Brevet FR2380237A1 — publié le 19780908

La présente invention est du domaine des techniques de la céramique et elle a pour objet un procédé de fabrication de pièces en terre cuite telles que des dalles, des tuiles ou tous autres éléments entrant dans la composition ou la décoration des habitations, ayant l'aspect "flamme" de certaines pièces cuites dans les fours rudimentaires des techniques anciennes ; l'invention a également pour objet une conformation particulière de telles dalles, leur conférant notamment une aptitude particulière à subir les opérations du procédé. On connait depuis fort longtemps la manière de fabriquer des dalles pour le navage des sols d'habita- tions, ces dalles étant constituées de céramiques diverses telles que grès, faces et autres et pouvant être colorées superficiel- lement de façon nuancée grâce à des techniques de "flammage consistant, dans leur généralité, à porter certains points de leur surface à des températures différentes de celles d'autres points. La présente invention a pour objet la fabrication de dalles non plus en grès ouautres pâtes dérivees de "barbottines", mais en terre cuite et de telle manière que de telles dalles en terre cuite aient l'aspect "flamme" des cérami- ques anciennes, un caractère de cette fabrication étant, bien entendu, qu'elle résulte de l'emploi des fours actuels à grande ca pacité et de combustibles liquides ou pulvérulents. Selon la présente invention un procédé de fabrication des pièces en terre cuite, comportant une étape de cuisson dans un four chauffé à l'aide d'un combustible liquide ou pulvérulent, lesdites pièces étant empilées sur tranche en couches superposées est en premier lieu caractérisé en ce que lesdites pièces sont groupées deux à deux, chaque groupe de deux étant séparé d'un groupe voisin par un intervalle de préférence égal à quelques millimètres, les deux pièces d'un groupe pouvant être disposés face à face, ou dos à dos, ou encore face contre dos et chaque couche de l'empilement pouvant être composée de pièces disposées différemment des pièces d'une couche voisine ;; par exemple une couche peut être composée de pièces disposées dos à dos, les couches supérieures, inférieures et collatérales pouvant être composés de pièces disposées face à face, étant convenu que l'on appelle face le côté visible de la pièce lorsque celle-ci est in tégrée dans l'habitation, et dos le côté opposé. I1 résulte de cette dispositiond'une part que les pièces d'un lot seront différamment exposées aux phases de la cuisson telle que celle-ci sera décrite plus loin et d'autre part que la présence' des intervalles crée, lors des phases de la cuisson, des courants de convection au sein de la masse à cuire, courants qui sont générateurs des disparités de coloration. Le procédé est, en second lieu, caractérisé en ce que la cuisson comporte la séquence d'opérations ou de phases, suivantes - montée et maintient de la température du four jusqu'au 1000 11000 C, sur ou pendant, quatre à huit heures, s'agissant là de la phase traditionnelle de chauffe des fours de céramistes, cette montée en température s'effectue à l'aide d'un bruleur mélangeant l'air au combustible (gaz, fuel, charbon pulvérulent ou mélange de ces éléments), - fermeture des orifices du four, - injection du combustible à la dose d'environ quinze à vingt kilogrammes pour environ huit cents mètres carrés de surface couvrante des pièces à cuire, cette injection de combustible ayant pour effet de rendre réductrice l'atmosphère du four et de permettre le maintient en suspension dans celle-ci de particules de carbone, qui au cours des refroidissements ultérieurs viendront se déposer et s'adsorber dans les porosités de la céramique, - ventilation du four jusqu'à chute de la température vers 800" C environ, ceci dans le but de diminuer le temps de refroidissement naturel, - nouvelle injection de combustible à la dose de quinze à vingt kilogrammes pour huit cents mètres carrés de surface couvrante des pièces à cuire, - abandon à cuisson réductrice jusqu'à chute de la température du four vers environ 6800 C, puis - aération du four et défournement des pièces vers environ la température ambiante ; il résulte de ce mode de cuisson des pièces présentant une bonne tenue mécanique, et notamment à l'abrasion, et des colorations flammées particulières, allant de façon continue et aléatoire des tons de brun et de noir jusqu'au jaunâtre. On notera que la séquence des opérations sus-décrites a été déì- nie à la suite de nombreux tâtonnements en relation avec la disposition susvmentionnee des pièces dans le four et que c'est de l'application simultanée de ces deux règles techniques que découlent les qualités caractéristiques des pièces produites, et qu'il convient d'entendre par premier lieu et second lieu aussi bien l'odre chronologique de l'application de ces règles que l'ordre de leur importance. Un second point du procédé de l'invention plus particulièrement