Brevet FR2408464A1 — publié le 19790608

La présente invention a pour objet un dispositif de marquage des surfaces planes ou courbas : concaves ou convexes X par le procédé connu de longue date et dit au coussin ou report de Bienne. Des matériaux très divers peuvent strie marqués : métaux. verre, matières plastiques, papier, carton, etc... Jusqu'à ce jour les dispositifs connus, manuels ou mécaniques ne permettent pas d'atteindre des cadences de marquage élevés et se piratent mal à une intégration dans les chaines de marquage automatiques. La présente invention a pour but de remédier à oee inconvénients tout an bénéficiant de l'excellente qualité de marquage obtenu par ce procédé. Dans une forme de réalisation simple de l'invention, on peut obtenir des cadences de 3 OOO marquages à lthaure et multiplier aisément cette cadence en utilisant simultanément plusieurs coussins fixés sur la méme tète de marquage. Un autre avantage de la présente invention est de faire appel à une technologie "tout pneumatique' ne nécessitant aucune autrs sourcs d'énergie. Cette technologie permet uns grande simplicité de réalisation mécanique et uns grande souplesse d'utilisation : l'invention pouvant aussi bien effectuer des marquages au coup par coup en commande manuelle que des marquages à grande cadence en cycles entièrement automatiques. Différents types de coussins peuvent équiper l'invention, ils doivent être réalisés en une matière dont la souplesse est ajustée en fonction de la forme de la surface à marquer et dont la nature est choisie de manière à ne pas êtrs mouillée par les vernis ou encres utilisés. pour bien restituer cette encre sur la pièce à marquer. Les encres sérigraphiques connues donnent d'excellents résultats sur la plupart des matériaux. Les clichés utilisés doivent être réalisés de préférence en un matériau dur, par exemple en acier. le motif à reproduire y est gravé en creux sur une faible profondeur, quelques centièmes de millimètre. Les clichés sont fixés sur des encriers munis d'un dispositif d'encrage et de raclage destiné à ne laisser subsister que l'encre nécessaire dans l'empreinte du cliché. Dans une forme simple d'exécution de l'invention, deux coussins sont fixés sur une tète de marquage pivotante, animée d'un mouvement alternatif vertical sous l'effet d'un verin pneumatique st d'un mouvement alternatif angulaire sous l'effet d'un deuxième verin pneumatique. Les coussins sont fixés pour que l'un des coussins soit en position marquage pendant que l'autre est en position encrage sur son cliché. de sorte que cette opération d'encrage est effectuée en temps masqué. Deux encriers et deux clichés sont utilisés de façon à obtenir des cadencss élevées et à permettre l'utilisation de deux couleurs différentes pour réaliser des motifs bicolores. Dans une forme d'exécution de l'invention le mouvement de la tet de marquage est obtenu à partir du mouvement rectiligne d'un chariot mu par l'un des verins pneumatiques. Ce chariot porte également des dispositifs d'encrage et de raclage. Dans une forme de réalisation de l'invention, chaque dispositif d'encrage est constitué essentiellement par un équipage bistable qui dans la première position plonge dans l'encrier une spatule qui permet,pendant le mouvement aller du chariot,d'étaler l'encre sur le cliché et qui dans la deux ième position d'équilibre, pose sur la surface du cliché une racle qui ramène dans l'encrier l'excédent d'encre pendant le mouvement retour du chariot. Dans une forme d'exécution de l'invention, les organes de commande pneumatique sont regroupés sur une platine constituant un module facilement interchangeable. Seuls les verins et les capteurs de positions de la tête de marquage sont indépendants de ce module st sont solidaires des éléments mécaniques de l'invention. Dans une forme de réalisation de l'invention, le module de commande est constitué essentiellement par un séquenceur qui reçoit les différentes informations de position et de commande et wntrôle les servovalves d'elimenta- tion des verins. D'autres détails et dispositions de l'invention apparaîtront au cours de la description faite ci-après et d'exemples d'exécution illustrés par les dessins sur lesquels - la figure I est une vue en coupe au travers du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus, - la figure 3 montre en vue de face, une tête d'encrage dans ses deux positions extrêmes de fonctionnement, - la figure 4 montre le mécanisme bistable d'entraînement dss tètes d'encrage, - la figure 5 indique un exemple de réalisation du circuit de commands pneumatique. Comme le montrent les figures 7 et 2, la tête de marquage 1 est fixée sur la tige 5 du verin 4 par l'intermédiaire des roulements à bille 6 qui permettent sa rotation. La tige 5 du verin est elle-même guidée en translation par des roulements rectilignes à bille qui assurent un mouvement précis (non représentés sur la figure 1). Les coussins 3 et 25 sont fixés sur la tête de marquage 1 par l'intermédiaire de supports tels que 2 qui permettent un réglage en position radiale [vers l'axe de la tige 5) et transversale. Un axe 8, solidaire de la tête 1, assure à la fois son guidage en rotation dans son mouvement vertical et l'entraînement en rotation à