FR2661343A1 - Procede et machine pour la fabrication d'un produit fritte avec reglage des parametres en continu. - Google Patents
Procede et machine pour la fabrication d'un produit fritte avec reglage des parametres en continu. Download PDFInfo
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Abstract
- Produit fritté. - La machine comprend: . un poste (P1 ) de précompression de la composition pulvérulente dans la matrice de compression pour obtenir un corps (20) conformé précompacté, . un poste (P3 ) de réduction du volume du corps conformé précompacté, . un poste de compression (P5 ) à pression réglable, asservie. - Application à la production d'aimants permanents.
Description
PROCEDE ET MACHINE POUR LA FABRICATION D'UN PRODUIT FRITTE AVEC
REGLAGE DES PARAMETRES EN CONTINU
L'invention concerne le domaine de la production de produits frittés à partir de compositions pulvérulentes, de granulométrie et de mélange définis, qui sont pressées, comprimées ou compactées, de manière à former des corps de volume défini, de forme cohérente, qui peuvent être utilisés comme tels ou après traitement thermique.
REGLAGE DES PARAMETRES EN CONTINU
L'invention concerne le domaine de la production de produits frittés à partir de compositions pulvérulentes, de granulométrie et de mélange définis, qui sont pressées, comprimées ou compactées, de manière à former des corps de volume défini, de forme cohérente, qui peuvent être utilisés comme tels ou après traitement thermique.
A titre d'application industrielle, il convient de citer la production d'aimants permanents, de pièces céramiques, de pièces mécaniques pour moteurs thermiques, de pièces d'usure, telles que des filières d'extrudeuses, de pièces de moulage, de pastilles de combustible nucléaire ou, encore, de substrats ou composants électroniques.
La fabrication de produits frittés peut être considérée comme relevant d'une technique en règle généra le connue. Si une telle technique ne connaît pas, en réalité, un réel développement, la raison en est à rechercher dans les problèmes de fiabilité que les pièces produites par une telle technique font apparaître.
Il a été constaté, en effet, que la technique de fabrication par frittage permet d'obtenir des pièces présentant d'excellentes tenues mécaniques à des fortes pressions et sous des températures importantes. De telles pièces sont, cependant, très souvent pénalisées par des fragilités aux chocs, qui proviennent de la présence de micro-amorces de rupture dans leur structure.
Par ailleurs, de telles pièces sont aussi, parfois, pénalisées par des distorsions de forme qu'il devient impossible ou difficile ou, encore, long et onéreux de reprendre par usinage faisant intervenir, obligatoirement, des outils de très hautes caractéristiques et qualités, ainsi qu'un processus délicat à poursuivre.
Les inconvénients ci-dessus peuvent être considérés comme
Liés à la nature même des compositions pulvérulentes utilisées pour l'obtention de tels produits. En effet, L'éLaboration industrielle des compositions ou composants pulvérulents s'effectue de façon peu précise pour des raisons tenant au prix de revient, à la pureté des matières premières utilisées ou, encore, à l'incertitude des dosages effectués.
Liés à la nature même des compositions pulvérulentes utilisées pour l'obtention de tels produits. En effet, L'éLaboration industrielle des compositions ou composants pulvérulents s'effectue de façon peu précise pour des raisons tenant au prix de revient, à la pureté des matières premières utilisées ou, encore, à l'incertitude des dosages effectués.
Il en résulte une granulométrie peu constante et une densité variable des compositions pulvérulentes qui fournissent, bien évidemment, des produits possédant des caractéristiques peu précises et non certaines.
Pour obtenir des produits ou pièces à caractère reproductible par élaboration et fabrication industrielle par frittage à partir de compositions pulvérulentes, elles-mêmes fabriquées industriellement avec les contraintes qui s'attachent nécessairement au prix de revient, iL faudrait pouvoir disposer de moyens techniques permettant de maStriser en permanence les paramètres suivants.
- La densité
Il peut être considéré que les poudres fabriquées
industriellement peuvent présenter des densités variant de 1 à 2
pour un même volume. Une telle variation est liée à l'obtention
des poudres et à leur propension à l'amalgame plus ou moins
important, suivant la grosseur des grains élémentaires les
composant. De tels produits, qui peuvent, en outre, avoir
tendance à s'agglomérer de façon anarchique en fonction des
conditions du mi lieu ambiant, ne peuvent, en conséquence,
posséder une même densité pour un volume donné.
