Brevet FR2006326A1 — publié le 19691226

-1- 2006326 La présente invention se rapporte à des têtes &'enregistrement magnétique. Un enregistrement magnétique de qualité élevée nécessite une mise en position précise de la tête d'enregistrement. Cette exi-5 gence devient encore plus critique dans 1'enregistrement numérique qui utilise des têtes à pistes multiples dans lesquelles il est courant de trouver sept et neuf pistes. Dans les agencements d'enregistrement les plus pratiques il est difficile sinon impossible d'enfiler la bande d'enregistre-10 ment ou de nettoyer la tête d'enregistrement sans déplacer, soit la tête soit les dispositifs qui mettent en position la bande contre la tête, pendant l'enregistrement et la reproduction. Un système, dont l'utilisation, est limitée, permet de faire tourner la tête d'enregistrement suivant un angle pour la mettre hors de 15 position et permettre d'enfiler la bande et d'effectuer des nettoyages. Ge système est d'une production compliquée du fait des montages nécessaires pour assurer un alignement précis. Il est également extrêmement sensible à l'usure des supports et il a nécessité des surfaces de support de précision de qualité élevée. 20 Suivant la présente invention, un ensemble de mise en po sition d'une tête servant à mettre en position un transducteur dans un appareil d'enregistrement sur bande magnétique comprend : (a) une enveloppe ; (b) une série de broches cylindriques, disposées dans des 25 gorges cylindriques formées à l'intérieur de l'enveloppe de façon à foimer une série de blocs de support en forme de 7 ; (c) un arbre cylindrique supporté de manière à tourner sur ces supports ; (d) un moyen servant à charger l'arbre contre les supports ; 30 (e) un rebord de montage formé sur cette enveloppe présentant une surface de montage orientée avec précision par rapport à l'arbre ; (f) un élément de montage du transducteur fixé à une exti-é-mité de l'arbre % 35 (g) une surface de montage d'un transducteur formée sur cet élément de montage, laquelle surface est orientée avec précision par rapport à l'arbre ; et 69 1 1880 _2_ 2006326 (h) un moyen faisant arrêter la rotation de l'arbre suivant l'une ou l'autre de deux positions de sorte que lorsque le rebord de montage est fixé au panneau de montage d'un enregistreur sur bande magnétique et qu'un transducteur est monté sur le-dispositif 5 de mise en position de la tête, on peut faire tourner le-transducteur pour le mettre en position de fonctionnement ou hors de celle-ci sans perdre la précision de la mise en position. - la présente invention fournit pour des têtes d'enregistrement magnétique un support tournant qui présente des éléments peu coû-10 teux et se monte essentiellement de lui-même pendant sa fabrication. L'ensemble tournant est construit autour d'un arbre en acier cylindrique qui repose sur des blocs en forme de V, Les blocs en forme de V peuvent être constitués par des broches cylindriques dont une partie de la surface cylindrique est rendue plane afin 15 de supporter l'arbre. Ces broches reposent dans des gorges cylindriques formées dans une enveloppe de support de telle sorte qu'en repoussant l'arbre contre les surfaces rendues planes, on fait tourner les broches pour les aligner sur l'arbre. L'arbre est ensuite utilisé comme référence de montage pour usiner les sur-20 faces de montage dont 1'importance est critique. L'agencement peut comporter de plus un agencement à genouillère chargé par un ressort monté sur l'arbre pour le solliciter suivant l'une ou l'autre de deux positions. Deux bagues qui entourent l'arbre sont utilisées en fixant l'une- d'elles à l'arbre comme collier et la seconde 25 qui oscille sur une broche étant supportée par celle qui est fixée. La seconde bague s'écarte de l'arbre suivant une marge importante et elle est chargée par un ressort qui 1'écarte de lfarbre en un point qui est diamétralement opposé par rapport à la broche de support. Le chargement