Brevet FR2566753A1 — publié le 19860103

-- 1 -- BROCHE DE BOBINAGE La présente invention concerne des machines pour charger automa- tiquement des cassettes, et a plus particulièrement trait à un perfec- tionnement apporté aux broches de bobinage employées dans de telles ma- chines. Le brevet américain n 4.061.286 décrit une machine pour charger automatiquement des cassettes vides en bande magnétique, une par une. Chaque cassette vide comprend deux moyeux et une bande d'amorce reliée aux deux moyeux. Cette machine comprend: (1) un magasin pour contenir une réserve de cassettes vides, (2) un moyen pour maintenir une cassette vide dans une position choisie au-dessous du magasin, (3) un moyen pour tirer l'amorce d'une cassette vide disposée dans sa position de chargement, et pour positionner l'amorce ainsi tirée sur un bloc de jonctionnement, (4) un moyen pour réaliser successivement (a) la coupe de l'amorce en un pre- mier et un second tronçons, (b) le Fjonctionnement du premier tronçon d'a- morce avec l'extrémité de tête d'une bande à charger, (c) l'embobinage d'une longueur choisie de ladite bande à charger dans la cassette, (d) la coupe de la bande à charger, (e) le Fjonctionnement de l'extrémité de queue de la bande à charger avec le second tronçon d'amorce, et (f) l'em- bobinage de l'extrémité de queue de la longueur coupée de la bande à charger et du second tronçon d'amorce dans la cassette, (5) un moyen pour évacuer une cassette chargée depuis sa position de chargement et pour amener une autre cassette vide depuis le magasin, et (6) un moyen pour actionner cycliquement et successivement les moyens susmentionnés de tel- le manière que les cassettes placées les unes derrière les autres dans le magasin soient automatiquement chargées et évacuées du magasin. Dans la machine du type décrit dans le brevet susmentionné, le bobinage de bande magnétique dans une cassette vide est réalisé en met- tant un des moyeux de la cassette en prise avec une broche de bobinage (voir l'élément 192 dans le brevet américain n 4.061.286). La broche de bobinage est fixée à un moteur (électrique ou pneumatique) et est entrai- née par ce dernier, qui est situé derrière le panneau avant de la machi- ne. Le moteur de bobinage est monté de manière à pouvoir se déplacer al- ternativement vers l'avant et vers l'arrière du panneau avant de la ma- chine, de manière à ce que la broche puisse être amenée en prise, ou li- 2- bérée, avec l'un des moyeux d'une cassette placée dans une position de chargement. D'autres machines pour charger automatiquement des cassettes vi- des sont décrites dans les brevets américains n 4.062.719, 4.332.355, 4. 264.402, 3.940.080 et dans les publications antérieures citées dans ces brevets. La forme de la broche de bobinage est un élément important dans la conception d'une machine de chargement automatique de cassettes. Il est essentiel que la broche soit apte à (a) venir rapidement et sans glissement en prise avec le moyeu d'une cassette en position de charge- ment, et (b) être rapidement libérée de ce moyeu lorsque le moteur de bo- binage est déplacé vers l'arrière pour être éloigné du panneau avant de la machine. Dans ce but, la broche de bobinage est pourvue d'un moyen d'engrènement avec des dents situées sur les surfaces périphériques inté- rieures de l'un ou l'autre des deux moyeux de la cassette à charger. Le fait de pourvoir de dents des moyeux de cassettes, permettant à ces der- niers d'être entraînés au moyen d'une broche auxiliaire, est une pratique générale dans la technique, telle que la représentent, par exemple, les brevets américains n 3.637.153 et 3.814.343. Les machines de l'art antérieur ont donné naissance à des problè- mes relatifs à la capacité de la broche de bobinage à entraîner un moyeu d'une cassette à charger. Un premier problème est constitué par la fiabi- lité d'engrènement et de libération rapide et sûre de la broche de bobi- nage par rapport aux dents d'un moyeu de cassette lorsque la machine tra- vaille selon un cycle répétitif. Un second problème posé par les broches de bobinage de l'art antérieur, réside dans le fait qu'elles ne sont pas satisfaisantes en raison de leur coût élevé de fabrication. Un premier objet de la présente invention est de procurer une broche de bobinage nouvelle et perfectionnée destinée à une machine de chargement automatique de cassette du type décrit dans le brevet améri- cain n 4.061.286. Un autre objet de