FR2624966A1 - Dispositif de codage a effet hall, et procede de codage l'utilisant - Google Patents

Abstract

Un codeur pour une roue ou autres dispositifs ayant un mouvement relatif comprend, dans l'utilisation d'une roue d'impression 30, un détecteur linéaire à effet Hall 40 et un aimant 36 montés dans un arbre 34 en métal non ferreux avec bague formant une spirale conductrice de flux moulée dans la roue et encerclant l'arbre. La position angulaire de la roue d'impression est déterminée en valeur absolue par l'amplitude du signal par rapport au point de transition de la spirale. Les valeurs sont transformées en information numérique et stockées dans une mémoire rémanente pour comparaison à des valeurs mesurées alors que la roue est positionnée pendant son fonctionnement. Dans un autre mode de réalisation, un second détecteur à effet Hall est placé sur l'arbre en étant opposé au premier détecteur pour fournir un signal renforcé.

Description

1. La présente invention concerne des codeurs et,

plus particulièrement, des dispositifs pour fournir des si-

gnaux de sortie représentant la position d'une roue d'im-

pression. On connaît des codeurs de roues d'impression et ceux-ci sont décrits, par exemple, dans les brevets des

Etats-Unis d'Amérique n 3 978 457 et n 4 313 105, en liai-

son avec des roues d'impression d'appareils d'affranchisse-

ment. A cause des obligations de sécurité dans des disposi-

tifs tels que les appareils d'affranchissement qui, de fait, impriment des valeurs monétaires, la plupart des dispositifs

connus de codage qui fournissent des cames mécaniques mon-

tantes pour des contacts de commutation ne sont pas en géné-

ral suffisamment robustes pour atteindre le nombre de cycles

qu'on attend de l'appareil. De plus, l'environnement des ap-

pareils d'affranchissement, qui implique la poussière de papier, la colle des enveloppes et l'eau, milite contre les 2.

dispositifs mécaniques à cause du coût de la protection né-

cessaire contre les facteurs de l'environnement.

Dans le but d'éviter cet aspect des problèmes d'environnement et dans l'objectif d'atteindre une durée de vie plus grande, on a utilisé des codeurs optiques de

manière différente dans les appareils d'affranchissement.

Alors que les codeurs optiques ont un fonctionnement satis-

faisant, il existe de nombreux cas o les conditions de co-

dage nécessitent un volume plus grand pour le mécanisme de composition des roues d'impression pour la simple raison

qu'il faut de la place supplémentaire pour recevoir le co-

deur et un disque de codage.

On a utilisé des détecteurs à effet Hall dans les appareils d'affranchissement. Des aimants sont montés

sur le bâti de composition et la position magnétique est dé-

tectée de manière à aider à la détermination de la position du bâti d'entraînement d'une roue d'impression, comme cela est représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

n 4 398 458. Des détecteurs magnéto-restrictifs sont repré-

sentés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 224 603.

Ce brevet enseigne un appareil qui nécessite le mouvement du tambour d'impression et de ses bâtis pour déterminer la

composition des roues d'impression.

On a également utilisé des détecteurs à effet

Hall pour produire des impulsions en fonction d'une posi-

tion à des fins de synchronisation. Une telle application est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 939 372 dans lequel une came conductrice de flux est rapprochée du détecteur alors qu'un arbre tourne de manière

à produire un signal impulsionnel provenant du détecteur.

On suggère également dans ce brevet un aimant en forme de spirale qui en conjonction avec le dispositif à effet Hall peut être utilisé pour fournir une information sur les positions. Dans de nombreuses applications, o il y a 3.

composition, en particulier dans les mécanismes de composi-

tion des roues d'impression des appareils d'affranchisse-

ment, il faut fournir un codage dans un petit volume et de préférence à un coût bien inférieur à celui des codeurs optiques actuels. La présente invention a, par conséquent, pour objet

un codeur qui résolve le problème du codage dans un environ-

nement relativement sale et sous faible volume.

La présente invention a pour autre objet un dispo-

sitif de codage de position absolue, plus particulière-

ment pour des roues d'impression.

La présente invention a encore pour objet un co-

deur de position absolue pour une roue d'impression qui assure la sécurité contre les perturbations provoquées par

l'environnement.

