Brevet FR2753400A1 — publié le 19980320

L'invention a trait à un caractère d'estampage articulé, notamment destiné à l'emboutissage de plaques minéralogiques de véhicules automobiles. Un tel caractère est utilisé par exemple dans une concession automobile ou au rayon "auto" d'une grande surface pour réaliser des plaques minéralogiques de véhicules automobiles en fonction du numéro d'immatriculation attribué à chaque véhicule. Dans les dispositifs d'estampage connus de l'art antérieur, plusieurs caractères sont disposés côte à côte sur un cadre afin de former une chaîne de caractères. Ce cadre comprend un demi-cadre inférieur et un demi-cadre supérieur qui, après chaque opération d'estampage, doivent être écartés l'un de l'autre pour permettre le retrait de la plaque estampée et le changement des caractères en vue de la prochaine opération d'estampage. Le cadre supérieur, qui est rigide, constitue un obstacle à la manipulation des caractères et de la plaque estampée ou à estamper. I1 gène les mouvements de l'opérateur, en particulier lors de la mise en place des caractères. Les caractères d'estampage doivent être fixés à la fois sur le cadre inférieur et sur le cadre supérieur du dispositif, ce qui requiert une mise en place soigneuse de la part de l'opérateur. En outre, il est nécessaire de prévoir un dispositif d'ouverture automatique ou semi-automatique du cadre qui déplace le cadre supérieur par rapport au cadre inférieur après chaque opération d'estampage. Ceci induit la présence d'organes mécaniques en mouvement dont le coût grève les performences économiques du dispositif dans son ensemble. De plus, les caractères qui sont des organes d'usure au renouvellement desquels on doit procéder régulièrement, doivent être pourvus d'organes de fixation à la fois sur le cadre inférieur et sur le cadre supérieur des dispositifs connus de l'art antérieur. I1 s'ensuit une faible adaptabilité des caractères connus de l'art antérieur, car il n'existe pas de standard en matière en définition de moyens de fixation des caractères sur les cadres. Ainsi, il faut procéder à une adaptation et à des réglages précis lorsqu'un nouveau jeu de caractères doit être utilisé avec une presse connue. Enfin, dans les caractères articulés connus, l'espace libre entre le poinçon et la matrice n'a pas une épaisseur sensiblement constante ou une géométrie permettent l'insertion complète et le maintien efficace d'une plaque d'estampage lorsque le caractère est dans une position proche de sa position fermée. En effet, sa partie la plus proche de la charnière d'articulation laisse subsister un espace trop faible, de sorte que la plaque est coincée à proximité de la charnière alors que les bords de la matrice et du poinçon les plus éloignés de la charnière sont encore très écartés l'un de 1 'autre. L'invention vise à résoudre ces problèmes et à proposer un caractère d'estampage articulé ne nécessitant pas d'organes de manoeuvre complexes d'un demi-cadre supérieur et pouvant être installé facilement sur les machines d'estampage connues. Dans cet esprit, l'invention concerne un caractère d'estampage articulé comprenant une matrice et un poinçon prévus sur les faces en vis-à-vis de deux éléments formant supports, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de rappel élastique dudit caractère en position ouverte par pivotement, avantageusement suivant un angle de l'ordre de 1200 Grâce à l'invention, le caractère est ramené automatiquement en position ouverte lorsque les éléments supports qui le constituent ne sont pas pressés l'un vers l'autre afin d'estamper une plaque. Ainsi, il permet l'accès à la plaque posée sur l'élément support horizontal sans gène pour l'opérateur. En outre dans le cas d'une presse frontale, grâce aux moyens de rappel élastique en position ouverte, il n'est pas nécessaire de prévoir un cadre supérieur pour soulever l'élément support situé au-dessus de la plaque en position fermée. De plus, aucun obstacle ne vient gêner les manipulations de l'opérateur, en particulier la mise en place des caractères lors de la formation d'une chaîne de caractères. L'invention permet donc une simplification des presses frontales d'estampage connues et des manipulations plus aisées pour l'opérateur. L'invention est aussi utilisable avec des presses latérales. Dans ce cas, un ou plusieurs cavalier(s) supérieur(s) est (sont) monté(s) sur le cadre et permet (permettent) la fermeture des caractèes et leur immobilisation en position fermée. Grâce à l'invention, et selon un aspect avantageux de celle-ci, les éléments formant support peuvent être poussés l'un par rapport à l'autre, notamment au voisinage de leur axe d'articulation, en position fermée, de sorte que l'espace compris entre le poinçon et la matrice est d'épaisseur sensiblement constante. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les moyens de rappel élastique comprennent un ressort et chaque élément formant support comprend une rainure ou un logement de réception d'une extrémité du ressort. Ces rainures contribuent au maintien en position du ressort et facilitent son action de rappel élastique. D'autre part, ces rainures évitent que l'épaisseur du ressort ne s'oppose à la fermeture complète du caractère en position d'estampage. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le ressort est un ressort spiral dont les spires entourent l'axe d'articulation des deux éléments formant support. Grâce à cet aspect de l'invention, le ressort est maintenu en position par rapport aux deux éléments formant supports, car leur axe d'articulation a une position déterminée. Selon un second mode de réalisation de l'invention, le ressort est un ressort spiral dont les spires entourent une tige parallèle à l'axe d'articulation desdits éléments formant supports, ladite tige étant solidaire de l'un desdits éléments formant supports. Selon ce mode de réalisation de l'invention, la tige et le ressort qui l'entoure peuvent être positionnés par rapport aux éléments formant support de la façon la plus adaptée en fonction de la géométrie de ces éléments. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la matrice et le poinçon sont venus de matière avec les éléments formant supports. Ainsi, aucune fixation supplémentaire, notamment aucun collage ou sertissage de la matrice ou du poinçon sur les éléments formant supports n'est nécessaire, ce qui permet de simplifier la fabrication du caractère de l'invention et de prévoir que l'épaisseur totale des deux éléments supports et de la matrice ou du poinçon qu'ils portent est faible, de sorte que le caractère suivant l'invention peut s'adapter à toutes les épaisseurs des machines existantes et être installé sur la quasi totalité de celles-ci sans que son épaisseur totale ne soit un obstacle à cette installation. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le caractère comprend deux cavaliers d'immobilisation d'un axe d'articulation des deux éléments formant supports, ces cavaliers étant pourvus d'au moins deux pions d'emmanchement ou de sertissage dans un élément formant support, lesdits pions étant positionnés sur une droite non perpendiculaire audit axe lorsque ledit caractère est monté, de telle sorte qu'il n'existe qu'une seule possibilité de mise en place de chaque cavalier sur ledit élément formant support. Grâce à cet aspect de l'invention, les cavaliers de fixation de l'axe d'articulation des éléments supports peuvent être usinés avec des tolérances de fabrication telles que leur prix de revient est faible alors que l'articulation obtenue grâce à ces cavaliers est précise et peut supporter un grand nombre d'opérations d'ouverture et de fermeture sans que son jeu fonctionnel n'augmente de façon sensible. De plus, le fait que les cavaliers sont montés sur les éléments formant supports par emmanchement dur ou sertissage permet un assemblage rigide et particulièrement résistant. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les éléments formant supports sont réalisés dans un matériau magnétisable, de sorte qu'ils peuvent être mis en place sur un cadre d'une presse d'emboutissage par aimantation, ce qui est particulièrement simple à utiliser pour un opérateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un caractère d'estampage articulé conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un caractère d'estampage conforme à un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est une vue partielle, en coupe axiale, du caractère de la figure 1 en position ouverte - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 alors que le caractère est en position fermée avant estampage - la figure 4 est une représentation schématique en perspective d'un exemple d'utilisation de plusieurs caractères du type de la figure 1 - les figures 5 à 8 sont des représentations schématiques du dispositif de la figure 4 en cours d'utilisation avec une presse frontale - la figure 9 est une vue partielle de dessous du caractère de la figure 1 et - la figure 10 est une vue analogue à la figure 2 pour un caractère d'estampage conforme à un second mode de réalisation de l'invention. Le caractère d'estampage représenté à la figure 1 comprend deux éléments 1 et 2 articulés autour d'un axe 3 et formant respectivement support pour