FR2489575A1 - BAND ELEMENT DRIVE DEVICE - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE BANDE. IL COMPORTE DEUX BLOCS 30, 40 DE BANDE ENROULEE PORTES PAR DES MOYEUX ROTATIFS 29, 39 ET ACCOUPLES ENTRE EUX PAR UNE COURROIE SOUPLE SANS FIN 23 QUI EST EN APPUI A FROTTEMENT SANS GLISSEMENT CONTRE LES COUCHES EXTERIEURES DES BLOCS ET PASSE DANS UN TENDEUR DE COURROIE QUI COMPORTE AU MOINS UN GALET DUR 20, 22 ET UN GALET 21 A SURFACE VISCO-ELASTIQUE 48 PRESSES L'UN CONTRE L'AUTRE SUR LES FACES OPPOSEES DE LA COURROIE ET ENGENDRANT AINSI UN FROTTEMENT DE ROULEMENT DE SORTE QUE, LORSQUE LA COURROIE EST TIREE ENTRE LES GALETS, LA PARTIE DE LA COURROIE QUI QUITTE LE TENDEUR EST PLUS TENDUE QUE CELLE QUI Y ENTRE, LA COURROIE 23 MAINTENANT AINSI LA BANDE SOUS LA TENSION DESIREE ENTRE LES BLOCS. APPLICATION AUX CASSETTES DE BANDE MAGNETIQUE POUR ENREGISTREMENTS NUMERIQUES, ANALOGIQUES OU AUDIO DE HAUTE QUALITE.TAPE DRIVE DEVICE. IT INCLUDES TWO BLOCKS 30, 40 OF WRAPPED TAPE CARRIED BY ROTATING HUBS 29, 39 AND COUPLED TOGETHER BY A SOFT ENDLESS BELT 23 WHICH IS IN FRICTIONAL SUPPORT WITHOUT SLIP AGAINST THE OUTER LAYERS OF THE BLOCKS AND PASSES IN A BELT TENSIONER WHICH INCLUDES AT LEAST ONE HARD ROLLER 20, 22 AND ONE ROLLER 21 WITH VISCO-ELASTIC SURFACE 48 PRESSES AGAINST ANOTHER ON THE OPPOSITE SIDES OF THE BELT AND THUS GENERATES A ROLLING FRICTION SO THAT, WHEN THE BELT IS PULLED BETWEEN THE ROLLERS, THE PART OF THE BELT LEAVING THE TENSIONER IS TENERED THAN THAT ENTERING IT, BELT 23 THUS NOWING THE BAND UNDER THE DESIRED TENSION BETWEEN THE BLOCKS. APPLICATION TO MAGNETIC TAPE CASSETTES FOR HIGH QUALITY DIGITAL, ANALOGUE OR AUDIO RECORDINGS.
Description
La présente invention concerne les disposi-The present invention relates to the devices
tifs d'entraînement d'élément en bande et elle se rappor- bands and it relates to
te plus particulièrement à des dispositifs d'entraîne- more particularly to training devices
ment d'élément en bande qui comportent deux blocs d'élé- element in bands that consist of two blocks of ele-
ment en bande accouplés par une courroie pour enrouler in strips coupled by a belt for winding
et dérouler l'élément en bande d'un bloc sur l'autre. and unroll the strip element from one block to the other.
Un dispositif d'entraînement d'élément en bande à accou- A band-type driving device with accu-
plement par courroie utilisé dans une cartouche à bande strap used in a tape cartridge
magnétique présente plus particulièrement de l'intérêt. magnetic is particularly interesting.
Le principe de base du fonctionnement des dispositifs d'entraînement de bande magnétique, en The basic principle of the operation of magnetic tape drives, in
cassettes ou non, qui utilisent des courroies périphéri- cassettes or not, which use belt belts
ques sans fin, minces et souples, pour transporter la endless, thin and flexible, to carry the
bande d'une bobine à une autre sous tension est l'entrai- tape from one coil to another energized is the
nement par courroie plate, à deux poulies. Dans un tel dispositif d'entraînement à courroie, une poulie est la poulie "menante" et l'autre est la poulie "menée" ou la "charge". Dans un tel dispositif, il existe un brin mou (sous une faible tension) et un brin tendu (sous une forte tension) de la courroie sans fin, le brin tendu étant toujours en "aval" de la poulie menée, dans le sens de déplacement de la courroie, et étant situé entre la poulie menante et la poulie menée. Etant donné que toute matière élastique s'allonge lorsqu'elle est sous tension, le brin tendu de la courroie sans fin est plus flat belt with two pulleys. In such a belt drive, one pulley is the "driving" pulley and the other is the "driven" pulley or the "load". In such a device, there is a soft strand (under a low tension) and a stretched strand (under a high tension) of the endless belt, the tensioned strand being always "downstream" of the driven pulley, in the direction of moving the belt, and being located between the driving pulley and the driven pulley. Since any elastic material elongates when it is under tension, the stretched strand of the endless belt is more
mince que le brin mou et, étant donné que de tels dispo- thin than the soft strand and, since such arrangements
sitifs d'entraînement à courroie sont toujours des systèmes en boucle fermée sans fin, la continuité de l'écoulement massique doit exister pour répondre aux lois belt drive systems are always endless closed-loop systems, the continuity of the mass flow must exist to meet the laws
de la physique. Ceci signifie qu'en tout point du dispo- of physics. This means that at any point in the
sitif d'entraînement à courroie, une quantité égale de masse de la courroie doit passer par unité de temps. Ceci nécessite donc que la vitesse de la courroie dans le brin belt drive, an equal amount of belt mass must pass per unit of time. This therefore requires that the speed of the belt in the strand
tendu (plus mince) d'un dispositif d'entraînement à cour- stretched (thinner) of a training device to
roie doit être plus grande que la vitesse de la courroie must be larger than the speed of the belt
dans le brin mou (plus gros) d'une quantité proportion- in the soft strand (larger) in a proportionate
nelle à la différence d'épaisseur. the difference in thickness.
On a déjà fabriquer des cassettes de bande magnétique sous diverses configurations et dans une lar- Magnetic tape cassettes have already been manufactured in various configurations and in a variety of ways.
ge gamme de capacités pour des applications à l'enregistre- range of capabilities for recording applications.
ment sonore, analogique et numérique. Les premiers modè- sound, analogue and digital The first models
les de cassettes de bande utilisaient des cabestans munis de galets de pression pour déplacer la bande et diverses configurations d'accouplement e1 glissement ou de freins, en tant que partie des dispositifs d'entraînement des bobines, pour créer la tension de la bande. Etant donné que l'application de la loi du frottement de Coulomb dans un dispositif mécanique quelconque se traduit par des pertes d'énerqie élevées et par une capacité de commande médiocre, les premières cassettes laissaient beaucoup à désirer en ce qui concerne la précision et l'uniformité de la vitesse pour les applications à l'enregistrement de the tape cassettes used capstans with pressure rollers to move the web and various slide coupling or brake configurations as part of the coiled drive devices to create web tension. Since the application of the Coulomb friction law in any mechanical device results in high energy losses and poor control capacity, the first cassettes left much to be desired in terms of accuracy and reliability. uniformity of speed for applications to the recording of
données analogiques. En outre, du fait des pertes d'éner- analog data. In addition, because of energy losses,
gie, il n'était pas possible d'obtenir des accélérations et des décélérations rapides pour les applications à des it was not possible to obtain rapid acceleration and deceleration for applications to
ordinateurs numériques.digital computers.
On connait déjà des unités à bande magnéti- Magnetic tape units are already known
que et des cassettes à bande magnétique entraîne par courroie dans lesquelles une courroie périphérique souple sans fin est en contact avec un bloc de bande enroulée en bobine (une bande enroulée sur un moyeu de bobine monté à rotation) d'une manière telle qu'un mouvement de la courroie produit par des sources externes d'énergie de rotation provoque le transport de la bande d'un bloc de bande à l'autre. De tels dispositifs sont décrits dans les documents ci-après: IEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-14 n0 4, juillet 1978, pages 171-175, article de Newell intitulé "An Improved ANSI-Compatible Magnetic Tape Cartridge", brevets des EUA n0 2.658.398, no n0 2.743.878; n0 3.114.512; no 3.125.311; n0 3.154.308 n0 3.297.268; n0 3.305.186; n0 3.467.338; n0 3.514.049 n0 3. 620.473; n0 3.692.255 et n0 3.907.230 et brevets and belt-driven magnetic tape cassettes in which an endless flexible peripheral belt is in contact with a coil-wound tape block (a tape wound on a rotatably mounted bobbin hub) in such a manner that Belt movement produced by external sources of rotational energy causes the conveyance of the tape from one block of tape to another. Such devices are described in the following documents: IEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-14 No. 4, July 1978, pages 171-175, Newell article entitled "An Improved ANSI-Compatible Magnetic Tape Cartridge", US Patent Nos. 2,658,398, 2,743,878; No. 3,114,512; No. 3,125,311; No. 3,154,308, No. 3,297,268; No. 3,305,186; No. 3,467,338; 3,514,049, 3,620,473; Nos. 3,692,255 and 3,907,230 and patents
français no 2.212.981; n0 2.220.841 et n0 2.260.165. French 2,212,981; Nos. 2,220,841 and 2,260,165.
