Brevet FR2853578A1 — publié le 20041015

La présente invention concerne un dispositif destiné à permettre le pressage isostatique des céramiques aussi bien dans les formes plates que dans les formes creuses, évasées ou non, avec ou sans anses en faisant appel à des matériels simples donc peu coûteux mais néanmoins susceptibles d'application automatisée. Le pressage isostatique est bien connu et largement répandu dans les industries céramiques mais avec les dispositifs connus, il trouve ses limites d'une part dans la lourdeur des équipements et des moules,ce qui implique nécessairement de grandes séries de pièces pour justifier sa mise en oeuvre et d'autre part dans les difficultés à réaliser des pièces creuses et profondes munies d'anses. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique un arrangement de l'ensemble remplissage -démoulage tel que la matière à presser est distribuée à la partie supérieure du moule tandis que la pièce pressée est extraite à la partie inférieure: la matière entre par le haut et la pièce sort par le bas du moule. Une seconde caractéristique du dispositif selon l'invention permet d'apporter dans l'espace du moule correspondant aux anses ou protubérances diverses quand elles existent, la matière nécessaire qui ne peut atteindre ces espaces par la seule gravité résultant du va et vient d'un tiroir conventionnel. Le dispositif selon l'invention comporte selon une troisième caractéristique, un 20 système de blocage du moule pendant l'application de la pression qui fait appel à un ensemble serre joint à maille et cales biaises. Selon des modes particuliers de réalisation: le dispositif se présente en deux corps séparés: -un bloc de préparation sur lequel le moule occupe la position permettant d'une part 25 le remplissage avec la matière à presser distribuée à partir d'une trémie alimentant un tiroir de distribution dans un mouvement d'aller et retour, et d'autre part l'extraction et l'évacuation de la pièce pressée au moyen d'une ventouse après ouverture du moule. -un système de blocage du moule pendant l'application de la pression; le moule est 30 fixé sur une plaque de transfert qui permet de le déplacer du poste préparation précité au poste d'application de la pression; celle ci est obtenue par l'amenée d'un liquide (huile hydraulique par exemple) sous la pression requise, au moyen d'un tube flexible connecté d'un côté à la partie inférieure du moule porteuse de la membrane de compression de la matière et de l'autre à une pompe et ses accessoires donnant les débit et pression nécessaires. Pendant l'application de la pression, le moule est 5 maintenu fermé entre les sommiers d'une maille avec un jeu de cales biaises pour combler l'espace entre l'ouverture de la maille et l'épaisseur du moule. La maille peut être constituée de deux dalles d'acier reliées par des tiges ou colonnes, ou par un assemblage de plaques serrées par des tirants pour constituer un bloc au centre duquel on découpe une ouverture. Dans les deux cas le calcul de la résistance de la 10 maille repose sur l'évaluation de la force qui s'exerce sur les sommiers:c'est la surface horizontale de la membrane S que multiplie la pression P utilisée pour la pressage. Les dessins annexés illustrent l'invention: -Les figure 1 et 2 représentent en coupe le moule concernant une forme évasée sans 15 anses.La forme en plan peut être quelconque ronde, rectangulaire ou autre. Le moule comprend une base sur laquelle est fixée la membrane (1) en polymère (polyuréthane par exemple) ; celle ci est pincée entre le plateau inférieur (2) et le noyau (3) ; les vis (4) de serrage (3) sur (2) assurent l'étanchéité par écrasement de la lèvre (5) de la membrane. L'admission et l'évacuation du liquide sous pression se fait 20 par le conduit (6) auquel est raccordé le flexible de distribution hydraulique.Le volume de remplissage est délimité par la partie extérieure du moule (7) et la membrane (1) au repos.La matière est apportée par le tiroir (8) . Le plateau supérieur (9) ferme le moule.Les plots (10) assurent le positionnement de la partie extérieure du moule (7) sur le plateau inférieur (2) . Les plots (11) situés hors du champ balayé 25 par le tiroir (8) assurent le positionnement du plateau supérieur (9) sur la partie extérieure du moule (7) .la figure 1 représente le moule pendant le remplissage; la figure 2 le représente à la fin du pressage. La figure 3 représente le moule dans la position du démoulage. la partie centrale du plateau supérieur (9) dont la forme et les dimensions coincident avec celles du fond 30 de la pièce pénètre à l'intérieur du moule sous l'action du vérin (12) de manière à décoller la pièce moulée du moule (7), pendant que le plateau inférieur (2) entame sa descente sous l'action du vérin (13) muni d'une tête à accrochage automatique (14) (mécanique ou magnétique). La pièce démoulée (15) repose sur le plateau inférieur (2) qui lorsqu'il est arrivé au point bas de sa course libère l'espace nécessaire au pas- -sage du préhenseur (16) ventouse par exemple, pour l'évacuation de la pièce pressée comme le montre la figure 4. Le plateau inférieur (2) est ensuite remonté et connecté à nouveau à la partie extérieure du moule (7) par un système classique d'accrochage décrochage 5 automatique. le plateau supérieur (9) est relevé en position haute par le vérin (12) équipé également d'une tête à accrochage automatique,pour permettre le passage du tiroir de remplissage dans le cycle suivant. Les figures 5 et 6 