Bobine pour bande magnétique d'enregistrement.
La présente invention concerne une bobine, et, plus particulièrement, une bobine destinée à supporter une bande magnétique comme celle utilisée dans les ordinateurs.
Les bobines en question de la technique antérieure comportent généralement, soit un moyeu métallique auquel sont assujettis des flasques espacés en métal ou en matière plastique, ou bien une bobine entièrement en matière plastique, dont le moyeu et les flasques espacés sont également en matière plastique.
Les bobines dont le moyeu est métallique présentent plusieurs inconvénients, notamment leur prix de revient élevé qui résulte aussi bien de la matière utilisée que de la maind'oeuvre nécessaire. De plus, les moyeux métalliques, comme celui utilisé pour la bobine décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 088 689, présentent un coefficient de dilatation thermique qui est sensiblement différent de celui de la bande, ce qui peut avoir pour résultat un allongement de la bande si la bande et la bobine sont exposées
à de basses températures.
En revanche, le prix de revient des bobines entièrement en matière plastique est très inférieur, mais elles présentent beaucoup d'autres inconvénients, notamment le fait que leur moyeu ne puisse pas supporter les forces compressives qu'exerce sur lui la bande magnétique enroulée. Plus particulièrement, ce problème est dû au fait que la couronnejante sur laquelle la bande est enroulée est incapable derésister à ces forces compressives. Un nouveau type de bobine qui est destiné à donner une solution à ce problème fait l'objet de la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique
<EMI ID=1.1>
dans cette demande de brevet peut soulever quelques difficultés pendant la fabrication.
En raison des problèmes posés par les bobines antérieures, la présente invention a pour objet une bobine de support d'une bande magnétique qui résiste à une déformation de la surface sous l'effet de forces compressives pendant l'enroulement de la bande.
Plus spécialement, l'invention concerne une telle bobine dans laquelle les flasques constituent un support supplé-mentaire à l'encontre d'une telle déformation de la surface
de support de la bande sous l'effet de forces compressives.
Selon ses caractéristiques essentielles, la présente invention concerne une bobine comprenant un moyeu et deux flasques opposés assujettis audit moyeu et se prolongeant radialement vers l'extérieur de ce dernier. Le moyeu comprend des jantes coaxiales interne et externe orientées axialement réunies par une âme radiale et un rebord intermédiaire coaxial de chaque côté de l'âme qui se prolonge axialement vers l'extérieur. Les flasques se trouvent de chaque côté du moyeu et présentent chacun des rebords annulaires coaxiaux se prolongeant axialement à l'intérieur de la bobine, le rebord annulaire radialement externe de chaque flasque s'appuyant contre la partie correspondante radialement interne du rebord annulaire externe du moyeu.
Le rebord annulaire radialement interne de chaque flasque s'appuie également contre la partie radialement externe du rebord intermédiaire correspondant du moyeu.
La construction du moyeu et la relation entre ce dernier et les flasques opposés renforce le moyeu et supporte son rebord annulaire externe à l'encontre d'une déformation sous l'effet des forces compressives exercées par la bande pendant son enroulement. Dans une forme de réalisation préférée, la bobine de la présente invention est entièrement en résine synthétique rigide ou en matière plastique.
L'invention sera décrite plus en détail en regard
des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs
et sur lesquels :
la figure. 1 est une vue en perspective avec coupe partielle de la bobine de la présente invention, montrant le
côté du la bobine qui est tourné vers l'extérieur lorsqu'elle est montée sur un mécanisme d'entraînement ; la figure 2 est une vue partielle en perspective, en partie en coupe, de la bobine de la figure 1, montrant
sa face opposée tournée,vers l'intérieur ; la figure 3A est une coupe partielle éclatée d'une partie du moyeu et d'un flasque de la bobine de la présente invention ; la figure 3B est une coupe partielle d'une partie du moyeu et des flasques assemblés de la bobine de la présente
invention ; la figure 4 est une vue éclatée d'un fragment de la bobine de la présente invention, en observant son côté tourné vers l'extérieur ; la figure 5 est une vue éclatée du même fragment de la bobine que sur la figure 4 montrant sa face tournée vers l'intérieur ; la figure 6 est une coupe partielle de la bobine de l'invention suivant la ligne 6-6 de la figure 3 ; la figure 7 est une vue éclatée du fragment d'une variante de la bobine de la présente invention, en observant sa face tournée vers l'extérieur ; la figure 8 est une vue éclatée du fragment de la bobine de la figure 7, montrant sa face tournée vers l'intérieur ; et la figure 9 est une coupe partielle de la variante de la bobine de la présente invention, suivant la ligne 9-9 de la figure 3B.