Dans les unités à bande magnétique et cassettes à bande magnétique entraînée par courroie, la In magnetic tape units and tape-driven magnetic tape cassettes, the
courroie est, de préférence, séparée de la bande magné- belt is preferably separated from the magnetic tape
tique pendant que la bande passe devant les têtes magné- tick while the tape passes the magnetic heads.
tiques d'enregistrement et de lecture, afin de réduire au minimum les perturbations du mouvement de la bande dues aux différences d'élasticité entre la courroie et la bande. On crée la tension dans la bande magnétique en Recording and reading ticks to minimize disruption of web movement due to elasticity differences between belt and web. We create the tension in the magnetic strip in
provoquant le déplacement de la courroie du côté enrou- causing the belt to move to the hoisting side
leur, ou récepteur, du dispositif d'entraînement à une vitesse légèrement supérieure à celle à laquelle elle se or receiver, of the training device at a speed slightly greater than that at which it
déplace du côté dérouleur, ou débiteur, comme décrit ci- moved on the unwinding side, or debtor, as described above.
dessus. Ce résultat est obtenu en utilisant des cabestans différentiels doubles ou des dispositifs de freinage dans above. This result is achieved by using double differential capstans or braking devices in
le trajet de la courroie.the path of the belt.
Les cassettes à entraînement par courroie Belt-driven cassettes
périphérique décrites dans la technique antérieure possè- described in the prior art possesses
dent effectivement la capacité de produire un mouvement sous tension de la bande dans les deux sens et peuvent être retirées en bloc de l'unité à bande en tant que dispositifs autonomes. Cependant, du fait du très faible module d'élasticité des courroies en matière élastomère utilisées dans certaines cassettes, caractéristique qui est nécessaire pour mettre la bande sous tension, les fréquences de résonance des systèmes courroiebande sont si basses qu'elles limitent considérablement les taux effectively tooth the ability to produce a live motion of the web in both directions and can be removed en bloc from the tape unit as stand-alone devices. However, because of the very low modulus of elasticity of the elastomeric belts used in some cassettes, which is necessary to power up the tape, the resonant frequencies of the belt systems are so low that they greatly limit the rates.
d'accélération et de décélération ou les temps de départ- acceleration and deceleration or departure times-
arrêt des dispositifs d'entraînement de bande en casset- stopping tape drive devices in casset-
te. Des taux d'accélération et de décélération élevés présentent une importance vitale pour les unités à bande d'ordinateurs à grande vitesse. Une rapide accélération you. High acceleration and deceleration rates are of vital importance for high speed computer tape units. A quick acceleration
de la bande dans les cassettes de la technique antérieu- of the tape in the cassettes of the prior art technique.
re peut également produire des contraintes de tension re can also produce tension stresses
excessives et nuisibles dans le substrat de la bande. excessive and harmful in the substrate of the strip.
En outre, les caractéristiques élastiques des courroies ne permettent pas la commande précise des variations de In addition, the elastic characteristics of the belts do not allow the precise control of the variations of
vitesse instantanées qui est essentielle pour l'enregis- instantaneous speed which is essential for recording
trement analogique de précision à haute fréquence et pour l'enregistrement numérique à grande vitesse et à high-frequency precision analogue and for high-speed digital recording and
forte densité d'inversion de flux utilisé dans les appli- high flux inversion density used in
cations à des ordinateurs.cations to computers.
La technique antérieure enseigne, d'une manière générale, la construction de cassettes à bande entraînée par une courroie périphérique qui nécessite l'emploi de courroies en matière élastomères ayant de The prior art teaches, in general, the construction of belt cassettes driven by a peripheral belt which requires the use of elastomeric material belts having
très faibles modules d'élasticité et la technique anté-. very low elastic moduli and prior art.
rieure ne prévoit aucun moyen permettant de régler avec précision la tension utile de la bande après achèvement *de l'assemblage de la cassette. Dans les cassettes de la technique antérieure, la tension utile de la bande est However, there is no means for accurately adjusting the useful tension of the web after completion of the cassette assembly. In the cassettes of the prior art, the useful tension of the strip is
invariable après l'assemblage du dispositif et est fonc- invariable after assembly of the device and is
tion des caractéristiques physiques et élastiques des matières utilisées et des variations des dimensions des the physical and elastic characteristics of the materials used and the variations in the dimensions of the
éléments de la cassette, dues aux tolérances de fabri- parts of the cassette, due to manufacturing tolerances
cation. Ainsi, les principaux moyens utilisés dans la technique antérieure pour créer la différence de tension dans la courroie sans fin ont été des dispositifs de freinage mécanique, des cabestans doubles différentiels, le frottement de coulomb ou le serrage d'une épaisse cation. Thus, the main means used in the prior art to create the voltage difference in the endless belt have been mechanical braking devices, differential double capstans, coulomb friction or clamping a thick
courroie en caoutchouc. Un inconvénient de ces disposi- rubber strap. A disadvantage of these provisions
tifs de la technique antérieure, en dehors de celui qui of the prior art, apart from the one
utilise des moyens de freinage, est qu'il n'est pas possi- uses braking means, is that it is not possible
ble de régler la tension utile de la bande après assembla- to adjust the useful tension of the belt after assembly.
ge des éléments. La tension finale est déterminée par les tolérances de fabrication des pièces individuelles et par elements. The final tension is determined by the manufacturing tolerances of the individual parts and by
les caractéristiques élastiques de la matière de la cour- the elastic characteristics of the material of the cour-
roie et par les variations de ces caractéristiques. Les inconvénients des dispositifs de la technique antérieure qui utilisent des moyens de freinage mécaniques sont, notamment, leur faible fiabilité et la non uniformité de la tension due à la variation incontrôlable et souvent and variations in these characteristics. The disadvantages of the prior art devices which use mechanical braking means are, in particular, their low reliability and the nonuniformity of the voltage due to uncontrollable variation and often
instantanée des caractéristiques de frottement des matiè- instantaneous friction characteristics of the materials
res utilisées et à la variation importante des caracté- used and the significant variation in the characteristics of
ristiques de frottement en fonction de la température et friction coefficient as a function of temperature and
de l'emploi.employment.
Sommairement, un mode de réalisation de la Briefly, an embodiment of the
présente invention est un dispositif d'entraînement d'un élément en bande. Deux blocs d'élément en bande rotatifs enroulent et déroulent entre eux l'élément en bande. Une courroie sans fin accouple entre eux en rotation les blocs d'élément en bande, sans glissement entre la courroie et l'élément en bande, et un tendeur de courroie crée une plus grande tension dans la partie de la courroie sans fin qui quitte le tendeur de courroie que dans celle qui y entre. Le tendeur de courroie comprend au moins des premier et second galets rotatifs. Le premier galet a une périphérie The present invention is a device for driving a strip element. Two rotating band element blocks wind up and unwind between them the strip element. An endless belt couples rotationally between the web-like block members, without slippage between the belt and the web member, and a belt tensioner creates a greater tension in the portion of the endless belt that leaves the belt. Belt tensioner only in the one that enters it. The belt tensioner comprises at least first and second rotary rollers. The first pebble has a periphery
extérieure dure et le second galet a une périphérie exté- hard surface and the second roller has an outer periphery
rieure visco-élastique. Les premier et second galets sont pressés l'un contre l'autre sur les faces opposées de la courroie sans fin de sorte que, lorsque la courroie est tirée entre eux, le frottement de roulement entre les galets crée une plus forte tension dans la partie de la visco-elastic. The first and second rollers are pressed against each other on opposite sides of the endless belt so that when the belt is pulled between them, the rolling friction between the rollers creates a higher tension in the part. of the
courroie qui quitte le tendeur.belt that leaves the tensioner.
Avec le mode de réalisation de la présente invention, il est maintenant possible de réaliser un mécanisme tendeur de bande mécaniquement fiable et simple qui ne présente pas les inconvénients et limitations des With the embodiment of the present invention, it is now possible to achieve a mechanically reliable and simple tape tensioning mechanism which does not have the disadvantages and limitations of the
dispositifs de la technique antérieure. devices of the prior art.
