Brevet FR2795221A1 — publié le 20001222

1i 2795221 La présente invention concerne les ensembles-tambours (généralement dénommés simplement par tambours) pour systèmes d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques ainsi que les systèmes d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques équipés de tels ensembles-tambours. Un système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques, comme par exemple un magnétoscope, comporte généralement un ensemble-tambour qui porte des têtes de lecture et/ou d'écriture. En fonctionnement, la bande magnétique est au contact de 0o l'ensemble-tambour sur au moins la moitié de sa périphérie. De manière classique, comme représenté à la figure 1 et décrit plus en détail par exemple dans la demande de brevet FR 2 716 997, un ensembletambour comprend un tambour statique (ou tambour inférieur) 1 et un tambour rotatif (ou tambour supérieur) 2. Le tambour rotatif 2 porte un ensemble de têtes de lecture et/ou d'écriture 6 qui sont au contact d'une bande magnétique (non représentée) en fonctionnement. Les signaux présents sur les têtes de lecture et/ou d'écriture 6 sont respectivement transmis vers ou issus d'un circuit électronique 7 situé dans le tambour statique 1 par l'intermédiaire d'un transformateur rotatif 5. Le tambour rotatif 2 est monté solidaire d'un axe 3, lequel est monté sur le tambour statique par l'intermédiaire de deux roulements à billes 8,9 et est entraîné en rotation par le rotor 4 d'un moteur. Afin de réduire le jeu dans les roulements comme expliqué dans la demande de brevet FR 2 754 627, on utilise actuellement une bague rigide de précharge 10 fixée relativement à l'axe 3 au moyen d'une vis 11 reçue dans un alésage 12 perpendiculaire à l'axe 3. Une telle bague rigide 10 est relativement coûteuse du fait qu'elle est réalisée par usinage de laiton ou d'aluminium. De plus, son montage sur I'axe est complexe puisqu'il faut d'abord monter la vis 11 sur la bague rigide , puis monter la bague rigide 10 sur l'axe 3 et l'orienter, et enfin serrer la vis 1 1; I'utilisation d'une telle bague rigide se révèle donc également coûteuse du fait de son procédé de montage. L'invention vise donc à proposer une solution économique et simple à mettre en oeuvre pour précharger les roulements à billes permettant la rotation du tambour rotatif par rapport au tambour statique dans un 2 2795221 ensemble-tambour, notamment pour un système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques. Dans ce but, I'invention propose un ensemble-tambour, notamment pour système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques, comprenant un tambour statique et un tambour rotatif, I'un des tambours étant solidaire d'un axe, I'axe étant monté sur l'autre tambour avec interposition d'au moins un roulement à billes, des moyens de précharge étant prévus pour immobiliser axialement avec précontrainte le roulement relativement à l'axe, dans lequel les moyens de précharge comprennent l0 une bague élastique. La bague élastique est montée sous tension sur l'axe de telle sorte que le contact entre la bague élastique et l'axe génèrent des forces de frottement qui permettent de maintenir la précharge. De manière avantageuse, la bague élastique présente deux pattes entre lesquelles est ménagé un passage diamétral entre l'intérieur et l'extérieur de la bague élastique. Un tel ensemble-tambour peut être assemblé selon un procédé qui comprend les étapes suivantes: - les pattes sont écartées à force jusqu'à être éloignées l'une de I'autre d'une distance supérieure au diamètre de l'axe; - la bague élastique est placée autour de l'axe, l'écartement des pattes étant maintenu; - la bague élastique est appliquée au contact du roulement avec un effort de précharge, l'écartement des pattes étant maintenu; - les pattes sont relâchées, l'effort de précharge étant maintenu. De préférence, I'axe est un cylindre droit. Son coût est ainsi réduit au minimum. Selon une construction particulièrement avantageuse, le tambour statique présente un évidement traversé par l'axe et le roulement est reçu dans un alésage constitué par un élargissement de l'évidement. L'invention propose également un système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques comportant un tel ensemble-tambour. L'invention va à présent être décrite à l'aide de modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un ensemble-tambour classique tel que décrit ci-dessus; - la figure 2 représente un ensemble- tambour selon un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 3a et 3b représentent en détail la bague élastique de l'ensemble- tambour de la figure 2; - les figures 4a et 4b représentent un autre mode de réalisation de la bague élastique. Un système d'enregistrement et/ou de lecture selon l'invention comporte un ensemble-tambour tel que représenté à la figure 2 qui permet en fonctionnement d'écrire ou de lire des données sur une bande io magnétique en mouvement (non représentée). L'ensemble-tambour comprend un tambour statique (ou tambour inférieur) 1 et un tambour rotatif (ou tambour supérieur) 2. Le tambour rotatif 2 porte un ensemble