Deux formes de réalisation particulièrement préférées de la bobine de la présente invention sont illustrées sur les dessins, la forme de réalisation des figures 7 à 9 ne représentant qu'une légère modification par rapport à celle des figures 4 à 6. La forme de réalisation des figures 4 à 6 est utilisée pour la description détaillée initiale, les modifications incorporées dans la forme de réalisation des <EMI ID=2.1> 2, 3A et 3B s'appliquent également aux deux formes de réalisation.
La bobine de la présente invention comprend trois composants fondamentaux, le moyeu 2, un flasque avant ou premier flasque 4 et un flasque arrière ou second flasque
6. Avantageusement, les deux flasques 4 et 6 peuvent être moulés en une résine synthétique telle que le styrène.
Pour obtenir une résistance supplémentaire, il est souhaitable que le moyeu 2 soit moulé en un matériau plus résistant que celui des flasques, avantageusement en une résine synthétique armée telle que le styrène armé de fibres de verre ou une résine de styrène-acrylonitrile armé de fibres de verre connue sous la désignation commerciale "SAN". Le matériau de plus grande résistance du moyeu permet de mieux supporter les forces exercées radialement vers l'intérieur per la bande enroulée autour de lui.
Le mode de réalisation et la configuration détaillée des composants de la bobine sont représentés sur la coupe
à grande échelle de la figure 3B. On peut voir, sur cette figure, que le moyeu 2 se compose d'une jante interne 8 qui vient au contact d'une broche d'entraînement et d'une jante externe 10 sur laquelle la bande est enroulée, les deux jantes étant reliées par une âme 12 s'étendant radialement entre elles. Des côtés opposés de l'âme 12 font saillie axialement un premier rebord annulaire intermédiaire 14 et un second rebord annulaire intermédiaire 16 qui sont coaxiaux aux jantes 8 et 10, ainsi qu'à la bobine proprement dite. Plusieurs nervures externes 18 et 20 du moyeu, qui sont également représentées sur les figures 4 à 6 s'étendent radialement entre la jante externe 10 et les rebords annulaires intermédiaires 14 et 16.
En utilisant la construction nervurée au lieu des parties massives et lourdes pour le moyeu, la jante externe 10 du moyeu peut être maintenue suffisamment mince pour éviter tout problème posé par un affaissement ou une déformation, comme ceux qui sont normalement . soulevés par des parties épaisses. Pour éviter encore des parties épaisses, il convient de noter que, sur les figures
4 et 5, les nervures 18 et 20 sont décalées angulairement
et les rebords annulaires intermédiaires 14 et 16 du moyeu sont décalés radialement, de sorte qu'aucune partie épaisse
du moyeu,-en dehors des jantes 8 et 10, ne se font directement face. Sur le premier côté (côté avant ou extérieur de la
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on peut noter que les nervures externe'! 18 du moyeu sont alignées avec ses nervures internes 22 qui sont orientées radia-. lement entre le rebord annulaire intermédiaire 14 et la
jante interne 8. De plus, plusieurs nervures internes auxiliaires 24 s'étendent aussi radialement sur le premier côté du moyeu entre le premier rebord annulaire intermédiaire 14 et la jante interne 8. Ces nervures internes auxiliaires 24 sont positionnées de façon que l'une d'elles se trouve entre les nervures internes adjacentes 22 de chaque paire du moyeu. Grâce à cette construction nervurée, les forces compressives exercées radialement sur la jante externe 10 peuvent être transmises directement aux rebords annulaires intermédiaires
14 et 16 pour assurer un support et toute force exercée sur
le premier rebord annulaire intermédiaire 14 peut être transmise directement à la jante interne 8 pour assurer un support supplémentaire. En raison des conditions courantes de l'industrie suivant lesquelles une gorge de blocage doit être ménagée dans le côté de la bobine tour.né vers le mécanisme d'entraînement, aucune nervure interne correspondant aux nervures internes 22 et 24 du premier côté ne s'étend entre
le rebord annulaire intermédiaire 15 du second côté et la jante interne 8.
