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Mécanisme d'impression à rouleaux pour l'enregistrement chiffré de valeurs .
Dans l'enregistrement chiffré de certaines valeurs, et en particulier lorsqu'on fait usage de valeurs moyenne périodiques de grandeurs physiques, il est d'une importance décisive que non seulement l'enregistrement des valeurs se fasse exactement, mais encore que les opéra- tions d'impression s'accomplissent sûrement et en un temps aussi bref que possible.
Jusqu'ici on n'a pas encore proposé de mécanisme
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d'impression qui résolve ce problème d'une façon irrépro- chable. Par exemple, on a procédé en prévoyant deux mécanismes d'impression dont l'un se trouve constamment en fonctionnement, tandis que l'autre, simultanément, revient à saposition primitive.
Un dispositif de ce genre présente cependant de grands inconvénients. D'abord il en résulte que l'impression se fait sur deux colonnes, c'est-à-dire qu'il faut beaucoup de place pour les chiffres, ce qui, à son tour, exige une bande large d'enregistrement et a pour oonsé- quence une lecture pénible, car il faut emprunter alternativement les chiffres à L'une et à l'autre colonne.
Secondement, il est nécessaire d'employer un mécanisme compliqué et comportant beaucoup de pièces; en particulier, le doublement des pièces du. mécanisme d'impression luimême entre en ligne de compte.
Dans les mécanismes d'enregistrement, qu'ils soient du type à disques, ou à index, ou à r@ouleaux, qu'ils soient simplement indicateurs ou imprimeurs, la commande se fait sur l'organe (disque, index ou rouleau) qui correspond au chiffre de l'ordre le plus bas ; ceci interdit pratiquement de donner au mécanisme d'enregistrement, lorsqu'il revient à sa position d'origine, l'accélération qui serait nécessaire dans beaucoup de cas pour éviter de compromettre le rôle proprement dit de l'appareil, qui consiste par exemple à enregistrer périodiquement des valeurs mesurées.
Conformément à la présente invention, on a créé un nouveau mécanisme d'impression à rouleaux qui permet d'em-
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ployer largement des mécanismes imprimeurs de ce genre en un seul exemplaire, ce qui n'était pas admissible jusqu' ici avec le mode usuel de commande de l'appareil.
Conformément à l'invention, dans un mécanisme imprimeur à rouleaux pour l'enregistrement chiffré de valeurs, par exemple de valeurs mesurées, la commande se fait sur un rouleau imprimeur différent de ce lui qui corresppnd au. chiffre de l'ordre le plus bas.
De préférence, la commande se fera sur le rouleau qui correspond au chiffre du second ordre. Un mode d'exécution de la présente invention a été représenté schématiquement à titre d'exemple sur le dessin annexé dans lequel :
La fig. 1 est une représentation en perspective,
La fig. 2 est une représentation en élévation latérale, par rapport à la fig. 1, en avant du rouleau imprimeur qui correspond au chiffre de l'ordre le plus bas.
On n'a représenté du mécanisme imprimeur' que ce qui est nécessaire pour la compréhension de l'invention, et, afin d'avoir une représentation plus facile à saisir, on a écarté certaines pièces. L'exemple est emprunté à un appareil de mesure à enregistrement périodique tel qu'un compteur à maximum.
Dans un appareil de ce genre, la valeur à assurer est transmise d'une manière continua ou par impulsions à un mécanisme imprimeur à rouleaux, et, à la fin de chaque période, de mesure, la valeur voulue est imprimée sur une bande de papier enregistreuse.
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Dans le mécanisme d'impression à rouleaux, qui constitue un mode d'exécution de l'invention, an arbre de commande 1, qui sert à la transmission de la valeur à mesurer, est relié par un engrenage 2 à un arbre 3. Sur cet arbre est calé un bras 4, qui, grâce à un cliquet 5, entraine un rochet 6 dans le sens de la flèche 7. Sur le roohet 6 est pressé un pignon sous l'action d'un ressort 8, ce pignon est entrainé par friction et transmet sa rotation à un pignon 11 calé sur un arbre 10; ce pignon 11 engrène à son tour avec un pignon 12, qui est monté fou sur an arbre 13. Cette friction constitue simplement un dispositif de sécurité pour éviter les avaries, et elle est sans effet sur le mode d'action du mécanisme d'impression.
