Brevet FR2706803A1 — publié le 19941230

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de fabrication d'un produit creux en céramique avec appendice, notamment une tasse avec anse, au moyen du coulage sous pression. Les tasses sont réalisées par différentes techniques, tout au moins pour la partie du corps de tasse, mais l'anse est généralement réalisée manuellement et plus rarement à l'aide de machines. Le corps de tasse est obtenu lors d'une première opération, par calibrage ou bien par coulage, puis l'anse, fabriquée par une opération séparée, est rapportée sur le corps de la tasse par "collage" homogène ou hétérogène. Les inconvénients qui en résultent sont importants puisque l'anse est modelée puis plaquée sur la face extérieure du corps de tasse, ce qui crée un point fragile car, même après cuisson, l'anse peut se désolidariser. L'esthétique de la tasse est également affectée et pour le moins limitée par la surface de liaison qui, le plus souvent, doit être importante par rapport au diamètre de l'anse, si l'on souhaite donner à la liaison une résistance mécanique suffisante. D'autre part les différentes opérations de séchage, de finition des bords de la tasse, et de lissage de la bavure du plan de joint notamment, requièrent de nombreuses reprises du produit, ce qui conduit à des prix de revient élevés. On connaît un procédé et un dispositif d'automatisa- tion du montage d'une anse sur une tasse, ces deux parties étant obtenues séparément par pressage isostatique ou bien par coulage sous pression et rapportés l'une sur l'autre par pressage isostatique. Ce procédé et ce dispositif sont décrits dans la demande de brevet EP-A-0 480 430. Dans cette demande, la tasse est réalisée dans un moule de pressage isostatique et avant de retirer cette tasse de son moule, un moule annexe, plaqué sur le premier de façon que le corps de la tasse soit tangent à ce moule annexe, permet simultanément de fabriquer et de rapporter avec une très grande pression de plaquage l'anse sur le corps de la tasse. On connaît également un autre procédé de fabrication par pressage isostatique, décrit dans la demande de brevet FR-A-2 540 778 qui prévoit un moule de pressage isostatique en trois parties permettant la fabrication de la tasse avec anse, en une seule opération. L'anse est réalisée à l'aide d'un mandrin mobile qui vient s'interposer dans la cavité du moule de pressage. En effet il est nécessaire de disposer d'un mandrin expansible pour conformer l'anse sur toute sa surface avec une pression identique, même dans sa partie interne. Après injection de la poudre, la pression est appliquée pour la mise en forme et le pressage de la tasse et de l'anse, puis le mandrin est retiré, ce mandrin étant- orienté perpendiculairement au plan de l'anse. Le moule est ouvert, et la tasse munie de son anse est retirée. Un tel procédé reste complexe et n'est applicable qu'au pressage isostatique. Le prix de revient de pièces réalisées de cette fa çon est très élevé. On connaît une autre technique de fabrication dite de coulage sous pression qui est très utilisée pour les produits en céramique et surtout en porcelaine. De la barbotine est introduite dans un moule poreux et sous la pression de coulage, l'eau contenue dans la barbotine est extraite de cette barbotine, à travers la porosité du moule ne laissant subsister que la matière minérale conformée suivant le profil du moule et suffisamment dure et compacte pour que le produit puisse être manipulé. La pression reste néanmoins très inférieure à celle qui est nécessaire au pressage isostatique. Cette technique génère également des produits de qualité, avec un investissement en moules réduit par rapport au pressage isostatique, surtout que les pièces mobiles complexes telles que le mandrin expansible mobile, sont supprimées. De plus la vitesse de fabrication est compatible avec les rythmes de production. L'industrie souhaite également pouvoir fabriquer des tasses avec anse en une seule opération par coulage sous pression mais aussi réaliser successivement les étapes suivantes de fabrication telles que le séchage et la finition. La présente invention a donc pour objet un procédé et un dispositif qui permettent de pallier les inconvénients de l'art antérieur et qui proposent notamment de recourir au coulage sous pression, combiné à un mode de réalisation de l'anse simultanément à la fabrication du corps de tasse. La présente invention présente de nombreux avantages, notamment celui de travailler à des pressions moyennes comparées aux pressions du pressage isostatique. De plus, les moules sont d'un prix de revient tel que toute fabrication d'un nouveau produit de forme nouvelle peut être envisagée sans problème dtinves- tissement lourd, y compris pour des petites séries. Comparée à la technique du coulage avec revidage, on sait que l'étant de surface obtenu par coulage sous pression est bien meilleur. A cet effet, la procédé selon l'invention pour la fabrication simultanée d'un produit en céramique comprenant un corps creux avec un appendice, notamment d'une tasse avec anse, se caractérise en ce qu'on introduit de la barbotine par coulage sous pression dans un moule poreux comprenant au moins trois parties, dont la première partie constitue un mandrin support du corps creux, et les deuxième et troisième parties constituent les deux demi-parois latérales de formation du corps, l'eau étant évacuée sous l'effet de la pression de coulage à travers les parois de ce moule, et en ce qu'on retire les deuxième et troisième éléments. Selon un autre mode de réalisation, le procédé consiste à utiliser un moule en quatre parties, la quatrième partie permettant une mise en forme de ltex- térieur du fond de tasse. Selon une autre caractéristique du procédé, on dé- place le produit supporté par son mandrin vers une enceinté de pré-séchage, et ensuite, devant un poste de finition. Par ailleurs, selon une variante le pré-séchage est réalisé à l'aide d'un rayonnement micro-ondes. Selon une autre variant on a recours à un jet d'air puissant. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention le produit est retiré du mandrin, repris et tenu par le fond, préalablement au pré-séchage, notamment en cas de retrait important. La présente invention a également pour objet le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et ce dispositif comprend un moule en au moins trois parties dont deux parties, formant la paroi latérale du produit creux, ont un plan de joint dans le plan de l'appendice, avec des réserves de profil correspondant à cet appendice et des moyens de coulage de barbotine sous pression dans ce moule. Selon une autre caractéristique du dispositif, la troisième partie forme un mandrin intérieur, supportant le corps creux. Cette troisième partie formant mandrin est équipée d'un circuit d'air et de vide de façon à faciliter le démoulage du corps creux de ce mandrin et le moulage. Le dispositif est complété, selon une variante par une quatrième partie qui permet la mise en forme du fond du produit. Le dispositif comprend en outre des postes complémentaires de pré-séchage et de finition. Selon un mode de réalisation, le mandrin est solidaire d'un carrousel de façon à présenter le produit devant les différents postes complémentaires. L'invention est décrite ci-après selon un mode de réalisation particulier, en regard des dessins annexés qui représentent - figure 1 une vue en coupe verticale d'un moule selon l'invention, - figure 2 une vue en coupe verticale après une rotation de 900 du moule de la figure 1, et - figure 3, une vue schématique d'un poste à carrousel. Sur la figure 1, on a représenté un moule 10 en quatre parties, 12, 14, 16 et 18. Le produit en céramique est référencé 20, il s'agit d'un tasse comprenant un corps 22 et un appendice 24 formant anse. Les conduits d'introduction de la pâte sous pression ne sont pas représentés, car ils dépendent de la forme du produit à mouler et de tels conduits sont à la portée de l'homme de l'art. Il est également prévu un premier joint 26 interposé entre les première et deuxième parties 12, 14 et la troisième partie 16 d'une part, et un second joint 28, interposé entre les première et deuxième parties 12, 14 et la quatrième partie 18 formant mandrin d'autre part. Les flèches 30 à 36 indiquent les différents sens de déplacement des différentes parties 12 à 18. Sur la figure 2, on a représenté une vue passant par le plan de joint des première et deuxième parties 12 et 14. On remarque sur cette figure 2 que le modelage de l'anse est réalisé directement par les première et deuxième parties 12 et 14 qui sont munies d'une rainure 13 et 15, au profil de l'anse à réaliser. Les différentes parties du moule n'ont aucune pièce expansible. Le fonctionnement de ce dispositif est indiqué ciaprès. Les différentes parties du moule sont rapprochées les unes des autres de façon à réaliser la forme du produit céramique. On introduit la barbotine de façon connue et l'eau s'écoule à travers le moule poreux pour ne laisser subsister que la matière minérale. Il s'agit du poste 1 du dispositif à carrousel représenté sur la figure 3. Au poste 2, la tasse n'est supportée que par la quatrième partie 18, qui forme le mandrin et elle est introduite dans un pré-séchoir, dans le cas présent une cavité à micro-ondes 38. Au poste 3, la tasse, toujours positionnée sur le mandrin, est amenée devant le poste de finition 40 qui comprend notamment une brosse en mousse ou des moyens pour mater les nervures du plan de joint. Ce travail effectué consiste à éliminer toutes les aspérités notamment celles des plans de joint. Le poste 4 correspond à la phase de séchage final du produit réalisé. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication simultanée du corps creux avec un appendice d'un produit en céramique, notamment d'une tasse avec anse, caractérisé en ce qu'on introduit de la barbotine par coulage sous pression dans un moule poreux comportant au moins trois parties, dont la première partie constitue un mandrin support du corps creux, et les deuxième et troisième parties constituent les deux demi-parois latérales de formation du corps, le plan de joint de ces deux parties étant dans le plan de l'appendice, et en ce qu'on retire les deuxième et troisième parties, l'eau ayant été évacuée à travers les parois de ce moule, sous l'effet de la pression de coulage, 1 produit restant sur la troisième partie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un moule en quatre parties, la quatrième partie permettant une mise en forme du fond de tasse. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on déplace le produit supporté par son mandrin vers une enceinte de pré-séchage, et ensuite après séchage, devant un poste de finition. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise le pré-séchage au moyen d'un rayonnement micro-ondes. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit est retiré du mandrin, repris et tenu par le fond, préalablement au séchage, notamment en cas de retrait important. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ca ractérisé en ce qu'il comprend un moule en au moins trois parties (12, 14, 18) dont deux parties (12, 14), formant la paroi latérale du produit creux (22), ont un plan de joint dans le plan de l'appendice (13), avec des réserves de profil correspondant à cet appendice et des moyens de coulage de barbotine sous pression dans ce moule. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la troisième partie (18) forme un mandrin intérieur supportant le corps creux. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que cette troisième partie (18) formant mandrin est équipée d'un circuit d'air et de vide de façon à faciliter le démoulage du corps creux de ce mandrin et le moulage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une quatrième partie (16) qui permet la mise en forme de la surface extérieure du fond du produit. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des postes complémentaires de pré-séchage (38) et de finition (40), desservis par un carrousel.