Brevet FR2517295A1 — publié le 19830603

251/2 5 4 l. Procédé et installation pour la cuisson de matières céramiques à________________________________________________________ On connait des procédés de fabrication d'articles de céramique en série, comprenant une opération de cuisson destinée à complètement éliminer l'eau retenue dans les composants argileux utilisés pour les convertir en les composés anhydres correspondants Les fours de cuisson utilisés, pour des raisons d'économies d'énergie, en par- ticulier eu égard à leur consommation lors de leur mise en route, fonctionnent le plus souvent en continu dans les installatiions de production de matières céramiques. Au contraire, les opérations effectuées en amont et/ou en aval du four, telles que la mise en forme et la préparation des formes brutes pour la cuisson, ou l'évacuation des articles de série après leur cuisson, leur stockage et leur emballage, sont des opérations qui ne sont effectuées que pendant les horaires de travail, et donc de façon intermit- tente. C'est pourquoi, dans les installations de production d'articles en céramique on a proposé et utilisé des systèmes de stockage temporaire, qui permettent l'accu- mulation des formes brutes obtenues au cours de l'étape de mise en forme et leur acheminement en continu vers les fours ou, inversement, la continuité du déchargement des articles à partir des fours de cuisson et leur stockage, même lors des périodes d'inactivité des installations en amont et en aval, périodes qui dépendent des interruptions de fonctionnement, volontaires ou non, desdites installa- tions. Pour ce qui concerne particulièrement les arti- cles en céramique en plaques, qui seront commodément appe- lées par la suite carreaux, de tels systèmes de stockage peuvent comprendre des chariots de conception particu- lière, tels que ceux décrits dans d'autres demandes de brevets du même déposant. -2- Lors du traitement de cuisson dans un four, les formes brutes des carreaux, qui sont amenés dans leur état non cuit (moulés, extrudés, etc) sont transportées à travers le four en groupes plus ou moins nombreux sur des "plateaux" ou plaques de transport prévus à cet effet dont le rôle est de conserver aux formes brutes leur conformation en empêchant leur déformation. Dans les cas envisagés ci-dessus d'interruptions des installations situées en amont et en aval des fours, lesdites plaques de transport, ainsi que les carreaux qu'elles transportent, sont déchargées sur les chariots de stockage temporaire mentionnés, o elles sont laissées pen- dant toute la durée de l'interruption, de sorte qu'elles sont retirées du cycle actif du processus. Ainsi la continuité du cycle de traitement dans le four pendant de telles périodes nécessite qu'une grande quantité de plaques de transport soit disponible pour l'alimentation en continu de nouveaux chargements de carreaux à traiter vers le four, cette disponibilité devant tenir compte de la prolongation éventuelle de l'inac- tivité de certaines parties de l'installation Bien entendu, une telle disponibilité importante en plaques de transport entraîne des investissements coûteux. En conséquence, les besoins en chariots pour le stockage temporaire des formes brutes augmentent également, la capacité de ceux-ci étant complètement saturée par l'accumulation des plaques de transport pendant lesdites interruptions Cet accroissement des beosins en chariots de stockage provoque un accroissement supplémentaire des coûts d'investissements. Un autre inconvénient de l'emploi, pendant lesdites interruptions, d'un grand nombre de plaques de transport est l'augmentation de la consommation d'énergie dûe à leur chauffage pendant le traitement de cuisson dans le four. Un premier objet de l'invention est de proposer _ 3 _ un procédé et une installation pour la cuisson de matières céramiques, en particulier de carreaux de céramique, qui permettent une mise en oeuvre du cycle de traitement de façon continue quelle que soit la durée des périodes d'interruption du processus en amont en ou en aval du poste de traitement de cuisson, et qui diminue sensiblement les besoins en plaques de transport. Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé et une installation pour la cuisson de matières céramiques qui permettent de réaliser de substantielles économies d'énergie lors du déroulement du cycle de trai- tement. Un objet encore de l'invention est de proposer une installation pour la cuisson de matières céramiques qui puisse également absorber certains déséquilibres dans le foncitonnement du dispositif, dus aux possibilités d'interruption accidentelle. Un objet non négligeable de l'invention est de proposer une installation pour la cuisson de matières cé- ramiques impliquant des coûts d'investissement moindres, non seulement en raison d'un moindre besoin en plaques de transport, mais également en chariots de stocakge tem- poraire. A cet effet un premier aspect de l'invention porte sur un procédé pour la cuisson d'articles en céramique de série, caractérisé par le fait qu'on amène vers un four des formes brutes à traiter sur des plaques de transport, lesdites plaques de transport étant agencées pour être acheminées en continu le long d'un trajet en circuit fermé, on fait passer lesdites plaques de transport, transportant des articles cuits, à travers-au moins un poste de déchar- gement automatique des articles, on décharge lesdits ar- ticles, on amène lesdites plaques de transport(\vers au moins un poste de chargement automatique pour y charger des formes brutes à traiter, et l'on fait passer à nouveau lesdites plaques de transport à travers ledit four. -4- Un autre aspect ct l'invention porte sur une installation pour la cuisson de matières céramiques, compre- nant un-four de traitement, lesdites matières céramiques étant transportées et véhiculées sur une pluralité de plaques de transport, caractérisée par le fait qu'elle (_J comprend un appareil agencé pour déplacer en continu les- dites plaques de transport le long d'un trajet en circuit fermé traversant également ledit four, et des moyens, le long du trajet en circuit fermé, pour charger et déchar- ger les plaques de transport des matières céramiques. L'invention est mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation pré- féré mais non limitatif dans lequel on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels la figure l est une vue schématique de dessus de l'ins- tallation selon l'invention, la figure 2 est une vue en élévation latérale représen- tant schématiquement l'installation de la figure 1, obser- veeà partir du côté des moyens de chargement et de déchar- gement, la figure 3 représente les moyens de chargement des pla- ques de transport selon l'invention, observés transversa- lement à la direction du déplacement des plaques, la figure 4 est une vue de dessus des moyens de trans- fert entre les diverses parties du convoyeur selon l'in- vention, la figure 5 est une vue en élévation latérale représentant schématiquement les moyens de la figure 4 pendant leur mouvement de ramassage des plaques de transport, la figure 6 est une vue de dessus illustrant le mouvement rotatif des moyens de transfert des figures 4 et 5, et les figures 7 et 8 illustrent schématiquement le mou- vement des moyens de transfert pour déposer les plaques de transport sur une partie adjacente du convoyeur. En référence aux dessins,la référence numérique l désigne un four de cuisson auquel le procédé de l'invention -5- peut être appliqué, et qui peut être incorporé à une installation selon l'invention Bien qu'elle puisse être appliquée à tout type de four conventionnel couramment utilisé, l'invention s'applique de façon préférée à ur, folur à simple cuisson, à un ou plusieurs canaux, dans lequel sont prévues une pluralité de chambres ou de canaux de cuisson, qui peuvent être disposés côte à côte ou superposés, à travers lesquels des convoyeurs à rouleaux amènent des articles de fabrication en céramique, appelés par la suite carraux, à des fins d'illustration. L'installation de l'invention comprend tout d'abord un appareil destiné à déplacer en permanence des plaques de transport le long d'un circuit fermé à travers le four 1, et l'alimente et évacue successivement tous les canaux d'un four multicanaux, selon un programme prédéterminé ou par commande comme on le verra plus loin. L'appareil destiné à déplacer les plaques le long du circuit fermé comprend un convoyeur T reliant, le long d'un trajet extérieur au four, la sortie de four 2 à l'entrée du four 3, via un certain nombre de postes de traitement, comme on le verra plus en détail ultérieu- rement. Le convoyeur T, bien qu'il puisse être du type convoyeur à bande ou convoyeur à rouleaux, comprend de façon préférée, selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, des paires de courroies latéralement espacées, de telles paires de courroies étant entraînées et supportées de façon appropriée par des poulies montées dans le bâti de l'appareil Les plaques de transport sont supportées par les paires de courroies respectives de façon à ce que leurs parties latérales dépassent des deux courroies. L'appareil destiné à déplacer les plaques de transport comprend, selon l'invention, entre différents tronçons du convoyeur présentant qntre eux un angle ou un changement de niveaudes moyens 4 de transfert des plaques de transport entre lesdits tronçons différents. -6- De tels moyens de transfert, représentés schématiquement aux figures 4 à 8, comprennent