Brevet FR2521116A1 — publié le 19830812

La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'avance et de guidage bidirectionnel de bandes, utilisable pour les dérouleurs de bandes magnétiques, les dispositifs de transport de films photographiques ou tous autres matériels o une grande précision dans le guidage des bandes, films q ou autres est nécessaire. Différents dispositifs de guidage pour bandes ou films similaires comportant des bras incli- nables ou pivotants sont connus. Par exemple, le brevet américain ZIVNY no 3 140 033 délivré le 7 juillet 1964 se rapporte à un régulateur de tension de bande à guide pivotant. Le brevet américain N O 3 608 796 de MORSE délivré le 28 septembre 1971 concerne un rouleau support de bande monté à rotation sur un arbre longitudinal lui-même mobile autour d'un axe en relation avec ledit arbre longitudinal, de manière à compenser un défaut d'alignement de la bande en mouvement. Le brevet américain STEPHENS N O 3 658 227 délivré le 25 avril 1972 divulgue un rouleau servant de guide et comportant un manchon interne fixé en position sur un arbre ainsi qu'un manchon externe maintenus l'un à l'autre à distance par une bague élastique permettant au manchon externe de pivoter afin de faciliter un alignement correct de la bande venant en contact Dans ces réalisations antérieures, l'axe de pivotement ou pivot étant dirigé selon l'axe longitudinal de symétrie de la bande, la fonction de guidage s'effectue de manière arbitraire sans référence stricte à une position latérale précise le long du trajet de la bande. En réaction à cet état de la technique, une proposition, plus avancée, est formulée dans le brevet américain BROWDER N O 4 091 979 délivré le 30 mai 1978 pour un dispositif et un procédé -2- de guidage précis d'une bande, dispositif tel que représenté plus spécialement en figures 2 et 3 repré- sentant un ensemble pour le guidage précis d'une bande contre et le long d'une surface de référence espacée de la pièce inclinable de guidage Bien que les revendications de ce brevet décrivent de façon générale le perfectionnement, aussi bien que l'invention, celle-ci représente une avance technolo- gique importante par rapport aux solutions antérieures, dans lesquelles le guidage s'effectue uniquement dans le sens de défilement de la bande, alors que le guidage est supprimé pendant le déplacement inverse. Au cours de recherches de nouveauté portant sur les divulgations cidessus, plusieurs inventions brevetables ont été trouvées, mais aucune d'entre, elles n'apporte cependant de véritable solution aux problèmes exprimés ou implicites ainsi qu'on le verra ci-après. Le brevet américain GOFF N O 1 834 914 délivré le 1 er décembre 1931 divulgue un arbre d'accou- plement du type bobine et une bobine d'accouplement possédant des bagues montées sur une faible portion de sa périphérie Le brevet américain Mac CARD N O 3.015 932 délivré le 9 janvier 1962 révèle une tête de torsion à utiliser dans le domaine textile, tête présentant des bagues ou des joints toriques montés sur des rainures périphériques pratiquées dans deux paliers afin d'assurer la suspension élastique. Le brevet américain WESTALL N O 3 035402 délivré le 22 mai 1962 se rapporte à des broches oscillantes utilisées en textile présentant, à intervalles, des paliers en tourillons ou en portée Le brevet américain SHIELDS N O 3 285 610 délivré le 15 novembre 1966 concerne un mécanisme de verrouillage de cartou- ches de bandes d'enregistrement magnétiques dans lequel un rouleau de pincement est monté sur un 3- axe présentant une saillie annulaire à contours sphériques permettant, par oscillation, l'ajustement automatique du rouleau de pincement en alignement avec l'axe du cabestan Le brevet américain OWEN no 3 315 859 délivré le 25 avril 1967 divulgue un mécanisme de suivi d'une bande possédant un rouleau guide pivotant supporté par un arbre au moyen d'un chemin de roulement intérieur à profil sphérique prévu sur l'arbre et deux chemins de roulement exté- rieurs interposés entre le chemin intérieur et