partir du mouvement du chariot. A cette fin, l'axe 8 en position haute est entraîné par la fourche 9 fixée aux blocs d'extrémités Il et 28 du chariot. L'extrémité de la fourche 9 porte deux roulements à bille 33 et 34 qui assurent le guidage de l'axe 8 dans son mouvement vertical. Ces roulements à bille sont montés sur des axes à excentrique qui permettent d'assurer un contact sans jeu entre l'axe 8 et le chariot, d'où un excellent guidage et une grande précision de marquage particulièrement appréciable pour des superpositions de motifs ou des marquages bicolores. Le chariot animé par le verin 10 est constitué par les blocs d'extrémités 11 et 28 qui relient les tiges-guides 16 et 17 des roulements rectilignes 65, 66, 67 et 68 qui assurent le guidage du chariot dans le bàti principal 18. La pièce à marquer 23 est placée sur un support 22 dont la conceptiondépend de la forme de la pièce à marquer. I1 peut s'agir d'un amenage automatique pour les marquages en grande série. Deux encriers porte-clichés 19 et 24 sont fixés sur le corps 18. Ils comportent un système de réglage en rotation et en translation qui permet d'assurer un bon positionnement des marquages sur la pièce 23 et notamment une bonne superposition des motifs en cas de marquages bicolores. Le module de commande pneumatique 13 est fixé sur la platine 12. I1 est relié par des tuyaux aux verins ID et 4 ainsi qu'à deux détecteurs de fin de course 7 et 26 qui sont respectivement commandés par la tête de marquage lorsque celle-ci est en position haute et que le coussin 3 est en position marquage d'une part, et d'autre part, quand il est an position encrage. La figure 3 montre, vu de face, un mécanisme d'encrage dans ses deux positions extrèmes de fonctionnement. La tête d'encrage 20 porte une racle 37 et une spatule 38. Cette tête a deux positions d'équilibre représentées sur la figure 3. Ces positions sont commandées par le mécanisme de la figure 4. Dans la position représentée à droite sur la figure 3, la tête 20 est basculée de l'angle & dans le sens horaire. Dans cette position. la racle 37 est appliquée sur la surface du cliché 36 par le ressort 43. Dans cette position, le chariot sous l'impulsion du verin 10 entraîne la tête vers la gauche, la racle 37 ramenant dans l'encrier 40 l'encre en excédent sur le cliché 36. Arrivée en position à gauche sur la figure 3, la tête 20 bascule de l'angle 62 an sens inverse des aiguilles d'une montre : elle est alors maintenue dans cette position par le ressort 44. La spatule 38 plonge alors dans l'encrier 40. Dans son mouvement de retour, le chariot ramène vers la droite la tête 20 dans cette position. L'encre est entraînée sur le cliché par la spatule. Un plan incliné à l'entrée du cliché facilite l'accès de l'encre sur ce cliché. Dans cette forme de réalisation, la spatule 38 est conçue en caoutchouc synthétique et sa souplesse est telle qu'elle se plie an montant l'encre sur le cliché. Une autre forme possible de réalisation consiste à utiliser à le place de la spatule en caoutchouc, une brosse ou pinceau plat, d'usage courant pour étendra la peinture. Un système de réglage de la racle 37 peut être utilisé pour ajuster son application correcte sur le cliché 36. La figure 4 montre un exemple de réalisation du mécanisme bistable qui assure le basculement des têtes de marquage 20 et 35 à chaque extrémité de leur course. A l'extrémité des axes 39 et 42 des têtes 20 et 35, sont fixés deux leviers 14 et 27 reliés par une bielle 15. Le déplacement de cette bielle est limité par deux vis butées réglables 47 et 48. Des ressorts 43 et 44 fixés aux extrémités des leviers 14 et 27 d'une part, et sur les blocs d'extrémités Il et 28 d'autre part maintiennent la bielle soit sn appui sur la butée 47 soit sur la butée 48. Le basculement d'une position à l'autre du mécanisme est provoqué par la rencontra des butées de basculement 30 et 31, solidaires de la bielle 15, avec la butée 32 solidaire du bâti principal 1B. La figure 5 montre une forme de réalisation suivant l'invention de la commande pneumatique. L'alimentation en air comprimé arrive sur un filtre 50 en sortie duquel l'air est dirigé d'une part vers une vanne d'arrêt d'urgence 49 et d'autre part, vers un régulateur de pression 51. En sortie de ce dernier, l'air passe dans un dispositif huileur 52 et alimente ensuite deux servovalves bistables 57 et 58. Ces dernières commandent le fonctionnement des verins 10 et 4. La vitesse des mouvements des verins est réglée par les restrictions ajustables 53, 54, 55 et 56 qui freinent l'échappement de l'air au sortir des verins. Un voyant de pression 59 indique la présence de la pression d'air à la sortie de la vanne d'arrêt d'urgence 49 qui alimente le séquenceur 62. Ce dernier comporte 6 étages bistables dont les états caractérisent le déroulement des séquences du cycle. Deux vannes 7 et 26 sont commandées par le tête de marquage lorsque celle-ci est en position haute et à chaque extrémité de sa courss angulaire. Ces vannes permettent d'appliquer sur les étages correspondants du séquenceur, les signaux fin de séquence nécessaires au déclenchement de la séquence suivante. Un capteur à chute de pression 61 détecte la fin de course du verin 4 et applique l'ordre de fin