement à friction disposé entre le tourne-disque et le support du disque agit maintenant comme le régulateur, c'est-à-dire comme un frein à friction.
Nous ne désirons pas que la protection par un brevet d'invention se limite aux détails susmentionnés, qui peuvent par la suite être modifiés à l'intérieur de la portée de la présente invention.
Ainsi la forme du régulateur peut être modifiée, par exemple par l'emploi de rouleaux faits entièrement en caoutchouc ou autre matériau compressible résilient similaire. La suspension par tige peut également être changée, et le bras angulairement réglable peut être remplacé par un élément déplaçable le long d'un trajet droit ou courbe.
Des moyens complémentaires, par exemple une vis d'arrêt, peuvent être prévus pour régler la pression du ressort du régulateur sans réglage du bras oscillant ou autre support de tige, ou complémentairement à un tel réglage.
Si on le désire, le régulateur peut être fabriqué et congu pour constituer une partie intégrale d'un appareil à disque.
La forme du support du disque et/ou de l'embrayage à friction et de ses éléments, sont également susceptibles de modification ultérieure, et ce dans l'esprit de la présente invention.
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SPEED CHANGE MECHANISM APPLICABLE TO PHONOGRAPHS RADIO STATIONS WITH PICK-UP AND SIMILAR DEVICES.
The present invention relates to speed change mechanisms applicable to phonographs, radio stations with pick-ups and similar apparatus for reproducing sound using discs (hereinafter referred to as "disc devices").
A first object of the invention is to provide a mechanism allowing the use of ordinary disc devices with spinner-disc plates at a constant single speed (78 revolutions per minute, variable speed in certain cases between restricted limits), to play discs requiring different rotational speeds and, more in particular, for so-called long-lasting or micro-grooved discs (hereinafter referred to as ld discs), which require speeds of 33 13 or 45 rpm, . for example.
For this purpose, mechanisms have been proposed which include an auxiliary turntable (hereinafter referred to as "disk carrier") for supporting a 1.d. disk. and adapted to be placed on the standard turntable of a disk apparatus, and a reduction gear disposed between said turntable and the disk holder to convert the standard speed to that required for the disks l.d.
In a particular form, this mechanism (described in UK Patent No. 340,905.- Figure 3) comprises a front disc holder of a diameter slightly different from that of the standard record player, as well as a reduction gear which comprises a pair of guide rollers on a common shaft and disposed externally with respect to the disc boom and disc support system, said guide rollers being adapted so as to elastically, by friction, or positively, res- pectively the edge of the record player and the record holder.
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In the known mechanism, the support and the support of the disc support are designed in such a way that any speed transmission; direct from the record player to the record holder is avoided, since for the transmission of the speed one relies entirely on the guide rollers, which constitute a coupling of constant and invariable ratio or, if one uses rollers of guide [-of the friction type, operate under unfavorable conditions as to the condition of a uniform transmission of speed to the disc carrier. Thus with this known mechanism a decided speed change takes place between the start and stop times due to the gradual reduction in the impulse force of the. needle pressure on the disc when the needle approaches the shaft axis.
Apart from this, nothing is provided to eliminate the disturbances which may be caused by the reduction gear itself, due to eccentric forces, or vibrations transmitted to the disc carrier by the disc apparatus and /. or its elements.
A first object of the present invention is to provide an improved gear change mechanism comprising a disc holder placed, or to be placed, on the turntable of a record apparatus, and means for transmitting the disc. movement of said record player to the record holder, the improved translation mechanism being substantially free from the drawbacks mentioned above '
A second object of the invention consists in obtaining a satisfactory and substantially constant adjustment of the speed of rotation of the support of the disc to that necessary for the discs l.d.
Yet another object of this invention is to provide a simple and inexpensive mechanism which can be mounted on or attached to existing disc devices of virtually any common form, without requiring costly adaptations.
In accordance with the present invention, these objects, and other objects which will become apparent from the description which follows, are achieved by the fact that the mechanism comprises a support for the disc to be placed on the record player of a disc apparatus. , means which in use act as a friction clutch between said turntable and the disc holder, and a rotary friction speed regulator which changes - and in the application of the mechanism to discs ld, reduces the speed of rotation of the disc support from that communicated to it by said means to a required magnitude.