Il peut être considéré que les poudres fabriquées
industriellement peuvent présenter des densités variant de 1 à 2
pour un même volume. Une telle variation est liée à l'obtention
des poudres et à leur propension à l'amalgame plus ou moins
important, suivant la grosseur des grains élémentaires les
composant. De tels produits, qui peuvent, en outre, avoir
tendance à s'agglomérer de façon anarchique en fonction des
conditions du mi lieu ambiant, ne peuvent, en conséquence,
posséder une même densité pour un volume donné.
- Le dosage
Pour obtenir un bon résultat de frittage, le poids initial de la
composition pulvérulente est un critère important à respecter.
Pour obtenir un bon résultat de frittage, le poids initial de la
composition pulvérulente est un critère important à respecter.
Or, le dosage est lié à la densité de la composition et au
volume occupé au moment du frittage. Comme la densité est
incertaine et peu précise et qu'en outre les installations
industrielles ne disposent pas de moyens de pesage précis,
rapides, à même de suivre des cadences de pesage élevées pour de
très petites quantités éventuellement, il n'apparait pas
possible, par ce seul moyen, de disposer d'un critère de poids
initial précis.
volume occupé au moment du frittage. Comme la densité est
incertaine et peu précise et qu'en outre les installations
industrielles ne disposent pas de moyens de pesage précis,
rapides, à même de suivre des cadences de pesage élevées pour de
très petites quantités éventuellement, il n'apparait pas
possible, par ce seul moyen, de disposer d'un critère de poids
initial précis.
- La pression de frittage
L'obtention de pièces à caractéristique reproductible est
largement dépendante de la pression de compression ou de
compactage qui est imposée à la composition pulvérulente. Les
résultats d'une telle pression sont, toutefois, essentiellement
variables, en fonction de La précision de La granulométrie des
poudres utilisées.
L'obtention de pièces à caractéristique reproductible est
largement dépendante de la pression de compression ou de
compactage qui est imposée à la composition pulvérulente. Les
résultats d'une telle pression sont, toutefois, essentiellement
variables, en fonction de La précision de La granulométrie des
poudres utilisées.
- La vitesse d'application de la pression de frittage
En raison même de la granulométrie incertaine et peu précise, on
a constaté que l'application d'une pression de frittage
ponctuelle et rapide, par exemple sous la forme d'un choc, ne
permettait pas de fournir des résultats constants et répétitifs
pour des mêmes séries de pièces.
En raison même de la granulométrie incertaine et peu précise, on
a constaté que l'application d'une pression de frittage
ponctuelle et rapide, par exemple sous la forme d'un choc, ne
permettait pas de fournir des résultats constants et répétitifs
pour des mêmes séries de pièces.
L'objet de L'invention est de proposer un nouveau procédé et une nouvelle machine pour l'élaboration de produits ou pièces frittés qui présentent des caractéristiques technologiques précises et qui peuvent être produits de façon répétitive et à des conditions économiques acceptables, à partir des matériaux de base pulvérulents qui sont industriellement produits à ce jour.
En d'autres termes, le procédé et la machine selon
L'invention sont conçus pour permettre L'obtention de pièces ou produits répondant aux exigences retenues ci-dessus, en étant élaborés à partir des poudres fabriquées industriellement avec, comme critère de fabrication, la recherche de conditions économiques acceptables fournissant des matières premières de densité et de granulométrie variables.
L'invention sont conçus pour permettre L'obtention de pièces ou produits répondant aux exigences retenues ci-dessus, en étant élaborés à partir des poudres fabriquées industriellement avec, comme critère de fabrication, la recherche de conditions économiques acceptables fournissant des matières premières de densité et de granulométrie variables.