par un ressort agit de manière à tirer le 30 collier et l'arbre contre des butées mécaniques lorsque la" broche de support ost décentrée-, La présente invention fournit de plus un procédé pour fabriquer un dispositif de mise en position d'une tête dans un appareil drenregis-trement sur bande magnétique, lequel procédé cohsis-35 te : (a) à réaliser une enveloppe comportant des gorges cylindriques intérieures orientées à la manië-re d'un V ; (b) à usiner- pour les rendre planes une partie des surfaces cylindriques sur une série de broches ou goujons ; 69 1 1880 _3_ 2006326 (c) à disposer ces goujons dans les gorges, les surfaces planes étant à découvert de manière à former des blocs de support en forme de V j (d) à disposer un arbre cylindrique sur les surfaces planes 5 des broches ; (e) à fixer un moyen tendeur servant à charger l'arbre contre les broches de telle sorte que celles-ci tournent dans les gorges jusqu'à ce que les surfaces planes soient alignées chacune sur l'arbre ; 10 (g) à usiner toutes les surfaces de montage en utilisant l'arbre comme référence de sorte que l'arbre sert de référence précise pour la mise en position d'une tête montée sur l'élément. D'autres avantages et caractéristiques de la présente inven-15 tion ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation confoime à l'invention. Sur ces dessins, 20 la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de mise en position d'une tête magnétique, dont la plaque de couverture a été enlevée ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, après l'avoir fait tourner de 90° dans le sens des aiguilles 25 d'une montre ; la figure 3 est une vue de face du dispositif de mise en position d'une tête représentée sur la figure 1 ; la figure 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 1, après l'avoir fait tourner de 90° en sens 30 inverse des aiguilles d'une montre et représentant l'agencement d'articulation à genouillère selon l'invention. la présente invention fournit un dispositif de mise en position d'une tête d'enregistrement magnétique de grande précision utilisant des éléments peu coûteux et des processus d'assemblage 35 qui sont facilités, l'enveloppe 10 constitue le corps de support principal représenté sur la figure 1 servant à maintenir les supports et à monter l'appareil d'enregistrement, l'enveloppe 10 est d'une manière appropriée une structure en aluminium coulée en coquille, comportant un rebord 11 s'étendant depuis ses cdtés pour 69 11880 _4_ 2006326 permettre le montage. Un arbre cylindrique 12 d'une matière résistant à l'usure, telle que de l'acier inoxydable, est supporté à l'intérieur de l'enveloppe 10 par des blocs de support en forme de V 13, 14, 15 5 et 16. Les supports 13, 14, 15 et 16 sont constitués par des sections cylindriques courtes présentant chacune une partie plane interrompant sa surface cylindrique. Des goujons en acier inoxydable dont une partie de la surface est usinée pour former un méplat et qui sont découpés suivant des tronçons de courte longueur se 10 sont avérés appropriés. Des gorges cylindriques 19, 20, 31 et 33 formées par coulée dans l'enveloppe 10 maintiennent les supports 13, 14, 15 et 16 respectivement. Les formes des gorges sont telles qu'elles s'associent aux parties cylindriques des supports respectifs tout en maintenant les surfaces planes à l'écart de la 15 structure de l'enveloppe afin de recevoir l'arbre 12, comme représenté sur la figure 2. Un élément 25 de support d'une tête est fixé sur l'extrémité de l'arbre 12 à l'extérieur de l'enveloppe 10 afin de présenter une surface de montage pour une tête d'enregistrement magnétique. 20 L'élément 25 est d'une manière appropriée une pièce d'aluminium coulée en coquille et il peut être fixé à l'arbre 12 par ajustage à la presse et/ou en utilisant des vis do calage. Une vis de réglage 26, vissée à travers l'élément 25 règle la position axiale de l'élément 25 par rapport à l'enveloppe 12. 