Brevet FR3031468A1 — publié le 20160715

Installation d'injection sous pression pour produits céramiques L'invention concerne une installation d'injection sous pression pour produits céramiques. Une installation d'injection sous pression pour produits céramiques comprend généralement un moule fixe, un moule mobile et des vérins assurant les déplacements du moule mobile par rapport au moule fixe, et, le maintien en position réciproque de fermeture, du moule fixe et du moule mobile, pendant l'injection de produit céramique liquide ou pâteux dans la cavité des moules. De manière connue, le moule mobile est supporté par des guides linéaires, l'ensemble du moule mobile et des guides constituant un chariot. Le mouvement du chariot dans les deux directions, pour la fermeture et l'ouverture du moule est généralement assuré par un ou plusieurs vérins hydrauliques à double effet. Les vérins hydrauliques sont également utilisés pour le maintient du moule en position fermée lors de l'injection du produit. Le déplacement du moule doit être rapide pour réduire le cycle de fabrication et la force de maintien doit être suffisante pour contrer la pression d'injection. Ces contraintes conduisent à utiliser des vérins de fortes sections et des pompes hydrauliques de gros débit à haute pression. A chaque déplacement du moule mobile, le volume d'huile en mouvement est pratiquement égal au volume de la chambre correspondante du vérin et la consommation d'énergie est importante. La température de l'huile s'élève et une pression relativement élevée doit être maintenue pour éviter la cavitation. L'un des buts de l'invention est d'éviter les inconvénients précités en proposant une installation d'injection sous pression pour produits céramiques ne faisant intervenir que des petits débits d'huile dans les vérins. Un autre but de l'invention est de proposer une installation 30 d'injection sous pression pour produits céramiques dans laquelle le guidage du moule mobile est assuré avec sécurité. 3031468 2 Un autre but de l'invention est de proposer une installation d'injection sous pression pour produits céramiques dans laquelle le déplacement du moule mobile est assuré rapidement. L'invention a pour objet une installation d'injection sous pression 5 pour produits céramiques, comportant au moins un moule fixe et un moule mobile définissant ensemble au moins une cavité de moulage, et des vérins pour assurer le déplacement du moule mobile par rapport au moule fixe et le maintien en appui réciproque du moule mobile et du moule fixe en position fermée de la cavité de moulage pendant l'injection 10 sous pression de produit céramique liquide ou pâteux dans la cavité de moulage, caractérisée en ce qu'elle comporte : - Un vérin de déplacement du moule mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture, correspondant respectivement, pour la cavité de moulage, à un état ouvert et à un état fermé ; et 15 - Des vérins de maintien à tige traversante, assurant d'une part le guidage du moule mobile, et d'autre part le maintien des moules fixe et mobile à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection sous pression de produit céramique. Avantageusement, la tige traversante de chaque vérin de maintien 20 comporte un piston coulissant dans ledit vérin de maintien. De manière avantageuse, le piston sépare deux chambres dans le vérin de maintien. Avantageusement, les deux chambres communiquent par l'intermédiaire d'un circuit extérieur au vérin. 25 De manière avantageuse, les deux chambres communiquent par l'intermédiaire d'une électrovanne intérieure au piston. Avantageusement, le vérin de déplacement est alimenté en fluide sous pression par une pompe pour assurer les déplacements du moule mobile. De manière avantageuse, les vérins de maintien sont alimentés en fluide sous pression par une pompe pour assurer le maintien à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection du produit céramique. 3031468 3 Avantageusement, l'alimentation en fluide sous pression du vérin de déplacement et des vérins de maintien est assurée par la même pompe. De manière avantageuse, l'installation comporte deux moules 5 fixes, deux moules mobiles, un vérin pour assurer le déplacement simultané des moules mobiles, l'un pour l'ouverture d'une cavité de moulage, l'autre pour la fermeture d'une autre cavité de moulage, et des vérins de maintien en position fermée d'une cavité de moulage pendant l'injection de produit céramique dans ladite cavité de moulage fermée. 