Brevet FR2523754A1 — publié le 19830923

Cassette à courroie élastique à vitesse contrôlée. La présente invention concerne un disposi- tif d'entraînement de bande, notamment pour enregistreur magnétique, comprenant: un bâti, deux tambours montés tournants dans un même plan sur ledit bâti autour de deux axes parallèles respectifs; une bande entourant l'un au moins des tambours, la bande et les deux tambours sur les- quels elle peut s'enrouler formant deux bobines reliées par une portion de bande accessible; un galet baladeur tournant dans le même plan que les bobines et tan-gent à la périphérie de chacune de celles-ci; et une courroie sans fin, tendue,susceptible de subir un allongement élas- tique, passant entre le galet baladeur et les bobines,de manière à définir'par rapport aux endroits du contact galet baladeur/courroie/bobine, une première boucle en- tourant le galet baladeur et une seconde boucle venant en appui sur un arc de la périphérie de chacune des bobines pour assurer la tension de la portion de bande accessible, cette seconde boucle passant autour d'au moins un galet de renvoi monté tournant autour d'un axe fixe par rapport au bâti. Des dispositifs de ce type sont connus par le brevet des Etats-Unis, N O 3 907 230 auquel on pourra se reporter pour apprécier le r 8 le de la courroie élastique. Si ces dispositifs ont su donner entière satisfaction même dans des conditions sévères d'utilisa- tion, il est cependant apparu que les bobines de bande avaient tendance à former des paquets de spires disjoints lorsqu'elles sont stockées à basse température. Le but de l'invention est de proposer un dispositif du type précité évitant ce genre d'inconvénient. A cette fin, dans le dispositif conforme à l'invention, au moins un galet de renvoi de la seconde boucle de la courroie élastique est directement entraîné par un moyen d'entraînement de manière que la vitesse pé- riphérique du galet de renvoi entraîné et la vitesse périphérique du galet baladeur soient maintenues dans un rapport appartenant au voisinage supérieur de 1. En effet, il a été découvert, dans le cadre de l'invention,par des mesures effectuées sur des dispo- sitifs de l'art antérieur de la tension de la spire exté- rieure de la bande sur la bobine réceptrice, que cette ten- sion, qui varie d'ailleurs en fonction du remplissage de la bobine, pouvait, dans des conditions défavorables, s'annuler, voir même laisser place à un relâchement ou mou de la bande, avec comme conséquence, la formation de vides séparant des paquets de spires de la bobine enroulée. Or, la tension de bande de la spire extérieu- re de la bobine réceptrice est influencée, suivant une fonction d'ailleurs non encore explicitée,par le frot- tement de la courroie élastique régulatrice, qui s'appuie sur un arc de la périphérie de ladite bobine La partie de la courroie directement concernée par le phénomène est la partie de la seconde boucle de la courroie située entre le contact galet/baladeur/courroie/bobine et le (ou l'un des) galet de renvoi de courroie intéressant cette se- conde boucle. * On s'est aperçu, dans le cadre de l'inven- tion, que l'annulation de tension de la spire extérieure de la bande, pouvait être considérée comme due à une perte de vitesse locale de la courroie élastique en aval du contact galet baladeur/courroie/bobine Autrement dit, dans les dispositifs de l'art antérieur o le galet de renvoi de courroie est un galet libre, rien ne permet de combattre cette perte locale de vitesse, même si, évidem- ment, elle se trouve rattrapée globalement à un niveau mal déterminé, en considérant la totalité de la courroie. L'invention, au contraire, s'oppose au freinage local de la courroie en imposant, grâce à un entraînement direct adéquat du galet de renvoi, une survitesse pour maintenir en toutes circonstances la tension minimum de bande sur la bobine d'enroulement à une valeur de seuil positive (par exemple de 10 à 20 g de tension). Ainsi, selon l'invention, la mattrise de la vitesse de la courroie élastique dans la région de la seconde boucle considérée est assurée quand on maintient la vitesse périphérique du galet de renvoi entraîné et celle du galet baladeur (servant de référence) dans un rapport constant appartenant au voisinage supérieur de 1. Quoique les valeurs précises adoptées en pratique dépendent de plusieurs facteurs et notamment de l'élasticité de la courroie, une survîtesse relative du galet de renvoi de 1 à 8 % par rapport à la vitesse péri- phérique du galet baladeur représente en général un bon choix La survitesse est de préférence de 2 Z. Il est avantageux de maintenir constant le rapport des vitesses périphériques du galet de renvoi et du galet baladeur en les reliant cinématiquement à un or- gane moteur commun, via une transmission cinétique cons- tante directe ou indirecte; on choisit avantageusement pour réduire le poids et l'inertie de l'ensemble, une trans- mission par courroie légère et inextensible. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre de deux modes de réalisation pré- férés en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente en perspective les organes essentiels d'un dispositif de l'invention, dans le cadre d'un chargeur à entraînement de bande par le galet baladeur-; la figure 2 représente en vue de dessous le chargeur complet de la fig 1, couvercle enlevé la figure 3 représente, en perspective analogue à la fig 1, un second dispositif de l'invention dans le cadre d'une cassette à entraînement de bande par pincement direct la figure 4 est une coupe schématique d'un cabestan de renvoi de bande de la cassette de la figure 3. On voit sur les figures 1 et 2 deux tambours 1 et 2 montés tournants dans un même plan autour de deux axes parallèles respectifs 3, 4 liés au bâti 23 d'une cassette ou chargeur Une bande magnétique entoure les tambours 1 et 2 de façon à former deux bobines 5 et 6 reliées par une portion de bande accessible 7. La portion de bande accessible 7 est dérou- lée (dans l'exemple représenté) de la bobine 6 qui tourne dans le sens indiqué par la flèche; elle passe sur le cabestan de renvoi 8, devant la tête magnétique 9, sur le cabestan de renvoi 10, et-s'enroule sur la bobine 5. Une courroie élastique sans fin Il passe entre les bobines 5 et 6 et un galet baladeur 12 qu'elle maintient en contact tangent avec les deux bobines (au travers de la courroie) du c 6 té de la bande accessible. Les deux lignes de contact galet baladeur 12/courroie 11/ bobines 5 > 6 permettent de distinguer topologiquement deux boucles de la courroie; une première boucle lla qui entoure et applique le galet baladeur 12 contre les bobines, et une seconde boucle llb correspondant à la partie de courroie située de l'autre côté des deux lignes de contact Cette seconde boucle vienten appui sur un arc de la périphérie de chacune desbobines 5, 6 et est maintenuetendue en passant sur deux galets de renvoi 13, 14. Dans l'exemple représenté, les deux galets de renvoi 13 et 14 sont situés, par rapport au galet baladeur 12, d'un même c 8 té d'un plan qui contiendrait les axes 3 et 4 des tambours 1 et 2 Par rapport a la solution alternative consistant à implanter les galets de renvoi et donc toute la seconde boucle de l'autre c 8 té dudit plan par rapport au galet baladeur, la solu- tion retenue présente l'avantage d'offrir une plus grande longueur d'arc de bobine enveloppé par la courroie, et de permettre d'utiliser une courroie élastique Il de plus grande longueur pour un mîme format de chargeur, ce qui est souhaitable pour l'exploitation des proprié- tés élastiques de la courroie. Le galet baladeur 12 est l'organe d'entrat- nement du système, entraînant la bande par friction par l'intermédiaire de la courroie 11, au niveau des deux contacts galet 12/courroie ll/bobine 5,6. Selon un montage connu par la demande de brevet français no 80 26362 au nom de la Demanderesse, le galet 12 est solidaire en rotation d'un pignon 15 qui lui est coaxial, lequel engrène avec un pignon 16 d'axe 17 fixe par rapport au bâti de la cassette Le pignon 16 qui pourrait être directement claveté sur l'arbre d'un moteur, est, dans l'exemple représenté, entraîné par un moteur 18 placé de côté-dans le chargeur, par l'intermé- diaire d'une courroie de transmission 19 pratiquement inextensible passant sur deux disques 20 et 21 respective- ment coaxiaux à et solidaires en rotation avec l'arbre du moteur 18 et le pignon 16. Afin de communiquer à la spire extérieure de la bobine 5, partiellement enveloppée par la partie de seconde boucle llb de courroie élastique 11 juste en aval du contact galet 12/courroie l I/bobine 5, une tension minimum suffisante, on combat les pertes de vitesse locales de ladite partie de