Brevet FR2464136A1 — publié le 19810306

La présente invention concerne une presse à réaliser des pièces moulées, en particulier des éléments de cérami- que, dont le bâti est relié fixement d'une part à un support destiné à un poinçon fixe ainsi qu'à une matrice (cadre de moulage) mobile en direction horizontale et d'autre part à un support pour un poinçon mobile. La capacité des presses traditionnelles de ce type n'a cessé d'augmenter au cours des années, en particulier en étant conçues pour fonctionner plus rapidement et avoir simultanément un rendement accru. Cette dernière caractéris- tique est souvent obtenue en utilisant plusieurs moules disposés côte à côte, ce qui permet de fabriquer simultané- ment plusieurs éléments moulés lors de chaque opération de compression. Les presses connues conçues pour obtenir ces capacités sont de construction très coûteuse et susceptibles de défaillances du fait du grand nombre d'éléments de manoeu- vre, en particulier en ce qui concerne l'alimentation de la masse à mouler en quantité correcte et au moment précis. L'invention a donc pour but, tout en réduisant forte- ment le coût de construction des presses de ce type, d'assu- rer une alimentation fiable et correcte et une compression parfaite. La solution de l'invention consiste dans le fait que sur une plaque de montage portant le poinçon mobile agissent, en dehors d'un piston exerçant son action sur son côté arrière pour appliquer la pression lors de la compression, seulement deux cylindres compresseurs munis de pistons par l'intermédiaire de tiges de pistons reliées fixement au côté arrière de la plaque de montage en vue du mouvement d'avancement et de recul de ladite plaque de montage, et du fait que ces cylindres compresseurs comprennent également des moyens de positionnement du poinçon mobile. Grâce à cette solution, les éléments de manoeuvre ne coopèrent avec la plaque de montage que par un côté, ce qui fait que --2464136 l'enceinte de compression proprement dite entre les plaques de montage reste dégagée d'éléments de manoeuvre. On évite en outre d'avoir recours à des éléments de construction additionnels pour les éléments de positionnement, tels que des pistons ou des éléments élastiques hydrauliques. En dehors du piston de compression, on n'utilise pour la plaque de montage mobile que des éléments de mouvement semblable et fonctionnant de la même manière. Selon un autre développement de la presse de l'inven\ tion, on monte dans chacun des cylindres compresseurs et à l'aval du premier piston un second piston auquel est reliée une tige de piston, et on relie une tige de réglage qui traverse la paroi frontale arrière du cylindre compresseur à chaque premier piston, une butée pouvant être réglée et fixée sur cette tige pour limiter par appui sur la paroi frontale du cylindre compresseur la course en avant de la - plaque de montage. Ceci permet au moyen des premiers pistons d'obtenir la course en avant et le positionnement du poinçon mobile alors que grâce aux seconds pistons il est possible d'effectuer la poursuite du mouvement en avant de la plaque de montage, et de ce fait du poinçon mobile, lors de la compression, et également le mouvement de retour de la plaque de montage. Selon une autre forme de l'invention, et grâce au second piston contenu dans chaque cylindre compresseur, il est possible, au moment de la compression, d'exercer une pression de compression additionnelle sur la plaque de montage par l'intermédiaire des tiges de piston reliées par leur partie extérieure à la plaque de montage. Grâce à cette disposition, le piston destiné à exercer la pression lors de la compression peut être conçu avec son cylindre correspondant pour une capacité pouvant être réduite jus- qu'à 25%, soit par exemple de seulement 500 tonnes, alors qu'une pression additionnelle de 150 tonnes est exercée sur la plaque de positionnement par les seconds pistons. En outre, la plaque de montage, en particulier quand elle doit supporter plusieurs poinçons, peut avoir une structure moins robuste du fait que les tiges de pistons coopérant avec elle par l'extérieur empêchent