un poinçon 4 et une matrice 5 d'estampage en forme de T. L'élément 1 comprend deux orifices la et lb de fixation sur des pions appartenant à un cadre support, non représenté à la figure 1. Deux cavaliers 6 et 7, montés sur l'élément 1 par emmanchement dur ou sertissage, sont munis d'une gorge de réception de l'axe 3 et permettent de réaliser une charnière d'articulation des éléments 1 et 2. Conformément à l'invention, un ressort spiral 10 entoure l'axe 3 et ses deux extrémités 10a et lOb reposent respectivement contre les éléments formant supports 1 et 2. La géométrie du ressort 10 est choisie de telle sorte que sa position non contrainte soit atteinte lorsque les extrémités lOa et lOb forment un angle d'environ 900. Ainsi, le ressort 10 constitue un moyen de rappel élastique du caractère en position ouverte, l'angle de pivotement étant de l'ordre de 1200 à partir de la position fermée. Une rainure 11 est ménagée dans l'élément formant support 1 de façon à recevoir l'extrémité 10a du ressort 10. De la même manière, une rainure 12 est prévue dans l'élément formant support 2 et reçoit l'extrémité lOb du ressort 10. Grâce à cette construction, le positionnement du ressort 10 le long de l'axe 3 est déterminé avec précision. En outre, l'épaisseur des branches formant les extrémités 10a et lOb du ressort 10 ne s'oppose pas à la fermeture totale du caractère en position d'estampage. Selon un aspect avantageux de l'invention, le poinçon 4 et la matrice 5 sont venus de matière, c'est-à-dire monoblocs et réalisés dans la pièce de matière, avec les éléments formant supports 1 et 2, de sorte que l'épaisseur totale des éléments formant supports est faible et que l'encombrement du caractère de l'invention est inférieur à celui des caractères utilisés jusqu'à ce jour. Cet avantage permet au caractère de l'invention d'être utilisé sur pratiquement l'ensemble du parc des machines existantes sans modification notable de celles-ci. De plus, un traitement thermique ou de surface du caractère complet une fois monté, peut être envisagé puisqu'il peut être réalisé à partir de pièces moulées ou usinées dans le même matériau ou la même famille de matériau. Ce traitement permet d'améliorer les propriétés mécaniques et l'aspect extérieur du caractère, ce qui est avantageux sur le plan esthétique et commercial. Ce traitement peut être un zingage, un traitement au chrome dur, une cémentation ou tout autre traitement approprié. On peut prévoir, en particulier que les éléments formant supports 1 et 2 sont réalisés en acier, de sorte qu'ils présentent de bonnes propriétés mécaniques et, en particulier, que le poinçon 4 et la matrice 5 s'usent peu malgré une utilisation intensive. De plus, l'acier étant un matériau magnétisable, il est possible de positionner l'élément formant support 1 sur le cadre d'une presse d'estampage grâce à un système de fixation par aimantation, auquel cas les orifices la et lb peuvent être supprimés et le travail d'un opérateur est facilité car, en jouant sur les polarités d'un aimant permanent, le caractère de l'invention peut être amené exactement en position par rapport au cadre d'une presse d'estampage. Dans la position fermée du caractère représentée à la figure 3, le ressort 10 est comprimé et exerce sur l'élement 2 une force Fo verticale dirigée vers le haut. Cette force permet de plaquer l'axe 3 au fond des gorges des cavaliers 6 et 7 de sorte que la distance séparant les éléments 1 et 2 au voisinage de l'axe 3 n'est pas faible au point de pincer une plaque d'estampage non représentée ou de gêner sa mise en place. L'invention permet donc de repousser les éléments 1 et 2 l'un par rapport à l'autre, de sorte que, dans la position de la figure 3, l'espace compris entre le poinçon 4 et la matrice 5 a une épaisseur e sensiblement constante. En d'autres termes, lorsque le caractère est fermé, avant l'application de la force d'estampage, les éléments 1 et 2, et par voie de conséquence le poinçon 4 et la matrice 5 sont parallèles, ce qui permet de répartir uniformément la force d'estampage sur la plaque à estamper. La figure 4 permet de comprendre un intérêt essentiel de l'invention. Sur cette figure, huit caractères référencés 20 sont positionnés sur un cadre 21 de façon à former une chaîne de caractères. On note qu'aucun cadre supérieur n'est solidaire des parties supérieures 20a des caractères 20 correspondant à l'élément support 2 à la figure 1. En effet, il n'est pas nécessaire de soulever ces parties 20a au moyen d'un cadre supérieur puisque des moyens de rappel élastique des caractères 20 en position ouverte soulèvent automatiquement ces parties 