Avec un mode de réalisation de la présente invention, il est également possible de réaliser des moyens et un mécanisme pour ajuster de manière précise la tension utile finale de la bande après assemblage du dispositif d'entraînement d'élément en bande, ce qui permet ainsi de compenser les tolérances des organes et les variations des caractéristiques élastiques de la courroie sans fin et des autres matières des organes. Un mode de réalisation de la présente invention permet également l'emploi de courroies sans fin ayant un module d'élasticité à la traction élevée. Il en résulte que le dispositif d'entraînement peut être utilisé dans les With one embodiment of the present invention, it is also possible to provide means and a mechanism for accurately adjusting the final payload of the web after assembling the web member driving device, thereby enabling to compensate for the tolerances of the organs and the variations of the elastic characteristics of the endless belt and other material of the organs. An embodiment of the present invention also allows the use of endless belts having a high tensile modulus of elasticity. As a result, the training device can be used in
cassettes de bande magnétique employées dans des appli- tape cassettes used in
cations à l'enregistrement numérique à grande vitesse et à forte densité, par exemple celles utilisées dans les ordinateurs. cations for high-speed, high-density digital recording, such as those used in computers.
En outre, le mode de réalisation de l'in- In addition, the embodiment of the
vention permet de réaliser un mécanisme pour des casset- vention makes it possible to create a mechanism for
tes de bande magnétique destinées à être utilisées dans magnetic tape intended for use in
les cas o il est nécessaire d'effectuer un enregistre- cases where it is necessary to make a registration
ment analogique de grande précision ou à faible pleurage avec des performances fiables sur un large intervalle de highly accurate or low-wheeze analog with reliable performance over a wide range of
températures et dans des conditions ambiantes rigoureuses. temperatures and under severe ambient conditions.
Le mode de réalisation de la présente The embodiment of this
invention présente également une grande souplesse d'adap- The invention also has great flexibility in adapting
tation qui permet de l'adapter aux besoins spécifiques to adapt it to specific needs
d'applications individuelles.individual applications.
D'autres caractéristiques de l'invention Other features of the invention
apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre will appear on reading the following description
et à l'examen des dessins annexés dans lesquels: and examining the accompanying drawings in which:
la Figure 1 est une représentation shémati- Figure 1 is a Shematic representation
que du phénomène fondamental du frottement de roulement; la Figure 2 est un schéma qui représente un that of the fundamental phenomenon of rolling friction; Figure 2 is a diagram that represents a
type de mécanisme tendeur utilisé dans un mode de réali- type of tensioning mechanism used in one embodiment of
sation de la présente invention; la Figure 3 est un schéma qui représente un mécanisme tendeur préféré destiné à être utilisé dans un mode de réalisation préféré de la présente invention; la Figure 4 est un schéma qui représente un autre mécanisme tendeur préféré destiné à être utilisé dans un autre mode de réalisation préféré de la présente invention; la Figure 5 est une vue en plan schématique of the present invention; Fig. 3 is a diagram showing a preferred tensioning mechanism for use in a preferred embodiment of the present invention; Fig. 4 is a diagram showing another preferred tensioning mechanism for use in another preferred embodiment of the present invention; Figure 5 is a schematic plan view
d'une cassette d'entraînement de bande magnétique desti- a magnetic tape drive intended for
née à être utilisée dans des applications à l'enregistre- to be used in applications for recording
ment numérique à grande vitesse sous une forte densité, le bottier ayant été enlevé pour montrer les organes internes de la cassette; la Figure 6 est une vue en plan schématique digital high speed under a high density, the boot having been removed to show the internal organs of the cassette; Figure 6 is a schematic plan view
d'une cassette de bande magnétique destinée à être utili- a tape cassette intended to be used
sée dans des applications à l'enregistrement analogique et audio de précision et mettant en oeuvre la présente invention; le bottier a été enlevé pour montrer les organes internes de la cassette; in applications for analog recording and precision audio and embodying the present invention; the box was removed to show the internal organs of the cassette;
la Figure 7 est une vue isométique schéma- Figure 7 is a schematic isometic view
tique d'une autre cassette ou d'une unité à bande magné- another cassette or a magnetic tape unit.
tique qui comporte des bobines coaxiales pour l'enregis- which has coaxial coils for the recording of
trement numérique ou audio, mettant en oeuvre la présente invention; either numerically or audio, embodying the present invention;
la Figure 8 est une vue schématique isomé- Figure 8 is an isometric diagrammatic view
trique d'encore une autre cassette ou d'une autre unité another cassette or other unit
à bande magnétique munie de bobines coaxiales pour l'en- magnetic stripe with coaxial coils for
registrement analogique de précision, mettant en oeuvre la présente invention; la Figure 9 est une vue en plan de dessus à plus grande échelle du mécanisme tendeur représenté sur la Figure 5, cette vue montrant le mécanisme qui sert à effectuer le réglage précis de la tension utile de la bande; analog precision record, embodying the present invention; Figure 9 is an enlarged top plan view of the tensioning mechanism shown in Figure 5, this view showing the mechanism which serves to fine-tune the useful tension of the web;
la Figure 10 est une vue en coupe du méca- Figure 10 is a sectional view of the mechanism
nisme tendeur de la Figure 9, suivant les lignes 10-10 de la Figure 9; et la Figure Il est une vue de dessous du tensioning device of Figure 9, along the lines 10-10 of Figure 9; and Figure It is a view from below of
mécanisme tendeur de bande, vu à travers le bottier. tape tensioner mechanism, seen through the boot.
La Figure 1, à laquelle on se référera, représente un cylindre dur roulant sur une surface plate en matière élastomère. Fondés sur des études scientifi- ques approfondies et sur l'analyse expérimentale ainsi qu'analytique, les principes de ce qu'on appelle dans la Figure 1, to which reference will be made, represents a hard cylinder rolling on a flat surface of elastomeric material. Based on in-depth scientific studies and on experimental as well as analytical analysis, the principles of what is called in the
technique "le frottement de roulement" sont mathématique- technical "rolling friction" are mathematical-
ment bien définies et empiriquement vérifiés. Les études scientifiques ont montré que les pertes d'énergie qui se produisent lorsqu'on fait rouler un cylindre dur sous une well defined and empirically verified. Scientific studies have shown that the energy losses that occur when rolling a hard cylinder under a
charge sur une surface en matière élastomère sont princi- load on a surface of elastomeric material are mainly
palement dues aux pertes par hystérésis élastique dans la because of elastic hysteresis losses in the
matière élastomère. La grandeur du frottement de roule- elastomeric material. The magnitude of the rolling friction
ment dépend de la charge ou importance de la déformation de la matière élastomère, du diamètre du cylindre dur et depends on the load or the amount of deformation of the elastomeric material, the diameter of the hard
des caractéristiques élastiques de l'élastomère. elastic characteristics of the elastomer.
Il a été démontré que, lorsqu'un cylindre dur roule sur une surface élastomère plane, l'élastomère qui se trouve dans la partie avant du segment de cercle de contact est comprimé de sorte qu'un travail élastique est effectué sur lui. L'élastomère qui se trouve dans la partie arrière du cercle de contact reprend élastiquement It has been shown that when a hard roll rolls on a flat elastomeric surface, the elastomer in the forward portion of the contact circle segment is compressed so that elastic work is performed on it. The elastomer which is in the back part of the contact circle resumes elastically
sa forme et pousse le cylindre vers l'avant. Si l'élasto- its shape and pushes the cylinder forward. If the elasto-
mère était en matière idéalement élastique, l'énergie ren- mother was ideally elastic, the energy
due lorsque l'élastomère reprend sa forme serait exacte- due when the elastomer resumes its shape would be exactly
ment égale à l'énergie dépensée pour la compression dans la partie avant de la région de contact de telle sorte qu'aucune force nette ne serait nécessaire pour faire tourner le cylindre. En pratique, cependant, tous les This is equal to the energy expended for compression in the forward portion of the contact region so that no net force would be required to rotate the cylinder. In practice, however, all
élastomères se comportent comme des matières visco-élasti- elastomers behave like viscoelastic
-ques et dissipent de l'énergie, lorsqu'ils sont déformés, par frottement interne ou hystérésis. C'est cette perte and dissipate energy, when deformed, by internal friction or hysteresis. It's this loss
d'énergie pendant la reprise de forme de la matière élas- of energy during the recovery of shape of the elastic material
tomère qui est reflétée dans le travail nécessaire pour rouler le cylindre sur la surface. Si l'on considère un cylindre 1 ayant un rayon R, soumis à une charge W par unité de longueur du cylindre et si l'on désigne par 2a tomère which is reflected in the work necessary to roll the cylinder on the surface. If we consider a cylinder 1 having a radius R, subjected to a load W per unit length of the cylinder and if we denote by 2a
la corde de l'arc de contact avec un substrat 2 en matiè- the rope of the contact arc with a substrate 2 in
re élastomère, la pression en un point situé à une dis- tance X du centre de contact est donnée, conformément à l'analyse ancienne de Hertz (1881), par l'équation A. Si le cylindre se déplace vers l'avant sur une très petite distance J, le travail effectué par la pression sur une bande de largeur dx sera pdx (xJ/R) et le travail total effectué par la moitié avant du cylindre In the elastomer, the pressure at a point X of the contact center is given, according to the old Hertz (1881) analysis, by the equation A. If the cylinder moves forward on a very small distance J, the work done by the pressure on a band of width dx will be pdx (xJ / R) and the total work done by the front half of the cylinder
sera donné par l'équation AA.will be given by equation AA.
