Brevet FR2555095A1 — publié le 19850524

"Dispositif pour la fabrication de pièces moulées à partir d'une matière à mouler sèche, semi-fluide, en particulier à partir d'une matière à mouler céramique" La présente invention concerne un dispositif pour la fabrication de pièces moulées à partir d'une matière à mouler sèche, semifluide, en particulier à partir d' une matière à mouler céramique, comprenant un premier demi-moule, une tête de soufflage à vide, qui forme, en combinaison avec le premier demi-moule, une cavité de remplissage dans laquelle la matière à mouler peut être introduite par aspiration sous l'effet de l'application d'une dépression et être en même temps précomprimée pour former une pièce prémoulée ou un prémoulage, et un deuxième demi-moule qui, après la formation du prémoulage qui reste dans le premier demi-moule, peut être amené dans l'aligne- ment du premier demi-moule et être rapproché du premier demi-moule en effectuant un pressage ultérieur du prémou- lage qui le transforme en pièce moulée. Un tel dispositif est connu par la demande de bre- vet en R.F.A. n 31 01 236. Dans ce cas, le premier demi- moule peut être étudié pour le pressage isostatique, comme décrit dans la demande de brevet en R.F.A. n 31 01 236. Dans ce cas, le pressage s'effectue essentiellement par le fait qu'après le rapprochement du premier et du deuxième demi-moules, une membrane de pressage associée à l'un de ces demi-moules et qui définit la surface d'empreinte de ce demi-moule, reçoit sur sa face arrière un fluide sous pression, en particulier un liquide sous pression, pour appliquer ainsi la pièce moulée contre l'autre demi-moule, qui peut éventuellement comprendre également une membrane de pressage hydrostatique. Toutefois, il est également envisageable de réaliser les deux demi-moules avec des surfaces d'empreinte rigides ou des surfaces d'empreinte qui sont formées par des couches élastomères soutenues avec une forme rigide au moment du pressage, comme ceci est décrit dans la demande de brevet français n 84 16905. Dans ce procédé, la surface de la tête de soufflage à vide, qui délimite la cavité de remplissage, et la sur- face d'empreinte du deuxième demi-moule présentent des différences de configuration telles que, en dépit d'une différence de hauteur de remplissage dans la cavité de remplissage, c'est-à-dire d'une différence d'épaisseur de paroi du prémoulage, on obtienne une compression ou den- sification approximativement constante dans la pièce mou- lée finie, à savoir grâce au fait que le pressage commence plus tôt dans les zones de plus forte épaisseur de paroi du prémoulage que dans les zones de plus faible épaisseur de paroi. Le mode de travail connu par la demande de brevet allemand 31 01 236 précitée, qui forme également le point de départ de la présente invention, est particulièrement bien approprié pour le travail d'une matière céramique telle qu'une matière céramique telle qu'une matière pour porcelaine mais, en outre, également pour le travail d'au- tres matières sèches, semi-fluides, en particulier de matières carbonées ou métalliques. En ce qui concerne les matières à mouler céramiques, notamment pour la porcelaine, le procédé est particulièrement bien approprié pour la pro- duction de pièces moulées qui ne possèdent pas une symétrie de révolution, c'est-à-dire pour les pièces moulées qui ne peuvent pas être fabriquées sur les tours traditionnels et qui, de ce fait, étaient généralement fabriquées jus- qu'à présent par coulée d'une barbotine liquide dans des empreintes en plâtre qui absorbent l'humidité. Le procédé selon la demande de brevet allemand 31 01 236 précitée apporte une rationalisation sensible, comparativement au procédé de coulée en moule. L'invention a pour but de réaliser un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la demande de bre- vet allemand 31 01 236 précitée qui permette d'obtenir une fabrication encore plus rationelle et un traitement particulièrement peu agressif des pièces moulées obtenues. Pour résoudre ce problème, on propose, en partant d'un dispositif du genre décrit précédemment, que la tête 2S55095 de soufflage à vide, le deuxième demi-moule et une tête d'extraction destinée à extraire la pièce moulée du pre- mier demi-moule soient montés sur un chariot qui est monté sur le coulisseau d'une presse de manière à pouvoir se déplacer en translation, transversalement à la direction du pressage, par rapport au premier demimoule monté sur la partie inférieure de la presse de telle manière que, sous l'effet de la translation du chariot par rapport au coulisseau de la presse, la tête de soufflage à vide, le deuxième demi-moule et la tête d'extraction se placent l'un après l'autre dans l'alignement du premier demi-moule et que, de façon correspondante, la cavité de remplissage soit tout d'abord remplie pour former le prémoulage, puis que le prémoulage soit comprimé pour former la pièce mou- lée et que la pièce moulée soit ensuite extraite du premier demi-moule, cependant que, dans la position d'alignement de la tête de soufflage à vide et/ou celle du deuxième demi-moule par rapport au premier demi-moule, la tête d'extraction se trouve dans une position de dépose par rapport à une surface réceptrice pour y déposer la pièce moulée formée pendant un cycle de travail précédent. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé avec les dispositions indiquées dans la demande de brevet allemand 31 01 236 précitée, dans la demande de deuxième addition 2 509 659 au brevet français 2 473 943 et dans la demande de brevet français 84 16905. Il convient de remarquer en particulier qu'au moment de l'introduction de la matière à mouler dans la cavité de remplissage formée entre le premier demi-moule et la tête de soufflage à vide, la vitesse d'impact des particules de la matière à mouler sur les orifices de débouché du circuit d'aspiration de l'air dans la cavité de remplissage soit limitée à une valeur suffisamment fai- ble pour qu'il ne se produise pas de colmatage de ces ori- fices en particulier par des particules de matière à mou- ler brisées. On doit veiller à ce que les particules de matière à mouler se rassemblent dans la région des orifi- ces de débouché des canaux d'aspiration de l'air pour former un gâteau de filtre perméable à l'air qui forme une partie du prémoulage précomprimé ainsi obtenu et fait en sorte que, pendant la totalité de l'opération de remplis- sage, la vitesse d'impact des particules de la matière à mouler conserve une valeur qui assure une précompression du prémoulage obtenu. Il se produit une-précompression suffisante lorsque la matière à mouler précomprimée qui forme le prémoulage conserve encore sa forme, même dans la région des bords à pente raide, lorsqu'on soulève la tête de soufflage à vide et qu'on met en place le deuxième demi-moule. En outre, dans l'étude de la tête de soufflage à vide, il est nécessaire de veiller à ce que la matière à mouler ne soit pas aspirée à travers les canaux d'aspi- ration de l'air ou qu'elle ne le soit que dans une mesure très limitée. L'effet de rationalisation apporté par le disposi- tif selon l'invention consiste dans le fait que la tête de soufflage à vide, le deuxième demi-moule et la tête d'extraction sont amenés en succession rapide dans une position d'alignement par rapport au premier demi-moule, cependant que le premier demi-moule reste en place avec le pré-moulage qui y est contenu, et que le risque de détérioration du prémoulage est ainsi largement réduit, même lorsque le degré de précompression doit être relati- vement faible. Par ailleurs, la manipulation de la pièce moulée définitive est également peu agressive puisque cette pièce ne parcourt qu'un trajet court, qui ne comporte qu'un faible nombre de changements de direction, avant de parvenir à la surface réceptrice qui peut être, par exem- ple, une bande transporteuse. Le fait que la dépose de la pièce moulée finie de la tête d'extraction sur la surface réceptrice peut s'effectuer pendant qu'en même temps le prémoulage se forme dans la cavité de remplissage entre la tête de soufflage à vide et le premier demi-moule, con- duit à une nouvelle réduction du cycle de travail et, de ce fait, à une nouvelle rationalisation. Une caractéristique de l'invention, selon laquelle dans le cas o la presse comprend au moins une paire de colonnes de guidage pour le coulisseau, le chariot peut se déplacer en translation entre ces colonnes de guidage, sensiblement perpendiculairement au plan qui contient les axes des colonnes de guidage, permet de monter le chariot sur des presses déjà existantes avec une faible dépense de construction, et permet d'absorber les efforts déve- loppés au cours du pressage d'une façon qui évite tout couple de coincement notable sur le guidage du coulisseau de la presse. Selon une autre caractéristique de l'invention, qui vise à atteindre le même avantage, l'axe du premier demi-moule se trouve dans le plan qui contient les axes des colonnes de guidage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tête d'extraction est équipée d'au moins une ventouse et elle peut ainsi extraire la pièce moulée au moyen d' une ventouse ou de plusieurs ventouses. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce moulée peut être déposée par la tête d'extraction sur une bande transporteuse qui amène la pièce moulée à un poste de travail ultérieur, par exemple, à un poste de pose d'un décor ou au four de cuisson. Selon une autre caractéristique de l'invention, le chariot possède des groupes composés chacun d'une tête de soufflage à vide, d'un deuxième demi-moule et d'une tête d'extraction, qui sont disposés en plusieurs rangées juxtaposées parallèlement à la direction du mouve- ment de ce chariot. Cette caractéristique permet d'attein- dre une nouvelle étape dans la rationalisation, en ce sens que plusieurs pièces moulées peuvent être produites simul- tanément dans chaque cycle de travail d'une seule et même presse. Les figures du dessin annexé illustrent l'inven- tion en référence à un exemple de réalisation. Sur ce dessin: Figure 1 est une vue de coté d'un dispositif selon l'invention, la vue étant prise transversalement à la direction du mouvement du chariot; et Figure 2 est une vue de c6té, à plus petite échelle, des éléments de figure 1. Sur la figure 1, la partie inférieure d'une presse est désignée par (10). Sur cette partie inférieure, s'é- lèvent deux colonnes de guidage (12). Un coulisseau de presse (14) est guidé sur ces colonnes de guidage (12) pour se déplacer en translation verticale. Pour le dépla- cement du coulisseau (14) de la presse, il est prévu une presse hydraulique (15). Un chariot (16) est guidé pour coulisser dans une glissière (18) contre la face infé- rieure du coulisseau (14) de la presse, entre les deux colonnes de guidage (12). Comme le montre la figure 2, le chariot (16) porte, en plusieurs rangées juxtaposées (20a, 20b, 20c,20d) des groupes composés chacun d'une tête de soufflage à vide (22), d'un deuxième demi-moule (24), et d'une tête d'extraction {26), qui sont disposés l'un derrière l'autre dans la direction du mouvement du cha- riot. Sur la partie inférieure (10) de la presse, est monté un premier demi-moule (28), placé dans le plan qui contient les deux colonnes de guidage (12). Le chariot (16) est mobile en translation dans le sens de la double flèche (30). Dans une première position de travail, la tête de soufflage à vide (22) se trouve dans l'alignement vertical du premier demi-moule (28) et définit une cavité de remplissage en combinaison avec celui-ci. La tête de soufflage à vide (22) est raccordée à une trémie de matière à mouler (34) par l'intermédiaire d'une conduite (32). Par ailleurs, la tête de soufflage à vide (22) est raccordée à une conduite d'air de fluidisation (36) et à une conduite de vide (38). Pour effectuer le remplissage de la cavité qui est formée entre la surface (22a) de la tête de soufflage à vide (22) qui forme une limite de cette cavité et la surface d'empreinte (28a) du premier demi-moule (28), on crée le vide dans cette cavité par l'intermédiaire de la conduite de vide (38) et de la fente annulaire (40). Sous l'effet de l'aspiration du vide, la matière à mouler est admise dans la cavité de remplissage (42) par l'ouverture d'une soupape (32a) prévue à l'ori- fice de débouché de la conduite (32), la matière à mouler étant alors éventuellement fluidisée par l'air de fluidi- sation qui est introduit dans le courant de matière à mou- ler par la conduite (36). Il se forme alors un prémoulage précomprimé dans la cavité de remplissage (42). Ce prémou- lage reste dans le premier demi-moule (28) lorsque la tête de soufflage à vide (22) est ensuite soulevée et amenée avec le chariot (16) dans la position selon la figure 1. A ce moment, le deuxième demi-moule (24) se trouve dans l'alignement vertical au-dessus du premier demi-moule (28) et le prémoulage peut être comprimé pour former la pièce moulée définitive par le mouvement descendant que le deu- xième demi-moule (24) décrit conjointement avec le coulis- seau (14) de la presse. La pièce moulée prend, au plus tard au cours de cette phase de pressage, une solidité qui est suffisante pour qu'elle puisse être ensuite extraite du premier demi-moule et acheminée aux postes de traite- ments ultérieurs. Toutefois, on peut également envisager d'imposer une précompression additionnelle au prémoulage, réalisée en rapprochant la tête de soufflage à vide (22) du premier demi-moule (28), alors que ce prémoulage se trouve encore dans la cavité de remplissage (42) formée entre la tête de soufflage à vide (22) et le premier demi- moule (28), cette précompression s'ajoutant à la précom- pression qui résulte de la vitesse d'impact des particules de matière à mouler. Lorsque la pièce moulée a été pressée à sa forme définitive entre le premier demi-moule (28) et le deuxième demi-moule (24) et que le deuxième demi-moule (24) a été relevé avec le coulisseau(14) de la presse, le chariot (16) est poussé plus loin vers la droite, dans le sens de la flèche (30), de sorte que la tête d'extraction (26) se place dans l'alignement du premier demi-moule (28). Ensuite, la tête d'extraction (26) est abaissée, dans le sens de la flèche (44), et saisit la pièce moulée (46) dans le premier demi-moule (28). Après une nouvelle course ascen- dante de la tête d'extraction (26), qui se produit main- tenant conjointement avec la pièce moulée suspendue à la ventouse, le chariot (16) revient à la position limite de gauche, dans laquelle la