la présente invention est de procurer une bro- che de bobinage comportant une combinaison perfectionnée de moyens pour l'engrènement avec des dents d'un moyeu de cassette, la broche étant ain- si conçue pour s'engrener avec précision et sans glissement avec les - 3 - dents du moyeu de cassette. Ces buts de la présente invention,ainsi que d'autres, sont at- teints par une broche de bobinage comprenant un arbre pourvu d'au moins deux fentes, deux ergots disposés dans lesdites fentes, un moyen reliant à pivotement lesdits ergots audit arbre, un moyen élastique amenant lesdits ergots à pivoter jusqu'à une position limite extérieure, et un moyen annulaire fixant ladite position limite extérieure destinée auxdits er- gots. D'autres caractéristiques et de nombreux avantages et objets de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va maintenant être faite d'un mode de réalisation de l'invention, à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une vue de détail en élévation latérale mon- trant une broche de bobinage incorporant la présente invention; - la figure 2 est une vue en plan montrant la même broche de bo- binage; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figu- re 2; - la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne 4-4 de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne -5 de la figure 3; - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 1, mon- trant les ergots en position de compression; et - la figure 7 est une vue de détail montrant, selon un point de vue sensiblement identique à celui de la figure 4, la manière dont les ergots de la broche s'engrènent avec le moyeu d'une cassette de bande ma- gnétique. Les figures 1 et 2 représente une broche de bobinage 2, qui est conçue pour être couplée à l'arbre de sortie d'un moteur de bobinage ré- versible (non représenté). La broche 2 est caractérisée par une fente 4 s'étendant dans un sens diamétral et disposée à son extrémité antérieure, qui est définie par des surfaces latérales opposées 6 et 8 (figure 2), et -4- qui peut être façonnée, de manière caractéristique, en usinant l'extrémi- té antérieure de l'arbre. Avant le façonnage de la fente 4, l'extrémité antérieure de l'arbre 2 présente une terminaison tronconique, désignée en sur -la figure 1. En conséquence, lorsque la fente 4 est façonnée, l'extrémité antérieure de l'arbre 2 est transformés en deux sections terminales antérieures 12 et 14 (figure 2) identiques ayant la forme d'un tronc de cone. En se référant à présent aux figures 1 à 3, deux trous parallèles 16 et 18 s'étendant transversalement sont percés dans l'extrémité anté- rieure de la broche de bobinage, de manière excentrée par rapport à son axe longitudinal, en vue de recevoir des pivots 20 et 22. Ces derniers sont ajustés à force dans les trous 16 et 18. Deux ergots, désignés de manière générale en 24A et 24B, -sont montés dans la fente 4. Ces ergots 24A et 24B sont identiques, et comportent chacun des surfaces latérales opposées plates,-leur épaisseur étant choisie de manière à s'ajuster dans la fente 4 sans Jeu, mais en pouvant coulisser de manière régulière. L'extrémité antérieure de chaque ergot est pourvue d'une surface inclinée 28. Chaque ergot est également pourvu d'un trou dont les dimensions lui permettent de recevoir à rotation l'un des pivots 20, 22. En addi- tion, chaque ergot est pourvu d'une fente 32 ayant une configuration rec- tangulaire. Les fentes 32 sont disposées selon des positions identiques et ont des dimensions qui leur permettent de recevoir aisément une bague de retenue 36 s'étendant circonférentiellement. La bague de retenue 36 a une section transversale rectangulaire, et est dimensionnée de manière à s'ajuster dans les fentes 32, 34 sans jeu mais librement. Chaque ergot est également pourvu d'un trou borgne 40, qui s'é- tend en formant un angle de 90 par rapport aux trous 16 et 18, et qui est destiné à recevoir les extrémités opposées d'un ressort de compression 44. *Le ressort de compression 44 s'étend entre les deux ergots dans la fente 44 et sert à maintenir les deux ergots séparés l'un de l'autre, en contact étroit avec la bague de retenue 36, ainsi que le montre la figure 3. La bague de retenue est dimensionnée de manière à pouvoir se loger to- talement dans les fentes 32 jusqu'à ce que les ergots soient libres de rester écartés par le ressort 44, les surfaces extérieures plates 48 des 5 - deux ergots s'étendant alors