la périphérie intérieure du rouleau Le brevet américain HAY N O 3 414 339 délivré le 3 décembre 1968 concerne un palier sans lubrifiant dans lequel les joints toriques sont comprimés entre un manchon porteur et le corps du palier pour former un ajustement à friction. Le brevet américain ABASHKIN N O 3 588 204 délivré le 28 juin 1971 se rapporte à une boîte à essieu comprenant deux roulements à billes Le brevet américain BORMA N O 3 662 937 délivré le 16 mai 1972 concerne une cartouche de bande magnétique comprenant un guide d'autoalignement de la bande et des rouleaux de pression supportés par des billes d'acier montées sur un arbre et des chemins de roule- ment extérieurs supplémentaires s'étendant vers la paroi interne du guide ou du rouleau de pression. Le brevet américain CAMP no 3 788 437 délivré le 29 janvier 1974 divulgue un dispositif à palier réalisant un accouplement avec autocentrage à débatte- ment radial limité et rappel élastique vers une position de prise avec un palier porteur Le brevet américain DORFEL N O 3 854 646 délivré le 17 décembre 1974 révèle un ensemble de guidage à rouleau de pression comprenant des unités porteuses à plusieurs paliers Le brevet américain TAKEI N O 3 949 919 délivré le 13 avril 1976 se rapporte à un ensemble -4 - à cabestan comportant, à intervalles, des paliers de cabestan à autoalignement, présentant chacun une surface extérieure convexe en relation avec des éléments de retenue Le brevet américain FOG délivré le 10 avril 1979 se rapporte à un moteur hydraulique fixé à une poulie à l'aide d'éléments d'étanchéité élastiques en association avec un palier. Un autre rouleau dé guidage employé en premier dans des lecteurs de bandes vidéo utilise un simple roulement à bille non précontraint disposé entre un montant et la surface intérieure d'un guide cylindrique creux, dont la surface de guidage de la bande est située à l'extrémité de la pièce rotative de guidage Le roulement à billes est décalé latérale- ment de la surface de guidage par rapport à un niveau central correspondant à l'axe longitudinal de symétrie de la bande en défilement. De cette façon, la bande est guidée et mise en contact avec la surface de guidage à partir du mouvement de pivotement du guide, consécutif à la présence et au fonctionnement du roulement à bille cité plus haut A grande vitesse, les perfor- mances de ce type de dispositif sont mauvaises. Le bon fonctionnement et les caractéristiques nominales du dispositif ne peuvent plus être garantis dans ces conditions, et cela, en grande partie, à cause de l'utilisation d'un roulement unique devant assurer à la fois la rotation et le pivotement de la pièce creuse de guidage. L'objectif général de l'invention est de remédier aux inconvénients et de satisfaire les besoins implicites ou exprimés dans la description et autres parties. Un autre objectif de l'invention est de proposer un procédé éprouvé et un dispositif perfectionné d'avance et de guidage de bande. - Un objectif supplémentaire relatif à cette invention est de proposer un procédé et un dispositif d'avance et de guidage bidirectionnel de bande permettant d'accroître la vitesse de défile- ment des bandes dans de tels ensembles de guidage. D'autres objectifs de l'invention apparaî- tront dans la description effectuée ci-après. Selon certaines caractéristiques, le dispositif selon l'invention pour l'avance et le guidage bidirectionnel de bande comprend une pièce guide creuse ainsi qu'une surface de guidage. Selon ces caractéristiques, l'invention réside, plus spécifiquement, dans l'association des moyens comprenant un montant destiné à recevoir et à supporter la pièce guide creuse, un manchon fixé autour de ce montant et à l'intérieur de ladite pièce guide creuse, ainsi qu'une surface de guidage située à l'une des extrémités de ladite pièce guide creuse se développant à sa périphérie et selon un angle déterminé, permettant de créer un point d'appui ou pivot se déplaçant à la circonférence dudit montant à un niveau prédéterminé situé du côté opposé à ladite