10 L'invention a aussi pour objet un procédé de commande d'une installation d'injection sous pression pour produit céramique telle que décrite ci-dessus, caractérisé par les étapes de : Au moyen d'une pompe, commander le vérin de déplacement du moule mobile pour assurer la fermeture d'une cavité de moulage, 15 Une fois le déplacement terminé, libérer le vérin de déplacement et, au moyen de ladite pompe, assurer la mise en pression des vérins de maintien à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection de produit céramique, Une fois l'injection terminée, libérer les vérins de maintien et, au 20 moyen de ladite pompe, commander le vérin de déplacement du moule mobile pour assurer l'ouverture de la cavité de moulage. L'invention a encore pour objet un procédé de commande d'une installation d'injection sous pression pour produit céramique, telle que décrite ci-dessus, caractérisé par les étapes de : 25 Au moyen d'une pompe, commander le vérin de déplacement simultané des deux moules mobiles pour assurer l'ouverture d'une cavité de moulage et la fermeture de l'autre cavité de moulage, Une fois le déplacement terminé, libérer le vérin de déplacement et, au moyen de ladite pompe, assurer la mise en pression des vérins de 30 maintien à l'état fermé de la cavité de moulage fermée, pendant l'injection de produit céramique, Une fois l'injection terminée, libérer les vérins de maintien et, au moyen de ladite pompe, commander le vérin de déplacement pour 3031468 4 assurer l'ouverture de la cavité de moulage fermée et la fermeture de la cavité de moulage ouverte, Poursuivre en alternant les étapes b) et c). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 5 de la description qui suit, faite avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue schématique simplifiée d'une installation d'injection sous pression pour produits céramiques, simple, en position ouverte des moules. 10 La figure 2 est une vue schématique simplifiée de l'installation d'injection sous pression pour produits céramiques de la figure 1, en position fermée des moules. La figure 3 est une vue schématique simplifiée d'une variante de réalisation d'une installation d'injection sous pression pour produits 15 céramiques, simple, en position ouverte des moules. La figure 4 est une vue schématique simplifiée d'une installation d'injection sous pression pour produits céramiques, double. Sur la figure 1, l'installation d'injection sous pression pour produit céramique, comprend une armature fixe 1 portant un moule fixe 2 et des 20 vérins de maintien 3. Ces vérins de maintien 3 sont à tige traversante 4. Les vérins de maintien 3 sont en nombre au moins égal à 2. Les tiges traversantes 4 portent à une extrémité une armature mobile 5 qui elle-même porte le moule mobile 6. A leur autre extrémité, les tiges traversantes 4 sont reliées par un plateau mobile 7. Entre l'armature fixe 25 1 et le plateau mobile 7, est disposé un vérin 8 de déplacement. Sur la figure 2, la vue en coupe d'un vérin de maintien 3 montre que la tige traversante 4 comporte un piston 10 qui coulisse dans le vérin 3. Dans sa partie centrale, le piston 10 comporte une électrovanne 12. Dans la tige traversante 4, entre le piston 12 et l'extrémité opposée à 30 l'armature mobile 5, est disposée une canalisation 11 alimentée en fluide par une pompe non représentée. L'enveloppe du vérin de maintien 3 et la tige traversante 4 délimitent entre elles une zone annulaire 9 remplie de fluide. 3031468 5 Sur la figure 3, le moule fixe 2 se trouve sur un socle fixe 13. Les vérins de maintien 3 sont logés entre l'armature fixe 1 et un plateau fixe 14. L'armature mobile 5 porte, à l'extérieur, le moule mobile 6, et elle 5 est commandée en déplacement par le vérin 8 de déplacement, disposé entre le plateau fixe 14 et l'armature mobile 5. Sur la figure 4, l'installation d'injection sous pression pour produits céramiques est double et comporte deux cavités de moulage fonctionnant en alternance. Les vérins 3 de maintien sont logés entre deux armatures 10 fixes 1, 1', qui portent chacune un moule fixe 2, 2' respectivement. Les tiges traversantes 4 des vérins de maintien 3 portent à chaque extrémité une armature mobile 