Brevet FR2541769A1 — publié le 19840831

i 2541769 La présente invention concerne un procédé pour la mesure d'une ou plusieurs propriétés d'une matière à mouler, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et leur utilisation. Les procédés connus pour la mesure des propriétés d'une matière à mouler, et en particulier les procédés normalisés de production des éprouvettes nécessaires pour la mesure, ne satisfont pas aux exigences de l'influence de la mesure sur la composition de la matière à mouler, nécessaire pour la production en série de pièces moulées de précision. L'invention a pour objet un procédé du type précité, qui permet une mesure précise des propriétés de la matière à mouler en vue d'exécuter,-à l'aide des valeurs mesurées, une régulation automa- tique de la préparation de la matière mouler pour obtenir une qua- lité constante de cette dernière. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les propriétés sont mesurées sur une éprouvette de matière à mouler, qui est comprimée par un moyen approprié dans une cavité de géométrie déterminée, à une énergie de compression donnée par unité de volume comprimée finale correspondant à une force de compression donnée, mesurée sur la surface opposée au moyen de compression, la matière à mouler occupant un volume déterminé avant la compression. La production d'une éprouvette à partir d'une quantité donnée de matière à mouler, dans une cavité de géométrie et de volume déter- minés, par compression à une énergie donnée par unité de volume comprimé final correspondant à une force de compression donnée, mesurée sur la surface opposée au moyen de compression, garantit que toutes les éprouvettes sont produites avec un même facteur de compression, indépendamment de l'humidité de la matière à mouler, bien que le volume final varie en fonction de la teneur en humidité de la matière à mouler. Le même facteur de compression de toutes les éprouvettes garan- tit, avec tous les procédés de mesure sur éprouvettes, des résultats plus précis que dans l'art antérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, -a compressi- bilité est mesurée à l'aide de la diminution de volume pendant 2 2541769 l'opération de compression et pour une force donnée, exercée par le moyen de compression La mesure de la compressibilité pendant ou à la fin de l'opération de compression permet de déterminer l'e degré d'humidification de la matière à mouler. Selon une autre caractéristique de l'invention, la force de compression est en outre mesurée sur la surface en contact avec le moyen de compression; et un signal de mesure est produit à l'aide des deux forces de compression mesurées La mesure de la force de compres- sion s'exerçant sur la surface supérieure de l'éprouvette permet le dépouillement des deux forces de compression mesurées, par formation de leur différence ou de leur quotient par exemple. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'éprouvette est sollicitée en compression, cisaillement ou traction partiellement ou entièrement à l'extérieur de la cavité; et la force nécessaire à la rupture de-l'éprouvette est mesurée avec ou sans la déformation cor- respondante Les procédés de mesure ci-dessus, et en particulier la mesure de la résistance au cisaillement exprimant la teneur en argile liante, permet de déterminer la quantité nécessaire d'argile liante et d'additions. Selon une autre caractéristique de l'invention, le remplissage de la cavité est effectué automatiquement par des moyens doseurs; la température est mesurée automatiquement pendant le remplissage; et la mise en oeuvre du procédé de mesure, le retrait de l'éprouvette de matière moulée hors de la cavité et son nettoyage se font automa- -25 tiquement Un procédé de mesure automatique est ainsi obtenu. Selon une autre caractéristique de l'invention, les valeurs mesu- rées sont automatiquement enregistrées et/ou converties en signaux de commande ou de régulation Selon une autre caractéristique de l'invention, les signaux commandent ou règlent automatiquement le dosage des constituants du mélange nécessaires pour la préparation de la matière à mouler La régulation automatique de la préparation de la matière à mouler est ainsi obtenue - Selon une autre caractéristique de l'invention, les signaux servent à lacorrection des signaux de commande délivrés par d'autres dispositifs de mesure dans la zone de préparation de la matière à 3 2541769 mouler Les signaux de mesure sont ainsi utilisables pour la-correc- tion de signaux de commande de la préparation de la matière à mouler, délivrés par d'autres dispositifs de mesure, tels qu'un contrôleur de moulabilité. Selon une autre caractéristique de l'invention, les signaux servent à l'enregistrement de la quantité de constituant dosé du mélange Les signaux de mesure permettent ainsi de déterminer la consommation en constituants dosés du mélange, ce qui facilite la gestion des stocks et la détermination des coûts. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé Selon une autre caractéristique, une cavité pour la production d'une éprouvette en matière moulée comporte un fond muni d'un dispositif dynamométrique; et un moyen de compression, muni d'un dispositif de mesure de déplacement et d'un poinçon de compression, est disposé du c 8 té opposé au fond O Un tel-dispositif garantit la production facile d'éprouvettes de matière moulée, pré- sentant toutes un même facteur de compression, ledit dispositif étant caractérisé par sa constitution simple et sa sécurité de fonctionne- ment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure unique représente le schéma d'un dispositif pour la produc- tion d'une éprouvette par le procédé selon l'invention. Le dispositif comporte, pour la production de l'éprouvette de matière à mouler 1, une cavité 2 constituée par un cylindre 3 muni d'un fond 4 Le poinçon 5 d'un moyen de compression 6 de préférence un vérin hydraulique ou