Dispositif de positionnement angulaire automatique d'une pluralité d'organes rotatifs indexables de machine, et machine, notamment machine d'affranchissement postal, comportant un tel dispositif

Description

[0001] L'invention concerne les dispositifs de positionnement angulaire automatique d'organes rotatifs indexables de machines, notamment de machines de bureau, de machines de conditionnement et, plus généralement, de machines où la position angulaire d'un ou plusieurs organes a besoin d'être réglée.

[0002] L'invention s'applique, notamment, au positionnement automatique des molettes d'impression, dans une machine d'affranchissement postal, le tambour d'impression de la machine constituant lui-même un support rotatif pour les molettes d'impression dont l'indexation permet la "mise à valeur" de la machine pour chaque opération d'affranchissement.

[0003] Une telle machine petit comporter: un bâti, un arbre rotatif principal monté à rotation dans le bâti, un tambour d'impression porté par ledit arbre et dans lequel des molettes d'impression sont montées à rotation sur un arbre transversal et portent des pignons dentés en prise, chacun avec une première crémaillère correspondante solidaire d'une tringle montée à coulissement longitudinal dans ledit arbre principal, tandis qu'une deuxième crémaillère longitudinale solidaire de chacune des dites tringles est en prise avec l'une de plusieurs roues dentées individuelles coaxiales de commande de mise à valeur.

[0004] Dans certains dispositifs connus, notamment celui décrit dans le brevet américain N° 4 398 458, on commande chacune des tringles par un moteur pas à pas. Chacun de ces moteurs pas à pas, pour être facilement logeable dans la machine, doit être petit et ne peut, de ce fait, fournir qu'un faible couple. Il s'ensuit des risques de pannes par perte de pas lorsque les tringles et les roues sont gênées dans leur mouvement par l'encre d'impression, ce qui oblige à un nettoyage fréquent. Par ailleurs, la disposition axiale des tringles impose des transmissions compliquées entre celles-ci et les roues d'impression.

[0005] Dans d'autres dispositifs, tels que celui décrit dans le brevet américain N° 3 965 815, les molettes d'impression sont positionnées par des pignons indépendants mis en prise successivement avec une roue dentée. La roue dentée est montée à rotation dans un chariot déplaçable parallèlement à l'axe commun des pigons et elle est commandée par un seul moteur pas à pas. Le déplacement du chariot est assuré par deux électro-aimants, excités ensemble ou séparément, pour faire pivoter des leviers reliés au chariot par un axe transformant la rotation en translation. Il subsiste ici un grand nombre de liaisons mécaniques dont l'inertie limite la vitesse des mouvements et exige deux gros électro-aimants. Enfin, le nombre de positions du chariot est limité à quatre, représentant les combinaisons dedeux électro-aimants à deux états.

[0006] Dans d'autres dispositifs, tels que celui décrit dans le brevet américain N° 4 050 374 (français 2 355 659), les tringles sont commandées successivement par un premier moteur pas à pas dont l'axe porte à coulissement un chariot entraîné transversalement par un deuxième moteur pas à pas. Le deuxième moteur pas à pas, malgré sa simplicité, est encombrant et onéreux.

[0007] Le but de l'invention est de réaliser un dispositif automatique de positionnement d'organes rotatifs indexables de machine, notamment des molettes d'impression d'une machine d'affranchissement postal, qui ne présente pas les inconvénients précités des modes de réalisation rappelés plus haut.

[0008] A cet effet, le dispositif suivant l'invention comporte:

- une roue dentée commune de commande d'indexation solidaire d'une tige cylindrique de commande d'indexation parallèle à l'axe desdits organes rotatifs indexables,

- un arbre rotatif primaire de commande d'indexation constitué par une douille cylindrique formant cage à billes dans l'alésage de laquelle la tige peut coulisser et tourner,

- un palier pour l'arbre rotatif primaire, qui est porté par un support mobile seulement dans la direction de l'ensemble des organes rotatifs indexables et dont l'alésage présente une gorge annulaire, les billes étant engagées partiellement dans cette gorge annulaire ainsi que dans des gorges hélicoïdales pratiquées dans la surface cylindrique de la tige,

- un moteur électrique pas à pas dont l'arbre est lié en rotation à l'arbre rotatif primaire de commande d'indexation,

- des doigts d'immobilisation sollicités élastiquement respectivement contre les dentures des organes rotatifs indexables,

- des moyens pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation, en rotation seulement,

- des moyens pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation, en coulissement seulement,

- des moyens pour repousser temporairement le doigt d'immobilisation de l'organe rotatif indexable sélectivement en prise avec la roue dentée commune de commande d'indexation et pour verrouiller angulairement, dans le même temps, les autres organes rotatifs indexables, et

- des moyens de commande des déplacements du support précité, comportant un seul électro-aimant, lesdits moyens étant adaptés à deplacer ledit support dans une première position dans laquelle la rotation du moteur pas à pas provoque un déplacement axial de la tige et de la roue dentée commune bloquées en rotation, pour la sélection de l'organe rotatif à indexer, ou dans une seconde position, dans laquelle la rotation du moteur à pas provoque une rotation de la tige et de la roue dentée commune immobilisées en translation pour l'indexation de l'organe rotatif sélectionné.

