Brevet FR2445204A1 — publié le 19800725

Domaine de l'invention : L'invention appartient au domaine de l'industrie de la céramique. Elle concerne un procédé de fabrication de tuiles crues à partir d'une galette unique alimentant une presse à séries de moules fermés. Technique antérieure : Dans la technique classique de fabrication de tuiles crues, avant séchage et cuisson, on alimente des moules ouverts avec des ébauches plus petites et plus épaisses que le produit fini. L'ébauche est écrasée par une presse afin de remplir le moule qui est muni de passages permettant ltévacuation de de la p te excédentaire. Il se produit donc un fluage de la pâte, accompagné de feuilletage parallèlement à la face du produit et d'un déchirement de l'ébauche. Un effort relativement intensif est nécessaire de la part de la presse pour recoller, dans les moules, les éléments de la pâte déchirés. Comme les moules sont ouverts, une partie de cet effort de pression sert à ltécrasement des bavures de pâte excédentaire et non à la formation des tuiles crues. Exposé de l'invention : L'invention a pour objet un procédé de fabrication de tuiles crues qui présente les avantages suivants - lors du formage des tuiles crues, il y a seulement déplacement local de matière, de faible amplitude et perpendiculairement à la face des tuiles. Il en résulte une réduction sensible des tensions internes de la pâte. - l'ébauche a la forme et les dimensions exactes de la tuile crue finie. - après découpage des tuiles, celles-ci sont momentanément retenues au contact des poinçons des presses permettant la dépose directe des tuiles sur des claies de séchage animées d'un mouvement de vaet-vient. Il en résulte une amélioration de la manipulation des produits avant séchage et cuisson. L'invention concerne aussi les moyens et appareillages spécialement destinés à la mise en oeuvre du procédé. Le procédé de l'invention pour la fabrication de tuiles crues à partir d'une pâte avant séchage et cuisson est caractérisé en ce qu'il comporte la succession des opérations suivantes a) mise de la pâte en forme de galette plane à l'épaisseur moyenne des tuiles crues à obtenir. b) déformation de la galette plane, de manière à obtenir une galette préformée présentant une ou plusieurs séries d'ébauches de tuiles, sans discontinuité de pâte entre les séries et entre les ébauches elles-mêmes, chaque ébauche présentant le galbe de la tuile définitive. c) découpage de la galette obtenue en b) de manière à obtenir des ébauches définitives, aux dimensions des tuiles crues, séparées entre elles et une chute unique et monolithe. Selon une caractéristique particulière de l'invention la déformation de la galette plane mentionnée en b) ci-dessus est obtenue par l'action de sabots parallèles pressant la galette en sandwich entre eux et un socle, tôle par exemple, sur laquelle est introduite la galette. Les faces opposées des sabots et de la tôle reproduisent le relief des tuiles à obtenir. Les sabots sont déplacés en direction de la tôle, ceux du centre agissant les premiers, puis ceux qui leur sont adjacents, en terminant par ceux des extrémités. Cette manière de faire permet d'obtenir, par déformation progressive, une galette préformée, à l'épaisseur moyenne des tuiles, présentant une succession d'ébauches en relief, au galbe et aux dimensions des tuiles, liées entre elles par des bandes planes.La progressivité de la déformation subie par la galette de pâte assure ainsi que celle-ci n'est soumise qu'au minimum de tensions internes, sans déchirement ni feuilletage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le découpage de la galette préformée mentionné en c) plus haut est obtenu par une presse comportant une ou plusieurs séries de moules fermés parallèles, à poinçon et matrice au relief de la tuile, mobiles dans un cadre fixe. L'utilisation de moules fermés assure un remplissage optimum par les éléments obtenus au cours de la déformation de la galette par l'opération précédente. Les matrices autodécoupantes assurent, par déplacement vers les poinçons, un découpage des tuiles à leur dimension définitive, sans bavures et seulement avec déplacement local et de faible amplitude sur les bords et perpendiculairement à la face de la tuile, c'est-à-dire avec réduction maximum des tensions internes subies par la pète. Après découpage il reste, de la galette initiale, une chute unique, monolithe, qui se présente comme un quadrillage de bandes parallèles séparées par des vides généralement rectangulaires, et qui a l'aspect d'échelles accolées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tuiles crues, après découpage par action simultanée des poinçons et des matrices, sont retenues temporairement au contact des poinçons. Cette