Brevet FR2745743A3 — publié le 19970912

FR 2745743 A3 19970912 FR 9603013 A 19960307 DISPOSITIF DE REMPLISSAGE EN SOURCE DES MOULES DE COULAGE POUR LA CERAMIQUE INTRODUCTION La présente invention concerne un dispositif qui permet de remplir les moules disposés en batteries sur table lors du coulage de pièces en céramique par le procédé en source suivant le principe des vases communiquants sous pression d'air comprimé et de les vider dans la position qu'ils occupent au remplissage L'emploi habituel de machines de coulage répond au souci de productivité mais se traduit par un manque de flexibilité sachant qu'il implique des fabrications en grandes séries par suite d'une part,du nombre élevé de moules installés sur les structures mobiles ,balancelles ou autres de ces machines et,d'autre part,du temps d'installation des moules. Par ailleurs le remplissage par le haut des moules dans ces machines entraîne la formation de bulles d'air naissant dans la turbulence au versage de la barbotine ,lesquelles sont à l'origine de trous à la surface des pièces. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients.Il comporte en effet selon une première caractéristique un ensemble de platines de remplissage sur lesquelles sont fixés les moules ouverture contre platine.Une tubulure équipant chaque platine permet dans un premier temps à la barbotine de remplir la cavité du moule et dans un deuxième temps après la prise ,de l'évacuer pour sa portion excedentaire.L'alimentation en barbotine est fournie à partir d'un équipement comportant une cuve sous pression d'air et une nourrice munie de plusieurs têtes d'alimentation.Celles-ci se connectent sur les tubulures des platines pour permettre le transfert de la barbotine de la cuve vers les moules via la nourrice sous la poussée de l'air comprimé admis dans la cuve. I1 est possible de remplir simultanément des moules différents les uns des autres ,la seule contrainte étant celle de l'encombrement extérieur prévu pour chaque platine .Le remplissage en source est celui qui donne le plus de garanties sur l'absence de trous à la surface des pièces. Les moules utilisés sont les mêmes que ceux utilisés soit sur table à la main ,soit sur les machines ;seul un trou d'environ 2mm de diamètre est pratiqué sur le fond dans le plan de joint pour permettre l'évacuation de l'air pendant le remplissage ;ce trou se rebouche naturellement dès la fin du remplissage au tout début de la prise Selon des modes particuliers de réalisation: -La base de positionnement des moules se présente en batteries pour permettre le remplissage de plusieurs moules en même temps.chaque emplacement de moule dont l'encombrement sera étudié en fonction du volume des pièces les plus grosses à fabriquer comporte une platine support sur laquelle repose le moule ouverture contre platine ;le moule est maintenu en appui contre la platine au moyen d'un système de blocage à came ou à vis un joint en élastomère assure l'étanchéité entre le moule et la platine;celle-ci comporte en son centre un orifice prévu pour l'alimentation qui correspond à une tubulure en té dont une branche est équipée d'une valve de connection anti-retour pour recevoir la barbotine ,tandis que la seconde branche sert à l'évacuation de la barbotine excédentaire après la prise.Un tube de charge est connecté à demeure sur la branche d'alimentation,il se remplit et se vide en méme temps que le moule;il fait office de réserve de barbotine pendant la prise pour compenser la diminution de volume de barbotine dans le moule par suite de l'absorption d'eau ,ce qui est le rôle de la nourrice du moule lorsqu'on le remplit par le haut. -L'équipement d'alimentation en barbotine comporte une cuve sous pression d'air comprimé reliée à une nourrice d'où partent les différents tubes d'alimentation unitaires ;ceux-ci sont conçus pour venir s'aboucher à chacune des valves de remplissage équipant les platines ;pour ce faire ils sont constitués de matériaux souples et sont pourvus d'un mécanisme actionné par un vérin qui permet à l'ensemble des canalisations partant de la nourrice de se connecter sur les valves d'alimentation des moules La cuve comporte un orifice de chargement et une mise à l'atmosphère commandée ainsi qu'une soupape de sécurité;selon le type de barbotine utilisée il peut être utile de compléter l'équipement par un agitateur lent à hélice inclus dans la cuve,ainsi qu'une prise de vide de manière à pouvoir dégazer la barbotine avant emploi. Deux configurations sont possibles :alimentation mobile et table fixe (linéaire)ou alimentation fixe et table mobile (rotative).dans les deux cas c est une borne d'indexation escamotable qui déclenche le cycle alimentation/évacuation: -connexion des canalisations d'alimentation. -mise en pression de la cuve et ouverture des vannes. -arrêt du remplissage par le capteur de niveau situé à la partie supérieure du tube de charge. -fermeture des vannes. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente en coupe ,le dispositif selon l'invention La figure 2 représente une valve anti retour connectée à une tête d'alimentation.La fig 3 représente une tête et le mécanisme de connection La figure 3 représente le détail de la partie évacuation de barbotine excédentaire. En référence à ces dessins ,le dispositif comporte un ensemble de supports de moules ou platines de coulage (l)sur table linéaire(2);à la partie inférieure de chaque platine(l) est fixée la tubulure(3)comportant la valve antiretour(4)surlaquelle se connecte la tête de remplissage(5); le tube de charge (6) est monté en dérivation verticale sur la tubulure de remplissage (3);il comporte à sa partie supérieure le détecteur de niveau (7)qui commande l'arrêt du remplissage par mise à l'atmosphère de la cuve.L'ouverture et la fermeture de la tubulure d'évacuation (8)s'effectue au moyen de la vanne à écrasement (8)sous l'effet du vérin pneumatique programmé (9);la gouttière (10)recueille la barbotine excédentaire;la canalisation (ll)reçoit de l'air comprimé à une pression réglée à l'aide d'un détendeur;l'electrovanne (12)est commandée en même temps que le vérin (9);le moule (13) est maintenu en appui sur la platine(l)au moyen de l'étrier de serrage à came (14);le joint en élastomère (15)assure l'étanchéité entre le moule (13) et la platine (1) L'équipement d'alimentation est contenu dans la stucture (16): .La cuve (17)comporte à sa partie supérieure :une entrée (18)avec vanne d'isolement pour le ravitaillement en barbotine,une soupape de sécurité (19),1 vanne 3 voies pilotée(20)pour l'admission d'air comprimé à partir d'un détendeur,ou la mise à l'atmosphère selon le déroulement du cycle de remplissage automatique.A la partie inférieure de la cuve se trouve le tube de raccordement (21) et sa vanne d'isolement (22)permettant le transfert de la barbotine vers la nourrice(23);le support (24)solidarise la nourrice avec la structure;les canalisations souples (25)relient la nourrice aux têtes de remplissage (5)les têtes de remplissage (5)et leur canalisation souple (25)sont en nombre qui dépend de la longueur de la nourrice (23) et de l'écartement des platines:à titre d'exemple ,pour une nourrice de longueur 1,5m et des platines espacées de 0,3m on aura 5 têtes de remplissage permettant de remplir 5 moules simultanément. Dans la forme de réalisation selon la figure 2,la connection de la tête de remplissage(5)à la valve antiretour (4) est obtenue par le déplacement de la plaque support de têtes (26)par l'effet de ciseau exercé par le mécanisme (27),solidaire de la plaque (26)sous l'action du vérin (28);en se connectant à la valve (4) la tête (5) écrase le ressort (29)et fait reculer sur ses guides la bague coulissante (30)libérant ainsi le passage au droit du clapet (31)qui donne accès à la barbotine vers le moule. Quand le remplissage est achevé, le détecteur de niveau (7) commande la mise à l'atmosphère de la cuve et la rétractation de la plaque(26)support de têtes ,le ressort (29) de chaque valve repousse la bague coulissante (30)ce qui provoque la fermeture du clapet antiretour(31). Dans la forme de réalisation selon la figure 3 ,la vanne à écrasement (8)comporte un tube en matière souple (élastomère)(32)que comprime à la fermeture l'ensemble de mors (33)sous la poussée du vérin (9).Lorsque le temps de prise prédéterminé est écoulé le vérin desserre automatiquement son étreinte libérant le passage de la barbotine;simultanément de l'air comprimé est insufflé par le tube (11) et son électrovanne (12);la pression de cet air a été préalablement réglée sur un détendeur à la valeur requise pour éviter les déformations de pièces par effet de succion au moment du vidage de la barbotine. Selon des variantes non illustrées l'équipement mobile de remplissage peut être placé sur un