| (19) |
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(11) |
EP 1 465 781 B1 |
| (12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
| (45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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18.04.2007 Bulletin 2007/16 |
| (22) |
Date de dépôt: 17.01.2003 |
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| (86) |
Numéro de dépôt: |
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PCT/FR2003/000150 |
| (87) |
Numéro de publication internationale: |
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WO 2003/059647 (24.07.2003 Gazette 2003/30) |
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| (54) |
OUTILLAGE POUR LA FABRICATION DE POINTES DE STYLOS-BILLES
WERKZEUG ZUR HERSTELLUNG VON KUGELSCHREIBERSPITZEN
EQUIPMENT FOR MAKING BALLPOINT PEN TIPS
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| (84) |
Etats contractants désignés: |
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DE ES FR GB |
| (30) |
Priorité: |
17.01.2002 EP 02450008
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| (43) |
Date de publication de la demande: |
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13.10.2004 Bulletin 2004/42 |
| (73) |
Titulaire: Société BIC |
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92611 Clichy Cedex (FR) |
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| (72) |
Inventeur: |
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- SCHACHTER, FriedrichI
Décédé (FR)
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| (74) |
Mandataire: Doressamy, Clarisse |
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Cabinet Plasseraud
52 rue de la Victoire 75440 Paris Cedex 09 75440 Paris Cedex 09 (FR) |
| (56) |
Documents cités: :
CH-A- 378 188
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DE-A- 1 402 888
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention concerne un outillage pour la fabrication de pointes de stylo-billes,
dites pointes brutes, dans leur zone d'assise et de préférence dans leur zone de cône.
De plus, l'invention concerne la fabrication de tels outillages et leur montage dans
des broches de précision à rotation rapide.
[0002] Selon l'état de la technique, l'usinage de ces zones était réalisé successivement
au moyen d'automates usuels à disques de changement de vitesse en différentes étapes
de travail successives, ce qui avait pour conséquence qu'aussi bien l'excentricité
que la formation de bavures n'étaient pas suffisamment maîtrisées. Ultérieurement,
des outillages en plusieurs pièces qui pouvaient être maintenus de manière à pouvoir
être montés et fixés individuellement dans un dispositif commun de serrage ont été
développés. Cela résolvait certes le problème de l'élimination des bavures, mais la
concentricité au micromètre près de même que les dimensions souhaitées des pointes
d'écriture ne pouvaient être atteintes qu'avec la plus grande difficulté, du fait
qu'on ne disposait pas de broches de haute précision à rotation rapide dont l'axe
de rotation, de l'arrêt à la vitesse maximale de rotation, aurait présenté un écart
ne dépassant pas 0,5 micromètre.
[0003] Un outillage connu est décrit dans le document DE 1 402 888 A.
[0004] L'invention a pour objectif de créer une pointe brute d'une précision jusqu'ici jamais
atteinte.
[0005] L'invention est décrite plus précisément ci-après sur la base du dessin. La figure
1 montre à ce niveau une pointe de stylo-bille telle qu'elle peut par exemple être
fabriquée à l'aide de l'outillage de l'invention, la figure 2 montre un outillage
selon l'invention, les figures 3 et 4 une variante particulièrement privilégiée d'un
outillage selon l'invention.
La figure 1 montre une pointe de stylo-bille après l'achèvement de l'usinage par enlèvement
de copeaux (pointe brute) avec une bille insérée seulement à des fins explicatives.
De telles pointes de stylos-billes consistent habituellement en laiton ou maillechort
facile à usiner par enlèvement de copeaux et à copeaux courts.
[0006] Comme on le voit en figure 1, une pointe de stylo-bille 1 a une structure très complexe.
Pour l'essentiel, elle présente un canal central d'acheminement 2 pour l'encre du
stylo-bille, appelée ci-après pour simplifier l'encre, qui débouche au moyen d'un
alésage 2a dans une zone d'assise 3 pour la bille 4. Cette zone d'assise 3 consiste
essentiellement en un alésage pilote 3a dans le prolongement de l'alésage 2a, en une
surface de fond 3b de forme annulaire et en un alésage cylindrique 3c qui débouche
sur une surface frontale 3d.
