Brevet FR2643016A1 — publié le 19900817

Presse pour mouler à froid des matières moulables en corps moulés, en particulier des pierres céramiques. L'invention concerne une presse pour mouler à froid des matières moulables en corps moulés, en particulier des ma- tières minérales céramiques pour fabriquer des pierres réfractaires, comportant un plateau de moulage maintenu sur le cadre de la presse de manière à pouvoir se dépla- cer verticalement au moyen de colonnes verticales de gui- dage et de cylindres de travail, et des poinçons supérieur et inférieur disposés sur l'axe vertical médian dudit pla- teau de moulage, qui peuvent se déplacer longitudinalement et avec un intervalle de temps dans un moule fixé sur le plateau de moulage pour la compression préliminaire et la compression finale des matières moulables. Pour la déformation à froid de matières moulables, par exemple de mélanges bruts pour la fabrication de pierres, on met en oeuvre des presses qui travaillent sous forte pression. A cet effet, des presses descendante et ascen- dante, surtout des presses à genouillère, comportant des poinçons supérieur et inférieur à mouvement opposé, se sont avérées efficaces, lesquelles moulent les matières minérales, dont l'humidité est seulement celle du sol, au moyen d'une compression préliminaire et d'une compression -2- finale, séparées par un intervalle de temps et réalisées en deux phases de travail, jusqu'à obtention des dimen- sions définitives des pierres. Dans la première phase de travail, le poinçon supérieur descend dans l'espace de moulage et précomprime la matière minérale. Déjà au cours de cette compression préliminaire, la matière minérale est mise en étroit contact de frottement avec la paroi inté- rieure du moule. Dans la deuxième phase de travail desti- née à la compression finale, la matière minérale est com- primée, avec un important contact de- frottement, jusqu'à la dimension finale, au moyen de la pression ascendante provenant du poinçon inférieur. En raison des forts coef- ficients de frottement entre la matière minérale et la paroi du moule, il arrive souvent que le moule soit arra- ché de sa fixation lorsque les forces de frottement de la dernière phase de mouvement du poinçon inférieur dépassent les forces de fixation. Le but de l'invention est de créer une presse du type dé- crit ci-dessus, dans laquelle le moule est maintenu sur le plateau de moulage jusqu'à l'achèvement du processus de formage, de manière sûre et sans nuire au dispositif de fixation. Ce problème est résolu en ce que le plateau de moulage peut se déplacer verticalement le long de ses colonnes de guidage, entre une butée supérieure et une butée inférieu- re, sur une distance (a) qui est plus grande que la dis- tance (b) dont se déplace verticalement le poinçon infé- rieur, et en ce que les cylindres de travail, qui main- tiennent le plateau de moulage contre la butée supérieure lors de la compression préliminaire de la matière moulable au moyen du poinçon supérieur, présentent au moins un dis- tributeur comportant une voie d'échappement d'air rapide, -3- lequel peut être actionné, en concordance avec les dépla- cements des pointons, de manière telle, que l'échappement d'air rapide puisse être enclenché encore pendant le dé- placement vertical du poinçon supérieur ou immédiatement après et qu'ensuite, l'alimentation en fluide de pression puisse être enclenchée pendant ou après le mouvement as- cendant du poinçon inférieur. Grâce à cela, la fixation du moule n'est surchargée à aucun moment pendant le processus de formage. Le plateau de moulage est bloqué dans sa posi- tion haute de travail uniquement pendant la compression préliminaire de la matière moulable au moyen du poinçon supérieur. La liberté de déplacement subséquente du pla- teau de moulage veille à ce que, lors de la compression finale de la matière moulable au moyen du poinçon infé- rieur, le moule puisse se déplacer avec ledit poinçon in- férieur dès que la force de frottement croissante entre la matière moulable et le moule le long de la paroi inté- rieure dudit moule devient supérieure aux forces contrai- res. Ainsi, on évite