surface de guidage par rapport à une position centrale correspondant à l'axe longitudinal de symétrie de la bande et cela, de façon à maintenir ledit manchon dans une position de pivotement omnidirection- nel par rapport à un plan d'intersection situé à ce niveau prédéterminé et de façon que la pièce guide creuse puisse être montée sur le manchon à l'aide de roulements jumelés situés de part et d'autre dudit plan d'intersection, assurant ainsi la rotation et le pivotement de ladite pièce guide creuse et dudit manchon et réalisant le contact continu de la bande en défilement avec la surface de guidage, par la mise en contact permanente de la pièce guide creuse et de la bande en défilement, permettant ainsi la rotation et le pivotement de ladite pièce -6- guide et de ladite bande selon l'une ou l'autre direction d'avance de la bande. Selon certaines caractéristiques, la présente invention comprend un dispositif de guidage et d'avance bidirectionnel caractérisé en ce qu'il comprend, en association, une pièce guide creuse, un montant disposé intérieurement à ladite pièce guide, un manchon fixé autour du montant et intérieur à la pièce guide, une surface de guidage périphérique située à une extrémité de la pièce guide selon un angle déterminé, un dispositif de maintien omnidirec- tionnel du manchon permettant son pivotement par rapport un plan d'intersection du montant à une niveau prédéterminé situé du côté opposé à ladite surface de guidage par rapport à une position centrale correspondant à 1 '4 xelongitudinal de symétrie de Ia bande' ainsi que des moyens permettant de créer un point d'appui mobile à la circonférence du montant à ce niveau prédéterminé et des moyens destinés à fixer la pièce guide sur le manchon, à l'aide de roulements jumelés situés de part et d'autre du plan d'intersection mentionné plus haut. L'invention et ses objectifs et aspects variés apparaîtront plus clairement dans la description ci-après des variantes préférées, illustrées à titre d'exemple par les dessins accompagnants dans lesquels les réfêrences identiques désignent les éléments identiq ue ou fonctionnel lement équivalents, dessins dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe partielle et en élévation du dispositif d'avance et de guidage bidirectionnel de bande selon un mode préféré de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe partielle et-en plan du dispositif de guidage de la figure * 21116 La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 du dispositif de guidage représenté en figure 1. Le dispositif de guidage bidirectionnel de bande 10 représenté sur les dessins selon un mode préféré de l'invention, possède un montant 12 supportant la pièce guide creuse 13 En figure 1, le montant 12 représenté est fixé verticalement sur une plaque support 14 Cependant, il va sans dire que le montant peut être horizontal ou orienté suivant tout autre angle et peut, si on le désire, avoir la forme ou être remplacé par un arbre ou tout dispositif similaire. Le dispositif selon l'invention comprend un manchon 15 situé autour du montant 12 et à l'inté- rieur de la pièce guide 13 Un espace technique 16 entre le montant 12 et le manchon 15 permet l'incli- naison relative dudit manchon et dudit montant 12. Selon un mode de réalisation de l'invention, le manchon présente un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du montant et, cela, au moins dans la région du manchon 15. La surface de guidage 18 s'étend en une extrémité de la pièce guide de façon périphérique et suivant un angle déterminé En principe, la surface de guidage 18 peut faire partie d'une embase apparte- nant à la pièce guide 13 et pouvant tourner avec elle Cependant, selon le mode de réalisation représen- té de l'invention, la surface de guidage 18 est située sur un disque ou pièce de contact 19 s'étendant radialement depuis le montant 12 et venant au contact avec les extrémités de la pièce guide 13 Ledit montant 12 comprend une embase circulaire 20 sur laquelle le disque 19 est fixé En pratique, le disque 19 et sa