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le procédé de fabrication d'un produit fritté, du type consistant à remplir une matrice de compression avec une composition pulvérulente appropriée, à comprimer cette composition dans la matrice et à éjecter le produit obtenu hors de la matrice, est caractérisé en
ce qu'il consiste à
- soumettre la composition pulvérulente
remplissant la matrice de compression à une
action de compression par un poinçon de
précompression à résistance à la compression
limitée, pour obtenir un corps conformé
précompacté,
- réduire le corps précompacté à un volume
déterminé connu,
- soumettre Le corps précompacté de volume réduit,
par approche à vitesse réglable du poinçon, à
une pression de compression de va leur définie,
maintenue pendant une durée déterminée,
- relâcher la pression de compression par retour du
poinçon et éjecter le corps fritté ainsi obtenu.
ce qu'il consiste à
- soumettre la composition pulvérulente
remplissant la matrice de compression à une
action de compression par un poinçon de
précompression à résistance à la compression
limitée, pour obtenir un corps conformé
précompacté,
- réduire le corps précompacté à un volume
déterminé connu,
- soumettre Le corps précompacté de volume réduit,
par approche à vitesse réglable du poinçon, à
une pression de compression de va leur définie,
maintenue pendant une durée déterminée,
- relâcher la pression de compression par retour du
poinçon et éjecter le corps fritté ainsi obtenu.
L'invention a également pour objet une machine de fabrication de produits frittés, du type comprenant un tranporteur comprenant au moins une matrice de compression et apte à déplacer séquentiellement cette matrice en relation successivement avec un poste de distribution d'une dose d'une composition pulvérulente déterminée, un poste de compression de cette dose dans La matrice et un poste d'éjection du produit fritté obtenu, caractérisée en ce qu'elle comprend
- un poste de précompression de la composition
pulvérulente dans la matrice de compression pour
obtenir un corps conformé précompacté,
- un poste de réduction du volume du corps conformé
précompacté,
- un poste de compression à pression réglable,
asservie.
- un poste de précompression de la composition
pulvérulente dans la matrice de compression pour
obtenir un corps conformé précompacté,
- un poste de réduction du volume du corps conformé
précompacté,
- un poste de compression à pression réglable,
asservie.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de L'objet de L'invention.
La fig. 1 est une vue en plan schématique d'une installation de fabrication conforme à L'invention.
La fig. 2 est une coupe-élévation prise, à plus grande échelle, selon la ligne Il-Il de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe-élévation, analogue à la fig. 2, mais illustrant une autre phase du procédé de L'invention.
La fig. 4 est une coupe-élévation prise, à plus grande échelle, selon la ligne IV-IV de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe-élévation prise, à plus grande échelle, selon la ligne V-V de la fig. 1.
Les fig 6 et 7 sont des coupes prises, respectivement, à plus grande échelle, selon les lignes VI-VI et VIl-VIl de la fig 1.
La fig. 1 montre, à titre d'exemple, une machine pour La mise en oeuvre de L'invention. Cette machine comprend un transporteur 1 qui est, de préférence mais non exclusivement, réalisé sous la forme d'un plateau à même d'être entraîné sur un axe de rotation 2 dans le sens de la flèche f1 par un organe moteur non représenté.
Un tel plateau tournant doit être apprécié comme relevant de la technique connue de construction des machines-transferts du type à carrousel par exemple. Une description plus approfondie des moyens de support, de guidage et d'entrainement en rotation, n'est donc pas à considérer plus avant.
Le plateau tournant 1 est conçu pour comporter des matrices de compression 3 qui sont, de préférence, disposées de façon équidistante angulairement. Les matrices 3, en tout nombre approprié, par exemple au nombre de huit, sont, de préférence, situées à proximité de La périphérie du plateau tournant 1. Dans une forme convenant particuliérement bien pour la mise en oeuvre de L'invention, les matrices de compression 3 sont constituées par des trous traversants pratiqués selon le même lieu géométrique circulaire sur le plateau tournant 1. Les trous traversants peuvent être, en section droite transversale, de différentes formes appropriées à la structure des pièces à produire. L'exemple donné sous la forme de trous cylindriques traversants, d'axe x-x' perpendiculaire au plan du plateau 1, ne représente donc qu'une indication d'une possibilité de réalisation.
Le plateau tournant 1 est destiné à assurer le transfert de chaque matrice de compression 3 devant différents postes d'intervention successifs, désignés par les références P1 à P8.
