Brevet FR2270066A1 — publié le 19751205

La présente invention concerne des installations pour la compression hydrostatique de produits en céramique à partir de poudres, de préférence de produits de formes tridimenionnelles tels que, par exemple, les produits pour les installations sanitaires du bâtiment. On connaît des installations pour la compression hydros tactique de produits en céramique, comprenant un moule de compression dans lequel est montée une enveloppe élastique, des mécanismes de montage-démontage, de chargement de la poudre dans le moule, de fermeture du moule avant la compression, et des systèmes pour admettre le liquide de compression dans le moule pendant la compression et aspirer ce liquide du moule après la compression (voir, par exemple, certificat d'auteur d1inven- tion d'URES NO 169 430, cl. 80a, 15). Pour la compression des produits, le mécanisme de montagedémontage mnnte le moule, c1 est-à-dire met en place ses pièces enlevées lors du cycle précédent. Ensuite, le mécanisme de chargement remplit le moule de poudre, puis le moule est obturé et le produit est comprimé. Pour cela, le liquide de compression (eau, glycérine, etc...) est admis sous ltenveloppe élastique du moule, sa pression agit sur la poudre se trouvant dans le moule et forme le produit. la pression requise atteinte, le liquide de compression est aspiré du moule; ltenveloppe élastique revient à sa position initiale. Le moule est ouvert par le mécanisme de montage-démontage, les pièces du moule gênant le démoulage du produit sont enlevées et le produit est extrait du moule. Dans ces installations connues, les moyens pour l'admission du liquide de compression au moule pendant la compression et l'aspiration de ce liquide du moule après la compression, se présentent sous la forme de deux circuits hydrauliques communiquant entre eux, équipés de groupes motopompes à haute pression, d'appareils complexes de contrôle et de distribution et d'un équipement auxiliaire (réservairs pour le liquide de compression, etc...), ce qui complique la construction des installations et augmente les dépenses énergie. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. On s'est proposé de créer une installation pour la compres sion hydrostatique de produits en céramique à partir de poudres, dans laquelle la réalisation constructive du système pour l'admission forcée du liquide de compression et pour son aspiration permettraient d'abaisser les dépenses d'énergie et de simplifier l'installation toute entière, en accroissant ainsi son efficacité. La solution consiste en ce que, dans l'installatíon pour la compression hydrostatique de produits en céramique à partir de poudres, comprenant un moule démontable de compression, muni d'une enveloppe élastique et qui est rempli de poudre et fermé avant la compression, et un système pour l'admission forcée, sous cette enveloppe élastique, d'un liquide de compression afin de comprimer le produit, et pour l'aspiration dudit liquide après la compression, suivant l'invention le système pour l'admission forcée du liquide de compression et son aspiration se présente sous forme d'au moins deux multiplicateurs transformant la pression d'un liquide de transmission en une pression accrue du liquide de compression, le premier multipli cateur étant à basse pression, et le second, à haute pression, lesdits multiplicateurs étant reliés entre eux par un circuit hydraulique comprenant une soupape d'isolement commandée par un vérin hydraulique et montée sur la conduite raccordant au moule la chambre du multiplicateur basse pression, remplie de liquide de compression, au moins deux soupapes à tiroir montées sur la conduite de liquide de transmission, dont l'une est raccordée aux chambres côté tige du multiplicateur basse pression et au vérin de la soupape d'isolement, tandis quela seconde est raccordée aux chambres sans tige du multiplicateur haute pression et du vérin de la soupape d'isolement, et un distributeur recevant de l'extérieur le liquide de transmission et raccordé aux deux soupapes à tiroir ainsi qutà la chambre sans tige du multipli cateur basse pression et àla chambre côté tige du multiplicateur haute pression, pour l'admission alternée du liquide de transmis sion