5, 5' respectivement, qui porte elle-même un moule mobile 6, 6'. L'ensemble des armatures mobiles 5, 5' et des tiges traversantes 4 est déplaçable par rapport à l'ensemble des 15 armatures fixes 1, 1' et des vérins de maintien 3 par l'intermédiaire du vérin 8 de déplacement. Le fonctionnement de l'installation s'analyse de la manière suivante, après l'observation liminaire qu'aucun des vérins de maintien 3 ou de déplacement 8 n'est soumis à une pression, la cavité de moulage 20 étant à l'état ouvert. Le vérin de déplacement 8 est alimenté en fluide sous pression pour assurer la fermeture de la cavité de moulage. L'électrovanne 12 de chaque piston 10 est ouverte de sorte que, dans la zone annulaire 9 de chaque vérin 3 de maintien, le fluide puisse passer d'un côté à l'autre du 25 piston 10 avec de très faibles pertes de charge au cours du déplacement de la tige traversante 4 dans le vérin 3 de maintien. De ce fait, l'effort à fournir par le vérin 8 de déplacement est faible pour déplacer l'ensemble de l'armature mobile 5 et des tiges traversantes 4. Le vérin 8 ne demande donc à la pompe qu'un faible débit. 30 Lorsque la cavité de moulage est à l'état fermé, le moule mobile 6 est contre le moule fixe 2 et le vérin 8 de déplacement est libéré. L'électrovanne de chaque piston 10 est alors commandée pour fermer la communication entre les deux côtés du piston 10 dans la zone annulaire 9. 3031468 6 Par l'intermédiaire de la canalisation 11, et de l'électrovanne 12, de la pression est appliquée, dans la zone annulaire 9, sur le piston 10, pour maintenir le moule mobile 6 en appui sur le moule fixe 2, c'est-à-dire pour maintenir la cavité de moulage à l'état fermé. L'espace dans la zone 5 annulaire 9 étant très limité, la montée en pression dans cet espace est assurée à très faible débit de la pompe. L'injection sous pression de produit céramique dans la cavité de moulage intervient alors. Une fois l'opération d'injection terminée, les vérins 3 de maintien sont libérés, la pression dans la zone annulaire 9 tombe, l'électrovanne 10 est commandée pour autoriser la communication entre les deux côtés du piston 10 dans la zone annulaire 9, et le vérin 8 de déplacement est alimenté en pression pour assurer l'ouverture de la cavité de moulage. L'effort à fournir par le vérin 8 de déplacement étant faible, le débit de la pompe est faible. 15 Dans le vérin 3 de maintien d'une installation simple (figures 1 et 2), c'est le côté droit du piston 10 qui est soumis à la pression de maintien, dans la zone annulaire 9. Dans le cas de la figure 3, c'est le côté gauche du piston 10 qui est soumis à la pression de maintien. Dans le cas de la figure 4 (installation double), c'est alternativement le côté 20 droit et le côté gauche du piston 10 qui sont soumis à la pression de maintien et c'est l'électrovanne 12 qui assure la communication entre la canalisation 11 et le côté correspondant du piston 10. Dans la zone annulaire 9, le piston 10 sépare deux chambres qui peuvent communiquer entre elles de deux manières. Tout d'abord par un 25 circuit extérieur au vérin 3 de maintien, et dans ce cas les canalisations doivent assurer un passage rapide de fluide. Ensuite par un passage intérieur au piston 10, contrôlé par l'électrovanne 12 et bénéficiant d'un circuit beaucoup plus court. Dans l'installation d'injection sous pression décrite, le vérin 8 de 30 déplacement, d'une part, et les vérins 3 de maintien, d'autre part, ne demandent qu'un faible débit à leur pompe respective d'alimentation. De plus, le vérin 8 de déplacement et les vérins 3 de maintien ne sont pas actifs simultanément. L'installation ne nécessite donc qu'une seule et même pompe, à faible débit, pour assurer d'une part le déplacement, 3031468 7 rapide, du moule mobile, d'autre part le maintien, sans déplacement, du moule mobile à l'état fermé de la cavité de moulage. Avec l'installation double de la figure 4, avec sensiblement la même mécanique hydraulique que dans une installation simple (figures 1 5 à 3), la production de produits céramiques est doublée. L'utilisation de vérins 3 de maintien à tige traversante permet, d'une part, d'avoir dans la zone annulaire 9, des chambres de même section, limitant ainsi les transferts de fluide, d'autre part, d'assurer un guidage permanent et de qualité identique, quelle que soit la position du 10 