Le poste P1 constitue un poste de dosage et de distribution d'une composition pulvérulente, à partir d'une trémie 4 qui peut être alimentée, séquentiellement ou de façon continue, par un transporteur 5. La trémie 4 possède, ainsi que cela est connu, une buse d'approvisionnement disposée à poste fixe et sous laquelle chaque matrice de compression 3 peut être immobilisée par le plateau 1. La buse peut être à sortie libre ou, encore, être équipée d'une vanne, d'un clapet ou de tout autre moyen à même de permettre une distribution séquentielle d'une dose réglable de composition pulvérulente.
Sans qu'il s'agisse d'une disposition obligée au sens de
L'invention, le poste P1 est, également, conçu pour assumer une fonction de précompression de La dose de composition pulvérulente distribuée par la trémie 4. A cet effet, comme cela ressort de la fig. 2, le poste P1 comprend une guillotine de remplissage 6 constituée par une plaque ou une platine disposée par-dessus le plateau tournant 1 sur lequel elle est guidée par tous moyens appropriés. La platine 6 est associée à un organe moteur 6a, tel qu'un vérin à double effet, capable de la mouvoir dans le sens de la flèche f2.L'amplitude de déplacement de la guillotine de remplissage 6 est définie entre une première position, dans laquelle un entonnoir 7 qu'elle délimite est placé exactement en alignement et en coincidence avec la buse 8 de la trémie 4 et une matrice de compression 3, et une seconde position, telle qu'illustrée par la fig. 2, dans laquelle l'entonnoir 7 est décalé radialement d'une mesure telle que la guillotine ferme la communication entre la buse 8 et La matrice 3. L'organe moteur 6a et la guillotine 6 sont affectés au poste 1 et sont donc montés de façon indépendante au plateau 1 qui peut, en conséquence, tourner librement et indépendamment.
L'invention, le poste P1 est, également, conçu pour assumer une fonction de précompression de La dose de composition pulvérulente distribuée par la trémie 4. A cet effet, comme cela ressort de la fig. 2, le poste P1 comprend une guillotine de remplissage 6 constituée par une plaque ou une platine disposée par-dessus le plateau tournant 1 sur lequel elle est guidée par tous moyens appropriés. La platine 6 est associée à un organe moteur 6a, tel qu'un vérin à double effet, capable de la mouvoir dans le sens de la flèche f2.L'amplitude de déplacement de la guillotine de remplissage 6 est définie entre une première position, dans laquelle un entonnoir 7 qu'elle délimite est placé exactement en alignement et en coincidence avec la buse 8 de la trémie 4 et une matrice de compression 3, et une seconde position, telle qu'illustrée par la fig. 2, dans laquelle l'entonnoir 7 est décalé radialement d'une mesure telle que la guillotine ferme la communication entre la buse 8 et La matrice 3. L'organe moteur 6a et la guillotine 6 sont affectés au poste 1 et sont donc montés de façon indépendante au plateau 1 qui peut, en conséquence, tourner librement et indépendamment.
Le poste P1 comprend, par ailleurs, un ensemble de précompression 10 composé d'un poinçon 11 s'étendant verticalement sous le plateau, de manière à pouvoir être placé en alignement avec L'axe x-x'. La section droite transversale du poinçon 11 est la même que celle de la matrice 3 dans laquelle un tel poinçon peut pénétrer avec un jeu minimal. Le poinçon 11 est monté mobile sur son axe, dans un coulisseau 12 qui est Lui-même monté, déplaçable selon la même direction, sur des guides 13 présentés par un corps de support 14. Dans une forme de réalisation préférée, le corps 14 est indépendant du plateau 1 et se trouve porté par un organe moteur 15, par exemple du type vérin, dont la tige de piston 16 est à même de commander le coulissement du coulisseau 12 sur les guides 13.
Le poinçon 11 est monté dans le coulisseau 12 au moyen d'une cartouche 17 à résistance à la compression limitée, réglable. Une telle cartouche comprend un ressort 18, par exemple du type hélicoidal travaillant à la compression, interposé entre le poinçon 11 et un organe 19 de réglage de sa tension. L'organe 19 peut, par exemple, être constitué par un bouchon fileté vissé dans le coulisseau 12.
Dans une position stable de repos, L'organe moteur 15 maintient le coulisseau 12 dans une position basse dans laquelle, sous L'action permanente de L'organe élastique 18, le poinçon de précompression Il fait saillie hors du coulisseau 12 et affleure, par sa tête, la face inférieure du plateau 1 en constituant, en raison de la coincidence, le fond de la matrice de compression 3.