aux chambres sans tige des multiplicateurs pendant la compression et à leurs chambres côté tige lors de l'aspiration du liquide de compression se trouvant dans le moule. L'essentiel de l'invention consiste en ce qui suit. Dans l'installation pour la compression hydrostatique de produits en céramique à partir de poudres, l'admission du liquide de compression au moule pendant la compression et son aspiration du moule après la compression sont assurés par un seul système, comprenant des multiplicateurs basse et haute pression reliés entre eux par un circuit hydraulique sssurant leur fonctionnement successif et la coupure du multiplicateur basse pression pendant le fonctionnement du multiplicateur haute pression, ce qui est nécessaire pour assurer un rendement élevé de l'installation avec des dépenses d'énergie minimales. La séquence de fonctionnement des multiplicateurs est assurée par la présence de deux soupapes à tiroir, dont l'une est montée sur la conduite raccordant le distributeur à la chambre sans tige du multiplicateur haute pression, l'autre étant montée sur la conduite raccordant le distributeur à la chambre ceté tige du multiplicateur basse pression. la coupure du multiplicateur basse pression pendant le fonctionnement du multiplicateur haute pression est assurée par la soupape d'isolement commandée par un vérin hydraulique, cette soupape étant montée sur la conduite reliant au moule la chambre du multiplicateur basse pression remplie de liquide de compression. Cela permet de réduire la consommation d'énergie en comparaison des installations connues de compression hydrostatique, et, grace à la simplification notable due la construction, d'accrol- trima fiabilité de l'installation et sa stabilité de fonctionnement. Dans l'installation proposée, selon le genre de produit à comprimer et la pression requise pour la compression, le système admettant et aspirant le liquide de compression peut comporter plus de deux (trois, quatre) multiplicateurs reliés entre eux par un circuit hydraulique commun et fonctionnant successivement. Dans X e =12, on zSciÀJs pCk-. cnaWue multiplicateur suivant deux soupapes à tiroir et une soupape d'isolement. Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, on a annexé à la description qui va suivre, des dessins illustrant un mode de réalisation concret mais non limitatif de l'installation pour la compression hydrostatique de produits en céramique conformément à l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente une installation de compression hydrostatique pour la fabrication de lavabos (vue de devant); - la figure 2 , idem , vue de dessus; - la figure 3, représente une vue en coupe suivant III-III de la figure 2 (à échelle agrandie); - la figure 4 représente le moule de compression pour la fabrication de lavabos (vue en coupe longitudinale); - la figure 5 représente une vue en coupe suivant V-V de la figure 2 (à échelle agrandie);; - la figure 6 représente le schéma de principe du système d'admission et d'aspiration du liquide de compression. L'in-stallation représentée par les dessins se compose d'un châssis métallique soudé 1 (figures 1, 2), dont les poutrelles longitudinales supérieures 2 servent de guidages aux mécanismes 7 et 4 posés sur eux aux deux bouts opposés du châssis 1 et pouvant exécuter un mouvement rectiligne alternatif pendant le fonctionnement. le mécanisme 3 est celui de montage-démontage et le mécanisme 4 est celui chargeant la poudre dans le moule le mécanisme 3 de montage-démontage comprend un chariot 5 (figure 3) avec des galets 6 polIr son déplacement suivant les guides 2. A la partie inférieure du chariot 5 sont fixés des éléments préhenseurs 7; à la partie supérieure du chariot 5 est fixé un vérin hydraulique 8, sur la tige duquel sont montés des électroaimants 9 et une plaque 10. les éléments préhenseurs 7 et les électroaimants 9 servent à enlever les pièces du moule oprès la compression et à remettre ces pièces en place dans le moule avant son remplissage par la poudre. Le mécanisme de chargement 4 comprend un chariot 11 constitué par un châssis sv L2X-. du galets 2 at dgls lequel est placée une trémie 13 pouvant se déplacer le long de l'axe longitudinal du chariot suivant des guidages (non représentés-). Pour les déplacements des mécanismes 3, 4 suivant les guidages 2, sont prévus deux vérins hydrauliques 14 et t5 montés sur le châssis 1. A l'intérieur de la partie médiane du châssis sont fixés des rails transversaux 16 se prolongeant hors du chas'sis jusqu'au mécanisme 17 de fermeture du moule, le dos de ce mécanisme étant adjacent au chassies 1. Bur les rails 16 est posé, à l'aide de galets 18, le moule de compression 19 qui est accouplé à la tige d'un vérin 20 servant à l'animer d'un mouvement rectiligne alternatif pour l'engager dans le mécanisme de fermeture 17 et l'en faire sortir. Pour les opérations de montage-démontage etde remplissage avec la poudre, le moule 19 peut exécuter un mouvement rectiligne alternatif dans le plan-vertical. le moule de compression 19 comprend un corps 21 (figure 4) avec un trou 21', un gabarit perforé 22, une enveloppe élastique 23, une bride 24 serrant l'enveloppe élastique 23 à l'aide de vis 25, une broche de guidage 26 et des pièces amovibles qui sont enlevées du moule 19 avant le démoulage du produit comprimé, c'est-à-dire un noyau 27 et une chape 28. Entre les rails 16, dans une fosse ménagée sous le chassie, est placé le mécanisme 29 de montéeet descente du moule 19, comprenant un vérin hydraulique 30 sur la tige duquel est fixée un plateau élévateur 31. le mécanisme 17 (figure 5) de fermeture du moule t9 eSt constitué par une presse hydraulique 32 avec un plateau mobile supérieur 33. Sur la plateau fixe inférieur 34 de la presse 32 sont fixés les rails 16 pour les galets 18 du moule 19. L'installation est équipée d'un système pour l'admission d'eau sous pression sous l'enveloppe élastique 23 du moule 19. Lors de la compression du produit, et pour l'aspiration de lteau du moule 19 après la compression, comprenant deux multiplicateurs: un multiplicateur basse pression 35 (figure 6) et un multiplicateur haute pression 36, transformant la pression de l'huile en pression accrue d'eau et reliés entre eux par un circuit hydraulique comportant une soupape d'isolement 38 commandée par un vérin hydraulique 37 et montée sur la conduite d'eau 39 qui raccorde au moule 19 la chambre 40 du multiplicateur basse pression 35 remplie d'eau. Ledit circuit hydraulique comporte également deux soupapes à tiroir 41 et 42, montées sur la conduite d'huile 43. La soupape 41 est raccordée aux chambres côté tige 44, 45 du multiplicateur basse pression 35 et du vérin 37 de la soupape d'isolement 38. La soupape 42 est raccordée aux chambres sans tige 46, 47 du multiplicateur haute pression 36 et du vérin 37 de la soupape d'isolement 38. Pour l'admission alternée de l'huile aux chambres sans tige 48 et 46 des multiplicateurs 35 , 36 pendant la compression, et à leurs chambres côté tige 49 et 44 lors de l'aspiration de l'eau du moule 19, il est prévu sur la conduite 43 un distributeur 50 raccordé d'un côté au groupe motopompe 51 (figure 2), et de l'autre, aux deux soupapes à tiroir 41et 42, ainsi qu'à la chambre sans tige 48 du multiplicateur basse pression 35 et à la chambre côté tige 49 du multiplicateur haute pression 36. Sur la conduite d'eau 39 est monté un manomètre 52 à contacts électriques, contrôlant la pression de l'eau. le remplissage initial en eau des multiplicateurs 35, 36 et de la conduite 39 et, au besoin , l'appoint d'-eau, s'effectuent par l'intermédiaire d'une conduite d'eau d'alimentation 53 dotée de robinets 54, 55, 56 et reliée à la conduite 39. Tous les vérins et les multiplicateurs de l'installation sont reliés entre eux par un circuit hydraulique commun, comprenant le groupe motopompe 51 et les appareils de contrôle et de distribution 57 (figure 1). L'installation fonctionne de la façon suivante. le cycle commence par l'opération de montage du moule 19 (figures 1 à 5), consistant à mettre en place dans son corps 21 le noyau 27 et la chape 28 enlevés à la fin du cycle précédant. Pour cela, le mécanisme de montage-démontage 3 portant les pièces amovibles du moule 19, c'est-à-dire le noyau 27 et la chape 28, est déplacé suivant les guidages 2 du châssis 1 à l'aide du vérin 14, jusqu'à une position située au-dessus du moule 19. Ensuite, le mécanisme de montée 29 fait remonter le moule 19 qui enlève des éléments