Brevet FR2693830A1 — publié le 19940121

La présente invention concerne un organe de réglage pour des sous-groupes dans des appareils de bureau. Il est connu de former, de façon répartie, un organe de réglage à partir d'un aimant permanent central comportant 5 plusieurs bobines électromagnétiques sur sa périphérie Un tel agencement nécessite cependant, à l'évidence, un espace important et ne peut pas être installé dans des appareils de bureau La miniaturisation progressive de sous-groupes, comme par exemple des têtes d'impression matricielles à10 aiguilles, empêche complètement une telle construction, qui est encore usuelle dans d'autres branches de la technique, par exemple pour des soupapes magnétiques (brevet PCT-90/16 107). L'invention a pour but de fournir un organe de réglage adapté aux courses relativement petites des organes de réglage dans des appareils de bureau, qui peut être fabriqué aux dimensions appropriées et fournit la puissance d'en- traînement nécessaire. A cet effet, l'organe de réglage pour des sous-groupes dans des appareils de bureau, dans lesquels les mouvements de réglage peuvent être effectués en direction périphérique et/ou en direction axiale, en particulier pour des têtes d'impression matricielles à aiguilles du type à armature battante, dans lequel un plan d'amortissement est réglable,25 comportant une bobine électromagnétique et des pôles magné- tiques, de même polarité ou de polarités contraires, opposés radialement à sa périphérie, est remarquable, selon l'in- vention, en ce que, sur un axe de rotation central, est fixé un aimant permanent dont la forme de base est un disque et30 dont la périphérie est polarisée périodiquement de façon alternative, en ce que l'aimant permanent est entouré par une première bague en matériau magnétique doux, sur laquelle sont formés des segments annulaires en forme de griffes, dont le nombre correspond à la moitié du nombre des pâles de l'aimant permanent, en ce que la bobine électromagnétique5 entoure la première bague en matériau magnétique doux, et en ce que la bobine électromagnétique est elle-même entourée par une seconde bague en matériau magnétique doux, à la périphérie radialement interne de laquelle sont de même formées des griffes en nombre moitié de celui des pôles de10 l'aimant permanent. Les avantages obtenus grâce à l'invention consistent en particulier en ce que les exigences pour des courses de réglage suffisamment grandes, de petites dimensions et une force d'entraînement suffisamment grande sont remplies Un15 avantage particulier consiste dans la réalisation économique qui permet l'utilisation d'un tel organe de réglage dans des appareils de bureau, de façon tout à fait sensée. Selon une autre caractéristique de l'invention, un élément est agencé sur l'axe de rotation pour transformer le mouve-20 ment rotatif en un mouvement axial Ainsi, le domaine d'utilisation dans les appareils de bureau est élargi et le problème à chaque fois posé est résolu. Par ailleurs, il est plus facile d'obtenir une fabrication économique en ce que des butées fixes s'engagent dans des évidements de l'aimant permanent, de sorte que l'angle de rotation possible est plus petit que les écartements po- laires de l'aimant permanent et, dans les deux positions d'extrémité de l'aimant permanent, les positions d'un pôle de l'aimant permanent et d'un segment annulaire sont éloi-30 gnées l'une de l'autre à égale distance Ainsi, on peut obtenir de plus des courses de déplacement déterminées de façon univoque. Pour obtenir encore une fabrication économique, l'aimant permanent et l'axe de rotation peuvent être formés en une seule pièce. Il en résulte une alternative en ce que l'aimant permanent forme les butées et les évidements sont prévus sur une partie de couvercle agencée frontalement par rapport à l'aimant permanent. Des techniques de fabrication avantageuses peuvent être utilisées dans ce cas en ce que l'aimant permanent est10 fabriqué, par un procédé de coulée par injection, en matière synthétique remplie d'un matériau magnétique dur Une telle fabrication est appropriée lorsque le nombre de pièces est élevé, comme cela est le cas dans le domaine de la techno- logie des imprimantes. Par ailleurs, on peut obtenir une simplification de la fabrication en ce que les première et seconde bagues en matériau magnétique doux sont formées de la même manière. L'actionnement de l'organe de réglage, selon d'autres mesures avantageuses, est effectué en ce que l'alimentation20 en courant de la bobine électromagnétique pour un processus de commutation est constituée de plusieurs impulsions successives pour augmenter la charge de commutation. Un élargissement des possibilités d'utilisation est obtenu en ce que l'élément pour transformer le mouvement rotatif en25 un mouvement axial est constitué d'une partie de manchon à filetage interne, la partie de manchon étant empêchée extérieurement de tourner. L'organe de réglage peut également être adapté à des cas d'utilisation spécifiques, en ce que l'axe de rotation est30 muni d'un filetage externe et peut tourner par rapport à l'aimant permanent, et être à nouveau fixé, pour définir une position initiale différente pour un mouvement axial de la partie de manchon. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe axiale d'un exemple d'utilisation d'une tête d'impression matricielle. La figure 2 est une coupe axiale d'un mécanisme de rotation à boîtier. La figure 3 est une coupe radiale conformément à la figure 2. La figure 4 montre un mécanisme pour le déplacement axial, correspondant à la figure 3, la partie centrale étant représentée de façon agrandie. La figure 5 a montre le mécanisme de rotation dans une première position de butée. La figure 5 b montre le mécanisme de rotation dans une position intermédiaire. La figure 5 c montre le mécanisme de rotation dans l'autre position de butée. Un organe de réglage est nécessaire pour des sous-groupes dans des appareils de bureau, dans lesquels des mouvements de réglage doivent être effectués en direction périphérique et/ou en direction axiale Dans des têtes d'impression matricielles à aiguilles 1 (figure 1) du type à armature battante, un boîtier 2 de guidage des aiguilles comportant un guide du ruban encreur 3 est prévu Un boîtier 4 d'entraînement des aiguilles s'y raccorde et la tête d'im- pression matricielle à aiguilles 1 dans son ensemble est fermée au moyen d'un couvercle 5 A l'intérieur du boîtier 4 d'entraînement des aiguilles, sont agencées plusieurs5 culasses d'aimant 6 (par exemple jusqu'à 24) en étant régulièrement réparties sur la périphérie Chaque culasse d'aimant 6 possède une armature battante 7 pour l'actionne- ment d'une aiguille d'impression 6 associée à chaque fois à celle-ci La course des armatures battantes 7 détermine la10 force de frappe des aiguilles d'impression 8 sur le ruban encreur et, ainsi, sur le papier à imprimer Pour l'exigence consistant à modifier la force de frappe ou la course, un disque de butée 9 est axialement réglé Une bobine d'en- traînement 10 est associée à chaque culasse d'aimant 6 Pour15 le réglage de la course, un organe de réglage 11 est égale- ment nécessaire dans ce cas, lequel est décrit ci-après en ce qui concerne son effet en général. Un tel organe de réglage 11 (figures 2 à 5 c) comporte un axe de rotation 12 qui est agencé de façon centrale et un aimant20 permanent 13 dont la forme de base est un disque, fixé sur l'axe de rotation 12 La périphérie 14 de l'aimant permanent 13 est magnétisée périodiquement de façon alternative par des pôles sud et nord, et forme ainsi les pôles 13 a de l'aimant permanent L'aimant permanent 13 est entouré par25 une première bague 15 en matériau magnétique doux, sur laquelle sont formés des segments annulaires 16 en forme de griffes Le nombre des segments annulaires 16 correspond à la moitié du nombre des pôles 13 a de l'aimant permanent Une bobine électromagnétique 17 entoure la première bague 15 en30 matériau magnétique doux et est elle-même entourée par une seconde bague 18 en matériau magnétique doux, se trouvant radialement à l'extérieur Une périphérie radialement interne 18 a forme des griffes 18 b à la façon des segments annulaires 16 Toutes les pièces sont entourées et mainte-35 nues ensemble au moyen d'un boîtier 19 de l'organe de réglage Dans ce cas, la bague 18 en matériau magnétique doux forme déjà une fermeture (figure 2). Un angle de rotation limité plus petit de l'aimant permanent 13 sert à engendrer un moment d'arrêt et un moment de démarrage plus élevé. Sur l'axe de rotation 12, peut être également agence, éventuellement, un élément 20 pour transformer un mouvement rotatif en un mouvement axial. De plus, dans l'aimant permanent 13, sont usinés ou formés des butées 21 (ou des évidements), qui s'engagent dans des évidements fixes (ou butées) (figure 3) Un angle de rota- tion possible 23 est ainsi plus petit que les écartements polaires 24 de l'aimant permanent 13 Dans les deux posi- tions d'extrémité 25 a et 25 b de l'aimant permanent 13, les positions d'un pôle 13 a de l'aimant permanent et d'un segment annulaire 16 sont éloignées l'une de l'autre à égale distance. Aussitôt qu'un courant s'écoule à travers la bobine élec- tromagnétique 17, des pôles magnétiques se forment sur les segments annulaires 16 en forme de griffes, pôles magnéti- ques qui attirent ou repoussent le pôle 13 a correspondant de l'aimant permanent et, de plus, provoquent un mouvement de rotation de l'aimant permanent 13 en même temps que l'axe de rotation 12. En renversant le courant dans la bobine électromagnétique 17, le sens de rotation de l'aimant permanent 13 est modi- fié Dans l'état non alimenté en courant, un couple agit cependant sur l'aimant permanent 13, lequel couple le déplace, de façon dépendant de sa position, sur l'un ou l'autre côté de butée Dans les positions d'extrémité 25 a, b, on obtient ainsi un moment d'arrêt L'organe de commutation (l'aimant permanent 13) est bistable. Dans les deux positions d'extrémité 25 a, 25 b, la position d'arrêt de la rotation de l'aimant permanent peut être éloignée, de façon différente, de la position des segments annulaires 16 en forme de griffes, pour conserver, dans le sens de rotation, un couple de démarrage plus élevé, la position de l'aimant permanent 13, au démarrage, étant plus éloignée de la position des segments annulaires 16 en forme de griffes ou des griffes 18 b (figures 5 a à 5 c). Les segments annulaires 16 en forme de griffes et les griffes 18 b peuvent être complétés par deux bagues symétri- ques 15 et 18 en matériau magnétique doux, qui sont montées de façon décalée d'un écartement l'une par rapport à l'au- tre. L'aimant permanent 13 et l'axe de rotation 12 peuvent être fabriqués en une seule pièce L'aimant permanent 13 peut également former les butées 22, et les évidements 21 peuvent être prévus sur une partie de couvercle 26 agencée fron- talement par rapport à l'aimant permanent 13 L'aimant permanent 13 peut être également fabriqué en une matière synthétique remplie de matériau magnétique dur, par le procédé de coulée par injection Il est également très économique de former, de la même manière, les première et seconde bagues 15 et 18, c'est-à-dire, en pratique, de ne fabriquer qu'un seul type de bague. Il est par ailleurs avantageux que l'alimentation en courant de la bobine électromagnétique 17, pour un processus de commutation, soit constituée de plusieurs impulsions suc- cessives pour augmenter la charge de commutation. L'élément 20 pour transformer le mouvement rotatif en un mouvement axial est constitué d'une partie de manchon 27 à filetage interne 28, la partie de manchon 27 formant exté- rieurement un vide 27 a dans lequel s'engage un ergot 19 a du5 boîtier 19 de l'organe de réglage, pour empêcher exté- rieurement la partie de manchon 27 de tourner. L'axe de rotation 12 est muni d'un filetage externe 29 et la partie de manchon 27 d'un filetage interne 28 L'axe de rotation 12 peut ainsi tourner par rapport à l'aimant10 permanent 13 et être à nouveau fixé, pour définir une position initiale différente pour un mouvement axial de la partie de manchon 27 Un tel cas est fourni pour l'organe de réglage selon la figure 1, o le disque de butée 9 prend une position de base modifiable. REVENDICATIONS 1 Organe de réglage pour des sous-groupes dans des appa- reils de bureau, dans lesquels les mouvements de réglage peuvent être effectués en direction périphérique et/ou en direction axiale, en particulier pour des têtes d'impression matricielles à aiguilles du type à armature battante, dans lequel un plan d'amortissement est réglable, comportant une bobine électromagnétique et des pôles magnétiques, de même polarité ou de polarités contraires, opposés radialement à sa périphérie, caractérisé en ce que, sur un axe de rotation central ( 12), est fixé un aimant permanent ( 13) dont la forme de base est un disque et dont la périphérie ( 14) est polarisée périodi- quement de façon alternative, en ce que l'aimant permanent ( 13) est entouré par une première bague ( 15) en matériau magnétique doux, sur laquelle sont formés des segments annulaires ( 16) en forme de griffes, dont le nombre corres- pond à la moitié du nombre des pôles ( 13 a) de l'aimant permanent, en ce que la bobine électromagnétique ( 17) entoure la première bague ( 15) en matériau magnétique doux, et en ce que la bobine électromagnétique ( 17) est elle-même entourée par une seconde bague ( 18) en matériau magnétique doux, à la périphérie radialement interne ( 18 a) de laquelle sont de même formées des griffes ( 18 b) en nombre moitié de celui des pôles ( 13 a) de l'aimant permanent. 2 Organe de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément ( 20) est agencé sur l'axe de rotation ( 12) pour transformer le mouvement rotatif en un mouvement axial. 3 Organe de réglage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des butées fixes ( 22) s'engagent dans des évidements ( 21) de l'aimant permanent ( 13), de sorte que l'angle de rotation possible ( 23) est plus petit que les o écartements polaires ( 24) de l'aimant permanent ( 13) et, dans les deux positions d'extrémité ( 25 a,25 b) de l'aimant permanent ( 13), les positions d'un pôle ( 13 a) de l'aimant permanent et d'un segment annulaire ( 16) sont éloignées l'une de l'autre à égale distance. 4 Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que l'aimant permanent ( 13) et l'axe de rotation ( 12) sont formés en une seule pièce. 5 Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que l'aimant permanent ( 13) forme les butées ( 22) et les évidements ( 21) sont prévus sur une partie de couvercle ( 26) agencée frontalement par rapport à l'aimant permanent ( 13). 6 Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'aimant permanent ( 13) est fabriqué, par un procédé de coulée par injection, en matière synthé- tique remplie d'un matériau magnétique dur. 7 Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que les première et seconde bagues ( 15, 18) en matériau magnétique doux sont formées de la même manière. 8 Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que l'alimentation en courant de la bobine électromagnétique ( 17) pour un processus de commutation est constituée de plusieurs impulsions successives pour aug- menter la charge de commutation. il 9 Organe de réglage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément ( 20) pour transformer le mouvement rotatif en un mouvement axial est constitué d'une partie de manchon ( 27) à filetage interne ( 28), la partie de manchon ( 27) étant empêchée extérieurement de tourner. Organe de réglage selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que l'axe de rotation ( 12) est muni d'un filetage externe ( 29) et peut tourner par rapport à l'aimant permanent ( 13), et être à nouveau fixé, pour définir une position initiale différente pour un mouvement axial de la partie de manchon ( 27).