CH647978A5

CH647978A5 - METHOD AND DEVICE FOR MOLDING TYPES FOR IMPRESSION MACHINES.

Info

Publication number: CH647978A5
Application number: CH6025/80A
Authority: CH
Inventors: Heinrich-Friedrich Bernd; Walter Johann Ewald; Werner Schmitt
Original assignee: Pitney Bowes Gmbh
Priority date: 1979-08-17
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1985-02-28
Also published as: FR2463679B1; GB2059817B; FR2463679A1; DE2933390B1; IT8012627A0; IT1133482B; DE2933390C2; GB2059817A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen von Typen für Prägemaschinen mit Hilfe von der Typenform entsprechenden Matrizen, die jeweils in Richtung auf einen entsprechend vorgefrästen, metallischen Typenkörper unter Materialverdrängung druckbeaufschlagt werden. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for forming types for embossing machines with the aid of dies corresponding to the type form, which are each pressurized in the direction of a correspondingly pre-milled, metallic type body with material displacement. Furthermore, the invention is directed to an apparatus for performing the method.

Beim bisherigen Typenherstellungsverfahren dieser Art wird ein vorgefräster Typenkörper auf einer 15-t-Exzenter-presse mit Hilfe der Matrize vorgeschlagen. Die Matrize dringt dabei 0,1 bis 0,2 mm tief ein. Das seitlich verdrängte Material muss anschliessend mit einer Feile entfernt werden. Nach erneutem Einspannen des Typenkörpers erfolgt eine erneute Prägung mit Absenkung um weitere 0,1 bis 0,2 mm mit anschliessendem Befeilen des Typenkörpers. Bis eine einwandfreie Prägung vorliegt, bedarf es einer 4- bis 5maligen Wiederholung dieses Vorgangs. Der Zeitbedarf für einen Buchstaben ist ausserordentlich hoch. Nach dem Wegschleifen des angestauchten Materials ist durch wechselnde Mess-und Schleifvorgänge ein Einschieifen der Type auf die richtige Position erforderlich. Wegen der geringen Toleranz von maximal 0,07 mm sind diese Arbeitsvoränge ausserordentlich aufwendig. Für das gleichzeitige Einschieifen von mehreren 100 Stück werden Flächenschleifmaschinen verwendet. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass bei diesem Arbeitsvorgang häufig die nunmehr fast fertigen Typen zerstört werden; die Ausschussquote beträgt bis zu 15%. Beim herkömmlichen Herstellungsverfahren ist vor allem zu bemängeln, dass besonders bei eine verwickelte Struktur besitzenden Zeichen eine einwandfreie Qualität nicht immer erreicht wird, da beim Schlagen auf den Exzenterpressen die entsprechend kompliziert ausgebildete Matrize vom hochkohlenstoffhaltigen Stahl des Typenkörpers nicht exakt ausgefüllt wird. Ausserdem ist die hohe Zahl von fast 50 Bearbeitungsgängen, die zu einer langen Laufzeit durch die Fertigung führt, von wesentlichem Nachteil. Der gesamte Zeitbedarf für eine erhaben geschlagene Type beträgt nämlich bei herkömmlicher Fertigung mehr als 10 Minuten pro Stück. In the previous type production process of this type, a pre-milled type body on a 15 t eccentric press using the die is proposed. The die penetrates 0.1 to 0.2 mm deep. The laterally displaced material must then be removed with a file. After the type body has been clamped in again, it is embossed again with a further 0.1 to 0.2 mm lowering, followed by filing the type body. This process must be repeated 4 to 5 times until the embossing is flawless. The time required for a letter is extremely high. After the upset material has been ground away, the type has to be ground in to the correct position due to changing measuring and grinding processes. Because of the low tolerance of a maximum of 0.07 mm, these work processes are extremely complex. Surface grinding machines are used for the simultaneous grinding of several 100 pieces. In practice, it has been shown that this process often destroys the now almost finished types; the reject rate is up to 15%. In the conventional manufacturing process, one of the main complaints is that flawless quality is not always achieved, particularly when the characters have an intricate structure, since the correspondingly complicated die is not exactly filled out by the high-carbon steel of the type body when struck on the eccentric presses. In addition, the high number of almost 50 processing steps, which leads to a long running time through production, is a major disadvantage. The total time required for a raised type is more than 10 minutes per piece in conventional production.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art unter Beseitigung der aufgeführten Nachteile so weiter auszugestalten, dass Typen verbesserter Qualität trotz Verringerung der Anzahl der Fertigungsgänge und damit Verminderung des gesamten Zeitbedarfs für die Typenfertigung herstellbar sind. The object of the invention is to further develop the method of the type mentioned at the outset, while eliminating the disadvantages listed, in such a way that types of improved quality can be produced despite the reduction in the number of production steps and thus a reduction in the total time required for type production.