tout risque que le moule soit arraché de sa fixation. Le procédé de mise en oeuvre de la presse selon l'inven- tion résulte des caractéristiques décrites ci-dessus et de la description suivante d'un exemple de réalisation, ainsi que des dessins annexés qui montrent en: - figure 1: une vue de face d'une presse à genouillère, comportant des pointons supérieur et infé- rieur, en partie en coupe et ouverte, avant le commencement de la première phase de tra- vail; - figure 2: la presse selon la figure 1, à l'issue de la première phase de travail et - 4- - figure 3: la presse selon les figures 1 et 2, à l'issue de la seconde phase de travail. Le dessin montre les principaux éléments d'une presse à genouillère 10 comportant un support avec des colonnes verticales 11 de guidage, et un poinçon supérieur 12 ainsi qu'un poinçon inférieur 13. Un plateau de moulage 14 est maintenu au moyen de ses douilles de guidage 15 de manière à pouvoir se déplacer le long des colonnes verticales Il de guidage entre deux surfaces de butée 16 et 17. Au- dessous du plateau de moulage 14, plusieurs cylindres de travail 18 sont fixés sur les montants de colonnes 11, dont les pistons moteurs 19 s'appliquent sur la face infé- rieure du plateau de moulage 14 et, au moyen de la force d'un fluide de pression pénétrant dans les cylindres de travail 18, soulèvent ledit plateau de moulage 14 en posi- tion haute de travail et l'y maintiennent, position dans laquelle les douilles de guidage 15 se trouvent contre la- butée supérieure 16. Ces cylindres de travail 18 sont re- liés les uns aux autres au moyen d'une conduite d'air comprimé et sont reliés au réseau d'entreprise d'une ins- tallation pneumatique non représentée au moyen d'un dis- tributeur 20. Ce distributeur 20 est commandé par un ap- pareil de commande, non représenté, de manière à ce que sa section transversale d'écoulement s'ouvre de façon unifor- me que ce soit pour l'alimentation en fluide de pression ou pour un échappement d'air rapide des cylindres 18. Sur le plateau de moulage 14 est disposé un moule 21 qui, selon l'invention, n'a besoin d'être fixé au plateau de moulage 14 que par une fixation à vis 22 relativement sim- ple. Une quantité prédéterminée de matière moulable 23 est placée à l'intérieur du moule 21. -- 5 - La figure 1 montre la position initiale de la presse avant le commencement de la première phase de travail. Une quantité adéquate de matière minérale céramique 23, dont le degré d'humidité est celui du sol, est introduite en tant que matière moulable dans l'espace de moulage du mou- le 21. Le poinçon inférieur 13 ferme l'espace de moulage du moule 21 à sa base. Dans ce cas, ce poinçon 13 est dans sa position basse de travail, tandis que les cylindres de travail 18 bloquent le plateau de moulage 14 comportant le moule 21 en position haute de travail contre les surfaces de butées supérieures 16. Pour la compression préliminaire dans la première phase de travail selon la figure 2, le poinçon supérieur 12 est abaissé tandis que le poinçon inférieur 13 reste dans sa position basse de travail. Dès que la matière moulable a été suffisamment précomprimée, l'air est évacué des cylin- dres 18, de sorte que le plateau 14 et le moule 21, comme le montre la figure 2, s'affaissent vers le bas et descen- dent, dans le sens de la flèche, sur une distance (a) jus- qu'à la position basse de travail dans laquelle ils repo- sent sur les surfaces de-butées 17. La figure 2 montre le plateau de moulage 14 pendant le mouvement descendant, peu avant qu'il ne repose sur les surfaces de butées 17. Pour la compression finale dans la seconde phase de tra- vail, dont la position de travail finale est représentée à la figure 3, le poinçon supérieur 12 reste dans la posi- - tion basse de travail qu'il a prise lors de la compression préliminaire. Pour cette compression préliminaire, le poinçon inférieur 13 ne s'était, de façon complémentaire, déplacé vers le haut que de la distance (b) (figure 2) pour ajuster la dimension exacte de la pierre entre les poinçons supérieur 12 et inférieur 13. En raison du con- - 6 - tact de frottement entre la matière moulable 23 et la