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Patent Searching and Data


Title:
PUNCH FOR HOT-STAMPING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/259043
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a punch (10) for imprinting, via an imprinting medium, an object in a hot-stamping machine, characterised in that the punch comprises a first layer (11) of a first material, hereinafter referred to as the base layer, the Shore A hardness of which is less than 50 measured according to ISO 868 or DIN53505 and the thickness of which is greater than 20 mm, and a second layer (12) of a second material, hereinafter referred to as the imprinting layer, the Shore A hardness of which is greater than 50 measured according to ISO 868 or DIN53505 and the thickness of which is less than 5 mm, the second layer being intended to be in contact with the imprinting medium.

Inventors:
PONCET DENIS (US)
PRADINES NICOLAS (US)
Application Number:
PCT/IB2022/000361
Publication Date:
December 15, 2022
Filing Date:
June 10, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ILLINOIS TOOL WORKS (US)
International Classes:
B41F16/00; B41M5/035
Foreign References:
US10737413B12020-08-11
US20210008867A12021-01-14
US20180311997A12018-11-01
FR2733179A11996-10-25
Attorney, Agent or Firm:
CARROLL, Christopher, R. (US)
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Claims:
Revendications

[Revendication 1] Poinçon (10) pour imprimer au travers d’un support d’impression sur un objet dans une machine de marquage à chaud, caractérisé en ce que le poinçon comprend une première couche (11) d’un premier matériau, ci-après couche de base, dont la dureté est inférieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et l’épaisseur est supérieure à 20 mm et une seconde couche (12) d’un second matériau, ci-après couche d’impression, dont la dureté est supérieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et l’épaisseur est inférieure à 5 mm, la seconde couche étant destinée à être en contact avec le support d’impression.

[Revendication 2] Poinçon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier matériau présente une dureté comprise entre 10 et 40 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 30 mm et 60 mm.

[Revendication 3] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le second matériau présente une dureté comprise entre 60 et 90 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm.

[Revendication 4] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier matériau est un silicone appartenant à la famille des élastomères vulcanisable à froid ou « EVF ».

[Revendication 5] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le second matériau est un silicone appartenant à la famille des élastomères vulcanisable à chaud ou « EVC ».

[Revendication 6] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier matériau est du silicone Bluesil RTV 3428.

[Revendication 7] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le second matériau est l’un des silicones Thermosil et Ultrasil.

[Revendication 8] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche d’impression (12) est destinée à être chauffée par radiation ou par contact avec une surface chaude.

[Revendication 9] Poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend un support de fixation (13) destiné à la fixation à la machine de marquage à chaud.

[Revendication 10] Poinçon selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support de fixation (13) est en durai. [Revendication 11] Machine de marquage à chaud caractérisé en ce qu’elle comprend un poinçon selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.

[Revendication 12] Machine de marquage à chaud selon la revendication 11, caractérisé en ce qu’elle comprend un support d’impression sur lequel peuvent être installé un ou plusieurs objet(s) à marquer.

Description:
Poinçon pour machine de marquage à chaud

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne généralement le marquage à chaud, en particu lier les machine de marquage à chaud. Plus spécifiquement, bien que non ex clusivement, cette invention concerne un poinçon pour machine de marquage à chaud.

Technique antérieure

[0002] Le document FR-A1-2733 179 qui décrit une machine à imprimer de type presse à dorer ou marquage à chaud. Une machine de ce type comprend un bloc de chauffage qui comporte une surface cintrée de support d’un cliché d’impression, une tête d’application comportant des moyens de guidage du bloc de chauffage par basculement dans un plan PX, et un actionneur pour le basculement du bloc de chauffage vis-à-vis de la tête d’application.

[0003] Le cliché ou poinçon comprend un motif en relief correspondant à celui de l’impression recherchée. Ce cliché peut être un poinçon plein en vue d’une « coloration totale » de la surface à décorer. Le poinçon est chauffé par le bloc de chauffage et permet d’appliquer avec une certaine pression un support tel qu’une feuille, un ruban, etc., à l’objet à imprimer. Ce support comprend une couche de support et une couche de transfert, cette dernière étant destinée à être partiellement transférée de la couche de support vers l’objet à imprimer en fonction du motif du cliché.

[0004] Dans le document précité, l’ actionneur est un vérin pneumatique dont le corps est monté sur la tête d’application et est articulé autour d’un axe qui est perpen diculaire au plan de basculement du bloc de chauffage (c'est-à-dire un axe hori zontal ou vertical). Le piston du vérin est articulé autour d’un autre axe hori zontal ou vertical à une extrémité d’un bras qui est solidaire par son extrémité opposée du bloc de chauffage. Le déplacement du piston provoque d’une part le basculement du bloc de chauffage et d’autre part le pivotement du vérin par rapport à la tête d’application.