Selon la présente invention, un détecteur à effet Hall est monté sur un élément et un aimant est également monté sur l'élément et juxtaposé au détecteur de sorte que le flux de l'aimant est dirigé à travers le détecteur pour fournir un signal de sortie. L'amplitude du signal de sortie correspond à l'intensité du flux magnétique traversant le

détecteur. Un second élément sur lequel est fixé un maté-

riau concentrateur de flux, par exemple en acier doux, est agencé de manière à être animé d'un nmouvement relatif par rapport au premier élément et est placé de façon qu'un interstice soit établi entre le détecteur à effet Hall et

le matériau concentrateur de flux sur le côté opposé à l'ai-

mant. La sortie du détecteur à effet Hall varie en corres-

pondance avec les dimensions de l'interstice de sorte que, alors que la position du second élément varie par rapport au premier élément, la sortie du détecteur à effet Hall varie en correspondance de manière à fournir une indication

de la position du second élément par rapport au premier.

Dans un mode de réalisation particulier du codeur, une roue d'impression d'appareil d'affranchissement est 4. montée sur un arbre non-ferreux, un aimant étant fixé dans une fente de l'arbre. La roue d'impression est constituée d'un matériau conducteur de flux dont la configuration interne

forme une spirale autour de l'arbre. Un dispositif à ef-

fet Hall est monté sur l'arbre entre l'aimant et le matériau

conducteur de flux. Le dispositif à effet Hall en conjonc-

tion avec le trajet à réluctance variable formé par la sur-

face en spirale du matériau conducteur de flux alors que la distance entre l'aimant et ce matériau varie, fournit un signal de sortie qui varie avec la position angulaire de la

roue d'impression.

La sortie du dispositif à effet Hall est appli-

quée à un convertisseur analogique/numérique dont la sortie numérique est alors communiquée à un micro-ordinateur pour fournir à ce microordinateur une information déterminant la position de la roue d'impression. La sortie d'une multitude

de codeurs peut être multiplexée pour communication au conver-

tisseur analogique/numérique, le cas échéant.

Dans un autre mode de réalisation, un autre dispo-

sitif à effet Hall est monté sur l'arbre au côté opposé de

l'aimant dans le but de mesurer le flux de retour. La sor-

tie de ce second détecteur à effet Hall peut être utilisée pour compléter la sortie du premier dispositif à effet Hall

afin de fournir une plus grande précision si cela est né-

cessaire pour les interstices les plus grands. La somme des

deux valeurs fournit aussi une information sur le champ ma-

gnétique total; une variation inacceptable du flux total

indiquerait des tentatives de fraude.

La présente invention sera bien comprise lors de la

description suivante faite en liaison avec les dessins ci-

joints dans lesquels: La figure 1 est un schéma sous forme de blocs d'un appareil électronique d'affranchissement incorporant un codeur selon la présente invention; La figure 2 est un schéma sous forme de blocs du 5. système à codeur selon la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe d'une roue d'impression représentant un agencement de codage selon la présente invention; La figure 4 est une vue schématique en bout de

la relation entre l'aimant, le détecteur et le concentra-

teur;

La figure 5 est une vue de côté d'une bague con-

ductrice de flux; La figure 6 est un tableau des rayons de la surface en spirale en fonction de l'angle de la roue d'impression;

La figure 7 est un graphique de la tension typi-

que de sortie en fonction de la position pour le codeur à effet Hall ayant une construction similaire à la roue d'impression représentée en figure 3; La figure 8 est un organigramme illustrant la détermination des valeurs pour le codage absolu de la roue d'impression; La figure 9 est un organigramme d'un programme pour utilisation des valeurs du codeur dans la composition des roues d'impression en valeurs d'affranchissement; La figure 10 est un autre mode de réalisation

d'une roue d'impression et d'un arbre utilisant un détec-

teur supplémentaire à effet Hall pour compensation; La figure 11 est une variante de réalisation d'un agencement à codeur de roue d'impression; La figure 12 est un organigramme d'un programme

pour codage utilisant le mode de réalisation de la figu-

re 11;

La figure 13 est une vue en perspective d'un en-

semble à roues d'impression, incorporant un agencement de codage selon la présente invention; La figure 14 est une vue en perspective éclatée, illustrant en outre l'arbre de la roue d'impression et les 6. dispositifs à effet Hall représentés en figure 11; La figure 15 est une vue en coupe de l'ensemble à roues d'impression à partir du côté;

La figure 16 est une vue de dessus d'une pla-

quette flexible à circuits imprimés pour le montage des

détecteurs à effet Hall dans l'ensemble flexible à détec-

teurs; La figure 1 est un schéma sous forme de blocs de l'appareil électronique d'affranchissement incorporant un

agencement de codeur selon la présente invention. Des sys-

tèmes typiques d'appareils d'affranchissement dans lesquels un codeur selon la présente invention peut être utilisé sont

décrits, par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amé-

rique n 3 978 457 et n 4 301 507, qu'on incorporera ici

à titre de référence.