Par conséquent, le travail effectué par unité de distance de déplacement du cylindre est donné par l'équation B. Une analyse complémentaire effectuée par Hertz montre que l'équation BB s'applique, équation dans laquelle-E est le module d'élasticité de Young ety est Therefore, the work done per unit of displacement distance of the cylinder is given by equation B. A complementary analysis carried out by Hertz shows that the equation BB applies, equation in which -E is the modulus of elasticity of Young ety is
le rapport de Poisson.the ratio of Poisson.
En remplaçant par cette valeur le terme "a" de l'équation qui définit le travail effectué par unité de longueur du cylindre, on obtient l'équation C. La Figure 2 représente un mécanisme tendeur By substituting for this value the term "a" in the equation that defines the work performed per unit length of the cylinder, equation C is obtained. Figure 2 shows a tensioning mechanism
de bande destiné à être utilisé dans la présente inven- tape intended for use in the present invention.
tion et qui utilise pour sa mise en application le phéno- who uses the phenomenon to
mène de frottement de roulement dans un mécanisme d'enrou- conducts rolling friction in a winding mechanism
leur de bande ou d'élément de bande, tel qu'un enregis- their tape or tape element, such as a recording
treur à bande à deux bobines ou une cassette de bande. Ce schéma représente un cylindre ou galet dur 3 qui est monté à rotation, idéalement au moyen d'un roulement sans frottement, sur un axe 4. Le galet 3 monté sur l'axe est poussé en contact avec un second galet par la référence 6 sur la périphérie extérieure duquel est collé un épais bandage 5 en matière élastomère et qui également monté à two-coil belt-type or tape cassette. This diagram shows a cylinder or hard roller 3 which is rotatably mounted, ideally by means of a bearing without friction, on an axis 4. The roller 3 mounted on the shaft is pushed into contact with a second roller by the reference 6 on the outer periphery of which is bonded a thick bandage 5 of elastomeric material and which also mounted to
rotation, idéalement au moyen d'un roulement sans frotte- rotation, ideally by means of a friction-free
ment, sur un axe fixe 7. Le cylindre dur 3 est fermement on a fixed axis 7. The hard cylinder 3 is firmly
pressé dans le bandage 5 en matière elastomère pour pro- pressed into the tire 5 made of elastomeric material for
duire une certaine valeur de déformation de l'élastomère et une mince courroie souple sans fin 8 est placée entre les deux galets et soumis à une tension préalable par application d'une force de traction T2* Il en résulte a certain deformation value of the elastomer and a thin endless flexible belt 8 is placed between the two rollers and subjected to a prior tension by application of a pulling force T2 *.
que la force de traction T1 nécessaire pour faire tour- that the T1 pulling force required to make
ner les deux cylindres 3 et 6 dans le sens indiqué par les flèches et pour déplacer la-courroie dans le sens indiqué par la flèche 18 est supérieure à la force T2 d'une quantité proportionnelle à l'importance de la déformation du bandage 5 en matière élastomère. L'axe 4 est mobile ou réglable de sorte que la pression entre les cylindres 3 et 6 peut être choisie et réglée pour produire la valeur de tension requise. La manière suivant laquelle l'axe 4 et, par conséquent, le cylindre 3 sont The two cylinders 3 and 6 in the direction indicated by the arrows and to move the belt in the direction indicated by the arrow 18 is greater than the force T2 by an amount proportional to the amount of deformation of the tire 5. elastomeric material. The axis 4 is movable or adjustable so that the pressure between the rolls 3 and 6 can be selected and adjusted to produce the required voltage value. The way in which the axis 4 and, consequently, the cylinder 3 are
réglés sera décrite en se référant aux Figures 9 à 11. set will be described with reference to Figures 9-11.
On peut calculer la grandeur de la force T1 de manière We can calculate the magnitude of the force T1 so
exacte en utilisant l'équation C. Ce mode de réalisa- using the equation C. This method of
tion fonctionne dans les deux sens; cependant, les diamètres des cylindres 3 et 6, désignés respectivement par la référence R1 et par la référence R2, doivent être égaux pour que la force T2 ait, après inversion du sens de déplacement, la grandeur qu'avait la force T1 avant it works in both directions; however, the diameters of the rolls 3 and 6, designated respectively by the reference R1 and by the reference R2, must be equal so that the force T2 has, after reversal of the direction of movement, the magnitude that the force T1 had before
l'inversion.the inversion.
La Figure 3 représente un mécanisme ten- Figure 3 represents a tense mechanism
deur de bande préféré destiné à être utilisé dans la preferred bandwidth for use in the
présente invention. Avec cet agencement, un galet cen- present invention. With this arrangement, a central roller
tral 10 sur lequel est collé un épais bandage 9 en matière élastomère est monté à rotation, idéalement au moyen d'un roulement sans frottement, sur un axe fixe 14. Dans ce mode de réalisation, deux cylindres ou galets durs 11 et 12 de même diamètre, indiqué par le rayon R, sont montés à rotation, idéalement au moyen de roulement sans frottement, sur des axes mobiles ou il tral 10 on which is bonded a thick tire 9 of elastomeric material is rotatably mounted, preferably by means of a bearing without friction, on a fixed axis 14. In this embodiment, two cylinders or hard rollers 11 and 12 likewise diameter, indicated by the radius R, are rotatably mounted, ideally by means of rolling without friction, on moving axes or it
réglables 13 et, respectivement, 15 (ces axes sont régla- 13 and 15 respectively (these axes are
bles de la manière décrite en se référant à l'axe 4 de la in the manner described with reference to axis 4 of the
Figure 2). Les cylindres 11 et 12 sont disposés symétri- Figure 2). The cylinders 11 and 12 are arranged symmetrically
quement autour du cylindre central 10, comme représenté. around the central cylinder 10, as shown.
Chacun des galets ou cylindres durs 11 et 12 est monté de telle sorte qu'il peut être pressé individuellement dans le bandage 9 en matière élastomère du galet 10. Une mince courroie souple sans fin 16 est placée entre les deux galets durs 11 et 12 et le bandage 9 en matière Each of the hard rollers 11 and 12 is mounted so that it can be pressed individually in the tire 9 of elastomer material of the roller 10. A thin flexible endless belt 16 is placed between the two hard rollers 11 and 12 and the bandage 9 in matter
élastomère du galet central 10 et est soumise à une ten- elastomer of the central roller 10 and is subjected to
sion préalable par une force de traction T2. La force de traction T1 nécessaire pour faire tourner les trois galets dans le sens indiqué et pour déplacer la courroie dans la direction de déplacement indiquée par la flèche beforehand by a pulling force T2. The pulling force T1 required to rotate the three rollers in the direction indicated and to move the belt in the direction of travel indicated by the arrow
17 est supérieure à la force T2 d'une quantité proportion- 17 is greater than the force T2 of a proportional quantity
nelle à l'importance de la déformation de la matière élastomère 9 aux points de contact avec les galets durs 11 et 12. On peut, également dans ce cas, calculer avec exactitude, au moyen de l'équation C, la grandeur de la force T1 nécessaire pour déplacer la courroie 16. Le mode de réalisation fonctionne également dans les deux sens. L'avantage que présente ce mode de réalisation par rapport à celui représenté sur la Figure 2 est que le diamètre R des galets durs 11 et 12 et le diamètre R2 du galet central 10 peuvent être choisis de la manière the importance of the deformation of the elastomeric material 9 at the points of contact with the hard rollers 11 and 12. It is also possible, in this case, to calculate with accuracy, by means of the equation C, the magnitude of the force T1 needed to move the belt 16. The embodiment also works in both directions. The advantage of this embodiment over that shown in FIG. 2 is that the diameter R of the hard rollers 11 and 12 and the diameter R2 of the central roller 10 can be chosen in the manner described in FIG.
optimale pour obtenir les meilleures performances. optimal for the best performance.
Cependant, les diamètres des galets durs 11 et 12 doivent être égaux pour que la force T2 ait, après inversion du sens de déplacement, une grandeur égale à celle qu'avait However, the diameters of the hard rollers 11 and 12 must be equal so that the force T2 has, after reversal of the direction of movement, a magnitude equal to that which had
la force T1 avant cette inversion.the force T1 before this inversion.
