Brevet FR2035120A1 — publié le 19701218

i. 2035120 La présente invention concerne d'une façon générale les machines à imprimer et, plus particulièrement, une machine à imprimer comportant un organe tournant à grande vitesse, formant masselotte d'inertie et mettant en action le marteau de la machi-5 ne lorsqu'une certaine corrélation en position s'est établie entre le support de caractères et le rouleau d'impression de la machine.' Dans les machines à imprimer de conception antérieure, le mécanisme d'impression est actionné par des ressorts, par des so-lénoïdes ou par d'autres éléments similaires qui, en général, ef-10 fectuent leurs mouvements à partir d'une position d'attente et sont actionnés ou mis sous tension en vue de leur faire impartir au marteau une énergie mécanique. Ces machines, bien que donnant satisfaction aux faibles vitesses d'impression, ne donnent pas satisfaction aux grandes vitesses car elles n'agissent pas avec la 15 précision nécessaire, le retour de leur marteau sur sa position d'attente n'est pas suffisamment rapide et elles se caractérisent en général par le fait que l'inertie de leur mécanisme de frappe s'oppose à la mise en action du marteau sur sa course de frappe. Par suite, l'un des objets de la présente invention est la 20 réalisation d'un mécanisme perfectionné de production d'énergie dynamique utilisable sur une machine à imprimer des caractères. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mécanisme perfectionné générateur d'énergie, utilisable dans une machine,à imprimer des caractères et qui ne comporte ni ressort 25 ni solénoïde pour la transmission de cette énergie au marteau de la machine à imprimer. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mécanisme perfectionné utilisable pour l'impression de caractères et comprenant un élément tournant et à forte inertie qui fournit 30 l'énergie nécessaire au marteau d'impression lorsqu'une opération d'impression d'un caractère doit s'effectuer. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mécanisme perfectionné, agissant par impulsions, commandant les mouvements d'un marteau d'impression et caractérisé en ce que les 35 mouvements de retour de ce marteau après chaque opération d'impression s'effectuent rapidement. Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mécanisme perfectionné actionnant un marteau d'impression et caractérisé par sa capacité de fonctionnement à grande vitesse. 40 Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mé 70 10074 2. 2035120 canisme à inertie perfectionné, qui applique des impulsions d'énergie sur un marteau d'impression et caractérisé par son extrême précision dans les opérations d'impression effectuées à grandes vitesses. 5 Un autre objet de l'invention est la réalisation d'un mé- . canisme perfectionné commandant les mouvements d'un marteau d'impression, de fabrication peu coûteuse, de montage simple et de fonctionnement précis. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présen-10 te invention ressortiront de la description qui va suivre, description faite à titre purement explicatif et nullement limitatif et avec référence aux dessins joints dans lesquels : La figure 1 est une vue en plan d'une machine à imprimer des caractères comportant les particularités caractéristiques de -15 l'invention ; La figure 2 est une vue de prpfil de la machine de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en perspective illustrant certains des principes de l'invention et sur laquelle a été représentée 20 schématiquement une partie du circuit;;de commande de la machine ; La figure 4 est une coupe verticale transversale faite dans le cylindre d'impression de la machine suivant un plan perpendiculaire à l'arbre principal du mécanisme d'impression et montrant en particulier la roue dentée formant masselotte d'inertie 25 et les détails de sa commande ; La figure 5 est une coupe horizontale montrant les détails d'un mode de réalisation préféré de la transmission de mouvement à angle droit qui imprime ses mouvements au plateau porte-caractères de la machine ; et 30 La figure 6 est un graphique montrant les variations de la vitesse de rotation du plateau porte-caractères au cours d'un cycle d'impression typique. Les figures des dessins joints représentent une machine 10 imprimant des caractères et conforme à la présente invention. Ain-35 si qu'on le voit plus particulièrement sur les figures 1 et 2 des dessins joints, cette machine 10 est du type classique qui comprend un rouleau d'impression 12 qui tourne ligne par ligne sous l'action d'un moteur 14 à rotations élémentaires intermittentes auquel il est relié par une courroie 16. Cette courroie 16 passe 40 sur une première poulie 18 fixée sur l'axe du moteur et sur une 70 10074 3. 