[0009] Grâce à cette conception particulière, on peut réaliser un dispositif fiable, économique et peu onr-rirnhrmnt

[0010] L'invention a aussi pour objet, les machines, notamment les machines d'affranchissement postal, qui comportent un dispositif de positionnement angulaire automatique d'organes rotatifs indexables possédant les caractéristiques exposées dans la présente demande.

[0011] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.

[0012] Sur ces dessins:

- la figure 1 est une vue de face d'une machine d'affranchissement postal dont les molettes d'impression sont mises à valeur par un dispositif automatique suivant l'invention,

- la figure 2 est une vue en plan du dispositif de mise à valeur des molettes d'impression, en position de repos,

- la figure 3 est une coupe verticale faite suivant la ligne III - III de la figure 2,

- la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, mais le dispositif étant en position de mise à valeur d'une molette d'impression,

- la figure 5 est une coupe verticale faite suivant la ligne V - V de la figure 4,

- la figure 6 représente, à plus grande échelle, la partie centrale de la figure 5,

- la figure 7 est une coupe faite suivant la ligne VII - VII de la figure 6,

- la figure 8 est une coupe faite suivant la ligne VIII - VIII de la figure 4, et

- la figure 9 est une coupe faite suivant la ligne IX - IX de la figure 8.

[0013] La machine d'affranchissement postal représentée de face, dans son ensemble, sur la figure 1, comporte un bâti 1 dans lequel est monté à rotation un arbre principal 2 qui supporte un tambour d'impression 3; les plis à affranchir 4, posés sur une table 5 solidaire du bâti 1, sont poussés, un par un, entre deux rouleaux d'entraînement 6, 7 qui les conduisent entre le tambour rotatif d'impression 3 et un rouleau d'appui 8; ils sortent affranchis de la machine à l'emplacement de la flèche 9. Le tambour d'impression est entraîné, chaque fois pour un tour, par un moteur sur lequel on reviendra plus loin. Une carrosserie 11 englobe le dispositif de mise à valeur des molettes d'impression qui est désigné dans son ensemble par 12 et va être décrit en détail plus loin. La carrosserie renferme encore, notamment, les organes de commande et de lecture, tels que: un clavier 14, un indicateur de la valeur d'affranchissement 15, un totalisateur des valeurs d'affranchissement 16, et un compteur de plis affranchis 17. Les mouvements des différents éléments du dispositif automatique de mise à valeur sont assurés par un moteur électrique pas à pas 18 et par un électro-aimant (non représenté sur cette figure) en réponse, aux informations données au clavier, sous le contrôle d'un ensemble électronique à microprocesseur et périphériques (non représentés) qu'on ne décrira pas en détail, parce qu'il ne fait pas partie de l'invention.

[0014] Sur les figures 2 et 3, on retrouve, à plus grande échelle, l'arbre principal 2 qui tourillonne dans deux paliers 19, 20 et porte le tambour 3 dans lequel sont montées les molettes d'impression 21a, 21 b, 21c, 21d, au nombre de quatre, par exemple, correspondant au chiffre, des unités, des dizaines, des centaines et des mille des valeurs d'affranchissement à effectuer; ces molettes sont montées folles à rotation sur un axe 22 orthogonal à la direction de l'arbre principal 2 et elles sont solidaires, respectivement, de pignons dentés 23a, 23b, 23c, 23d dont les dents sont en prise, respectivement, avec des premières crémaillères 24a, 24b, 24c, 24d, solidaires de tringles longitudinales, 25a, 25b, 25c, 25d adaptées à coulisser dans des rainures longitudinales correspondantes taillées dans l'arbre principal 2.

[0015] Chaque tringle telle que 25b, par exemple, est munie d'une deuxième crémaillère 27b en prise elle-même avec un organe rotatif indexable constitué par une roue dentée individuelle de commande de mise à valeur, 28b (voir aussi figure 8). Dans le cas présent où la machine comporte quatre molettes d'impression, il y a donc quatre roues dentées individuelles de commande de mise à valeur 28a, 28b, 28c, 28d, respectivement, mais pour simplifier la représentation, sur la figure 7 à grande échelle, on n'en a représenté que trois 28a, 28b, 28c. Ces roues dentées sont montees folles sur un axe 30 fixé transversalement dans l'arbre principal 2 dans une direction parallèle à celle de l'axe 22 qui porte les molettes d'impression et elles sont - maintenues verrouillées dans chacune de leurs positions, qui correspondent à des chiffres en position d'impression des molettes, par des doigts de verrouillage, tels que le doigt 31 b (figure 6) pour la roue 28b, tous ces doigts étant montés à pivotement sur un axe transversal commun 32 porté par l'arbre principal 2 et étant rappelés élastiquement contre les dentures des roues par des ressorts tels que 33b. Entre les roues dentées individuelles de commande de mise à valeur, sont interposées des rondelles 35 dont le diamètre extérieur est égal au diamètre d'échanfreinement desdites roues dentées, c'est-à-dire le diamètre de la circonférence qui passe par les sommets de leurs dents; on reviendra plus loin sur le rôle de ces rondelles.