Les flasques opposés 4 et 6 sont représentés en particulier sur les figures 3A à 5. Ces flasques sont généralement des éléments annulaires discoïdaux assujettis au moyeu 2. Chaque flasque comporte deux rebords annulaires coaxiaux
se prolongeant axialement vers l'intérieur de la bobine.
Sur le flasque avant ou premier flasque 4, les rebords annulaires radialement externe et interne, sont désignés, respectivement, par les numéros de référence 26 et 28 ; sur le flasque arrière ou second flasque 6, les rebords annulaires correspondants sont désignés par les numéros de référence
30 et 32.. Les premiers rebords annulaires 26 et 28 sont insérés entre la jante externe 8 et le rebord annulaire intermédiaire 14. Comme on le voit sur les figures 1 à 3B,
le premier rebord annulaire externe 26 du flasque est en
prise avec une partie radialement interne de la jante externe
10 du moyeu et le premier rebord annulaire interne est en prise avec la partie radialement externe du rebord intermédiaire 14, comme on le verra plus bas en se référant au montage de la bobine. Egalement, les rebords annulaires 26
et 28 sont tous deux fendus pour venir à cheval sur les premières nervures externes latérales 18 du moyeu, de la
façon représentée sur la figure 6. D'une manière analogue,
le second rebord annulaire externe 30 est en prise avec la seconde partie latérale radialement interne de la jante
externe 10 du moyeu et le second rebord annulaire interne 32 est en prise avec la partie radialement externe du rebord annulaire intermédiaire 16. Les seconds rebords annulaires 30 et
32 sont également fendus pour venir à cheval sur les secondes nervures externes 20. Dans cette première forme de réalisation, des fentes alternées, ménagées dans les rebords annulaires respectifs des flasques, ne sont que légèrement plus large
que l'épaisseur des nervures externes 18 et 20 du moyeu, de sorte que le faible écartement des surfaces des fentes et
les nervures respectives sur lesquelles elles se placent peuvent servir à positionner les flasques angulairement par rapport au moyeu. Inversement, les fentes alternées situées entre celles qui sont très rapprochées des nervures enserrées du moyeu, sont sensiblement plus larges que les nervures externes enserrées du moyeu, comme on le voit sur la figure 6. Ces fentes alternées plus larges n'opposent donc sensiblement aucune limitation lors du positionnement angulaire des flasques par rapport au moyeu et aident à' éviter un contact gênant entre les fentes des flasques et les nervures du moyeu comme cela pourrait se produire par suite de l'accumulation des tolérances au cours du moulage.
Il est à remarquer sur le dessin que les nervures adjacentes des flasques situés entre les nervures externes circonférentiellement adjacentes de chaque paire du moyeu sont plus rapprochées circonférentiellement
que les nervures externes des paires adjacentes du moyeu,
de sorte que les paires-adjacentes des nervures des flasques sont circonférentiellement espacées des nervures externes adjacentes respectives du moyeu.
Afin de renforcer les rebords annulaires des flasques
à l'encontre d'une flexion ou déformation sous l'effet
d'une force radiale quelconque à laquelle ils sont soumis,
le premier flasque présente plusieurs nervures 34 orientées radialement entre le premier rebord annulaire externe 26 et
le premier rebord annulaire interne 28. Egalement, le second flasque 6 présente plusieurs nervures 36 orientées radialement entre les rebords annulaires 30 et 32. Grâce à la présence
de ces nervures orientées radialement 34 et 36, toute force
de déformation exercée radialement sur les rebords annulaires externes 26 et 30 peut être transmise directement aux rebords annulaires internes respectifs 28 et 32, puis supportée par le contact de ces rebords annulaires internes avec les rebords intermédiaires respectifs 14 et 16 du moyeu. Ainsi, cette structure des nervures et rebords des flasques établit un support supplémentaire pour la jante externe 10 du moyeu
à l'encontre des forces radialement compressives exercées
par la bande pendant son enroulement. Bien qu'il soit possible de prévoir un nombre commode quelconque de nervures 34 et
36, il est préférable d'en prévoir au moins un et de préférence deux entre chaque paire de fentes chevauchant les nervures
du moyeu, comme on le voit sur les figures 4 à 6. En prévoyant deux de ces nervures 34 et 36 des flasques entre chaque paire de fentes chevauchant les nervures des moyeux, la combinaison des deux nervures des flasques et des parties des rebords annulaires interne et externe avec lesquels elles sont en prise (et avec lesquel elles sont de préférence coulées) forme une section en caisson pour transférer toute force radialement compressive entre les rebords annulaires interne et externe des flasques, de façon que ces rebords puissent
se supporter mutuellement.