En liaison maintenant avec la figure 1, on a représenté un appareil électronique d'affranchissement qui

fonctionne sous la commande d'une unité centrale de traite-

ment UCT. L'unité UCT accepte des données d'entrée concer-

nant l'affranchissement à imprimer, etc. en provenance d'un clavier d'entrée E ou d'un dispositif périphérique tel que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 301 507 mentionné ci-dessus. Comme on peut le voir en

figure 1, la donnée d'entrée peut être reçue à un multiple-

xeur MX qui sert également à fournir des données de sortie à un dispositif d'affichage de sortie ayant pour référence L'unité centrale de traitement UCT effectue des calculs sur la donnée d'entrée et assure la commande du

fonctionnement de l'appareil sous la direction d'un program-

me informatique qui réside dans une mémoire permanente MP.

La donnée de comptabilisation est transférée à une mémoire rémanente, soit sur la base transaction par transaction comme cela est décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 484 307 soit peut être 7.

transférée après des calculs exécutés dans la mémoire tem-

poraire MT et être ensuite transmise à la mémoire rémanen-

te, là encore soit sur une base transaction par transac-

tion soit à la fin d'un lot particulier d'opérations soit à la fin d'un passage en déclenchement comme cela est dé-

crit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 978 457.

Selon la donnée d'entrée appliquée à l'unité UCT, et sous la commande du programme, l'unité UCT fournit une information pour la composition des roues d'impression par

l'intermédiaire d'un mécanisme de composition MC à l'impri-

mante de l'affranchissement représentée en IA. La position de chaque groupe de roues d'impression est surveillée par un dispositif à codeur pour fournir des données à l'unité UCT afin d'assurer que les roues d'impression sont placees

à la position attendue en conformité avec la présente inven-

tion fournie par le mécanisme de composition. L'information du codeur est envoyée à l'unité centrale pour comparaison

à la composition attendue.

Alors que la présente invention est représentée en conjonction avec des roues d'impression de valeurs,

on remarquera que le codeur du mode de réalisation repré-

senté ici peut être utilisé en conjonction avec d'autres

roues d'impression telles que celles utilisées pour l'im-

pression de dates ou de numéros d'identification, etc. On remarquera que l'invention illustrée et décrite dans les

présents modes de réalisation pour des rotations angulai-

res peut être adaptée à un mouvement relatif linéaire.

La figure 2 est unschéma sous forme de blocs de l'appareil de codage selon la présente invention. Des dispositifs linéaires 20 à effet Hall juxtaposés aux roues d'impression (représentées en tirets) fournissent, comme on le décrit ci-dessous, des sorties respectives, qui correspondent à la position de chacune des roues

d'impression, à un dispositif de multiplexage 22 qui com-

munique avec un convertisseur analogique/numérique 24 pour 8.

la sortie de signaux numériques de position destinés à l'uni-

té centrale de traitement UCT, représentant la position réel-

le des roues d'impression dans le dispositif d'impression

de la figure 1.

On peut se procurer un multiplexeur analogique approprié auprès de la société National Semiconductor, dispositif ayant pour numéro CD4053. On peut se procurer un convertisseur analogique/numérique pour utilisation dans la présente invention auprès de la société Analog Devices,

dispositif no AD7574.

La figure 3 est une vue en coupe d'une roue d'impression qui comporte un dispositif de codage selon la présente invention. La roue d'impression 30 comporte une

multitude d'éléments d'impression dont l'un est représen-

té en 32 (commodément en caoutchouc), qui sont régulièrement espacés et liés à des saillies sur sa périphérie. Dans le mode de réalisation illustré, il y a 11 éléments, mais on notera que le cas échéant, il puisse y en avoir un nombre plus grand ou plus petit dans les limites dictées par les

dimensions des éléments d'impression.