2035120 deuxième poulie 20 fixée sur l'axe du rouleau d'impression. Le moteur 14 est du type à mouvement de rotation pas-à-pas dont les rotations élémentaires s'effectuent en réponse à la réception d'impulsions dont la position dans le temps sera décrite plus en dé-5 tail par la suite avec référence à la figure 6. Le papier qui doit recevoir l'impression, et qui provient d'un caisson d'alimentation 24 contenant une pluralité de feuilles de papier continues 26, passe sur un premier rouleau de guidage 28, sur un deuxième 30 puis sur l'avant du rouleau d'impression 12. Ainsi,' l'envoi d'im-10 pulsions successives sur le moteur 14 à mouvement de pas-à-pas a pour résultat de -faire avancer le papier dans la machine suivant une série de mouvements élémentaires correspondant chacun à un interligne . Les mouvements horizontaux relatifs entre le mécanisme 15 d'impression, qui sera décrit plus loin avec référence aux figures 3 et 5, et le papier appliqué sur le rouleau d'impression s'effectuent sous l'action d'un mécanisme d'espacement horizontal 34 qui comprend un moteur d'espacement horizontal 36 à mouvement de pas-à-pas, une courroie 38 entraînée par ce moteur 36 et un mécanisme 20 de transmission (non représenté) qui agit sur un mécanisme d'impression 40 comportant un plateau porte-caractères. Le moteur 36 reçoit des impulsions électriques successives à chaque opération individuelle d'impression ou d'espacement horizontal et fait avancer le mécanisme d'impression 40 par rapport au rouleau d'impres-25 sion 12 d'un mouvement de pas-à-pas. Il doit être bien entendu que le mécanisme qui vient d'être décrit n'est qu'un exemple de mécanisme d'impression possible et que d'autres pourraient être utilisés, semblables, par exemple, à ceux qui équipent les machines dans lesquelles un mécanisme fait déplacer le rouleau d'impression 30 par rapport au mécanisme d'impression. Les mouvements de ce mécanisme peuvent être commandés soit par un clavier 46, soit par des signaux électriques fournis par un circuit d'entrée (non représenté) incorporé à la machine 10. Cette machine est montée sur une colonne 48 supportée par une pluralité de pieds 51. 35 La figure 3 représente schématiquement en perspective et en écartelë le mécanisme conforme à l'invention qui commande les mouvements du marteau d'impression. Ce mécanisme d'impression 40 comprend un plateau d'impression 50 qui forme une pluralité de doigts 52 distincts les uns des autres et qui entourent radialement le 40 moyeu de ce plateau, chacun de ces doigts portant sur son extrémité 70 10074 4. 2035120 extérieure l'un des caractères à imprimer, lesquels sont tous placés sur une même circonférence. Un marteau 56 est monté à proximité du plateau 50 sur une position telle qu'il peut venir frapper les extrémités extérieur 5 res des doigts 52, et est actionné par un dispositif de commande qui signale que le doigt porte-caractère 52 choisi se trouve en position correcte d'impression face au marteau, ou se trouvera sur cette position correcte lorsque le marteau frappera le plateau 50. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mar-10 teau est actionné par un mécanisme à inertie 60 monté sur un arbre 62 mis en rotation par un moteur à induction 64 par l'intermédiaire d'un embrayage 66. Le moteur 64 tourne constamment dans le sens indiqué par la flèche dessinée sur sa poulie 68 et est accouplé à l'embrayage 66 par cette poulie 68 ; une courroie 70 et une deu-15 xième poulie 72. De préférence, l'embrayage 66 est du type à particules magnétiques et dont la mise sous tension accouple le moteur 64 et l'arbre 62 lorsque le mécanisme d'impression n'est pas en cours d'exécution d'une opération d'impression. Lorsque le caractère à imprimer a été sélectionné, l'embrayage 66 est mis hors 20 tension, ce qui a pour effet de découpler du moteur l'arbre 62, et un frein 76 est simultanément mis sous tension et arrête la rotation de l'arbre 62 à l'instant approprié. L'énergie qui actionnera le marteau 56 et qui assure la rotation du plateau 50 est fournie par l'arbre 62 par l'intermédiaire du mécanisme à inertie 60 25 pendant les temps qui s'écoulent entre deux opérations d'impression proprement dites successives. Le mécanisme à inertie 60 comprend une première roue dentée 78 montée directement sur l'arbre 62 et mise en rotation par celui-ci dans le sens indiqué par la flèche, et cette roue dentée 30 78 engrène avec une roue dentée satellite 80 formant masselotte d'inertie et tournant dans le sens indiqué. Cette roue dentée satellite 80 est directement accouplée au marteau par l'intermédiaire d'un axe 84, de sorte que l'inertie de rotation de la roue denté 80 par rapport à la roue dentée 78 est transmise sous forme 35 d'un couple au marteau 56 au début de chaque opération d'impression. Le marteau 56 est monté sur l'arbre 62 de façon à pouvoir pivoter sur celui-ci, ce qui lui permet d'effectuer un pivotement angulaire par rapport à cet arbre au cours des opérations d'impression de chacun des cycles opératoires de la machine. , 40 Le plateau 50 est mis en rotation par un renvoi d'angle 70 10074 5. 2035120 comprenant un premier pignon conique 86 solidaire en rotation de 1*arbre 62 et un deuxième pignon conique 88 solidaire du plateau 50. La rotation de l'arbre 62 est ainsi transmise au plateau 50 par le renvoi d'angle constitué par les pignons coniques 86 et 88, 5 et ce plateau tourne en synchronisme avec l'arbre 62. La position angulaire du plateau 50 par rapport à une position fixe de référence est perçue par un élément sensoriel 90 qui peut être de tout type approprié. Par exemple, un aimant peut être placé de façon à percevoir le passage des doigts 52 face à 10 l'élément sensoriel 90 et fournir.ainsi une série d'impulsions é-lectriques dont le nombre correspond à celui des doigts qui ont défilé devant l'élément 90. Ces impulsions sont envoyées dans un circuit comparateur 94 qui compare leur nombre, lequel indique la position du moment du caractère sélectionné par rapport à ladite 15 position fixe de référence du plateau, avec le nombre d'impulsions correspondant au caractère sélectionné et qui lui est fourni par un conducteur d'entrée 96. Le circuit comparateur 94 reçoit d'autre part un signal "impression possible" par un deuxième conducteur d'entrée 98. Lorsque le nombre des caractères dont le passa-20 ge a été perçu coïncide avec celui qui correspond au caractère sélectionné, le circuit comparateur émet sur un conducteur de sortie 100 un signal qui provoque la coupure de la tension sur l'embrayage 66 et la mise sous tension du frein 76 par l'intermédiaire respectivement de conducteurs 102 et 104. 25 Le signal émis par le circuit comparateur est aussi envoyé dans un circuit chronométrique 110 par un conducteur 112, ce circuit chronométrique émettant des impulsions qui provoquent par l'intermédiaire d'un conducteur 114 les mouvements de rotation pas-à-pas du moteur d'avancement des caractères. 30 La figure 5 montre d'autres détails du mécanisme de l'in vention. Ainsi qu'il a été indiqué avec référence à la figure 3, l'arbre 62 entraîne directement en rotation la roue dentée 78, laquelle met elle-même en rotation la roue dentée satellite 80 qui est directement accouplée au marteau 56 par l'axe 84. Ce marteau 35 est agencé de façon à venir frapper un bossage 120 porteur d'un caractère en relief et placé entre l'extrémité frappée de chaque doigt du plateau 50 et le papier appliqué sur le cylindre d'impression 12. Un élément 122, ayant une élasticité appropriée et placé entre un téton 124 porté par le marteau et un support 126, forme 40 un coussin qui compense les différences d'épaisseur des papiers 70 10074 6. 