Brevet FR2853579A1 — publié le 20041015

La présente invention concerne un dispositif d'injection pour le remplissage des moules céramiques dans le procédé de coulage sous pression. Le remplissage des moules est traditionnellement effectué par un ou plusieurs orifices auxquels aboutissent la ou les canalisations d'amenée de la barbotine sous pression. ces 5 orifices constituent les nourrices.Sur les pièces finies les nourrices laissent des traces ou signatures dont l'aspect nuit à la présentation des produits bien qu'elles se situent presque toujours aux endroits les moins visibles. De plus très souvent il se forme une fissure à l'endroit de la nourrice qui provient du retrait de la matière au séchage et à la cuisson. Il a pu être remédié à ces inconvénients par l'utilisation de buse 10 d'injection à microjets: l'aspect de la signature dans ce cas est plus flatteur et les fissures n'apparaissent plus, mais deux autres inconvénients découlent de l'emploi des buses à microjets: 1) la matière des moules ne résiste pas à l'impact direct des jets de faible diamètre qui ont pour effet d'exacerber l'action abrasive de la barbotine. 2) le débit de barbotine au remplissage est freiné et il s'ensuit en plus des répercussions sur le temps machine des anomalies au moulage déformations fentes. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients; il comporte en effet selon une première caractéristique un corps d'injecteur à travers lequel la barbotine peut s'écouler avec un gros débit sans être freinée aux basses pressions de 20 remplissage; selon une seconde caractéristique il comporte un limiteur de débit qui agit en fonction de deux paramètres: la pression de la barbotine à l'entrée de l'injecteur et la tension d'un ressort taré ; sous l'effet de la pression de barbotine s'exerçant sur une série de disques freins aux formes appropriées le ressort s'affaisse et permet à une pastille perforée solidaire de l'ensemble des disques d'obturer la 25 sortie du corps de l'injecteur, la barbotine ne s'écoulant plus alors qu'à travers les perforations de la pastille sous la forme de microjets pour terminer le remplissage sans risque d'érosion pour le moule. Le dispositif permet ainsi de remplir le moule avec un gros débit à basse pression et d'appliquer la technique des microjets pour terminer l'opération de remplissage à haute pression. 30 Selon des modes particuliers de réalisation - le corps de l'injecteur peut constituer le canal d'écoulement de la barbotine en prolongement de la canalisation d'alimentation agissant comme une nourrice simple - la connexion alimentation/corps peut s'obtenir par un couvercle vissé - la pastille perforée peut être montée sur le même axe que les disques freins destinés à réagir à la pression de la barbotine - les disques freins peuvent servir de guides à l'ensemble axe,pastille perforée - le ressort taré qui permet en s'affaissant à la pastille perforée d'intercepter le flux de barbotine pour le diffuser sous la forme de microjets, peut prendre appui sur une couronne rapportée à l'intérieur du corps de l'injecteur; - le ressort peut prendre appui sur une couronne ou des redents faisant partie intégrante du corps. - Le corps de l'injecteur peut être monobloc ou en plusieurs parties suivant les modalités d'assemblage retenues pour l'ensemble du dispositif. - Les disques freins peuvent se présenter avec des évidements de formes coniques, hélicoidales cylindriques ou autres à seule fin de transmettre au 1 5 ressort l'effort résultant le la pression exercée à leur surface par la barbotine en fonction des caractéristiques Théologiques de celle ci (viscosité,densité,etc...) Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente en coupe,une variante de ce dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un corps cylindrique (1) connecté à une extrémité à la canalisation (2) d'alimentation en barbotine sous pression;il est ouvert à l'autre extrémité pour permettre l'écoulement de la barbotine dans le moule sur lequel il est installé ; à l'intérieur du corps (1) un ensemble mobile constitué par un axe (3) sur lequel sont fixés des disques évidés (4), un disque plein (6) et une 25 pastille perforée (5) conçue pour se loger dans l'orifice de sortie du corps (1) ; les disques évidés (4) en glissant à l'intérieur du corps (1) assurent le guidage de l'ensemble mobile; le disque évidé situé à l'extrémité de l'axe (3) du côté de l'alimentation (2)comprime le ressort taré (7) qui prend appui sur couronne 30 incorporée au corps (1). Le dispositif prend deux configurations durant l'opération de remplissage du moule sur lequel il est installé: Configuration 1: à basse pression dans la première phase du remplissage (gavage) La force résultant du freinage du flux de barbotine par les disques (4) et (6) n'est pas suffisante pour