La roue d'impression 30 est montée en rotation sur un arbre 34. L'arbre doit être constitué d'un matériau

non ferreux qu'on peut choisir parmi l'aluminium, le lai-

ton, un matériau plastique ou autres matériaux amagnétiques qu'on connait bien dans la technique. Un aimant 36 est

maintenu dans une fente 38 ménagée dans l'arbre. Un détec-

teur linéaire 40 à effet Hall, commodément un dispositif ayant pour n XL3503, fabriqué par la société dite Sprague, est monté dans la fente 38 au-dessus de l'aimant 36. On

peut se procurer des aimants appropriés auprès de la socié-

té Indiana General.

Dans la périphérie de la roue d'impression 30, comme on le voit le mieux en figure 5, se trouve une bague 42 en matériau conducteur du flux, de préférence en acier doux. La surface intérieure de l'anneau est en saillie 9. vers l'intérieur dans une configuration en spirale 44 ayant

une distance croissant à partir de la périphérie de l'ar-

bre avec un retour à gradin au point le plus proche repré-

senté en 46. On remarquera que les saillies de la périphé-

rie des éléments d'impression peuvent être moulées sur la bague représentée en figure 5, ou peuvent constituer une partie de cette bague. Une surface intérieure d'appui 48

en matériau plastique moulé complète la roue d'impression.

Les roues d'impression sont également représentées en pers-

pective dans l'ensemble de la figure 13.

La figure 4 représente sous forme schématique la relation entre l'aimant 36, le détecteur 40 à effet Hall et la spirale conductrice du flux ou concentrateur 44. On

remarquera que la cote de l'interstice, indiquée en 50, en-

tre la surface en spirale du concentrateur de flux 44 et le détecteur 40 dépend de la position angulaire de la roue d'impression par rapport au détecteur. Comme la sortie du détecteur linéaire 40 à effet Hall dépend de la cote de l'interstice entre le concentrateur et le détecteur, cette

sortie correspondra à la largeur réelle de l'interstice en-

tre le concentrateur directement opposé au détecteur et ce

détecteur. Ainsi, l'amplitude réelle de la sortie con-

cernant la sortie la plus basse ou la plus haute sera dans

une correspondance pouvant être déterminée avec la posi-

tion angulaire de la roue d'impression 30 par rapport au

détecteur 40.

Comme on le voit en figure 4, la section transver-

sale de la spirale a la forme d'un T. Pour des roues uniques, la largeur de la spirale est moins importante que pour les ensembles des roues étroitement adjacentes o il y a la possibilité d'un couplage croisé du flux magnétique parmi

les spirales. Cependant, on remarquera qu'il y a une quanti-

té minimum de matériau qui est nécessaire pour fournir une

concentration convenable du flux. On a trouvé que l'épais-

seur optimum de la spirale était d'environ 0,75 mm pour la 10. configuration représentée en figure 13. On remarquera

qu'avec l'augmentation de la séparation entre roues d'im-

pression contigués, on peut accroître l'épaisseur de la spirale. La figure 5 représente la configuration préférée

pour la surface 44 en spirale. Alors qu'une spirale circu-

laire ou autre surface changeante peut être utilisée, il est préférable que la surface ait la forme d'une spirale

hyperbolique de manière à linéariser la sortie du détec-

teur à effet Hall. Pour obtenir les résultats les meilleurs,

le gradin entre les points haut et bas forme une contre-

dépouille, comme cela est représenté en 52, pour réaliser une transition nette entre les sorties les plus basses et les plus élevées provenant du détecteur à effet Hall. La

figure 6 est un tableau du rayon (R) de la surface en spi-

rale pour chaque angle d'avancement (A) de la roue d'im-

pression. La figure 7 est un graphique de la tension de sortie par rapport à la position mesurée dans un montage

d'essai. La résolution nécessaire du convertisseur analogi-

que/numérique pour déterminer la position réelle de la roue dépend seulement de la précision recherchée. Dans le cas de roues d'impression qui ont des positions angulaires finies, il faut seulement que la roue se trouve dans une certaine plage de valeurs de sortie et que la résolution requise

pour le codage absolu soit relativement basse.

On remarquera aussi que l'intervalle entre la sortie la plus élevée et la sortie la plus basse alors que

la roue tourne fournit une indication claire de la posi-

tion de "repos". Toutes les valeurs peuvent alors être me-

surées par rapport à la sortie à ce point de transition pour déterminer la plage de sortie à chaque composition

des roues d'impression.