La Figure 4 représente un autre mécanisme tendeur utilisable conformément à la présente invention bien que son emploi soit moins avantageux que celui représenté sur la Figure 3. Selon cet agencement, un galet cylindrique dur 104 est disposé centralement et FIG. 4 shows another tensioning mechanism that can be used in accordance with the present invention, although its use is less advantageous than that shown in FIG. 3. According to this arrangement, a hard cylindrical roller 104 is disposed centrally and
monté, idéalement au moyen d'un roulement sans frotte- mounted, ideally by means of a frictionless bearing
ment, sur un axe fixe 105. Deux galets cylindriques 102 et 107 sont montés symétriquement autour du galet central 104, comme représenté. D'épais bandages 101 et 106 en matière élastomère sont collés respectivement On a fixed axis 105, two cylindrical rollers 102 and 107 are mounted symmetrically around the central roller 104, as shown. Thick bandages 101 and 106 of elastomer material are glued respectively
sur le galet cylindrique 102 et sur le galet cylindri- on the cylindrical roller 102 and on the cylindrical roller
que 107. Les diamètres extérieurs des bandages 101 et 106 en matière élastomère doivent être égaux et chacun des galets 102 et 107 est monté à rotation, idéalement au moyen de roulement sans frottement, sur un axe mobile ou réglable 103 et, respectivement, 108 (réglable de la manière décrite en se référant à l'axe 4 de la Figure 2). Chacun des galets 102 et 107 munis d'un bandage en matière élastomère est monté de telle sorte qu'il-peut 107. The outside diameters of the tires 101 and 106 of elastomeric material must be equal and each of the rollers 102 and 107 is rotatably mounted, ideally by frictionless rolling means, on a movable or adjustable axis 103 and, respectively, 108 ( adjustable in the manner described with reference to axis 4 of Figure 2). Each of the rollers 102 and 107 provided with a bandage of elastomeric material is mounted so that it can
être pressé individuellement contre le galet dur 104. be pressed individually against the hard roller 104.
Dans ce mode de réalisation également, une mince cour- In this embodiment too, a thin
roie souple sans fin 110 est placée entre le galet dur 104 et les galets 102 et 107 munis chacun d'un bandage flexible endless belt 110 is placed between the hard roller 104 and the rollers 102 and 107 each provided with a bandage
en matière élastomère et est soumise à une tension préa- elastomer material and is subjected to a pre-tensioned
lable par application d'une force de traction T2* Dans ce mode de réalisation également, la force de traction T1 nécessaire pour faire tourner les trois galets dans les sens indiqués et pour déplacer la courroie 110 dans le sens indiqué par la flèche 109 est supérieure à la force T2 d'une grandeur proportionnelle à la déformation In this embodiment also, the pulling force T1 required to rotate the three rollers in the indicated directions and to move the belt 110 in the direction indicated by the arrow 109 is superior. to the T2 force of a size proportional to the deformation
des bandages 101 et 106 à leurs points de contact respec- bandages 101 and 106 at their respective contact points
tifs avec le galet dur 104. On peut également calculer avec exactitude la grandeur de la force T1 au moyen de l'équation C. with the hard roller 104. The magnitude of the force T1 can also be accurately calculated using Equation C.
Ce mode de réalisation fonctionne égale- This embodiment also functions
ment dans les deux sens; cependant, le fait que la courroie soit en contact avec les bandages en matière élastomère des galets 102 et 107 peut produire des variations instantanées indésirables de la force de in both directions; however, the fact that the belt is in contact with the elastomeric tires of the rollers 102 and 107 can produce undesirable instantaneous variations in the force of the
traction T1.T1 traction.
La Figure 5 représente une cassette de bande destinée principalement à être utilisée dans des Figure 5 shows a tape cassette intended primarily for use in
enregistreurs à bande en cassette de données numéri- tape recorders in a digital data cassette
ques, à grande vitesse et à forte densité, utilisée pour des applications à des ordinateurs, cette cartouche mettant en oeuvre la présente invention. Dans ce mode de réalisation une embase commune 19, qui constitue la partie inférieure du bottier de la cassette, assure le montage de tous les organes. Une mince courroie souple sans fin 23 est guidée à travers le mécanisme tendeur , 21, 22, similaire à celui décrit en se référant à la Figure 3, et est guidée par des poulies 27 et 42 de renvoi de courroie qui, idéalement, sont montées sur des high speed and high density used for computer applications, this cartridge embodying the present invention. In this embodiment a common base 19, which is the lower part of the casing of the cassette, ensures the assembly of all organs. A thin endless flexible belt 23 is guided through the tensioning mechanism, 21, 22, similar to that described with reference to FIG. 3, and is guided by pulleys 27 and 42 of belt return which, ideally, are mounted on the
roulements sans frottement, et sur un gabestan d'entrai- bearings without friction, and on a gabestan of
nement 34 qui est également monté idéalement sur des roulements sans frottement de façon à entrer en contact avec les blocs de bande magnétique enroulée 30 et 40 sur 34 which is also ideally mounted on bearings without friction so as to come into contact with the magnetic tape blocks 30 and 40 on
un arc d'au moins 75 . La courroie a une section trans- an arc of at least 75. The belt has a trans-
versale et un module d'élasticité uniformes sur toute la longueur et elle est, de préférence, revêtue d'une mince couche d'un polymère à coefficient de frottement élevé pour former une interface non glissante avec les blocs and a modulus of elasticity uniform throughout the length and is preferably coated with a thin layer of a high friction polymer to form a non-slip interface with the blocks
de bande enroulée 30 et 40 et avec le cabestan d'entraî- wound tape 30 and 40 and with the training capstan
nement 34. La matière de la courroie a, de préférence, 34. The material of the belt preferably has
un module d'élasticité minimal de 280 hbar. a minimum modulus of elasticity of 280 hbar.
Les deux poulies folles 27 et 42 de renvoi de courroie sont montés sur des axes 26 et 46 portés par des supports respectifs 25 et 43 qui sont montés pivotants The two idler belt pulleys 27 and 42 are mounted on pins 26 and 46 carried by respective brackets 25 and 43 which are pivotally mounted
respectivement autour d'un axe 28 et autour d'un axe 45. respectively about an axis 28 and about an axis 45.
Les supports 25 et 43 sont montés pivotants sur l'embase 19 autour des axes 28 et 45 d'une manière telle qu'ils dont pivoter les poulies folles 27 et 42 lorsqu'ils sont sollicités par des ressorts de compression 24 et 44 dans des directions qui soumettent la courroie à une tension The supports 25 and 43 are pivotally mounted on the base 19 about the axes 28 and 45 in such a way that they can pivot the idle pulleys 27 and 42 when they are biased by compression springs 24 and 44 in directions that subject the belt to tension
préalable.prior.
Les forces exercées par les ressorts de The forces exerted by the springs of
compression 24 et 44 sur les supports 25 et 43 sont cal- 24 and 44 on the supports 25 and 43 are
culées de façon à être d'une grandeur appropriée pour engendrer dans la courroie une tension initiale qui est suffisamment importante pour empêcher un patinage entre la courroie 23, d'une part, et les blocs de bande enrou- lée 30 et 40 et le cabestan d'entraînement 34, d'autre part, dans les conditions d'accélération et d'inertie les plus défavorables. Ce procédé de montage à ressort des to be of a size suitable for generating in the belt an initial tension which is large enough to prevent slippage between the belt 23, on the one hand, and the wrapped tape blocks 30 and 40 and the capstan drive 34, on the other hand, under the most unfavorable conditions of acceleration and inertia. This spring-mounted method of
poulies 27 et 47 de renvoi de courroie compense égale- belt return pulleys 27 and 47 also compensates for
ment les changements de la longueur de courroie minimal requise lorsque la bande est transférée d'une bobine à l'autre, sans perte de tension préalable utile dans la courroie. the changes in the minimum belt length required when the web is transferred from one roll to the other without any loss of useful tension in the belt.