piston. REVENDICATIONS1. Installation d'injection sous pression pour produits céramiques, comportant au moins un moule fixe (2) et un moule mobile (6) définissant ensemble au moins une cavité de moulage, et des vérins pour assurer le déplacement du moule mobile par rapport au moule fixe et le maintien en appui réciproque du moule mobile (6) et du moule fixe (2) en position fermée de la cavité de moulage pendant l'injection sous pression de produit céramique liquide ou pâteux dans la cavité de moulage, caractérisée en ce qu'elle comporte : - Un vérin (8) de déplacement du moule mobile (6) entre une 10 position d'ouverture et une position de fermeture, correspondant respectivement, pour la cavité de moulage, à un état ouvert et à un état fermé ; et - Des vérins (3) de maintien à tige (4) traversante, assurant d'une part le guidage du moule mobile (6), et d'autre part le maintien des 15 moules fixe (2) et mobile (6) à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection sous pression de produit céramique. 2. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que la tige (4) traversante de chaque vérin (3) de maintien comporte un piston (10) coulissant dans ledit vérin (3) de maintien. 20 3. Installation selon la revendication 2 caractérisée en ce que le piston (10) sépare deux chambres dans le vérin de maintien. 4. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que les deux chambres communiquent par l'intermédiaire d'un circuit extérieur au vérin. 25 5. Installation selon la revendication 3 caractérisée en ce que les deux chambres communiquent par l'intermédiaire d'une électrovanne (12) intérieure au piston (10). 6. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que le vérin (8) de déplacement est alimenté en fluide sous pression par une 30 pompe pour assurer les déplacements du moule mobile (6). 7. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les vérins (3) de maintien sont alimentés en fluide sous pression par une 3031468 9 pompe pour assurer le maintien à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection du produit céramique. 8. Installation selon les revendications 6 et 7 caractérisée en ce que l'alimentation en fluide sous pression du vérin (8) de déplacement et 5 des vérins (3) de maintien est assurée par la même pompe. 9. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte deux moules fixes, deux moules mobiles (6, 6'), un vérin (8) pour assurer le déplacement simultané des moules mobiles (6, 6'), l'un pour l'ouverture d'une cavité de moulage, l'autre pour la fermeture d'une autre cavité de moulage, et des vérins (3) de maintien en position fermée d'une cavité de moulage pendant l'injection de produit céramique dans ladite cavité de moulage fermée. 10. Procédé de commande d'une installation d'injection sous pression pour produit céramique selon la revendication 8 caractérisée par les étapes de : a) Au moyen d'une pompe, commander le vérin (8) de déplacement du moule mobile (6) pour assurer la fermeture d'une cavité de moulage, b) Une fois le déplacement terminé, libérer le vérin (8) de déplacement et, au moyen de ladite pompe, assurer la mise en pression des vérins (3) de maintien à l'état fermé de la cavité de moulage pendant l'injection de produit céramique, c) Une fois l'injection terminée, libérer les vérins (3) de maintien et, au moyen de ladite pompe, commander le vérin (8) de déplacement du moule mobile pour assurer l'ouverture de la cavité de moulage. 11. Procédé de commande d'une installation d'injection sous pression pour produit céramique selon la revendication 9 caractérisé par les étapes de : a) Au moyen d'une pompe, commander le vérin (8) de déplacement simultané des deux moules mobiles (6, 6') pour assurer l'ouverture d'une cavité de moulage et la fermeture de l'autre cavité de moulage, b) Une fois le déplacement terminé, libérer le vérin (8) de déplacement et, au moyen de ladite pompe, assurer la mise en pression 3031468 10 des vérins (3) de maintien à l'état fermé de la cavité de moulage fermée, pendant l'injection de produit céramique, c) Une fois l'injection terminée, libérer les vérins (3) de maintien et, au moyen de ladite pompe, commander le vérin (8) de déplacement 5 pour assurer l'ouverture de la cavité de moulage fermée et la fermeture de la cavité de moulage ouverte, d) Poursuivre en alternant les étapes b) et c)