Brevet FR3046722A1 — publié le 20170721

Article de vaisselle en céramique portant une charge minérale Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine des arts de la table et plus précisément des articles de vaisselle en céramique, et plus particulièrement en porcelaine ou en faïence. Il s'agit d'articles tels que des assiettes, des plats de service, des saucières, des coupes, des tasses, bols, théière ou mugs_ De tels articles de vaisselles ont l'inconvénient de refroidir rapidement les aliments qu'ils contiennent car ils présentent une surface d'échange thermique importante avec l'air environnant d'une part et les aliments qu'ils contiennent d'autre part, et une conductivité thermique faible de la céramique, généralement de la porcelaine ou de la faïence. Ce constat a conduit à proposer différentes solutions pour améliorer le maintien de la température des plats. Etat de la technique On connaît la demande de brevet US2014041647 qui décrit un plat ayant une zone de chauffage intégrée, utilisé pour garder les aliments et les boissons au chaud, rendant la nourriture et des boissons plus agréable à manger ou à boire. La zone de chauffage intégrée utilise un matériau à changement de phase (PCM) tel qu'une solution sursaturée d'acétate de sodium. On connaît aussi le brevet US7176426 décrivant un dispositif intégrant un absorbeur de chaleur à micro-ondes et libérant cette énergie sous forme de chaleur (rayonnement infrarouge) sur une longue période de temps (typiquement 20 à 30 minutes. Ce dispositif comporte trois éléments rigides, l'élément supérieur généralement sous la forme d'un récipient, tel qu'un plat ou une tasse coopérant avec un socle pour former une enceinte étanche ou cavité. 3046722 2 Ce réceptacle est transparent aux micro-ondes et qui entoure une masse solide de matériau d'absorption de chauffage en contact minimal avec les parois de la cavité micro-ondes. Ce réceptacle et le matériau d'absorption de micro-ondes 5 peuvent avoir des sections transversales différentes, les formes, les volumes et les masses selon l'utilisation particulière prévue de l'appareil de stockage de chaleur. Le brevet US4505252 décrit un autre exemple de plat creux avec un noyau formé par une base de cire et comprenant des 10 éléments supérieur et inférieur soudés les uns aux autres à leur périphérie, avec un noyau en cire fusible confiné à l'intérieur d'une cavité. Inconvénients de l'art antérieur Les solutions de l'art antérieur ne sont pas très 15 satisfaisantes. Les plats intégrant un matériau à changement de phase ne permettent pas la fabrication selon les techniques traditionnelles de la faïencerie, impliquant une cuisson à des températures élevées provoquant la vaporisation des matériaux tels que la cire. 20 D'autres solutions nécessitent la combinaison de plusieurs éléments, ce qui n'est pas compatible avec les habitudes en matière de service tant dans un contexte de repas familiale que dans la restauration. Solution apportée par l'invention 25 La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un article de vaisselle pouvant être utilisé d'une manière totalement identique à celle d'un article d'art de la table traditionnel tout en limitant le refroidissement des aliments qu'il contient, et permettant une fabrication 3046722 -3- selon les techniques usuelles du domaine de la porcelaine et de la faïence. A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un article de vaisselle en céramique comportant 5 un moyen passif d'accumulation thermique caractérisé en ce que ledit moyen d'accumulation thermique est constitué par un noyau contenant une charge minérale. Avantageusement, ladite charge minérale est constituée d'un accumulateur thermique et de préférence ladite charge 10 minérale est constituée de stéatite. De préférence, la charge minérale est incorporée dans une masse polymérique, de préférence liquide. De préférence, ledit noyau est surmoulé par la céramique. Selon une variante, ledit noyau est entouré d'une matière 15 faisant office de barrière thermique de faible épaisseur. Selon un mode de réalisation particulier, ledit noyau présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 0,7 fois l'épaisseur du fond dudit article et en particulier présente une épaisseur comprise entre 3 à 4 mm. 20 Selon une variante particulière, le fond dudit article présente une protubérance convexe dirigée vers l'intérieur de l'article, ledit noyau étant surmoulé par ladite protubérance. Selon une variante particulière, l'article de vaisselle selon l'invention comprend au moins un couvercle comprenant au 25 moins un noyau surmonté par une barrière thermique. 