pneumatique pénètre dans la cavité 2 du cylindre 3 Le fond 4 contient un dispositif dynamométrique 7, déli- vrant des signaux électriques ou hydrauliques, et un dispositif de mesure de déplacement 8 interagit avec' le moyen de compression 6. Le poinçon de compression 5 ' étant sorti, de la matière à mouler est versée dans la cavité 2, à partir d'une installation de prépara- tion et dans le sens de la flèche 9, de façon à toujoiurs obtenir, après raclage, un même volume atteignant le bord supérieur 10 du 4 2541769 cylindre 3. L'introduction du poinçon 5 par le vérin 6 comprime la matière à mouler jusqu'à ce que la surface Il de l'éprouvette appliquée sur le fond 4 atteigne une force de compression déterminée Cette force est mesurée continûment par le dispositif dynamométrique 7, le poin- çon de compression étant déchargé quand la force prédéterminée est atteinte. Lorsque la compressibilité de la matière à mouler doit être mesurée, cette opération s'effectue pendant la compression de l'éprou- vette Sous une pression déterminée ajustée sur le poinçon, de 10 kg/cm 2 par exemple, le dispositif 8 mesure le déplacement de compression à partir du bord supérieur 10 du cylindre 3, fournissant ainsi une mesure de la compressibilité. Après cette mesure, la force de compression est modifiée jusqu'à ce que la valeur ajustée sur le dispositif dynamométrique 7 soit atteinte sur la surface 11. L'éprouvette ainsi produite est alors utilisée pour d'autres mesures, telles que perméabilité aux gaz ou résistance au cisaille- ment, à la compression ou à la traction, après avoir été sortie par- tiellement ou totalement de la cavité 2. En plus du dispositif dynamométrique 7 disposé dans le fond 4, un second dispositif dynamométrique 12 peut être disposé sur le moyen de compression 6 ou le poinçon 5, comme indiqué sur la figure Il est ainsi possible, pendant ou à la fin de l'opération de compression, de mesurer la force ou la compression sur la surface inférieure 11 et la surface supérieure 13 de l'éprouvette 1, avec possibilité de dépouiller aussi les deux valeurs ou leur différence. Le dispositif de mesure est avantageusement utilisable pour la régulation automatique d'une installation de préparation de matière à mouler, les diverses valeurs mesurées étant mémorisées et traitées dans un calculateur, puis converties dans des régulateurs en signaux de régulation ou de commande de vannes ou d'autres doseurs pour l'apport d'eau, argile liante et autres additions à la matière à mouler - Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées 2541769 par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 6 2541769 Revendications 1 Procédé pour la mesure d'une ou plusieurs propriétés mécaniques d'une matière à mouler, caractérisé en ce que les propriétés sont mesurées sur une éprouvette en matière à mouler qui est comprimée par un moyen approprié, dans une cavité de géométrie déterminée, à une énergie de compression donnée par unité de volume comprimé final, correspondant à une force de compression donnée, mesurée sur la surface opposée au moyen de compression, la matière à mouler - occupant un volume déterminé avant la compression. 2 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la compres- sibilité est mesurée à l'aide de la diminution de volume pendant l'opération de compression et pour une force-donnée, exercée par le moyen de compression. 3 Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la force de compression est en outre mesurée sur la surface en contact avec le moyen de compression; et un signal de mesure est produit à l'aide des deux forces de compression mesurées. 4 Procédé selon revendication 1, caractérisé par la mesure de la perméabilité aux gaz de l'éprouvette ainsi comprimée - 5 Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que-l'éprou- vette est sollicitée en compression, cisaillement ou traction par- tiellement ou entièrement à l'extérieur de la cavité; et la force nécessaire à la rupture de l'éprouvette est mesurée avec ou sans la déformation correspondante. 6 Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que le remplissage de la cavité est effectué automati- quement par des moyens de dosage; la température est mesurée auto- matiquement pendant le remplissage; et la mise en oeuvre du procédé de mesure, la sortie de l'éprouvette en matière à mouler hors de la cavité et son nettoyage s'effectuent automatiquement. 7 Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que les valeurs mesurées sont enregistrées automati- quement et/ou converties en signaux de commande ou de régulation. 8 Procédé selon revendication 7, caractérisé en ceoque les signaux commandent ou règlent automatiquement le dosage des constituants du 7 2541769 mélange qui sont nécessaires pour la préparation de la matière à mouler. 9 Procédé selon revendication 7, caractérisé en ce que les signaux servent à la correction des signaux de commande délivrés par d'autres dispositifs de mesure, dans la zone de préparation de la matière à mouler. Procédé selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les signaux servent à l'enregistrement de la quantité des cons- tituants dosés du mélange. 11 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon revendication 1, caractérisé en ce qu'une cavité ( 2) de préparation d'une éprou- vette ( 1) de matière à mouler comporte un fond ( 4) avec un dispositif dynamométrique ( 7); et un moyen de compression ( 6), muni d'un dispo- stif de mesure du déplacement ( 8) et d'un poinçon de compression ( 5), est disposé du c 6 té opposé audit fond. 12 Dispositif selon revendication 11, caractérisé par un second dispositif dynamométrique ( 12) monté sur le poinçon de compression ( 5). 13 Utilisation du dispositif de mesure d'une ou plusieurs propriétés d'une matière à mouler selon une des revendications 11 ou 12 pour la commande automatique de la régulation d'une installation de prépara- tion de matière à mouler.