2035120 présentés à l'impression. De la'sorte, la force de frappe du marteau contre ce papier est compensée et demeure constante quel que soit le nombre de feuilles de papier appliquées contre le rouleau d'impression 12. 5 D'autre part, il est prévu sur l'arrière du marteau 56 une vis 128 qui permet de régler la position d'attente prise par le marteau pendant les temps du cycle d'impression extérieurs à l'opération d'impression proprement dite. On remarquera que, les sens de rotation étant ceux indiqués sur les figures 3 et 4, la roue 10 dentée satellite tend constamment à tirer le marteau 56 dans le sens qui l'éloigné du papier et du cylindre d'impression 12. Lorsque l'arbre 62 cesse de tourner, l'inertie du satellite 80 due à sa rotation dans le sens indiqué se transforme en un moment qui s'applique sur le marteau 56, le fait pivoter autour de l'arbre 62 15 et le projette de façon qu'il vienne frapper le plateau 50. Il s'ensuit que le caractère en relief porté par le bossage 120 qui se trouve en position d'impression s'imprime sur le papier appliqué contre le rouleau d'impression 12. Les figures 4 et 5 représentent plus en détail le renvoi 20 d'angle qui imprime au plateau 50 des rotations synchronisées avec celles de l'arbre 62. Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, l'arbre 62 est solidaire en rotation du pignon conique 86, lequel engrène avec le pignon conique 84. De la sorte, les mouvements de rotation de l'arbre 62 sont transmis à un axe 130 perpendiculaire 25 à cet arbre. Le pignon 84 forme un moyeu sur lequel est fixé le plateau 50 par l'intermédiaire d'un disque de support 132. Ce disque 132 et le plateau 50 tournent avec le pignon 84, lequel tourne lui-même avec l'axe 130.. Cet axe 130 tourne dans deux roulements à billes 136 et 138 qui, outre qu'ils absorbent les pres-30 sions radiales que leur applique l'axe 130s forment butée axiale par l'intermédiaire d'une rondelle 140 montée sur l'extrémité de cet axe. La figure 5 représente en particulier le boîtier 150 dans lequel tourne 1'arbre 62. Ce boîtier comprend un carter 152 dans 35 lequel sont logés deux autres roulements à billes 154 et 156. Le carter 152 est supporté par le bâti de la machine à imprimer. Dans le mécanisme de la présente invention, le plateau por-te-caractères est entraîné en rotation par l'arbre 62 à une vitesse supérieure à celle qui permet une impression sans glissement 40 latéral. Mais, ce mécanisme subit une décélération lorsque la ten 70 10074 ?* 2035120 sion est coupée sur l'embrayage 66 et appliquée sur le frein 76, décélération qui provoque en particulier celle du plateau porte-caractères 50. D'autre part, et au cours de cette période de décélération, l'inertie emmagasinée par la roue dentée satellite 80 5 donne naissance à un moment de sens inverse appliqué sur l'axe 84 et qui projette le marteau 56 en direction du plateau porte-caractères. L'accélération du, mécanisme qui suit cette décélération provoque un mouvement de retrait du marteau qui l'éloigné du plateau porte-caractères. 10 La figure 6 est un graphique qui donne une courbe typique des variations en fonction.du temps T (en abscisses) de la vitesse de rotation tr/mn (en ordonnées) du mécanisme de l'invention, et, particulièrement, de celle du plateau 50. Sur ce graphique on voit que, au cours des temps d'attente C de chaque cycle d'impres-15 sion, la vitesse g du plateau porte-caractères est supérieure à celle qui permet une impression sans glissement latéral. Lorsque le frein est mis en action b et que le courant est simultanément coupé sur l'embrayage, le mécanisme, après un temps de retard e prédéterminé, subit une décélération qui ramène sa vitesse de ro-20 tation au-dessous de celle qui permet une impression correcte. A ce moment, le marteau frappe le plateau porte-caractères à l'instant d'impression h indiqué sur la figure 6, ce qui provoque l'impression du caractère sélectionné sur le papier appliqué contre le rouleau d'impression 12. Le graphique de la figure 6 montre 25 aussi l'une des impulsions j fournies par le circuit chronométrique multivibrateur qui est mis en action au début a de chaque cycle d'impression. A l'instant auquel se produit chaque impression, ce circuit multivibrateur provoque la remise sous tension de l'embrayage et la mise hors tension du frein f, ce qui a pour effet de 30 permettre au mécéinisme d'accélérer à nouveau sa vitesse de rotation jusqu'à sa vitesse d'attente. D'autre part, le passage du bord arrière de chaque impulsion fournie par le circuit multivibrateur constitue un signal chronométrique qui fait avancer d'un pas i le mécanisme d'espacement horizontal. 