Brevet FR2463679A1 — publié le 19810227

I La présente invention se rapporte à un procédé pour former des caractères pour les machines à estamper ou analogues, à l'aide de matrices correspondant à la forme des caractères qui sont alimentées en pression, avec effet de repoussage de la matière, respectivement en direction d'un corps de caractère préalablement fraisé avantageuse- ment en métal. Par ailleurs, la présente invention se rapporte à un dispositif permettant l'exécution du procédé précité. Dans les procédés de fabrication de caractères du type précité et appliqués jusqu'à présent, un corps de caractère préalablement fraisé est frappé à l'aide d'une matrice, sur une presse à excentrique de 15 t. La matrice pénètre alors sru-eprofondeur de 0,1 à 0,2 mm. La matière repoussée latéralement doit être ensuite éliminée à l'aide d'une lime. Après avoir à nouveau fixé le corps de caractè- re, on réalise une seconde opération d'estampage avec abaissement sur une distance supplémentaire de 0,1 à 0,2mm, le corps de caractère devant ensuite être encore limé. Pour obtenir des caractères parfaitement estampés, il faut répéter cette opération quatre à cinq fois de suite. Par conséquent la durée nécessaire à la réalisation d'une lettre est particulièrement longue. Après avoir éliminé par ponçage la matière refoulée, il est nécessaire, par des opérations alternées de mesure et de ponçage, de rectifier les caractères pour leur donnerla position correcte. En raison de la faible tolérance qui est au maximum de 0,07 mm, ces opérations sont extrêmement compliquées. Pour rectifier simultanément plusieurs centaines dmités, on utilise des machines à rectifier les surfaces. Dans la pratique, il s'est avéré qu'au cours de cette opération, les caractères qui sont alors presque finis, étaient fréquemoent abîmés. Le taux de rebut peut atteindre 15%. On peut essentiellement reprocher au procédé conventionnel de fabrication qu'il n'est pas possible d'obtenir une qualité parfaite, plus particulière- ment dans le cas de caractères présentant une structure compliquée, étant donné que lors de la frappe sur les presses à excentrique, la matrice qui présente de manière correspondante, une structure compliquée, n'est pas entièrement remplie par l'acier formant le corps du caractère qui a une forte teneur en carbone. D'autre *part, le nombre important des procédés d'usinage, qui sont pratiquement au nombre de cinquante et qui impliquent une grande durée de passage dans les chaines de fabrication, constitue un inconvénient important. La durée totale de fabrication de caractères en relief frappés est, pour une fabrication conventionnelle,de l'ordre de plus de 10 minutes par unité. La présente invention a donc pour but de créer un procédé du type précité permettant d'éviter les inconvénients mentionnés plus haut et de l'améliorer de telle manière que l'on puisse fabriquer des caractères de meilleure qualité en dépit d'une diminution du nombre des phases de fabrication et par conséquent d'une réduction de la durée totale de fabrication de ces caractères. Le procédé conforme à l'invention qui permet d'atteindre ce but,se caractérise essentiellement par le fait que la matrice, qui ne peut pas tourner autour de son axe par rapport au corps du caractère, est déplacée, sous application d'une pression constante, le long d'une trajec- toire qui se compose de portions approximativement en forme d'arc de cercle ainsi que d'autre portions qui correspondent chacune approximativement à un pivotement autour d'axes de pivotement qui s'étendent transversalement par rapport à l'axe du corps du caractère. Ainsi, la matrice est avantageusement déplacée par rapport au corps de caractère précité, le long d'une trajectoire de pivotement hypocyclol- ale. Avec un tel procédé de fabrication, le formage des caractères s'effectue sous application de forces plus faibles, si bien qu'il n'apparait aucun écrasement important dans la barre du caractère et que l'on ne constate aucune déviation latérale de la lettre sur le calibre, le bruit à la fabrication étant d'autre part réduit. Ceci provient du point de contact théorique entre la matrice et le corps du caractère pendant le mouvement d'inclinaison de la matrice dans sa trajectoire, qui varie perpetuellement. Etant donné que de cette façon,on peut pratiquement supprimer presque toutesles opératims de mesure et de rectification, la durée du processus de frappe ou d'estampage est réduite, par rapport au quatre minutes au moins qu'il fallait prévoir jusqu'à présent, à environ 25 secondes et la durée totale de fabrication des caractères est ramenée à environ 2,5 minutes. Malgré la diminution du nombre des opérations d'usinage et la réduction du temps de passage dans les chaines de fabrication, on obtient des caractères de - meilleuir qualité. On peut d'autre part, abaisser à moins de 3% le