20a. Ce fonctionnement apparaît en comparant les figures 5 à 8 correspondant à une opération d'estampage avec plusieurs carctères conforme à l'invention. A la figure 5, une plaque P est mise en place dans l'intervalle laissé libre par une série de caractères 20 montés sur un cadre 21. Un effort Fi est exercé sur le cadre 21 pour pousser celui-ci et les éléments qu'il supporte à l'intérieur d'une presse comprenant un plateau inférieur 25 et un plateau supérieur mobile 26. Dans la position de la figure 6, lorsque le cadre 21 pénètre à l'intérieur des plateaux 25 et 26, la partie supérieure 20a de chaque caractère 20 est pressé par un effort F2, généré par le plateau 26, contre la partie inférieure correspondante 20b. Lorsque le cadre 21 est en position d'estampage entre les plateaux 25 et 26, représentée à la figure 7, une force d'estampage F3 est exercée, grâce au plateau 26, sur l'ensemble des caractères 20. I1 est à noter que la fermeture des caractères 20 contre la force des moyens élastiques de rappel est obtenue par le déplacement du cadre 21, comme il apparaît en comparant les figures 6 et 7. Lorsque, au terme d'une opération d'estampage, le cadre 21 est extrait des plateaux 25 et 26, rien ne s'oppose à ce que les caractères 20 s'ouvrent. Or, un effort F4 est exercé par les moyens élastiques de rappel, tels que, par exemple, le ressort 10 représenté à la figure 1, cet effort ayant pour conséquence de faire pivoter la partie supérieure 20a de chaque caractère 20 par rapport à sa partie inférieure qui demeure sensiblement horizontale, de sorte que les caractères 20 s'ouvrent automatiquement lorsque le cadre 21 est extrait de la presse, ce qui est représenté à la figure 8. A la figure 9, on a représenté un autre aspect avantageux de l'invention. Selon cet aspect, chaque cavalier 6 et 7 comprend deux pions 6a, 6b, respectivement 7a 7b, aptes à pénétrer dans des orifices correspondants de l'élément formant support 1 pour y être emmanchés, éventuellement en force, ou sertis. Le nombre de pions des cavaliers 6 et 7 pourrait aussi être supérieur ou égal à 3. Les pions 6a et 6b d'une part et les pions 7a et 7b d'autre part sont respectivement positionnés sur une droite D, ou D', qui n'est pas perpendiculaire à l'axe 3 lorsque le caractère est monté. Ainsi, il n'existe qu'une possibilité de placer les cavaliers 6 et 7 sur l'élément formant support 1. En effet, si l'on imagine que le cavalier 6 subit une rotation de 1800 de telle sorte que le pion 6b se retrouve sur la partie supérieure de la figure 7 et que le pion 6a se retrouve sur la partie inférieure, on réalise que les pions 6a et 6b ne sont pas en regard des perçages correspondants de l'élément formant support 1. On note respectivement 6c et 7c la face des cavaliers 6 et 7 orientée vers l'autre cavalier lorsque le caractère est monté. Les tolérances de fabrication des cavaliers 6 et 7 peuvent être relativement élevées dans la mesure où, en cours d'usinage, on prend comme surface de référence les faces 6c et 7c. En effet, même si la largeur de chaque cavalier 6 ou 7 est plus ou moins précisément fixée, ceci n'influe que sur l'alignement de la surface extérieure de ces cavaliers par rapport aux bords de l'élément formant support 1, mais ne conditionne pas le jeu fonctionnel entre les cavaliers 6 et 7 et la partie inférieure centrale de l'élément formant support 2. Ainsi, on peut obtenir une bonne précision de l'articulation formée par l'axe 3, les cavaliers 6 et 7 et les éléments formant supports 1 et 2 sans que les tolérances de fabrication des cavaliers ne soient trop précises pour influer négativement sur les performances économiques du dispositif. On note d la distance entre le centre du pion 6a et la surface 6c. La distance d correspond sensiblement à la moitié de la largeur du cavalier 6. On note d' la distance entre le centre du pion 6b et de la surface 6c. Comme la droite D n'est pas perpendiculaire à l'axe 3, les distances d et d' sont différentes. A la figure 10, on a représenté un second mode de réalisation d'un caractère d'estampage conforme à l'invention dont les éléments analogues à ceux du mode de réalisation de la figure 1 portent des références identiques. Ce caractère diffère du précédent essentiellement en ce que le ressort 10 n'est pas enroulé autour de l'axe 3, mais autour d'une tige 15 qui lui est parallèle et est fixée dans les cavaliers 6 et 7 entre l'axe 3 et le poinçon 4. On note que les rainures de réception des extrémités 10a et 10b du ressort 10 peuvent être remplacées par des surfaces planes 31 et 32 distantes lorsque le caractère est fermé. Les surfaces 31 et 32 