une fourche 5 montée rotative autour d'une charnière verticale 6 Le mouvement de rotation est assuré par des moyens d'entraînement 7. La fourche 5 est solidaire d'un manchon 8 coopérant avec un montant 9 du bâti du dispositif Des moyens d'entraînement (non représentés) déplacent le manchon 8 le long du montant 9, pour impartir à la fourche 5 un mouvement de translation verticale. La dimension transversale ou écartement de la fourche 5 est prévu de façon à permettre la coopéra- tion de la fourche avec la paire de courroies de covo- yage des tronçons entre lesquels le transfert a lieu, la fourche pouvant se déplacer en translation vers le haut ou vers le bas, à travers les espaces entre les paires de courroies ou à l'extérieur de celles-ci, pour coopérer avec lesdites parties des plaques de transport qui dépassent à l'extérieur des courroies. En référence aux figures 5 à 8 en particulier, la succession de déplacements illustrée comprend le dépla- cement vers le haut de la fourche 5, qui coopère avec les parties latérales débordantes des plaques de transport arrivant sur le tronçon P du convoyeur et ramasse celles-ci en les soulevant au dessus du plan du convoyeur Puis la fourche tourne de 900 pour devenir parallèle au tronçon suivant R du convoyeur, et est ensuite déplacée vers le bas Pendant le déplacement vers le bas de la fourche 5, les plaques de transport sontrécupérées et retenues par la partie d'extrémité-du tronçon R du convoyeur passant entre les bras de la fourche, ce qui permet leur déplacement le long du trajet préétabli. De façon avantageuse, la partie d'extrémité d'au moins l'un des tronçons entre lesquels les moyens de transfert 4 opèrent, dans la forme de réalisation repré- sentée ici, la partie d'extrémité du tronçon R, est conçue sous la forme d'une partie d'extrémité mobile 10 -7 - qui est agencée pour se déplacer verticalement, afin d'obtenir une coopération plus souple avec la fourche 5. Des moyens d'entraînement classiques (non représentés) sont prévus pour contrôler les déplacements dudit bras mobile, par exemple en agissant sur un manchon solidaire du bras 10 et guidé le long d'un montant identi- que à celui décrit pour le déplacement en translation de la fourche 5, pour permettre les déplacements relatifs entre la fourche et le bras mobile et ramener ledit bras dans sa position alignée avec la partie restante du tronçon R. Dans la forme de réalisation de l'installation selon l'in- vention représentée sur les figures 1 et 2, deux de ces moyens de trans- ferts sont représentés respectivement entre les tronçons P et R et entre les tronçons R et S du convoyeur Il est clair qu'il peut y avoir plusieurs endroits auxquels la présence de tels moyens de trans- fert est nécessaire, en fonction de chaque trajet spécifique qu'un convoyeur selon l'invention doit pouvoir suivre. En particulier, les moyens de transfert 4 décrits ci-dessus sont également utilisés à l'entrée 3 et à la sortie 2 du four multicanaux 1 (mais non repré- sentés sur les dessins), agencés pour permettre le char- gement et le déchargement des plaques de transport suppor- tant les carreaux à partir des divers niveaux superposés du four. Le long du trajet du circuit fermé des plaques de transport, et en particulier sur le tronçon R du convoyeur, sont prévus des moyens Il de chargement des carreaux à traiter sur les plaques de'transport, et des moyens 12 pour respectivement décharger les carreaux cuits des plaques de transport De façon avantageuse, on peut faire appel à plusieurs de ces moyens de chargement et de déchargement respectifs, fonctionnant de façon alternée ou en secours lors d'interruptions dues à des incidents de fonctionnement ou lors de la maintenance, etc Dans ce cas, comme le montrent les figures, on peut insérer les moyens de chargement auxiliaires il' et les -8- moyens de déchargement auxiliaires 12 ' dans le circuit fermé de plaques de transport en les disposant sur des tronçons de dérivation U du convoyeur Les moyens de chargement 11, par exemple, sont décrits de façon plus détaillée en référence à la figure 3 Comme le montre cette figure, les carreaux à traiter 13, arrivant sur un dispositif convoyeur d'alimentation E comprenant également une paire de courroies, sont mis en place au poste de chargement au dessus d'un élément support 14 qui peut être déplacé-vers le haut et vers le bas par des moyens appropriés, comme par exemple une came (non représentée). Lorsqu'il est déplacé vers le haut, l'élément support 14 soulève le carreau au niveau de la surface supérieure des plaques de chargement 15 amenées sur le convoyeur T jusqu'au poste de chargement 11 Une crémail- lère 16, entraînée par exemple par une chaîne, elle-même entraînée par une roue dentée couplée