Brevet FR2477461A1 — publié le 19810911

L'invention se rapporte aux presses horizontales destinées au façonnage d'objetsen céramique tels que des assiettes, des plats, etc. Une telle presse comporte un poinçon et une matrice qui, préalablement écartés l'un de l'autre, forment entre eux un espace de pressage qui est rempli de la matière à presser avant que le poinçon s' enfonce dans la matrice pour presser en forme cette matière. Pour obtenir une pression à peu près identique quelle que soit la courbure de la pièce par rapport au déplacement du poinçon, les outils sont habituellement garnis d'une forme adéquate en caoutchouc ou en élastomère (presse semi-iSobgre )* Dans le cas de pièces creuses (assiettes, plats, etc), le fond de la pièce est souvent mince alors que la partie incurvée et les bords sont plus épais (cette forme répondant à des soucis de résistance et d'esthétique;Les dispositifs de pressage connus présentent alors l'incon vénient suivant : lors du remplissage, la matière est mal répartie, car un volume important de matière est emmagasiné au centre, c'est-à-dire à l'emplacement du fond, et un trop faible volume occupe les bords, si bien que, lors du pressage, malgré la forme en caoutchouc des outils, la matière se déplace difficilement et l'on obtient par suite une faible densité de matière sur le fond et une forte densité de matière sur les bords. Les objets réalisés présentent alors une structure hétéroene , d'où une fragilité anormale, car seuls les parties de faible épaisseur ont subi un tassement correct, tandis que le tassement dans la région du fond est resté insuffisant. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient par amélioration de la répartition de la matière à presser lors du remplissage, de manière que les volumes adéquats de matière soient reçus dans les diverssrégions des objets à façonner et qu'une bonne homogénéité soit obtenue dans la densité de matière après le pressage. Ce but est atteint selon l'invention par le fait que la surface utile de la -Matrice est déformable et que, lors du remplissage de l'espace de pressage, chaque région de la surface de la matrice qui correspond à une partie plate, perpendiculaire à la direction de pressage, de l'objet à façonner est-déformée par écartement en direction du poinçon à partir de sa position normale de pressage - de sorte que le volume de l'espace de pressage y est localement réduit -, puis reprend sa position normale en cours de pressage. ASnsi,grâce au volume et à la forme variables de l'espace de pressage, la quantité de matière est répartie au remplissage en fonction des besoins dans les différent.eSparbies de l'espace de pressage, et cela suivant la forme du produit fini, de sorte qu'on obtient une densité uniforme de matière après pressage. Dans une forme d'exécution avantageuse, la matrice est constituée par un corps rigide tapissé d'une membrane déformable et la déformation des régions voulues de la surface de la matrice s'effectue par poussée exercée sur les régions correspondantes de ladite membrane et décollement de celles-ci par rapport audit corps rigide. De préférence, la membrane subit sa déformation momentanée sous l'action d'un vérin hydraulique ou pneumatique dont le piston actionne au moins un plateau interposé entre le corps de la matrice et la membrane. I1 convient alors que, lorsque le poinçon s'enfonce dans la matrice, la poussée correspondante fasse reculerle plateau et le piston du vérin jusqu'à ce que la membrane ait repris sa configuration normale correspondant à la forme désirée pour l'objet à façonner. Après pressage, puis ouverture de la presse, la membrane est avantageusement de nouveau sollicitée pour se déformer en direction du poinçon afin d'effectuer l'éjection de l'objet façonné hors de la matrice. Lorsque les objets à façonner sont des pièces creuses telles que des assiettes ou des objets de forme analogue, la région déformable de la matrice est sa région centrale qui correspond au fond des objets. Dans ce cas, un faible espace est réservé au fond et un espace relativement plus important est conservé sur les bords dans le volume de pressage en configuration de remplissage. D'une manière plus générale, la forme et l'amplitude de déformation de la surface de la matrice et plus particulièrement la forme d'ensemble et la course de sortie de la membrane déformable seront définies en fonction de la forme désirée pour le produit fini. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut autre mise en pratique. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement, en coupe axiale partielle, une presse selon l'invention, respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture. On voit sur les figures une presse conçue pour le façonnage d'objets en céramique (des assiettes dans le prévent exemple), comprenant un poinçon 5 et une matrice 6 fixe,de forme extérieure cylindrique ; les deux outils sont contenus dans un manchon mobile 7. La forme de l'objet à façonner 8 (de révolution autour de l'axe horizontal 9 de la presse) est définie par une garniture mâle 5a portée par le poinçon 5 et une garniture femelle 6a portée par la matrice 6. Les garnitures, en élastomère, sont déformables, en particulier la garniture femelle 6a qui est constituée par une membrane montée sur le corps rigide 6b de la matrice 6. Cette membrane offre une épaisseur relativement faible pour pouvoir être déformée dans sa région centrale.A cet effet, entre la membrane 6a et le corps rigide 6b est intérposé plateau circulaire 10 fixé à l'extrémité de la tige ll d'un vérin 12 hydraulique ou pneumatique dont le piston 13 peut se déplacer dans une cavité creusée dans le corps 6b et fermée à l'arrière