Brevet FR3058922A1 — publié le 20180525

Outil de marquage et machine de marquage comprenant un tel outil L'invention concerne un outil de marquage, ainsi qu'une machine de marquage comprenant un tel outil de marquage. Les machines de marquage, par exemple sur métaux, utilisent généralement un outil de marquage comprenant une pointe montée de manière coulissante dans un support, la pointe comprenant une partie s'étendant à l'extérieur du support et adaptée pour marquer un substrat. Les techniques de marquage telles que la micro-percussion mettent en oeuvre un mouvement oscillant de la pointe sous l'action d'un organe exerçant une pression et d'un ressort permettant de provoquer une multitude d'impacts très rapprochés sur le substrat à marquer. De tels outils de marquage comprennent une chambre dans laquelle la pointe s'étend, la pointe étant solidaire d'un piston. Les mouvements oscillants du piston dans la chambre sont entretenus par l'apport d'air comprimé, ainsi que par un joint torique monté à l'intérieur de la chambre et par un ressort. Sous l'action du ressort, le piston est repoussé contre le joint torique, l'élasticité de celui-ci entrainant un rebond du piston à l'encontre de la force du ressort. Un tel système peut être amélioré dans la mesure où l'utilisation d'un joint torique implique l'absorption de l'énergie du piston, ce qui nécessite l'apport continuel d'air comprimé pour entretenir les oscillations du piston. En outre, la technologie avec joint torique présente des difficultés de mise au point et une durée de vie limitée. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouvel outil de marquage permettant d'entretenir de façon plus fiable et régulière les oscillations de la pointe de marquage. A cet effet, l'invention concerne un outil de marquage, comprenant : - une pointe, - un support, la pointe étant montée de manière coulissante dans le support, la pointe comprenant une partie s'étendant à l'extérieur du support et adaptée pour graver un substrat, le support définissant une chambre autour d'une partie de la pointe s'étendant à l'intérieur du support, - un piston mobile dans la chambre et solidaire de la pointe, - des moyens pour déplacer le piston dans la chambre. Cet outil de marquage est caractérisé en ce qu'il comprend deux ressorts disposés dans la chambre de part et d'autre du piston selon un axe de translation de la pointe. Grâce à l'invention, les oscillations de la pointe sont entretenues de façon plus prolongée, et avec une déperdition d'énergie réduite, ce qui permet de mieux maîtriser les 3058922 2 oscillations du ressort et en utilisant une quantité d'énergie moins élevée et par conséquent moins coûteuse. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel outil de marquage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon 5 toute combinaison techniquement admissible : - Un premier ressort est prévu entre une première surface du piston et une première surface interne de la chambre, et un second ressort prévu entre une seconde surface du piston située sur un côté opposé du piston par rapport à la première surface du piston, et une seconde surface de la chambre située sur un côté de la chambre opposé 10 par rapport à la première surface de la chambre. - La raideur du premier ressort est comprise entre 0,04 et 4,4 daN/mm. - La raideur du second ressort est comprise entre 0,01 et 0,2 daN/mm. - L'outil de marquage est adapté pour mettre en oeuvre une technique de micro-percussion. 15 - Les moyens pour déplacer le piston dans la chambre sont formés par une alimentation en fluide sous pression. - Les moyens pour déplacer le piston dans la chambre sont formés par un dispositif électromagnétique. L'invention concerne également une machine de marquage comprenant un outil 20 de marquage tel que mentionné ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un outil de marquage et d'une machine de marquage conformes à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 25 - la figure 1 est une coupe transversale d'un outil de marquage connu de l'art antérieur, monté dans une machine de marquage partiellement représentée; - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, d'un outil de marquage conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de l'outil de marquage de la figure 30 2. La figure 1 représente un outil de marquage 2 tel que connu de l'art antérieur. Cet outil de marquage comprend une pointe 20 montée de manière coulissante dans un support 22. La pointe 20 comprend une partie 200 s'étendant à l'extérieur du support 22 et adaptée pour marquer un substrat S. 3058922 3 Le substrat S est positionné sur une table de marquage T appartenant à une machine de marquage M. Le support 22 est lui-même monté dans un porte-outil 100 de la machine de marquage M. Le support 22 définit une chambre 24 autour d'une partie de la pointe 20 5 s'étendant à l'intérieur du support 22. La partie de la pointe 22 située dans la chambre 24 est solidaire d'un piston 26 qui est mobile en translation selon un axe X, qui forme un axe longitudinal de la pointe 20 ainsi que l'axe de coulissement de la pointe 20 et du piston 26 dans la chambre 24. L'outil de marquage 2 est adapté pour marquer le substrat S par un procédé 10 nommé micro-percussion, qui utilise une oscillation verticale de la pointe 20 à une fréquence élevée. Cette oscillation représentée par la double flèche F1 aux figures 1 et 2 est obtenue par des moyens de déplacement du piston 26, formés dans cet exemple par des