particularité permet alors une évacuation facile de la chute, favorisée par le fait que cette dernière est d'un seul tenant, la présentation sous les poinçons de claies de séchage, la dépose des tuiles crues sur ces claies et le retrait de celles-ci. On conçoit que ce mouvement de va-et-vient des claies puisse être automatisé, améliorant ainsi les conditions de manipulation des tuiles crues. La retenue temporaire des tuiles crues au contact des poinçons est obtenue par la réalisation, dans le cadre fixe des presses, d'un vide périphérique sur les bords du poinçon. Pour ce faire, les intérieurs de cadres dans lesquels se déplacent les poinçons sont reliés à une pompe à vide dont l'cation est ocr-donnée avec le mouvement des poinçons. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les poinçons sont montés dans les presses avec un dispositif limiteur d'effort. On peut ainsi presser et découper des ébauches d'épaisseur variable, ou même deux ébauches superposées, dans le cas où une ébauche, qui aurait dO être évacuée au cours de l'opération précédente, ne l'aurait pas été pour une raison quelconque. Dans ce dernier cas, le dispositif limiteur d'effort empêche le blocage de la presse. Le procédé de l'invention et les moyens de mise en oeuvre de ce procédé sont décrits ci-après, par référence aux figures jointes. Enoncé des fiqures : a Fig.1 montre une galette de pâte crue à la sortie d'une étireuse. La Fig.2 est un schéma des moyens de déformation de la galette de la Fig.1 La Fig.3 est une vue de trois moules pour la formation des ébauches définitives des tuiles crues. La Fig.4 est une vue de la chute obtenue après formation des ébauches définitives. Les Figs.5, 6 et 7 représentent trois phases, successives de la formation d'une ébauche définitive. Description détaillée On a représenté sur la Fig.1 une étireuse partir de laquelle est obtenue une galette plate de pâte crue 2. La galette passe entre une série de sabots parallèles et un socle, ici une tôle 3. On a représenté sur la Fig.2 six sabots :4, 5, 6; 7, 8, et 9. Les faces opposées 10 des sabots et 1la tôle 3 reproduisent le relief des tuiles crues à obtenir. Par action des sabots sur la galette 2, dans le sens de la flèche F, et en commencant par les sabots du centre 6, et 7, puis en continuant par leurs voisins 5 et 8 , et en terminant par les sabots d'extrémité 4 et 9 on obtient une galette déformée 12. à l'epaisseur moyenne des tuiles à obtenir et consistant en une succession d'ébauches 13, reproduisant le galbe et les dimensions de celle-ci,. Sur la Fig. 3 on voit une presse à moules parallèles d n a seulement representé trois unités identiques 14. Chaque moule comporte une matrice 15 et un poinçon 16 mobiles aans un cadre fixe 17. Les matrices sont toutes montées sur une table unique 16 soumise à l'action dé vérins 19. Après découpage oes ébauches définitives par action des matrices autodécoupantes dans le sens oe la flèche G de la Fig.3, on obtient une chute unique monolithe représentée en 20 à la Fig.4, qui se présente comme une échelle avec évidements 21. L'invention prévoit que plusieurs presses semblables à celle de la Fig,3 puissent être montées en parallèle, auquel cas on obtient encore une seul chute se présentant comme plusieurs ban des accolées, analogues à celles de la Fig.3. Les Figs.5,6 et 7 représentent chaque fois le même moule, mais au cours de trois phases distinctes de l'opération de pressage et découpage d'une ébauche définitive de tuile crue. Le moule représenté est monté dans un bâti de presse 22 avec cadre 23 ; on a désigné par 24 le poinçon et par 25 la ma trice. Cette dernière est actionnée par le piston d'un vérin 19 (déjà représenté sur la Fig.3). Entre le poinçon et la matrice est une ébauche de tuile crue, 13. Le poinçon 24 est équipé d'un dis positif limiteur d'effort constitué essentiellement d'un vérin 26 sur la tige du piston duquel est fixée une couronne 27, et a'un ressort 28 ; celui-ci prend appui d'une part contre la face infé rieure de la couronne 27, et d'autre part sur la tête 29 d'une colonne 30, sur laquelle est monté le poinçon 24. Dans le bâti de presse 22 est monté un carter 31, formant cloche à vide au dessus du cadre 23, relié par une conduite 32 à une pompe à vide non représentée. Un joint torique 33 assure l'étanchéité du carter 31 lors du déplacement de la colonne 30. Sur la Fig.S les positions de la matrice 25, du poin çon 24, et du dispositif limiteur d'effort correspondent à la phase de pressage de l'ébauche de la tuile crue 13. Durant cette phase le ressort 28, précomprimé au départ, est en cours de compression croissante. La Fig.6 correspond à la fin du pressage de la tuile crue, la matrice et le poinçon sont remontés à leur positions haute