3046722 4 L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un article de vaisselle, notamment d'une assiette, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - préparation d'une composition de poudres minérales, 5 délayage et défloculation de cette composition, - coulage au centre du moule de la composition de poudres minérales, - insertion au centre du moule sur la composition de poudres minérales coulée précédemment d'un noyau contenant une 10 charge minérale, - coulage par-dessus ledit noyau de la composition de poudre minérale dans le moule, - cuisson au four suivant les caractéristiques de la composition de poudres minérales à une température maximale de 15 1250°C, - obtention de la pièce en céramique surmoulant ledit noyau aux dimensions finales, - dépôt de l'émail par trempage, - cuisson au four suivant les caractéristiques de l'émail 20 à une température maximale de 1100°C. Selon une variante notamment pour la fabrication d'une tasse, théière, ou soupière, le procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes: - préparation d'une composition de poudres minérales, 25 délayage et défloculation de cette composition, - préparation du noyau contenant une charge minérale dispersée dans un liant à l'état liquide, 3046722 5 - mise en forme de cette préparation par coulage dans un moule, - obtention de la pièce contenant le mélange de charge minérale et de liant selon une forme de la pièce avec des 5 dimensions brutes légèrement supérieures à celles des dimensions finales du produit, - dépôt sur les parties externes de cette forme qui ne sont pas au contact des aliments d'une fine couche d'une matière faisant office de barrière thermique aux échanges de 10 chaleur entre l'intérieur et l'extérieur des supports alimentaires - dépôt sur le produit faisant office de barrière thermique de la composition de poudres minérales, - cuisson au four suivant les caractéristiques de la cette 15 composition à une température maximale de 1250°C, - obtention de la pièce en céramique surmoulant ledit noyau aux dimensions finales, - dépôt de l'émail par trempage, - cuisson au four suivant les caractéristiques de l'émail 20 à une température maximale de 1100°C. L'invention concerne également un équipement pour la mise en oeuvre du procédé susvisé caractérisé en ce qu'il comprend un poste de préparation d'une pièce en une composition de poudre minérale et de dépose dans un moule, un poste de 25 déplacement d'un noyau contenant une charge minérale, et un moyen pour l'ajout d'une seconde pièce en une composition de poudre minérale dans ledit moule, et un four de cuisson de l'élément ainsi moulé. 3046722 6 Description détaillée d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention 5 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à des exemples non limitatifs de réalisation illustrés par les dessins annexés où : - la figure 1 représente une vue en coupe d'une assiette 10 plate selon l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe d'une assiette creuse selon l'invention. - la figure 3 représente une vue en coupe d'une tasse selon l'invention. 15 - la figure 4 représente une vue en coupe d'une théière selon l'invention. - la figure 5 représente une vue en coupe d'une soupière selon l'invention. La figure 1 représente un exemple d'une assiette plate 20 réalisée en céramique (1) surmoulant un noyau (2) en un matériau présentant une inertie thermique supérieure à celle de la céramique. Le noyau (2) présente une forme discale dont la section est inférieure à la section du fond (3) de l'assiette. Le rebord annulaire (4) de l'assiette, entourant 25 le fond (3), est dépourvu de noyau (2) dans l'exemple décrit. L'assiette plate est réalisé à partir d'une composition de pâte céramique de type vitroporcelaine, ou céramique générique, composée principalement d'environ 25% d'argile, 25% 3046722 - 7 - de kaolin, 30% de feldspath et 20% de quartz. Ces pourcentages sont exprimés en masse par rapport à la masse totale de matières sèches. Après mélange à de l'eau additionnée avec un défloculent, 5 on obtient la barbotine de vitroporcelaine. On coule dans le centre du moule la barbotine de vitroporcelaine, puis on insert dessus le noyau (2). On coule ensuite par-dessus ledit noyau (2) la barbotine de vitroporcelaine. 10 Après démoulage et séchage, la pièce est introduite dans un four pour une cuisson à 1250°C maximum. La pièce ainsi cuite est émaillée par trempage et ensuite introduite dans un four pour une cuisson à 1100°C maximum. Le noyau (2) est préparé préalablement. Il est constitué 15 d'un liant polymérique chargé avec un minéral sous forme pulvérulente. Ce minéral est avantageusement de la stéatite appelée communément « pierre à savon ». La mise en forme de la pièce intégrant le noyau (2) peut être réalisé par un procédé dit de coulage sous pression qui 20 consiste à injecter la céramique dans des moules placés les uns à la suite des autres et reliés entre eux. La pression de sortie de la céramique permet de remplir plusieurs moules en même temps. Elle peut aussi être réalisée par pressage Ram qui 25 consiste à presser une pâte plastique entre deux moules en plâtre à une pression de 3 ou 4 bars. Dans le cas d'une assiette creuse représentée en figure 2, le noyau (2) présente une forme hémisphériques et s'étend à l'intérieur du rebord périphérique (4) de l'assiette. 