moyens d'alimentation en fluide comprenant un tuyau 28 permettant l'injection d'air comprimé dans la chambre 24. L'apport d'air comprimé par le tuyau 28 dans la chambre 15 24 permet de déplacer le piston 26 dans la chambre 24 de façon oscillante. Le support 22 comprend un orifice 222 de fuite calibrée permettant de laisser échapper une quantité contrôlée d'air comprimé de la chambre 24. Pour entretenir l'oscillation de la pointe 20, l'outil 2 comprend un premier ressort 30 monté entre une surface 260 du piston 26 et une surface de la chambre 24, formée par 20 une surface interne 220 du support 22. L'action exercée par le ressort 30 est opposée à l'action exercée par l'air comprimé apporté par le tuyau 28. Dans les dispositifs connus, l'oscillation du piston 26 est également entretenue par un joint torique 32 monté entre le piston 26 et le tuyau 28 dans une gorge périphérique externe de la chambre 24. Ce joint torique 32 a pour rôle de s'opposer à la remontée du 25 piston 26 sous l'action du ressort 30 et de provoquer un rebond du piston 26 vers le bas selon l'axe X, de par ses propriétés élastiques. L'usage de ce joint torique 32 implique toutefois un amortissement des oscillations du piston 26 et par conséquent des pertes d'énergie et une maîtrise de l'oscillation de la pointe 20 rendue difficile. 30 Les figures 2 et 3 représentent un outil de marquage 2' conforme à l'invention, intégré à une machine de marquage M'. Les éléments communs à l'outil de marquage 2 portent les mêmes références et fonctionnent de la même manière. Conformément à la présente invention, au lieu d'être entretenue par le premier ressort 30 et par le joint torique 32, l'oscillation du piston 26 est entretenue par deux 35 ressorts disposés de part et d'autre du piston 26 selon l'axe X. L'outil de marquage 2' comporte à cet effet un second ressort 34 monté entre une seconde surface 262 du piston 3058922 4 26, qui est située sur un côté opposé du piston 26 par rapport à la surface 260, et une seconde surface de la chambre 24, qui est opposée selon l'axe X par rapport à la surface 220. La seconde surface de la chambre 24 est prévue sur une pièce annulaire 36 formant une surface annulaire 360 contre laquelle s'appuie le ressort 34. La pièce annulaire 36 5 présente une ouverture en son centre permettant le raccordement du tuyau d'apport d'air comprimé 28. L'utilisation de deux ressorts opposés permet d'entretenir l'oscillation du piston 26 et de la pointe 20 de façon mieux maîtrisée en choisissant les raideurs des ressorts 30 et 34 en fonction des paramètres choisis pour le marquage. Les pertes d'énergie par 10 amortissement sont moins importantes qu'avec l'utilisation d'un joint torique, ce qui permet de réduire la pression d'air comprimé nécessaire au fonctionnement de l'outil 2', de telle sorte qu'un compresseur non représenté utilisé dans la machine M' peut être dimensionné de façon réduite. A titre d'exemple, la raideur du premier ressort 30 peut être comprise entre 0,04 et 15 4,4 daN/mm, tandis que la raideur du second ressort 34 peut être comprise entre 0,01 et 0,2 daN/mm. Selon un mode de réalisation non représenté, en remplacement des moyens d'alimentation en fluide, les moyens de déplacement du piston 26 peuvent être d'un autre type, tel que par exemple, un dispositif électromagnétique équipant l'outil de marquage 2'. 20 REVENDICATIONS1. Outil de marquage (2'), comprenant : - une pointe (20), - un support (22), la pointe (20) étant montée de manière coulissante dans le support (22), la pointe (20) comprenant une partie (200) s'étendant à l'extérieur du support (22) et adaptée pour graver un substrat (S), le support (22) définissant une chambre (24) autour d'une partie de la pointe (20) s'étendant à l'intérieur du support (22), - un piston (26) mobile dans la chambre (24) et solidaire de la pointe (20), - des moyens (28) pour déplacer le piston (26) dans la chambre (24), caractérisé en ce qu'il comprend deux ressorts (30, 34) disposés dans la chambre (24) de part et d'autre du piston (26) selon un axe de translation (X) de la pointe (20). 2. Outil de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce que un premier ressort (30) est prévu entre une première surface (260) du piston (26) et une première surface interne (220) de la chambre (24), et un second ressort (34) prévu entre une seconde surface (262) du piston (26) située sur un côté opposé du piston (26) par rapport à la première surface (260) du piston (26), et une seconde surface (360) de la chambre (24) située sur un côté de la chambre (24) opposé par rapport à la première surface (220) de la chambre (24). 3. Outil de marquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la raideur du premier ressort (30) est comprise entre 0,04 et 4,4 daN/mm. 4. Outil de marquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la raideur du second ressort (34) est comprise entre 0,01 et 0,2 daN/mm. 5. Outil de marquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adapté pour mettre en oeuvre une technique de micro-percussion. 6. Outil de marquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer le piston (26) dans la chambre (24) sont formés par une alimentation (28) en fluide sous pression. 3058922 6 7. Outil de marquage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer le piston (26) dans la chambre (24) sont formés par un dispositif électromagnétique. 5 8. Machine de marquage (M') comprenant un outil de marquage (2') selon l'une des revendications précédentes.