à un moteur, est prévue pour déplacer les carreaux à traiter soutenus par l'élément support 14 pour les transférer sur les plaques 15. Bien entendu les déplacements du convoyeur T au niveau du poste de chargement 11, du convoyeur E, de l'élément support 14 et de la crémaillère 16 sont conve- nablement synchronisés, par exemple grace à un contrôle par cellule photoélectrique, pour assurer l'enchaînement décrit dans un ordre approprié. Le poste de déchargement comprend des moyens de déchargement 12 et est conç) exactement de la même façon que les moyens de chargement 11 décrits ci-dessus, excepté le fait que la crémaillère est disposée en un emplacement symétrique de celui des moyens de chargement 11, de façon à assurer pendant sa course active, le transfert des carreaux cuits des plaques de transport 15 vers un élément support identique 14 associé à un convoyeur à courroies F destiné à acheminer les carreaux 17295 -9- cuits vers des postes de stockage prévus à cet effet De façon avantageuse, l'appareil destiné à déplacer les plaques de transport 15 selon l'invention comprend, sur le trajet du circuit fermé des plaques de transport, un poste de stocakge tampon capable d'absorber les déséquilibres dus aux interruptions accidentelles de l'appareil et d'assurer la continuité de l'alimentation des plaques de transport chargées de carreaux à traiter vers le four de traitement. De façon avantageuse, le dispositif de stocakge tampon 17 comprend une chambre en tunnel 19 dans laquelle est disposé un convoyeur auxiliaire à chaîne sans fin 18 reliée à une pluralité de conteneu-s comportant chacun rlusieurs étaaères destinées à recevoir un nombre substantiel de plaques de transport chargées de leurs carreaux à traiter En cas de pannes ou d'interruptions sur le convoyeur T, cette unité de stockage est mise en service et, par le dépla- cement du convoyeur à chaîne 18, peut assurer la conti- nuité de l'alimentation en plaques de transport et en carreaux à traiter à partir de la sortie de la chambre en tunnel 19 vers le tronçon en fonctionnement du convoyeur T ou alors vers un tronçon de dérivation du convoyeur (non représenté) pour les acheminer vers le four 1 Selon le dimensionnement de l'unité de stockage et selon sa capacité, celle-ci sera capable de faire face à des durées d'interruption plus ou moins longues du convoyeur principal T. De façon avantageuse, la chambre en tunnel 19 de l'unité de stockage 17 est reliée par une toyauterie 20, au four 1, de façon à acheminer les gaz d'échappement chauds à partir du four 1 vers l'unité de stocakge 17. Ainsi la chambre en tunnel 19 de l'unité de stockage 17 tient lieu également de dispositif de séchage destiné à préchauffer et à sécher les carreaux à traiter avant leur introduction dans le four 1 Pour une description - plus détaillée d'une forme de réalisation possible de l'unité de stockage et de séchage 17 utilisable dans le présent dispositif, on peut se référer au brevet italien No 951 790. Bien entendu, comme indiqué ci-dessus, on peut prévoir, sur le trajet en circuit fermé des plaques de transport selon l'invention, plusieurs unités de stockage. On voit clairement à partir de la description ci-dessus comment le procédé, la conception et le fonction- nement de l'installation de l'invention sont mis en oeuvre, et quels en sont les avantages Ainsi grâce au recyclage continu des plaques de transport une quantité tout à fait moindre de celles-ci est nécessaire, en particulier lorsque l'installation fonctionne aux moments de la journée o les appareils de préparation situés en amont du four de cuisson et les unités de stockage situées en aval de celui-ci ne sont pas en service ainsi qu'une quantité tout à fait moindre de supports de stockage, dans la mesure o ce sont les carreaux qui sont stockés et non plus les plaques de transport. D'autre part, le recyclage continu des plaques de transport, à l'inverse des installations antérieures o elles étaient immobilisées pour le stockage pendant les- dites interruptions, empêche celles-ci d'être complètement refroidies jusqu'à la température ambiante, ce qui permet des économies d'énergie pour leurs cycles de chauffage succes- sifs lors de leur passage à travers le four de cuisson 1. Il est à noter que la description ci-dessus concerne un mode de réalisation préféré du procédé et de l'installation selon l'invention, et que toutes les variantes possibles envisageables par l'homme de l'art, sont incluses dans le cadre de l'invention. A titre d'exemple, les moyens de transfert des plaques de transport peuvent comprendre, au lieu de la fourche décrite, une partie de convoyeur en courbe ayant le rayon de courbure appro- prié et agencé pour provoquer un déplacement en translation verti- cale, afin de relier entre eux les divers tronçons du convoyeur entre lesquels le transfert est à réaliser. 