de séquence correspondant sur le séquenceur. Des cellules 63 et 64 permettent de commander la servovalve 58, la servovalve 57 étant commandée directement par le premier et le quatrième étage du séquenceur. Une boucle ramène à zéro le premier étage du séquenceur quand le dernier étage termine sa séquence. Une valve 60 actionnée soit par un bouton manuel à appui simple ou encliquetage, soit par une pédale, soit par un dispositif automatique, commande le départ du cycle et éventuellement sa synchronisation sur le fonctionnement d'une chaine de marquage automatique. Les possibilités d'applications industrielles de l'invention sont très variées. Elles concernent toutes les opérations de marquage direct sur l'objet, évitant l'emploi d'étiquettes. Les objets marqués peuvent être de nature et de forme très diverses, il peut s'agir de pièces détachées, de composants, d'objets finis, d'étiquettes, d'objets publicitaires, etc ... REUENDICATIQNS 1.- Procédé permettant de réaliser des impressions graphiques sur des surfaces de formes et de natures diverses : métalliques, matières plastiques, verre etc..., consistant à reporter sur l'objet à marquer à l'aide d'un ou plusieurs coussins élastiques, le graphisme tracé an creux sur un cliché, ce dernier étant garni d'une quantité appropriée d'encre ou de vernis. 2.- Procédé suivant la revendication 1 et comportant au moins un coussin appliqué alternativement sur un cliché et sur la pièce à marquer par une tête oscillante angulairement et linéairement. 3.- Dispositif selon les revendications 1 et 2 comportant deux coussins. Chacun des coussins est appliqué alternativement sur un cliché st sur une pièce à marquer. Ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comporte deux encriers, un pour chaque coussin de façon que l'un des coussins soit en position marquage sur la face à imprimer, pendant que l'autre est en position encrage sur son cliché. 4.- Dispositif selon les revendications 1 à 3, remarquable an ce que chaque encrier peut être indifféremment muni de la même encre ou vernis pour doubler la cadence de marquage ; ou d'encres ou vernis de couleurs différentes pour obtenir des motifs bicolores r dans ce cas, les deux coussins viennent alternativement marquer la même pièce. 5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, remarquable an ce qu'il comporte un mécanisme d'encrage bistabla qui assure alternativement l'encrage des clichés et le raclage de l'excédent d'encre ou de vernis sur las clichés. Le passage d'une position à l'autre résultant d'un simple basculement par appui sur des butées et maintien en position par l'action de ressorts. 6.- Dispositif selon la revendication 5, remarquable an ce que le dispositif d'encrage bistable comporte deux têtes d'encrage entraînées par le même mécanisme qui provoque l'oscillation angulaire de la tête de marquage. 7.- Dispositif selon les revendications 5 et 6, remarquable en ce que chaque tête d'encrage est munie d'une spatule souple qui étale l'encre ou le vernis sur le cliché et d'une racle constituée par une lame an acier dur trempé et élastique affutée an biseau. 8.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, remarquable en ce que las têtes d'encrage sont portées et entraînées par un chariot guidé sur des roulements à bille rectilignes et animé par un verin pneumatique. 9.- Dispositif suivant la revendication 8, remarquable an ce que le chariot entraine également en rotation la tête de marquage par l'intarmédaire d'un axe solidaire de la tête de marquage et d'une fourche solidaire du chariot. 10.- Dispositif suivant la revendication 9, remarquable en ce que l'axe~d'entrainement de la tête de marquage est guidé dans son mouvement vertical par deux roulements à bille placés aux extrémités de la fourche du chariot. Le jeu étant annulé grace à un réglage par excentrique du positionnement des axes des roulements à bille. 11.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, remarquable en ce que la tête de marquage est fixée sur la tige d'un verin de marquage par l'intermédiaire de roulements à bille qui assurent sa libre rotation. 12.- Dispositif suivant la revendication 11, remarquable en ce que la tige du verin de marquage est guidée par des roulements rectilignes à bille qui assurent un guidage pratiquement sans jeu. 13.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 12, remarquable en ce que la commande pneumatique des verins est assurée à partir d'un séquencaur composé par 6 étages bistables, le changement d'état de chaque étage étant commandé par deux vannes qui détectent les positions hautes de la tête de marquage respectivement à chaque extrémité de son oscillation angulaire et par un détecteur & chute de pression qui détecte la position de la téte de marquage en fin d'impression. 14.- Dispositif suivant la revendication 13, remarquable en ce que tous les composants pneumatiques de commande sont regroupés en un module interchangeable. 15.- Dispositif suivant es revendications 1 à 14 remarquable en ce que le bloc regroupe les éléments mécaniques d'une part, et le module pneumatique d'autre part fixés sur une plaque de bas communs, l'ensemble étant protégé par un capot facilement amovible pour accéder aux différents réglages.