parallèlement à l'axe de la broche 2, comme le montre la figure 1. Les surfaces intérieures 52 des ergots s'étendent en formant un angle par rapport à leurs surfaces extérieures 48. Ainsi, lorsque les deux ergots sont séparés par le ressort 44 en s'opposant à l'action de la bague 36, les surfaces intérieures 52 s'étendent en for- mant un angle incliné par rapport à l'axe de la broche. La longueur des ergots est telle que (a) leurs surfaces inclinées 28 sont parallèles, ou sensiblement parallèles, aux parties des surfaces terminales tronconiques de la broche lorsque les deux ergots sont totalement en contact avec la bague 36, et (b) la jonction de leurs surfaces terminales inclinées 28 avec leurs surfaces intérieures 52 est légèrement en avant de l'extrémité pointée de la broche. Les surfaces inclinées 28 des deux ergots ont pour fonction de faciliter l'insertion des ergots et de la broche dans l'ouverture centra- le d'un moyeu d'une cassette à charger. L'épaisseur des deux ergots, c'est-à-dire la dimension de ces ergots qui s'étend entre les surfaces latérales 6 et 8 de la fente 4, est telle qu'elle permet aux ergots de s'ajuster entre des dents voisines 60 du moyeu 62 d'une cassette 64 à charger. Le diamètre de la broche 2 est choisi pour être inférieur au diamètre de l'ouverture centrale du moyeu de cassette, défini par les ex- trémités intérieures ou les pointes des dents 60, de manière à lui per- mettre d'être insérée et retirée rapidement et aisément du moyeu de cas- sette. Les pivots 20 et 22 sont disposés, et les ergots sont dimensionnés de telle manière que, lorsque leurs surfaces extérieures 48 sont parallè- les à l'axe de la broche, la distance entre les deux surfaces 48 est lé- gèrement inférieure au diamètre de l'ouverture centrale du moyeu de cas- sette, mesuré à la base des dents 60. Les ergots sont également dimen- sionnés de telle manière qu'il peuvent être comprimés l'un vers l'autre sur une distance suffisante (voir la figure 6) pour qu'à une faible dis- tance en avant de la bague 36, les surfaces extérieures 48 des ergots dé- terminent un diamètre qui est inférieur à celui de l'ouverture centrale du moyeu de cassette, mesuré à la pointe des dents 60. L'épaisseur de la bague 36 et les profondeurs des fentes 32 sont choisies de telle manière que la bague 36 ne puisse pas se libérer des ergots lorsque ceux-ci sont sollicités vers l'intérieur sous l'action de leur engrènement avec les - 6 - dents d'un moyeu de cassette. La configuration précédemment décrite est telle que, lorsque la broche de bobinage est poussée vers l'avant contre le moyeu d'une casset- te à charger, les ergots se trouvent dans la position représentée sur les figures 1 et 3. Si l'on suppose que les deux ergots sont alignés avec des interstices situés entre les dents 60 lorsque la broche est poussée vers l'avant, les deux ergots s'ajustent aisément entre des dents voisines 60 du moyeu, et s'engrènent ainsi avec celles ci de telle manière que le mo- yeu tourne en même temps que la broche lorsque cette dernière est entrai- née par le moteur de bobinage. Le ressort 44 maintient les deux ergots écartés l'un de l'autre, de manière à les maintenir en engrènement avec les dents du moyeu de la cassette lorsque la broche est mise en rotation sous l'action de la force d'entraînement du moteur de bobinage. Il con- vient de remarquer que, lorsque la broche est poussée vers l'avant pour venir en prise avec un moyeu de cassette, les ergots peuvent être alignés avec deux dents 60 diamétralement opposées. Dans ce cas, les surfaces frontales inclinées 28 des ergots viennent en prise avec les deux dents diamétralement opposées, et amènent les ergots à être repoussés suffisam- ment vers l'intérieur pour permettre à la broche de pénétrer sur le moyeu sans engrèner avec les dents. Le ressort 44 peut appuyer les ergots sur les pointes des dents alignées avec une force suffisante pour amener le moyeu à tourner en même temps que la broche. Dans tous les cas, au démar- rage d'une opération de bobinage de bande, les ergots se désalignent par rapport aux deux dents diamétralement opposées et, ce faisant, le ressort les amène à se séparer pour pénétrer dans les interstices situés entre ces dents et les dents immédiatement suivantes, de manière à ce que les ergots engrènent sans glissement avec les dents du moyeu. Lorsqu'une cassette a été chargée d'une quantité convenable de bande magnétique, la broche peut être