Deux moyeux de bobine 29 et 39 sur les- Two coil hubs 29 and 39 on the
quels la bande magnétique est enroulée sont montés, idéalement au moyen de roulements sans frottement, sur des axes 31 et 41 qui sont rigidement fixés à l'embase 19. La bande 33 est enroulée en spirale sur les moyeux de bobine 29 et 39, dans des sens opposés, de façon à permettre le transport sous tension de la bande d'un moyeu de bobine à l'autre. Un trajet de guidage de bande est défini par trois guide-bande 32, 36 et 38 disposés entre les deux moyeux de bobine de sorte que la bande which the magnetic tape is wound are mounted, ideally by means of frictionless bearings, on pins 31 and 41 which are rigidly fixed to the base 19. The band 33 is wound in a spiral on the coil hubs 29 and 39, in in opposite directions, so as to allow the transport of the web under tension from one reel hub to the other. A tape guiding path is defined by three web guides 32, 36 and 38 disposed between the two reel hubs so that the web
est amenée en contact avec un ensemble 37 de tête magné- is brought into contact with a set 37 of magnetic head
tique de lecture/écriture et empêchée d'entrer en con- read / write and prevented from entering into
tact avec le cabestan d'entraînement 34. Le cabestan d'entraînement 34 est entraîné en rotation, dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la Figure , par un moteur externe 47 de cabestan, ce qui provoque le déplacement de la courroie 23 suivant son trajet guidé également dans le sens des aiguilles d'une montre, comme indiqué par les flèches. Ce mouvement de la courroie provoque, grâce au contact non glissant de la courroie avec l'épaisseur extérieure de bande des blocs de bande enroulée 30 et 40, le transport de la bande, du moyeu de bobine 39, qui est la bobine débitrice pour ce sens de déplacement de. la bande, jusqu'au moyeu de bobine 29, qui The drive capstan 34 is rotated clockwise with respect to the Figure by an external capstan motor 47, which causes the capstan to move. belt 23 following its guided course also in the direction of clockwise, as indicated by the arrows. This movement of the belt causes, thanks to the non-sliding contact of the belt with the outer strip thickness of the rolled tape blocks 30 and 40, the transport of the web, of the reel hub 39, which is the reel for this direction of movement of. the web, up to the spool hub 29, which
constitue la bobine réceptrice.constitutes the receiver coil.
La déformation élastique réglée avec préci- The elastic deformation adjusted with precision
sion du bandage 48 en matière élastomère du galet central 21 à ses points de contact avec les galets durs 20 et 22, comme décrit en se référant à la Figure 3, nécessite que la partie de la courroie en contact avec la bandesituée sur le bloc de bande récepteur 30 soit plus tendue, pour tirer la courroie à travers le mécanisme tendeur, que la partie de la courroie en contact avec la bande située sur le bloc de bande débiteur 40. Cette tension accrue de la partie de la courroie du côté récepteur a pour effet que la courroie se déplace plus rapidement de ce côté que la partie de la courroie située du côté débiteur pour maintenir la continuité de l'écoulement massique. Cette vitesse accrue de la courroie du côté récepteur provoque une tension de la bande lorsque la of the elastomer tire 48 of the central roller 21 at its points of contact with the hard rollers 20 and 22, as described with reference to FIG. 3, requires that the part of the belt in contact with the belt on the block of the receiving belt 30 is further tensioned to pull the belt through the tensioning mechanism than the portion of the belt in contact with the belt on the debonding belt block 40. This increased tension of the portion of the belt on the receiving side has This causes the belt to move faster on that side than the portion of the belt on the debtor side to maintain the continuity of the mass flow. This increased speed of the belt on the receiving side causes tension of the web when the
bande est déjà raidie et elle donne également au mécanis- band is already stiff and it also gives the mechanis-
me la capacité de supprimer tout mou qui pourrait se produire dans la bande entre les blocs de bande débiteur et récepteur lorsqu'aucun glissement ne se produit entre me the ability to remove any slack that could occur in the band between the debtor and receiver band blocks when no slippage occurs between
la bande et la courroie.the band and the belt.
On décrira maintenant les moyens de réglage des galets qui ont été représentés sur les figures 9 à 11. Cet agencement permet un réglage précis de la tension utile de la bande dans la cassette après que la cassette a été complètement assemblée. Le galet central 21 sur lequel un épais bandage 48 en matière élastomère est collé est monté au moyen de roulements à billes 52, idéalement sans frottement, sur un axe fixe 51. L'axe 51 The roller control means shown in FIGS. 9 to 11 will now be described. This arrangement allows precise adjustment of the useful tension of the web in the cassette after the cassette has been fully assembled. The central roller 21 on which a thick tire 48 of elastomeric material is bonded is mounted by means of ball bearings 52, ideally without friction, on a fixed axis 51. The axis 51
est rigidement fixé à l'embase 19. Les galets cylindri- is rigidly fixed to the base 19. The cylindrical rollers
ques durs 20 et 22 sont tous deux montés au moyen de roulements à billes 50, idéalement sans frottement, sur 20 and 22 are both mounted by means of ball bearings 50, ideally without friction, on
des axes 54 et, respectivement, 55, montés excentrique- axles 54 and 55 respectively mounted eccentrically
ment. Le montage excentrique des axes permet de régler avec précision la déformation élastique du bandage 48 en matière élastomère afin d'obtenir et de maintenir la valeur exacte de la tension désirée de la bande. Les axes excentriques sont montés à rotation sur l'embase 19 au moyen de bagues de retenue 53 ou de dispositifs de montage similaires. Après réglage, les axes excentriques sont immobilisés en rotation par rapport à l'embase 19 is lying. The eccentric arrangement of the axes makes it possible to adjust with precision the elastic deformation of the tire 48 made of elastomeric material so as to obtain and maintain the exact value of the desired tension of the strip. The eccentric shafts are rotatably mounted on the base 19 by means of retaining rings 53 or similar mounting devices. After adjustment, the eccentric axes are immobilized in rotation relative to the base 19
au moyen de vis à métaux 56.by means of machine screws 56.
On se référera maintenant au mode de réa- We will now refer to the mode of
lisation de l'invention qui a été représenté sur la Figure 6. Ce mode de réalisation est une cassette de bande principalement conçue pour être utilisée dans des applications à l'enregistrement analogique et audio de This embodiment is a tape cassette primarily designed for use in analog and audio recording applications.
précision avec un faible pleurage. Dans ce mode de réali- precision with a low weep. In this embodiment,
sation, tous les organes sont également montés sur une embase commune 200. Trois galets, qui ont été désignés par la référence générale 204, sont essentiellement identiques aux galets 20, 21 et 22 qui constituent le mécanisme tendeur de la Figure 5. Les éléments 206 servant à appliquer une tension préalable à la courroie sont essentiellement les mêmes que les éléments 24 à 28 de la Figure 5 et les éléments 208 servant à appliquer une tension préalable à la bande sont essentiellement les mêmes que les éléments 42 à 46 de la Figure 5. La All of the members are also mounted on a common base 200. Three rollers, which have been designated by the general reference 204, are essentially identical to the rollers 20, 21 and 22 which constitute the tensioning mechanism of FIG. for pre-tensioning the belt are substantially the same as the elements 24 to 28 in FIG. 5 and the elements 208 for pre-tensioning the web are substantially the same as the elements 42 to 46 in FIG. . The
différence principale que présente ce mode de réalisa- main difference in this mode of
tion par rapport à celui de la Figure 5 est qu'un unique cabestan d'entraînement externe 68 à moteur est en contact direct avec la bande magnétique et constitue ainsi le moyen direct pour déplacer la bande 80, de la 5 is that a single external motor driven capstan 68 is in direct contact with the magnetic tape and thus constitutes the direct means for moving the tape 80,
bobine débitrice 77 jusqu'à la bobine réceptrice 62. supply spool 77 to the take-up spool 62.
Dans ce mode de réalisation, la courroie 79 est un élément passif et sert uniquement à établir la tension de la bande. Au lieu de passer autour d'un cabestan d'entraînement, comme dans le mode de réalisation de la In this embodiment, the belt 79 is a passive element and serves only to establish the tension of the belt. Instead of going around a drag capstan, as in the embodiment of the
Figure 5, la courroie 79 est guidée autour de deux pou- Figure 5, the belt 79 is guided around two
lies 64 et 75 de renvoi de courroie qui sont montés au 64 and 75 of the belt remover which are mounted
moyen de roulement idéalement sans frottement, respec- means of rolling ideally without friction,
tivement sur un axe fixe 66 et sur un axe fixe 74. Ce guidage de la courroie 79 assure l'obtention d'un angle minimal d'enroulement ou de contact de la courroie 79 Actually on a fixed axis 66 and on a fixed axis 74. This guidance of the belt 79 ensures a minimum winding angle or contact of the belt 79
avec les blocs de bande enroulée 61 et 76 considérable- with the wrapped tape blocks 61 and 76 considerable
ment accru qui n'est pas inférieure à 1350. Cet angle de contact accru avec les blocs de bande enroulée ne nécessite qu'une valeur bien plus faible de tension initiale de la courroie par les éléments tendeurs 206 et 208. Cette caractéristique permet, à son tour, un mouvement de rotation très régulier de tous les organes tournants et sert de base à la performance de faible pleurage nécessaire pour l'enregistrement analogique de précision et pour l'enregistrement audio de très This increased contact angle with the rolled tape blocks requires only a much lower initial tension value of the belt by the tensioning members 206 and 208. in turn, a very regular rotational movement of all rotating bodies and serves as the basis for the low-wheezing performance necessary for precision analog recording and for the audio recording of very
haute qualité.high quality.