Afin d'assurer un support supplémentaire pour la jante externe 10 du moyeu à l'encontre d'une flexion radiale, les flasques respectifs 4 et 6 présentent chacun une gorge circu-
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mativement une largeur correspondant à l'épaisseur de la
jante externe 10 et sont situées dans la surface axialement interne du flasque, immédiatement à l'extérieur dans le sens radial, par rapport aux rebords annulaires externes respectifs
26 et 30 du flasque. Comme on le voit sur la figure 38, le bord axialement externe de la jante externe 10 du moyeu se loge dans ces gorges 38 et 40 lorsque les flasques 4 et 6 sont montés sur le moyeu.
Bien qu'il soit possible d'avoir recours à tout procédé approprié, tel qu'une fixation par adhésif ou par poinçonnage pour assujettir les flasques 4 et 6 au moyeu 2,
il est préférable de fixer les flasques au moyeu par soudage par ultra-sons. Il est en outre préférable que ces soudures s'appliquent aux zones de contact entre les flasques 4 et 6 et les extrémités axiales respectives des nervures externes 18
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axialement internes des rebords annulaires 26, 28, 30 et 32 des flasques et le moyeu, comme on le voit sur la figure 3B. Pour réaliser les soudures entre les rebords annulaires 26 et 28 du premier flasque et le moyeu, on utilise des concentrateurs annulaires
42 et 44 d'énergie ultra-sonore formés respectivement sur
la partie radialement interne de la jante externe 10 et la partie radialement externe du rebord annulaire intermédiaire
14 du moyeu, tous deux à proximité de l'âme 12 orientée radialement. Egalement, pour réaliser les soudures entre les rebords annulaires 30 et 32 du second flasque et le .moyeu,
il est prévu des concentrateurs annulaires 46 et 48 de l'énergie ultra-sonore sur le second côté du moyeu, qui se prolongent respectivement à partir de la partie radialement interne de la jante externe 10 et la partie radialement externe du rebord annulaire intermédiaire 16 du moyeu, ces deux concentrateurs d'énergie se trouvant à proximité de l'âme 12 du moyeu. Avant le montage et ce soudage par ultra-sons, les parties axialement internes des rebords annulaires 26, 28,
30 et 32 des flasques sont généralement équarries, comme on
le voit sur la figure 3A. Toutefois, pendant l'opération de soudage par ultra-sons, ces parties équarries sont légèrement fondues pour former une liaison entre les rebords annulaires
26, 28, 30 et 32 et les.concentrateurs d'énergie correspondants
42, 44, 46 et 48, comme on le voit sur la figure 3B. Lors de l'opération de soudage, lorsque les flasques 4 et 6 sont poussés vers l'intérieur au contact du moyeu 2, les parties axialement externes des nervures externes 18 et 20 du moyeu viennent également en prise avec des parties des surfaces axialement internes 50 et 52 des flasques 4 et 6.
Pour assurer une liaison encore plus forte entre le moyeu 2 et les flasques 4 et 6, ces derniers continuent à être sollicités vers l'intérieur pendant l'application de l'énergie ultrasonore à l'ensemble, même après la mise en contact des parties axialement externes des nervures 18 et 20 avec la surface interne 50 des flasques. Ainsi, ces nervures externes orientées radialement 18 et 20 du moyeu sont poussées dans les flasques
4 et 6 respectivement pour former des soudures supplémentaires orientées radialement entre le moyeu et les flasques. L'opé-ration de soudage, lorsque les flasques sont poussés axialement vers l'intérieur, est interrompue lorsque lesdits flasques 4 et 6 sont à des distances prédéterminées du centre axial du moyeu. De préférence, les fentes ou encoches circulaires 38 ou 40 des flasques sont dimensionnées de façon
à assurer un léger jeu pour la réception de la jante externe
10 du moyeu, sans imposer de contrainte gênante.