[0016] Avec chacune des roues dentées individuelles de commande de mise à valeur 28a à 28d, peut entrer selectivement en prise une roue dentée commune de commande d'indexation ou de mise à valeur 37 rendue solidaire, par exemple au moyen d'une goupille 38 (voir notamment figures 6 à 8), d'une tige cylindrique de commande d'indexation ou de mise à valeur 39 située dans le même plan géométrique transversal P1 que l'axe des roues dentées individuelles 28a à 28d et parallèle audit axe. La tige 39 est montée, par l'une de ses extrémités, dans un arbre rotatif primaire de commande d'indexation ou de mise à valeur 41 (figures 8 et 9) constitué par une douille cylindrique formant cage à billes 42 et dans laquelle elle peut tourner et coulisser longitudinalement; l'amplitude du mouvement de coulissement de la tige 39 est limitée par une butée réglable 40. L'arbre primaire 41 est monté dans un palier 44 dont l'alésage présente une gorge annulaire 45; les billes sont engagées partiellement dans cette gorge annulaire ainsi que dans des gorges hélicoïdales 46 pratiquées dans la surface cylindrique de la tige 39. Le palier 44 est monté dans un support 47 qui peut se rapprocher ou s'éloigner de l'ensemble des roues dentées individuelles de commande de mise à valeur 28a à 28d par un mouvement de pivotement d'un axe 48 dont les deux extrémités sont montées respectivement dans deux pattes 51, 52 solidaires d'une structure 53 fixée d'une manière amovible dans le bâti 1. L'autre extrémité de la tige 39 peut tourner et coulisser librement dans le support 47. Le support 47 peut pivoter sous l'action d'un électro-aimant 55 (figure 5) porté par la structure 53 et dont l'armature mobile 56 est adaptée à repousser un bras 57 solidaire du support 47, à l'encontre de la force d'un ressort de rappel 58. L'amplitude des mouvements d'oscillation du bras 57 est limitée, avec précision, par deux vis de butée à contre- écrou 61, 62.

[0017] Lorsque le support 47 occupe sa position basse inactive qui est celle représentée sur les figures 2 et 3, une dent de la roue dentée commune de commande de mise à valeur 37 est engagée dans une rainure 65 (voir aussi figures 6 et 7) parallèle à l'axe de ladite roue et pratiquée dans un guide 66 porté par la structure 53; il en resulte que la tige 39, solidaire de ladite roue, est immobilisée en rotation. Dans cette même position, les doigts tels que 31 b rappelés élastiquement par les ressorts tels que 33b, immobilisent toutes les roues dentées individuelles de commande de mise à valeur.

[0018] Lorsque le support 47 occupe sa position haute active qui est celle représentée sur les figures 4 à 8, la roue dentée commune de commande de mise à valeur 37 est dégagée de la rainure 65. De plus, la roue dentée commune 37 est engagée entre les deux rondelles 35 qui se trouvent de part et d'autre de la roue individuelle contre laquelle la roue commune est engagée, de sorte que ladite roue commune 37 et la tige 39 sont bloquées en translation. Il s'en suit qu'une rotation de la tige 39 est capable de faire tourner cette roue et, par conséquent d'indexer la roue dentée individuelle et la molette d'impression correspondante. En outre, il est prévu des moyens pour dégager sélectivement le doigt tel que 31 b de blocage de la roue individuelle considérée, ainsi que des moyens de sécurité pour un blocage supplémentaire respectivement axial et ou angulaire de la tige 39 et ou des roues dentées individuelles autres que la roue actuellement sélectionnée, telle que 28b, par exemple. A cet effet, les deux joues 71, 72 d'une chape 73 sont traversées par la tige de commande de mise à valeur 39 et enserrent la roue dentée commune 37; la chape 73 présente une nervure 74 engagée en permanence dans une rainure de guidage qui, dans cet exemple, est constituée par la rainure 65 dans laquelle peut déjà s'engager une dent de la roue dentée conmune. Lorsque le support 47 est en position basse, la nervure 74 de la chape 73 est engagée dans le fond de la rainure 65, et une dent de la roue commune 37 engagée dans la partie supérieure de ladite rainure, tandis qu'en position haute du support, la dent de la roue commune est sortie de la rainure, mais la nervure de la chape est encore engagée dans la partie supérieure de la rainure, et, de plus, des portions de denture 77, 78 des deux joues 71, 72 de la chape, respectivement, sont en contact axial avec au moins l'une des rondelles 35 et sont engagées dans les dentures des deux roues dentées individuelles 28a, 28c qui se trouvent de part et d'autre de la roue individuelle sélectionnée 28b et qui, par conséquent, sont positivement bloquées en rotation la tige 39 étant de son côté, bloquée en translation. Enfin, une protubérance 79 de la chape 73 en position haute, repousse un prolongement coudé, tel que 81 b, du doigt correspondant 31 b par exemple, d'immobilisation de la roue individuelle sélectionnée 28b, de façon à permettre à celle-ci d'être indexée.