Le pignon 12 est solidaire d'un rouleau imprimeur 14 présentant des caractères à sa périphérie, et l'arbre 13 porte dyautres rouleaux imprimeurs 15 et 16 qui sont montés fous sur lui, Le rouleau, imprimeur 15 correspond aux àhiffres de l'ordre le plus bas, c'es-à-dire dans le système décimal qui est pris comme exemple, aux unités; le rouleau 14 correspond aux dizaines, et le rouleau, imprimeur 16 aux centaines. On peut imaginer que d'autres rouleaux imprimeurs succèdent au rouleau 16 sur l'arbre 13, c'est-à-dire des rouleaux correspondant aux milliers et aux dizaines de milliers.
Sur l'arbre 10 sont calées une roue en étoile 17, une roue dentée 18 à cent dents, et une roue dentée 19 à dix dents. Dans le système décimal la roue en étoile 17 présente, en correspondance avec les chiffres du rouleau
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imprimeur 14, dix pointes dont chacune offre sur un de ses francs, de nouveau suivant le système décimal et en correspondance avec les chiffres du rouleau imprimeur 15, dix gradins. Avec la roue en étoile 17 coopère le @ec 20 d'un levier 21, ce levier étant solidaire d'un levier 22 et étant monté fou sur un axe 23. Une came 24 est soli- daire du rouleau imprimeur 15; cette came présente une série de gradins, disposée suivant une spirale et dont le nombre correspond à la division du rouleau 15 (c'est- à-dire, par conséquent qu'il y a dix gradins).
Avec cette came 24 coopère un bec d'arrêt 25 du levier 22.
Sur l'arbre 13 est calé un bras 27 muni d'une butée 26. Un téton 29 faisant saillie sur le rouleau imprimeur 15 tend à venir s'appuyer contre la butée 26 sous l'action d'un ressort 28 qui est lui même fixé à l'arbre 13. Le ressort 28 est fixé par son autre extré- mité au téton 29. Sur l'arbre 13, au voisinage des autres rouleaux imprimeurs 14,15 et aussi au voisinage des rou- leaux qui n'ont pas été représentés, sont fixées des douilles 30 présentant chacune un bec d'arrêt; ces becs coopèrent chacun avec un cliquet d'arrêt 31 fixé 'l'un des rouleaux imprimeurs 14,16 etc.. L'arbre 13 possède une roue dentée 32 calée sur lui et qui engrène avec un secteur denté 33, tournant fou sur l'axe 23.
34 désigne un arbre sur la quesont calées des cames 35,36,37,38,39 et 40. Contre la came 35 s'appuie, grâce à nn galet, un bras 41 qui constitue une seule pièce avec le secteur denté 33 ; un ressort 42 assure
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constamment le contact du bras avec la came. Sur la came 38 s'appuie, sous l'action d'un ressort 43 et par l'intermédiaire d'un galet, l'un des bras d'un levier à deux bras 44 ; ce levier est fou sur l'axe 23, et son antre bras coopère grâce à un bec 45, avec la roue 18.
Sur la came 36 s'appuie, sous l'action d'un ressort 46 et par l'intermédiaire d'un galet, l'un des bras d'un levier à deux bras 47 ; ce levier à deux bras est également fou sur l'axe 23 et coopère par un bec 48 avec la roue 19. Sur un prolongement latéral 49 du levier 47 est articulé un poussoir 50 qui agit sur les bras à ressort 51 de leviers coudés 52; ces leviers coudés, en pénétrant entre deux dents d'un rochat 53 calé sur le rouleau imprimeur 16 ou. sur les rouleaux imprimeurs suivants non représentés, assurent lorsque le poussoir 50 presse sur les bras à ressort 51, la mise en place exacte des rouleaux imprimeurs sur le chiffre à imprimer ; parailleurs, ils servent d'arrêt contre le retour en arrière du rouleau ou das rouleaux.