surface de guidage 18 peuvent être réalisés par l'interposition d'une couche de céramique ou autre matériau dur sur ladite embase circulaire 20. -8- Le pivot 21 est logé à la circonférence du montant 12 à un niveau prédéterminé situé du côté opposé à la surface de guidage 18 par rapport à une position centrale correspondant à l'axe longitudi- nat de symétrie de la bande. En figure 1, cette dernière position est matérialisée par une ligne imaginaire 23 médiane entre les bords supérieurs et inférieurs de la pièce guide 13 montée à rotation. D'autre part, le niveau prédéterminé du pivot torique 21 est matérialisé par la ligne imaginaire 24 et l'on peut constater sur la figure 1, qu'il existe une distance définie entre les lignes 23 et 24 ou, en d'autres termes, entre la position centrale définie en 23 et le niveau prédéterminé représenté en 24 Comme indiqué, cette distance est tournée du côté opposé à la surface de guidage 18 plutôt que vers elle. Le pivot torique 21 supporte le manchon 15 à pivotement omnidirectionnel par rapport à un plan coupant le montant 12 en ce niveau prédéterminé 24. La pièce guide 13 est maintenue au manchon à l'aide de roulements jumelés 28 et 29 situés, respectivement, au-dessus et en-dessous ou, en d'autres termes, de part et d'autre dudit plan 24. Les roulements 28 et 29 permettent la rotation de la pièce guide autour du montant ainsi que le pivotement du manchon. Cet aspect confère au dispositif selon l'invention un caractère fondamentalement différent de ceux existant dans d'autres structures de guidage de bandes employées couramment et dans lesquels on n'utilise qu'un roulement à bille pour le pivotement et la rotation de la pièce guide relativement à l'arbre ou au montant. Selon ce mode de réalisation de l'invention, c'est le pivot torique 21 qui permet les mouvements désirés et non les roulements 28 et 29. Ainsi, contrairement aux structures existan- tes mentionnées, le dispositif selon l'invention ne comprend pas de roulements montés directement sur le montant 12 mais plutôt sur le manchon pivotant De plus, aucun des roulements 28 et 29 n'est utilisé pour le pivotement. En fait, lesdits roulements sont préalable- ment insérés dans une cage (non représentée) et n'ont aucune liberté de pivoter dans leurs chemins de roulement Ainsi, des roulements à rouleaux ou à aiguilles peuvent être employés à la place de ces roulements à billes jumelés. En pratique, la bande 31 est placée en contact continu avec la pièce guide 13 Un clip ou tout autre dispositif similaire 32 peut être employé de façon à retenir la bande 31 à proximité du guide 13 Ledit clip 32 peut être fixé au montant '12 ou à la pièce guide 13. La bande 31 peut être entraînée dans la direction de la flèche 33 grâce à un premier moteur 34 (TD) Egalement, la bande 31 peut-être entraînée dans la direction opposée 36 par un second moteur 35 (TD) Dans la pratique, des cabestans d'avance de bande peuvent être utilisés à la place des moteurs 34 et 35 en vue de leur entraînement alternatif par un unique mécanisme commutable réalisant la rotation dans des directions opposées. D'autre part, l'un des moteurs 34 ou peut être un cabestan, alors que l'autre peut être un porte-bobine permettant des opérations de déroulage ou de rebobinage rapide de la bande 31. Ainsi, le dispositif décrit selon l'inven- tion peut être utilisé, par exemple, pour le défilement des bandes magnétiques, défilement au cours duquel - la bande 31 est entraînée avec une grande précision dans un appareil d'enregistrement ou de lecture mono ou multipistes ou encore dans des lecteurs de bandes vidéo à pistes obliques. Pour une plus grande précision et afin d'éviter les interférences entre les pistes d'une bande, ladite bande 31 est maintenue en contact continu avec la surfàce de guidage 18, du fait que la pièce guide 13, elle-même en contact permanent avec la bande, est libre de tourner et de pivoter et cela, dans les deux directions 33 et 36 de défile- ment de la bande Grâce au pivot torique 21 et à la distance existant entre les niveaux 