maximum dans le cadre 23 et le ressort 2b est à son maximum de compression. La Fig.7 represente les mêmes éléments après pressage, la matrice 25 et le poinçon 24 sont en position basse, aégageant entre eux un espace d'une certaine hauteur. Le ressort 28 est en position d'extension maximum, position où il est cependant précomprimé comme indiqué plus haut. L'ébauche de tuile 13 est restée appliquée contre le poinçon 24, le vide ayant été réalisé dans le carter 31 dès la fin de la phase de pressage, et s'exercant sur la périphérie de l'ébauche, ce qui justifie l'expression de vide périphérique employée plus haut. On a représenté avec 34 une claie de séchage qui est introduite entre le poinçon et la matrice, et sur laquelle la tuile crue se déposera après suppression du vide dans le carter 31. Les deux flèches H et K de part et d'autre de la claie 34 indiquent l'une le sens d'introduction de la claie avant le dépôt de la tuile, l'autre le sens de retrait de la claie après dépôi de la tuile. Pour des tuiles à faible relief, la claie 34 peut être remplacée par un tapis précepteur oscillant de groupage de tuiles. Un chariot multiventouses vient reprendre un ensemble de tuiles pour les déposer sur une claie de séchage de grande dimension, suivant une technique connue. Il apparait, et l'invention le prévoit, qu'avec des modifications simples apportées aux presses représentées en Figs. 3, 5, 6 et 7, ces dernières permettraient de travailler par le haut. EVEND CATIONS 1.- Procédé de fabrication de tuiles crues à partir d'une pâte,avant séchage et cuisson, caractérisé par la succession des opérations suivantes a) mise de la pâte en forme de galette plane à l'épaisseur moyenne des tuiles crues à obtenir. b) déformation ae la galette plane, de manière à obtenir une galet te préformée présentant une ou plusieurs séries d'ébauches de tuiles, sans discontinuité de pâte entre les séries etentre les ébauches elles-mêmes, chaque ébauche présentant le galbe de la tuile définitive. c) découpage de la galette obtenue en b) de manière à obtenir des ébauches définitives, aux dimensions des tuiles crues, séparées entre elles et une chute unique et monolithe. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé - en ce que l'opération b) est faite par action d'au moins une série de sabots parallèles prenant la galette en sandwich entre eux et un socle, les sabots du centre d'une série agissant les premiers, puis ceux qui leur sont immédiatement adjacents, et ainsi de suite jusqu'aux deux bords de la galette, de manière à obtenir une déformation progressive de celle-ci du centre à ses extrémités. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé - en ce que l'opération c) est faite dans une presse comprenant au moins une série de moules fermés parallèles, à poinçon et matrice mobiles dans un cadre fixe. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé - en ce qu'après l'opération c) les tuiles crues obtenues sont retenues temporairement au contact-du poinçon. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé - en ce que la retenue au contact-du poinçon est assurée par dépression sur une partie d'une face des tuiles. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé - en ce que la dépression est appliquée sur la périphérie des tuiles. 7.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de tuiles crues selon une des revendications précé dentes, à partir d'une galette plane de pâte crue, obtenue à la sortie d'une étireuse, caractérisée - en ce qu'elle comporte d'une part une ligne de déformation de la galette plane en une multiplicité d'ébauches au galbe et aux di mensions des tuiles crues à obtenir, constituée par une série de sabots parallèles disposés vis-à-vis d'un socle, les surfaces des sabots /et du socle se faisant face présentant un relief reproduisant les reliefs des faces des tuiles à obtenir, et d'autre part une presse incorporant une série de moules fermés parallèles à poinçon et matrice au relief des tuiles, mobiles dans un cadre fixe. 8.- Installation selon la revendication 7 caractérisée - en ce que chaque poinçon est équipé d'un dispositif limiteur d'effort constitué par un vérin sur la tige de piston duquel est fixée une couronne et par un ressort prenant appui d'une part contre la face inférieure de la couronne, et d'autre part sur la tête d'une colonne à l'extrémité de laquelle est fixé le poinçon. 9.- installation selon la revendication 8, caractérisé: - en ce que la presse comporte un bâti de presse dans lequel est monté un carter formant cloche à vide au dessus du cadre fixe, le dit carter étant relié à une pompe à vide et comportant une ouverture supérieur avec joint d'étanchéité pour le passage de la colonne sur laquelle est fixé le poinçon.