[0019] Le moteur électrique pas à pas 18 (figures 1,2, 4) est fixé à une console 83 solidaire du bâti de la machine et son arbre 84 est relié à l'arbre primaire 41 par un joint universel, de Oldham ou de Cardan par exemple, indiqué en 85.

[0020] Le moteur d'entraînement pour un tour de l'arbre principal 2 qui porte le tambour d'impression est indiqué en 87.

[0021] Le fonctionnement de la machine est le suivant:

[0022] Après la dernière opération d'affranchissement d'un pli, les molettes d'impression 21 a, 21 b, 21 c, 21 d sont restées à leurs valeurs respectives Va-0, Vb-0, Vc-0 et Vd-0. On va supposer qu'il convient maintenant d'affranchir un pli à une valeur différente pour laquelle certaines, au moins, des molettes d'impression doivent être indexées à une nouvelle valeur. On va désigner les valeurs que doivent maintenant avoir les molettes par Va-1, Vb-1, Vc-1 et Vd-1.

[0023] Actuellement, la machine est au repos et les différents organes du dispositif automatique de commande de mise à valeur occupent les positions représentées sur les figures 2 et 3, c'est-à-dire que la roue dentée commune de commande de mise à valeur 37 est hors de portée des roues dentées individuelles 28a, 28b, 28c, 28d par le fait que la tige 39 occupe sa position avancée au maximum contre la butée 40. De plus, l'électro-aimant 55 n'est pas excité, de sorte que le support 47 occupe sa position basse et que, par conséquent, une dent de la roue commune 37 est engagée dans la rainure 65; il en résulte que la tige 39, solidaire de cette roue dentée, est bloquée en rotation.

[0024] On compose, sur le clavier 14 (figure 1), la nouvelle valeur d'affranchissement; celle-ce apparaît dans le viseur 15. On appuie alors sur la touche "V" désignée par le chiffre de référence 10 sur la figure 1 et, à partir de cet instant, toutes les opérations de mise à valeur des molettes d'impression vont s'effectuer automatiquement sous le contrôle du dispositif électronique à micro-processeur, par l'exécution de la série de séquences suivantes:

- le moteur pas à pas 18 est mis en marche dans le sens, et du nombre de pas convenables, pour que la tige 39 (figures 4 à 9), immobile en rotation comme on vient juste ce le rappeler, subisse un mouvement de coulissement vers l'arrière (c'est-à-dire en s'éloignant de la butée 40) pour amener la roue dentée commune 37 en regard de la première roue dentée individuelle 28a, sous l'effet de la rotation de la couronne de billes 42 emprisonnées dans l'épaisseur de l'arbre tubulaire primaire 41 relié à l'arbre 84 du moteur, et engagées partiellement, à la fois dans les gorges hélicoïdales 46 de la tige 39 et dans la gorge annulaire 45 du palier fixe. Puisque la tige 39 ne peut pas tourner, elle est en effet, obligée de coulisser axialement.

- l'alimentation de l'électro-aimant 55 déplace son armature 56 et provoque le pivotement du bras 57 jusqu'à la butée 62 (figure 5) et par la même, la montée du support 47, ce qui assure l'engagement de la roue dentée conmune 37 dans la roue dentée individuelle 28a (on peut se référer aux figures 6 et 7 qui correspondent à la sélection de la roue dentée individuelle 28b) et son dégagement de la rainure fixe 65, ainsi que le dégagement du doigt 31a a de blocage de cette roue individuelle et, au contraire, le blocage de la roue individuelle suivante 28b dans laquelle est engagée la portion de denture 77 de la chape 73. La tige 39 est maintenue immobile en translation par le fait que le flasque 71 de la chape 73 est embrassé par les rondelles 35 enfilées sur l'axe 31 de part et d'autre de la roue individuelle 28b et que cette roue individuelle est portée par l'arbre principal 2 de la machine qui, d'une manière classique, est toujours bloqué en rotation dans une position d'attente prédéterminée entre deux opérations d'affranchissement.

- le moteur pas à pas 18 est mis en marche dans le sens et du nombre de pas convenables pour que la tige 39 (immobile en translation) subisse un mouvement de rotation d'amplitude telle que la roue dentée individuelle 28a fasse passer la molette d'impression 21 a de la valeur Va-0 à la valeur Va-1 par l'intermédiaire de la chaîne cinématique qui comporte: la crémaillère 27a, la tige 25a, la crémaillère 24a et le pignon denté 23a. La tige 39 ne peut, en effet, que tourner sur elle-même sous l'influence du mouvement de rotation de l'arbre primaire 41 qui entraîne les billes 42 dans un mouvement circulaire dans la gorge 45 du palier fixe.

- l'alimentation de l'électro-aimant 55 est coupée (figure 3), le bras 57 est repoussé par le ressort 58, le support 47 descend, la roue dentée commune 37 se dégage de la roue dentée individuelle 28a, la portion de denture 77 se dégage de la roue dentée individuelle 28b et le doigt 31a a s'engage dans la roue denté individuelle 28a qui vient d'être indexée. En même temps, la roue dentée commune 37 s'engage à nouveau dans la rainure fixe de blocage 65.