The friction rotary speed regulator used in accordance with this invention comprises a pair of friction rollers of different diameter on a common shaft for simultaneous rotation and adapted, in the position of use, to mesh at the periphery. with, respectively, the standard turntable and the record holder. When applied to a disk carrier for ld disks, the governor functions as a brake, which, given the ratio of the rollers, reduces the speed of the disk carrier from that imparted to it by the turntable. via the friction clutch, to a size determined by said ratio as well as by the sliding between these friction rollers on the one hand and the turntable and disc support on the other.
According to the invention the shaft of the friction rollers is itself mounted in an oscillatory manner on an adjustable carrier element, for example an arm, and said arm is pushed by resilience towards the record player and the record holder when the friction rollers are in the position to engage, for example by means of a spring. Due to this suspension and the action of the spring the shaft adjusts automatically. its distance from the turntable shaft and its own angular position whenever required by irregularities in the rotation of the turntable = disk due to tilting or other causes, or wear of one or more of several parts.
The suspension of the tree or its support can also
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be set angularly in a plane which is almost parallel to a vertical plane tangential to the record player at the point of engagement of the rollers; then additional effects benefiting the uniformity of the operation of the mechanism are realized, as will be understood from the following description.
In the following description, reference is made to the accompanying drawings, which, by way of example, illustrate the mechanism according to the invention and its elements as well as certain modifications thereof: FIG. 1 is a cross section showing a form of a record holder and a record placed on a record player, as well as a shape of a rotary friction speed controller; Figure 2 is a perspective view of the regulator shown in Figure 1 with part of the casing removed; Fig. 3 is a plan of the regulator shown in Fig. 1 with the top of the casing removed, also showing how the regulator is mounted on the top of a disk apparatus; FIG. 4 shows the regulator according to FIGS. 1 to 3, seen from the front;
Figure 5 shows in a perspective view a modified form of the friction regulator according to this invention; Figures 6, 7 and 8 illustrate, partially in cross section, three different types of friction rollers designed to allow the regulator to be used for l.d. discs. requiring different rotational speeds; Fig. 9 illustrates in cross section a modified form of a record holder and its base as applied to the turntable of a record apparatus; and FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the friction regulator of the mechanism.
In the form illustrated in FIG. 1, the mechanism comprises a support for the disc A and a rotary friction regulator G, the latter being subsequently described for FIGS. 2 and 4.
The disc holder A is connected to a circular base plate 20 which is provided with a vertical central sleeve 21 fitted inside and out. This sleeve allows the plate 20 to be placed on the turntable B of a record player centrally with respect to the latter's shaft C, which thus projects through the center of the record player into the record player. a- damage 23 of the sleeve 21. The plate 20 carries a support for the support of the disc !, which in this case consists of a substantially cylindrical body 22. If the support 22 is made of bronze, brass or any other material. - Tière anti-friction, it is shaped with a simple central core which conveniently receives the sleeve 21. Alternatively, the core of the support 22 can be ringed (not shown).
Thus the sleeve 21 constitutes a support for the support 22 which can be lubricated as usual. The support 22 can rest directly on the plate 20. However, it will preferably rest on a ring 24 which freely surrounds the sleeve 21 and which reduces the friction between the support and the base plate 20 to an allowable minimum.
The base 20 or the ring 24 on the one hand, and the support 22 on the other hand, constitute the primary and secondary part respectively of a friction clutch by which the rotation of the record player is transmitted directly to the support, of disk A.
, The latter is fixed to the top of the support 20, for example by means of countersunk screws%. In the form shown the plate A consists of a circular metal plate 26, the top of which bears a coating 27 of felt or other fibrous material or the like. The central part of the
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tray 26 is formed with an opening which receives a washer 28 which projects upward from the top of support 22.
The shallow space inside the ring 28 constitutes a recess which normally receives a flanged center piece 29 with a vertical center pin 30 which serves to center and hold in position a disc l.d. placed on the disc support A. The central piece 29 is fixed to the support 22 for example by a countersunk screw 31, so that it can be removed together with the pin 30 if an automatic gear change mechanism is employed. disc (not shown), the shaft of which can then be passed through the central opening of the plate 26 directly into the bore 23 of the sleeve 21.