qu'elle se plie lors de la compression. Selon l'invention et en fonction des dimensions des plaques de montage, on peut disposer au lieu de deux tiges de piston avec les pistons et les cylindres compresseurs qui leur sont associés, plusieurs de ces ensembles, par exemple au nombre de quatre disposés respec- tivement aux quatre coins de la plaque de montage. Selon l'invention, on peut également constituer dans le cadre de moulage une chambre de remplissage sous forme d'une chambre annulaire qui entoure le poinçon ou éventuel- lement plusieurs poinçons. Ceci permet d'accélérer l'intro- duction de la matière à mouler lors du remplissage du moule, cette opération pouvant être effectuée par les côtés. Selon l'invention, il est avantageux que l'enceinte annulaire de la chambre de remplissage soit fermée à sa partie inférieure, de manière que la matière à mouler ne s'y accumule pas et ne provoque pas des perturbations éventuelles. Selon une autre caractéristique de l'invention, la presse comprend une trémie deremplissage fixée au bâti et sous laquelle le cadre de moulage peut être glissé contre un cadre de raclage. Lorsqu'on ferme la presse après rem- plissage, l'entrée de la matière à mouler est arrêtée automatiquement par le mouvement d'avancement du cadre de moulage, ce qui évite des bourrages lors de l'arrivée de la masse.-Selon l'invention, la course d'avancement et de recul du cadre de moulage est alors obtenue sans problèmes au moyen d'un piston à double effet monté sur le bâti du poinçon fixe. La limitation de sa course vers l'avant peut ête obtenue par une butée coopérant avec chacune des tiges de guidage reliées d'une part au cadre de moulage et d'au- tre part au piston. Les deux butées de ces tiges de guidage peuvent être disposées à l'intérieur du bâti de la presse entre le support du poinçon fixe et la paroi arrière du bâti, ou bien l'une des butée peut être disposée à l'exté- rieur de la paroi arrière du bâti. Ceci permet de régler avec précision la quantité de matière à mouler qui est envoyée dans l'enceinte de remplissage. Selon l'invention, on peut réduire les dimensions et simplifier la constitution des plaques de montage des poinçons en les équipant de plaques de retenue électroma- gnétiques permanentes. Ceci simplifie en particulier le changement d'outils du fait qu'il n'y a pas de vis à dé- visser. Les poinçons sont suspendus par le magnétisme permanent sur la surface lisse des plaques de retenue ou de montage et ne tombent pas en cas d'interruption du cou- rant. Pour effectuer la compression, la force de retenue qui est déterminée par électromagnétisme est renforcée, et pour retirer les poinçons, on inverse la direction du courant de manière qu'il n'y ait plus aucune force magnéti- que en action. La présente invention sera maintenant décrite à l'aide d'un exemple de réalisation et avec référence au dessin schématique ci-annexé dans lequel: la figure 1 est une vue de la presse, et la figure 2 est une coupe de la chambre de remplissage. Au bâti de la presse constitué sous la forme d'un cadre 1 est relié un support arrière 10 qui supporte le poinçon fixe 7 au moyen d'une plaque de retenue électromagnétique 22. Un support avant qui n'est pas représenté plus en détail et qui est fixé au cadre 1 supporte le cylindre compresseur 2 avec son piston 3, lequel supporte un poinçon mobile 6 par l'intermédiaire d'une plaque de montage 9 et d'une plaque de retenue magnétique 22. Les seconds pistons 8 sont reliés à la plaque de montage 9 par l'intermédiaire de tiges de piston 25 contenuesdans des cylindres compres- seurs 24. En outre, des premiers pistons 4 qui sont en liaison avec les butées 5 par l'intermédiaire des tiges de réglage 26 sont prévus dans chacun des cylindres compres- seurs 24. Quand un piston 4 avance, et de ce fait également un piston 8, la butée 5 peut venir s'appliquer par un mouvement en avant contre la surface frontale 27 du cylin- dre compresseur 24. Des ouvertures d'admission et d'échappe- ment de l'agent de pression sont prévues en trois endroits dans les cylindres compresseurs 24. Le cylindre compresseur 2 porte à