de têtes de lecture et/ou d'écriture 6. Les signaux présents sur les têtes de lecture et/ou d'écriture 6 sont respectivement transmis vers ou issus d'un circuit électronique 7 situé dans le tambour statique 1 par l'intermédiaire d'un transformateur rotatif 5. Le tambour rotatif 2 est monté solidaire d'un axe 3, lequel est monté sur le tambour statique 1 avec interposition de deux roulements à billes 8, 9 et entraîné en rotation par le rotor 4 d'un moteur. Plus précisément, le montage de l'axe 3 sur le tambour statique 1 par l'intermédiaire des roulements 8, 9 est réalisé comme suit. Le tambour statique 1 reçoit l'axe 3 à travers un évidement 14 de forme générale cylindrique. A chaque extrémité de l'évidement 14 est prévu un alésage 15, 16, chaque alésage étant constitué par un élargissement du diamètre de l'évidement 14. L' alésage supérieur 15 débouche dans la face du tambour statique tournée vers le tambour rotatif 2; I' alésage inférieur 16 débouche dans la face du tambour statique tournée vers le rotor 4. Entre les deux alésages 15, 16, l'évidement 14 présente une partie cylindrique 17 dont le diamètre est inférieur à celui des alésages 15, 16. L' alésage supérieur 15 reçoit un premier roulement 8; l'alésage inférieur 16 reçoit le second roulement 9. Le diamètre de chaque alésage 15, 16 correspond au diamètre extérieur du roulement correspondant 8, 9. L'épaulement 18 formé à la frontière de l'alésage supérieur 15 et de la partie cylindrique 17 permet la retenue axiale du premier roulement 8 dans une première direction (vers le bas). De même, l'épaulement 19 formé à la frontière de 1' alésage inférieur 16 et de la partie cylindrique 17 permet la retenue axiale du second roulement 9 dans une seconde direction opposée à la première direction (soit vers le haut). La retenue axiale du premier roulement 8 dans la seconde direction (vers le haut) est réalisée par la face du tambour rotatif tournée vers le tambour statique (face inférieure). Plus précisément, cette face inférieure est en contact avec la partie du premier roulement 8 liée à l'axe 3. La retenue axiale du second roulement 9 dans la première direction (vers le bas) est réalisée par une bague élastique 20 dont la face supérieure 21 vient au contact de la partie du second roulement 9 liée à l'axe o 3. Le serrage (vers le haut) du second roulement 9 par la bague élastique 20 tend donc à réduire la distance entre la bague élastique 20 et le tambour rotatif 2, et permet ainsi la fixation sans jeu des roulements 8, 9 dans leur alésage respectif 15, 16. De plus, afin d'éviter tout jeu axial dans les roulements de manière durable, les appuis respectifs de la bague élastique 20 et du tambour rotatif 2 sur les roulements 8, 9 ont lieu sur une partie seulement du roulement (en l'occurrence celle liée à l'axe comme décrit ci-dessus) et le serrage est réalisée avec précontrainte: la bague élastique 20 est montée sur l'axe 3 au contact du second roulement 9 avec une précharge, ici de 18N. La bague élastique 20 et sa fixation sur l'axe 3 vont à présent être décrits en détail en référence aux figures 3a et 3b. La bague élastique 20 est composée d'un cylindre creux 21, environ sur 330 de sa périphérie, et de deux pattes parallèles 22, 23 qui s'étendent vers l'extérieur du cylindre 21. L'espace 24 entre les deux pattes parallèles 22, 23 est évidé et débouche à l'intérieur du cylindre creux 21. L'espace 24 forme ainsi entre l'intérieur et l'extérieur de la bague élastique un passage diamétral 24 dont la largeur au repos est nettement inférieure au diamètre de l'axe 3. Par ailleurs, on peut remarquer que la hauteur des pattes (selon l'axe du cylindre 21) est légèrement inférieure à la hauteur du cylindre 21. On réalise ainsi un dégagement 25 qui permet de garder une distance entre la bague élastique 20 et la partie du second roulement 9 liée au tambour statique 1 afin d'éviter tout contact entre ces deux parties et d'assurer ainsi que le contact bague élastique 20 - second roulement 9 soit réalisé au niveau de la partie du second roulement 9 liée à l'axe 3. Le dégagement 25 permet également lorsqu'il est réalisé d'un seul côté de la bague élastique 20 (face opposée au dégagement 25 plane) de déterminer celle des deux faces de la bague élastique 20 qui est réalisée avec la précision nécessaire au contact bague élastique - second roulement (à savoir la face portant le dégagement 25). La bague élastique 20 doit dans ce cas être montée avec sa face portant le dégagement 25 tournée vers le second roulement 9. De manière alternative, si on souhaite pouvoir monter la bague élastique 20 indifféremment dans un sens ou dans l'autre, on peut réaliser la o bague élastique 20 symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe du cylindre creux 21. Ceci impose toutefois de réaliser les deux faces de la bague élastique 20 avec la précision nécessaire au contact bague élastique - second roulement. Le diamètre intérieur du cylindre creux 21 au repos (c'est-à-dire s5 lorsque la bague élastique 20 n'est pas montée sur l'axe 3) est légèrement inférieur au diamètre de l'axe 3. Ainsi, la bague élastique 20 est