Le poste P1 fonctionne de la façon suivante.
Lorsqu'une matrice de compression 3 est amenée à l'aplomb de la buse 8 par la rotation du plateau tournant 1 immobilisé dans une position de coincidence et de coaxialité,
L'organe moteur 6a est commandé pour disposer l'entonnoir 7 en alignement avec la buse 8 et la matrice 3. La trémie 4 est alors commandée pour distribuer une dose de produit pulvérulent qui tombe, par gravité, à travers L'entonnoir 7 dans la matrice 3 qu'elle remplit complètement. La guillotine 6 est ensuite commandée en déplacement inverse pour fermer la matrice 3 et dégager le surplus éventuel du produit pulvérulent qui reste
contenu dans l'entonnoir 7. La fig. 2 illustre cette phase de mise en oeuvre de L'objet de L'invention.
L'organe moteur 6a est commandé pour disposer l'entonnoir 7 en alignement avec la buse 8 et la matrice 3. La trémie 4 est alors commandée pour distribuer une dose de produit pulvérulent qui tombe, par gravité, à travers L'entonnoir 7 dans la matrice 3 qu'elle remplit complètement. La guillotine 6 est ensuite commandée en déplacement inverse pour fermer la matrice 3 et dégager le surplus éventuel du produit pulvérulent qui reste
contenu dans l'entonnoir 7. La fig. 2 illustre cette phase de mise en oeuvre de L'objet de L'invention.
Après le remplissage de la matrice 3, comme décrit ci-dessus, et sans que le plateau 1 ait été mû en rotation, l'ensemble 10 est commandé pour que L'organe moteur 15 élève le coulisseau 12 dans le sens de la flèche f3. Le poinçon 11 est ainsi amené à pénétrer à L'intérieur de La matrice de compression 3 dont le dessus est fermé par la guillotine 6. Le déplacement du coulisseau 12 entrain une action de précompression de la dose de produit pulvérulent contenue dans la matrice de compression 3, jusqu'à une va leur limite qui correspond au réglage de précontrainte imposé au ressort 18 par le bouchon 19. Ce réglage est effectué pour que la pression de précompression soit comprise entre 10 et 20 % de la pression de compression finale de filtrage.
Lorsque ce seuil est atteint, le poinçon Il est immobilisé, de sorte que le déplacement du coulisseau 12 s'effectue sans autre action de précompression.
Par le procédé ci-dessus, il est établi une précompression de la dose initiale de produit pulvérulent, de manière à disposer d'un corps conformé précompacté 20 dont la densité est rendue plus précise, en dépit des variations de granulométrie, d'agglomération et de remplissage de la matrice de compression 3.
Etant donné que la sensibilité de La cartouche 17 à la contrainte est définie par le réglage de précontrainte imposé au ressort 18, L'action du poinçon 11 peut être considérée comme étant une source de précompression sensiblement constante, quelles que soient les variations de granulométrie et d'agglomération de la dose de produit distribuée, ainsi que les conditions de remplissage.
Après la phase de précompression ci-dessus, le poinçon 11 est dégagé de la matrice de compression 3. Selon les cas, cette rotation, qui a pour effet de dégager l'ouverture inférieure de la matrice de compression 3, peut faire intervenir la présence, à poste fixe ou réglable, d'une platine annulaire à même de reconstituer le fond de la matrice entre les postes P1 et P2 pour éviter, le cas échéant, la chute inopinée du corps 20 lorsque L'ensembLe 10 n'est pas solidaire du plateau 1.
Le plateau 1 est entraîné séquentiellement sur une nouvelle plage angulaire, pour faire passer la matrice de compression contenant le corps 20 du poste P1 au poste P2 dont la fonction est prévue pour assurer un nettoyage du plateau 1 aux abords de la matrice de compression 3 contenant le corps 20. A cette fin, le poste P2 comporte des moyens 21 capables d'assurer un nettoyage par aspiration, par soufflage, par balayage ou par toute autre méthode convenant à la nature de la composition pulvérulente distribuée.