25 Un collier 27 fixé à l'arbre 12 par des vis de calage 28 se trouve à l'intérieur de l'enveloppe 10. Le collier 27 peut être fixé à l'arbre 12 par n'importe quel procédé empêchant un mouvement relatif entre l'arbre et le collier. Un ressort de réglage axial 30 est constitué par un ressort hélicoïdal relié au collier 27 30 par une ouverture (non représentée) formée dans la tête, à l'aide d'une broche 31. On peut utiliser d'autres agencements classiques de mise sous tension axiale. La broche 31 c-st ajustée à la presse dans un canal formé sur le collier 27. Le ressort 30 est fixé à son extrémité opposée en le faisant passer à travers une ouverture 35 34 d'une plaque de couverture arrière 32. Le ressort 30 applique une tension qui tire l'arbre 12 dans la direction de la plaque de couverture arrière:32. Cette tension s'exerce en opposition à la vis de réglage axial 26 qui détermine la position axiale de l'élément 25. 69 11880 -5- 2006326 la vis de réglage axial 26 traverse une fente foimée dans une rondelle de poussée 36 qui repose contre une plaque de couverture avant 37 "boulonnée à l'extrémité avant de l'enveloppe 10. l'un des aspects présentés par l'invention est sa facilité 5 de montage. En se reportant à la figure 2, les blocs 13 et 14 en forme de V sont fixés en les alignant d'une manière appropriée sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un équipement extérieur. Une substance de collage telle qu'une matière plastique de collage à base de résine époxy est appliquée sur les gorges 19 et 20 (ainsi 10 que sur les gorges 21 et 22). les éléments cylindriques 13 et 14 sur lesquels sont formés des- méplats (ainsi que les éléments 15 et 16) sont disposés dans les gorges respectives. Ensuite, l'arbre cylindrique 12 est pressé vers le bas contre les surfaces planes des blocs en forme de V, ce' qui les fait tourner pour les aligner 15 les uns par rapport aux autres, la pression est maintenue jusqu'à ce que la matière de collage durcisse. la position de l'arbre 12, lorsqu'il s'appuie d'une manière appropriée dans les blocs en forme de V, n'est pas nécessairement alignée parfaitement sur un élément ou une surface quelconque 20 de l'enveloppe 10, Suivant la présente invention, ceci n'a aucune importance du fait que l'ensemble est aligné pour permettre un usinage final par rapport à l'arbre 12. Par exemple, l'ensemble peut être supporté par l'arbre 12 sur la broche d'une machine à fraiser. On utilise une pince pour maintenir l'arbre 12 appuyé 25 feimement contre les blocs 13 à 16 en forme de V. la fraiseuse est ensuite utilisée pour usiner les surfaces 40, 41 et 42 (figure 3) du rebord 11 de sorte qu'elles soient perpendiculaires avec précision par rapport à l'arbre 12. le rebord 11 a été également réalisé avec une surfiacs de montage continue à la place des sur-30 faces séparées 40, 41 et 42. Il s'ensuit que lorsque le rebord 11. est boulonné sur un panneau de support, l'arbre 12 est perpendiculaire au plan du panneau. Ensuite, la surface 44 de l'élémenjr'25 sur lequel doit être montée la tête d'enregistrement 45 (figure 3) est usinée parallèlement à l'axe de l'arbre 1-2. l'élément 25 est 35 fixé rigidement sur l'arbre 12 de telle sorte qu'il ne peut se produire aucun mouvement relatif entre ces deux éléments. Une façon d'obtenir ce résultat a consisté à utiliser un processus d'ajustage par retrait, l'élément 25 peut être usiné pendant que l'arbre 69 1 1880 -s- 2006326 12 est supporté par une broche avec ou sans l'enveloppe 10. Du fait que l'arbre 12 fournit l"*axe de rotation et que toutes les surfaces de montage sont usinées par rapport à l'arbre 12, toute obliquité due au montage de la tête et à sa mise en position est 5 pratiquement supprimée. L'arbre 12 utilisé comme référence d'usinage peut être un arbre substitué dans ce but et n'est pas nécessairement l'arbre utilisé dans l'ensemble final. Bien qu'on ait utilisé des- relations de perpendicularité et de parallélisme dans le mode de réalisation particulier décrit 10 et représenté, d'autres relations angulaires sont parfois utiles pour mettre en pratique la présente invention, suivant l'appareil_ d'enregistrement dans lequel le dispositif de mise en. position doit être utilisé. Dans tous les .cas, l'arbre 12 sert d'axe de référence. 