25, la bande 31 est matériellement obligée de s'appliquer d'elle- même latéralement sur la surface de guidage 18 avec une force proportionnelle à la valeur de cette distance Dans la pratique, il se crée un couple égal et opposé aux forces agissant sur la bande, engendré par le pivot 21 et la distance 25 mais aussi par la surface de guidage 18. Selon le mode de réalisation représenté du dispositif selon l'invention, le montant 12 comporte un chapeau supérieur 37, bridé au moyen d'une vis 38 La pièce guide en rotation est légèrement distante de la surface de guidage 18 à l'une de ses extrémités ainsi que du chapeau 37 à l'autre. Le pivot torique 21 peut être une bague d'élastom 4 rè comprimée en O (référencé 39 sur la figure 1) s'appuyant sur une gorge périphérique externe 41 du montant 12 et sur une gorge annulaire interne correspondante du manchon 15, au niveau désigné par 24. Ladite bague 39 peut être comprimée entre le manchon 15 et le montant 12 ou peut, également, créer une force élastique s'imposant au niveau du pivot 21 sur le manchon 15, de façon à permettre 11 - le retour du manchon 15 dans une position désirée, telle que celle médiane illustrée sur les dessins, après un mouvement de pivotement généré par la bande 31 A cet effet, ledit manchon 15 et ladite pièce guide 13 pivotant avec la bande en défilement, en développant un effort opposé à la force élastique créée par la bague d'élastomère 39. Le pivot 21 doit alors être fabriqué à partir de pièces flexibles et élastiques, favorisant le contact avec le montant 12 et le manchon 15 et pouvant être monté à la circonférence dudit montant 12 En pratique, des pièces flexibles et élastiques autres que la bague d'élastomère conformée en O 39 peuvent être employées à cet effet. Ainsi qu'on peut le constater sur la figure 1, la bague 39 et le manchon 15 possèdent des courbures complémentaires Le manchon 15 se caractérise par sa gorge interne mentionnée plus haut alors que la bague 39 s'étend axialement dans cette gorge. La force élastique mentionnée ci-dessus existant au niveau du pivot 21 peut aussi bien être évitée que désirée, ou nécessaire. La pièce guide 13 peut être constituée par un cylindre creux D'autre part, un fuseau externe peut être placé sur la face externe de la pièce guide 13 Un tel fuseau, peut, par exemple, avoir sa base adjacente à la surface de guidage 18 et s'étendre le long de la pièce guide selon un diamètre diminuant d'autant plus que l'on s'éloigne de la surface de guidage 18, de manière à forcer la bande 31 en contact avec ladite surface de guidage Une telle surface 18 peut s'étendre radialement depuis la pièce guide 13 ainsi que le montrent les Figures. Le dispositif de guidage et d'avance bidirectionnel de bande selon l'invention peut être employé, également, dans des installations ne neces- 12 - sitant qu'un seul sens de défilement. La description extensive suggérera à l'homme de l'art diverses modifications et variantes qui entrent dans l'esprit et le cadre de l'invention et de ses équivalents. 13 - REVENDICATIONS 1 Procédé d'avance et de guidage bidirec- tionnel d'une bande à partir d'une pièce guide ( 13) creuse et d'une surface de guidage ( 18) caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, les phases suivantes Utilisation d'un montant ( 12) supportant ladite pièce guide ( 13) creuse. Utilisation d'un manchon ( 15) disposé au- tour dudit montant ( 12) et à l'intérieur de ladite pièce guide creuse ( 13). Mise en place de ladite surface de guidages ( 18) à l'une des extrémités de la pièce guide ( 13) de manière périphérique et suivant un angle déterminé. Utilisation d'un pivot torique autour du montant ( 12) à un niveau prédéterminé situé du côté opposé à la surface de guidage ( 18) par rapport à une position centrale correspondant à l'axe longitu- nal de symétrie de la bande, de façon à supporter le manchon ( 15) et à favoriser son pivotement relative- ment à un plan coupant le montant ( 12) à ce niveau prédéterminé. Montage de la pièce guide ( 13) sur le manchon ( 15) au moyen de roulements jumelés situés de part et d'autre dudit plan prédéterminé, permettant la rotation autour du montant ( 12) de la pièce guide et du manchon. Mise en place de la bande en contact continu avec la surface de guidage ( 18), du fait -que la pièce guide ( 13), elle même en contact permanent avec la bande est libre de tourner et de pivoter et cela dans les deux directions de défilement de la bande. 