Des leviers coudés 52 et de leurs bras 51, on n'a représenté que celui qui coopère avec lr rochet 53 du rouleau imprimeur 16. la came 37 commande un levier 54 qui est monté fou de même qu'un levier à deux bras 55, sur un axe 56 ; le levier 54 est pressé par un ressort 57 placé entre les deux leviers, contre une butée 58 du levier 55; il en résulte que les leviers oscillent solidairement autour de l'axe 56, mais que le ressort 57 assure une certaine élasticité dans l'un des sens de rotation, ce qui est destiné à éviter des avaries mécaniques. Sur l'arbre 10
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est encore calée une came 59 qui se meut dans une partie formant coulisse 60 du levier à deux bras 55.
Sur cette partie formant coulisse, qui présente un bec de butée 60', est articulé un levier d'encliquetage 61, qui, en correspondance avec le rouleau imprimeur 16, et les deux rouleaux non représentés, qui correspondent aux trois chiffres d'ordre supérieur, doit être supposé comme formant une fourche à trois branches et qui est commandé par les cames 59 et 37. Le levier 61 et ses branches constituent, d'une manière connue, la commande des dizaines à partir de l'un des trois rouleaux sur le suivant, en ce sens que chacune de ces branchas coopère par un bec 61' avec un grande encoche 53' ru rochet 53 .
Les becs 61' ont des longieurs différentes, en sorte que la transmission des dizaines se fait lors du mouvement du levier 61, d'après la position des rochets 53. Comme il s'agit ici d'une commande d'un genre connu et que celle-ci est en dehors du cadre de la présente invention, il est inutile d'en donner une explication plus détaillée.
Sur la came 39 s'appuie par l'intermédiaire d'un galet et sous l'action d'un ressort 39', un bras 22' qui est calé sur le moyeu, des leviers 21,22. La came 40 agit sur un levier 62 que la traction d'un ressort 63 appuie constamment sur la came 40, par l'intermédiaire d'un galet.
Le levier 62, est fixé sur un arbre 64,et cet arbre porte des marteaux d'impression 65 qui'sont fixés sur lui; il faut imaginer un de ces marteaux d'impression en face de chacun des rouleaux imprimeurs 15,14,16.
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Une bande de papier à imprimer 66 est conduite sur des rouleaux 67 (sur le dessin on ne voit qu'un seul de ces rouleaux) entre les rouleaux imprimeurs 15,14,16 etc.. et les marteaux d'impression 65. Dans la région de la ligne à imprimer X, il existe encore, entre la bande de papier et les rouleaux d'impression 65, un ruban d'encrage 68.
Pendant les diverses périodes d'enregistrement,l'arbre 1 tourne suivant la valeur à mesurer qui doit être trans- mise au. mécanisme à rouleaux d'impression. A la fin de cha- que période d'enregistrement, l'arbre 34 accomplit une ré- volution à partir d'une position qui correspond à la ligne angulaire O sur le secteur de la fig.l.. Dans cette posi- tion, au début d'une période d'enregistrement, tous les rouleaux du mécanisme sont sur le chiffre 9, comme le mon- tre la figure 1.
Dans cette situation, les marteaux 65 sont soulevés, le bec 20 est en face du gradin supérieur d'une pointe de la roue en étoile 17, et il en est séparé par un petit intervalle; le vec 25 se trouve au. voisinage de la trajectoire du gradin le plus élevé de la came 24, mais en dehors de cette trajectoire, si bien que le rou- leau imprimeur 15 s'appuie par son téton 29 contre la bu- tée 26. De plus, la roue 18 est dégagée du bec 45, et la roue 19 est dégagée du bec 48 ; la roue 19 a une position telle par rapport au bec 48 que la pointe d'une dent de cette roue se trouve très peu en avant de la trajectoire du bec 48, dans le sens de rotation de la roue. La position de la came 59 par rapport à la coulisse 60 est telle que sa pointe laisse le bec de batée 60' libre.
Enfin le poussoir 50 est soulevé, en sorte que les leviers cou- dés 52 reposent sans pression sur les rooheta 53.
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. On admettra que, pendant la période d'enregistrement suivante, la valeur mesurée est zéro, c'est-à-dire qu'il n'y a à enregistrer aucune consommation; d'abord tons les rouleaux imprimeurs 15,14,16, etc... restent sur le chiffre 9. La période d'enregistrement étant achevée, l'arbre 34 accomplit la révolution indiquée dans le sens de la flèche 69 . Dans ces conditions, une fois que l'arbre 34 a tocxrné du secteur I, la came 38 entre en action, en ce sens qu'elle libère le galet du. levier à deux bras 44, si bien que le bec 45 pénètre dans la roue 18, fixant exactement cette roue, et par conséquent aussi la roue en étoile 17, de telle façon que le bec 20 soit exactement en face du gradin le plus élevé de la pointe de la roue en étoile 17.