sous tension lorsqu'elle est montée sur l'axe 3. De préférence, le rapport entre le diamètre de l'axe 3 et le diamètre intérieur du cylindre creux 21 au repos est compris entre 1,01 et 1,05. La bague élastique 20 est réalisée en matériau métallique, par exemple un alliage Cr-Ni (X 10 Cr Ni 18-8). On pourrait également envisager de réaliser la bague élastique en matière plastique, par exemple DELRIN ST. Le montage de la bague élastique 20 sur l'axe 3 a lieu comme suit: les pattes 22, 23 sont écartées à force (ici 2 N) jusqu'à être éloignées l'une de l'autre d'une distance supérieure au diamètre de l'axe 3 (ce qui revient à dire que le passage 24 est élargi jusqu'à une largeure supérieure au diamètre de l'axe); la bague élastique 20 est alors placée autour de l'axe 3; puis on applique la bague élastique 20 au contact du second roulement 9 avec un effort représentant la précharge (18 N), l'écartement des pattes 22, 23 étant maintenu; enfin on relâche les pattes 22, 23, l'effort de précharge étant maintenu. Les dimensions de la bague élastique 20 sont telles que la bague élastique 20 est retenue par frottement sur l'axe 3 à l'encontre des forces générées par la précharge (18 N). A titre d'exemple pour une bague élastique 20 en acier X10CrNi 8.8, les dimensions suivantes permettent de réaliser une force due à la déformation de la matière de 1,14 N/mm2 qui permet la retenue de la bague élastique 20 qui subit du fait de la précharge de 18 N un effort de 0,2 N/mm2: hauteur b = 5 mm, section h = 2 mm, diamètre intérieur ,93 mm. Un autre mode de réalisation de la bague élastique 20 est représenté aux figures 4a et 4b. Les éléments similaires au mode de réalisation précédent ne seront pas décrits à nouveau. Dans sa région opposée aux pattes 22, 23, la bague élastique 20 possède un évidement 26. Ainsi, dans cette région, la bague élastique 20 ne îo rentrera pas en contact avec le second roulement 9. Cette caractéristique permet de simplifier la réalisation de la bague élastique par roulage autour de l'axe du cylindre creux 21. En effet, la région opposée aux pattes 22, 23 est classiquement difficile à réaliser précisément par roulage puisque c'est la région qui subit les déformations les plus importantes. Grâce à l'évidement 26, les tolérances dans cette région sont très larges. Les tolérances réduites liées au contact bague élastique second roulement doivent être réalisées seulement dans les parties médianes 27 de la bague élastique 20 o elle sont plus faciles à obtenir. On peut remarquer que la bague élastique 20 selon l'invention permet de réaliser l'axe 3 sous la forme d'un cylindre droit, c'est-à-dire sans aspérité ni évidement ce qui permet de réduire au minimum son coût et rend possible plusieurs montages/démontages successifs, par exemple lors d'une éventuelle réparation du tambour supérieur. L'invention s'applique également à des ensembles-tambours d'autres types, notamment ceux dans lesquels l'axe est solidaire du tambour statique. REVENDICATIONS 1. Ensemble-tambour, notamment pour système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques, comprenant un tambour statique (1) et un tambour rotatif (2), I'un des tambours (2) étant solidaire d'un axe (3), l'axe (3) étant monté sur l'autre tambour (1) avec interposition d'au moins un roulement à billes (8, 9), des moyens de précharge étant prévus pour immobiliser axialement avec précontrainte le roulement (8, 9) io relativement à l'axe (3), caractérisé en ce que les moyens de précharge comprennent une bague élastique (20). 2. Ensemble-tambour selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague élastique (20) est montée sous tension sur l'axe (3) de telle s5 sorte que le contact entre la bague élastique (20) et l'axe (3) génèrent des forces de frottement qui permettent de maintenir la précharge. 3. Ensemble-tambour selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bague élastique (20) présente deux pattes (22, 23) entre lesquelles est ménagé un passage diamétral (24) entre l'intérieur et l'extérieur de la bague élastique (20). 4. Ensemble-tambour selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (3) est un cylindre droit. 5. Ensemble-tambour selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tambour statique (1) présente un évidement (14) traversé par l'axe (3) et en ce que le roulement (8, 9) est reçu dans un alésage (15, 16) constitué par un élargissement de l'évidement (14). 6. Système d'enregistrement et/ou de lecture de bandes magnétiques comportant un ensemble-tambour selon la revendication 1. 7. Procédé d'assemblage d'un ensemble-tambour selon la revendication 3, comportant les étapes suivantes: - les pattes (22, 23) sont écartées à force jusqu'à être éloignées l'une de l'autre d'une distance supérieure au diamètre de l'axe (3); - la bague élastique (20) est placée autour de l'axe (3), l'écartement des pattes (22, 23) étant maintenu; - la bague élastique (20) est appliquée au contact du roulement (8, 9) avec un effort de précharge, I'écartement des pattes (22, 23) étant maintenu; o0 - les pattes (22, 23) sont relâchées, I'effort de précharge étant maintenu.