Brevet FR2359803A1 — publié le 19780224

L'invention a pour objet un procédé et une installation pour la fabrication de pièces en porcelaine, faience, d'articles céramiques ou analogues. Les articles de toutes matieres céramiques ou analogues destinés à la cuisson après séchage, sont habituellement conformes à partir d'une pâte par tournage, à l'aide de gabarits, ou par coulage d'une pâte liquide et aspiration d'eau à travers le moule. L'invention a pour objet un procédé suivant lequel la formation d'une pièce en porcelaine, faience ou analogue est obtenue par injection sous pression d'une barbotine dans un moule dont les éléments sont en un matériau à la fois résistant mécani- quement et poreux, de sorte qu'au cours de la phase d'injection la barbotine emplit le moule, et l'eau, ainsi que l'air, sont expulsés par la pression même d'injection à travers les pores des éléments de moule, et de sorte que c'est la pâte qui se conforme suivant la forme désirée dans le moule ménagé par lesdits éléments, de l'air comprimé étant ultérieurement admis au sein de l'un et de l'autre des éléments de moule pour faciliter le démou- lage de l'article. Dans ce procédé, contrairement au coulage habituel dans lequel la pâte est raffermie par absorption d'eau par le moule relativement sec, on utilise au contraire un moule saturé d'eau et la barbotine est injectée sous une pression suffisante pour chasser l'air et l'eau à travers le moule. Ainsi, à chaque opération, l'eau sort par les faces extérieures du moule. Le moule, constamment saturé d'eau, peut tre utilisé en permanence, sans qu'il soit besoin d'avoir recours à un séchage après le façonnage de quelques pièces, comme ctest le cas dans ie coulage habituel. Le temps de prise n'est plus influencé par ltétat hygrométrique du moule et les cadenees sont beaucoup plus élevées. L'invention vise également un dispositif de moule pour l'obtention de pièces en pâte par moulage sous pression. Elle vise aussi une installation comprenant une multiplicité de tels dispositifs de moules organisés de manière à assurer la fabrication rapide d'un grand nombre de pièces suivant une succession de temps propres à l'automatisation plus ou moins poussée de la fabrication. Dans la description qui suit, faite à tItre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'une installation selon l'invention - la figure 2 est une vue schématique d'un dispositif de moulage ; - la figure 3 est une vue schématique d'un tel dispositif lors du démoulage. L'appareil pour la fabrication des pièces comprend un socle 11 (figure 1) sur lequel sont érigés deux montants ou piliers 12 et 13 qui supportent à leurs extrémités supérieures un sommier fixe 14. Sur la face inférieure 15 dudit sommier est fixée, par son pourtour, une membrane 16. Le long desdits montants peut se déplacer, vers le haut et vers le bas, un sommier mobile 17. La face supérieure 18 du sommier 17 supporte le moule inférieur 191 d'un dispositif de moule 211 comprenant en outre un moule supérieur 221. Le moule inférieur 191 est en un matériau résistant mécaniquement et suffisamment poreux tel que, par exemple,- le plâtre connu sous le nom de plâtre pour pressage. L'élément de moule 191 est en forme générale, par exemple, de cuvette, avec un fond rectangulaire 23 (figure 2) et une surface latérale externe cylindrique 24. Sa face annulaire supérieure 25 se raccorde à une surface 26 correspondant à la face externe de l'article à fabriquer. Un canal radial 27 débouche suivant un orifice 28 sur la surface latérale 24 et à son autre extrémité en 29 dans l'intervalle 31 que ménage la surface externe 26 de l'élément de moule 19 avec la surface en regard 32 d'un.élément de moule supérieur 22. Celui-ci présente une face supérieure plane 74, une surface latérale 55 prolongeant la surface latérale 24, une face annulaire inférieure 36 coopérant avec la face annulaire supérieure 25 de l'élément de moule 19. Des conduits 37 sont répartis à l'intérieur du matériau constitutif de l'élément de moule 19 et ils sont en communication avec un ajutage D8 d'arrivée d'air comprimé. De même, des conduits 41 sont noyés à l'intérieur du matériau constitutif de l'élément de moule 22, au voisinage de la surface 32, comme les conduits 37 sont au voisinage-de la surface 26, et les conduits 41 sont en communication avec un ajutage d'arrivée d'air comprimé 42. Sur le moule 21, ainsi constitué par les deux éléments de moule 191 et 221 est placé un second moule 212 constitué par la superposition de deux éléments de moule 192, 212 et l'appareil représenté comprend ainsi plusieurs moules 211-21 Les conduits 27 débouchant danses intervalles de moulage 71 sont reliés à une arrivée de barbotine 51. Les ajutages 38 sont reliés à une source d'air comprimé avec interposition de robinets ou d'électrovannes. Les ajutages 42 sont reliés à ladite source avec interposition de robinets ou d'électrovannes. Le fonctionnement est le suivant La position montrée sur la figure 1 est la position initiale. Le sommier mobile 17 est à la position supérieure et la face supérieure 345 du moule 215 s'appuie contre la membrane 