préhenseurs 7 la chape 28. Simultanément, le vérin 8 fait descendre les électroaimants 9 auxquels est suspendu le noyau 27 ; celui-ci est placé sur la broche de guidage 26 du moule 19. Une fois le noyau 27 mis en place dans le moule 19, les électroaimants 9 sont coupés, puis le vérin 8 les remonte à leur position initiale. le mécanisme de montage-démontage 3 revient lui aussi à sa position initiale, tandis que le moule 19 assemblé est descendu sur les rails 16. Ensuite le vérin 15 déplace sur les guidages 2 du châssis 1 le mécanisme de chargement 4 jusqu'à une position située audessus du moule 19. Celui-ci est remonté jusqu'à sa mise en contact avec la base de la trémie 13, laquelle, en exécutant alors un mouvement rectiligne alternatif le long du chariot 11, remplit le moule 19 de poudre. Ceci fait, le moule 19 est descendu sur les rails 16, le vérin 20 l'engage dans le mécanisme de fermeture 17 et le mécanisme de chargement 4 revient à sa position initiale. La fermeture du moule 19 est effectuée par serrage dans la presse 32, entre le plateau mobile supérieur 33 et le plateau inférieur 34 (figure 5). Lors de cette opération, grâce aux ressorts des galets 18 du moule, le corps du moule 19 descend par rapport aux galets 18 et vient s'appliquer sur le poteau 34. Après fermeture du moule 19 dans la presse 32, la compression du produit commence. Elle est effectuée par refoulement de l'eau sous l'enveloppe élastique 23 du moule 19 , avec montée progressive de la pression jusqu'à la valeur requise. lors du refoulement de l'eau, l'enveloppe 23 s'expanse et agit sur la poudre se trouvant dans le moule 19 en la serrant contre les surfaces des pièces du moule et du plateau supérieur 33 de la presse 32 qui lui donne la force voulue. L'eau est refoulée dans le moule 19 par le système admettant As liquide de compression, lequel agit de la façon suivante le distributeur 50 (figure 6) est manoeuvré et l'huile va à la chambre sans tige 48 du multiplicateur basse pression 35, dont le piston commence à monter en chassant l'eau de la chambre 40 à travers la soupape d'isolement 38' qui est ouverte, et la conduite 39 qui la transmet au moule 19. l'huile chassée de la chambre côté tige 44 du multiplicateur 75 va au retour à travers le clapet de retour de la soupape à tiroir 41. L'huile ne va pas au multiplicateur haute pression 36, grâce à la présence dela soupape à tiroir 42 (réglée pour une pression prédéterminée) surla conduite 43, entre le distributeur 50 et la chambre sans tige 46 du multiplicateur 36. Au fur et à mesure que la pression de l'eau monte dans la conduite 39 (dans le moule), la pression de l'huile croît proportionnellement dans la conduite 45. Quand la pression de l'huile atteint une valeur égale au réglage de la soupape à tiroir 42, celle-ci s'ouvre et 1huile va à la chambre sans tige 46 du multiplicateur haute pression 36.Simultanément l'huile va alors aussi à la chambre sans tige 47 du vérin 37 de la soupape d'isolement 38; d ce fait, cette soupape obture la conduite 39, raccordant le multiplicateur basse pression 35 au moule 19, et le déplacement - du piston du multiplicateur basse pression 35 s'arrête. La continuationde la montée de la pression de l'eau dans la conduite 39 est assurée par le multiplicateur haute pression 36. Quand la pression prescrite est atteinte dans le moule 19, le manomètre 52 à contacts électriques envoie un signal de changement d-e position du distributeur 50. L'huile va à la chambre coté tige 49 du multiplicateur haute pression 36, dont elle déplace le piston en sens inverse jusqu'à sa position initiale. L'huile qui est alors chassée de la chambre sans tige 46 du multiplicateur 36 va au retour en passant par le clapet de retour de la soupape 42. L'eau du moule 19 est aspirée et revient au multiplicateur 36, ce qui fait baisser en conséquence la pression dans le moule. A ce moment, 11 huile ne va pas au multiplicateur basse pression 35, grâce à la présence, entre le distributeur 50 et la chambre coté tige 44 du multiplicateur 35, de la soupape à tiroir 41 réglée pour une pression déterminée. Une fois le piston du multiplicateur haute pression 36 revenu à sa position initiale (jusqu'à butée), la pressionde l'huile monte dans la