Lorsque l'arbre 34 a tourné du secteur II, la came 39 libère le levier 21-22, en sorte que le bec 20 vient porter sur ce gradin le plus élevé de la roue en étoile 17, et que le bec 25 vient se placer sur la tra - jeotoire da gradin le plus élevé de la came 24.
Lorsque l'arbre 34 tourne et arrive dans le secteur III la came 37 fait tourner les leviers 54,55 et les laisse revenir à leur position précédente lorsque l'arbre 34 arrive au secteur IV. De ce fait, un déplacement longitudinal unique est communiqué au. levier fourchu d'encliquetage 61, c'est-à-dire que le rouleau imprimeur 16, ainsi que les rouleaux imprimeurs non représentés, sont ramenés au zéro.
Ce déplacement est rendu possible parce que, dans la position bien déterminée de l'arbre 10, le bec de butée 60' peut, comme on l'a indiqué, franchir le point le plus
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élevé de la came 59. Lorsque l'arbre 34 a tourné du. secteur III, le galet du levier à deux bras 47 vient reposer sur un gradin de la came 36, en sorte que le levier 47 oscille d'une quantité suffisante pour que son bec 48 bienne se placer en arrière de la dent indiquée de la roue 19, sans cependant exercer une action de rotation sur cette roue.
En même temps, le galet du. bras 41 vient reposer sur la pente descendante de la came 36 ; lorsque l'arbre 34 continuant à tourner pénètre dans le secteur IV, l'arbre 13, sous l'action du. ressort 42 et par l'intermédiaire du secteur denté 33, se met à tourner en sens inverse de la direction de la flèche 70. Dans ce sens de rotation, les rouleaux imprimeurs 14,16 etc.. ne peu/vent tourner, la fixité étant assurée pour 14 par la transmission provenant de l'arbre 3, et, pour les autres, par l'action des leviers coudés 52 qui sont en prise avec les rochets 53.
La rotation de L'arbre 13 dans ce sens n'a d'effet que sur le rouleau imprimeur des unités 15, lequel, sous l'action du ressort 28, peut suivre le bras 27,en ce sens que le téton 29 reste appuyé contre la butée 26 jusqu'à ce que la came 24 bute contre le bec 25 par son gradin supérieur qui correspond à la position O.
Lorsque l'arbre 34 continxuant sa rotation a tourné du secteur V, la came 38 soulève le levier à deux bras 44, en sorte que le bec 45 libère la roue 18. En même temps, le galet du levier à deux bras 47 glisse en descendant le long de la came 36, si bien que le bec 48 glisse lui-même le long du flanc postérieur par rapport au sens de rotation
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de la dent de la roue 19 (le bec était venu se placer préoédemment en arrière de cette dent), jusqu'à ce que le bec 48 soit arrivé à la base du flanc. Dans ces conditions, le bec fait avanoer la roue 19 d'une dent et par conséquent, le rouleau imprimeur 14 passe au chiffre zéro.
Au cours de ce mouvement, le rochet 6 glisse sous le cliquet 5, en sorte que la r otat ion n'est pas transmise à l'arbre 3. la libération de la roue 18 par le bec 45 n'a plus d'influence sur la mise en place du rouleau imprimeur 15, car ce rouleau, est maintenu dans la position zéro par le fait que le bec 25 bute sur la came 24. Etant donné que le placement de la roue 19 par le bec 48 correspond à moins de 1/10 de la périphérie de la roue 17 (mesurée sur les pointes des branches), le fait que le bec 20 pénètre sar la trajectoire des gradins les plus élevés de cette roue 17 n'a pas d'importance, car la pointe suivante de la roue 17 n'atteint pas le bec 20.
Le mouvement précédemment indiqué du levier à deux bras 47 a aussi pour conséquence un déplacement vers le bas du poussoir 50, si bien que celui-ci fait pression sur les bras à ressort 51, et que les leviers 52,en agissant entre deux dents des rochets 53, placent exactement au zéro le rouleau imprimeur 16 ainsi que les deux rouleaux imprimeurs non représentés.