convoyeur aérien type monorail;il peut comporter une cuve amovible avec agitateur incorporé ce qui permet d'avoir des cuves préparées à l'avance notamment pour laisser la barbotine se dégazer sous vide durant quelques heures;on se trouve alors dans les meilleures conditions possibles pour éviter les trous de surface sur les pièces; A titre d'exemple non limitatif,la cuve peut contenir 500 litre de barbotine avec laquelle on pourra remplir 240 moules qui nécessiteraient en moyenne chacun 2litre y compris le volume des tubulures et celui du tube de charge;ces 240 moules pourraient être disposés à raison de quatre moules par mètre sur 6 tables de 10 m de longueur ;chaque table ayant une largeur de 0,5m et l'espace ménagé entre deux tables étant de lm pour le passage de la structure mobile et du chariot de manutention des pièces ,on pourra installer l'ensemble du dispositif dans un espace de 10m par 9m;en tablant sur une durée de remplissage de lminute pour 4 moules on aboutit pour cette configuration du dispositif à une production horaire de 240 pièces non compris le temps de rechargement de la cuve,ou son échange contre une cuve prête à l'emploi (remplie et dégazée). Selon une variante illustrée par les figures 5 et 6,le dispositif peut être réalisé avec l'équipement de remplissage en position fixe les platines étant disposées sur une table rotative de telle sorte qu'elles se positionnent en face de la nourrice par une rotation en pas à pas de la table;on choisit le nombre de moules à remplir simultanément à partir des mêmes critères que dans la configuration à table fixe;l'équipement de remplissage en station fixe peut être installé soit à l'extérieur de la table(fig 5),cequi en rend l'accès commode ;il peut au contraire être installé à l'intérieur du cercle(fig 6) constitué par la table ce qui fait gagner de la place au sol. Dans les deux configurations ,table fixe /alimentation mobile ou table rotative/alimentation fixe,le cycle remplissage -vidage automatique est toujours déclenché par la borne d'indexation I surlaquelle l'ensemble s'immobilise en butée pour assurer la correspondance entre les valves et les têtes de remplissage.Lorsque le niveau de la barbotine atteint le capteur (7)la poussée de la barbotine est stoppée par la mise à l'atmosphère de la cuve , le mécanisme (27)déconnecte les têtes (5).et la borne I est escamotée libérant le mouvement relatif table/alimentation. Le dispositif selon l'invention est particulierement destiné à la fabrication par coulage de pièces céramiques de formes variées en séries limitées et sensibles au défaut de trous de surface dus aux bulles d'air véhiculées dans les circuits de distribution ou qui sont provoquées par la turbulence lors du versage de la barbotine dans les moules par le haut comme habituellement. REVENDICATIONS l)Dispositif pour le coulage des pièces céramiques avec remplissage en source caractérisé en ce qu'il comporte une base de positionnement des moules prévue pour disposer ceux-ci ouverture vers le bas au remplissage comme au vidage et un équipement d'alimentation en barbotine fonctionnant sur le principe des vases communiquants sous pression d'air. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la borne d'indexation de la base de positionnement par rapport à la structure de l'équipement d'alimentation déclenche le cycle automatique remplissage/vidage 3)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le transfert de la barbotine de la cuve vers les moules est rendue possible par la connection automatique entre les têtes mobiles (26)et les valves antiretour(4); 4)Dispositif selon la revendication 3 caractérisée en ce que chaque tete de remplissage (5)en se connectant sur la valve qui lui correspond ouvre le passage à la barbotine en neutralisant le clapet(31). 5)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tube de charge (6)fixé à demeure sur la tubulure de remplissage (3)assure la compensation de perte de volume liée à l'absorption d'eau par le plâtre du moule(l3) 6)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vidage de la barbotine excédentaire après la prise est accompagné d'une insufflation d'air par le tube (ll)et son électrovanne (12). 7)Dispositif selon les revendications 1,2,3,caractérisée en ce que les configurations table fixe/alimentation mobile ou alimentation fixe /table mobile(rotative)sont également applicables.