The diameter of the disc holder A is slightly larger than that of the turntable B of a disc device. The peripheral portion of the plate 26 is turned, clamped, or otherwise made to form
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a cylindrical or nearly cylindrical rim 32 similar to the rim of the turntable B.
A disc D placed on the disc holder A is at a position above the disc player B the height of which is determined, in this example, by the total thicknesses of the base plate 20, the holder 22 and ring 24, all of which can be kept to a minimum by an appropriate form.
To allow quick mounting on turntable B; and easy disassembly thereof, from the disc holder A and its base as an overall unit, the holder 22 is formed with a peripheral groove 34 into which a finger 35 advancing pivotally attached to the plate 20. in 36 and normally fixed in the position shown in Figure 1 by means of a countersunk screw 37 passed through a hole in the plate 20. To remove the plate 26 and its support 22 from the base 20 and the sleeve 21, for example for lubrication, simply remove screw 37 and rotate
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the finger 11 around the ankle z6 until it leaves the groove 34 free and thus releases the support 22.
The rotary friction regulator of the mechanism includes two
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friction rollers and kilos of different diameters corresponding respectively to those of the support of the disc A and of the turntable B. In view of the simultaneous rotation, the two rollers are fixed to a common and substantially vertical rod 42 at a distance l 'one from the other which corresponds substantially to the vertical distance of the record holder A from the turntable B on which the mechanism is used. If therefore the lower and larger friction roller 40 is in a position in which it meshes peripherally with the flange 33 of the standard turntable B
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the upper and smaller roller ¯41 meshes with the flange 32 of the disc holder A.
The rod 42 can freely rotate in a bearing ..43 mounted on an adjustable support which in the preferred form shown in Figures 1 to 4 consists of a horizontal arm 44.
This arm is itself mounted on a socket 38 which freely surrounds a vertical post 45. The latter is fixed to the upper plate of the recorder, at a suitable distance from the periphery of the record player -12. : but it can be adjusted relative to the assembly. Another arm
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1 {l is mounted on the iJ2 upright. above the sleeve 38 and the arm M, and can be angularly adjusted on the upright 1r2 .. A spring 46 disposed between the arms M. and 4'7 resiliently pushes the arm ¯4 in a direction opposite to the arm ¯ . By the upright k2 .. the arm 47 is coupled to an adjustment lever .48 at the top of said upright. A tightening nut 2 provided at the threaded end of the upright iz2. prevents the slipping of lever L.w, ", due to the depression of spring lil.
If the lever 48 is sufficiently approached to the turntable B by manual adjustment, the friction rollers 40 and 1.1 are then engaged with the turntable B and the record holder A, respectively, and are held in engagement. by, resilience with these
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by spring J., 6
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The bearing .43 for the i.r2 rod :. is itself oscillatingly mounted on the adjustable arm so that it can, within certain limits, freely adjust its own position and that of the rod 42 and the
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rollers ¯40, .4l, using the resilient pressure of spring 46 ,: whenever irregularities in the rotation of the turntable B or the disk holder A due to tilting or other causes, or due to the wear of one or more parts, so require.
For this purpose the bearing sleeve 43 is supported by journals 49 arranged in a diametrically
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opposite with respect to the sleeve 43 in the walls of a console 50 having substantially =. ,, the shape of a U, the journals 49 defining a substantially horizontal axis for the oscillation of the rod 42
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The shell j? 0 itself is fixed to the arm M by a screw 51 which allows angular adjustment of the bracket 50 on the arm for a purpose which will be understood from the following description.
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The friction rollers ìll., Z.1 are preferably provided with bands! 0 'and 41', respectively, which are exchangeable, if necessary, for a purpose described later.
To allow adjustment of the mechanism, turntables of
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different types of disc devices, the arm 44 is fixed to the upright Aî by means of a stop screw 52. This screw makes possible a variation of
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the vertical position of the arm 4. on the upright .45. to match the height of the turntable B of a record apparatus above the top face thereof, and, if desired, also to adjust the
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position of the arm 44. relative to the wire arm. The arm 47 is fixed to the upright by a stop screw 52 'to allow its adjustment on the upright M. in a similar manner.