tête de soufflage à vide (22) se trouve à nouveau dans l'alignement vertical du premier demi-moule (28) et o la tête d'extraction (26) se trouve dans la position de dépose par rapport à une bande trans- porteuse (48), comme ceci est représenté en traits inter- rompus sur le côté gauche de la figure 1. Dans cette position du chariot, la tête d'extraction (26) est abais- sée et pose la pièce moulée (46) sur la bande transpor- teuse (48). On voit sur le premier demi-moule (28) un raccord de fluide sous pression (50) destiné à remplir de fluide sous pression l'espace situé en arrière d'une membrane de pressage isostatique (52). Lorsque la pièce moulée (46) doit être décorée au cours de sa fabrication, ceci peut s'effectuer confor- mément au procédé de la demande de brevet français 2 522 589. Toutefois, on pourrait également envisager de combiner au deuxième demi-moule (24), sur la figure 1, entre la bande transporteuse (48) et le premier demimoule (28), un dispositif de pose de décors, de la façon indi- quée sur la figure 2 de la demande de brevet français pré- citée 2 522 589, ce dispositif se plaçant dans l'aligne- ment d'un deuxième demi-moule (24) lorsque le chariot (16) prend sa position en extension maximum vers la gauche, vu sur la figure 1, position dans laquelle la tête de souf- flage à vide (22) se trouve dans l'alignement du premier demi-moule (28). Dans ce cas, le deuxième demi-moule (24) peut être muni d'une couche de décor dans le temps pen- dant lequel la pièce moulée (46) est déposée sur la bande transporteuse (48) par la tête d'extraction (26). - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif pour la fabrication de pièces mou- lées à partir d'une matière à mouler sèche, semi-fluide, en particulier à partir d'une matière à mouler céramique, comprenant un premier demi-moule, une tête de soufflage à vide qui forme, en combinaison avec le premier demi-moule, une cavité de remplissage dans laquelle la matière à mou- ler peut être introduite par aspiration sous l'effet de l'application d'une dépression et être en même temps pré- comprimée pour former une pièce prémoulée ou un prémoulage et un deuxième demi-moule qui, après la formation du pré- moulage qui reste dans le premier demi-moule, peut être amené dans l'alignement du premier demi-moule et être rapproché du premier demimoule en effectuant un pressage ultérieur du prémoulage qui le transforme en pièce moulée, caractérisé en ce que la tête de soufflage à vide (22), le deuxième demi-moule (24) et une tête d'extraction (26) destinée à extraire la pièce moulée (46) du premier demi- moule (28) sont montés sur un chariot (16) qui est monté sur le coulisseau (14) d'une presse (10,14) de manière à pouvoir se déplacer en translation, transversalement à la direction du pressage, par rapport au premier demi-moule (28) monté sur la partie inférieure (10) de la presse, en ce que, sous l'effet de la translation du chariot (16) par rapport au coulisseau (14) de la presse, la tête de souf- flage à vide (22), le deuxième demi-moule (24) et la tête d'extraction (26) se placent l'un après l'autre dans l'a- lignement du premier demi-moule (28) et en ce que, de façon correspondante, la cavité de remplissage (42) est remplie pour former le prémoulage, puis le prémoulage est comprimé pour former la pièce moulée (46), puis la pièce moulée (46) est extraite du premier demi-moule (28) cepen- dant que, dans la position d'alignement de la tête de soufflage à vide (22) et/ou celle du deuxième demi-moule (24) par rapport au premier demimoule (28), la tête d'extraction (26) se trouve dans une position de dépose par rapport à une surface réceptrice (48), pour y déposer une pièce moulée (46) qui a été formée pendant un cycle de travail précédent. 2.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que, dans le cas o la presse (10,14) com- prend au moins une paire de colonnes de guidage (12) pour le coulisseau (14) de la presse, le chariot (16) peut se déplacer en translation entre ces colonnes de guidage (12) sensiblement perpendiculairement au plan qui contient les axes des colonnes de guidage. 3.- Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que l'axe du premier demi-moule (28) se trouve dans le plan qui contient les axes des colonnes de gui- dage. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la tête d'extrac- tion (26) comprend au moins une ventouse. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que la surface récep- trice (48) est formée par une bande transporteuse. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que le chariot (16) comprend des groupes composés chacun d'une tête de souf- flage à vide (22), d'un deuxième demi-moule (24) et d'une tête d'extraction (26) qui sont disposés en plusieurs rangées (20a,20b,20c,20d) juxtaposées parallèlement à la direction du mouvement de ce chariot.