aisément retirée de son engrènement avec le moyeu de cassette, au moyen d'un mouvement du moteur de bobinage s'écartant vers l'arrière de la cassette chargée, en permettant ainsi à cette dernière d'être extraite de la machine. Lorsque la broche est reti- rée, les deux ergots se séparent aisément l'un de l'autre sous l'action du ressort 44. La configuration précédemment décrite est susceptible d'offrir -7- les avantages de la simplicité et d'une réduction de son coût de fabrica- tion. Les trous de pivotement façonnés dans les ergots ont des dimensions telles qu'ils permettent aux ergots de se déplacer aisément pour venir en prise et pour se libérer par rapport à la bague de retenue 36 sous l'in- fluence d'un ressort uniforme 44, ce qui facilite un cycle de chargement rapide des cassettes. En même temps, les fentes 32 ont une profondeur qui est suffisante pour amener la bague de retenue à rester en prise avec les deux ergots même lorsque ceux-ci sont sollicités en direction l'un de l'autre lorsqu'ils viennent en prise avec les dents du moyeu d'une cas- sette à charger. De plus, les surfaces intérieures 52 peuvent avoir une configuration, telle que l'angle qu'elles forment avec les surfaces exté- rieures 48 est suffisant pour permettre à un mécanisme de déplacer les deux ergots en direction l'un de l'autre sur une distance suffisante pour permettre à la bague 36 d'être enlevée en vue du remplacement ou du con- trôle des ergots ou du ressort 44 sans enlever d'abord les pivots 20 et 22. D'autres avantages de l'invention ressortiront de manière éviden- te pour l'homme de l'art. Il va de soi que l'invention est susceptible de nombreuses variantes, évidentes pour l'homme de l'art, sans sortir du ca- dre des revendications annexées. -8- REVENDICATIONS 1; Broche de bobinage destiné à une machine pour charger une cas- sette de bande magnétique, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un arbre (2); - une fente (4) façonnée dans une première extrémité dudit arbre; deux ergots (24A, 24B)logés dans ladite fente; - un moyen (20, 22) pour fixer à pivotement lesdits ergots audit arbre; - un moyen de limitation (36) pour limiter le mouvement de pivo- tement desdits ergots par rapport audit arbre; et - un moyen élastique (44) pour solliciter lesdits ergots en appui sur ledit moyen de limitation des ergots. 2. Broche de bobinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen pour fixer à pivotement lesdits ergots audit arbre comprend un premier et un second pivots (20, 22) fixés audit arbre et s'étendant par des trous façonnés dans lesdits ergots. 3. Broche de bobinage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite fente s'étend dans un sens diamétral dudit arbre. 4. Broche de bobinage selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux pivots (20, 22). 5. Broche de bobinage selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits ergots sont constitués par des organes plats disposés dans ladite fente, et en ce que lesdits organes plats sont pourvus d'une fente (32) destinée à recevoir ledit moyen de limitation des er- gots. 6. Broche de bobinage selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit moyen de limitation des ergots est constitué par une bague (36) entourant ledit arbre et lesdits ergots. 7. Broche de bobinage selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque ergot comporte un trou borgne (40), et en ce que ledit moyen élastique est constitué par un ressort de compression (44) disposé entre lesdits ergots. 8. Broche de bobinage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits ergots sont constitués par des organes plats disposés dans ladite fente, chacun desdits organes plats comportant une fente - 9 - (32), et en ce que ledit moyen de limitation des ergots comporte une bague (36) entourant ledit arbre et disposée dans les fentes (32) desdits organes plats. 9. Broche de bobinage destinée à une machine pour charger une cas- sette de bande magnétique, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un arbre (2); - au moins deux fentes (4) ménagées dans cet arbre; - deux ergots (24A, 24B) logés dans lesdites fentes; - un moyen (20, 22) pour fixer à pivotement lesdits ergots audit arbre; - un moyen de limitation (36) des ergots pour limiter le mouvement de pivotement desdits ergots par rapport audit arbre; et - un moyen élastique (44) pour solliciter lesdits ergots en appui sur ledit moyen de limitation des ergots.