[0005] Le poinçon comprend classiquement une première couche ci-après couche de base en métal qui a pour rôle de transférer la chaleur du bloc de chauffage au support et de transférer la pression de l’actionneur au support et à l’objet à marquer permettant le marquage. Le poinçon comprend également une seconde couche en silicone qui porte le relief (ou motif) à marquer sur l’objet. Cette se conde couche est souple et permet donc d’amortir une partie de la pression pour éviter d’abimer l’objet à imprimer. Moins conductrice thermique que le métal, elle permet également d’éviter qu’une température trop importante soit appliquée sur l’objet. Elle doit cependant rester de faible épaisseur pour ne pas limiter de manière trop importante la chauffe du support pour réaliser le mar quage.

[0006] Ce poinçon classique ne permet cependant pas de réaliser les marquage à chaud sur des objets de géométrie complexe comme certaines bouteilles de parfum du fait du manque de souplesse ou de capacité de déformation du poinçon.

[0007] 11 serait donc avantageux de fournir un poinçon, qui atténue les problèmes avec les systèmes connus et notamment qui permette de réaliser un marquage à chaud sur des objets de géométrie complexe.

Résumé de l’invention

[0008] La présente invention apporte une solution simple, efficace et économique à au moins une partie de ces problèmes.

[0009] L’invention concerne un poinçon pour imprimer au travers d’un support d’im pression sur un objet dans une machine de marquage à chaud, caractérisé en ce que le poinçon comprend une première couche d’un premier matériau, ci-après couche de base, dont la dureté est inférieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et l’épaisseur est supérieure à 20 mm et une se conde couche d’un second matériau, ci-après couche d’impression, dont la du reté est supérieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou D1N53505 et l’épaisseur est inférieure à 5 mm, la seconde couche étant destinée à être en contact avec le support d’impression. Dans le cadre de la présente invention, on entend par épaisseur d’une couche du poinçon, la dimension selon l’axe per pendiculaire au plan de contact entre le poinçon et l’objet à imprimer si le poin çon et l’objet sont plats ou selon l’axe perpendiculaire au plan tangentiel au point ou à la ligne de contact entre le poinçon et l’objet à imprimer pour un poinçon et/ou un objet non plat(s). Pour une couche dont l’épaisseur est va riable sur sa surface, par exemple, l’épaisseur correspond à l’épaisseur maxi male mesurée sur la surface de la couche. Elle peut également correspondre à l’épaisseur minimale mesurée sur la surface de la couche.

[0010] Ainsi, l’invention permet de réaliser des marquages à chaud sur des objets de géométrie complexe grâce à la présence de la première couche dont la dureté est inférieure à 50 shore A mesuré selon la méthode d’essai ASTM D2240 et qui présente donc une souplesse permettant au poinçon de se déformer pour s’adapter à ladite géométrie lorsque l’actionneur applique la pression au poin- çon. La seconde couche présente une dureté suffisante pour assurer que le mo tif à imprimer n’est pas déformé. Ainsi, un tel poinçon permet d’apporter de la chaleur pour le marquage à chaud en gardant cette chaleur dans la zone utile du poinçon (qui est la seconde couche) et de la souplesse pour s’adapter à la forme des objets et faciliter l’application du support.

[0011] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le premier matériau présente une dureté comprise entre 10 et 40 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 30 mm et 60 mm.

[0012] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le second matériau présente une dureté comprise entre 60 et 90 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm.

[0013] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, que le premier maté riau est un silicone appartenant à la famille des élastomères vulcanisables à froid ou « EVF » (également appelé silicone RTV pour « Room Température Vulcanizing » en anglais).

[0014] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le second matériau est un silicone appartenant à la famille des élastomères vulcanisables à chaud ou « EVC » (également appelé silicone HTV « High-Temperature Vulcanizing » en anglais).

[0015] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le premier matériau est du silicone Bluesil RTV 3428.

[0016] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le second matériau est l’un des silicones Thermosil et Ultrasil.

[0017] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la couche d’impression est des tinée à être chauffée par radiation ou par contact avec une surface chaude. Par exemple un chauffage par radiations infrarouges peut être mis en œuvre.

[0018] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le poinçon comprend un sup port de fixation destiné à la fixation à la machine de marquage à chaud.

[0019] Selon un exemple de réalisation de l’invention, le support de fixation est en du rai.

[0020] L’invention concerne également une machine de marquage à chaud compre nant un poinçon tel que précédemment décrit.

[0021] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la machine comprend un sup port d’impression sur lequel peuvent être installé un ou plusieurs objet(s) à marquer.

[0022] Pour éviter tout doute, toutes les caractéristiques décrites ici s'appliquent égale ment à tout aspect de l'invention.

[0023] Dans le cadre de la présente demande, il est expressément prévu que les divers aspects, modes de réalisation, exemples et alternatives exposés dans les para graphes précédents, dans les revendications et/ou dans la description et les des- sins suivants, et en particulier les caractéristiques individuelles de ceux-ci, peu vent être pris indépendamment ou dans n'importe quelle combinaison. En d'autres termes, tous les modes de réalisation et/ou les caractéristiques de tout mode de réalisation peuvent être combinés de n'importe quelle manière, à moins que ces caractéristiques ne soient incompatibles.