Suivant une autre étape du procédé, le plateau 1 est de nouveau entrafné en rotation dans le sens de la flèche f1 pour faire passer La matrice de compression 3 et le corps 20 du poste
P2 au poste P3 dont la fonction est de calibrer en volume le corps 20. A cet effet, comme cela ressort de la fig. 4, le poste P3 comprend un poussoir 25 composé d'un organe moteur 26, par exemple du type à course rectiligne alternative, tel qu'un vérin. L'organe moteur 26 comporte une broche 28 amovible dont la forme est choisie pour correspondre exactement à celle du poinçon 11.
P2 au poste P3 dont la fonction est de calibrer en volume le corps 20. A cet effet, comme cela ressort de la fig. 4, le poste P3 comprend un poussoir 25 composé d'un organe moteur 26, par exemple du type à course rectiligne alternative, tel qu'un vérin. L'organe moteur 26 comporte une broche 28 amovible dont la forme est choisie pour correspondre exactement à celle du poinçon 11.
L'organe moteur 26 est disposé de manière à pouvoir déplacer la broche 28 dans le double sens de la flèche f4, selon un axe coincidant avec L'axe x-x' de la matrice 3 immobilisée en position d'arrêt par tout moyen d'indexage du plateau 1. Le poussoir 25 est disposé en dessous du plateau 1, de manière à pouvoir etre engagé dans la matrice 3 sur une course de pénétration réglable par l'intermédiaire d'une cale 29. Comme cela est illustré par La fig 4, la pénétration de la broche 28 dans la matrice 30 pousse le corps conformé 20 partiellement hors de la matrice, sur une mesure correspondant à la différence de hauteur entre celle de la broche 28 et celle de la cale d'épaisseur 29.
Le poste P3 comprend, par ailleurs, un moyen 30 de réduction du volume du corps 20. Un tel moyen 30 est, de préférence, constitué par un couteau d'arasement 31 disposé, de préférence, en contact avec la surface supérieure du plateau 1 sur lequel ce couteau est monté déplaçable dans le sens de la flèche f5, par l'intermédiaire d'un organe moteur, tel qu'un vérin 32.
Dans La position illustrée par la fig. 4, le couteau d'arasement est commandé dans le sens de la flèche f5 pour araser la partie saillante du corps 20 et conférer à ce dernier le calibrage volumétrique souhaité correspondant au réglage de pénétration de la broche 28, en fonction de L'épaisseur de la cale 29.
Ainsi, après avoir contrôlé le paramètre de la densité initia le par une action de précompression de la dose de poudre versée ou distribuée, le procédé de L'invention contrôle le volume du corps 20 de façon rigoureuse, de manière que l'acquisition de ces deux paramètres essentiels permette de procéder aux étapes ultimes du processus de fabrication d'un produit fritté de caractéristiques reproductibles.
IL doit être considéré que le poussoir 25 peut être constitué par un ensemble de moyens occupant, à poste fixe, l'orientation convenable pour coopérer avec chacune des matrices de compression successives se présentant par la rotation du plateau 1.
Cependant, dans certains cas, une telle fonction d'extraction partielle du corps 20 peut être assumée par Les moyens décrits précédemment et constituant l'ensemble 10, dans la mesure ou un tel ensemble est porté par le plateau 1 et possède, par la cartouche 17, une résistance à l'effacement suffisante pour provoquer
L'extraction partielle du corps 20 par rapport à la matrice 3.
L'extraction partielle du corps 20 par rapport à la matrice 3.
L'examen de la fig. 1 et de la fig. 4 permet de constater que les déchets d'arasement sont récupérés par chute par gravité, notamment au-delà du bord périphérique du plateau tournant 1, dans un récipient ou transporteur 33 chargé d'évacuer ces déchets vers une station de retraitement éventuelle, puisque la seule intervention ayant été subie se limite à une précompression.
Une étape suivante du procédé de L'invention consiste alors à commander de nouveau la rotation du plateau tournant 1 dans le sens de la flèche f1 pour amener la matrice de compression 3 garnie d'une pastille 20a calibrée en volume au poste P4 qui est plus particulièrement chargé, bien que sa présence ne soit pas absolument obligatoire, de contrôler, comme cela est illustré par la fig. 5, d'une part, la présence de la pastille 2Oa, mais aussi, par l'intermédiaire d'un capteur 35 de tout type approprié, la hauteur réelle de la pastille 20a ramenée, par l'intermédiaire du capteur, en position basse, en appui contre une butée 36 propre au poste P4 par exemple et définissant le fond de la matrice de compression 3.A cette fin, le capteur 35 possède, de préférence, un palpeur de type mécanique 37, à même d'assumer les deux fonctions ci-dessus de dépLacement de la pastille 20a et d'appréciation de la hauteur réelle qu'elle présente. Le palpeur 35 est constitué, en conséquence, par une potence de support 38 montée sur un point d'appui 39, de façon à s'étendre, pour partie au moins, au-dessus de la surface supérieure du plateau tournant 1.