[0007] Le contour extérieur situé dans le prolongement de la surface frontale 3d consiste
en un cône 5a, qui forme avec la zone d'assise 3 ce que l'on appelle la lèvre (le
rebord) 9. Au cône 5a se raccorde, dans l'exemple de réalisation représenté, par l'intermédiaire
d'un épaulement 5c, un autre cône 5b, dont la configuration et la fonction sont expliquées
plus loin. Un épaulement 6 et une tige 7 y sont ensuite raccordés.
[0008] Il n'est pas fait état dans cette description des différentes transitions, chanfreinages,
talons intermédiaires et similaires parce qu'ils n'ont pas une grande importance pour
la compréhension de l'invention et parce qu'ils sont bien connus par expérience de
l'homme de métier dans le secteur de la fabrication de pointes de stylos-billes.
[0009] Il faut également bien retenir, pour une meilleure compréhension des problèmes lors
de la fabrication d'une telle pointe de stylo-bille, que, pour des pointes de stylos-billes
comme celles de l'exemple de réalisation représenté, le diamètre maximal dans la zone
de l'épaulement 6 ne dépasse qu'à peine 2 mm et que la zone d'assise 3 de la bille
4 doit être fabriquée avec une précision d'un micromètre ou mieux. Cette précision
doit être atteinte à des vitesses maximales d'impulsion (240 pièces/minute, ce qui
laisse un temps de 0,125 secondes pour l'usinage par enlèvement de copeaux proprement
dit) et de la façon la plus fiable possible. Le coût d'une telle pointe de stylo-bille
fabriquée la plupart du temps en laiton est de l'ordre de moins d'un cent de dollar.
[0010] Il est d'une importance extrême pour la qualité du stylo-bille fini que l'alésage
pilote 3a se situe précisément concentriquement par rapport à l'épaulement 3b et à
l'alésage cylindrique 3c. De plus, la surface frontale 3d doit être configurée de
manière précisément cylindrique en rotation par rapport à l'axe 3e de la zone d'assise
3. Le cône 5a doit aussi être disposé précisément concentriquement par rapport à l'axe
3e. On entend dans cette description par « précisément » des écarts de dimension de
forme et de position dans une fourchette de. 0,001 fois le diamètre nominal de l'alésage
3c.
[0011] La longueur de l'alésage pilote 3a est alors également importante en plus de la concentricité
entre l'alésage pilote et l'épaulement pour les raisons suivantes :
Après l'usinage par enlèvement de copeaux de la pointe de stylo-bille, les canaux
à encre sont créés dans la zone de transition de l'alésage pilote 3a vers l'épaulement
3b à l'aide d'un outil d'estampage et la bille est comprimée dans son assise dans
le sens axial. Il faut alors s'assurer, en cas d'apparition de « drapeaux », qui peuvent
se produire lors de cet usinage suite au refoulement de la matière par rapport à l'axe,
que l'afflux d'encre peut se faire parfaitement dans la pointe finie du stylo-bille,
ce qui est garanti par une profondeur suffisante de l'alésage pilote.
[0012] La figure 1 présente du côté gauche la forme de l'ébauche pressée à froid 8 à partir
de laquelle sont usinés par la suite par enlèvement de copeaux les alésages 2 et 2a,
la zone d'assise 3 et le cône 5a.
[0013] La figure 1 montre également une bille insérée fictivement 4 afin d'illustrer la
proéminence de la bille sur la surface frontale 3d.
[0014] Les canaux à encre sont ensuite estampés dans la surface frontale de forme annulaire
3b, la bille est insérée, comprimée dans la surface d'assise et la zone du rebord
est bridée autour de la bille. Par le bridage, par exemple au moyen d'une tête rotative,
on constitue autour de la boule 4 et vers l'assise une fente incurvée étroite de forme
annulaire d'une précision microscopique. La précision géométrique de cette fente est
la condition préalable d'une pointe de stylo-bille de qualité.