La figure 8 est un programme pour l'insertion dans une mémoire rémanente des valeurs mesurées de la

26Z4966

ll. sortie du convertisseur analogique/numérique correspondant aux pas de position de la roue d'impression. Le passage d'un état haut à un état bas est noté (étape 1) et la première position est ensuite mesurée comme sortie de la position 1 (étape 2). La sortie est lue (étape 3) et

la valeur est stockée dans une mémoire rémanente (étape 4).

La roue d'impression est déplacée d'un pas (étape 5) et la nouvelle valeur lue et stockée jusqu'à ce que toutes les

valeurs soient lues et stockées (étape 6).

On remarquera que les mesures ainsi faites et

stockées éliminent toute nécessité d'avoir des toléran-

ces de précision dans la construction de la roue d'impres-

sion et du codeur. La structure des roues est fabriquée

et montée sur l'arbre, les mesures initiales sont effec-

tuées et la valeur stockée, et ensuite la sortie du détec-

teur à effet Hall est comparée à la valeur stockée qui dé-

termine la position absolue de la roue d'impression.

La figure 9 représente un programme pour le fonctionnement du codeur, par exemple, dans la composition des roues d'impression pour une valeur postale. Sur ordre de l'unité centrale de traitement, les roues d'impression

sont déplacées jusqu'à la nouvelle position désirée (étape 1).

La sortie du convertisseur analogique/numérique correspon-

dant au signal de sortie analogique du détecteur à effet

Hall de la roue d'impression est lue (étape 2) et compa-

rée aux valeurs connues stockées dans la mémoire rémanen-

te (étape 3) s'il n'y a aucune adaptation (étape 4), une erreur est signalée (N). S'il y a adaptation (O), la position particulière est indiquée (étape 5) et l'unité centrale de traitement repasse au fonctionnement de la

nouvelle roue d'impression ou au programme principal.

Une preoccupation permanente concernant les dispositifs analogiques est la variation de la sortie

analogique avec le temps ou les changements de configura-

tion. Dans le présent mode de réalisation, on remarquera 12. que la mesure du signal de sortie du dispositif à effet Hall en fonction de la position angulaire de la roue d'impression qui est mesurée initialement pour établir la plage de sortie à chaque composition et est stockée dans la mémoire rémanente est toujours disponible pour

comparaison à des instants prédéterminés ou selon néces-

sité pendant les contrôlesde service afin de déterminer

si une correction est nécessaire.

La sortie du dispositif à effet Hall peut être

communiquée directement au convertisseur analogique/numé-

rique s'il ne faut qu'une sortie, mais, de préférence, dans le cas o des roues d'impression multiples doivent être codées, la sortie est multiplexée à partir de détecteurs additionnels par l'intermédiaire du dispositif

de multiplexage 22 comme représenté en figure 2, de sor-

te que la sortie de chaque détecteur à effet Hall pour cha-

que roue d'impression est appliquée au convertisseur ana-

logique/numérique pour fournir à l'unité centrale de trai-

tement une information numérique sur la position de cha-

que roue d'impression.

On remarquera qu'en fournissant le mécanisme de

codage selon la présente invention, la position de la sur-

face en spirale n'est pas limitée à ce qui est indiqué, c'est-à-dire la surface intérieure de la bague dans la roue d'impression. Le dispositif à effet Hall et l'aimant pourraient être placés à l'extérieur des limites de la roue d'impression de façon que l'aimant soit sur l'extérieur

et la spirale sur la périphérie extérieure de la bague pla-

cée autour de l'arbre en étant juxtaposée à l'aimant. On remarquera également que l'aimant et le détecteur à effet Hall pourraient être placés perpendiculairement à la roue d'impression et le matériau conducteur du flux disposé de

façon que la surface en spirale et par conséquent les di-

mensions de l'interstice augmentent parallèlement à l'axe plu-

tôt que perpendiculairement à celui-ci comme dans le mode de 13.

réalisation représenté.

Cependant, on remarquera en outre que le mode de réalisation illustré est l'agencement le plus compact parmi ceux qu'on a décrits. Il a l'autre avantage que les champs magnétiques parasites sont effectivement bloqués par

la spirale en acier doux de sorte que les champs magnéti-

ques parasites de l'environnement extérieur n'affectent pas l'indicateur de la composition des roues d'impression ou ne

contrarient pas les tentatives faites pour rompre la sécu-

rité de l'appareil d'affranchissement en empêchant la lectu-

re de valeurs correctes au détecteur à effet Hall.