seconde boucle llb (c'est-à- dire la partie amont de seconde boucle llb, en se réfé- rant au sens de défilement) en entraînant directement la courroie 11 au niveau d'au moins un des deux galets de renvoi 13, 14 L'expérience montre que l'action sur un seul des galets est suffisante, le choix du galet étant sans importance et indépendant du sens de déroulement de bande. Pour ce faire, on entraîne le galet 14 en faisant passer la courroie de transmission 19 autour d'un disque 22 coaxial au galet 14 et solidaire en rotation avec lui. Le rayon du disque 22 est choisi en fonction des dimensions des autres organes pour donner à la vitesse périphérique du galet 14 l'excès désiré par rapport à celle du galet baladeur 12, c'est-àdire maintenir les deux vitesses dans un rapport compris entre 1,01 et 1, 08, et, de préférence, égal à 1,02. L'élasticité du matériau de la courroie 11 et celle de la courroie tendue est choisie suffisante, comme dans les dispositifs de l'art antérieur, pour garantir un fonctionnement fiable, dans le temps (absence de fluage), dans de larges domaines de températures, et pour supporter des conditions de travail par à-coups qui induisent des con- traintes locales très fortes dans des temps très courts. On peut retenir qu'il est souhaitable que la réserve d'allongement élastique de la courroie avant montage soit d'au moins 50 %, et que la réserve d'allongement élas- tique de la courroie montée soit d'au moins 10 Z. Ainsi, dans deux exemples d'application différents, on a pu monter deux courroies respectivement de 1,4 mm d'épaisseur au repos, tendue à 14 Z (avec une réserve de 36 Z), et de 1 mm d'épaisseur au repos, tendue à 31 Z (avec une réserve d'allongement de 19 %) Les courroies n'ont pas la même épaisseur, compte tenu du fait que, pour obtenir une même tension de bande, l'épaisseur de la cour- roie doit diminuer quand l'allongement augmente. Dans un autre exemple d'application particu- lièrement satisfaisant pour la sécurité dans le temps et les températures extrêmes, on a utilisé pour la courroie Il un matériau ayant une capacité d'allongement de 700 % à 800 Z, la courroie étant tendue à 30 Z La très grande réserve d'allongement disponible recommande cette applica- tion pour une utilisation de la cassette avec des va-et- vient fréquents de la bande. Sur la figure 3, qui représente un autre mode de réalisation de l'invention sur une cassette dont la bande magnétique est entraînée directement par pince- ment de sa portion accessible entre deux galets, les organes analogues à ceux des figures 1 et 2 portent la même référence numérique, augmentée de 100. La portion de bande accessible 107 est déroulée de la bobine débitrice 106; elle passe sur le cabestan de renvoi 108, devant la tête magnétique 109; est pincée entre le galet presseur 124 et le galet d'en- tra;nement 125 monté sur l'axe du moteur 118, passe sur le cabestan de renvoi 110, et s'enroule sur la bobine réceptrice 105. La cpurroie élastique 111 forme une première boucle ll Ma autour du galet baladeur 112 et une seconde boucle lllb autour des deux galets de renvoi biconiques 113 et 114, situés, par rapport au galet baladeur 112, de l'autre c 8 té d'un plan qui contiendrait les axes 103 et 104 des tambours 1 et 2 des bobines 105 et 106. Dans ce mode de réalisation, les deux galets de renvoi de courroie 113, 114 sont entraînés chacun par un cabestan de renvoi de bande 110, 108, au moyen d'une courroie de transmission 126,127 Cette courroie 126, 127 peut être une courroie torique passant dans une gorge 128 (cf fig 4) prévue sur les galets 113,114 ou cabestans 108, 110 à un niveau ne gênant pas le défilement de la courroie ou de la bande. Les diamètres respectifs des gorges 128 d'un cabestan 108, 110, et de son galet entraîné associé 114, 113 sont calculés en fonction du diamètre des cabes- tan et galet au niveau du défilement de la bande et de la courroie élastique 111 pour assurer aux galets de renvoi 114, 113 la survitesse désirée par rapport au galet baladeur 112. A titre d'exemple, avec un cabestan de renvoi de diamètre de 14 mm au niveau de la bande, et 12,5 mm au niveau de la gorge 128, un galet de renvoi 113 de diamètre 14,5 man au niveau de la courroie 111 et 11,5 mm au niveau de la gorge 128, le rapport des vitesses péri- phériques entre le galet de renvoi 113 et le galet baladeur 112 est de 14 x 1,5 