16, l'intervalle 55 entre ladite membrane et la face inférieure 15 du sommier fixe 14 étant à une pression de l'ordre de celle de la réserve de barbotine. La barbotine est injectée sous pression par l'arrivée 51 dans les intervalles de moulage 31 par les conduits 27. La pression d'injection est de l'ordre de 3 à 3,5 kg/cm2 pour un matériau constitutif des éléments de moule du type du plâtre dit "plâtre pour pressage". La barbotine emplit les intervalles de moulage 51. En raison de la pression qui règne dans lesdits intervalles, l'eau de la barbotine, et éventuellement l'air, migrent à travers les pores du matériau constitutif des éléments de moule 19 et 22 de sorte qu'au bout de peu de temps les intervalles de moulage 31 sont emplis de pâte ayant atteint une consistance convenable par perte d'eau à travers les parois des éléments du moule. Lorsque la pâte a atteint la consistance désirée, ce qui a lieu après environ 10 minutes, on relâche la pression d'air qui règne dans l'intervalle 55 ainsi quela pression de barbotine et on descend le sommier mobile 17 jusqu!à amener le moule 211 en regard d'un système capable de prendre et soulever la partie supérieure 221 supportant des moules 212 à 215 et ainsi de l'éloigner de la partie de moule 191. On envoie alors de l'air comprimé dans l'ajutage 381, ce qui supprime l'effet d'adhérence entre la surface externe de l'article et l'élément de moule 191 produit par la capillarité et on éloigne l'élément 221 de l'élément 191 par soulèvement de l'élément 221 ainsi que de la pile de moules 222 à 225 qu'il supporte. L'article 561 reste adhérent à l'élément de moule 221. On dispose sous l'élément de moule 221 un plateau de réception 57 (figure 3). On met l'ajutage 421 en communication avec la source d'air comprimé. L'article 561 se détache de l'élément de moule 221 et est reçu par le plateau 57. On repose l'élément 221 supportant la pile de moules 212 à 215 sur l'élément 191 et on opère pour le démoulage de l'article 562 de la même manière que pour le démoulage de l'article 561. On a montré en trait pointillé sur la figure 1 la position du sommier mobile 17 à la fin du démoulage. Le démoulage étant effectué, l'appareil est remis dans sa condition initiale et on peut entreprendre immédiatement une nouvelle opération de moulage. Un certain nombre de phases ou toutes les phases peuvent être commandées automatiquement, y compris l'approche du plateau 57 ou le déplacement du moule à démouler vers le plateau 57, de telle manière qu'il est possible d'opérer un cycle complet sans intervention humaine. L'invention s'applique non seulement au coulage dit "plein" ou "entre deux plâtres comme décrit ci-dessus mais également au coulage en creux dans un moule démontable, duquel on extrait la barbotine en excès lorsque la couche déposée sur les parois du moule atteint l'épaisseur suffisante. Dans cette application du procédé, l'épaississement pour former la pâte n'est plus du à l'aspiration d'eau par le moule relativement sec, comme il est connu, mais à la pression de la barbotine qui provoque l'éjection d'eau à travers le moule. Le temps de prise ne dépend plus de l'état hygrométrique du moule mais du temps pendant lequel la pression de la barbotine est maintenue. L'épaisseur des pièces obtenues est beaucoup plus constante, car elle ne dépend plus du moment où on vide le moule de la barbotine en excès. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication d'articles en porcelaine, faïence, pièces céramiques ou analogues en pâte propre à la cuisson, caractérisé en ce qu'on injecte de la barbotine de cette pâte dans un moule en matériau poreux sous une pression suffisante pour vaincre la capilarité et provoquer la sortie de l'eau à travers la paroi du moule, de sorte que la matière enfermée dans le moule devient une pâte et en ce qu'on facilite d'une manière en soi connue le démoulage par admission d'air comprimé au sein dudit matériau, la pression d'injection étant suffisante pour vaincre la capilarité et provoquer de ce fait la sortie de l'eau du moule. 2. Dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caraetérisé en ce qu'il comprend deux éléments de moule ménageant la cavité de moulage en un matériau poreux et résistant mécaniquement, un canal d'arrivée de barbotine sous pression et des moyens d'amenée d'air comprimé au sein de l'un et de l'autre des éléments de moule. 5. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une multi plicité de dispositifs de moulage selon la revendication 2. 4. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour une alimentation commune en barbotine sous pression des divers dispositifs de moule. 5. Installation selon la resrendieation 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour admettre l'air comprimé sélectivement vers l'un ou l'autre des éléments de moule. 6. Installation selon l'une qltelenque des revendications 3 à s, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour mettre sélectivement les dispositifs de moulage en position de coopération avec des moyens pour éloigner ou rapprocher les éléments d'un dispositif de moulage.