définissent un logement de réception du ressort 10, de ses extrémités 10a et 10b et de la tige 15 en position fermée du caractère. Le positionnement de la tige 15 est choisi en fonction des caractéristiques recherchées d'ouverture du caractère de l'invention. En effet, plus la tige 15 est éloignée de l'axe 3, plus l'effort exercé par le ressort 10 peut être progressif et, à position non contrainte du ressort 10 égale, plus la position ouverte du caractère de l'invention est éloignée d'une position verticale de l'élément 2. On peut par exemple prévoir que l'ouverture obtenue grâce au ressort 10 est de l'ordre de 750. Quels que soient les modes de réalisation choisis de l'invention, il n'est pas nécessaire de prévoir des orifices de fixation de l'élément formant support 2 sur un quelconque cadre supérieur, ce qui simplifie sa fabrication et évite des réglages complexes lors du changement d'un jeu de caractères d'une presse à estamper. L'invention peut aussi être employée avec des presses latérales. Dans ce cas, on a recours à un ou plusieurs cavaliers supérieurs pour fermer les caractères et les verrouiller en position fermée car l'effort F2 représenté à la figure 6, n'est pas disponible. Pour ouvrir les caractères, il suffit de déverrouiller ces positions et de laisser agir les moyens de rappel en position ouverte de chaque caractère. L'invention a été présentée avec des moyens de rappel élastique constitués par un ressort spiral mais elle est applicable avec d'autres moyens, tels qu'un ressort à lame, un ressort de torsion, un bloc en élastomère ou un moyen hydraulique ou pneumatique ou tout autre moyen équivalent. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Caractère d'estampage articulé, notamment pour la réalisation de plaques minéralogiques, du genre comprenant une matrice (5) et un poinçon (4) prévus sur les faces en vis-à-vis de deux éléments (1, 2) formant supports, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10-12) de rappel élastique dudit caractère en position ouverte par pivotement. 2. Caractère d'estampage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de rappel élastique comprennent un ressort (10) et en ce que chaque élément (1, 2) formant support comprend une rainure (11, 12) ou un logement (31, 32) de réception d'une extrémité (lOa, 10b) dudit ressort. 3. Caractère d'estampage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ressort (10) est un ressort spiral dont les spires entourent l'axe d'articulation (3) desdits deux éléments (1, 2) formant supports. 4. Caractère d'estampage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ressort (10) est un ressort spiral dont les spires entourent une tige (15) parallèle à l'axe d'articulation (3) desdits deux éléments (1, 2) formant supports, ladite tige étant solidaire de l'un (1) desdits éléments formant supports. 5. Caractère d'estampage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite matrice (5) et ledit poinçon (4) sont venus de matière avec lesdits éléments (1, 2) formant supports. 6. Caractère d'estampage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux cavaliers (6, 7) d'immobilisation d'un axe d'articulation (3) desdits deux éléments (1, 2) formant supports, lesdits cavaliers étant pourvus d'au moins deux pions (6a, 6b, 7a, 7b) d'emmanchement ou de sertissage dans un élément (1) formant support, lesdits pions étant positionnés sur une droite (D, D') non perpendiculaire audit axe lorsque ledit caractère est monté, de telle sorte qu'il n'existe qu'une seule possibilité de mise en place de chaque cavalier sur ledit élément formant support. 7. Caractère d'estampage selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque cavalier (6, 7) est obtenu par usinage en prenant comme surface de référence sa face (6c, 7c) orientée vers l'autre cavalier lorsque ledit caractère est monté. 8. Caractère d'estampage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les distances (d, d'), desdits pions (6a, 6b, 7a, 7b) de sertissage à ladite face (6c, 7c) desdits cavaliers (6, 7), orientée vers l'autre cavalier lorsque ledit caractère est monté, sont différentes. 9. Caractère d'estampage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledits éléments (1, 2) formant supports sont réalisés dans un matériau magnétisable. 10. Caractère d'estampage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (10-12) de rappel élastique sont aptes à repousser (Fo) lesdits éléments (1, 2) formant supports l'un par rapport à l'autre en position fermée. 11. Caractère d'estampage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'angle de pivotement est de l'ordre de 1200.