Brevet FR2578604A1 — publié le 19860912

i PHN 11 315 "Embrayage, en particulier pour un appareil à bande magnétique" La présente invention concerne un embrayage, en particulier pour un appareil à bande magnétique, pourvu de deux éléments d'embrayage coaxiaux, pouvant tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation et d'un fil d'embrayage enroulé qui fait partie d'un premier élément d'embrayage, tandis qu'un second élément d'embrayage comporte une surface cylindrique circulaire autour de laquelle des spires du fil d'embrayage sont disposées. Un embrayage de ce type est décrit dans le - brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.353.226 (PHN 9384). Un tel embrayage peut transmettre un couple maximum déterminé, par friction entre le fil d'em- brayage et la surface périphérique du second élément d'embrayage. Ainsi, lorsque l'embrayage est utilisé comme embrayage à friction dans l'entraînement d'un appareil à bande magnétique, il peut garantir la tension nécessaire de la bande magnétique pendant -son bobinage. Une autre application est l'utilisation comme limiteur de couple, de sorte que, par exemple pendant le bobinage de la bande magnétique, une fraction seulement du couple moteur est utilisée. Lorsque la bande s'immobilise, le couple maximum est dépassé et un glissement se produit, par conséquent, entre les deux éléments de l'embrayage, de sorte que le moteur peut continuer à tourner et peut faire profiter d'une autre fraction du couple, un mécanisme de déclenchement qui déclenche le mécanisme d'entraînement. Dans le cas de l'embrayage connu, le fil d'embrayage est formé par un ressort en acier. A cause de la nature de sa matière, un tel ressort en acier est difficile à fabriquer entre des tolérances précises. Pour cette raison, dans la pratique, apparaissent dans l'embrayage connu, entre les spires respectives du ressort, très souvent des diamètres intérieurs différents, ce qui suscite des 2 PHN 11 315 difficultés en ce qui concerne la valeur et la con- stance du couple à transmettre. L'embrayage connu est certes pourvu d'un mécanisme de réglage servant à régler le couple maximum à transmettre, mais un tel mécanisme de réglage rend l'embrayage compliqué et exige un supplément de place. De plus, un tel mécanisme de réglage ne permet pas d'éviter réellement les difficultés provoquées par le fonctionnement inégal des spires individuelles du ressort. L'invention vise à réaliser un embrayage du type spécifié d'une manière telle que sans autre réglage, la valeur et la constance du couple à trans- mettre soient garanties pendant un laps de temps relativement long. L'invention est caractérisée à cet effet en ce que le fil d'embrayage est fabriqué en matière plasti- que, les spires présentent un diamètre intérieur au moins à peu près identique et le fil d'embrayage est relié, prés de ses deux extrémités, à un élément élastique qui exerce sur les extrémités du fil d'em- brayage une force de traction telle que les spires du fil d'embrayage s'appliquent sous tension autour de la surface périphérique du second élément d'embrayage. Le fil d'embrayage est fabriqué de préférence par moulage par injection d'une matière plastique, par exemple d'un polyacétal, de sorte que le diamètre des spires individuelles peut être déterminé avec précision dans une matrice. Les spires individuelles du fil d'embrayage peuvent ainsi remplir des fonctions identi- ques, grâce à quoi, après mise en place du ressort qui assure que les spires s'appliquent avec une tension préalable suffisante contre la surface périphérique du second élément d'embrayage, un couple déterminé avec précision est transmis. Une séparation des fonctions a donc lieu; le fil d'embrayage assure la transmission du PHN 11 315 couple, tandis que l'élément élastique assure la tension préalable nécessaire du fil. En utilisant un fil d'embrayage en polyacétal et un second élément d'embrayage, par exemple en Nylon, on peut conférer aux deux éléments d'embrayage de bonnes propriétés de tourillonnement. Ceci permet d'obtenir une longévité prolongée ce qui est surtout important lorque l'em- brayage est utilisé comme embrayage à friction, et cet embrayage ne produit, en outre, pratiquement pas de bruit pendant son fonctionnement. Un autre avantage est que la valeur du couple à transmettre dépend directe- ment de la force de l'élément élastique utilisé et non du coefficient de friction des spires du fil d'embrayage. Une forme