D'après la description ci-dessus du mode de construction et d'assemblage, il ressort que, lors du montage
et du soudage des flasques 4 et sur le moyeu.2, l'engagement de la jante externe 10 du moyeu dans les encoches 38 et 40 des flasques et le contact entre les rebords annulaires 26,
28, 30 et 32 des flasques et la jante 10 du moyeu d'une part et les rebords annulaires intermédiaires 14 et 16 d'autre part, confèrent au moyeu et en particulier à la jante externe
10 un support supplémentaire à l'encontre d'une déformation par compression. Grâce à cette construction, toute déformation de la jaiite externe 10 du moyeu sous l'effet d'une force compressive radiale exigerait une déformation correspondante des rebords annulaires adjacents 26 et 30 des flasques.
Ces rebords annulaires 28 et 30 sont supportés à l'encontre d'une déformation sous l'effet d'une force compressive radiale par les nervures 34 et 36 des flasques qui transfèrent l'effort aux rebords annulaires internes 28 et 32 des flasques et de là aux rebords annulaires intermédiaires 14 et
16 du moyeu. Ainsi, toute force compressive radiale exercée sur la jante externe 10 du moyeu est répartie directement
sur les flasques et leurs rebords annulaires, ainsi que sur-les rebords annulaires du moyeu pour assurer un support.
L'autre forme de réalisation préférée de l'invention est représentée sur les figures 7 à 9 et est sensiblement analogue à celle décrite ci-dessus. A cause de cette similitude, les mêmes éléments de cette seconde forme de réalisation sont désignés par les mêmes numéros de référence
que la première forme dé réalisation, mais auxquels on a ajouté 100, c'est-à-dire que le moyeu 102 de la seconde forme de réalisation correspond au moyeu 2 de la première. La principale différence entre cette seconde forme de réalisation
et la première réside dans le fait que toutes les fentes ou encoches des rebords annulaires des flasques qui sont destinées à chevaucher les nervures externes 118 du moyeu ont généralement une même largeur, chacune de ces encoches ayant une largeur qui ne dépasse que légèrement l'épaisseur de la nervure du moyeu qu'elle chevauche. Ainsi, avec cette forme de réalisation, il existe généralement un même espacement entre chacune des nervures 118 et les bords des encoches des rebords annulaires du moyeu. Bien que cette seconde forme de réalisation assure un alignement virtuellement plus précis entre les flasques et le moyeu, elle a également l'inconvénient d'une accumulation des tolérances qui pourrait se traduire par un contact gênant entre certaines des nervures 18
du moyeu et les encoches correspondantes des rebords annulaires des flasques qui les chevauchent, en rendant ainsi l'assemblage un peu moins commode.
Il va de soi que la bobine décrite peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Bobine pour bande magnétique d'enregistrement, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyeu comportant des jantes coaxiales interne et externe orientées axialement,
qui sont réunies par une âme radiale, et un rebord annulaire intermédiaire coaxial de chaque côté de l'âme, qui se prolonge axialement vers l'extérieur de cette dernière ; deux flasques opposés assujettis au moyeu et se prolongeant radialement vers l'extérieur de celui-ci, un premier flasque étant placé sur un premier côté axial du moyeu et un second flasque sur le second côté axial opposé du moyeu, chaque flasque comportant deux rebords annulaires coaxiaux se prolongeant axialement vers l'intérieur, le rebord annulaire radialement externe de chaque flasque s'appuyant contre la partie correspondante radialement interne de la jante externe et le rebord annulaire radialement interne de chaque flasque s'appuyant contre la partie radialement externe du rebord annulaire intermédiaire correspondant, de sorte que les flasques et leurs rebords annulaires peuvent servir à
la fois à supporter la jante externe du moyeu à l'encontre d'une flexion radialement vers l'intérieur et à transférer aux rebords annulaires intermédiaires du moyeu, une partie des forces déformantes exercées radialement vers l'intérieur sur la jante externe dudit moyeu pour la supporter.