Das erfindungsgemässe Verfahren, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Matrize jeweils in bezug auf den Typenkörper gegen Drehung um ihre Achse gesichert unter konstanter Druckbeaufschlagung längs einer Bahn bewegt wird, die sich aus annähernd kreisbogenförmigen Bahnabschnitten sowie Bahnabschnitten zusammensetzt, welche jeweils angenähert einem Verschwenken um quer zur Typenkörperachse verlaufende Schwenkachsen entsprechen. Dabei wird die Matrize zweckmässigerweise in bezug auf den Typenkörper längs'einer hypozykloidischen Schwenkbahn bewegt. Bei diesem Fertigungsverfahren erfolgt die Formung mit geringem Kraftaufwand, so dass es sowohl zu keiner starken Stauchung im Schaft der Type als auch zu keinem seitlichen Abweichen des Buchstabens auf dem Kaliber und schliesslich auch zu nur geringer Geräuschentwicklung kommt. Dies ist auf die theoretische Punktberührung zwischen Matrize und Typenkörper während der sich ständig ändernden Neigung der Matrize in ihrem Bahnverlauf zurückzuführen. Da somit praktisch alle Mess- und Einschleifvorgänge entfallen können, verringert sich der Zeitbedarf allein für den Prägevorgang von bisher über 4 Minuten auf ca. 25 Sekunden und die Gesamtzeit für die Typenfertigung auf ca. 2,5 Minuten. Trotz der Verminderung der Zahl der Fertigungsvorgänge und der Durchlaufzeit durch die Fertigung wird eine bessere Typenqualität erreicht; der Ausschussanteil lässt sich auf unter 3% senken. The method according to the invention, in which this object is achieved, is characterized in that the die is moved with respect to the type body against rotation about its axis, under constant pressure, along a path which is composed of approximately circular-shaped path sections and path sections, which each correspond approximately to pivoting about pivot axes extending transversely to the type body axis. The die is expediently moved with respect to the type body along a hypocycloid swivel path. With this manufacturing process, the shaping takes place with little effort, so that there is neither a strong compression in the barrel of the type, nor a lateral deviation of the letter on the caliber, and finally there is also only a low level of noise. This is due to the theoretical point contact between the die and the type body during the constantly changing inclination of the die in its path. Since practically all measuring and grinding processes can be omitted, the time required for the embossing process alone has been reduced from over 4 minutes to approx. 25 seconds and the total time for type production to approx. 2.5 minutes. In spite of the reduction in the number of manufacturing processes and the lead time through manufacturing, a better type quality is achieved; the percentage of rejects can be reduced to less than 3%.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