taux de rebut. Un dispositif particulièrement avantageux pour l'exécution du procédé conforme à l'invention qui comprend une retenue fixe du corps du caractère et une retenue de matrice montée mobile en direction de ce dernier, se caracté- rise essentiellement par le fait que la retenue de matrice est montée pivotante dans un carter alimenté en pression, autour d'un point de pivotement disposé à proximité.du corps du caractère, en ce qu'à cette occasion elle vient s'appliquer directement sur des surfaces sphériques par le centre d'une partie incurvée coïncidant avec le point de pivotement et en ce que par un tourillon d'entrainement disposé excentri- quement, elle est couplée à un arbre excentrique entrainé monté excentriquement, exécutant un mouvement de roulement en développante. La trajectoire en forme d'hypocycloYde que l'on cherche à obtenir, est réalisée d'une manière particulièrement simple au point de vue construction, par le fait que l'arbre excentrique est relié à un pignon dont la denture extérieur engrène la denture interne d'un pignon de plus grand diamètre fixé à l'intérieur du carter, et par le fait que l'excentricité du tourillon d'entrainement est adaptée, par rapport à l'axe de l'arbre excentrique, à la différence de diamètresentre les pignons précités. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparai- tront plus clairement au cours de la description, explicative qui va suivre faite en référence à un dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lequel: - la figure unique illustre un dispositif pour former des caractères pour les machines à estamper servant à l'exécution du procédé suivant l'invention, dans laquelle on trouvera tous les détails qui ne sont pas expressément décrits. Comme le montre le dessin, dans le carter 1 'du dispo- sitif est monté tournant un cylindre 2 présentant un alésage cylindrique 3 pour recevoir un arbre excentrique 4, ledit cylindre n'étant cependant pas mobile en translation axiale. Pour cela, le cylindre rotatif 2 comprend un bord d'appui en saillie radialement qui vient s'appliquer contre des paliers axiaux 6 et 7. Des roulement à aiguilles 8 et 9 assurent la rotation facile du cylindre 2. D'une manière analogue, entre l'arbre excentrique 4 et le cylindre 2 on a interposé des roulements à aiguilles 10 et 11. L'extré- mité supérieure 2 est couplée à un arbre d'entrainement non représenté, par l'intermédiaire d'un prolongement 12 en saillie excentriquement par rapport à l'axe dudit arbre, de l'extrémité de ce dernier, qui vient en prise dans une fente orientée transversalement du cylindre rotatif précité. L'arbre excentrique 4 est relié à un pignon 13 dont la denture externe engrène la denture interne d'un pignon - 14 fixé dans le carter 1, présentant un diamètre plus grand. Pour la fixation, on utilise une pièce d'appui 15 annulaire vissée au carter 1 présentant une surface 16 sphérique et concave. Sur la partie d'appui 15 vient s'appliquer, par une surface sphérique 17 concave dimensionnée en conséquence, une retenue 18. Cette retenue présente un évidement centré 19 dans lequel vient en prise un tourillon d'entraînement 20 excentrique en saillie du pignon 13. Pour assurer un accouplement correct, on a rapporté sur le tourillon d'entraînement 20, une bille d'entrainement 21 qui est reçue par des coussinets 22 logés dans l'évidement 19. Un couvercle 23 est vissé à l'extrémité inférieure du carter 1 et contient une pièce sphérique 24 annulaire présentant une surface sphérique convexe ainsi qu'une bague de compression 25 qui vient s'appliquer par sa surface sphérique concave contre la pièce sphérique 24 et maintient pour sa part la retenue 18 en contact de la surface sphérique correspondante 16 de la pièce d'appui 15, par sa surface sphérique 17. La retenue 18 traverse la bague de compression 25 et la pièce sphérique 24 et s'étend jus- qu'à proximité d'un alésage central 26 du couvercle 23 du carter.Dans l'alésage centré de la retenue 18, est introduite à son extrémité supérieure, une retenue de matrice 27 qui est maintenue en position par un frein à billes 28. A l'aide d'un écrou de serrage 29, des mâchoires de serrage logées dans la retenue de matrice 27 qui servent à mantenir la matrice 31 en position, peuvent être serrées de manière centrée. A la périphérie de la matrice 31, est fixée une bague de serrage 32 dont dépasse axialement un axe 33. L'extrémité libre de l'axe 33 vient en prise dans une fente de guidage 34 empêchant la rotation de la matrice 31 autour de son axe, qui est délimitée par deux ergots en saillie vers le haut d'une équerre 35 qui est fixée à une plaque de serrage 36,La plaque de serrage 36 porte d'autre part un étau 37 qui retient entre ses m'achoires de serrage 38 présentant des emplacementsde réception prismatiques usinées, le corps 39 qui servira à former un caractère. Pour bien positionner le corps 39 par rapport à la matrice 31, la plaque de serrage 36 est montée sur un support croisé. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante: Lorsque le cylindre rotatif 2 est entrainé en rotation par l'intermédiaire du prolongement 12 de l'axe non représenté il entraine l'arbre excentrique 4 auquel il est relié en rotationEtdont le pignon 13 tourne sur le pignon 14. Etant donné que l'excentricité-du tourillon d'entrainement 20 est adapté9par rapport à l'axe a de l'arbre excentrique 4, à la différence de diamètresentre les pignons précités, le tourillon d'entraînement 20 parcout une trajectoire du type en hypocyclolde. Par conséquent l'inclinaison de la retenue 27 qui porte la matrice 31 par rapport au corps 39 destiné à former un caractère, varie en continu. Simultanément, le carter 1 et par conséquent la matrice 31 est abaissé sur le corps 39 préalablement fraisé. Du fait du mouvement en nutation de la matrice 31 par rapport au corps 39, on réalise, en dépit de l'application de forces faibles, par suite du contact par point, la mise en forme précise du corps 39 de caractère. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour former des caractères pour les machines à estamper ou analogues, à l'aide de matrices qui correspondent à la forme des caractères, qui sont alimentées en pression, avec repoussage de matière, respec- tivement en direction d'un corps de caractère préalablement fraisé de manière correspondante, avantageusement métallique, caractérisé en ce que la matrice, qui ne peut pas effectuer de mouvement de rotation autour de son axe par rapport au corps de caractères, est déplacée sous alimentation constante en pression, le long d'une trajectoire qui se compose de portions approximativement en forme d'arc de cercle i dsecondesportions qui correspondent sensiblement à un pivotement autour d'axes de pivotement s'étendant transversalement à l'axe du corps destiné à former un caractère. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice est déplacée respectivement par rapport à un corps destiné à former un caractère, le long d'une trajectoire de pivotement en forme d'hypocycloîde. 3. Dispositif servant à l'exécution du procédé selon la revendication 1 ou 2, comprenant une retenue fixe pour le corps destiné à former le caractère et une retenue de matrice montée mobile en direction dudit corps, caractérisé en ce que la retenue (27) de la matrice est montée pivotante dans un carter (1) alimenté en press-on, autour d'un point de pivotement situé à proximité du corps(39) destiné à former un caractère, en ce qu'à cette occasion elle vient s'appli- quer indirectement contre des surfaces sphériques (16,17) par un centre d'incurvation coïncidant avec le point de pivotement et en ce que par un touriMon d'entraînement (20) monté excentrique, elle est couplée à un arbre excentri- que entrainé, monté excentriquement et exécutant un mouve- ment de roulement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre excentrique (4) est relié à un pignon (13) dont la denture externe vient en prise avec la denture interne d'un pignon (14) de plus grand diamètre fixé à l'intérieur du carter précité et en ce que l'excentricité du tourillon d'entraînement (20) par rapport à l'axe a de l'arbre excentrique (4) est adaptée à la différence de diamètresentre les pignons précités (13 et 14). 5. Dispositif selon la revendicatbn 3 ou 4, caractéri- sé en ce que pour l'entraînement en rotation de l'arbre excentrique (4), on a prévu un cylindre (2) rotatif et entrainé présentant un alésage (3) excentrique dans lequel est monté mobile en rotation l'arbre excentrique (4) qui n'est cependant pas déplaçable en translation axiale. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une pièce d'appui (15) présentant une surface sphérique concave (16),montée fixe dans le carter (1) du dispositif est de configuration annulaire et traversée par ledit tourillon d'entraînement (20) qui vient en prise, par l'intermédiaire d'une bille d'entraînement (21) rapportée, dans un évidement centrique (19) d'une retenue (18) servant à la retenue (27) de la matrice, qui présente une surface sphérique convexe (17) et est montée pivotante dans le carter précité. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que dans le carter (1) est montée une pièce sphérique annulaire supplémentaire (24) présentant une surface sphérique convexe contre laquelle vient s'appliquer une bague de compression (25) présentant une surface sphérique concave, traversée par la retenue précitée (18) et servant d'appui à cette dernière. 8. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 7 caractérisé en ce qu'un axe(33)radialement en saillie est relié à la matrice (31), l'extrémité libre dudit axe venant en prise dans une fente de guidage (34) stationnaire empê- chant la rotation de la matrice autour de son axe.