[0015] Il est nécessaire dans l'état de la technique d'utiliser pour créer la zone d'assise
3 et le cône 5 un outillage en plusieurs pièces, dont les pièces sont disposées dans
une broche de précision à rotation rapide (18000 à 60000 rotations/min.) tout en pouvant
être ajustées et fixées individuellement dans une tête d'outillage.
[0016] Les paliers de la broche de précision consistent en paliers à billes fortement précontraints
avec un angle de contact de 15° à 30°, de préférence des paliers hybrides de la classe
de précision maximale (ABEC 9) dans un boîtier de broche dont la précision est de
IT 01 à IT 1 en masse, cylindricité, concentricité, parallélisme. Les surfaces destinées
à recevoir les paliers utilisés ne doivent pas avoir une rugosité Ra excédant 0,1.
Grâce à cette précision, la précontrainte des paliers peut être réalisée au delà des
limites usuelles sans que cela provoque un échauffement non admissible de la broche.
Un brouillard huileux convient par exemple comme système de graissage des paliers.
De plus, il faut un joint sans contact, par exemple un joint labyrinthe, pour limiter
la chaleur due à la friction. La concentricité peut également être maîtrisée avec
de telles broches.
[0017] Il reste le problème de l'ajustement avec la précision nécessaire des outillages
en plusieurs pièces lors du démontage pour des travaux de retouche et du remontage,
ainsi que lors du desserrage, du réglage et d'autres changements de position des différentes
pièces de l'outillage. Ceci nécessite de maintenir parfaitement propre les surfaces
de serrage de l'outillage et du dispositif de serrage, car même les plus légères modifications
de la situation de serrage, que ce soit du fait d'infimes particules ou de modifications
dues au serrage de l'outillage ou similaires, rendent incertaine la corrélation avant
et après la correction.
[0018] Grâce aux outillages en plusieurs pièces connus pouvant être ajustés et fixés individuellement,
les dimensions souhaitées (à un micromètre près) et la géométrie désirée (également
à un micromètre près) de la pointe brute ne peuvent être que très difficilement obtenues.
[0019] Des tentatives de création d'un outillage en une seule pièce (monolithique) permettant
de fabriquer la zone d'assise 3 et de préférence aussi le cône 5a, éventuellement
avec l'épaulement 5c, ont échoué du fait qu'un tel outillage composé habituellement
de carbure de tungstène à grains fins contenant par exemple 4 % de Co, est très difficile
à rectifier, notamment avec un rayon d'arête de 0,02 mm. En raison de l'usure du profil
de la meule, il est nécessaire de la dresser fréquemment avec tous les problèmes que
cela entraîne. Le recours à l'érosion par étincelage est donc avantageux. En cas d'utilisation
d'une matière plus moderne, par exemple un diamant polycristallin à grains fins (DPC),
un usinage n'est possible que par érosion par étincelage (EDM, electro discharge machining),
de préférence par érosion par fil (wire-EDM) avec un diamètre de fil de 15 à 50 µm,
afin de pouvoir fabriquer les petits rayons de transition requis.
[0020] La figure 2 montre un outillage conforme à l'invention 10 qui atteint cet objectif.
Cet outillage est fabriqué à partir d'un bâtonnet cylindrique d'un diamètre de 4 mm
par exemple, avec une rotondité et une cylindricité dont l'écart est de moins de 0,5
µm. Cette précision peut être atteinte par rectification sans pointe (centerless grinding).
[0021] Cet outillage monolithique 10, qui tourne lors de l'usinage d'une pointe de stylo-bille
dans le sens de la flèche D, présente une zone de base 10a qui possède la rotondité
et la cylindricité évoquée précédemment et sert de référence. La zone de base 10a
est à cet effet de préférence constituée à distance axiale de l'élément de zone d'assise
(de préférence à 1,5 mm de distance de l'arête 10b) le long de sa circonférence complète.