[0024] Pour éviter toute ambiguïté, les termes "peut", "et/ou", "par exemple", "par exemple" et tout autre terme similaire utilisés dans le présent document doivent être interprétés comme non limitatifs, de sorte que toute caractéristique ainsi décrite ne doit pas nécessairement être présente. En effet, toute combinaison de caractéristiques optionnelles est expressément envisagée sans s'écarter de la portée de l'invention, que celles-ci soient ou non expressément revendiquées.

Le demandeur se réserve le droit de modifier toute revendication déposée à l'origine ou de déposer toute nouvelle revendication en conséquence, y compris le droit de modifier toute revendication déposée à l'origine pour qu'elle dé pende de et ou incorpore toute caractéristique de toute autre revendication bien qu'elle ne soit pas revendiquée à l'origine de cette manière.

Brève description des dessins

[0025] Des modes de réalisation de l'invention seront maintenant décrits à titre d'exemple uniquement en référence aux dessins ci -joints dans lesquels :

[0026] La figure 1 est une vue en coupe d'un poinçon selon un exemple de réalisation avantageux de l’invention ;

[0027] La figure 2 est une vue de dessus du poinçon ;

[0028] La figure 3 est une vue de côté du poinçon.

Description détaillée

[0029] La figure 1 illustre une vue en coupe d’un poinçon 10 pour imprimer au travers d’un support d’impression sur un objet dans une machine de marquage à chaud selon un exemple de réalisation avantageux de l’invention. Un tel poin çon 10 comprend une première couche 11 d’un premier matériau qui est par exemple un silicone appartenant à la famille des élastomères vulcanisables à froid ou « EVF » tel que par exemple le silicone Bluesil RTV 3428.

[0030] On appellera, ci-après cette première couche, la couche de base 11. Par exemple, la dureté de la couche de base 11 est inférieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et son épaisseur est supérieure à 20 mm. Avantageusement, le premier matériau présente une dureté comprise entre 10 et 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 20 mm et 100 mm. Selon un exemple de réalisation de l’inven tion, le premier matériau présente une dureté comprise entre 10 et 40 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 30 mm et 60 mm.

[0031] Un tel poinçon 10 comprend également une seconde couche 12 d’un second matériau qui est par exemple un silicone appartenant à la famille des élasto- mères vulcanisables à chaud ou « EVC » tel que par exemple l’un des silicones Thermosil et Ultrasil.

[0032] On appellera, ci-après cette seconde couche, la couche d’impression 12. Par exemple, la dureté de la couche d’impression 12 est supérieure à 50 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et son épaisseur est inférieure à 5 mm. Avantageusement, le second matériau présente une dureté comprise entre 50 et 95 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 1 et 5 mm. Selon un exemple de réalisation avanta geux de l’invention, le second matériau présente une dureté comprise entre 60 et 90 shores A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505 et une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm.

[0033] Cette couche d’impression 12 est destinée à être en contact avec un support d’impression.

[0034] La figure 2 est une vue de dessus du poinçon 10 et la figure 3 est une vue de côté du poinçon 10.

[0035] Il est envisageable de choisir la couleur des premier et second matériaux en ajoutant des colorants sans changer les propriétés mécanique de ces matériaux.

[0036] Selon un exemple de réalisation de l’invention, la couche d’impression doit être chauffée à une température comprise entre 100°C et 200°C, par exemple à 160°C. Ce chauffage de la couche d’impression peut être réalisé par exemple par radiations.

[0037] Elle peut également être chauffée par contact en posant le tampon sur une sur face chaude telle qu’un bloc de métal chauffé par une résistance chauffante.

[0038] L’avantage de ce poinçon selon l’invention est de pouvoir conserver la chaleur nécessaire au marquage à chaud dans la zone utile (couche d’impression) tout en permettant de s’adapter à des formes complexes d’objets et en facilitant l’application du support.

[0039] La différence avec un poinçon classique avec une couche base en métal et une couche d’impression en silicone est que le premier matériau utilisé dans le cadre de la présente est plus souple que les silicones de marquage à chaud (mi nimum 40 shore A mesuré selon la norme ISO 868 ou DIN53505). De plus le silicone de tampographie est non conducteur thermique ce qui nous permet de garder la température en surface du tampon. [0040] Le poinçon 10 est par exemple prévu pour être installé sur une machine de marquage à chaud comportant un support d’impression et sur lequel un ou plu sieurs objet(s) à marquer est(sont) installé(s) pour marquage.

[0041] Avantageusement, le poinçon 10 comprend également un support de fixation 13 à la machine de marquage à chaud par exemple en durai. Bien entendu, le support de fixation peut être constitué de tout autre matériau, par exemple, il peut être réalisé en acier.

[0042] L'homme du métier appréciera que plusieurs variantes des modes de réalisation précités soient envisageables sans sortir du cadre de l'invention.