applicable à la fabrication des pièces plates et minces telles que des dalles, réside en ce que l'on dote ces dalles arêtes arrondies, ou chanfreinées, sur au moins une face ; cet effet peut être obtenu, soit si les dalles sont conformées par moulage en dotant les moules d'arêtes arrondies, soit si les dalles sont tirées d'une bande de terre extrudée, en extrudant la bande sous forme d'un profil ayant deux arêtes arrondies puis en découpant chaque dalle et en arrondissant les arêtes résultant de la découpe ;; il résulte de ce second point du procédé que, tant lors de l'empilement dans 1 four (après le séchage traditionnel) que durant leur service (à usage de pavage par exemple) la face visible de la dalle ne présente pas d'arêtes vives susceptibles d'êtres écaillées, et il en résulte finalement un rebut moindre, à la fabrication et aux différentes manutentions jusqu'à la mise en oeuvre, et une durée de service prolongée à l'utilisation. Un troisième point du procédé de l'invention, consiste lors de la conformation des pièces à l'état de pâ- te, à bosseler légèrement au moins une de leur face, et notamment celle destinée à être la face visible ; il en résulte notamment un renforcement du caractère aléatoire des variations de colorations. La présente invention sera mieux comprise et des détails supplémentaires en relevant apparaitront à l'illustration qui va en être donnée en relation avec les figures de de la planche annexée dans laquelle La Fig. 1 est une coupe schématique d'un four illustrant le garnissage selon le procédé de l'invention, La Fig. 2 a est une vue en perspective d'une dalle conformée pour être rendue particulièrement apte à tre traitée selon le procédé de l'invention, La Fig. 2 b est une vue partielle en coupe de la même, et La Fig. 3 est un diagramme de chauffe d'un four de la Fig. 1, conformément au procède de l'invention. Sur la Fig. 1 un four 1 permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention, est un tunnel allongé pourvu d'orifices tels que porte 2 d'enfournement et de défournement et tels qu'un puits de chauffe 3, ces orifices débouchant dans une chambre intérieure 4. D'une façon classique de tels fours sont chargés en empilant les pièces à cuire dans la chambre 4, en les disposant sur des lattes réfractaires 5. Selon l'invention les pièces à cuire telles que 6 sont empilées depuis le bas vers le haut, disposées sur leur tranche et groupées deux par deux Un empilement stable est obtenu en intercalant entre chaque groupe de deux pièces, une cale telle que 7 qui peut être un morceau de contreplaqué ; on commence ainsi par disposer côte à côte deux pièces puis une cale, puis deux pièces etc. .. jusqu'S la fin d'une ran géie, puis au-dessus de cette rangée on dispose une latte réfractaire telle que 5, puis sur cette latte on dispose tel qu'indiqué ci-dessus une autre rangée de pièces, etc....; lorsqu'une pile de rangées est complète onretire les cales, il subsiste alors entre chaque groupe de deux pièces un intervalle tel que 8 (comme cela est visible dans les rangées supérieures représentées sur la figure 1).Ainsi de partet d'autre de l'aplomb d'un puits de chauffe sont disposées les pièces à cuire par rangées juxtaposées et su perposées et les intervalles entre groupe de deux pièces constituent des chemins pour des courants de convection qui se formeront lors du chauffage de la masse des pièces à cuire. I1 a été trouvé que la dimension de ces intervalles convenant le mieux aux fins du procédé est sensiblement égale à quelques millimètres, et de préférence de trois à quatre millimètres. Sur les Fig. 2a et b, une pièce plate pouvant convenir comme dalle de pavage a une forme carrée par exemple, et comporte une face 10 et un dos 11, étantconvenu que l'on appelle face le côté visible de la nièce lorsque celle-ci est intégrée dans une habitation, et dos le côté opposé. Selon l'invention et aux fins ci-dessus indiquées, au moins les quatre arêtes telles que 12 du côte face sont chanfreinées ou encore mieux arrondies comme cela est bien visible sur la Fig. 2b qui est une coupe partielle selon le plan P de la dalle de la Fig. 2a. De préférence encore et toujours aux fins ci-dessus indiquées, à savoir de provoquer un trajet aléatoire des flammes sur les faces des dalles, la surface 10 de chacune des dalles n'est pas absolument plane mais au contraire est très légère- ment et irrégulièrement bosselée ; la différence de relief 131 entre une bosse 13 et un creux 14 pouvant être de tordre de un à trois millimètres, l'étendue 141 de chaque bosse pouvant être de un à trois centimètres, le relief et/ou l'étendue et/ou la répartition des bosses sur la dalle étant de préférence variable, Sur la Fig. 3 la courbe représente l'evolu- tion dans le temps des températures du four, et différentes zones sont distinguées pour former la séquence d'opérations ou phases suivantes I - montée et maintient de la température du four jusqu'à 1000 