On remarquera aussi que la présente invention n'est pas limitée à l'agencement circulaire représenté et que deux éléments ayant des déplacements relatifs peuvent être codés en disposant le matériau concentrateur de flux d'une façon telle que le déplacement des éléments augmente et diminue l'interstice entre le concentrateur de flux et

le détecteur à effet Hall.

La figure 10 est un autre mode de réalisation

d'un codeur de roue d'impression selon la présente inven-

tion. Dans ce mode de réalisation, un autre dispositif 54 à effet Hall est fixé sur la périphérie de l'arbre 34 à

l'opposé du dispositif 40 à effet Hall de manière à mesu-

rer le flux de retour à l'aimant 36.

Le signal de sortie du détecteur 54 variera en fonction de la distance le séparant de la spirale de

* la même façon que la sortie variable du dispositif 40.

Les changements par étapes dans le flux ont tendance à di-

minuer alors que l'interstice entre la spirale 44 et le détecteur 40 s'élargit. Le changement du flux dans le dispositif 54 fournira,également, des changements mesurables du flux de retour qui peuvent être utilisés pour augmenter

le signal disponible à la sortie du détecteur 40. Le si-

gnal supplémentaire, par rapport à des valeurs stockées,

peut être utilisé pour assurer la précision de la lecture.

14. On remarquera que la totalité du flux traversant les deux détecteurs restera normalement constante. Ainsi, si pour une raison ou une autre, la valeur de la somme des sorties des deux signaux devait changer à partir d'une somme déterminée antérieurement, il y aurait l'indication

d'une fraude.

La figure 11 représente une variante de réalisa-

tion de la roue d'impression. La construction de la roue d'impression est la même que celle décrite précédemment sauf

qu'à la place de la spirale continue de la figure 3, une mul-

titude de dents en acier doux placées respectivement au droit de chaque pas de la roue d'impression, l'une étant indiquée

en 56, et chacune ayant une profondeur correspondant de pré-

férence à la surface en spirale représentée en figure 3, sont en saillie vers l'intérieur de la bague 58. On comprendra que, comme les fentes sont placées sur le détecteur 40, sa sortie chute. Les fentes entre les dents 56 servent ainsi à assurer que la roue d'impression a atteint sa position exacte en matière de pas lorsque la valeur maximum est atteinte

pour le pas particulier car la sortie entre dents adja-

centes tombe à une valeur minimum.

En outre, en surveillant continuellement la sor-

tie du dispositif à effet Hall, une information redondan-

te sur la position peut être obtenue en comptant le nombre

de fentes qui passent pendant le mouvement de la roue en-

tre la position initiale et la nouvelle position. La figu-

re 12 est un programme permettant d'utiliser le codage de la roue d'impression de la figure 11. Dans ce programme, il y a d'abord, étape 1, calcul des pas des changements de position; dans l'étape 2, la roue d'impression se déplace d'un pas. Il y a, étape 3, un échantillonnage continu de la sortie du convertisseur analogique/numérique, et, étape 4, il y a interrogation sur le fait que la sortie a atteint un minimum; sinon, il y a message d'erreur. Si oui, étape 5, il y a comparaison de la valeur sortie pour le pas avec la 15.

valeur attendue. En cas d'adaptation, étape 6, l'interro-

gation "dernier pas?" (étape 7) est posée; si oui, étape 8,

il y a indication de l'information sur la nouvelle posi-

tion; sinon, un message d'erreur est produit.

En liaison maintenant avec les figures 13 et 14, on a représenté une vue en perspective d'un ensemble de roues d'impression qui incorpore un agencement de codage selon la présente invention. L'arbre 34, qui peut être en matériau plastique moulé par injection ou être usiné à partir d'aluminium ou de laiton, comme on l'a discuté précédemment

en liaison avec la figure 3, présente une fente 38 s'éten- dant longitudinalement dans laquelle est insérée et fixée

une bande 36 d'un aimant permanent.