- les mêmes séquences que celles qu'on vient de décrire en détail pour l'indexage de la première molette 21 a, se reproduisent pour l'indexage de chacune des autres molettes 21 b, 21c et 21d. Il est bien évident cependant que, si la valeur d'affranchissement de l'une ou de plusieurs des molettes n'a pas à être modifiée, les séquences correspondant à leur mise en valeur ne s'effectuent pas.

[0025] Dans la position pour laquelle la roue dentée commune 37 se trouve en regard de la deuxième roue dentée individuelle 28b, ce qui est le cas représenté sur les figures 6 à 8, ladite roue dentée commune 37 est emprisonnée axialement entre les deux rondelles 35 situées de part et d'autre de la roue dentée individuelle 28b pendant que les deux portions de dentures 77 et 78 de la chape 73 sont en prise avec les deux roues dentées individuelles 28a et 28c, respectivement et embrassent la paire de rondelles 35 précitées. Pour les autres positions axiales de la roue dentée commune en vue de la sélection des roues individuelles 28c et 28d, il convient évidemment de transposer les positions relatives des divers éléments qu'on vient de prendre en considération.

[0026] - Lorsque toutes les molettes sont à leurs positions voulues d'affranchissement, le moteur pas à pas 18 est mis en marcre dans le sens et du nombre de pas convenables pour ramener la tige 39, alors bloquée en rotation par la roue dentée commune 37, jusqu'à sa position avancée contre la butée 40 (figures 2 et 3); la roue dentée commune 37 se trouve donc, de nouveau, à l'écart du groupe de roues dentées individuelles 28a à 28d.

[0027] -L'arbre principal est mis en rotation pour un tour sous l'action du moteur 87 dès qu'on introduit dans la machine le pli à affranchir. Le compteur 17 (figure 1) avance d'une unité et le total des valeurs des plis déjà affranchis apparaît dans le viseur 16.

[0028] La machine est prête pour l'affranchissement d'un nouveau pli à la même valeur. Au cas où la valeur d'affranchissement devrait être modifiée, on procéderait alors aux manoeuvres qu'on vient d'exposer plus haut en détail.

[0029] En vue de simplifier la construction de la machine, faciliter la programmation de son micro-processeur et diminuer les inerties, on donne avantageusement à la roue dentée commune 37 de commande de mise à valeur, un nombre de dents égal à 10 et, en même temps, l'écartement axial entre les roues dentées individuelles 28a à 28d est choisi égal au dixième du pas des gorges hélicoïdales 46 de la tige 39, de telle façon que le nombre de pas dont doit tourner le rotor du moteur 18 soit le même pour une operation de sélection axiale d'une roue dentée individuelle que pour un indexage d'une dent de ces roues.

[0030] L'invention peut s'appliquer généralement à la sélection et à l'indexation de pièces mobiles comportant des dentures dont les prises de mouvement sont alignées.

Revendications

1. Dispositif de positionnement angulaire automatique d'une pluralité d'organes rotatifs indexables de machine, ledit dispositif comportant:

- une roue dentée commune de commande d'indexation (37) solidaire d'une tige cylindrique de commande d'indexation (39) parallèle à l'axe desdits organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d),

- un arbre rotatif primaire de commande d'indexation (41) constitué par une douille cylindrique formant cage à billes (42) dans l'alésage de laquelle la tige peut coulisser et tourner,

- un palier (44) pour l'arbre rotatif primaire (41), qui est porté par un support (47) mobile seulement dans la direction de l'ensemble des organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d) et dont l'alésage présente une gorge annulaire (45), les billes (42) étant engagées partiellement dans cette gorge annulaire ainsi que dans des gorges hélicoïdales (46) pratiquées dans la surface cylindrique de la tige;

- un moteur électrique pas à pas (18) dont l'arbre (84) est lié en rotation à l'arbre rotatif primaire de commande d'indexation (41),

- des doigts d'immobilisation (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) sollicités élastiquement respectivement contre des dentures des organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d),

- des moyens (65) pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation (39), en rotation seulement,

- des moyes (35) pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation (39), en coulissement seulement,

- des moyens (73) pour repousser temporairement le doigt (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) d'immobilisation de l'organe rotatif indexable (28a, 28b, 28c, 28d) sélectivement en prise avec la roue dentée commune de commande d'indexation (37) et pour verrouiller angulairement, dans le même temps, les autres organes rotatifs indexables, et

- des moyens (55, 56, 57, 58) de commande des déplacements du support précité (47), comportant un seul électro-aimant,

- lesdits moyens étant adaptés à déplacer ledit support (47) dans une première position dans laquelle la rotation du moteur pas à pas (18) provoque un déplacement axial de la tige (39) et de la roue dentée commune (37) bloquées en rotation, pour la sélection de l'organe rotatif à indexer (28a, 28b, 28c, 28d), ou dans une seconde position, dans laquelle la rotation du moteur pas à pas (18) provoque une rotation de la tige (39) et de la roue dentée commune immobilisées en translation, pour l'indexation de l'organe rotatif sélectionné.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d) sont constitués par ces roues dentées individuelles coaxiales de commande de mise à valeur des molettes d'impression (21a, 21 b, 21c, 21d) d'une machine d'affranchissement postal qui comporte: un bâti (1), un arbre rotatif principal (2) monté à rotation dans le bâti, un tambour d'impression (3) porté par ledit arbre et dans lequel les molettes d'impression (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) sont montées à rotation sur un axe transversal (22) et portent des pignons dentés (23a, 23b, 23c, 23d) en prise chacun, avec une première crémaillère correspondante (24a, 24b, 24c, 24d) montée à coulissement longitudinal dans ledit arbre principal, tandis qu'une deuxième crémaillère longitudinale (27a, 27b, 27c, 27d) est solidaire de chacune des premières crémaillères et est en prise avec l'une des roues dentées individuelles coaxiales de commande de mise à valeur précitées (28a, 28b, 28c, 28d).

