Brevet FR2675738A1 — publié le 19921030

La présente invention concerne une tête d'impression matricielle à aiguilles du type à armature battante, com- portant une culasse d'aimant associée à chaque aiguille d'impression dans un carter, une bobine électromagnétique agencée sur une branche de la culasse d'aimant, et une armature servant a l'entraînement des aiguilles d'impression et fermant le circuit magnétique. De telles têtes d'impression matricielles à aiguilles servent à l'impression rapide de grandes quantités de données dans des imprimantes d'ordinateurs Le système des circuits magnétiques détermine l'énergie transférée qui est nécessaire pour l'impression au moyen des aiguilles d'im- pression sur un ou plusieurs supports d'enregistrement agencés l'un au-dessus de l'autre. Dans les têtes d'impression matricielles à aiguilles du type à armature battante, la fréquence de fonctionnement est déterminée par la masse, le moment d'inertie, c'est-à-dire également par la forme de l'armature on s'est efforcé de maintenir aussi petite que possible la masse en mouvement de l'armature L'augmentation de la fréquence d'impression correspond en conséquence à la diminution de la masse de l'armature Cependant, une diminution de l'épaisseur de l'armature est nuisible au comportement en vibratoire et à la résistance mécanique prévue Néanmoins, on s'efforce d'obtenir une épaisseur la plus faible possible de l'arma- ture Une faible épaisseur de l'armature influence néga- tivement le circuit magnétique dans l'armature entre les deux branches de la culasse d'aimant Comme le circuit magnétique de l'armature possede une puissance magnétique maximale entre les deux branches de la culasse d'aimant, la section transversale d'armature agit là de façon limitative. Cet étranglement limite la densité de flux dans la partie radialement externe de l'armature et, ainsi, également la force magnétique créée à cet endroit. Comme cependant les sections transversales de l'armature et des branches de la culasse d'aimant ne peuvent pas être 5 maintenues identiques à cause de l'épaisseur la plus faible possible de l'armature, il existe toujours des densités de flux différentes des lignes magnétiques. En conséquence, l'invention a pour objet d'engendrer une force magnétique élevée pour une masse la plus faible10 possible de l'armature et, ainsi, une épaisseur la plus faible possible de celle- ci. A cet effet, la tête d'impression matricielle à aiguilles, du type indiqué ci-dessus, est remarquable, selon l'inven- tion, en ce qu'un second circuit magnétique supplémentaire,15 monté en parallèle, est prévu avec le premier circuit magnétique s'étendant sur la culasse d'aimant et l'armature, et en ce que le second circuit magnétique s'étend sur une branche de la culasse d'aimant, l'armature, une autre résistance magnétique et à nouveau dans l'armature et à travers l'autre branche de la culasse d'aimant Grâce à cette autre résistance montée en parallèle, la force magné- tique est augmentée, du fait que l'étranglement est diminué. Avantageusement, on obtient, en cet endroit, auquel se crée la force d'accélération, une densité de flux plus élevée et,25 ainsi, une force plus importante Un autre avantage consiste en ce que la section transversale la plus faible possible ou l'épaisseur la plus faible possible de l'armature peut être utilisée, de sorte qu'une augmentation de la masse en mouvement est également évitée. Avantageusement, à distance de l'armature, est prévue une plaque magnétiquement conductrice, qui est agencée dans la zone sur le côté éloigné de la culasse d'aimant L'avantage consiste en ce que cette plaque est fixe et ne doit pas être déplacée comme l'armature Cette caractéristique est déci- sive du fait que, pour des systèmes rapides (fréquences de fonctionnement élevées), des forces magnétiques importantes, pour une petite masse déplacée, sont nécessaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, la zone, dans laquelle est agencée la résistance magnétique, enferme au moins l'espace entre les deux branches de la culasse d'aimant On évite ainsi, avantageusement, des pertes et, pour une puissance correspondante, on obtient une densité de flux élevée des lignes de champ magnétiques. De préférence, la résistance magnétique est constituée d'un anneau continu ou de segments individuels, et est fixée dans une partie du carter Un tel anneau peut, par exemple, être agencé, de façon suffisamment précise, dans une partie du carter guidant les aiguilles d'impression. Relativement aux tolérances à maintenir, il est par ailleurs avantageux que la distance entre la plaque magnétiquement conductrice et la face frontale des branches de la culasse d'aimant corresponde à un mouvement angulaire de l'armature. L'invention n'est pas seulement limitée à des culasses d'aimant en forme de U, mais peut être également utilisée pour des culasses d'aimant en forme de E, si l'autre résis- tance magnétique ou la plaque magnétiquement conductrice ou l'anneau est opposé aux faces frontales des branches de la culasse d'aimant. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale axiale partielle d'une tête d'impression matricielle à aiguilles. La figure 2 montre un diagramme des lignes de champ d'un système armature-culasse d'aimant à l'intérieur d'une zone limitée. La tête d'impression matricielle à aiguilles du type à armature battante présente un carter 1, dans lequel sont agencées des aiguilles d'impression 2 réparties sur la périphérie, auxquelles est associée, à chaque fois, une culasse magnétique 3 avec une bobine électromagnétique 4 agencée sur une branche 3 a de la culasse d'aimant Une10 armature 5 repose, par son tronçon radialement interne 5 a, contre un disque d'amortissement 6 agencé de façon fixe sur le carter 1, et contre une tête d'aiguilles 2 a soumise à la force d'un ressort 8 et réglable dans la direction d'im- pression 7 L'armature 5, une branche radialement interne 3 b de la culasse d'aimant et la branche radialement externe 3 a de la culasse d'aimant forment un premier circuit magnétique 9 Un second circuit magnétique 10 s'étend sur la branche radialement externe 3 a de la culasse d'aimant, l'armature 5, une autre résistance magnétique 11 et à nouveau dans l'ar- mature 5 et à travers l'autre branche 3 b de la culasse d'aimant La résistance magnétique 11 est formée par une plaque lla La plaque lia se trouve dans la zone sur le côté 12 éloigné de la culasse d'aimant Sur la figure 1, la plaque magnétiquement conductrice lia est agencée en recou- vrant la zone de la branche 3 a de la culasse d'aimant et l'espace entre les deux branches 3 a et 3 b de la culasse d'aimant. La plaque lia magnétiquement conductrice est constituée d'un anneau 11 b, qui est fixé à une partie la du carter Vers l'intérieur, l'anneau llb est fixé à la partie la du carter par un rebord de centrage périphérique 13 La distance 14 entre la plaque magnétiquement conductrice lia et la face frontale 15 des branches 3 a et 3 b de la culasse d'aimant est déterminée en concordance avec un mouvement angulaire ou l'épaisseur de l'armature 5. Comme on le voit sur la figure 2, l'autre résistance magné- tique 11 ou la plaque lla magnétiquement conductrice ou l'anneau 11 b recouvre les faces frontales 15 des branches 3 a et 3 b de la culasse d'aimant et, le cas échéant, encore d'autres branches de la culasse d'aimant. Comme on le voit de plus facilement sur la figure 2, une partie des lignes de champ magnétiques du circuit magnétique 10 traverse la plaque lia, de sorte qu'également ainsi la puissance peut être augmentée dans l'entrefer de travail. Dans les branches 3 a et 3 b de la culasse d'aimant, la densité des lignes de champ est manifestement très élevée. Un nombre déterminé de ces lignes de champ se continue dans la plaque lla A l'intérieur de la zone déterminée par un programme de calcul (cadrage externe), des lignes de champ disséminées sont également détectées En l'occurrence, il existe cependant une densité de lignes de champ très faible. REVENDICATIONS 1 Tête d'impression matricielle à aiguilles du type à armature battante, comportant une culasse d'aimant associée à chaque aiguille d'impression dans un carter, une bobine électromagnétique agencée sur une branche de la culasse d'aimant, et une armature servant à l'entraînement des aiguilles d'impression et fermant le circuit magnétique, caractérisée en ce qu'un second circuit magnétique supplé- mentaire ( 10), monté en parallèle, est prévu avec le premier circuit magnétique ( 9) s'étendant sur la culasse d'aimant10 ( 3) et l'armature ( 5), et en ce que le second circuit magnétique ( 10) s'étend sur une branche ( 3 a) de la culasse d'aimant, l'armature ( 5), une autre résistance magnétique ( 11) et à nouveau dans l'armature ( 5) et à travers l'autre branche ( 3 b) de la culasse d'aimant. 2 Tête d'impression matricielle à aiguilles selon la revendication 1, caractérisée en ce que, à distance de l'armature ( 5), est prévue une plaque (la) magnétiquement conductrice, qui est agencée dans la zone sur le côté ( 12) éloigné de la culasse20 d'aimant( 3). 3 Tête d'impression matricielle à aiguilles selon la revendication i ou la revendication 2, caractérisée en ce que la zone, dans laquelle est agencée la résistance magnétique ( 11), enferme au moins l'espace entre25 les deux branches ( 3 a,3 b) de la culasse d'aimant. 4 Tête d'impression matricielle à aiguilles selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la résistance magnétique (il) est constituée d'un anneau continu (llb) ou de segments indivi-30 duels, et est fixée dans une partie (la) du carter. Tête d'impression matricielle à aiguilles selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la distance ( 14) entre la plaque (lia) magnétiquement conductrice et la face frontale ( 15) des branches ( 3 a, 3 b) de la culasse d'aimant correspond à un mouvement angulaire de l'armature ( 5). 6 Tête d'impression matricielle à aiguilles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'autre résistance magnétique ( 11) ou la plaque ( 11 a) magnétiquement conductrice ou l'anneau ( 11 b) est opposé aux faces frontales ( 15) des branches ( 3 a,3 b) de la culasse d'aimant.