Lorsque l'arbre 34 arrive au secteur VI, le galet du levier 62 est brusquement libéré par la came 40 en sorte que les marteaux d'impression 65 viennent frapper sur le
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papier d'enregistrement 66 et, grâce à la coopération du ruban d'encrage 68, provoquent l'impression sur le papier d'enregistrement 66 de la valeur qui est inscrite sur les rouleaux imprimeurs, c'est-à-dire 00000.
Au point de vue constructif, les marteaux d'impression 65 sont agencés de telle façon qu'immédiatement après l'impression ils sont à nouveau écartés du papier d'enregistrement, en sorte qu'ils ne gênent pas le déplacement ultérieur des rouleaux imprimeurs et du.papier d'enregistrement ; ils ne provoquent pas non plus de salissement du papier, Cet agencement n'a pas besoin d'être expliqué d'une façon plus détaillée ici, car il n'appartient pas à l'invention et l'on connait déjà des marteaux d'impression qui agissent de cette façon.
L'arbre 34 continuant à tourner vers le secteur VIII, les cames 36 et 39 soulèvent de nouveau les leviers 47 et 22', en sorte que la roue 19 est libérée par le bec 48, les poussoirs 50 libèrent les bras à ressort 51, et la ce 24 n'est plus arrêtée par les becs 25. Par suite, le rouleau imprimeur 15 revient, sous l'action du ressort 28, üà sa position antérieure par rapport au bras 27, en ce sens que le téton 29 s'appuie de nouveau sur la butée 26.
Lorsque l'arbre 34, continuant à tourner, pénètre dans le secteur IX, la came 35 soulève de nouveau le bras 41, en sorte que l'arbre 13 revient en arrière, c'est-à-dire tourne dans le sens de la flèche 70. De ce fait, les becs d'arrêt des douilles 30 entrainent les
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cliquets 31 et font tourner les rouleaux imprimeurs 14,16 et ceux qui ne sont pas représentés, ainsi que les pièces 17,18, 19 et 59 de façon à les ramener à la position primitive. Le rouleau imprimeur 15 est également ramené à sa position d'origine par la butée 26, c'est-à-dire qu'il indique, comme les autres rouleaux imprimeurs, le chiffre 9.
Le levier 62 a été déjà soulevé de nouveau par la came 40, lorsque l'on se trouvait dans la position du secteur VII, et il atteint, à peu. près après le d épasse-ment de la position du. secteur IX, sa position d'origine, amenant ainsi les marteaux d'impression 65 à la position ou. ils sont prêts pour un nouveau, fonctionnement. pour le reste de la rotation, de l'arbre 34, le mécanisme se retrouve tout entier dans une position où il est prêt à fonctionner.
Si, contrairement à l'hypothèse précédente, il y a eu, durant une période d'enregistrement, une consomma tion, le fonctionnement estle suivant
On admettra que la valeur moyenne à mesurer, rapportée à une période d'enregistrement, soit de 124 unités le rouleau imprimeur 14 devant être déplacé vers l'avant d'un chiffre pour 10 unités.
Pour 124 unités, ce rouleau doit donc accomplir 1,24 révolution.Pendant la période d'enregistrement, le rouleau imprimeur 14 reçoit donc une rotation à partir de l'arbre @. A la fin de la période, le rouleau a pris une position intermédiaire entre les
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chiffres "1" et "2", parce que, comme on l'a expliqué au début, la position de départ est le chiffre "9", Lorsque, après achèvement de la période d'enregistrement, l'arbre 34 entre en action, le bec 20, d'après les opérations qui ont été décrites et qui se passent dans le mécanisme, vient rencontrer le quatrième gradin d'une branche de la roue en étoile 1?; c'est-à-dire que le bec 20 détermine ainsi par tâtage la position du. bec 25 par rapport à la came 24.
Quand, par la subite des phénomènes de travail, l'arbre 13 tourne, le rou.leau. imprimeur 15 sait cette rotation, jusqu'à ce que la came 24 vienne heurter le bec 25 par le gradin qui correspond au. chiffre "4" de ce rouleau. Il en résulte que la came 24 amène le rouleau imprimeur 15 au chiffre qui correspond à la valeur à enregister.