Un ensemble flexible 60 de détecteurs à effet Hall comporte des détecteurs linéaires espacés 40a à 40f à effet Hall tels que le dispositif mentionné ci-dessus qui est fabriqué par la société Sprague, liés par soudure à l'or

à des fils (62) sur une plaquette flexible à circuits impri-

més 64 représentée en figure 16 qui se termine de préféren-

ce par un connecteur plat 68. Pour obtenir les résultats les meilleurs, l'arbre est enrobé de manière à protéger et

fixer les détecteurs et à fournir une surface d'appui conti-

nue pour les roues d'impression assemblées. On remarquera que dans le cas o l'on utilise un matériau plastique moulé

par injection, l'ensemble 60 et l'aimant 36 peuvent être sim-

plement noyés dans le matériau plastique moulé par injection qui constitue l'arbre. Dans le cas d'un arbre moulé ou usiné antérieurement, l'ensemble peut être enrobé en utilisant des

agents d'enrobage classiques du type époxy.

Des roues individuelles d'impression du type dé-

crit en liaison avec les figures 3, 5, 10 ou 11 sont mou-

lées de manière à comprendre une surface d'appui pour rota-

tion autour de l'arbre. Les roues individuelles d'impres-

sion 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f sont montées pour tourner sur l'arbre. De préférence, les roues sont simplement montées 16. en étant contiguës les unes aux autres et maintenues en

place en étant juxtaposées aux détecteurs correspondant à ef-

fet Hall par un flasque, par exemple, à une extrémité (non représentée) et un organe de retenue à clip (non représenté) à l'autre extrémité. Les roues individuelles d'impression peuvent être entraînées par un mécanisme à taquet comme cela est décrit

par exemple dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Améri-

que n 136 084. D'autres mécanismes appropriés pour l'entrai-

nement des roues d'impression comprenant des pignons fixés aux roues pour entraîner des crémaillères ou des trains d'engrenages apparaitront aux techniciens et ne seront pas décrits.

On remarquera également que chaque roue d'impres-

sion peut être montée individuellement de manière à tourner autour de son propre axe et que le détecteur à effet Hall

peut être monté individuellement, le cas échéant.

La figure 15 est une section en coupe de l'ensem-

ble des roues d'impression vu à partir du côté. On remarque-

ra dans cette figure que les bagues 32a à 32f lorsqu'elles sont espacées constituent une gaine de conduction du flux

presque continue autour de l'arbre. L'avantage de cet agen-

cement est que les dispositifs à effet Hall présents sur

l'arbre sont protégés contre les champs magnétiques exté-

rieurs qui sont absorbés par la gaine et par conséquent

ne peuvent contribuer au flux traversant le détecteur.

La présente demande incorpore certains points communs à d'autres demandes déposées sous les n de série

américains 135 085 et 136 076.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et

de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.

17.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour le codage de la position d'un élément par rapport à un second élément, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un détecteur à effet Hall (40) fixé à un

premier élément (34), ce détecteur fournis-

sant un signal de sortie proportionnel au flux magnétique le traversant; (b) un aimant (36) monté à un endroit contigu au détecteur à effet Hall pour fournir un flux magnétique le traversant; (c) un matériau conducteur de flux (42) sur le second élément (30), juxtaposé au détecteur à effet Hall, ce matériau étant sur le côté opposé à l'aimant pour former un interstice

(50) entre le détecteur et le matériau con-

ducteur de flux, le mouvement relatif entre les premier et second éléments changeant la dimension de l'interstice, d'o la création

d'un signal dont l'amplitude dépend des di-

mensions de l'interstice; et

(d) o une amplitude déterminée du signal cor-

respond à un emplacement prédéterminé du

premier élément par rapport au second élé-

ment.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le second élément est une roue (30) et le

matériau conducteur de flux est une bague (42) dont la sur-

face intérieure (44) est formée en spirale (44), le pre-

mnier élément étant un arbre (34) sur lequel tourne la roue.

3 - Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que la surface intérieure a la forme d'une

spirale hyperbolique.

4 - Dispositif pour le codage de la position 18. d'une roue (30), caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un détecteur à effet Hall (40) fixé à un arbre (34); (b) un moyen magnétique (36) fixé à l'arbre à l'endroit contigu au détecteur; (c) une roue (30) montée en rotation sur

l'arbre pour tourner par rapport au détec-

teur; (d) une bague conductrice de flux (42) disposée O10 sur la roue et encerclant l'arbre, la bague ayant une surface d'étendue variable pour fournir un interstice (50) entre la bague et le détecteur qui varie avec la position angulaire de la roue; et

(e) le détecteur à effet Hall fournissant une sor-

tie en correspondance avec les dimensions de l'interstice, d'o il résulte qu'une sortie

déterminée est associée aux positions angulai-

res de la roue.