l'arrière un réservoir à fluide 17 en liaison par l'intermédiaire d'un dispositif à soupape 18 avec une enceinte à fluide 19 située à l'arrière du piston 3 dans le cylindre compresseur 2. Une conduite d'amenée 29 est prévue pour appliquer la pression contre le piston 3. Le cadre de moulage 12 avec son enceinte de remplissage 13 et sa bague de pression 23, constituant la matrice proprement-dite, est disposé autour du poinçon fixe 7 et peut glisser sur lui. Le mouvement d'avancement et de recul du cadre de moulage 13 est obtenu par l'intermédiaire de tiges de guidage 16 reliées à la tige de piston 11 du piston 28 contenu dans le cylindre 20 par l'intermédiaire d'un élément de liaison 21. Le mouvement d'avancement du cadre de moulage peut être limité par des butées 30 dispo- sées à l'extérieur et à l'intérieur de la paroi externe verticale du cadre 1. A la place de la butée externe 30, on peut également prévoir à l'intérieur du cadre 1 une butée sur la tige 16 qui limite le mouvement d'avancement quand elle vient s'appliquer contre le support arrière 10. La trémie de remplissage 14 est prévue pour l'alimentation de la masse à mouler, et dans la position de départ représen- tée elle est située immédiatement au-dessus d'une conduite débouchant dans l'enceinte de remplissage 13. Le cadre de moulage et sa plaque de raclage 31 sont montés coulissant en dessous du cadre de raclage 15 de la trémie de remplissa- ge 14. La trémie de remplissage 14 et la conduite d'amenée peuvent s'étendre sur toute la largeur de la presse, donc sur plusieurs chambres de remplissage, de manière à pouvoir alimenter éventuellement plusieurs moules disposés côte à côte. La plaque de support 9 est représentée pivotée de 900 de manière que l'on puisse reconnaître deux autres plaques de retenue magnétiques 32 de poinçons, représentées en tiretés et qui sont disposées horizontalement à proximité de la plaque de retenue magnétique 22. La presse qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante: Partant de la position initiale représentée, le poinçon 6 pourvu d'une matrice est avancé du fait de la pression appliquée aux pistons 4 jusqu'à la position limitée par les butées 5 en direction du poinçon 7 pourvu d'une saillie correspondant à la matrice, et ceci jusqu'à une distance correspondant approximativement au double de l'épaisseur des pièces moulées à produire, de manière à obtenir lors de la compression un compactage selon le rapport de 2:1. Ensuite, le cadre de moulage est avancé par le piston 28 et les tiges 16 jusqu'à ce que l'ensemble de remplissage soit disposé au-dessus de l'espace intermédiaire séparant les deux poinçons 6 et 7 de manière que la masse de moulage puisse pénétrer dans le moule. Ensuite, le cadre de moulage 12 est ramené en arrière jusqu'à ce que la bague de pres- sion 23 ferme l'espace intermédiaire séparant les deux poinçons 6 et 7, et ferme ainsi le moule complètement. La pression est alors appliquée au piston 3, éventuellement après un désaérage intermédiaire, par la conduite 29. Grâce au dispositif à soupape 18 et par l'intermédiaire des pistons 4, du fluide de pression provenant du réservoir à fluidel7 peut déjà pénétrer dans l'enceinte à fluide 19 pendant le mouvement d'avancement du piston 3, et ceci pour qu'une quantité de fluide de pression réduite suffise pour la compression. Simultanément à l'application de la pres- sion au piston 3, une pression peut être appliquée par l'intermédiaire de l'ouverture d'amenée centrale débouchant dans chacun des cylindres compresseurs 24 sur les pistons 8 de manière à renforcer la pression. Après compression, le cadre de moulage 12 est ramené en arrière depuis la posi- tion représentée au moyen d'une pression appliquée sur l'autre côté du piston à double effet 28. Dans le même temps, le poinçon 6 est également ramené en arrière par une pression appliquée sur l'autre côté des pistons 8. Les pistons 4 regagnent alors leur position de départ du fait que l'espace situé entre les deux pistons 4 et 8 est fermé. Lors de la course en avant précédente, les pistons 4 aux- quels avait été appliquée la pression avaient