2 Procédé selon la revendication 1 caracté- risé en ce que l'on soumet le manchon ( 15) à une 14 - force élastique suivant' le plan du pivot et en ce que la bande en défilement entraîne le pivotement dudit manchon et de ladite pièce guide en imposant une force opposée à ladite force élastique. S 3 Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on crée ledit pivot 21 par l'utilisation d'une pièce flexible établie à la circonférence dudit montant ( 12) et mise en contact à la fois avec le montant et le manchon. 4 Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pivot ( 21) utilisé est conformé en une pièce annulaire disposée autour du montant ( 12) et que ladite pièce annulaire et ledit manchon ( 15) ont des courbures complémentaires. 5 Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce guide ( 13) est un cylindre creux. 6 Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de guidage ( 18) s'étend à la circonférence de ladite pièce guide ( 13). 7 Procédé selon les revendications l ou 2, caractérisé en ce que ladite surface de guidage ( 18) est maintenue fixe par rapport à la pièce guide ( 13). 8 Dispositif d'avance et de guidage bidirectionnel de bande comprenant, en combinaison une pièce guide creuse ( 13) un montant ( 12) traversant ladite pièce guide; une surface de guidage ( 18) à l'une des extrémités de la pièce guide creuse, disposée de façon périphérique et suivant- un angle déterminé des moyens destinés à maintenir ledit manchon ( 15) monté à pivotement omnidirec- - tionnel relativement à un plan coupant le montant ( 12) à un niveau prédéterminé situé du côté opposé à la surface de guidage ( 18) par rapport à une position centrale correspondant à l'axe longitudinal de symétrie de la bande, incluant des moyens créant un pivot placé autour du montant ( 12) à ce niveau prédéterminé et, des moyens destinés à fixer ladite pièce guide creuse ( 13) au manchon ( 15), incluant des roulements jumelés situés de part et d'autre dudit plan prédéterminé. 9 Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens utilisés pour soumettre le manchon ( 15) à une force élastique au niveau du pivot torique ( 21) permettent de ramener ledit manchon suivant une position désirée après pivotement. Dispositif selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que lesdits moyens destinés à créer un point de pivotement comprennent une pièce élastique s'étendant autour du montant ( 12) entre ledit montant et le manchon ( 15). 11 Dispositif selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que les moyens destinés à créer le pivot comprennent une pièce annulaire s'étendant autour du montant ( 12) et possédant une surface courbe externe complémentant par sa courbure la surface courbe interne du manchon ( 15). 12 Dispositif selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que la pièce guide ( 13) est un cylindre creux. 13 Dispositif selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que la surface de guidage s'étend à la périphérie de la pièce guide ( 13). 14 Procédé selon les revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que des moyens sont u- 1 b - tilisés pour fixer la surface de guidage ( 1) à la pièce guide ( 13). Procédé de guidage d'une bande en défilement selon l'une ou l'autre des deux directions $ opposées à l'aide d'un guide creux et d'une surface de guidage telle que décrite et représentée dans les figures. 16 Dispositif pour le guidage d'une bande en défilement selon l'une ou l'autre des deux directions opposées tel que décrit ci-dessus en référence aux dessins accompagnants. 17 Dispositif tel que décrit ci-dessus et représenté sur les dessins. i