3046722 -8- Contrairement à l'assiette plate, le noyau (2) présente donc une section supérieure à la section du fond (3) de l'assiette. Les figures 3 et 4 représentent une vue en coupe d'une variante de réalisation, où l'objet (respectivement une tasse 5 et une théière) présente une barrière thermique (5) et où le noyau de charge minérale (2) prend la forme complète de l'objet (exceptés les anses, becs et rebords). Ces réalisations permettent d'améliorer la capacité de stockage thermique et éviter la déperdition de chaleur vers l'extérieur 10 de l'objet. La barrière thermique peut être constituée par une feuille métallique, ou un matériau d'isolation thermique, ou une structure alvéolée ou tout matériau de faible de faible conductivité thermique ou de réflexion thermique. La figure 5 représente une variante de réalisation d'une 15 soupière, comportant un couvercle (6) comportant un premier noyau (7) dont la section est inférieure à la section de la base du couvercle (6), typiquement entre 0,7 et 0,9 fois la section du couvercle, surmontée par une barrière thermique (8). 20 Le rebord du couvercle comprend un deuxième noyau annulaire (9) surmonté d'une barrière thermique (10). REVENDICATIONS1 - Article de vaisselle en céramique comportant un moyen passif d'accumulation thermique caractérisé en ce que ledit moyen d'accumulation thermique est constitué par un noyau (2) contenant une charge minérale. 2 - Article de vaisselle selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite charge minérale (2) est constitué de stéatite. 3 - Article de vaisselle selon la revendication 1 10 caractérisé en ce que ladite charge minérale (2) est incorporée dans une masse polymérique. 4 - Article de vaisselle selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit noyau (2) est surmoulé par la céramique. 15 5 - Article de vaisselle selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit noyau 2) présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 0,7 fois l'épaisseur du fond dudit article. 6 - Article de vaisselle selon la revendication 1 20 caractérisé en ce que ledit noyau (2) est revêtu par une barrière thermique. 7 - Article de vaisselle selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle (6) comprenant au moins un noyau (7, 9) surmonté par une barrière thermique 25 (8, 10). 8 - Procédé de fabrication d'un article de vaisselle caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - préparation d'une composition de poudres minérales, délayage et défloculation de cette composition, 3046722 -10- - coulage au centre du moule de la composition de poudres minérales, - insertion au centre du moule sur la composition de poudres minérales coulée précédemment d'un noyau contenant une 5 charge minérale, - coulage par-dessus ledit noyau de la composition de poudre minérale dans le moule, - cuisson au four suivant les caractéristiques de la composition de poudres minérales à une température maximale de 1250°C, - obtention de la pièce en céramique surmoulant ledit noyau aux dimensions finales, - dépôt de l'émail par trempage, - cuisson au four suivant les caractéristiques de l'émail 15 à une température maximale de 1100°C. 9 - Procédé de fabrication d'un article de vaisselle en céramique comportant un moyen passif d'accumulation thermique caractérisé en ce que ledit moyen d'accumulation thermique est constitué par un noyau (2) contenant une charge minérale 20 caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - préparation d'une composition de poudres minérales, délayage et défloculation de cette composition, - préparation du noyau contenant une charge minérale dispersée dans un liant à l'état liquide, 25 - mise en forme de cette préparation par coulage dans un moule, 3046722 - obtention de la pièce contenant le mélange de charge minérale et de liant selon une forme de la pièce avec des dimensions brutes légèrement supérieures à celles des dimensions finales du produit, 5 - dépôt sur les parties externes de cette forme qui ne sont pas au contact des aliments d'une fine couche d'une matière faisant office de barrière thermique aux échanges de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur des supports alimentaires 10 - dépôt sur le produit faisant office de barrière thermique de la composition de poudres minérales, - cuisson au four suivant les caractéristiques de la cette composition à une température maximale de 1250°C, - obtention de la pièce en céramique surmoulant ledit 15 noyau aux dimensions finales, - dépôt de l'émail par trempage, - cuisson au four suivant les caractéristiques de l'émail à une température maximale de 1100°C. 10 - Equipement pour la mise en oeuvre du procédé conforme 20 à la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce qu'il comprend un poste de préparation d'une pièce en une composition de poudre minérale et de dépose dans un moule, un poste de déplacement d'un noyau (2) contenant une charge minérale, et un moyen pour l'ajout d'une seconde pièce en une composition de poudre 25 minérale dans ledit moule, et un four de cuisson de l'élément ainsi moulé.