647 978 647 978

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, die mit einer stationären Typenkörperhalte-rung und einem auf den Typenkörper zu beweglich gelagerten Matrizenhalter ausgerüstet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Matrizenhalter in einem druckbeaufschlagba-ren Gehäuse um einen im Bereich des Typenkörpers liegenden Schwenkpunkt verschwenkbar gelagert ist, dabei mittelbar an Kugelflächen mit einem sich mit dem Schwenkpunkt deckenden Krümmungsmittelpunkt anliegt und mit einem exzentrisch angeordneten Antriebszapfen an einer ihrerseits exzentrisch gelagerten, eine Abwälzbewegung ausführenden, angetriebenen Exzenterwelle gekoppelt ist. Die vorzugsweise angestrebte Schwenkbahn in Form einer Hypozykloiden wird in baulich besonders einfacher Weise dadurch erreicht, dass die Exzenterwelle mit einem Ritzel verbunden ist, dessen Aussenverzahnung mit der Innenverzahnung eines im Gehäuseinneren festgelegten Ritzels grösseren Durchmessers in Eingriff steht, und dass die Exzentrizität des Antriebszapfens in bezug auf die Achse der Exzenterwelle der Durchmesserdifferenz der Ritzel angepasst ist. The device for carrying out the method according to the invention, which is equipped with a stationary type body holder and a die holder that is movably mounted on the type body, is characterized in that the die holder is located in a pressurizable housing around one in the area of the type body The pivot point is pivotally mounted, is in indirect contact with spherical surfaces with a center of curvature that coincides with the pivot point, and is coupled to an eccentrically arranged drive pin on a driven eccentric shaft that is eccentrically mounted and performs a rolling motion. The preferably aimed swivel path in the form of a hypocycloid is achieved in a structurally particularly simple manner in that the eccentric shaft is connected to a pinion, the outer toothing of which engages with the inner toothing of a pinion of larger diameter fixed inside the housing, and the eccentricity of the drive pin in relation is adapted to the diameter of the pinion on the axis of the eccentric shaft.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawing, to which express reference is made to all details not described in the text.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist in einem Vorrichtungsgehäuse 1 ein Umlaufzylinder 2 mit einer exzentrischen Bohrung 3 zur Aufnahme einer Exzenterwelle 4 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck ist der Umlaufzylinder 2 mit einem radial vorspringenden Stützrand 5 versehen, der an Axiallagern 6 und 7 anliegt. Nadellager 8 und 9 sorgen für einen leichtgängigen Umlauf des Umlaufzylinders 2. In gleicher Weise sind zwischen Exzenterwelle 4 und Umlaufzylinder 2 Nadellager 10 und 11 eingeschaltet. Das obere Ende des Umlaufzylinders 2 ist mit einer nicht näher veranschaulichten Antriebswelle über einen exzentrisch zur Wellenachse von letzterer endseitig abstehenden Vorsprung 12 gekoppelt, der in einem Querschlitz des Umlaufzylinders eingreift. Die Exzenterwelle 4 ist mit einem Ritzel 13 verbunden, dessen Aussenverzahnung mit der Innenverzahnung eines im Gehäuse 1 festgelegten, im Durchmesser grösseren Ritzels 14 in Eingriff steht. As can be seen from the drawing, a circulating cylinder 2 with an eccentric bore 3 for receiving an eccentric shaft 4 is rotatably but axially immovably mounted in a device housing 1. For this purpose, the circulating cylinder 2 is provided with a radially projecting support edge 5 which bears against the axial bearings 6 and 7. Needle bearings 8 and 9 ensure smooth rotation of the circulation cylinder 2. In the same way, 2 needle bearings 10 and 11 are switched on between the eccentric shaft 4 and the circulation cylinder. The upper end of the revolving cylinder 2 is coupled to a drive shaft, not illustrated in more detail, via a projection 12 projecting eccentrically to the shaft axis from the end of the latter, which engages in a transverse slot of the revolving cylinder. The eccentric shaft 4 is connected to a pinion 13, the outer toothing of which engages with the inner toothing of a pinion 14 which is fixed in the housing 1 and has a larger diameter.