comprimer le ressort (7) ; la pastille perforée (5) occupe la position la plus éloignée de l'orifice de sortie ce qui permet au flux de barbotine de s'écouler avec le débit maximum. Configuration 2: à haute pression dans la phase finale du remplissage (fin de la percolation)la force d'entraînement de l'ensemble mobile résultant de la pression exercée sur la surface des disques évidés (4) et sur le disque plein (6) entraîne la compression du ressort (7) et par voie de conséquence permet à la pastille perforée (5) de se loger dans l'orifice de sortie du corps (1), le flux de barbotine se limitant 10 alors aux microjets générés par les perforations de la pastille (5); Dans la forme de réalisation selon la figure 2,la partie mobile consiste en un tube (8) muni d'une collerette (9) à son extrémité ouverte placée du côté de l'alimentation, à l'autre extrémité du tube (8) le fond plat constitue la pastille (5) perforée; des ouvertures (l0)sont ménagées dans la paroi cylindrique du tube (8) légèrement au 15 dessus du fond; des chicanes constituées par des bagues (11) sont intégrées à la paroi intérieure du tube (8) ; le tube (8) est limité dans sa course longitudinale par l'ergot (12)venant en butée sur l'arrêt (13) et sur la bague (14), la bague (14) et la collerette (9) assurent le guidage du tube mobile (8) ; le ressort (7) est comprimé entre la collerette (9) et la bague (14) Le dispositif selon la variante illustrée par la figure 2 prend deux configurations durant l'opération de remplissage du moule sur lequel il est installé: Configuration 1: à basse pression dans la première phase du remplissage (gavage) la force résultant du freinage du flux de barbotine par les chicanes (11) et l'écoulement à travers les ouvertures (10) n'est pas suffisante pour comprimer le ressort (7);la 25 pastille perforée constituée par le fond du tube (8) occupe sa position la plus éloignée (ergot (12) en appui sur couronne (14) ) de l'orifice de sortie du corps (1) ce qui permet au flux de barbotine de s'écouler avec le débit maximum. Configuration 2: à haute pression dans la phase finale du remplissage (fin de la percolation) la force d'entraînement du tube mobile résultant de la pression exercée 30 sur les chicanes et le fond entraîne la compression du ressort (7) et par voie de conséquence permet à la pastille (fond du tube (8) ) de se loger dans l'orifice de sortie du corps (1) ,le flux de barbotine se limitant alors aux microjets générés par les perforations de la pastille (fond du tube (8) ). A titre d'exemple non limitatif l'injecteur aura des dimensions de l'ordre de mm pour la longueur,25 mm pour le diamètre hors tout et 8 à 10 mm pour la section de l'orifice de sortie du corps. le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au remplissage des moules céramiques dans le procédé de coulage sous pression. REVENDICATIONS 1) dispositif d'injection pour le remplissage des moules céramiques dans le procédé de coulage sous pression caractérisé en ce qu'il comporte un corps (1)destiné à être connecté à l'alimentation (2) en barbotine sous pression, présentant un orifice de sortie communiquant avec la cavité du moule à remplir pour laisser passer le flux de 5 barbotine avec le maximum de débit à basse pression dans la phase de gavage et à l'intérieur du corps un ensemble mobile destiné à amener à la sortie du corps (l)de l'injecteur une pastille perforée(5) pour intercepter le flux de barbotine dans la phase finale du remplissage à haute pression (fin de la percolation) afin de limiter l'écoulement de barbotine aux microjets générés par les perforations de la pastille (5). 10 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte un ressort (7) qui en se comprimant permet à la pastille perforée (5) de se positionner dans l'orifice de sortie de l'injecteur 3) dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte des disques freins (4) et (6) qui transmettent l'effort résultant de la pression exercée à leur surface 15 au ressort (7) par l'intermédiaire de l'axe (3) 4) dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé en ce que le guidage axial de l'ensemble mobile est assuré par le glissement des disques (4) à l'intérieur du corps (1) 5) Dispositif selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les disques freins 20 (4) et (6) peuvent présenter des formes coniques, hélicoidales, cylindriques à seule fin de transmettre au ressort (7) l'effort résultant de la pression exercée à leur surface par la barbotine en fonction de ses caractéristiques Théologiques. 6) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un tube (8) comportant des chicanes internes (11) et un fond perforé (5) qui en s'appuyant sur le 25 ressort (7) par sa collerette (9) assure les mêmes fonctions que l'ensemble mobile sur son axe (3) équipé des disques freins (4) et (6)