15 La figure 3 est une vue de face du dispositif de mise en position de la tête, représentant l'élément de montage 25 avec une tête d'enregistrement magnétique 45 fixée à la surface de montage 44. Le rebord 11 qui sert à monter l'ensemble se trouve derrière l'élément 25. Une partie de la plaque de couverture supé-20 rieure 48 de l'enveloppe 10 est représentée au-dessus et derrière l'élément 25. La plaque de couverture 48 est principalement un couvercle de protection contre la poussière et peut être constitué par une tôle mince, ou par toute autre matière n'ayant pas d'importance critique. 25 Au sommet de la figure 3, on a représenté une manivelle 50 fixée à l'extrémité arrière de l'arbre 12. La manivelle 50 porte un bouton de manivelle 51 fixé à son extrémité perpendiculairement à la manivelle et parallèlement à l'axe de l'arbre 12. La manivelle 50 et l'extrémité de- l'arbre 12 qui maintient la mani-30 velle 50 ne sont pas représentées sur la figure 1. La manivelle sert de moyen permettant de relier un dispositif d'entraînement pour faire tourner l^arbre 12 et de ce fait la tête 45 pour la mettre en position de fonctionnement ou hors de celle-ci. Le dispositif d'entraînement serait un solénoïde électrique, un cylindre 35 pneumatique ou hydraulique ou un ensemble manipulé à la main. Cependant, la rotation de la tSte 45 pour la mettre en position ou l'en faire sortir est obtenue facilement simplement en saisissant l'élément 25 et en le faisant tourner à la main. Un couvercle (non 69 11880 -7- 2006326 représenté) serait d'habitude fixé à l'aide de vis sur l'élément 25. Ce couvercle comporterait une saillie ou une poignée facilitant la rotation de la tc-te effectuée à la main. Dans ce dernier cas, la manivelle 50 est inutile. 5 la figure 4 représente un agencement d'articulation à ge nouillère servant à solliciter d'une manière élastique l'arbre 12 pour le faire tourner et l'amener à l'une ou l'autre de deux positions stables, l'agencement d'articulation de la figure 4 n'est pas nécessaire lorsqu'on utilise la manivelle 50 avec un 10 dispositif d'entraînement fonctionnant entre deux positions déterminées appropriées. Une forme quelconque do chargement de l'arbre 12 pour le maintenir fermement appuyé sur les blocs en forme de V est cependant nécessaire et le ressort de l'articulation de la figure 4 remplit cette fonction en liaison avec l'effet •15 de genouillère. Sur la figure 4, l'arbre 12 repose dans les blocs 13 à 16 en foime de V qui se trouvent en avant et derrière le plan de coupe et qui-ne sont pas représentés, le collier 27 est fixé rigidement sur l'arbre 12 et une partie de sa périphérie est dé-20 coupée pour former des secteurs fermés supérieur et inférieur 54 et 55 et des secteurs ouverts sur les côtés. Des broches durcies 61 et 62 sont ajustées à la presse à travers les parois de l'enveloppe 10 de façon à s'étendre dans les secteurs ouverts du collier 27. les lèvres du secteur fermé 55 25 servent en liaison avec les broches durcies 61 et 62 de butées limitant la rotation angulaire de l'arbre 12. On a également utilisé d'autres mo5rens. la largeur du sectcur fermé 54 est suffisamment faible pour qu'il n'apporte aucune gêne à la rotation. Une bague 52 dont le diamètre intérieur est sensiblement 30 supérieur au diamètre extérieur de l'arbre 12 est supportée par la broche 31 qui s'étend vers l'avant depuis le collier 27. la broche 52 contient une gorge 53 qui passe sur la broche 31 de façon à maintenir stable la position do pivotement de la bague 52 sur la broche 31. Deux bagues, chacune d'un côté du collier 27, 35 peuvent être utilisées. Ceci répartirait d'une façon plus régulière la charge sur les blocs en forme de Y et permettrait un chargement plus fort par ressort de l'arbre 12. 