pa- roi intérieure du moule 21, ledit moule 21 et le plateau de moulage 14 peuvent se déplacer conjointement sur une distance quelconque. Du fait que la distance (b) du mou- vement ascendant du poinçon inférieur 13 est plus petite que la distance (a) dont se sont déplacés vers le bas le plateau de moulage 14 et le moule 21 lors de l'abaissement préalable jusque sur les surfaces de butées inférieures 17, ou évite, pendant la compression finale et sous l'ef- fet du contact de frottement, que le plateau de moulage 14 puisse atteindre les surfaces de butées 16 et, par con- séquent, que la fixation de moule 22 soit surchargée ou même détruite. Il va de soi que, dans les presses connues auparavant, les dispositifs de fixation 22 du moule 21 étaient très com- pacts et onéreux en raison des charges de traction escomp- tées transmises par l'intermédiaire dudit moule 21, sans que ces dispositifs puissent empêcher de manière fondamen- tale que le moule 21 ne soit arraché de sa fixation. Grâce aux mesures prises selon l'invention, la fixation 22 du moule peut être réalisée de manière simple et économique étant donné que toute surcharge est évitée. - 7- Revendications R e v e n d i c a t i o n s 1. Presse pour mouler à froid des matières moulables en corps moulés, en particulier des matières minérales céramiques pour fabriquer des pierres réfractaires, comportant un plateau de moulage (14) maintenu sur le cadre de la presse de manière à pouvoir se déplacer verticalement au moyen de colonnes verticales (11) de guidage et de cylin- dres de travail (18), et des poinçons supérieur (12) et inférieur (13) disposés sur l'axe vertical médian dudit plateau de moulage (14), qui peuvent se déplacer longitu- dinalement et avec un intervalle de temps dans un moule (21) fixé sur le plateau de moulage (14) pour la compres- sion-préliminaire et la compression finale des matières moulables (23), caractérisée en ce que le plateau de moulage (14) peut se déplacer verticalement le long de ses colonnes de guidage (11), entre une butée supérieure (16) et une butée inférieure (17), sur une dis- tance (a) qui est plus grande que la-distance (b) dont se déplace verticalement le poinçon inférieur (13), et en ce que les cylindres de travail (18), qui maintiennent le plateau de moulage (14) contre la butée supérieure (16) lors de la compression préliminaire de la matière moulable (23) au moyen du poinçon supérieur (12), présentent au moins un distributeur (20) comportant une voie d'échappe- ment d'air rapide, lequel peut être actionné, en concor- dance avec les déplacements des poinçons, de manière tel- le, que l'échappement d'air rapide puisse être enclenché encore pendant le déplacement vertical du poinçon supé- rieur (12) ou immédiatement après et qu'ensuite, l'ali- mentation en fluide de pression puisse être enclenchée pendant ou après le mouvement ascendant du poinçon infé- -8- rieur (13). 2. Procédé de mise en oeuvre de la presse selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les processus de forma- ge se déroulent respectivement en deux phases de travail, la première phase de travail consistant en une compression préliminaire de la matière moulable (23) au moyen du mou- vement descendant du poinçon-supérieur (12), le plateau de moulage (14) étant maintenu bloqué en position haute de travail au moyen des cylindres de travail (18), et puis, encore pendant la dernière phase de la compression préli- minaire, ou immédiatement après, le plateau de moulage (14) est déplacé sur une distance (a), au moyen d'un échappement d'air rapide des cylindres de travail (18), pour revenir dans la position basse de travail, après quoi, lorsque le plateau de moulage (14) est libre en dé- placement, au moins dans une large mesure-, le poinçon in- férieur (13) ajuste la dimension du corps moulé définitif, au moyen d'un dimensionnement précis de- son mouvement ascendant sur une distance (b) pour la compression finale, la distance (a) du mouvement descendant du plateau de mou- lage (14) devant être dimensionnée de manière à ce qu'elle soit toujours plus grande que la distance (b) du mouvement ascendant du poinçon inférieur (13).