5 - Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que la bague (42) s'étend vers l'intérieur pour former une surface en spirale ayant une transition à gradin (52) entre le point le plus haut et le point le

plus bas.

6 - Dispositif selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que la surface en spirale est une surface en

spirale hyperbolique.

7 - Dispositif selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que la transition à la surface en spirale

est un gradin à contre-dépouille (52).

8 - Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que la section en coupe de la bague (42) a la forme d'un T.

9 - Dispositif selon la revendication 4, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un convertisseur 19. analogique/numérique (24) monté de manière à recevoir le

signal sortant du détecteur à effet Hall.

- Dispositif selon la revendication 8, carac-

térisé en ce qu'il comprend en outre un moyen (MR) con-

necté au convertisseur analogique/numérique pour stocker

une'information numérique representant la sortie du détec-

teur à effet Hall pour des positions angulaires prédé-

terminées de la roue.

11 - Codeur pour roue d'impression caractérisé en ce qu'il comprend:

(a) un détecteur à effet Hall (40) fixé à un ar-

bre (34); (b) un moyen magnétique (36) monté dans l'arbre à un endroit contigu au détecteur; (c) une roue d'impression (30) montée en rotation sur l'arbre pour tourner par rapport au détecteur; (d) une bague conductrice de flux (42) disposée dans la roue d'impression et codant l'arbre, la bague ayant une surface intérieure formée comme une surface en spirale (44) qui fournit

un interstice (50) entre la bague et le détec-

teur à effet Hall, qui varie avec la position angulaire de la roue d'impression, la roue

d'impression ayant sur son dessus des élé-

ments d'impression (32); (e) un moyen (20) pour fournir une information

numérique correspondant à la sortie du détec-

teur à effet Hall pour chaque composition de la roue d'impression; et

(f) un moyen (MR) pour stocker la valeur de sor-

tie associée à chaque composition de la roue

d'impression pour comparaison et détermina-

tion ultérieures d'une composition particu-

lière de la roue d'impression en conformité avec la comparaison avec des valeurs stockées 20. antérieurement.

12 - Procédé pour le codage absolu de la posi-

tion angulaire d'une roue, caractérisé en ce qu'il com-

prend les étapes consistant à: (a) monter un détecteur à effet Hall sur un arbre en Juxtaposition avec un moyen magnétique disposé sur l'arbre; (b) fournir une bague conductrice de flux sur

une roue pour rotation avec la roue, la ba-

gue ayant une surface en spirale qui s'étend vers le détecteur qui forme un interstice variable dont les dimensions dépendent de la position angulaire de la roue; (c) mesurer et stocker la valeur de la sortie pour une multitude de positions angulaires prédéterminées de la roue;

(d) composer ensuite la roue sur l'une de la mul-

titude de positions angulaires prédétermi-

nées;

(e) mesurer la sortie du détecteur à ladite posi-

tion angulaire prédéterminée; (f) comparer la valeur de la sortie du détecteur

aux valeurs antérieurement stockées pour dé-

terminer la position angulaire particulière parmi les positions angulaires prédéterminées

à laquelle la roue est placée.

13 - Dispositif pour coder la position d'une roue (30),caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un premier détecteur à effet Hall (48) fixé à un arbre (34), (b) un moyen magnétique (36) fixé à l'arbre à un endroit contigu au détecteur; (c) un second détecteur à effet Hall (54) fixé à l'arbre à un endroit diamétralement opposé au premier détecteur; 21. (d) une roue (30) montée en rotation sur l'arbre pour tourner par rapport aux détecteurs; (e) une bague conductrice de flux (42) disposée sur la roue et encerclant l'arbre, la bague ayant une surface d'étendue variable pour fournir ainsi un interstice (50) entre la bague conductrice de flux et les détecteurs respectifs à effet Hall qui varient avec la position angulaire de la roue; et (f) les détecteurs à effet Hall fournissant respectivement une sortie en correspondance avec les dimensions de l'interstice, d'o

il résulte qu'une sortie déterminée de cha-

que détecteur est associée aux positions

angulaires de la roue.