La bande 80 est guidée entre le bloc de bande enroulée débiteur 76 et le bloc de bande enroulée récepteur 61 par au moins trois guide-bande à faible frottement 65, 71 et 73. L'unique cabestan externe 68 à The web 80 is guided between the debonded roll tape block 76 and the receiver rolled tape block 61 by at least three low friction web guides 65, 71, and 73. The single outer capstan 68 has
moteur est directement en contact avec la bande magné- engine is in direct contact with the magnetic
tique 80 pour assurer une commande de vitesse très pré- tick 80 to ensure very fast speed control
cise qui est essentielle pour l'enregistrement de préci- which is essential for the registration of
sion avec un faible pleurage. L'interface à frottement sans glissement entre le cabestan 68 à moteur et la bande est obtenu à l'aide d'un galet de pression 75 chargé par un ressort qui serre fermement la bande contre le cabestan. Comme représenté sur la Figure 6, ceci est, de préférence, effectué en montant le galet de pression 67 à rotation sur un axe 81 qui est rigidement fixé à un support 70. Le support 70 est monté pivotant au moyen d'un axe 82 sur un support 83 de telle sorte qu'il peut être repoussé sous pression contre le cabestan externe 68 à moteur par un ressort de compression 69. Un support 84 a une forme en C et sert de support pour le montage du ressort 69 et d'organe de retenue pour le support 70 de montage du galet de pression lorsque le galet de pression 67 n'est pas en appui contre le cabestan 68 à moteur. L'accès permettant le contact entre la with a faint wail. The sliding frictionless interface between the motor capstan 68 and the belt is achieved by a spring-loaded pressure roller 75 which firmly grips the belt against the capstan. As shown in FIG. 6, this is preferably effected by mounting the pressure roller 67 rotatably on an axis 81 which is rigidly fixed to a support 70. The support 70 is pivotally mounted by means of an axis 82 on a support 83 so that it can be pushed under pressure against the outer capstan 68 motor by a compression spring 69. A support 84 has a C-shaped and serves as a support for mounting the spring 69 and organ retainer for the support 70 for mounting the pressure roller when the pressure roller 67 does not bear against the capstan 68 with its motor. Access allowing contact between the
bande magnétique et les têtes 72 de lecture et d'enre- magnetic tape and heads 72 for reading and recording
gistrement est prévu entre deux guide-bande 71 et 73, à between two Band Guides 71 and 73,
faible frottement.low friction.
* On se référera maintenant à la Figure 7 qui représente une unité à bande ou une cassette de bande dans laquelle les blocs de bande enroulée débiteur et récepteur 202 et 204 sont placés dans une dispositionReferring now to Figure 7 which shows a tape unit or a tape cassette in which the receivers and receivers coiled band blocks 202 and 204 are placed in one arrangement.
coaxiale. Ce mode de réalisation est plus particulière- coaxial. This embodiment is more particularly
ment approprié pour des applications à l'enregistrement de données numériques. Dans ce mode de réalisation, une courroie sans fin 90 est guidée dans un trajet en boucle suitable for digital data recording applications. In this embodiment, an endless belt 90 is guided in a loop path
fermée de telle sorte qu'elle est en contact non glis- closed so that it is in non-slip contact
sant avec le bloc de bande enroulée débiteur 212 entre les poulies folles 100 et 92 de guidage de courroie. En quittant la poulie folle 92 de guidage de courroie, la courroie passe entre les éléments 93, 94, 95 et 96 du mécanisme tendeur de telle sorte que la courroie 90 est en contact non glissant avec le bloc de bande enroulée récepteur 210 entre les poulies folles 91 et 99 de guidage de courroie. Les éléments 93 et 96 sont des galets durs similaires aux galets 20 et 22 de la Figure 5. L'élément 94 est un galet central et l'élément 95 est with the debonded wrapped tape block 212 between the idler pulleys 100 and 92 of the belt guide. Upon leaving the belt guide idler pulley 92, the belt passes between the elements 93, 94, 95 and 96 of the tensioner mechanism so that the belt 90 is in non-slip contact with the receiver rolled belt block 210 between the pulleys. Crazy 91 and 99 belt guide. The elements 93 and 96 are hard rollers similar to the rollers 20 and 22 of FIG. 5. The element 94 is a central roller and the element 95 is
un bandage en matière élastomère respectivement similai- a tire of elastomeric material respectively similarly
res au galet 21 et au bandage 48 de la Figure 5. Une pression est appliquée entre les galets 93 et 96 et le bandage 95 en matière élastomère de la manière décrite en se référant à la Figure 5. Etant donné que, du fait des principes précédemment expliqués, la courroie 90 se déplace plus rapidement dans sa partie située entre 21 and the tire 48 of FIG. 5. Pressure is applied between the rollers 93 and 96 and the tire 95 made of elastomeric material as described with reference to FIG. 5. previously explained, the belt 90 moves faster in its part between
le galet d'entraînement 98 et le galet 93 du méca- the drive roller 98 and the roller 93 of the
nisme tendeur, qui est en contact non glissant avec le bloc de bande enroulée débiteur 212, une tension de la bande utile et réglable avec précision est également créée dans ce mode de réalisation. Pour la clarté de la représentation, les blocs de bande enroulée effectifs 210 et 212 ont été représentés en partie arrachés sur la Figure 7. Le cabestan 98 d'entraînement de la courroie monté dans la cassette assure un contact non glissant entre la courroie et un cabestan externe 97 à moteur, d'une manière similaire à celle décrite en se référant The tensioning mechanism, which is in non-slip contact with the debonded wrapped tape block 212, also provides a useful and accurately adjustable web tension in this embodiment. For the sake of clarity, the actual wound tape blocks 210 and 212 have been shown partially broken away in FIG. 7. The belt drive capstan 98 mounted in the cassette provides non-slip contact between the belt and a belt. external capstan 97 motor, in a manner similar to that described with reference
à la Figure 5.in Figure 5.
La Figure 8 représente encore un autre mode de Figure 8 represents yet another mode of
réalisation de l'invention dans lequel-le mécanisme ten- embodiment of the invention in which the mechanism
deur de bande est incorporé à une unité à bande ou à une The tape drive is incorporated in a tape drive or
cassette de bande dans laquelle des blocs de bande enrou- tape cassette in which tape blocks
lée débiteur et récepteur 216 et 214 sont placés dans une disposition coaxiale. Ce mode de réalisation est plus The debtor and receiver 216 and 214 are placed in a coaxial arrangement. This embodiment is more
particulièrement approprié pour des applications à l'enre- particularly suitable for applications in the field of
gistrement analogique de précision ou à l'enregistrement analog recording or recording
audio de haute qualité.high quality audio.
Dans ce mode de réalisation, une courroie sans fin 11OA est guidée dans un trajet en boucle fermée de telle sorte qu'elle est en contact non glissant avec le bloc de bande enroulée débiteur 216 entre des poulies folles 119 et 112 de guidage de courroie. En quittant la poulie folle 112 de guidage de courroie, la courroie l11A passe entre les éléments 113, 114, 115 et 116 du mécanisme tendeur de telle sorte que la courroie 90 est en contact non glissant avec le bloc de bande enroulée récepteur 214 entre les In this embodiment, an endless belt 11OA is guided in a closed loop path so that it is in non-slip contact with the debonded wrapper block 216 between idler pulleys 119 and 112 for belt guidance. Upon leaving the belt guide idler pulley 112, the belt 11A passes between the elements 113, 114, 115 and 116 of the tensioner mechanism so that the belt 90 is in non-slip contact with the receiver rolled belt block 214 between the
poulies folles 111 et 118 de guidage de courroie. Confor- idler pulleys 111 and 118 for belt guidance. accordance
mément aux principes précédemment décrits, la courroie, dans ce mode de réalisation, se déplace à une plus grande vitesse entre les poulies folles 111 et 118 o la courroie est en contact avec la bobine réceptrice qu'entre les poulies folles 112 et 119 o la courroie est en contact avec la bobine débitrice. Les éléments-113, 114, 115 et 116 sont identiques aux éléments 20, 21, 48 et 22 de la Figure 5 et fonctionnent de la même manière. De cette manière, une tension de bande utile et réglable avec In accordance with the previously described principles, the belt, in this embodiment, moves at a greater speed between the idle pulleys 111 and 118 where the belt is in contact with the take-up reel than between the idle pulleys 112 and 119 where the belt is in contact with the supply reel. The elements-113, 114, 115 and 116 are identical to the elements 20, 21, 48 and 22 of Figure 5 and operate in the same way. In this way, a useful and adjustable band tension with
précision est également engendrée dans ce mode de réali- precision is also generated in this embodiment of
sation. Pour plus de clarté, on a représenté les blocs de bande enroulée effectifs partiellement arrachés sur la Figure 8. Dans ce mode de réalisation, la bande 122 qui est enroulée dans les blocs de bande débiteur et récepteur 216 et 214 est directement entraînée par un cabestan externe 121 à moteur coopérant avec par un tion. For the sake of clarity, the actual wound-up tape blocks are shown partially broken away in FIG. 8. In this embodiment, the tape 122 which is wound in the debtor and receiver tape blocks 216 and 214 is driven directly by a capstan. 121 external motor cooperating with a
galet de pression 120 à ressort pour former une inter- pressure roller 120 spring to form an inter-
face sans glissement, analogue à celle décrite en se référant à la Figure 6. La partie de la bande 122 située entre les blocs de bande enroulée débiteur et récepteur sliding-free face, similar to that described with reference to FIG. 6. The portion of the strip 122 located between the debiting and receiving rolls
et en contact avec le cabestan à moteur a été représen- and in contact with the power capstan has been
tée sur la figure.on the figure.