Dans la zone « supérieure », l'élément de base est décalé en gradin parallèlement
à l'axe 16, dans le sens axial jusqu'à la zone de base complète, le long de l'arête
10b, qui se trouve à une distance appropriée (au moins 51 % du diamètre de l'alésage
3c, figure 1). Ce gradin laisse de la place pour une pièce non représentée de l'outillage
qui forme la zone du cône 5a. L'élément de zone d'assise 12 qui forme l'alésage pilote
3a, la surface de fond de forme annulaire 3b, l'alésage cylindrique 3c et la surface
frontale 3d dépasse de la base.
[0022] Dans l'exemple de réalisation représenté, l'élément de zone d'assise 12 présente
un contour de coupe 14 plusieurs fois replié qui est composé des sections suivantes
: la section supérieure extrême crée la transition de l'alésage 2a vers l'alésage
pilote 3a, les sections suivantes l'alésage pilote 3a, la surface de fond de forme
annulaire 3b, l'alésage cylindrique 3c et enfin la surface frontale 3d. Le contour
de coupe 14 se trouve dans une zone de façade 12a qui se situe de préférence de 0,05
à 0,1 mm au dessus du centre de la base 10a (indiqué par le point de percement de
l'axe 16 dans la surface 12c). Ceci permet de constituer les surfaces libres 12b perpendiculairement
par rapport à la zone de façade 12a, ce qui permet d'obtenir une géométrie de coupe
mécaniquement stable résistant à l'usure.
[0023] Une correction au niveau du diamètre de la zone d'assise peut être effectuée à partir
du dispositif de serrage par décalage transversal par rapport à l'axe 16 sans enlever
la partie d'outillage en une pièce 10 comportant l'élément de zone d'assise 12, les
différentes distances entre les sections de la zone d'assise 3a, 3b, 3c et 3d ne pouvant
changer les unes par rapport aux autres sur l'outillage du fait de sa configuration
en une seule pièce. Seuls les diamètres sont modifiés simultanément de respectivement
la même valeur du fait du décalage. Lorsque les diamètres atteignent la valeur souhaitée,
la proéminence exacte de la bille au dessus de la surface frontale 3d est obtenue
sans rien faire de plus.
[0024] Cet outillage en une pièce 10 pour la zone d'assise est complété, comme mentionné
plus haut, par une pièce non représentée pour la zone de cône 5a et de préférence
l'épaulement 5c. Les problèmes précités des outillages en plusieurs pièces ne jouent
toutefois en l'occurrence qu'un rôle négligeable car on n'a pas à enlever l'outillage
en une pièce 10 et seule l'épaisseur de paroi du rebord 9 (figure 1) peut varier du
fait d'écarts éventuels lors de la remise en place de l'élément de cône dans une fourchette
de quelques micromètres, mais sa concentricité n'est pas affectée. Grâce à cette pièce
de cône indépendante, il devient possible d'influer, par son décalage par rapport
aux parties en une pièce 10 le long du plan s'étendant parallèlement à l'axe 16 et
délimité par l'arête lOb, sur l'épaisseur du rebord 9 indépendamment des diamètres
de la zone d'assise 3.
[0025] Les figures 3 et 4 montrent un outillage selon l'invention dans lequel aussi bien
l'élément de zone d'assise 12 qu'un élément de cône 13 sont configurés en une pièce
sur une pièce de base commune 10a. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'élément
de cône 13 forme le cône 5a et l'épaulement 5c (figure 1).
[0026] L'élément de cône 13 présente une surface de façade 13a qui traverse de préférence
le centre de la base 10a (par l'axe 16) et forme par rapport à la surface de façade
12a un angle supérieur à 90°, de préférence environ 120°. On obtient ainsi aussi bien
assez d'espace pour l'évacuation des copeaux des deux contours de coupe 14, 15 qu'une
résistance mécanique suffisante des deux éléments 12, 13.