3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en de que les moyens pour immobiliser temporairement la tige ce commande d'indexation (39), en rotation seulement, consistent en un guide fixe (66) qui présente une rainure (65) parallèle à ladite tige de commande d'indexation et dans laquelle est engagée une dent de la roue dentée commune de commande d'indexation (37) lorsque celle-ci n'est pas engagée contre l'un des organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d).

4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation (39) en coulissement seulement, consistent en des rondelles (35) interposées entre les organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d) et dont le diamètre extérieur est égal au diamètre d'échanfreinement desdits organes rotatifs.

5. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour repousser temporairement le doigt (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) d'immobilisation des organes rotatifs indexables (28a, 28b, 28c, 28d) sélectivement en prise avec la roue dentée commune de commande d'indexation (37) et pour verrouiller angulairement, dans le même temps, les autres organes rotatifs indexables, consistent, respectivement, en une protubérance (79) adaptée à repousser des prolongements (81 a, 81 b, 81 c, 81 d) respectifs des doigts d'immobilisation et en portions de dentures (77, 78) adaptées à s'engager dans les dentures des organes rotatifs indexables avec lesquels la roue commune de commande d'indexation (37) n'est pas en prise, ladite protubérance et lesdites portions de dentures appartenant à une chape (73) dont les joues (71, 72) sont traversées par la tige de commande d'indexation (39) et enserrent la roue dentée commune de commande d'indexation (37), ladite chape présentant une nervure (74) engagée librement en permanence dans une rainure (65) d'un guide fixe (66) parallèle à la tige de commande d'indexation (39).

6. Dispositif suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les moyens pour immobiliser temporairement la tige de commande d'indexation (39) en coulissement seulement, comportent, en outre, les faces latérales des portions de dentures (77, 78) coopérant avec des faces latérales correspondantes des rondelles (35) interposées entre les organes rotatifs indexables (28a,28b, 28c, 28d).

7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre l'arbre primaire de commande d'indexation (41) et l'arbre (84) du moteur pas à pas (18) de positionnement des organes rotatifs indexables, est constituée par un joint universel (85), tel qu'un joint de Oldham ou un joint de Cardan.

8. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des dents de la roue dentée. commune de commande d'indexation (37) est de dix, et en ce que le pas ces gorges hélicoïdales (46) de la liaison entre l'arbre rotatif primaire de commande d'indexation (41) et l'arbre (84) du moteur pas à pas (18) est égal à dix fois la distance entre les plans géométriques médians de deux organes rotatifs indexables voisins (28a, 28b, 28c, 28d).

9. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par son utilisation dans des machines d'affranchissement postal.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur automatischen Winkeleinstellung einer Mehrzahl von rotierenden schaltbaren Maschinenteilen, mit:

- einem gemeinsamen Schaltsteuer-Zahnrad (37), das mit einem Schaltsteuer-Zylinderschaft (39) fest verbunden ist, der parallel zur Achse der rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) verläuft,

- einer primären Schaltsteuer-Rotationsspindel (41), die aus einer Zylinderbuchse besteht, die einen Käfig für Kugeln (42) bildet, in dessen Bohrung der Schaft zu gleiten und sich zu drehen vermag,

- einem Lager (44) für die primäre Rotationsspindel (41), das von einem ausschließlich in der Richtung der Anordnung der rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) verstellbaren Lagerbock (47) aufgenommen ist, und dessen Bohrung eine Ringnut (45) bildet, wobei die Kugeln (42) teilweise in diese Ringnut sowie in schraubenförmige Nuten (46) eingesetzt sind, welche auf der Zylinderoberfläche des Schafts ausgebildet sind,

- einem elektrischen Schrittmotor (18), dessen Welle (84) drehantreibend mit der primären Schaltsteuer-Rotationsspindel (41) verbunden ist,

- Blockierzapfen (31a, 31 b, 31 c, 31d) die jeweils biegsam gegen die Zähne der rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d), diese belastend angelegt sind,

- einer Einrichtung (65) zum zeitweisen Drehblockieren des Schaltungssteuer-Schafts (39),

- einer Einrichtung (35) zum zeitweisen Verschiebeblockieren des Schaltsteuer-Schafts (39),

- einer Einrichtung (73) zum zeitweisen Zurückschieben des Blockierbolzens (31 a, 31 b, 31c, 31d) des ausgewählten, in Eingriff mit dem gemeinsamen Schaltsteuer-Zahnrad (37) befindlichen rotierenden schaltbaren Teils (28a, 28b, 28c, 28d), und zum gleichzeitigen winkelmäßigen Verriegeln der weiteren rotierenden schaltbaren Teile, und