The preferred form of the regulator shown in Figures 2-4 is particularly suitable for use on existing disc devices which have a top. square];. at least one corner of which is free. Here the amount .45. is supported by a bracket 53 adapted to be attached to the top as shown in Figure 3, for example at
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using a .54 screw. in an appropriate position relative to the record player B. The upright 4,5, the bracket 53 and the arms e, .47 are arranged inside a case or box 55 which is approximately semi-cylindrical and is
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open from the side facing the turntable l3 and the record holder A.
From this open side the friction rollers ± 0, ± emerge while the rest of the mechanism is completely enveloped in the box.
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The upper end of the pin, however, emerges through a hole in the top of the body 55 and the control lever is attached to the
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rod and outside of the crate. Thus the adjustment of the fri-c'- tion rollers 40., 41 in connection with the turntable 12. and the disc support! is done by moving the freely accessible lever 48 relative to the body. A scale, graduation or division 5.7 can be provided on the top face of the body to facilitate adjustment.
The total height of the body 5.5 increased by that of the lever is such that the latter is below the level of a disc l.d.
D placed on the disc holder 9. Therefore it is possible, for example if the turntable is the running diameter of about 10 inches and the disc holder has a diameter of about 11 inches, d 'use -on disk ld 12 inch D as shown in Figure 1.
The mechanism according to this invention differs from the mechanism described with respect to Figure 3 of British Patent No. 304,905, firstly in that a friction clutch is provided consisting of the plate.
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base 20 and the support 22 with or without an interposed ring 24. This clutch tends to transmit the speed of the turntable B itself to the disc carrier A, and it actually does so when the governor is set to keep the friction rollers 40, 41, out of engagement. with the turntable B and the disk holder A respectively.
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If, however, the friction rollers are in active engagement with the turntable and the disc holder, then the governor acts as a brake which reduces the speed of the disc holder A to that determined by the diameters of the disc holder and of the record player, the diameters of the friction rollers 40, 41, and by the sliding between these rollers and the record player B and the plate A respectively.
When designing the disc holder) of the friction regulator) and its components, care must be taken that the "non-slip" speed of the disc holder - which is achieved by calculating by means of the radius of the spindle - disc B the radii of the disc support and the tires 401, 411 of the friction rollers 40 and 41 - slightly less than the speed required to play the disc ld himself.
The reason for this will be understood by the diagram in FIG. 10 which illustrates, plotted against the speed of rotation n, the braking power required for a support of the disc of a given weight. For any specific speed A of the disk medium, this power is lower when a disk is started there (curve m), than at the end of the disk (curve p), this effect being due to the gradual reduction while the disc is played, from the pulse force of the needle pressure which itself acts as an additional twisting force.
The curves F1, F2, F2 .... on the other hand, illustrate the braking power applied to the support of the disc A by means of the bands of the friction rollers at different pressures of the spring 46, which are indicated in grams.
Each curve F1, F2, F3 ... shows two distinct sections, in particular a section with a strong x slope which is almost parabolic and is' practically the same for all the pressures of the spring, the said section corresponding to a condition in which the tires are subject to rolling friction only; a section y which is generally inclined at an acute angle to the axis n, said section corresponding to a condition in which the tires are, additionally, subjected to sliding friction.
The diagram of figure 10 shows: a) that the tires must be employed which, under the pressure of the spring, are only subject to rolling friction; b) that the x curve intersects the m and p curves at a steep angle and that for this reason the change in speed between the start and the end of the spinning time of a disc is negligible as long as the bandages are subject to rolling friction alone; c) that the friction regulator G operates with a "positive slip" and thus reduces the speed of the support of the disc A to a speed beyond the aforesaid "no slip" speed.
Tests carried out with various types of rubber for tires have revealed that for a "positive slip" of about 4 to 8% a considerable constancy of speed is achieved in the operation of the disc carrier and that, therefore, for discs. ld requiring an operating speed of 33 1/3 rpm, the radii of the disc support A and the tires for the friction rollers 40 and 41 should be calculated for rotational speeds between about 31 and 32 revolutions / minute, with a fine adjustment of the speed at 33 1/3 revolutions / minute being achieved by controlling the pressure of the spring 46, that is to say by an appropriate adjustment of the lever 48 along the line. 'scale to the top of the crate ± ±, and using a strobe disc.
The friction regulator G further differs from the reduction gear of the known mechanism, in that the bearing! Il for the rod 42 is oscillatorily suspended from the journals 49. The beneficial effect of this suspension and the spring pressure 46 is described above.