35 La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à 1'homme de 1'art. 40 70 10074 8- 2035120 REVENDICATIONS 1 - Machine pour l'enregistrement de caractères, dont chaque cycle opératoire comprend un temps d'enregistrement et un temps d'attente, et comportant un mécanisme d'enregistrement des 5 caractères et un dispositif qui emmagasine de l'énergie et qui applique l'énergie qu'il a emmagasinée sur le mécanisme d'enregistrement au cours du temps d'enregistrement du cycle opératoire de la machine ; cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen qui emmagasine de l'inertie de rotation et qui est 10 accouplé au mécanisme d'enregistrement, un moyen moteur accouplé au dispositif qui emmagasine de l'inertie et qui met celui-ci en rotation au cours du temps d'attente du cycle opératoire de la machine, et un moyen de transmission qui applique l'énergie d'inertie de rotation emmagasinée sur le mécanisme d'enregistrement pen-15 dant le temps d'impression du cycle opératoire de la machine. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme d'enregistrement des caractères est un mécanisme d'impression dont le cycle opératoire comprend un temps d'impression et un temps d'attente et qui comporte un marteau. 20 3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de transmission est constitué par un élément tournant mis en rotation par le moyen moteur, cet élément tournant étant accouplé avec le moyen qui emmagasine de l'inertie de façon à l'entraîner en rotation au moins pendant le temps d'attente du cycle 25 opératoire de la machine. 4 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen moteur comprend un moteur rotatif, ce moteur tournant à la fois pendant le temps d'enregistrement et pendant le temps d'attente de chaque cycle opératoire de la machine. 30 5 - Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen qui emmagasine de l'inertie est constitué par une première roue dentée et l'élément tournant est constitué par une deuxième roue dentée engrenant avec la première. 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce 35 que le moyen moteur comprend un moteur rotatif, ce moteur tournant à la fois pendant le temps d'enregistrement et pendant le temps d'attente de chaque cycle opératoire de la machine. 7 - Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen moteur comprend un arbre dont ladite deuxième roue MO dentée est solidaire en rotation, le moteur étant accouplé avec 70 10074 9. 2035120 cet arbre par l'intermédiaire d'un embrayage. 8 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de transmission de l'énergie comprend un frein qui agit sur ledit arbre, ce frein étant mis en action et l'embrayage 5 étant dégagé pendant le temps d'impression de chaque cycle opératoire de la machine. 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que là deuxième roue dentée subit au cours de chaque temps d'impression une décélération sous l'action du frein, ét la première 10 roue dentée roule sur la périphérie de la deuxième, ce qui a pour effet de faire parcourir à l'axe de rotation de la première roue dentée un arc circulaire centré sur l'axe de rotation de la deuxième roue dentée et dans un premier sens qui fait avancer le mécanisme d'impression. 15 10 - Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que la rotation de la deuxième roue dentée est accélérée par -ledit moteur à la fin du temps d'impression de chaque cycle opératoire de la machine, et la première roue dentée roule sur la périphérie de la deuxième, ce qui a pour effet de faire tourner l'a- 20 xe de la deuxième roue dentée en sens opposé du premier précité et de faire rétracter le mécanisme d'impression.