11880 -s- 2006326 Un élément rapporté 56, fixé à le baguo 52 approximativement à l'opposé de la gorge 53, comporte- une ouverture- (non représentée) servant a maintenir une première extrémité d'un, ressort de genouillère 57. l'enveloppe 10 comporte une partie inférieure 5 en fome de Y profond à cet emplacement afin de ménager de l'espace pour le ressort 57. Le fond du V est fermé par une plaque de couverture inférieure 58. La plaque 58 comporte une broche 60 ou un autre moyen servant à fixer la seconde extrémité du ressort 57 en le tendant. 10 Le fonctionnement de la genouillère qui est représentée sur la figure 4 réside dans le fait que la bague 52 est supportée sans élasticité par la broche 31 sur le secteur supérieur 54, au colliez- 27. La bague 52 subit une. tension continue dirigée vers le bas exercée par le ressort 57 qui tire contre la broche 31. La 15 force exercée sur la broche 31 agit par l'intermédiaire du collier 27 pour charger l'arbre 12 contre les supports en forme de V. En supposant le condition peu naturelle que la broche 31 soit centrée avec précision de telle sorte que la direction de la tension soit dirigée exactement l^iong d'un axe traversant l'ar-20 bre 12, la seule force qui agirait serait dirigée vers le bas. Cependant, la broche 31 ayant tourné et s'étant décentrée d'une manière ou d'une autre, le ressort 57 applique une force de rotation faisant tourner l'arbre 12 jusqu'à ce que le secteur 55 du collier 27 vienne buter contre l'une des butées 61 et 62. En 25 tournant, la bagne 52 oscille d'une manière ou d'une autre en se décentrant par rapport à l'axe de l'arbre 12. Le diamètre intérieur de la bague 52 est suffisamment grand pour permettre cette oscillation décentrée sans, aucune gêne due à l'arbre 12. Comme représenté sur la figure 1, un dispositif de liaison ~ 30 arrière 34 pour' le ressort de réglage axial 30 peut être utilisé pour décaler légèrement le ressort 30 par rapport à l'axe de l'arbre 12. Ceci fait appliquer une faible sollicitation de décentrage au rJcanisree à genouillère. L'agencement représenté sur la figure 1 assure- cotte sollicitation en faveur de la p'osition 35 de fonctionnement de la tête d'enregistrement. Par suite, si un mouvcn-iit de rotation se procuit entre des position.:: qui couvrent la pins 5rande partie des angles peit;is, la tête bascule et vient en posivl:.i. de fonction.. À partir d'une partie bad original 69 11880 -9- 2006326 relativement faible se trouvant vors l'extrémité dans le sens des aiguilles d'une montre, la tête bascule et prend la position de nettoyage. l'agencement de support par blocs en forme de Y selon la 5 présente invention est particulièrement avantageux lorsqu'on l'utilise avec des têtes d'enregistrement numériques à pistes multiples du fait que l'usure des supports n'introduit.'aucune pente et ne produit pas normalement de mise en biais. De légers déplacements verticaux ou de rotation dus à l'usure sont facile-10 ment compensés. Cependant, des essais ont indiqué qu'une usure mesurable n'c-st pas susceptible de se produire pendant la durée de service de l'ensemble. Dos essais de durée comportant 20.000 cycles de fonctionnement n'ont donné aucune variation mesurable due à l'usure des surfaces de support, l'équipement de mesure 15 utilisé est capable de détecter une usure pouvant descendre jusqu'à 2,5 microns. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son 20 cadre. 