par une cloison 29. Le vérin 12 et le plateau 10 sont coaxiaux à l'axe 9. Les chambres antérieure 14 et postérieure 15 du vérin 12, qui est ici un vérin à double effet, sont reliées par des canalisations respectives 16 et 17 à un circuit d'alimentation en fluide souE pression. La presse selon l'invention fonctionne de la manière suivante : initialement en position d'ouverture (figure 1), elle fait apparattre un espace de pressage 18 entre le poinçon 5 et la matrice 6. Cet espace présenterait de soi-mEme un trop grand volume (défini par l'intervalle 19) dans sa partie centrale correspondant à la partie centrale de l'objet, plate et perpendiculaire à l'axe 9 à la différence du bord oblique de celui-ci.Pour remédier à cela, on alimente la chambre postérieure 15 du vérin dont le piston fait sortir la tige 11, laquelle déplace vers le poinçon 5 le plateau 10, donc la partie centrale de la membrane 6a , jusqu'à réaliser un volume central réduit défini par l'intervalle 20 - plus petit que l'intervalle 19 lorsque le piston 13 vient en butée contre un épaulement 21 limitant rigoureusement la course de sortie de la tige 11. On effectue alors le remplissage de l'espace 18 grâce à un orifice 22 du manchon 7, lequel est ensuite déplacé pour que l'espace 18 soit complétement fermé. Pour effectuer le pressage, on fait s'avancer le poinçon 5 vers la matrice 6, de sorte que la matière est comprimé entre ces deux outils (figure 2). Durant cette opération, la canalisation 17 reste sous pression ; mais cette pression est maintenue suffisamment faible pour ne pas s opposer au recul, sous l'action du poinçon 5, du piston de vérin 12 qui, en fin de course, vient buter contre le fond 22 de la chambre postérieure 15, tandis que le plateau 10 se trouve repoussé par la membrane 6a à l'intérieur d'un'logement 23 prévu dans le corps 6b de la matrice et que la membrane sa reprend,en appui rigide par toute sa surface arrfre > sa position normale où sa race,avanteq çoqtact avec la matière correspond rigoureu la forte désirée pour sement à/l'objet 8. Toutefois, la canalisation 16 est mise sous pression et la canalisation 17 décharg8-pour retenir le piston 13 et le plateau 10 en position reculée lors de l'ouverture de la presse après pressage jusqu a ce que l'on désire effectuer l'éjection de l'objet 8 en commandant un déplacement du plateau 10 vers l'avant graoce du vérin 12. Dans la forme d'exécution représentée, le corps 6b de la matrice 6 est constitué par une partie centrale 24, au centre de laquelle est aménagé le vérin 12, et une partie annulaire 25 entourant la partie 24. La membrane Q possède postérieurement une saillie circulaire 26 qui s'emporte par une rainure en contre-dépouille sur une couronne métallique 27 à section en queue d'aronde, liée à la partie annulaire 25 du corps rigide 6b . Des vis 28 assurent un ferme assemblage des éléments 24, 25 et 27 Des évents 30 relient à l'atmosphère extérieure l'espace compris éntre la membrane 6a et le corps rigide 6b , de manière que celle-ci puisse se déformer librement, en particulier dans sa région centrale. En cas de besoin, la membrane 6a peut être solidarisée au plateau 10 dans la partie correspondante de celle-ci. On notera qu'il est facile de doter des presses sxistantg des perfectionnements faisant l'objet de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Presse horizontale destinée au façonnage à'objets en céramique et comportant un poinçon et une matrice qui, préalablement écartés l'un de l'autre, forment entre eux un espace de pressage qui est rempli de la matière à presser avant que le poinçon s'enfonce dans la matrice pour presser en forme cette matière, caractérisée par le fait que la surface utile de la matrice est déformable et que, lors du remplissage de l'espace de pressage, chaque région de la surface de la matrice qui correspond à une partie plate, perpendiculaire à la direction de pressage, de 1tojet à façonner est déformée par écartement en direction du poinçon à partir de sa position normale de pressage - de sorte que le volume de l'espace de pressage y est localement réduit -, puis reprend sa position normale en cours de pressage. 2.- Presse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la matrice est constituée par un corps rigide tapissé d'une membrane déformable et que la déformation des régions voulues de la surface de la matrice s'effectue par poussée exercée sur les régions correspondantes de ladite membrane et décollement de celles-ci par rapport audit corps rigide. 3. - Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la membrane subit sa déformation momentanée sous l'action d'un vérin dont le piston actionne au moins un plateau interposé entre le corps de la matrice et la membrane. 4.- Presse selon la revendication 3, caractérisée par le fait que, lorsque le poinçon s'enfonce dans la matrice, la poussée correspondante fait reculer le plateau et le piston du vérin jusqu'à ce que la membrane ait repris sa configuration normale correspondant à la forme désirée pour l'objet à façonner. 5. - Presse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que le vérin est un vérin hydrauliaue. 6.- Presse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que le vérin est un vérin pneumatique. 7.- Presse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la membrane,après pressage et ouverture de la presse,est de nouveau sollicitée pour se déformer ep direction du poinçon afin d'effectuer l'éjection de l'objet façonné hors de la matrice. 8.- Presse selon l'une quelconque ses revendications l:à'7, caractérisée par le fait que les objets à façonner sont des pièces creuses et que la région déformable de la matrice est sa région centrale.