11000 C, sur ou pendant, quatre à huit heures, s'agissant là de la phase traditionnelle de chauffe des fours de céramiste, cette montée en température s'effectue à l'aide d'un bruleur mélangeant l'air au combustible (gaz, fuel, charbon pulvérulent ou mélange de ces éléments) II - fermeture des orifices du four, III -Injection du combustible à la dose d'environ quinze à vingt kilogrammes pour environ huit cents mètres carrés de surface couvrante des pièces à cuire, cette injection de combustible ayant pour effet de rendre réductrice l'atmosphère du four et de permettre le maintient en suspension dans celle-ci de particules de carbone, qui au cours des refroidissements ultérieurs viendront se déposer et s'adsorber dans les porosités de la céramique, IV - ventilation du four jusqu'à chute de la température vers 8000 C environ, V - Nouvelle injection de combustible à la dose de quinze à vingt kilogrammes pour huit cents mètres carrés.de surface couvrante des pièces à cuire1 VI - abandon à cuisson réductrice jusqu'à chute de la température du four vers environ 600e C, puis VII - aération du four et défournement des pièces vers environ la température ambiante ; on notera que les zones hachurées sont des zones d'atmosphere plutôt oxydante tandis que les zones non hachurées sont des zones d'atmosphère plutôt réductrice I1 doit etre compris que la présente in vention n'est pas limitée strictement aux formes des pièces repréentées sur les figures mais qu'elle peut s'étendre aux formes plates voisines ainsi qu'à d'autres formes, grâce à de légères modifications que l'Homme de l'Art saura trouver par tâtonnement il doit être aussi compris que les paramètres ci-dessus indiqués peuvent subir de légères modifications en vue, soit d'être adaptés à la nature de la terre cuite, soit en vue de donner aux pièces cuites des nuances légèrement différentes. Il doit être enfin compris que la portée de la présente invention s'entend aussi bien du procédé de fabrication, que des pièces caractéristiques par leur forme et leur coloration, fabriquées selon le procédé, la portée de l'invention étant définie par les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Procédé de-fabrication de pièces en terre cuite entrant dans la composition et/ou la décoration des habitations, compor tant une étape de cuisson au four des dites pièces empilées sur tranche en couches superposées, caractérisé en ce que lesdites pièces sont groupées deux par deux, chaque groupe de deux étant séparé d'un groupe voisin par un intervalle 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé : en ce que les deux pièces d'un groupe sont disposées face à face 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé :: en ce que les deux pièces d'un groupe sont disposées dos à dos 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux pièces d'un groupe sont disposées la face de l'une contre le dos de l'autre 5.- Procédé selon les revendications 2, 3 et 4, caractérisé en ce que chaque couche de l'empilement est composé de pièces disposées différammment des pièces d'une couche voisine 6.- Procédé selon la revendicationl, caractérisé en ce que l'intervalle entre chaque groupe de deux pièces est sensiblement de trois à quatre millimètres 7.- Procédé selon la revendication~l, caractérisé en outre en ce que la cuisson comporte la séquence d'opérations suivantes - Montee et maintient de la température du four jusqu'à 1000 11000 C quatre à huit heures, - Fermeture des orifices du four, - Injection de combustible à la dose d'environ quinze à vingt kilogrammes pour environ huit cents mètres carrés de surface couvrante des pièces à cuire, - Ventilation du four jusqu'à descente de la température vers 8000 C - Nouvelle injection de combustible à la dose de quinze à vingt kilogrammes pour huit cents mètres carrés environ de surface couvrante des pièces à cuire, - Abandon à cuisson jusqu'à chute de la température du four vers environ 6000 C, - Aération du four et défournement vers environ la températu re ambiante s.- Dalle conformée avant cuisson pour la mise en oeuvre optimale d'un procédé de fabrication conforme à la revendication 1, ca ractérisée en ce que les arêtes d'au moins l'une des faces de la dite dalle sont chanfreinées 9.- Dalle conformée avant cuisson pour la mise en oeuvre optimale d'un procédé de fabrication conforme à la revendication 1, ca ractérisée en ce que l'une au moins des faces de la dite dalle est très légèrement et irrégulièrement bosselée 10.- Dalle conformée avant cuisson selon la revendication 9, carac térisée en ce que - la différence de relief entre une bosse et un creux est de l'ordre de un à deux millimètres, et - l'étendue d'une bosse est de un à trois centimètres 11.- Dalles en terre cuite obtenues selon le procédé de la reven dication 7 et conformées selon les revendications 8 et 9, ca ractérisées par leur aspect partiellement "flamme", et par au moins une face ayant des arêtes chanfreinées.