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The fixing of the console 50 to the arm 44 of the mechanism by means of the screw 51 further allows the adjustment of this console so that the axis of the journals 49 deviates slightly from the horizontal position, for example by an angle of the order of 1 to 2. In view of this setting of the journals 49, the rod 42 and the planes of the rollers 40 and 41 are also inclined vertically and horizontally respectively. If thus the points of contact of the upper friction roller 41 with the flange 32 or the periphery of the support of the disc A move in a direction having at all times an upward component, a slight lifting is exerted by said roller on the support of the disc A. disc during operation of the mechanism.
This lifting, conversely, exerts on the rod 42 a back pressure in a downward direction, which prevents the rod 42 from oscillating axially and the disturbances caused by such oscillation are surely eliminated. A washer 56 of felt or Other similar fibrous or resilient material placed between the end face of the bearing 43 and the friction roller 41 serves to prevent the unwanted friction caused by this back pressure, and also acts as an acoustic damper.
Figure 5 illustrates a modified construction of a friction regulator which is of a simpler design than that depicted for Figures 2-4. Here again the rod 142 of the friction rollers 140,; it is carried by a bearing supported by journals 19 in the walls of a U-shaped console 150 which is fixed in an adjustable manner by means of a screw 151 to a horizontally adjustable arm 144. Distinct from the construction described above, the arm 144 can oscillate around a vertical post 145 held in a bracket 160, the base part of which 161 is attached by pivots at 162 to the top of a disc apparatus, the journal 162 being at a distance from post 145.
A spiral spring 146 placed on the post 145 and one end of which is fixed to said post while its opposite end is connected to the arm 144, is provided in such a way that it pushes this arm, the rod 142 and the friction rollers. 140, 141 to the turntable and record holder. Base portion 161 of console 160 protrudes past pivot 162 to provide part 148 for manually adjusting the regulator relative to the turntable and record holder.
The assembly of the regulator according to figure 5 does not only allow to move the friction rollers out of an inoperative position into an operative position and vice versa, but given the resilience of the assembly of the arm 144 it is possible to change , within certain limits, the points of contact of the rollers 140, 141 with the record player and the record holder with respect to the top of the record apparatus itself.
Such a change in the position of the contact points is followed by a change in the resilient pressure exerted by the spring 146 and that is why here also a precise adjustment of the speed of the disc carrier is achieved - with the help of a strobe disk - by adjusting the position of the part 148.
In a certain range of adjustment the change of the spring pressure in the regulator according to figure 5 during the adjustment, is very considerable and this is why it is possible to obtain by such an adjustment widely different speeds of the disc support. suitable for example, in one position, for playing ld records at 33 1/3 rpm, and in another position, at a speed suitable for a different kind of l.d.
While much speed control is possible, tests have shown that stability and fully satisfactory operation require a position of the arm 144 parallel or substantially parallel to the tangents at the engagement points between the friction rollers 140, 141 with the turntable and the record holder respectively.
To change the speed from a value to a substantially different value, it is therefore better to rely on a change in the rate.
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"slip-free" regulator, rather than a variation in spring pressure. As explained in Fig. 10, the "no slip !!" rate of the governor determines the approximate ratio of the gear change, usually requiring only a complementary change in slip by controlling the pressure of the regulator. governor spring for final speed adjustment.
Figure 6 illustrates a mode of speed control applied, for example, to a governor of the kind described for Figures 2 to 4. In this example a cap 70 of rubber or other similar resilient material and of a given outside diameter, is placed on the tire 411 of the upper friction roller 41, and the required change of the "slip-free" rate of the regulator is made. With the help of the above explanations as to the optimum slip in the operation of the mechanism, it is up to the expert to calculate the wall thickness of the cap 70 for any necessary speed transformation.
Figure 7 shows a different mode applied to the same type of regulator, in which the tire 411 (shown in dotted lines) is replaced by a tire 412 of a different outside diameter.
Figure 8 shows a variation in the design of the regulator, in which the lower friction roller 240 is provided with a central cylindrical extension 271 formed with an axial hole, while the upper friction roller 241 is provided with a central rod 272 which fits perfectly into, and projects beyond, said hole in extension 271, rod 272 being fixed to the extension by means of a nut 273 screwed onto the threaded end of rod 272. For ensure simultaneous rotation in bearing 243 of governor, extension 271 and rod - which together constitute the common shaft of friction rollers 240 and 241 - the hole in the extension and rod 272 may be non-circular in section transverse.