illustrent le cas particulier de la présence d'anse sur la forme à presser. Dans ce cas la matière est poussée latéralement vers la cavité du moule 10 correspondant à l'anse au moyen du piston (17) à partir de la colonne de matière (18) elle même alimentée par le tiroir (8). Le piston (17)utilisé pour remplir latéralement de matière la cavité correspondant à l'anse complète par la forme spécialement étudiée de son extrémité la surface de moulage. La figure 7 représente le schéma d'ensemble du dispositif. En référence à ces dessins,le dispositif comporte une plaque transfert (20) qui se déplace sur un chemin de roulement (22); le moule fixé sur cette plaque peut occuper alternativement deux positions: - position I: démoulage - évacuation pièce - remplissage moule fermeture moule position II: blocage moule - pressage Dans la position I,le plateau supérieur (9) étant escamoté en position haute grâce au vérin (12) , le tiroir (8) vient remplir la cavité du moule et se retire dans sa position initiale; le plateau (9) vient fermer le moule (7) ; la plaque transfert (20) est amenée dans la position II sous l'action du vérin (23) sur le chemin de roulement (22) ; les vérins (24) agissant sur le plan du chemin de roulement ( 22) permettent de placer le 25 moule à l'intérieur de la maille (25) de manière à faire reposer le plateau inférieur (2) constituant le fond du moule sur le sommier inférieur de ladite maille;la cale biaise (26) poussée par le vérin (27) vient bloquer le moule entre les deux sommiers de la maille qui pourra ainsi encaisser l'effort généré par la pression hydraulique à l'intérieur du moule. La pression hydraulique est fournie par un ensemble 30 motopompe non représenté ; la pression et le débit sont prévus pour assurer le compactage de la matière dans les densité et temps requis par les impératifs de fabrication qui n'entrent pas dans le champ de l'invention. L'opération de pressage terminée la cale biaise se retire après l'action de déblocage assurée par le vérin (28) associé au levier (29) .Les vérins (24) poussent le chemin de roulement vers le haut pour le replacer à son niveau initial afin de permettre le retour de la plaque transfert (20) avec le moule dans la position I pour la suite du déroulement du cycle comme suit: - Démoulage: le vérin (12) vient encliqueter sa tête dans le plateau supérieur du moule (9) et pousse celui ci vers le bas dans le moule pour dégager la pièce moulée en la poussant vers le bas du moule,tandis que simultanément le vérin (13) vient encliqueter sa tête (14) sur la plateau inférieur (2) et entraîne celui ci jusqu'au point bas de sa course avec la pièce démoulée de manière à permettre au préhenseur (16) 10 de s'en saisir pour l'évacuer. Le plateau supérieur (9) se remet en position haute et le plateau inférieur (2) vient se raccrocher au moule (7). L'opération de remplissage peut reprendre comme décrit plus haut Nota: dans le cas d'un moule comportant des anses la matière remplit 15 les colonnes (18) et le déplacement latéral des pistons (1 7)agissant comme des culasses de fusil permet de repousser la matière pour remplir l'espace correspondant aux anses. - Fermeture du moule: le plateau supérieur (9) reprend sa place sur le moule sous l'action du vérin (12) et de sa tête munie d'un système d'accrochage décrochage 20 automatique. Selon une variante non illustrée les mouvements d'aller et retour de la plaque transfert et ceux de la cale biaise, peuvent être assurés par chaînes continues motorisées ou par motorisation d'une partie des galets des chemins de roulement. De plus,dans tous les cas l'utilisation d'un système de contrôle commande comprenant 25 les composants habituels contacts de fin de course automates programmable permet le fonctionnement automatique de l'ensemble du dispositif Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au pressage isostatique des céramiques notamment et non limitativement celles avec des formes creuses évasées et comportant des anses comme les articles culinaires,plats et terrines. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le pressage isostatique des céramiques caractérisé en ce qu'il comporte un système de blocage du moule pendant l'application de la pression constitué d'un serre joint à maille (25) et cales biaises (26) avec déblocage par un vérin (28) associé à un levier (29). 2) Dispositif pour le pressage isostatique des céramiques selon la revendication I caractérisé en ce qu'il comporte un moule conçu pour recevoir la matière à presser par le dessus et permettre l'extraction de la pièce pressée par le dessous. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le plateau supérieur (9) pénètre dans le moule (7) pour faciliter le démoulage de la pièce pressée. 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le plateau inférieur (2) sur lequel repose la pièce démoulée est amené en position basse par le vérin (13) libérant l'espace nécessaire au passage du préhenseur (16) pour l'évacuation de la pièce pressée. 5) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le moule (7) comporte 15 dans le cas de pièce avec anse un système d'alimentation latéral utilisant le piston (17) à partir de la colonne de matière (18) nourrie par le tiroir (8) pour garnir la cavité au droit de l'anse. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que le piston (17) utilisé pour remplir de matière la cavité correspondant à Panse complète par la forme 20 spécialement adaptée de son extrémité la surface de moulage.