conduite 43 et, quand elle a atteint la valeur à laquelle est réglée la soupape à tiroir 41, celle-ci s'ouvre; l'huile va à la chambre côté tige 44 du multiplicateur basse pression 35 en faisant revenir le piston à sa position initiale. Simultanément l'huile va à la chambre côté tige 45 du vérin 37 de la soupape d'isolement 38; il en résulte l'ouverture de celle-ci et l'eau du moule 19 y est aspiré et revient au multiplicateur basse pression 35. Après retour du piston du multiplicateur basse pression 35 à sa position initiale, c'est-à-dire après achèvement de l'aspiration de l'eau du moule 19, le plateau 33 de la presse 32 (figure 5) est soulevé et le vérin 20 (figure 2) déplace le moule 19 du mécanisme de fermeture 17 jusqu a sa position initiale de démontage, où le mécanisme de montée 29 (figure 1) le fait remonter.Ensuite, le vérin 14, en déplaçant le mécanisme de montage-démontage 3 sur les guidages 2 du châssis 1, engage ce mécanisme sur le moule 19; il en résulte que les éléments préhenseurs 7 se trouvent sous les saillies de la chape 28 du moule 19 (figure 3). puis le vérin 8 fait descendre les électroaimants 9 de la plaque 10 jusqu'à mise en contact avec la surface supérieure du noyau 27 et du produit comprimé se trouvant dans le moule 19; plus loin le mouvement de descente que continue à exécuter la tige du vérin 8 est suivi par le moule 19. La chape 28 reste alors retenue sur les éléments préhenseurs 7 du mécanisme de montage-démontage 3, tandis que le produit comprimé en est extrait par la plaque 10 et descend en commun avec le moule 19.Après retour du moule 19 à sa position basse, la tige du vérin 8 remonte les électroaimants 9 en commun avec le noyau 27 attiré par ceux-ci, et le vérin 14 ramène à sa position initiale-le mécanisme de montage-démontage 3 portant les pièces amovibles du moule 19 (noyau 27 et chape 28). Plus loin le produit comprimé est enlevé et le cycle opéra toire de l'installation se repète. Comme le montre la description qui vient d'être faite, le système admettant l'eau au moule pendant la compression et aspirant l'eau du moule après la compression, est caractérisé par sa réalisation constructive simple, ce qui conditionne une haute fiabilité de l'installation toute entière et sa marche stable avec des dépenses d'énergie minimales. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la revendication qui suit. REVEND i CA T iON Installation de compression hydrostatique pour la fabrication-de produits en céramique à partir de poudres, du type comprenant un moule démontable de compression qui comporte une enveloppe élastique et est rempli de poudre et fermé avant la compression, et un système d'admission forcée sous cette enveloppe élastique d'un liquide de compression de la poudre et d'aspiration dudit liquide après la compression caractérisée en ce que ledit système d'admission forcée et d'aspiration du liquide de compression est constitué d'au moins deux multiplicateurs transformant la pression d'un liquide de transmission en une pression accrue de liquide de compression, l'un desdits multiplicateurs à basse pression, et l'autre à haute pression, lesdits multiplicateurs étant reliés entre eux par un circuit hydraulique comprenant une soupape d'isolement commandée par un vérin hydraulique et montee sur une conduite raccordant au moule la chambre, remplie de liquide de compression, du multiplicateur basse pression, au moins deux soupapes à tiroir montées sur la conduite de liquide de transmission dont l'une est raccordée aux chambres côté tige du multiplicateur basse pression et du vérin de commande de la soupape d'isolement, tandis que l'autre est raccordée aux chambres coté piston du multiplicateur à haute pression et du vérin de commande de la soupape d'isolement, et un distributeur recevant de l'extérieur le liquide detransmission et raccordé aux deux soupapes à tiroir précités ainsi qu'à la chambre côté piston du multiplicateur à basse pression et à la chambre coté tige du multiplicateur à haute pression, pour assurer l'admission alternée du liquide de transmission aux chambres côté piston des multiplicateurs pendant la compression et à leurs chambres côté tige lors de l'aspiration du liquide de compression contenu dans le moule.