d'exécution préférée d'un embrayage conforme à l'invention est caractérisée en ce que le premier élément d'embrayage est relié rigidement, près de l'une de ses extrémités, à une roue dentée qui comporte une partie de fixation destinée à attacher une extrémité de l'élément élastique. Il est ainsi possible d'intégrer le fil d'embrayage à une roue dentée qui se trouve du côté primaire de l'embrayage. Sous ce rapport, il est avantageux que la douille, le fil d'embrayage et la roue dentée forment un élément d'une seule pièce. Le premier élément d'embrayage peut ainsi être fabriqué d'une pièce en matière plastique, ce qui permet une fabrication précise et cependant aisée de l'embrayage. Une autre forme d'exécution préférée d'un embrayage conforme à l'invention est caractérisée en ce que l'élément élastique est formé par un ressort enroulé en hélice dont les spires sont disposées coa- xialement autour desspires du fil d'embrayage. En uti- lisant un tel ressort, on obtient un embrayage de fa- brication compacte et précise. PHN 11l 33.5 Sous ce rapport, un embrayage dans lequel un mandrin d'envidage est relié rigidement au deuxième élément d'embrayage et le premier élément d'embrayage est disposé coaxialement en dessous du mandrin, est réalisé d'une manière avantageuse si le diamètre extérieur des spires du ressort est à peu près égal au diamètre du périmètre du mandrin. Le diamètre extérieur de l'embrayage n'est ainsi en substance pas supérieur au diamètre du mandrin, ce qui rend possible un montage aisé de l'unité formée du mandrin et de l'embrayage. Une forme d'exécution de l'invention sera décrite ci-après plus en détail, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexes dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en plan du dessus d'un appareil à bande magnétique pourvu d'un embrayage conforme à l'invention, et la Fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne II-II, d'une partie de l'appareil illustré sur la Fig. 1. La Fig. 1 illustre un appareil à bande magné- tique 1 au moyen duquel des signaux peuvent être enregistrés et/ou reproduits sur une bande magnétique 2 qui est bobinée sur deux noyaux de bobines dans une cassette à peu près rectangulaire 3 et qui est guidée entre les noyaux de bobines le long d'un long côté de la cassette. L'appareil 1 comporte un bâti comportant à sa partie supérieure, une plaque de base 4 dont une surface supérieure forme une surface d'appui pour la cassette 3. Lors de l'application de la cassette sur la surface d'appui, les noyaux de bobines sont couplés à des mandrins 5 et 6. L'appareil comprend, en outre, près du long côté de la cassette, une plaque à têtes 7 qui porte les têtes magnétiques comprenant une tête d'effacement 8 et PHN 11 315 une tête d'enregistrement et de production combinée 9. La cassette comporte, près dudit long côté, une paroi latérale pourvue d'un certain nombre d'ouvertures, non représentées, qui permettent, par déplacement de la plaque à têtes 7 en direction de la cassette, d'amener les têtes magnétiques 8 et 9 en contact actif avec la bande magnétique et de presser la bande magnétique par un galet presseur 10 contre un cabestan 11 s'étendant perpendiculairement sur la plaque à têtes 7 et pouvant être couplé à l'entraînement du dispositif. Le mandrin d'envidage 6 est disposé coaxiale- ment à un embrayage 12 et ce, d'une manière telle qu'il soit relié rigidement près de l'extrémité supé- rieure d'un deuxième élément d'embrayage 13 de l'em- brayage 12, formé par un axe en matière plastique, qui, dans la forme d'exécution illustrée, est fabriqué en une matière plastique telle que du Nylon. L'élément d'embrayage 13 peut tourner autour d'un axe de rotation 14. L'élément d'embrayage 13 comprend, en outre, près de sa face inférieure, une roue dentée 15 destinée à entraîner directement le mandrin d'envidage 6. La roue dentée 15 fait de préférence partie intégrante du reste de l'élément d'embrayage 13. L'élément d'embrayage 13 comporte une surface périphérique cylindrique circulaire 13a autour de laquelle est disposé un premier élément d'embrayage 16. L'élément d'embrayage 16 comporte une douille 17 qui est adjacente au mandrin d'envidage 6,ainsi qu'un fil d'embrayage 18 qui s'enroule en hélice par plusieurs spires, de préférence 5 à 6, autour de la surface périphérique 13a. La douille 17 et le fil d'embrayage 18 sont fabriqués d'une seule pièce en matière plasti- que, de préférence par moulage par