- einer Einrichtung (55, 56, 57, 58) zum Steuern der Verstellungen des Lagerbocks (47), die einen einzigen Elektromagneten umfaßt,

wobei diese Einrichtung dazu ausgelegt ist, den Lagerbock (47) in eine erste Stellung zu verstellen, in welcher die Drehung des Schrittmotors (18) zum Auswählen des zu schaltenden rotierenden Teils (28a, 28b, 28c, 28d) eine Axialverstellung des Schafts (39) und des drehblockierten gemeinsamen Zahnrads (37) auslöst, oder in eine zweite Stellung, in welcher die Drehung des Schrittmotors (18) zum Schalten des ausgewählten rotierenden Teils eine Drehung des Schafts (39) und des verschiebeblockierten gemeinsamen Zahnrads (37) auslöst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) aus einzelnen, koaxialen Steuer-Zahnrädern zum Werteinstellen von Druckrädern (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) einer Postfrankiermaschine bestehen, die umfaßt: ein Gestell (1), eine Hauptdrehspindel (2), die in dem Gestell drehgelagert ist, eine Drucktrommel (3), die von der Spindel getragen ist, und in der die Druckräder (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) auf einer Querachse (22) drehgelagert sind und Zahnkammräder (23a, 23b, 23c, 23d) tragen, von denen jedes im Eingriff mit einer entsprechenden ersten Zahnstange (24a, 24b, 24c, 24d) steht, die längsverschieblich in der Hauptspindel gelagert ist, wohingegen eine zweite längsgerichtete Zahnstange (27a, 27b, 27c, 27d) fest mit jeder der ersten Zahnstangen verbunden ist und im Eingriff mit einem der einzelnen koaxialen Werteinstell-Steuerzahnrädern (28a, 28b, 28c, 28d) steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum zeitweisen ausschließlichen Drehblockieren des Schaltsteuer-Schafts (39) aus einer feststehenden Führung (66) besteht, die parallel zu dem Schaltsteuer-Schaft eine Nut (65) aufweist, und in der ein Zahn des gemeinsamen Schaltsteuer-Zahnrads (37) eingreift, wenn jener nicht gegen eines der rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) im Eingriff anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum zeitweisen ausschließlichen Verschiebeblockieren des Schaltsteuer-Schafts (39) aus Scheiben (35) besteht, welche zwischen die rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) eingesetzt sind und deren Außendurchmesser dem Frankierdurchmesser der rotierenden Teile entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum zeitweisen Zurückschieben des Blockierbolzens (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) der rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d), die wahlweise im Eingriff stehen mit dem gemeinsamen Schaltsteuer-Zahnrad (37) sowie zum gleichzeitigen winkelmäßigen Verriegeln der weiteren rotierenden schaltbaren Teile jeweils aus einem Vorsprung (79) besteht, der dazu ausgelegt ist, jeweilige Verlängerungen (81 a, 81 b, 81 c, 81 d) der Blockierbolzen zurückzuschieben, sowie aus Zahnabschnitten (77, 78), die dazu ausgelegt sind, in diejenigen Zähne der rotierenden schaltbaren Teile einzugreifen, mit denen das gemeinsame Schaltsteuer-Zahnrad (37) nicht im Eingriff steht, wobei der Vorsprung und die Zahnabschnitte zu einer Abdeckkappe (73) gehören, deren Seitenteile (71, 72) von dem Schaltsteuer-Schaft (39) durchquert sind und das gemeinsame Schaltsteuer-Zahnrad (37) umschließen, wobei die Abdeckkappe eine Rippe (74) aufweist, die ungehindert ständig in eine Nut (65) einer feststehenden Führung (66) eingreift, die sich parallel zu dem Schaltsteuer-Schaft erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum zeitweisen ausschließlichen Verschiebeblockieren des Schaltsteuer-Schafts (39) zusätzlich die Seitenflächen der Zahnabschnitte (77, 78) umfaßt, die mit entsprechenden Seitenflächen der Scheiben (35) zusammenwirken, welche zwischen den rotierenden schaltbaren Teilen (28a, 28b, 28c, 28d) eingesetzt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der primären Schaltsteuer-Spindel (41) und der Welle (84) des Schrittmotors (18) der rotierenden schaltbaren Teile aus einem Kreuzgelenk, wie etwa einem Oldham-Gelenk oder einem Cardangelenk besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne des gemeinsamen Schaltsteuer-Zahnrads (37) zehn beträgt, und daß die Ganghöhe der schraubenförmigen Nuten (46) der Verbindung zwischen der primären Schaltungssteuer-Rotationsspindel (41) und der Welle (84) des Schrittmotor (18) das Zehnfache des Abstands zwischen den geometrischen Mittenebenen der beiden benachbarten rotierenden schaltbaren Teile (28a, 28b, 28c, 28d) beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung in Postfrankiermaschinen.