11 - REVENDICATIONS 1 Procédé pour la cuisson d'articles en céramique de série, caractérisé par le fait qu'on amène vers un four des formes brutes à traiter sur des plaques de transport, lesdites plaques de transport étant agencées pour être acheminées en continu le long d'un-trajet en circuit fermé, on fait passer lesdites plaques de transport, transportant des articles cuits, à travers au moins un poste de déchar- gement automatique des articles, on décharge lesdits ar- ticles, on amène lesdites plaques de transport vers au moins un poste de chargement automatique pour y charger des formes brutes à traiter, et l'on fait passer à nouveau lesdites plaques de transport à travers ledit four. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer les plaques de transport, sur leur trajet en circuit fermé, à travers un poste de stockage tampon agencé pour amener en continu lesdites plaques de transport, transportant des formes brutes à traiter, vers ledit four dans le cas d'interruptions dans ledit circuit. 3 Installation pour la cuisson de matières céra- miques, comprenant un four de traitement ( 1), lesdites matières céramiques étant transportées et véhiculées sur une pluralité de plaques de transport, caractérisée par le faitqu'elle comprend un appareil agencé pour déplacer en continu lesdites plaques de transport le long d'un trajet en circuit fermé traversant également ledit four, et des moyens, le long du trajet en circuit fermé, pour charger et décharger les plaques de transport des matières céramiques. 4 Installation selon la revendication 3, carac- térisée en ce que l'appareil agencé pour déplacer lesdites plaques de transport comprend un convoyeur (T) comportant sur au moins une partie de sa longueur, des paires de courroies de convoyage latéralement espacées l'une de l'autre. Installation selon la revendication 4, 5 - 12 caractérisé en ce que l'appareil agencé pour déplacer les plaques de transport comprend en outre des moyens de transport. 6 Installation selon la revendication 5, carac- térisé en ce que les tronçons (PRS) du convoyeur disposés dans des directions ou à des niveaux différents l'un de l'autre comprennent lesdites paires de courroies de convoya- ge latéralement espacées, ledit élément en fourche étant agencé pour s'intercaler avec lesdites paires de courroies lors de ses déplacements alternés en translation 7 Dispositif selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert coupren- nent également, sur au moins l'un desdits tronçons du convoyeur, un bras d'extrémité déplaçable ( 10) agencé pour coopérer avec ladite fourche ( 5) par un déplacement en translation par rapport à celle-ci. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de chargement ( 11) et le déchargement ( 12) desdites matières céramiques comprennent chacun un appareil de convoyage partir de l'élément support vers lesdites plaques de transpçort. 9 Installation selon la revendication 8, carac- térisée en ce que ledit appareil de convoyage comprend une paire de courroies de convoyage latéralement espacées 13 - l'une de l'autre, et dans lequel ledit élément support est déplaçable verticalement sous l'action d'une came, dans l'espace séparant ladite paire de courroies, pour soulever les articles desdites courroies lors de son déplacement vers le haut, et déposer lesdits articles sur lesdites courroies lors de son déplacement vers le bas. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, le long dudit circuit fermé, une unité de stockage tampon ( 17) agencée pour acheminer en continu vers ledit four lesdites plaques de transport, transportant lesdits articles en céramique, en cas d'interruption le long dudit convoyeur. il Installation selon la revendication 10, carac- térisée en ce que l'unité de stocakge tampon ( 17) comprend une chambre en tunnel ( 19) à l'intérieur de laquelle est prévu un convoyeur auxiliaire sans fin ( 18) supportant une pluralite de conteneurs agencés pour recevoir une certaine quantité des plaques de transport, transportant des articles en céramique, et pour les acheminer vers la sortie de ladite chambre en tunnel afin de les amener vers ledit four. 12 Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, le long dudit circuit fermé, entre lesdits moyens de chargement et ledit four, une unité de séchage agencée pour préchauffer et sécher les formes brutes des articles à traiter, ladite unité de séchage étant balayée par les gaz d'échappement dudit four amenés par une tuyauterie de liaison ( 20). 13 Ins-tallation selon la revendication 12, caractérisée en ce que ladite unité de stockage et ladite unité de séchage sont une seule et même unité.