entraîné de la même manière les pistons 8 et déterminé ainsi le posi- tionnement. Au cours du mouvement de recul du piston 3, le dispositif à soupape 18 permet au fluide contenu dans l'enceinte à fluide 19 de revenir dans le réservoir à fluide 17. La vue en coupe de l'enceinte de remplissage 13 de la figure 2 montre en hachures comment ladite enceinte de remplissage 13 est fermée en dessous du moule, de manière que la masse de moulage ne puisse pénétrer que dans le moule et ne puisse pas suinter plus profondément. La presse représentée correspond au cas oa il est prévu à l'avant de chacun des pistons 4 un autre piston 8 auquel est reliée la tige 25, et une tige de réglage 26 reliée au piston 4 et guidée au travers de la paroi frontale arrière 27 du cylindre compresseur 24, une butée 5 pouvant être montée et fixée sur la tige 26 pour limiter la course en avant de la plaque de montage 9 en venant s'appliquer contre la paroi frontale 27. Mais on peut prévoir aussi que le positionnement soit effectué sans la butée 5 et d'une manière correspondant à la description faite en premier, et dans ce cas des moyens de réglage de pression non représen- tés sont montés dans les conduites d'amenée reliées aux cylindres compresseurs 24. Tous les mouvements de la presse sont naturellement commandés de manière connue. REVENDICATIONS 1. Presse à réaliser des pièces moulées, en particulier des éléments de céramique, dont le bâti est relié fixement d'une part à un support destiné à un poinçon fixe ainsi qu'à une matrice mobile en direction horizontale et d'autre part à un support pour un poinçon mobile, caractérisée en ce que sur une plaque de montage (9) portant le poinçon mobile (6) agissent, en dehors d'un piston (3) exerçant son action sur son côté arrière pour appliquer la pression lors de la compression, uniquement deux cylindres compresseurs (24) munis de pistons (4) par l'intermédiaire de tiges de pistons (25) reliées fixement au côté arrière de la plaque de montage (9) en vue du mouvement d'avancement et de recul de ladite plaque de montage (9), et du fait que ces cylin- dres compresseurs (24) comprennent également des moyens de positionnement du poinçon (6). 2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des pistons (8) montés à l'avant des pistons (4) et auxquels sont reliées les tiges de piston (25), et des tiges de guidage (26) traversant la paroi frontale arrière (27) des cylindres compresseurs (24) et reliées aux pistons (4), sur lesquelles peuvent être mon- tées et fixées des butées (5) qui limitent la course en avant de la plaque de montage (9) en venant s'appliquer contre la paroi frontale (27). 3. Presse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une pression additionnelle peut être appliquée à la plaque de montage (9) au moyen des seconds pistons (8) contenus dans les cylindres compresseurs (24), par l'inter- médiaire des tiges de piston (25) reliées à leur partie externe à la plaque de montage. 4. Presse selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce qu'elle comprend une chambre de remplissage (13) constituée sous forme d'une enceinte annulaire-dispo- sée autour du poinçon (7) du cadre de moulage (12), ou éventuellement de plusieurs poinçons (7) montés côte à côte. 5. Presse selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'enceinte annulaire de la chambre de remplissage (13) 24641 36 est fermée à sa partie inférieure. 6. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à , caractérisée en ce qu'elle comprend une trémie de remplis- sage (14) fixée sur le bâti (1) de la presse et sous laquelle peut coulisser le cadre de moulage (12) contre un cadre de raclage (15). 7. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un piston (28) à double effet destiné à la course vers l'avant et vers l'arrière du cadre de moulage (12). 8. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des butées (30) montées sur les tiges de guidage (16) du cadre de moulage (12). 9. Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des fixations élec- tromagnétiques permanentes pour les poinçons (6, 7) sur les plaques de montage (9).