Claims

1. A device for automatic angular positioning of a plurality of indexable rotary machine elements, said device comprising:

- a common indexing-control gear-wheel (37) rigidly fixed to a cylindrical indexing-control rod (39) which is parallel to the axis of said indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d),

- a rotating primary shaft (41) for indexing control constituted by a cylindrical sleeve forming a ball cage (42), the cylindrical control rod aforesaid being capable of displacement in sliding and rotational motion within the bore of said ball cage,

- a bearing (44) for the rotating primary shaft (41), said bearing being carried by a support (47) which is capable of moving solely in the direction of the series of indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d), the bore of said bearing being provided with an annular groove (45) and the balls (42) being partially engaged in said annular groove as well as in helical grooves (46) formed in the cylindrical surface of said cylindrical control rod,

- an electric stepping motor (18), the shaft (84) of said motor being rotationally coupled to the indexing-control rotating primary shaft (41),

- locking-fingers (31a, 31b, 31c, 31d) elastically biased respectively against gear-teeth of the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d),

- means (65) for temporarily locking the indexing control rod (39), solely against rotational motion;

- means (35) for temporarily locking the indexing control rod (39), solely against sliding motion,

- means (73) for temporarily thrusting-back, the finger (31a, 31b, 31c, 31d) for locking the indexable rotary element (28a, 28b, 28c, 28d) which is selectively in meshing engagement with the common indexing-control gear-wheel (37) and for angularly locking the other indexable rotary elements at the same time, means (55, 56, 57, 58) for controlling the displacements of the support (47) aforesaid comprising a single electro-magnet,

- said means being adapted to move said support (47) into a first position, in which the rotation of the stepping motor (15) produces an axial displacement of the rotationally locked rod (39) and common gear-wheel (37), for selecting the rotary element to be indexed (28a, 28b, 28c, 28d), or into a second position, in which the rotation of the stepping motor (18) produces a rotational displacement of the translationally locked rod (39) and common gear-wheel (37), for indexing the selected rotary element.

2. A device according to claim 1, characterized in that the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d) are constituted by coaxial individual gear-wheels for controlling the value-setting of the printing-wheels (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) of a postal franking machine which comprises a frame (1), a main shaft (2) rotatably mounted in said frame, a printing drum (3) which is carried by said shaft and in which the printing-wheels (21 a, 21 b, 21 c, 21 d) are rotatably mounted on a cross-shaft (22) and carry toothed pinions (23a, 23b, 23c, 23d) each disposed in meshing engagement with a first corresponding toothed rack (24a, 24b, 24c, 24d) mounted for longitudinal sliding motion in said main shaft, whilst a second longitudinal toothed rack (27a, 27b, 27c, 27d) is rigidly fixed to each of the first toothed racks and is in meshing engagement with one of the aforesaid individual coaxial value-setting control gear-wheels (28a, 28b, 28c, 28d).

3. A device according to claim 1, characterized in that the means for temporarily locking the indexing control rod (39), solely against rotation, consist of a stationary guide (66) provided with a groove (65) which is parallel to said indexing control rod and in which is engaged one tooth of the common indexing-control gear-wheel (37) when said gear-wheel is not engaged against one of the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d).

4. A device according to claim 1, characterized in that the means for temporarily locking the indexing control rod (39) solely against sliding motion consist of washers (35) which are interposed between the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d) and the external diameter of which is equal to the addendum circle diameter of said rotary elements.

5. A device according to claim 1, characterized in that the means for temporarily thrusting-back the finger (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) for locking the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d) selectively in meshing engagement with the common indexing-control gear-wheel (37) and for angularly locking the other indexable rotary elements, at the same time, consist respectively of a projecting portion (79) adapted to thrust- back respective extensions (81 a, 81 b, 81 c, 81 d) of the locking fingers and of gear-teeth portions (77 - 78) adapted to engage in the gear-teeth of the indexable rotary elements with which the common indexing-control gear-wheel (37) is not engaged, said projecting portion and said gear-teeth portions being incorporated in a yoke (73) in which the cheeks (71 - 72) of said yoke are traversed by the indexing control rod (39) and embrace the common indexing-control gear-wheel (37), said yoke being provided with a rib (74) continously and freely engaged in a groove (65) of a stationary guide (66) which is parallel to the indexing control rod (39).

6. A device according to claims 4 and 5, characterized in that the means for temporarily locking the indexing control rod (39) solely against sliding motion, further comprise the lateral faces of the gear-teeth portions (77, 78) which cooperate with corresponding lateral faces of the washers (35) interposed between the indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d).

7. A device according to claim 1, characterized in that the coupling between the indexing-control primary shaft (41) and the shaft (84) of the stepping motor (18) for positioning the indexable rotary elements is constituted by a universal joint (85) such as an Oldman coupling or a cardan joint.

8. A device according to claim 1, characterized in that the common indexing-control gear-wheel (37) is provided with ten teeth and in that the pitch of the helical grooves (46) of the coupling between the indexing-control rotating primary shaft (41) and the shaft (84) of the stepping motor (18) is equal to ten times the distance between the geometrical midplanes of two adjacent indexable rotary elements (28a, 28b, 28c, 28d).

9. A device according to claim 1, characterized by its utilization in postal franking machines.

Dessins