injection d'un polyacétal, de sorte que le fil d'embrayage 18 et la surface périphérique 13A possèdent de bonnes propriétés 6 PHN 11 315 de portée relative. Ceci est important, en outre, pour l'obtention d'un embrayage fonctionnant avec le moins de bruit possible. Le fil d'embrayage 18 est relié rigidement à une roue dentée 19 à son extrémité opposée à la douille 17 et forme de préférence un élément intégré avec la douille 17 et la roue dentée 19. Dans la douille 17 est prévu un évidement 17A dans lequel est insérée la première extrémité d'un ressort 20 qui est disposé en hélice autour des spires du fil d'embrayage 18 et qui est accroché par son autre extrémité autour d'un ergot 21 présent sur la face supérieure de la roue dentée 19. L'évide- ment 17A et l'ergot 21 forment ainsi des moyens de fixation pour le ressort 20. Le ressort 20 forme un élément élastique qui exerce sur les extrémités du fil d'embrayage 18 une force de traction telle que les spires du fil sont appliquées avec une tension préalable autour de la surface péri- phérique 13A du second élément d'embrayage 13. Il est dans ce cas important que le moulage par injection confère à toutes les spires du fil de couplage 18 au moins à peu prés le même diamètre intérieur. De plus, il est important aue la face intérieure des spires du ressort 20 confinent à la face extérieure des soires du fil d'embrayage 18 et que le diamètre extérieur des spires du ressort hélicoïdal soit au moins à peu près égal au diamètre périphérique du mandrin d'envidage 6, de sorte que l'embrayage 12 ne soit pas disposé en dehors du pourtour du mandrin d'envidage 6. Ceci est important pour un montage aisé de l'unité formée du mandrin d'envidage 6 et de l'embrayage 12. VU la structure compacte, cette unité n'occupe que peu d'espace dans un appareil à bande magnétique. L'embrayage 12 peut être comoaré à -'embrayage à ressort de torsion habituel, étant entendu ceoendant oue suivant l'invention, le ressort de torsion habituellement utilisé dans un PHN 11 315 tel embrayage est remolacé par la combinaison du fil d'embrayage en matière plastique 18 et du ressort 20 qui l'entoure. Ceci est particulièrement avantageux parce qu'on obtient ainsi une séparation des fonctions. Le fil d'embrayage 18 effectue le travail de friction pendant le fonctionnement de l'embrayage, tandis que le ressort assure la tension nécessaire des spires du fil d'embrayage, de telle sorte que ces spires soient suffisamment appliquées contre la surface périphérique 13A. Grâce à la présence du ressort et au diamètre intérieur déterminé avec précision des spires du fil d'embrayage, la tension sous laquelle les spires du fil d'embrayage sont appliquées autour de la surface périphérique est déterminée avec précision et chaque spire remplit la même fonction. En variante, en prévoyant plusieurs ergots 21, on peut éventuellement régler la tension préalable, mais cette mesure peut être négligée à condition de choisir un ressort à force élastique déterminée avec précision, ce qui est surtout avanta- geux dans la fabrication en masse d'un tel embrayage. Lors de l'utilisation d'un nombre de spires suffisant du fil d'embrayage, par exemple de cinq spires, le couple de l'embrayage 12 à transmettre est pratiquement indépendant du coefficient de friction de la matière plastique utilisée. Le couple à transmettre dépend directement de la force du ressort 20 et non dudit coefficient de friction. Les propriétés dudit embrayage, qui peuvent être comparées avec celles de l'embrayage à ressort de torsion habituel, offrent la possibilité que, si la roue dentée 19 est entraînée dans le sens de la flèche A sur la Fig. 1, d'une manière non représentée, par le mécanisme d'entraînement de l'appareil à bande magné- tique 1, ce qui, en règle générale, est le cas lors de 8 PHN 11 315 l'enregistrement ou de la reproduction, les spires du fil d'embrayage 18 sont quelque peu dévidées, de sorte que par friction entre les spires et la surface péri- phérique 13A est transmis un moment de torsion dont la grandeur dépend de la tension préalable des spires et qui est déterminée par la force du ressort 20. Les spires du fil d'embrayage 18 entraînent, à leur tour, le second élément d'embrayage 13, de sorte que le mandrin d'envidage 6 est mû en rotation et que la bande magnétique est envidée à partir du cabestan 11. I1 est avantageux dans ce cas qu'un couple maximum déterminé avec précision soit toujours transmis par