Au cours de la description des modes de réalisation During the description of the embodiments
de la présente invention et lors de la description géné- of the present invention and in the general description of
rale des principes de l'invention, on s'est référé à l'emploi de courroies ayant un module d'élasticité de 280 hbars ou davantage. L'emploi de courroies ayant ce module d'élasticité constitue le mode de réalisation In accordance with the principles of the invention, reference has been made to the use of belts having a modulus of elasticity of 280 or more hars. The use of belts having this modulus of elasticity constitutes the embodiment
préféré du fait des applications particulières dont peu- preferred because of the particular applications
vent faire l'objet ces modes de réalisation. Cependant, les principes de fonctionnement du mécanisme tendeur de la these embodiments. However, the principles of operation of the tensioning mechanism of the
présente invention sont également applicables à des matiè- present invention are also applicable to
res de courroie ayant des modules d'élasticité inférieurs Belt rests with lower elastic moduli
à 280 hbars.at 280 hbars.
Le principe de fonctionnement de ce mécanisme tendeur The operating principle of this tensioning mechanism
est basé sur les pertes d'énergie qui se produisent lors- is based on the energy losses that occur during
qu'on fait rouler un cylindre (galet) dur sous une charge sur une matière élastomère qui est plus molle que la a hard roller (roll) is rolled under a load on an elastomeric material that is softer than the
matière de galet dur. Ces pertes d'énergie sont essentiel- hard pebble material. These energy losses are essential
lement dues aux pertes par hystérésis élastique dans l'élastomère. Par conséquent, quelle que soit la grandeur du module d'élasticité de la matière de la courroie, le module d'élasticité de la matière élastomère doit être inférieur à celui de la matière de la courroie. Le module d'élasticité de la courroie, le module This is due to the loss of elastic hysteresis in the elastomer. Therefore, regardless of the magnitude of the modulus of elasticity of the material of the belt, the modulus of elasticity of the elastomeric material must be less than that of the material of the belt. The modulus of elasticity of the belt, the module
d'élasticité du bandage en matière élastomère, l'épais- elasticity of the tire made of elastomeric material, the thick-
seur du bandage, la grandeur du diamètre extérieur du bandage, la grandeur du diamètre extérieur du galet dur et la grandeur et le taux de déformation de la matière élastomère (provoqué par la force entre les galets) peuvent être choisis d'une manière bien connue pour fournir un profil de tension optimale et obtenir des performances optimales du mécanisme tendeur pour chaque The size of the outer diameter of the tire, the size of the outer diameter of the hard roller, and the size and deformation rate of the elastomeric material (caused by the force between the rollers) can be selected in a well-known manner. to provide optimum tension profile and optimum performance of the tensioner mechanism for each
-réalisation ou application individuelle dans un produit. -realization or individual application in a product.
Bien que l'on ait décrit la matière utilisée pour le galet moucammeétant une matière élastomère, on peut utiliser une matière visco-élastique quelconque pour Although the material used for the wiper has been described as an elastomeric material, any viscoelastic material may be used for
créer le phénomène de frottement de roulement. De préfé- create the phenomenon of rolling friction. Preferably
rence, la matière visco-élastique est choisie dans un groupe préféré d'élastomère, à savoir le caoutchouc de silicone, qui a un module d'élasticité uniforme sur un Preferably, the viscoelastic material is selected from a preferred group of elastomers, namely silicone rubber, which has a uniform modulus of elasticity over a
large intervalle de températures.wide range of temperatures.
En résumé, on a décrit ci-dessus un dispositif In summary, a device has been described above.
d'entraînement d'élément en bande. Le dispositif d'en- strip element drive. The device
traînement comprend deux blocs d'élément en bande rota- consists of two blocks of rotating belt element
tifs, tels que les blocs de bande enroulée 20 et 40 (Figure 5), 61 et 76 (Figure 6) 210 et 212 (Figure 7), 214 et 216 (Figure 8), pour enrouler et dérouler entre eux l'élément en bande. Une courroie sans fin, telle que la courroie 23 de la Figure 5, la courroie 90 de la Figure 7 et la courroie 11OA de la Figure 8, accouple entre eux en rotation les blocs d'élément en bande. Le tendeur de courroie est prévu pour créer une plus grande tension dans la partie de la courroie sans fin qui quitte such as wound tape blocks 20 and 40 (FIG. 5), 61 and 76 (FIG. 6) 210 and 212 (FIG. 7), 214 and 216 (FIG. 8), for winding and unrolling between them the element gang. An endless belt, such as the belt 23 of FIG. 5, the belt 90 of FIG. 7 and the belt 11OA of FIG. 8, couples the rotating web element blocks in rotation. The belt tensioner is intended to create greater tension in the part of the endless belt that leaves
le tendeur de courroie que dans la partie qui y entre. belt tensioner only in the part that enters it.
Le tendeur de courroie comporte au moins des premier et second galets, tels que les galets 21-48 et 22 de la Figure 5, les galets 21-48 et 22 de la Figure 6, les galets 94-95, 96 de la Figure 7 et les galets 114-115, 116 de la Figure 8. Le premier galet a une périphérie extérieure dure et le second galet à-une périphérie extérieure en matière élastomère. Les premier et second galets sont pressés l'un contre l'autre sur les faces opposées de la courroie sans fin de sorte que, lorsque la courroie est tirée entre eux, le frottement de roulement entre les galets engendre une plus forte tension dans la The belt tensioner comprises at least first and second rollers, such as the rollers 21-48 and 22 of Figure 5, the rollers 21-48 and 22 of Figure 6, the rollers 94-95, 96 of Figure 7 and the rollers 114-115, 116 of Figure 8. The first roller has a hard outer periphery and the second roller has an outer periphery of elastomeric material. The first and second rollers are pressed against each other on the opposite sides of the endless belt so that when the belt is pulled between them, the rolling friction between the rollers generates a greater tension in the
partie de la courroie qui quitte le tendeur. part of the belt that leaves the tensioner.
Bien que le tendeur de courroie de la Figure 3, qui comporte un galet intermédiaire élastique et deux galets externes durs, ait été représenté comme étant utilisé dans les modes de réalisation de l'invention représentés sur les Figures 5, 6, 7 et 8, on comprendra que le tendeur de courroie représenté sur la Figure 4 peut être utilisé à sa place de façon que le dispositif comporte ainsi un galet intermédiaire dur entre deux galets extérieurs en matière élastomère. On comprendra également qu'avec une certaine dégradation des caractéristiques de performance d'inversion, on peut utiliser l'agencement à deux galets de la Figure 2 dans les modes de réalisation des Figures , 6, 7 et 8 en retirant l'un des deux galets extérieurs Although the belt tensioner of Figure 3, which has an elastic intermediate roller and two hard outer rollers, has been shown to be used in the embodiments of the invention shown in Figures 5, 6, 7 and 8, it will be understood that the belt tensioner shown in Figure 4 can be used in its place so that the device thus comprises a hard intermediate roller between two outer rollers of elastomeric material. It will also be understood that with some degradation of inversion performance characteristics, the two-roller arrangement of FIG. 2 can be used in the embodiments of FIGS. 6, 7 and 8 by removing one of the two outer rollers
et en apportant d'autres changements appropriés aux élé- and making other appropriate changes to the
ments du dispositif d'entraînement et du tendeur. drive and tensioner.
Bien qu'on ait décrit des modes de réalisation de l'invention à des fins d'illustration, on comprendra que divers changements, modificateurs et substitutions peuvent être effectués ou apportés à de tels modes de réalisation sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention telle Although embodiments of the invention have been described for purposes of illustration, it will be understood that various changes, modifiers and substitutions may be made or made to such embodiments without departing therefrom for that purpose. spirit of the invention such
que définie par les revendications annexées. as defined by the appended claims.
EQUATIONSEquations
p- P. T a O.;1 Equation A Equation AA Equation B yà Equation BB Equation C R s R' JPx dx 0n 2Wa 3WT 3 Trt) P. Equation A Equation AA Equation B y Equation BB Equation C R s R 'JPx dx 0n 2Wa 3WT 3 Trt)
L =-W. R E]L = -W. R E]
2 YZ2 YZ
=30 U, R l/zE= 30 U, R l / zE
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |