CH642593A5

CH642593A5 - Imprimante balistique.

Info

Publication number: CH642593A5
Application number: CH380780A
Authority: CH
Inventors: Benzion Landa
Original assignee: Savin Corp
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1984-04-30
Also published as: FR2456621A1; GB2048783A; IT1141923B; FR2456621B1; CA1135993A; DE3018181A1; JPH0254229B2; IT8021472A0; JPS55152064A; GB2048783B; DE3018181C2

Description

La présente invention concerne une imprimante balistique.

On connaît déjà divers dispositifs d'impression à grande vitesse, fonctionnant par application aux supports qui doivent être imprimés de nombreux points d'une matière d'impression, ayant la configuration d'un ou plusieurs caractères qui doivent être appliqués sur le support. L'un des types les plus courants d'imprimante à grande vitesse est une imprimante matricielle ayant plusieurs fils métalliques alternatifs qui sont déplacés en direction axiale afin qu'ils frappent un ruban de carbone ou analogue placé devant une feuille de papier et forment ainsi un dessin de points sur le papier. Ces imprimantes présentent un certain nombre d'inconvénients. D'abord, les fils doivent être réarmés après chaque opération et le temps nécessaire à cet effet est du temps perdu. Ensuite, le diamètre des fils doit être petit afin que la résolution soit raisonnable, et les fils eux-mêmes doivent être supportés à proximité de la surface du papier. Des supports individuels des fils donnent à chaque fil une position X, Y fixe. Dans une telle imprimante, les points ne peuvent pas se recouvrir sans que la tête d'impression se déplace par rapport au support d'impression. Le système présente donc des restrictions quant à la qualité du caractère qui peut être produit, sans déplacement relatif. En outre, étant donné que chacun des fils individuels a son propre support, le dispositif est relativement important et coûteux.

Un autre type d'imprimante à grande vitesse connu dans la technique est l'imprimante à jets d'encre dans laquelle des jets d'une encre sont projetés sur le support d'impression. Ces imprimantes présentent aussi un certain nombre d'inconvénients. Etant donné qu'une goutte de liquide ne peut pas être projetée avec précision sur une distance appréciable, la dimension du caractère qui peut être produit est limitée. En outre, le trajet libre du jet d'encre est sensible à des courants d'air ambiants. De plus, les éclaboussures et les projections posent des problèmes. Ainsi, la qualité des caractères formés dans un tel système varie beaucoup. Un inconvénient essentiel d'une imprimante à jets d'encre est qu'elle ne permet pas la formation de copies multiples.

Pour éviter les inconvénients des systèmes connus, l'invention propose une imprimante balistique telle que définie à la revendication 1.

Dans une telle imprimante balistique, les projectiles qui ont rebondi après le choc peuvent être collectés et renvoyés vers la réserve du canon.

Le fonctionnement d'une telle imprimante ne risque pas d'être perturbé par les courants d'air ambiants et permet la frappe de plusieurs copies.

Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:

— la fig. 1 est une élévation latérale d'un mode de réalisation d'imprimante balistique à microbilles selon l'invention;

— la fig. 2 est une coupe de l'imprimante de la fig. 1, suivant la ligne 2-2;

— la fig. 3 est une élévation latérale agrandie, avec des parties en coupe et d'autres parties arrachées, de la section de projection de projectiles de l'imprimante selon l'invention;

— la fig. 4 est une élévation frontale partielle de la section de projection de l'imprimante, suivant les flèches 4 de la fig. 3, à plus grande échelle, avec des parties arrachées et avec des parties représentées en coupe;

— la fig. 5 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne

5-5 de la fig. 3, d'une partie de l'imprimante;

— la fig. 6 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne

6-6 de la fig. 3 d'une partie de l'imprimante;

— la fig. 7 est une coupe partielle à plus grande échelle, suivant la ligne 7-7 de la fig. 5;

— la fig. 8 est une coupe de l'ensemble formant le canon de l'imprimante, à échelle beaucoup plus grande;

— la fig. 9 est un schéma représentant un exemple de dispositif générateur de signaux de réaction qui peut être incorporé à l'imprimante selon l'invention, et

— la fig. 10 est un diagramme synoptique d'un exemple d'organe de commande qui peut être utilisé dans l'imprimante selon l'invention.

Comme l'indiquent les fig. 1 et 2, l'imprimante qui porte la référence générale 10 comporte des parois latérales 12 et 14, reliées à l'extrémité supérieure avant par une traverse 16 fixée aux parois par tout dispositif convenable. La section dans laquelle se trouve le papier et le ruban carboné, repérée par la référence générale 18, comporte une platine 20 fixée entre les parois latérales 12 et 14 par tout dispositif convenable et formé de toute matière convenable, par exemple de Plexiglas, qui est une résine acrylique de Rohm and Haas Co., Philadelphie, Pennsylvanie. Un rouleau débiteur 22 est porté par un arbre 24 dont les extrémités se logent dans des fentes 26 et 26a formées dans les parois 12 et 14 respectivement. Du papier 28 est destiné à être tiré du rouleau débiteur 22 d'une manière décrite dans la suite.

Un moteur 30 est destiné à être alimenté périodiquement afin qu'il fasse tourner son arbre 32 qui porte un pignon 34 qui est en prise avec un pignon 36 qui entraîne un arbre 38 porté par la paroi 12. L'arbre 38 porte un second pignon 40 qui entraîne un pignon 42 porté par un arbre 44 qui peut coulisser dans des fentes 46 et 46a formées dans les parties supérieures des parois 12 et 14. L'arbre 44 porte le rouleau 48 d'avance sur lequel passe le papier 28 provenant du rouleau 22. Un rouleau presseur 50 a un arbre 52 dont les extrémités sont disposées dans les fentes 46 et 46a. Un ou plusieurs ressorts 54, portés par les parois 12 et 14, prennent appui sur les extrémités de l'arbre 52 et repoussent le rouleau presseur 50 vers le rouleau 48 d'avance de papier afin que ce dernier soit serré entre le rouleau presseur et le rouleau d'avance.

Un support 56 est disposé transversalement à l'ensemble ou section 18 et dépasse d'une certaine distance de chaque paroi latérale 12 et 14. La partie du support 56 qui dépasse latéralement à l'extérieur de la paroi 14 porte une broche 58 qui supporte un rouleau débiteur de ruban carboné de tout type convenable connu dans la technique. Le ruban 60 passe sur la platine 20, devant le papier 28, et rejoint la broche 62 du rouleau récepteur.

Le pignon 34, porté par l'arbre 32 du moteur 30, entraîne aussi un pignon 64 porté par un arbre 66 supporté par la paroi 12. Une vis 68 d'engrenage, montée sur l'arbre 66, entraîne une roue tangente 70 montée sur un arbre 72 qui est supporté par un dispositif convenable qui permet sa rotation sur le support 56. L'arbre 72 porte une poulie 74 reliée par une courroie 78 à une poulie 76 portée par un arbre 80 destiné à entraîner la broche 62.

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La structure qu'on vient de décrire permet de comprendre facilement que le moteur 30 peut être alimenté à volonté afin qu'il fasse avancer le papier 28 et le ruban 60 dans une position dans laquelle une nouvelle surface de papier et une nouvelle surface de ruban se trouvent au-dessus de la région d'impression formée sur la face de la platine 20, lorsque chaque partie prédéterminée d'une opération d'impression a été terminée.

L'imprimante balistique 10 selon l'invention comporte une section de projection de projectiles portant la référence générale 82, vers laquelle des billes sont transmises de la manière décrite dans la suite, par un dispositif de renvoi de billes qui porte la référence générale 84. Les billes sont projetées par l'ensemble 82 vers la platine 20 suivant des trajets tels que ceux qu'on a représentés en traits mixtes sur la fig. 1. Les billes qui rebondissent sur la partie du ruban 60 placée sur la platine sont collectées entre un guide inférieur 86 et un guide supérieur 88 et se dirigent vers une région placée à l'extrémité inférieure du dispositif 84 et qui est délimitée par une plaque 90 de guidage et par la face supérieure d'une traverse 92 fixée entre les parois 12 et 14 de toute manière convenable, par exemple par des vis 94 ou analogue.

Comme indiqué sur les fig. 3 et 4, l'ensemble 96 formant le canon est destiné à diriger les projectiles tels que des billes vers la surface 98 de la platine 20 qui est placée derrière le papier 28. Il faut noter que la surface 98 n'est pas plate mais a une courbure de très grand rayon, si bien que le papier est au contact de la surface sur toute la hauteur de la partie de la platine qui est utilisée au cours de l'opération d'impression. Comme indiqué précédemment, le Plexiglas est un type de matière qui convient pour la formation de la platine 20. Ainsi, celle-ci doit être suffisamment dure pour qu'elle joue le rôle d'une enclume et cependant suffisamment molle pour que le choc des billes sur elle ne provoque pas la détérioration de la surface ou la formation d'éclats. Bien qu'un grand nombre de matières convienne à la formation de la platine, on constate que le Plexiglas est particulièrement approprié à cet effet.

L'ensemble 96 comprenant le canon peut être par exemple disposé dans un boîtier portant la référence générale 100 et ayant une partie supérieure 102, un fond 104 et des parois latérales 106 et 108. Un anneau 110 de cardan est porté par deux pivots axialement alignés 112 et 114 portés eux-mêmes par les parois latérales 106 et 108. Ces pivots 112 et 114 supportent l'ensemble 96 afin qu'il puisse se déplacer autour d'un axe qui se trouve dans un plan sensiblement parallèle au plan du papier 28 et qu'on peut appeler par exemple axeX.

L'anneau 110 porte deux pivots alignés axialement 116 et 118 qui supportent l'ensemble 96 afin qu'il puisse tourner autour d'un axe qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe des pivots 112 et 114 et qu'on peut appeler axe Y.

L'imprimante balistique selon l'invention comporte un système de commande de déviation portant la référence générale 122 et destiné à faire pivoter le canon autour de l'axe X, et un ensemble de commande de déviation Y, portant la référence générale 120 et destiné à faire pivoter le canon autour de l'axe Y. Comme ces deux ensembles de commande ont pratiquement la même construction, on n'en décrit qu'un en détail. L'ensemble de commande de déviation X 122, par exemple, comporte un noyau 124 de fer de forme générale cylindrique et destiné à se déplacer suivant un axe qui est sensiblement parallèle à l'axe Y de l'ensemble. Le noyau 124 porte une tige 126 qui a une tête 128 destinée à coopérer avec une surface 130 de came du canon, à un emplacement qui se trouve en avant des pivots 116 et 118 d'axe Y, si bien que le canon 96 se déplace autour de l'axe X des pivots 112 et 114. De manière analogue, l'ensemble 120 de commande de déviation Y comporte une tête 128a destinée à coopérer avec la surface 130, à un emplacement qui se trouve en avant des pivots 112 et 114 d'axe X, si bien que le canon 96 pivote autour de l'axe Y défini par les pivots 116 et 118. Comme décrit plus en détail dans la suite, la surface 130 a une forme qui assure la correspondance convenable entre le mouvement rectiligne des tiges 126 et 126a et le déplacement angulaire du canon de l'ensemble 96.

Chacun des ensembles de commande 120 et 122 comporte deux enroulements 132, 134 et 132a, 134a, destinés à recevoir un courant comme décrit dans la suite afin qu'ils créent des champs électromagnétiques qui agissent en sens opposés sur les noyaux 124 et 124a. On note facilement que l'enroulement qui exerce la plus grande force sur le noyau 124 ou 124a détermine le sens de déplacement du noyau par rapport à sa position neutre. Un ressort 135 de traction, représenté schématiquement sur la fig. 4, est monté entre le canon 96 et le boîtier 100 afin que la surface 130 soit toujours au contact des surfaces des têtes 128 et 128a.

Comme indiqué sur les fig. 4 et 9, chacun des ensembles 120 et 122 de commande comporte un arrangement de réaction destiné à donner une indication sur la position actuelle de la tête associée 128. Par exemple, le détecteur de position qui porte la référence générale 136 pour l'ensemble de commande de déviation Y comprend un écran 140 porté par une tige 138 fixée au noyau 124 et se déplaçant avec celui-ci. Cet écran 140 a quatre quadrants qui sont alternativement opaques et transparents. La lumière provenant d'une source 142 est destinée à traverser les quadrants transparents de l'écran 140 afin qu'elle parvienne sur des détecteurs photosensibles 144 et 145 associés chacun à deux quadrants comprenant un quadrant opaque et un autre transparent. Les signaux de sortie des détecteurs 144 et 145 peuvent parvenir à un amplificateur différentiel 143 qui transmet un signal représentatif de la position absolue de la tête correspondante 128.

Comme indiqué sur les fig. 3 et 5 à 7, un moteur 146 est destiné à être alimenté afin quii entraîne une première poulie 148 formée sur l'arbre 150 du moteur. Une courroie 152 relie cette poulie 148 à une poulie 154 portée par un arbre fou 156 supporté par le bâti de la machine. Cet arbre porte un pignon 158 qui est en prise avec un pignon 160 porté par l'élément 162 d'entrée d'un embrayage automatique portant la référence générale 164. Ce dernier peut être de tout type connu qui comprend un élément 166 de sortie porté par un arbre 168 qui tourne avec lui. En outre, de manière connue, tant que l'organe 166 de sortie ne peut pas tourner, l'organe 162 d'entrée tourne par rapport à lui. Cependant, lorsque l'organe 166 est libre de tourner, l'embrayage 164 met les éléments 162 et 166 en coopération si bien que l'arbre 168 est entraîné par l'arbre 150.

L'imprimante selon l'invention comprend une trémie de stockage de billes portant la référence générale 170 et ayant des parois 176, 178,180 et 182 et un fond 184, la trémie étant destinée à stocker une certaine quantité de billes 172. Ces dernières sont en toute matière convenable, par exemple en carbure de tungstène. L'arbre 168 porte un élément d'avance de projectiles ou de billes qui tourne avec lui et qui est sous la forme d'une lame 186 de scie ayant des dents 188. Les billes 172, renvoyées à la trémie 170 de la manière décrite dans la suite, tombent sur le fond 184 et dans une gorge 190 formée dans la paroi 178. Lorsque l'arbre 168 tourne, les dents 188 pénètrent dans le canal 190 et transportent les billes 172 le long du canal et dans un passage 191 de sortie jusqu'à un guide 194 de sortie qui rejoint le canon 96. La lame 186 a une épaisseur de l'ordre de la moitié du diamètre d'une bille 172 afin que les billes puissent avancer rapidement jusqu'au canon 96 et puissent être facilement libérées des espaces compris entre les dents 188 de la lame 186. A l'endroit où la bille 172 quitte la fente 190 et pénètre dans le passage 191, un guide 192 formé sur la paroi 76 délimite une fente dans laquelle les dents de la lame passent lorsqu'elles remontent et sortent du canon 190. Ce guide 192 facilite la séparation des billes 172 par rapport à la lame.

L'imprimante comporte un dispositif destiné à débrayer l'élément 166 pendant un temps qui suffit pour que la lame 186 déplace un certain nombre de billes 172 dans le passage 191 égal au nombre de billes qui doivent mettre en œuvre un programme ou un sous-programme de formation d'un caractère ou analogue. L'arbre 168 porte une roue 196 d'avance progressive qui tourne avec lui et qui a plusieurs dents 198 dont le nombre correspond à celui des dents de la lame 186. Un bras 200, formé d'une matière ferromagnétique, porte un cliquet 202 qui coopère normalement avec l'une des dents 198 et empêche ainsi la rotation de la roue 196 et de l'arbre 168. Un

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ressort 206 repousse normalement le bras 200 afin qu'il tourne autour d'un pivot 204 dans le sens qui place le cliquet 202 en coopération avec l'une des dents 198. Un électro-aimant 208 est destiné à être alimenté de manière qu'il provoque le déplacement du bras 200, dans le sens opposé de celui dans lequel le repousse le ressort 206, s vers une position dans laquelle le cliquet 202 est dégagé des dents 198 de la roue 196. Lorsque l'arbre 168 a tourné pendant un temps suffisant pour qu'un nombre de billes fixé par un programme ou un sous-programme, au cours de la formation d'un caractère, ait avancé, l'électro-aimant 208 n'est plus alimenté, si bien que le cliquet io 202 revient vers sa position initiale et coopère avec une dent 198 en arrêtant l'arbre 168.

L'arbre 168 porte aussi un disque 210 de comptage ayant des trous 212 dont le nombre correspond à celui des dents 188 de la roue 186. Une partie du disque 210, ayant les trous 212, est destinée à 15 passer dans l'espace compris entre une source lumineuse 214 et un détecteur photosensible 216 de manière que ce dernier transmette un signal chaque fois qu'une bille avance dans le passage 191 sous la commande de la lame 186. Ainsi, le détecteur 216 transmet un signal numérique représentatif du nombre de billes qui avancent pendant le 20 temps d'excitation de l'électro-aimant 208.

L'imprimante selon l'invention comporte un système 84 de renvoi de billes à cyclone, comprenant un organe conique creux 218 supporté afin qu'il puisse tourner dans un roulement 220 porté par un support 222 du bâti de la machine. L'extrémité inférieure ouverte de 25 l'organe 218 se trouve dans l'espace délimité par une plaque 90 et la traverse 92, espace vers lequel les billes qui ont rebondi sur la platine sont renvoyées vers les guides 86 et 88. L'extrémité inférieure de l'organe 218 a une traverse 223 qui facilite l'entrée des billes dans l'organe 218 et leur remontée le long de la paroi interne de cet 30

organe lorsque ce dernier tourne de la manière décrite dans la suite. Un capuchon 224 ayant des bras radiaux 226, distants circonféren-tiellement, est fixé à l'extrémité supérieure de l'organe 218. Un arbre 228 porté par le capuchon 224 peut tourner dans un roulement 230 porté par la plaque 231 de fermeture de la partie de l'imprimante qui 35 contient le canon. Une poulie 232, portée par l'arbre 150 et tournant avec ce dernier, est reliée par une courroie 236 à une poulie 234 formée à l'extérieur de l'organe 218 si bien que, lorsque le moteur 146 est entraîné afin qu'il fasse tourner l'organe 218 autour de son axe, les billes provenant de l'espace de renvoi qui est adjacent à la 40 partie inférieure de l'organe 218 pénètrent dans cet organe et, sous l'action de la force centrifuge, remontent le long de la face interne et passent dans l'espace délimité entre les bras 226 qui projettent les billes le long d'un passage qui rejoint la trémie 170.

Comme indiqué sur la fig. 8, le sous-ensemble ou canon 96 com- 45 porte un corps 238 formé de toute matière convenable, par exemple d'aluminium, et ayant un trou conique 240 qui loge le canon 242 qui peut être formé de toute matière convenable connue dans la technique. Une matière qui convient particulièrement bien à la formation du canon proprement dit est le Celcon qui est une matière thermo- so plastique à base d'éthylcellulose, ayant une résistance élevée au choc à très basse température et disponible auprès de Celanese Corporation of America. Le canon 242 a une surface conique externe qui est complémentaire du trou conique 240 si bien que le canon se positionne automatiquement dans le corps ou boîtier 238. Le canon 242 55 a un trou cylindrique ou âme 244 dont le diamètre est légèrement supérieur à celui des billes 172. Le trou 244 est disposé depuis l'avant du canon vers l'arrière jusqu'à une partie tronconique 246 qui débouche dans un rétrécissement cylindrique 250, appelé sphincter dans ce qui suit, ayant un orifice 248 de diamètre inférieur à celui 60 du trou 244. Il faut noter que ce sphincter 250, qui a une épaisseur d'environ 0,1 mm, peut être formé par un élément séparé de toute matière convenable. Il serre une bille. Une cavité 252 placée dans le corps 238, derrière le trou conique 240, loge un guide 256 de chargement qui prend appui contre un épaulement 254 formé au raccord 65 du trou 240 et de la cavité 252. Le guide 256 est en toute matière convenable, par exemple d'acier de dureté Rockwell A égale à 60. Le guide 256 a une ouverture centrale 258 dont le diamètre est légèrement supérieur à celui d'une bille 172. Un organe 260 d'étanchéité se loge dans la cavité 252, derrière le guide 256, et est maintenu à distance de celui-ci par des entretoises 262. Une bague élastique 264, logée dans une cavité annulaire 266, maintient l'organe d'étanchéité en position. Cet organe 260 peut être formé de toute matière convenable connue dans la technique. Une matière qui convient bien pour la formation de cet organe 260 est le Delrin qui est une résine d'acé-tyle destinée au moulage d'objets, ayant une résistance mécanique et une rigidité élevées combinées à une ténacité et une élasticité élevées sur une large plage de températures, à une bonne stabilité dimen-sionnelle en présence d'humidité, à une température élevée de déformation thermique, à une excellente résistance à tous les types de solvants organiques, à d'excellentes caractéristiques sous forme de portée, et à une bonne résistance à l'abrasion, disponible auprès de E.I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, Etats-Unis d'Amérique. L'organe 260 d'étanchéité a un passage central 267 dont le diamètre est pratiquement égal à celui d'une bille 172 et qui part de la sortie du guide 194 et est aligné sur l'orifice 258 du guide 256. Une entrée 268 d'air est formée dans la paroi du corps 238 et débouche dans une antichambre 270 formée entre le guide 256 et l'organe 260. La disposition de l'ensemble du canon est telle que l'arrière du canon 242 est distant du guide 256 et forme ainsi une chambre 272 sous pression dont le rôle est décrit plus en détail dans la suite.

Une came 274 de désignation de l'ensemble 96 est montée sur la partie avant d'extrémité de diamètre réduit du corps 238 du canon. Cette came 274 peut être en toute matière convenable, par exemple le Delrin. Elle est formée afin qu'elle possède la surface profilée 130 sur laquelle se déplacent les têtes 128 et 128a des dispositifs de mise en action.

On note que l'intersection de l'axe des pivots 112 et 114 et de l'axe des pivots 116 et 118 se trouve au centre C de la dernière bille placée dans l'organe 260 d'étanchéité, ce point C étant celui autour duquel l'ensemble 96 pivote lorsque le canon 242 est dirigé, pour chaque bille 172 tirée par le canon de la manière décrite dans la suite.

On se réfère maintenant à la fig. 10 qui représente schématique-ment un exemple de circuit de commande de l'imprimante balistique selon l'invention; l'information d'entrée peut provenir de toute source convenable, par exemple d'un clavier 276 dont les touches sont commandées afin que l'information parvienne à un ordinateur 278 par un canal 280. L'ordinateur 278 extrait l'information sous forme de programmes et de sous-programmes comprenant une information de programme X transmise par un canal 282 à l'ensemble 120 de mise en action X. L'information de réaction de cet ensemble 120 est renvoyée par un canal 284 jusqu'à l'ordinateur 278. L'information de commande Y est transmise par l'ordinateur 278 à l'ensemble 122 par un canal 286 alors que cet ensemble 122 renvoie une information de réaction par un canal 286 alors que cet ensemble 122 renvoie une information de réaction par un canal 288. Un canal 290 de sortie de l'ordinateur est destiné à provoquer l'excitation de l'électro-aimant 208 afin que le nombre de billes 172 qui avancent suffise à la mise en œuvre du programme ou du sous-programme commandé. L'information de réaction provenant du détecteur 216 parvient à l'ordinateur 278 par un canal 292. A la fin d'un programme ou d'un sous-programme, l'ordinateur 278 transmet un signal d'avance par un canal 294 afin que le moteur 30 soit alimenté et place une nouvelle surface de papier et une nouvelle surface de ruban carboné devant la platine 20.

Lors du fonctionnement de l'imprimante selon l'invention, lorsque l'appareil est au repos, la lame 186 a fait avancer des billes dans une position telle que la bille antérieure coopère avec la région 250 du sphincter et forme ainsi un joint qui permet l'augmentation de la pression dans la chambre 272. A partir de la bille antérieure et trois billes plus loin vers l'arrière, une bille 172 se trouve à l'arrière

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de l'organe 260 d'étanchéité et coopère avec la bille 172 qui va bientôt sortir du guide 194. Comme indiqué précédemment, l'ensemble 96 peut pivoter dans toutes les directions autour du centre C de cette dernière bille, dans l'organe 260. Dans un mode de réalisation d'imprimante, la longueur du corps du canon peut être de 3 mm. Les billes 172 peuvent avoir par exemple un diamètre de 0,8 mm, si bien que le diamètre des points formés sur le papier est égal à 0,3 mm. Le sphincter 250 a une ouverture 248 dont le diamètre est légèrement inférieur à celui de la bille. Par exemple, le diamètre de l'ouverture 248 peut être compris entre 0,77 et 0,799 mm lorsque les billes ont avec précision un diamètre de 0,800 mm. Lorsqu'une bille 172 est placée dans l'ouverture 248, un fluide tel que de l'air comprimé à une pression P de 4 à 6 bar est conduit dans l'antichambre 270 par le tube 268. Le diamètre de l'ouverture 258 formée dans la plaque 256 peut être légèrement supérieur à celui des billes, par exemple de 0,01 mm. Dans l'imprimante, le volume d'air comprimé présent dans la chambre 272 est légèrement supérieur au volume d'air non comprimé dans le trou 244, si bien que la pression élevée PI régnant dans la chambre 272 peut être réduite, par détente, à une valeur P2 dans le corps du canon 244 lorsque la bille est logée dans l'ouverture 248 et libérée de la manière décrite dans la suite. En d'autres termes, le volume contenu dans le trou 244 du canon, à la pression atmosphérique, contient à peu près le même nombre de molécules de gaz que la chambre 272 à une pression plus élevée. Ainsi, la relation entre la chambre 272 et le trou 244 est telle qu'une quantité prédéterminée d'air, de pression et de volume connus, est transmise et projette la bille de la bouche du trou à la vitesse voulue.

Lorsque l'ordinateur 278 indique qu'une opération d'impression doit commencer, un signal apparaît dans le canon 290 et provoque la mise en route du moteur 146 afin que la lame 186 commence à transmettre des billes. Lorsque la lame tourne, la force appliquée par une dent s'exerce sur la ligne de billes qui se trouve entre la bille présente dans le sphincter et la dernière bille sur laquelle la dent prend appui si bien que la bille est chassée du sphincter et l'air à la pression PI de la chambre 272 peut se détendre dans le trou 244 du canon. Dès qu'une bille du sphincter est libérée, une giclée d'air de la chambre 272 pénètre dans le trou 244 si bien que, en fait, la pression devant la bille est égale à la pression atmosphérique, mais la pression derrière la bille est plus élevée. La bille commence donc à se déplacer dans le trou et l'air à pression relativement élevée s'échappe à vitesse élevée dans l'espace compris entre la périphérie de la bille et la paroi du trou 244. Ce phénomène forme un coussin d'air qui empêche le contact de la bille avec la paroi du trou lors de son déplacement dans celui-ci vers la sortie. On peut donc considérer que l'air comprimé régularise les effets de la section du trou. Comme la bille 272 ne touche jamais la paroi du trou 244, les matières formant le canon proprement dit peuvent être relativement diverses.

On note que, lorsque la vitesse de l'air qui s'échappe autour de la bille diminue à un emplacement, la vitesse de l'autre côté a tendance à augmenter, si bien que la bille est ramenée vers le centre du trou. Au moment où la bille atteint la bouche du canon, elle a une vitesse comprise entre 20 et 40 m/s environ. Au moment où l'ordinateur a commandé le début du tir par le canon, il a transmis des signaux par des lignes 282 et 286 afin que le Canon soit dirigé de sorte que la première bille arrive à l'emplacement voulu sur la platine 20.

Lorsque la première bille a été tirée, la bille suivante se met en position dans l'ouverture 248 et coopère de façon étanche avec celle-ci, si bien que la pression dans la chambre 272 augmente à nouveau jusqu'à une valeur égale à la pression P. L'antichambre 270 est nécessaire car l'opération est de type dynamique. Ainsi, lorsqu'une bille est éjectée, de l'air pénètre dans l'antichambre et peut affecter le trajet de la bille en cours d'éjection. L'antichambre empêche cet effet nuisible et permet à la bille suivante de se loger dans l'ouverture 248 avant toute augmentation notable de la pression. Lorsque la première bille quitte le sphincter, un capteur 216 crée un signal de réaction indiquant que la première bille a été tirée et que le canon doit

être réorienté par de nouveaux signaux transmis par des canaux 282 et 286, si bien que la bille suivante arrive à l'emplacement voulu à la surface de la platine 20. Il faut se rappeler que les canaux 284 et 288 transmettent une information de réaction indiquant vers quelle position était dirigé le canon pour le tir de la première bille. L'appareil continue à fonctionner de cette manière jusqu'à ce que le nombre de billes du programme ou du sous-programme considéré ait été tiré et, à ce moment, un nouveau programme ou sous-programme commence. De préférence, les points adjacents se recouvrent d'environ 60%. On constate que l'aspect obtenu est pratiquement continu pour un observateur.

Il faut noter que, lorsque l'ensemble 96 pivote autour du point C sous la commande des dispositifs 120 et 122 de mise en action, les tiges 126 et 126a se déplacent axialement. Ainsi, les forces exercées par les têtes 128 et 128a ne sont pas toujours tangentes à un cercle dont le centre se trouve au point C. En conséquence, en l'absence d'une compensation, un même déplacement linéaire d'une tête 128 ou 128a ne provoque pas toujours un même déplacement de la bille le long de cet axe, dans le plan de la platine. La surface 130 de la came 274 est destinée à compenser ce phénomène. La surface 130 est telle que le déplacement le long de la surface de la platine est toujours le même pour un déplacement correspondant d'une tête 128 ou 128a, dans toutes les positions de la tête.

Il faut noter que, comme l'ensemble 96 n'est dévié qu'autour d'un seul point C, la seule restriction imposée à la surface de la platine 20 qui peut être couverte par un ensemble est la précision du trajet obtenue, compte tenu de la distance entre la bouche du canon et la platine. Dans le cas du montage représenté, les billes sont tirées en lignes presque parfaitement droites sur une distance de 60 à 90 cm, bien que, dans un appareil réel, la distance entre le canon et la platine soit bien inférieure. Ainsi, dans un exemple d'appareil, 2000 billes environ sont tirées par seconde. La longueur du canon et la vitesse des billes sont reliées de manière qu'une bille puisse être tirée par le canon et que celui-ci puisse être adressé avant que la bille suivante soit délogée du sphincter 250.

La description qui précède indique que l'organe d'étanchéité 260 non seulement assure l'étanchéité avec la paroi de la cavité 252, mais forme aussi un passage 267 suffisamment long pour qu'une bille 172 soit toujours en coopération étanche avec la paroi du passage.

L'information transmise à l'ordinateur pour la mise en position du canon peut être sous la forme d'un certain nombre de sous-programmes permettant la composition des caractères. Les sous-programmes peuvent être sous forme de lignes verticales ou horizontales ayant des inclinaisons différentes et des longueurs différentes, et sous forme de secteurs de diverses courbes ayant des orientations voulues. Les caractères complets à former sont divisés en formes convenables et décrits à l'ordinateur sous forme de sous-programmes, cette procédure étant plus simple que la désignation individuelle X-Y pour chaque bille.

Il faut noter que, bien qu'on ait décrit un système particulier de commande électromagnétique pour la mise en position de l'ensemble comprenant le canon et un système de réaction de type photoélectrique, les fonctions de ces dispositifs peuvent aussi être remplies par tout type de dispositif de commande et de réaction connu dans la technique. Il faut noter en outre que, bien que la description qui précède ne concerne qu'un seul ensemble de tir, une batterie de canons peut être utilisée simultanément pour la formation de matière imprimée sur une grande surface. On note facilement qu'un seul ensemble à canon peut être dirigé dans son ensemble à volonté afin qu'il imprime une plus grande surface que s'il était fixe. En outre, l'invention concerne des arrangements de canons superposés verticalement, les lignes de tir convergeant pratiquement en un point qui se trouve derrière la platine, celle-ci et l'arrangement subissant une translation relative latéralement.

En outre, on peut prévoir un ensemble disposé latéralement de tels arrangements de canons superposés verticalement, toutes les

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lignes de tir convergeant pratiquement en un point qui se trouve derrière la platine, celle-ci et l'ensemble des arrangements présentant un mouvement latéral relatif.

L'imprimante décrite ici ne présente pas les défauts des imprimantes à grande vitesse de type connu. Elle crée de façon reproduc- 5

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tibie des caractères de qualité élevée. Elle a un encombrement relativement faible, compte tenu de la surface couverte dans une seule opération d'impression. Son fonctionnement ne risque pas d'être perturbé par les courants d'air ambiants. Sa construction est relativement peu coûteuse, compte tenu des résultats obtenus.

R

5 feuilles dessins

Claims

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1. Imprimante balistique destinée à appliquer une matière sur un support d'impression, caractérisée en ce qu'elle comprend une platine (20) destinée à porter le support d'impression, un canon (96) destiné à projeter successivement plusieurs projectiles solides (172) en vol libre vers le support d'impression, à partir d'un emplacement distant de ce support, et un dispositif (120,122) destiné à régler les trajets des projectiles de manière qu'ils viennent frapper le support d'impression suivant un dessin voulu.

2. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée par un dispositif (84) de recyclage des projectiles vers le dispositif de propulsion après qu'ils ont frappé le support d'impression.

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REVENDICATIONS

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3. Imprimante selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif de recyclage comprend un organe rotatif creux (218) ayant une surface interne en tronc de cône retourné, un dispositif (86, 88, 90) destiné à diriger les projectiles quittant le support d'impression vers l'extrémité tronquée dé la surface conique, et un dispositif (232, 234, 236) destiné à faire tourner l'organe rotatif afin que les projectiles soient chassés vers le haut sous l'action des forces centrifuges,

vers l'extrémité large de la surface conique.

4. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon (96) comprend un corps (242) de canon qui a une bouche et un rétrécissement (250), un dispositif de montage du canon afin qu'il puisse pivoter dans toutes les directions autour d'un point distant de la platine, un magasin (170) contenant une réserve de billes solides (172), un dispositif (194) destiné à faire avancer successivement des billes de la réserve au rétrécissement (250), un dispositif formant une chambre (272) sous pression derrière le rétrécissement, un dispositif (268) destiné à transmettre du fluide sous pression à la chambre, le rétrécissement étant destiné à recevoir et retenir une bille malgré l'action du fluide sous pression, un dispositif (186) destiné à assurer simultanément l'extraction d'une bille du rétrécissement et l'introduction d'une autre bille dans le rétrécissement, et un dispositif (120, 122) d'orientation du canon successivement vers la platine suivant des trajets prédéterminés, après que chaque bille a été évacuée par la bouche du canon.

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5. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon comporte un corps cylindrique (242) ayant une bouche et un rétrécissement (250), ce dernier étant formé d'une matière élastique et ayant un diamètre inférieur à l'âme (244) du corps, un dispositif (112, 114,116,118) de montage du canon afin qu'il puisse se déplacer autour de deux axes orthogonaux (X, Y), un dispositif (120,122) destiné à orienter le canon, et un dispositif (278) de commande du dispositif d'orientation en fonction de signaux prédéterminés.

6. Imprimante selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux axes orthogonaux (X, Y) se recoupent en un point (C) autour duquel tourne le dispositif (120,122) d'orientation du canon, et en ce que le dispositif d'orientation comporte deux organes (124,124a) pouvant se déplacer en translation et une came (274) de compensation placée entre le canon et lesdits organes.

7. Imprimante selon la revendication 5, caractérisée en ce que le canon comporte un magasin (170) contenant une réserve de billes (172), un dispositif (194) d'introduction d'une bille du magasin dans le rétrécissement, chaque bille ayant un diamètre supérieur à celui du rétrécissement, une chambre (272) placée derrière le rétrécissement et fermée par la bille placée dans celui-ci, un dispositif d'introduction d'un gaz à une pression supérieure à la pression atmosphérique dans la chambre ainsi fermée, un dispositif (186) destiné à faire avancer successivement les billes dans le rétrécissement et à chasser la bille se trouvant déjà dans le rétrécissement, afin que le gaz comprimé puisse chasser la bille par la bouche du canon, et en ce que le dispositif (120,122) d'orientation du canon est agencé pour orienter successivement le corps cylindrique du canon suivant un axe prédéterminé après l'évacuation de chaque bille.

8. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (112, 114, 116, 118) de montage du canon afin qu'il puisse se déplacer autour d'un point fixe (C), un dispositif

(120, 122) d'orientation du canon suivant des trajets destinés à permettre la formation d'un dessin prédéterminé, le dispositif d'orientation comprenant des dispositifs orthogonaux destinés à appliquer des forces d'orientation du canon, un dispositif (278) destiné à transmettre des signaux de mise en action aux dispositifs orthogonaux, et un dispositif (136, 136a) de réaction, commandé par le déplacement du canon et destiné à annuler lesdits signaux lorsque le canon a pris l'orientation voulue.

9. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (112,114,116, 118) de montage du canon (96) afin qu'il puisse pivoter dans toutes les directions autour d'un point fixe (C), un magasin (170) destiné à contenir une réserve de billes solides (172), un dispositif (194) destiné à faire avancer successivement des billes de la réserve vers le canon afin qu'elles soient évacuées successivement au cours du fonctionnement, un dispositif (120,122) destiné à orienter successivement le canon (96) suivant les trajets prédéterminés lorsque chaque bille a été évacuée par le canon, un dispositif (210, 214,216) destiné à compter le nombre de billes à évacuer au cours d'une opération, et un dispositif (292) de réaction destiné à interrompre l'opération après l'évacuation de la dernière bille du nombre voulu.

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10. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon a une âme (244) et un rétrécissement (250) de diamètre inférieur à celui de l'âme, un dispositif formant une chambre (272) sous pression derrière le rétrécissement, un dispositif (268) d'introduction d'un gaz sous pression dans la chambre, une bille (172) de diamètre supérieur à celui du rétrécissement, pour former avec celui-ci un joint étanche, cette bille étant retenue temporairement dans le rétrécissement malgré l'action du gaz comprimé présent dans la chambre, et un dispositif (186) destiné à déloger la bille du rétrécissement afin que le gaz provenant de la chambre projette la bille le long de l'âme et hors du canon vers la platine, en vol libre.

11. Imprimante selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif destiné à déloger la bille du rétrécissement comprenant un magasin (170) ayant une fente (190) destinée à loger les billes, un élément (186) muni de dents, un dispositif (168) de montage de cet élément afin qu'il tourne alors que ses dents sont disposées dans la fente, l'espacement des dents étant tel que les billes peuvent s'y loger, et un dispositif (164) destiné à faire tourner l'élément muni de dents afin que les billes avancent dans le rétrécissement en fonction de signaux de commande.

12. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon a une âme (244) et un rétrécissement (250) de diamètre inférieur à celui de l'âme, un dispositif formant une chambre (272) sous pression derrière le rétrécissement, une antichambre (270) placée derrière la chambre sous pression, un dispositif (268) d'introduction d'un gaz sous pression dans l'antichambre, un dispositif (258)

faisant communiquer la chambre et l'antichambre, et un dispositif (186) destiné à chasser mécaniquement du rétrécissement une bille de diamètre supérieur à celui-ci et formant un joint avec lui, en permettant au gaz de la chambre de projeter la bille le long de l'âme et hors du canon, en vol libre, vers la platine.

13. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon a une âme (244) et un rétrécissement (250) de diamètre inférieur à celui de l'âme, un dispositif destiné à former une chambre (272) sous pression derrière le rétrécissement, un dispositif (268) d'introduction d'un gaz sous pression dans la chambre, une bille (172) de diamètre inférieur à celui de l'âme et supérieur à celui du rétrécissement retenue temporairement dans le rétrécissement avec lequel elle forme un joint étanche malgré l'action du gaz sous pression présent dans la chambre, et un dispositif (186) destiné à déloger mécaniquement la bille du rétrécissement afin que le gaz provenant de la chambre puisse projeter la bille le long de l'âme, le gaz formant un coussin supportant la bille qui parcourt l'âme (244), la bille étant projetée hors du canon en vol libre vers la platine (20).

14. Imprimante selon la revendication 13, caractérisée en ce que le canon est formé d'une matière élastique.

15. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon (96) possède un corps cylindrique (242) qui a une bouche et un rétrécissement (250), ce dernier étant formé d'une matière élastique et ayant un diamètre inférieur à celui de l'âme du corps, ainsi que par un dispositif (194) d'introduction d'une bille dans le rétrécissement avec lequel elle forme un joint étanche, par des moyens pour déloger mécaniquement la bille lorsqu'elle est en cette position, et par une source de gaz à pression supérieure à la pression atmosphérique, destinée à projeter la bille en vol libre vers la platine.

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16. Imprimante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canon a une âme (244), un rétrécissement élastique (250) formé dans l'âme et ayant un diamètre inférieur à celui de l'âme, un dispositif (194) d'introduction d'un premier projectile dans le rétrécissement, et un dispositif (186) destiné à assurer simultanément l'évacuation du premier projectile du rétrécissement et l'introduction d'un second projectile dans le rétrécissement.

17. Imprimante selon la revendication 13, caractérisée en ce que le volume de la chambre (272) et celui de l'âme (244) présentent une relation prédéterminée telle que le nombre de molécules de gaz comprimé présent dans la chambre est à peu près égal au nombre de molécules de gaz non comprimé présent dans l'âme.