The rod and the extension can alternatively be coupled together by various means. An exchange of one or the other of the friction rollers with a roller of a different diameter can be done easily.
In either of these cases the normally vertical position of the rod axis will be changed if the diameter of either friction roller is changed, which in some cases may require further adjustment. Where necessary, these adjustments can be avoided if the diameters of the two friction rollers are changed to achieve a different transmission ratio, or if disc carriers of different diameter are used for different ratios.
Fig. 9 shows a modified form of a disc carrier and a friction clutch of a simpler design than what has been depicted in Fig. 1. This form has also been found to be very advantageous to practically eliminate the effects. disastrous caused by forces which in known disc devices and gear shifting devices often cause periodic changes in intensity, generally referred to as "pulsations of sound ?, and, moreover, very satisfactory isolation is achieved of a disc on the disc holder against sounds from movement or other element in the disc device.
In this modified form the base or primary element of the friction clutch consists of a simple circular disc 320 made of metal or, preferably, of a resinous or synthetic or other natural material, which by its weight and properties friction, and given the weight of the A1 disc support, adheres firmly to the turntable = rotating disc B.
The support of the disc A1 itself is a circular plate 326 made of sound dampening material, for example cement with a filler, for example sawdust. On its underside it is provided with a felt ring 322 of relatively small diameter which in use rests on the base 320 and constitutes the secondary element of the housing.
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friction clutch. On its upper face the disc A1 is covered with felt or, preferably, provided with felt rings @ spaced apart as indicated, said rings constituting a base for the disc D itself.
The center of the disc 326 is formed with a cylindrical hole 375 adapted to receive the end of the arm C of the disc apparatus. This hole, which is here formed in a metal hub 376 of the disc 326, is provided with a ring 377 of felt or other similar compressible material which in use is hermetically arranged on the shaft and thus constitutes the actual support of the. disc support. Such a carrier does not require lubrication and has the additional advantage that the compression of the fibers all around the circumference of the shaft C resists the displacement of the carrier from the disk A1 and a disk placed therein which could. otherwise be caused, for example, by lateral thrust on the disc.
Thus the stage ¯377. virtually eliminates "pulsation of sound". It should further be understood that the felt ring 322 and the compressible or fibrous ring 377 act as sound insulators which absorb vibrations originating from the movement of the record apparatus or transmitted in some other way to its sound. record player Bl.
Around hole 375 the hub 376 is formed with a recess 378 to receive the flanged pin 330 which facilitates the centering of a disc D on the disc holder A1 and which can be removed, for example if a disc change mechanism is. used.
In Fig. 9 the turntable B1 of the record apparatus is shown as having a tapered edge. The self-adjustment of the governor shaft due to its oscillatory suspension allows the use of the same type of mechanism for this type of record player, as shown in the form of a diagram in the figure in dotted lines.
The mechanism has heretofore been described as being applied to obtain rotational speeds lower than the standard speed of a record player record player and it has been shown that, from the diameters chosen, the changes speed can be obtained in a very varied range. It is also possible, however, to employ the mechanism to obtain rotational speeds of the record carrier which exceed that of the record player. For this purpose it is only necessary to choose the operating radii of the disc support and the friction rollers accordingly. In this case the friction rollers function as the friction clutch of the mechanism, while the friction clutch disposed between the turntable and the disc holder now acts as the governor, i.e. say like a friction brake.
We do not want patent protection to be limited to the aforementioned details, which may subsequently be modified within the scope of the present invention.
Thus the shape of the regulator can be varied, for example by the use of rollers made entirely of rubber or other similar resilient compressible material. The rod suspension can also be changed, and the angularly adjustable arm can be replaced with a member movable along a straight or curved path.
Complementary means, for example a stop screw, can be provided to adjust the pressure of the regulator spring without adjusting the oscillating arm or other rod support, or in addition to such an adjustment.
If desired, the regulator can be fabricated and designed to be an integral part of a disk apparatus.
The shape of the support of the disc and / or of the friction clutch and of its elements are also subject to subsequent modification, in the spirit of the present invention.