[0027] En synthèse des figures 3 et 4, on voit dans le sens axial l'incision profonde devant
la surface de façade 13a et la rainure entre l'élément de zone d'assise 12 et l'élément
de cône 13. Ces espaces libres peuvent être créés suivant le procédé décrit ultérieurement.
Il ressort également de la figure 3 la configuration complexe des minuscules surfaces
de l'élément de zone d'assise 12, dont la fabrication précise devient également possible
suivant le procédé décrit ultérieurement.
[0028] Pour les deux formes de réalisation de l'outillage en une pièce, le positionnement
de l'outillage 10 se fait en plusieurs étapes : Tout d'abord, son axe 16 est amené
en coïncidence avec l'axe de rotation de la broche de précision par décalage de l'outillage
ou de son dispositif de serrage dans la direction X et/ou Y (qui forment avec la direction
Z un système orthogonal à coordonnées, la direction Z coïncidant avec l'axe 16). Ceci
se fait grâce à la rotation de la broche dans quatre positions orthogonales prédéfinies
(qui sont en relation avec le plan de la façade 12a) et marquées de manière adéquate,
à la définition de la distance de la surface cylindrique précise de la base 10a à
ces positions par rapport à un indicateur à cadran (Mikrokator) précis disposé fixement
pendant l'opération de positionnement. L'écart ainsi constaté dans la direction X
ou Y est corrigé par décalage de l'outillage jusqu'à ce que l'écart soit inférieur
à 0,5 µm.
[0029] Quelques échantillons sont ensuite fabriqués et mesurés. Les écarts alors constatés
des pointes brutes obtenues par rapport aux dimensions souhaitées peuvent être rectifiés
comme suit :
[0030] Pour agrandir les diamètres de la zone d'assise 3, il suffit de décaler l'outillage
10 parallèlement au plan de la façade, donc dans la direction de l'axe X. Dans cette
direction, le plan de façade 12a a été précisément positionné lors de la mise en place
de l'outillage 10. Comme l'angle entre les plans de façade 12a et 13a est supérieur
à 90°, on obtient alors une réduction du diamètre du cône 5a et de l'épaulement 5c.
Ceci peut être compensé par un décalage correspondant vers l'axe Y. On peut facilement
définir de manière numérique ou graphique, en connaissant l'angle entre les plans
de façade 12a et 13a, aussi bien dans la direction X que dans la direction Y, l'amplitude
du décalage qui assure le diamètre souhaité de la zone d'assise 3 et de l'épaisseur
souhaitée du rebord 9. Il faut alors toujours veiller à ce que l'axe 16 de l'outillage
10 reste exactement parallèle à l'axe de la broche de précision.
[0031] La fabrication d'un outillage selon l'invention se fait par érosion par fil et est
possible en utilisant les bâtonnets cylindriques de haute précision précédemment évoqués
avec la surface de chemise dans la pièce de base 10a. Le fil est d'abord rapproché
de la surface cylindrique de chemise du bâtonnet en appliquant une légère tension-
(par exemple 10 V) jusqu'à ce qu'il y ait un contact, sur quoi on obtient, suite à
la configuration précise du bâtonnet, une position exactement reproductible et exactement
définie du fil, à proprement parler de sa surface de chemise, par rapport à l'axe
du bâtonnet 16. Il est donc possible de fabriquer les différentes arêtes, surfaces
et rainures de l'outillage 10 avec la précision requise malgré différents changements
de position ou opérations de serrage de l'outillage 10 ou du fil.
[0032] Il faut de préférence prévoir, pour la fabrication d'épaulements ou similaires qui
ne doivent être orientés ni parallèlement, ni perpendiculairement par rapport à l'axe
16, d'autres références, soit des surfaces, soit des arêtes.
[0033] Il est pour ce faire nécessaire de déterminer et de prendre en compte expérimentalement
la distance de la surface de chemise du fil par rapport à la surface à usiner (fente
d'étincelage) dans les conditions d'usinage (tension substantiellement plus élevée
que dans l'opération de mesure précédemment mentionnée, fréquence utilisée, capacité,
dimension de la surface, etc.). Rentrent en ligne de compte comme matières pour le
fil de haute précision de préférence le tungstène, le molybdène ou du fil d'acier
enrobé de laiton.