Zur Festlegung dient ein mit dem Gehäuse 1 verschraub-tes ringförmiges Stützteil 15 mit einer konkaven Kugelfläche 16. Am Stützteil 15 liegt mit einer entsprechend bemessenen konvexen Kugelfläche 17 ein Halter 18 an. Letzterer weist eine zentrische Aussparung 19 auf, in die ein vom Ritzel 13 vorstehender exzentrischer Antriebszapfen 20 eingreift. Um eine einwandfreie Kopplung zu sichern, ist auf den Antriebszapfen 20 eine Antriebskugel 21 aufgesetzt, die von in der Aussparung 19 gelagerten Schalen 22 erfasst wird. Auf das untere Ende des Gehäuses 1 ist ein Deckel 12 aufgeschraubt, in dessen Innerem ein ringförmiges Kugelstück 24 mit konvexer Kugelfläche sowie ein Druckring 25 gelagert ist, der mit seiner konkaven Kugelfläche an dem Kugelstück 24 anliegt und seinerseits den Halter 18 mit seiner Kugelfläche 17 in Anlage an der entsprechenden Kugelfläche 16 des Stützteils 15 hält. Der Halter 18 durchsetzt sowohl den Druckring 25 als auch das Kugelstück 24 und erstreckt sich bis in den Bereich einer zentralen Bohrung 26 des Gehäusedeckels 23. In eine zentrische Bohrung des Halters 18 ist mit seinem oberen Ende ein Matrizenhalter 27 eingesetzt und durch eine Kugelsicherung 28 fixiert. Mit Hilfe einer Spannmutter 29 lassen sich im Matrizenhalter 27 gelagerte Spannbacken 30 zur Festlegung der Matrize 31 zentrisch verspannen. Am Umfang der Matrize 31 ist ein Spannring 32 befestigt, von dem ein Stift 33 radial absteht. Das freie Ende dieses Stiftes 33 greift in einen das Drehen der Matrize 31 um ihre Achse verhindernden Führungsschlitz 34 ein, der von zwei aufwärts ragenden Fingern eines Winkelhalters 35 begrenzt ist, welcher auf einer Spannplatte 36 festgelegt ist. Die Spannplatte 36 trägt ferner einen Schraubstock 37, zwischen dessen Spannbacken 38 mit eingeschliffener prismenförmiger Aufnahme der zu einer Type zu formende Typenkörper 39 fixiert ist. Um beim Einrichten eine genaue Positionierung des Typenkörpers 39 in bezug auf die Matrize 31 zu ermöglichen, ist die Spannplatte 36 auf einem Kreuztisch 40 montiert. An annular support part 15 with a concave spherical surface 16, which is screwed to the housing 1, is used for fixing. A holder 18 rests on the support part 15 with a correspondingly dimensioned convex spherical surface 17. The latter has a central recess 19 into which an eccentric drive pin 20 projecting from the pinion 13 engages. In order to ensure a perfect coupling, a drive ball 21 is placed on the drive pin 20, which is gripped by shells 22 mounted in the recess 19. On the lower end of the housing 1, a cover 12 is screwed, in the interior of which an annular spherical piece 24 with a convex spherical surface and a pressure ring 25 are mounted, which rests with its concave spherical surface on the spherical piece 24 and in turn the holder 18 with its spherical surface 17 in Holds on the corresponding spherical surface 16 of the support member 15. The holder 18 passes through both the pressure ring 25 and the ball piece 24 and extends into the area of a central bore 26 of the housing cover 23. A die holder 27 is inserted with its upper end into a central bore of the holder 18 and fixed by a ball lock 28 . With the help of a clamping nut 29, clamping jaws 30 mounted in the die holder 27 can be clamped centrally to fix the die 31. A clamping ring 32, from which a pin 33 protrudes radially, is fastened to the periphery of the die 31. The free end of this pin 33 engages in a guide slot 34 which prevents the die 31 from rotating about its axis and is delimited by two upwardly projecting fingers of an angle holder 35 which is fixed on a clamping plate 36. The clamping plate 36 also carries a vice 37, between the clamping jaws 38 of which the type body 39 to be molded into a type is fixed with a ground-in prism-shaped receptacle. In order to enable a precise positioning of the type body 39 in relation to the die 31 during setup, the clamping plate 36 is mounted on a cross table 40.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: The described device works as follows:

Wird der Umlaufzylinder 2 über den Vorsprung 12 der nicht veranschaulichten Welle in Umdrehung versetzt, dann führt er die in ihm drehbar gelagerte Exzenterwelle 4 mit sich, deren Ritzel 13 sich am Ritzel 14 abwälzt. Da die Exzentrizität des Antriebszapfens 20 in bezug auf die Achse a der Exzenterwelle 4 der Durchmesserdifferenz der Ritzel angepasst ist, durchläuft der Antriebszapfen 20 eine Bahn nach Art einer Hypozykloide. Dementsprechend ändert sich laufend die Neigung des Matrizenhalters 27 mit der Matrize 31 in bezug auf den Typenkörper 39. Gleichzeitig wird das Gehäuse 1 und damit die Matrize 31 auf den vorgefrästen Typenkörper 39 abgesenkt. Aufgrund der Taumelbewegung der Matrize 31 in bezug auf den Typenkörper 39 kommt es trotz geringer Kraftbeaufschlagung infolge der Punktberührung zu der gewünschten präzisen Formung des Typenkörpers 39. If the revolving cylinder 2 is rotated via the projection 12 of the shaft (not shown), then it carries the eccentric shaft 4 which is rotatably mounted in it, the pinion 13 of which rolls on the pinion 14. Since the eccentricity of the drive pin 20 with respect to the axis a of the eccentric shaft 4 is adapted to the diameter difference of the pinions, the drive pin 20 runs through a path in the manner of a hypocycloid. Accordingly, the inclination of the die holder 27 with the die 31 with respect to the type body 39 changes continuously. At the same time, the housing 1 and thus the die 31 are lowered onto the pre-milled type body 39. Due to the wobbling movement of the die 31 with respect to the type body 39, the desired precise shaping of the type body 39 occurs despite the slight application of force due to the point contact.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

647 978 PATENT CLAIMS

1. A method for molding types for embossing machines with the aid of dies corresponding to the die form, which are each pressurized in the direction of a correspondingly pre-milled metallic die body, with material displacement, characterized in that the die is secured against rotation about its axis with respect to the die body is moved along a path under constant pressure, which is composed of approximately circular-arc-shaped path sections and path sections, each of which approximately corresponds to pivoting about pivot axes running transversely to the type body axis.

2. The method according to claim 1, characterized in that the die is moved with respect to the type body along a hypocycloidal swivel path.

3. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2, with a stationary type body holder and a die holder mounted movably on the type body, characterized in that the die holder (27) in a pressurizable housing (1) in the region of the Type body (39) lying pivot point is pivotally mounted, in this case is in indirect contact with spherical surfaces (16, 17) with a center of curvature coinciding with the pivot point and with an eccentrically arranged drive pin (20) on an eccentrically mounted, driven eccentric shaft that executes a rolling movement ( 4) is coupled.

4. The device according to claim 3, characterized in that the eccentric shaft (4) is connected to a pinion (13), the outer toothing of which engages with the inner toothing of a pinion (14) of larger diameter fixed inside the housing, and that the eccentricity of the drive pin (20) with respect to the axis of the eccentric shaft (4), the diameter difference of the pinions (13, 14) is adapted.

5. The device according to claim 4, characterized in that for the rotary drive of the eccentric shaft (4), a driven revolving cylinder (2) is provided with an eccentric bore (3) in which the eccentric shaft (4) is rotatably but axially immovable.

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that a concave spherical surface (16) having, in the device housing (1) fixedly mounted support part (15) is annular and is penetrated by the drive pin (20), which on a drive ball (21) placed in it engages in a central recess (19) of a holder (18) for the die holder (27) which has the convex spherical surface (17) and is pivotally mounted in the housing.

7. The device according to claim 6, characterized in that an additional, annular ball piece (24) with a convex spherical surface is mounted in the housing (1), on which a support ring (25) with a concave spherical surface which is also penetrated by the holder (18) is present.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a radially projecting pin (33) is connected to the die (31), the free end of which engages in a stationary guide slot (34) which prevents the die from rotating about its axis .