l'embrayage 12, ce qui garantit que l'embrayage soumette toujours la bande magnétique à la tension exigée, de sorte que l'envidage au niveau du mandrin d'envidage 6 s'effectue avec précision. La roue dentée 15 offre la possibilité d'entraîner aussi le mandrin 6 directement au moyen du mécanisme d'entralnement de l'appareil à bande magné- tique 1, en dehors de l'embrayage 12, ce qui peut être souhaitable pour le bobinage rapide de la bande magné- tique en direction du mandrin d'envidage 6. Il convient de noter que l'embrayage conforme à l'invention peut aussi être utilisé comme limiteur de couple, auquel cas une fraction seulement du couple moteur du mécanisme d'entraînement est utilisée lors de l'envidage. Lorsqu'un couple maximum est dépassé, un glissement se produit entre les deux éléments de l'embrayage, ce qui se produit, par exemple, lorsque la fin de la bande est atteinte. Lors de l'apparition d'une telle situation de glissement entre les éléments de l'embrayage, le moteur peut continuer à tourner et une autre fraction du couple moteur peut être utilisée au profit d'un mécanisme de déclenchement de l'appareil à bande magnétique, non représenté, qui arrête le mécanisme d'entraînement. 9 PHN 11 315 L'embrayage conforme à l'invention est donc d'une utilité générale dans toutes les applications dans lesquelles il est souhaitable de transmettre un couple déterminé avec précision par friction de la même manière que dans le cas de l'embrayage à ressort de torsion et o il est avantageux que la mise au repos de l'embrayage, en vue de régler le couple maximum à transmettre, puisse être supprimée et qu'en outre, pendant la durée de vie de l'embrayage, le couple maximum à transmettre reste constant. I1 convient de noter qu'en lieu et place du ressort hélicoïdal illustré aux dessins, il est aussi possible de prévoir un ressort de traction qui assure la tension préalable exigée des spires du fil d'embrayage 18. PHN 11 315 REVENDICATIONS: 1. Embrayage (12), en particulier pour un appa- reil à bande magnétique (1), pourvu de deux éléments d'embrayage (13, 16) coaxiaux pouvant tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation (14), ainsi que d'un fil d'embrayage (18) enroulé qui fait partie d'un premier élément d'embrayage (16), tandis qu'un second élément d'embrayage (13) présente une surface périphé- rique cylindrique (13A) circulaire autour de laquelle sont disposées des spires du fil d'embrayage (18), ca- ractérisé en ce que le fil d'embrayage (18) est fabriqué en matière plastique, les spires présentent au moins à peu près le même diamètre intérieur et le fil d'embrayage (18) est relié, près de ses deux extrémités, à un élément élastique (20) qui exerce sur les extrémités du fil d'embrayage (18) une force de traction telle que les spires du fil d'embrayage s'appliquent sous tension au- tour de la surface périphérique (13A) du second élément d'embrayage (13). 2. Embrayage suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le premier élément d'embrayage (16) est relié rigidement, près d'une extrémité du fil d'embrayage (18), à une roue dentée (19) qui comporte un organe de fixation (21) destiné à fixer une extrémité de l'élément élastique (20). 3. Embrayage suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le fil d'embrayage (18) est relié près d'une extrémité rigidement à une douille (17) pourvue d'un organe de fixation (17A) destiné à fixer une extré- mité de l'élément élastique (20). 4. Embrayage suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la douille (17), le fil d'embrayage (18) et la roue dentée (19) forment un élément d'une seule pièce. 5. Embrayage suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que l'élément 11 PHN 11 315 élastique (20) est formé par un ressortenroulé en hélice dont les spires sont disposées coaxialement autour des spires du fil d'embrayage (18). 6. Embrayage suivant la revendication 5, dans lequel un mandrin d'envidage ( 6) est relié rigidement au second élément d'embrayage (13) et le premier élément d'embrayage (16) est' disposé coaxialement en dessous du mandrin d'envidage ( 6), caractérisé en ce que le diamè-- tre extérieur des spires du ressort hélicoïdal (20) est à peu près égal au diamètre périphérique du mandrin d'envidage (6). 7. Embrayage selon la revendication 5 ou 6, ca- ractérisé en ce que la face intérieure des enroulements du ressort (20) confine à la face extérieure des enroule- ments du fil d'embrayage (18).