[0034] Il faut de nouveau insister sur le fait que le diamètre de l'outillage 10 n'est dans
sa partie cylindrique prévue pour la définition de la position que de 4 mm et que
la position des contours de coupe 14, 15 doit être établie avec une précision de moins
d'un micromètre. Les surfaces 12a, 12b, 12c du contour de coupe 14 et les surfaces
analogues du contour de coupe 15 doivent répondre à la géométrie prédéfinie à un micromètre
près.
[0035] Il ne sera pas au cours de cette description rentré dans des détails tels que la
présentation par exemple de l'arête ou de la baguette 17 qui est utilisée comme référence
visuellement reconnaissable pour le montage de l'outillage 10 au niveau de l'alignement
précis par rapport à l'axe X aussi bien lors de sa fabrication que de son utilisation.
On se contentera de noter qu'il n'est pas absolument indispensable, lors de la fabrication
et aussi du montage de l'outillage 10, que, comme le montrent les figures 2 et 4,
une zone comportant une chemise extérieure cylindrique entièrement continue soit prévue,
il suffit qu'il subsiste là des zones de la chemise cylindrique extérieure de haute
précision où cela est indispensable à l'ajustage ou au calibrage de la machine à éroder
par étincelage et à la mise en place et l'ajustage dans le dispositif de serrage de
la broche de précision.
[0036] L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté, mais peut être
modifiée de diverses manières. Il est ainsi d'abord possible d'adapter la forme et
la position des contours de coupe à la forme requise de la zone d'assise 3 (surface
de fond conique 3b, etc.) ou du cône 5a à la pointe de stylo-bille. Il n'est pas nécessaire
qu'un autre cône 5b se raccorde au cône 5a. La longueur axiale de la pièce de base
10a représente classiquement le double du diamètre, sans s'y limiter.
1. Outillage (10) monolithique servant à la fabrication par enlèvement de copeaux de
pointes de stylos-billes, dites pointes brutes, dans leur zone d'assise (3) et dans
leur cône (5a), présentant un élément de zone d'assise (12) pour la fabrication de
la zone d'assise (3), caractérisé en ce qu'il présente également un élément de cône (13) pour la fabrication du cône (5a) et
que ces éléments (12, 13) sont formés sur une pièce de base (10a).
2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de base (10a) présente une surface de chemise qui est formée en cylindre
au moins dans des zones partielles autour de l'axe (16) de l'outillage.
3. Outillage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente deux contours de coupe, qu'au contour de la zone d'assise (14) et au contour
de cône (15) sont associées respectivement une surface de façade (12a) et une surface
de façade (13a) au moins substantiellement parallèles à l'axe (16) et que les deux
surfaces de façade forment un angle qui est supérieur à 90°, de préférence d'environ
120°.
4. Outillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'entre l'élément de zone d'assise (12) et l'élément de cône (13), un canal est prévu
pour le passage des copeaux.
5. Outillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de cône est une pièce indépendante ne formant pas une seule pièce avec
l'outillage.
6. Outillage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il présente, le long d'une arête rectiligne (10b), un gradin et que la pièce d'outillage
de cône est installée le long de l'arête (10b) de manière à pouvoir se déplacer dans
le gradin.
7. Procédé pour la fabrication d'un outillage selon l'une quelconque des revendications
1 à 6 par érosion par fil, caractérisé en ce que, pour fabriquer une surface correspondante, le fil est rapproché d'abord en appliquant
une faible tension, par exemple 10 V, à la référence associée à cette surface, jusqu'à
ce qu'un contact ait lieu, ce qui permet d'obtenir une position exactement reproductible
et précisément définie du fil et qu'ensuite la surface correspondante est fabriquée.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que d'autres références, soit des surfaces, soit des arêtes, sont prévues pour la fabrication
d'épaulements ou similaires qui ne doivent être orientés ni parallèlement ni perpendiculairement
par rapport à l'axe (16).