1,13, en négligeant les épais- seurs des courroies et bande, ainsi que les glissements éventuels possibles,notamment entre la bande 107 et le cabestan 110 (ou 108) qui doit transmettre un couple au galet de renvoi 113 (ou 114) L'expérience montre cependant que les valeurs indqiuées ci-dessus donnent bien satisfaction et assurent une bonne tension de la - bande magnétique sur la bobine réceptrice 105. Bien qu'on ait représenté les deux galets de renvoi de courroie entra néspar les deux cabestans de renvoi de bande par surcrott de sécurité, on pourrait, comme dans le premier mode de réalisation, n'entraîner qu'un seul des cabestans, ou faire passer une courroie de transmission unique sur un cabestan et deux galets, deux cabestans et un galet, les deux cabestans et les deux galets. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'entraînement de bande, notam- ment pour enregistreur magnétique, comprenant: un bâti ( 23), deux tambours ( 1,2,101, 102) montés tournants dans un même plan sur ledit bâti autour de deux axes paral- lèles respectifs ( 3,4, 103,104); une bande entourant l'un au moins des tambours, la bande et les deux tam- bours sur lesquels elle peut d'enrouler formant deux bobines ( 5,6, 105, 106) reliées par une portion de bande accessible ( 7, 107); un galet baladeur ( 12, 112) tournant dans le même plan que les bobines ( 5,6, 105, 106) et tangent à la périphérie de chacune de celles-ci; et une courroie sans fin ( 11, 111), tendue, susceptible de subir un allongement élastique, passant entre le galet baladeur ( 12, 112) et les bobines ( 5, 6, 105,106) de manière à définir par rapport aux endroits du contact galet baladeur ( 12,112)/courroie ( 11,111)/bobine ( 5,6, ,106), une première boucle (lia, Illa) entourant le galet baladeur ( 12,112) et une seconde boucle (llb, lllb) venant en appui sur un arc de la périphérie de cha- cune des bobines ( 5,6, 105, 106)pour assurer la tension de la portion de bande accessible ( 7,107), cette seconde boucle (llb,lllb) passant autour d'au moins un galet de renvoi ( 13,14, 113, 114) monté tournant autour d'un axe fixe par rapport au bâti, caractérisé en ce qu'au moins un galet de renvoi ( 14,114) de la seconde boucle (llb,lllb) de la courroie élastique ( 11,111) est directement entraîné par un moyen d'entraî- nement ( 18,19; 118,107,127) de manière que la vitesse périphérique du galet de renvoi entraîné ( 14,114) et la vitesse périphérique du galet baladeur ( 12,112) soient maintenues dans un rapport appartenant au voisinage supé- rieur de 1. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le rapport des vitesses est maintenu constant. 3 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport des vitesses est compris entre 1,01 et 1,08, et de préférence égal à 1,02. 4 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde boucle (llb) de la courroie élastique ( 11) passe autour de deux galets de renvoi ( 13,14) situés, par rapport au galet baladeur( 12),du même côté d'un plan contenant les axes ( 3,4) des tambours ( 1,2). Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le galet de renvoi entrainé ( 14, 114), et le galet baladeur ( 12, 112) sont cianématiquement liés à un organe moteur commun ( 18,118). 6 Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le galet baladeur ( 12) constitue l'organe d'en- tra Inement de la bande ( 7) et entraîne cette bande par friction par l'intermédiaire de ladite courroie élas- tique ( 11) sur laquelle il appuie, caractérisé en ce que le galet baladeur ( 12) est solidaire en rotation d'un pignon ( 15) engrenant un pignon ( 16) d'axe fixe par rap- port au bâti, ce dernier pignon ( 16) étant entraîné par l'organe moteur commun ( 18) au moyen d'une transmission par courroie ( 19), ladite courroie de transmission ( 19) entraînant également le galet de renvoi ( 14). 7 Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la bande( 107) est entrainée par pincement entre un galet presseur ( 124) et un galet d'entraînement ( 125) mû par l'organe moteur ( 118) et passe sur deux cabestans de renvoi ( 108,110), caractérisé en ce qu'au moins un cabes- tan de renvoi ( 108) entraîne au moins un galet de renvoi ( 114) au moyen d'une courroie de transmission ( 127). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les cabestans de renvoi ( 108, 110) entraînent chacun un galet de renvoi ( 114,113).