69 11880 -io- 2006326 REVENDICATIONS ^. Ensemble de mise en position pour transducteur dans une tête d'appareil d'enregistrement sur bande magnétique, caractérisé en 5 ce qu'il comprend : (a) une enveloppe ; (b) une série de broches cylindriques disposées dans des gorges cylindriques ménagées à l'intérieur de l'enveloppe de façon à former une série de blocs de support en forme de Y ; (c) un arbre cylindrique supporté de manière à tourner par ces supports j (d) un moyen chargeant cet arbre contre les supports ; (c) un rebord de montage formé sur 10 l'enveloppe et comportant une surface de montage orientée avec précision par rapport à l'arbre ; (f) un élément de montage d'un transducteur fixé à une première extrémité de l'arbre ; (g) une surface de montage d'un transducteur formée sur l'élément de montage et qui est orientée avec précision par rapport à l'arbre ; 15 et (h) un moyen arrêtant la rotation de l'arbre suivant l'une ou l'autre de deux positions de telle sorte que lorsque le rebord de montage est fixé sur le panneau do montage d'un enregistreur sur bande magnétique et qu'un transducteur est monté sur le dispositif de mise en position d'une tête, on peut faire tourner le - 20 transducteur pour le mettre en position de fonctionnement ou l'en faire sortir sans perdre la précision de sa mise en position. 2. Ensemble de mise en position suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface cylindrique de chacune des broches est interrompue par une partie plane parallèle à l'axe de la sur- 25 face cylindrique, les parties planes servant de surfaces do support des blocs de support en forme de Y. 3. Ensemble de mise en position suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de montage du rebord de montage est perpendiculaire avec précision par rapport à l'arbre. 30 4. Ensemble de mise en position suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface de montage du transducteur est parallèle avec précision par rapport à l'axe de. l'arbre. 5. Ensemble de mise en position suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen servant à appliquer une charge 35 comprend un collier fixé à l'arbre et au moins un ressort eq^rise avec ce collier et avec l'enveloppe de façon à appliquer une tension repoussant l'arbre contre les supports. 69 1 1880 -11- 2006326 6. Dispositif &g mise- en position suivant la revendication 5, caractérisé an ci que le ressort est disposé sur un côté de l'arbre et est éprise avec le collier sur le côté opposé de l'arbre à l'aide d'un moyen de liaison qui entoure l'arbre. 5 7. Dispositif de mise en position suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de liaison est bien écarté de l'arbre et qu'il est fixé en un seul point sur le collier de sorte que le ressort tend à faire tourner le collier et l'arbre suivant l'une de deux directions jusqu'à ce que l'une des deux 10 positions déterminées soit atteinte. 8. Dispositif de mise en position suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de liaison est constitué par au moins une bague circulaire passant sur une broche s'étendant depuis le collier. 15 9» Procédé pour fabriquer un ensemble de mise en position pour une tête d'appareil d'enregistrement sur bande magnétique, caractérisé en ce qu'il consiste : (a) à réaliser une enveloppe avec des gorges cylindriques intérieures orientées à la manière d'un V ; (b) à usiner des méplats sur une partie des surfaces cylindri-20 ques d'une série de broches ou goujons ; (c) à disposer ces goujons dans les gorges, les surfaces planes étant à découvert de façon à foimer des blocs de support en forme de Y ; (d) à disposer un arbre cylindrique sur les surfaces planes des broches (e) à fixer un moyen d'application d'une tension pour charger l'arbre 25 contre les broches de telle sorte que les broches tournent dans les gorges jusqu'à ce que les surfaces planes soient alignées chacune sur l'arbre ; (f) à fixer un élément de montage d'une tête sur l'arbre ; et (g) à usiner toutes les surfaces de montage en utilisant l'arbre comme référence de sorte que l'arbre sert de 30 référence précise pour mettre en position une tête montée sur l'élément. 10. Procédé de fabrication suivant la revendication .9, caractérisé en ce que les broches sont noyées dans une substance de collage qui durcit pendant que l'arbre est chargé contre l BAD ORIGINAL