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le mouvement de réglage du fil après la mise en contact de la référence et l'opération
de coupe sont réalisés en fonction de la qualité de surface et de la géométrie de
surface souhaitées avec une tension, une fréquence et une capacité électrique et une
tension mécanique du fil adaptées.
10. Procédé pour l'ajustage de l'axe (16) d'un outillage (10) suivant l'une quelconque
des revendications 1 à 6 par rapport à l'axe de rotation d'une broche de précision,
caractérisé en ce que l'outillage (10) est amené par rotation de la broche, après son insertion et sa fixation
dans un support mobile par rapport à l'axe de rotation dans la direction X et Y de
la broche de précision, dans au moins trois, de préférence quatre positions orthogonales,
qu'à chacune de ces positions l'écart par rapport à la coaxialité des deux axes est
défini par mesure des zones cylindriques partielles de la base (10a), après quoi la
correction nécessaire est effectuée par un décalage correspondant dans la direction
X et/ou. Y.
11. Procédé selon la revendication 10 pour l'obtention des dimensions souhaitées d'une
pointe de stylo-bille, caractérisé en ce qu'une pointe échantillon est fabriquée et mesurée et que l'axe (16) est ensuite décalé
en fonction de l'écart.
1. A monolithic tool (10) for manufacturing ballpoint pen tips, called rough tips, by
chip removal, in their seat area (3) and in their cone (5a), presenting a seat area
element (12) for manufacturing the seat area (3), characterized in that it also presents a cone element (13) for manufacturing the cone (5a) and in that these elements (12, 13) are formed on a base piece (10a).
2. The tool according to claim 1, characterized in that the base piece (10a) has a skin surface shaped in the form of a cylinder at least
in partial areas about the axis (16) of the tool.
3. The tool according to claim 1 or 2, characterized in that it has two cutting profiles, in that the seat area profile (14) and the cone profile (15) are associated, respectively,
with a face surface (12a) and a face surface (13a) at least substantially parallel
to the axis (16), and in that the two face surfaces form an angle which is greater than 90°, and is preferably
approximately 120°.
4. The tool according to any of claims 1 to 3, characterized in that a channel is provided between the seat area element (12) and the cone element (13)
for the passage of chips.
5. The tool according to claim 1, characterized in that the cone element is an independent piece, which does not form a single piece with
the tool.
6. The tool according to claim 5, characterized in that it has a step along a rectilinear edge (10b), and in that the cone tool piece is fitted along the edge (10b) in such a way that it can be displaced
in the step.
7. A method for manufacturing a tool according to any of claims 1 to 6 by wire erosion,
characterized in that, in order to manufacture a corresponding surface, the wire is initially brought towards
the reference associated with this surface, while a low voltage of 10 V for example
is applied, until a contact takes place, making it possible to obtain an exactly reproducible
and precisely determined position of the wire and in that the corresponding surface is manufactured at this point.
8. The method according to claim 7, characterized in that other references, which may be surfaces and/or edges, are provided for the manufacture
of shoulders or the like which are not to be orientated parallel or perpendicularly
to the axis (16).
9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the wire adjustment movement after the reference has been placed in contact and the
cutting operation are carried out in accordance with the desired surface quality and
surface geometry, with an appropriate voltage, frequency and capacitance and with
an appropriate mechanical tension on the wire.
10. A method for adjusting the axis (16) of a tool (10) as claimed in any one of claims
1 to 6 with respect to the axis of rotation of a precision spindle, characterized in that the tool is brought, by rotation of the spindle, after its insertion and fixing in
a support movable with respect to the axis of rotation in the directions X and Y of
the precision spindle, into at least three and preferably four orthogonal positions,
and in that in each of these positions the deviation from coaxiality of the two axes is determined
by measuring the partial cylindrical areas of the base (10a), after which the necessary
correction is made by a corresponding displacement in the direction X and/or Y.