D'après les opérations qui ont été décrites ci-dessus, le bec 48 amène le rouleau imprimeur 14 au. chiffre 2.
Après la première révolution de l'arbre 10 dorant laquelle la came 49 a amené le rouleau imprimeur 16 et les rouleaux non représentés de la position 9 à la position 0, la came 37, par l'intermédiaire du levier d'encliquetage 61, fait ensuite tourner le rouleau imprimeur 16 de 0 à 1.
Etant donné que du fait du passage du rouleau imprimeur 16 de la position 9. à la position 0, le bec 61 est sorti de la grande encoche 53' da rochet 53, les parties fourchues du levier 61 n'exercent, pendant le mouvement provoqué par la came 37,aucune action sur les deux rouleaux imprimeurs non représentés d'un ordre supérieur; il en résulte que ces rouleaux restent à la position 0.
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Lorsque, dans la suite de la rotation de l'arbre 34, les rouleaux d'impression 65 viennent frapper le papier d'enregistrement, il s'imprime- sur ce papier les chiffres 00124.
Si la valeur à mesurer pendant une période d'enregistrement est, par exemple 265 unités, le rouleau imprimeur 14,comme dans la cas précédant et jusqu'à l'entrée en action de l'arbre 34, sera amené à une position intermédiaire entre les chiffres "5" et "6", et le rouleau imprimeur 16 sera amené au chiffre "1", la came 59 (étant donné que l'arbre 10 accomplit plus de deux révolutions) faisant tourner ce rouleau imprimeur de deux chiffres c'est-à-dire l'amenant au chiffre "1". La rotation de l'arbre 34 place alors le mécanisme d'impression à 00265.
Le mécanisme d'impression conforme à la présente invention peut aussi être utilisé pour un autre système que le système décimal, il suffit qu'en dehors des rouleaux imprimeurs, les roues dentées, la roue en étoile pour le tâtage, et la came qui correspond à la mise en place du chiffre de l'ordre le plus bas, soient agencées d'une façon appropriée.
Du fait que, dans le mécanisme à rouleaux suivant la présente invention, la commande se fait sur un rouleaa. qui n'est pas celui qui correspond au chiffre de l'ordre le plus bas, il n'est pas nécessaire, pour le rappel du mécanisme d'impression, même en un temps très court, qui n'intervient pas pratiquement, de communiquer une accélé-
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ration considérable à ce mécanisme, car le rouleau commande doit tourner d'autant plus lentement que son rapport dans le système employé, est grand relativement au rouleau impri- me ur qui correspond au chiffre de l'ordre le plus bas .Dans ces conditions, il est possible d'employer un mécanisme imprimeur de ce genre en un seul exemplaire,
même dans les cas où cela n'était pas encore possible jusqu'ici, par exemple, comme on l'a admis dans la description, dans les compteurs à maximum à bande d'impression ou d'enregistrement .
Les possibilités d'emploi de l'objet de la présente invention ne sont pourtant aucunement liées à un compteur à maximum; le mécanisme d'impression peut être utilisé partout où. il s'agit d'effectuer les opérations qui sont nécessaires pour ramener le mécanisme d'impression à sa position d'origine en un temps aussi bref que possible et sans troubler le fonctionnement général de l'appareil dans lequel le mécanisme d'impression est incorporé. En ce sens le mécanisme d'impression peut être utilisé par exemple également dans les machines à calculer.
Au. lien de commander , comme dans le mode d'exécution décrit, le second rouleau d'impression, on pourrait aussi commander le troisième rouleau à partir de l'arbre 3; dans ce cas ce rouleau tournerait encore plus lentement que dans l'exemple décrit. Alors le rouleau 14 devrait être commandé par des organes équivalents à ceux qui, dans le mode d'exécution décrit, commandent le rouleau 15.
La commande de l'arbre 34 se fait de façon à corres- pondre aux opérations dans le mécanisme d'impression et
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elle ne dépend du. temps que lorsqu'il S'agit de l'emploi du mécanisme d'impression dans des appareils enregistreurs contrôles d'après le temps. Quand le mécanisme d' im - pression est employé par exemple: dans une machine à calculer, l'agencement est tel que l'arbre 34 tourne uniquement sous la dépendance de l'impression et que sa rotation soit indépendante de tout intervalle de temps.