11. The method according to claim 10 for obtaining the desired dimensions of the ballpoint
pen tip, characterized in that a specimen tip is manufactured and measured and in that the axis (16) is then displaced according to the deviation.
1. Monolithisches Werkzeug (10) zur spanabhebenden Herstellung von Kugelschreiberspitzen,
sogenannten Rohspitzen, in deren Sitzbereich (3) und an ihrem Konus (5a), mit einem
Sitzbereichelement (12) für die Herstellung des Sitzbereichs (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass es ferner ein Konuselement (13) für die Herstellung des Konus (5a) aufweist, und
dass diese Elemente (12, 13) auf einem Basisteil (10a) ausgebildet sind.
2. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Basisteil (10a) eine Mantelfläche aufweist, die zumindest in Teilbereichen um
die Werkzeugachse (16) herum zylinderförmig ausgebildet ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass es zwei Schneidekonturen aufweist, dass mit der Sitzbereich-Kontur (14) und der Konus-Kontur
(15) eine Fassadenfläche (12a) bzw. eine Fassadenfläche (13a) verbunden sind, die
zumindest im Wesentlichen parallel zu der Achse (16) verlaufen, und dass die beiden
Fassadenflächen einen Winkel bilden, der größer als 90° ist, vorzugsweise ca. 120°
beträgt.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Sitzbereichelement (12) und dem Konuselement (13) ein Kanal für den
Durchlass der Späne vorgesehen ist.
5. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Konuselement ein unabhängiges Teil ist, das mit dem Werkzeug nicht in einem Stück
ausgebildet ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass es entlang einer geradlinigen, scharfen Kante (10b) eine Stufe aufweist, und dass
das Konus-Werkzeugteil dergestalt entlang der scharfen Kante (10b) angebracht ist,
dass es sich in die Stufe verschieben kann.
7. Verfahren zur Herstellung eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durch.
Abtragung mittels Draht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Draht zur Herstellung einer entsprechenden Fläche zunächst unter Anlegen einer
geringen Spannung, beispielsweise 10 V, an die mit dieser Fläche verbundene Bezugsgröße
angenähert wird, bis ein Kontakt stattfindet, was es ermöglicht, eine exakt wieder
herzustellende und präzise definierte Position des Drahts zu erreichen, und dass sodann
die entsprechende Fläche hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass weitere Bezugsgrößen, seien es Flächen, seien es scharfe Kanten, für die Herstellung
von Absätzen o. ä. vorgesehen sind, die weder parallel noch im rechten Winkel zu der
Achse (16) ausgerichtet werden müssen.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einstellbewegung des Drahts nach dem In-Kontakt-Bringen mit der Bezugsgröße sowie
der Schneidevorgang in Abhängigkeit von der gewünschten Oberflächengüte und Oberflächengeometrie
mit einer geeigneten elektrischen Spannung, Frequenz und Kapazität und mechanischer
Spannung des Drahts durchgeführt werden.
10. Verfahren zum Einstellen der Achse (16) eines Werkzeugs (10) nach einem der Ansprüche
1 bis 6 zur Drehachse einer Präzisionsspindel,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkzeug (10) durch Drehen der Spindel angenähert wird, nachdem es in einer gegenüber
der Drehachse in der Richtung X und Y der Präzisionsspindel bewegbaren Haltung eingesetzt
und befestigt wurde, und zwar in mindestens drei, vorzugsweise vier senkrecht zueinander
stehenden Positionen, dass in jeder dieser Positionen die Abweichung zur Koaxialität
der beiden Achsen nach Maßgabe der zylinderförmigen Teilbereiche des Basisteils (10a)
definiert wird, woraufhin die erforderliche Korrektur durch ein entsprechendes Versetzen
in der Richtung X und/oder Y erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10 zur Erzielung der gewünschten Abmessungen einer Kugelschreiberspitze,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Probespitze gefertigt und ausgemessen wird und dass die Achse (16) sodann in
Abhängigkeit von der Abweichung versetzt wird.