Une étape subséquente du procédé de L'invention consiste à commander de nouveau la rotation du plateau 1, dans le sens de la flèche f1, pour faire passer la matrice de compression 3 contenant la pastille 20a du poste P4 au poste P5 chargé de la phase proprement dite de fabrication d'un produit fritté.
Le poste Pg, illustré plus en détail à la fig 6, comprend une console 40 dont le soc le 41 est pourvu d'une enclume 42 destinée à jouxter la face inférieure du plateau tournant 1.
L'enclume 42 possède un tas 43 destiné à être aligné coaxialement avec la matrice 3 en position d'indexage du plateau 1 et mobile relativement selon la direction axiale x-x', tout en étant en appui sur un capteur de force 44. De préférence, un système de jauge piézo-électrique 45 est prévu à l'interface de l'enclume 42 et du plateau tournant 1 pour des raisons qui ressortent de ce qui suit.
La partie supérieure de L'encLume 40 porte un organe moteur 46, du type électrique à courant continu et à vitesse variable, dont L'arbre de sortie 46a attaque, directement ou par l'intermédiaire d'une transmission, une vis micrométrique 47 portée par des guides 48 adaptés sur la potence 40. La vis 47 coopère avec un écrou fixe 49 qui est, également, solidarisé à la potence 40.
L'extrémité libre de la vis 47 est pourvue de moyens d'assemblage 50 permettant le montage et le démontage d'un poinçon de compression 51 surplombant La face supérieure du plateau 3 et occupant une position coaxiale à la matrice de compression 1 dans la position d'indexage du plateau tournant 1. Le poinçon de compression 51 présente, en section droite transversale, une forme identique à celle du poinçon de précompression 11.
Après arrêt dans la position d'indexage au poste P5,
L'organe moteur 45 est commandé de manière à faire descendre la vis 47 qui pousse le poinçon de compression à l'intérieur de la matrice de compression 3. Le poinçon 51 comprime la pastille 20a contre le tas 43, de manière à produire l'élaboration du produit fritté définitif qui est obtenu lorsque la pression de compression convenable est détectée par le capteur de force 44.Le contrôle de la pression, qui s'exerce de façon progressive par L'action de descente de la vis 47, est simultanément comparé au signal émis par la jauge 45 qui permet de prendre en compte le facteur de déformation élastique de l'ensemble de compression pour apprécier si la force de compression nécessaire a été effectivement appliquée aux caractéristiques dimensionnelles réelles et recherchées de la pastille 20a qui, après compression définitive, se trouve immobilisée en partie basse de L'empreinte de moulage, après relevage du poinçon 51 par l'alimentation inverse de
L'organe moteur 45. Dans le cas contraire, la pastille 20a est estimée ne pas répondre aux exigences de calibrage volumétrique. La phase de compression se termine par un relâchement de pression intervenant par retour du poinçon 11.
L'organe moteur 45 est commandé de manière à faire descendre la vis 47 qui pousse le poinçon de compression à l'intérieur de la matrice de compression 3. Le poinçon 51 comprime la pastille 20a contre le tas 43, de manière à produire l'élaboration du produit fritté définitif qui est obtenu lorsque la pression de compression convenable est détectée par le capteur de force 44.Le contrôle de la pression, qui s'exerce de façon progressive par L'action de descente de la vis 47, est simultanément comparé au signal émis par la jauge 45 qui permet de prendre en compte le facteur de déformation élastique de l'ensemble de compression pour apprécier si la force de compression nécessaire a été effectivement appliquée aux caractéristiques dimensionnelles réelles et recherchées de la pastille 20a qui, après compression définitive, se trouve immobilisée en partie basse de L'empreinte de moulage, après relevage du poinçon 51 par l'alimentation inverse de
L'organe moteur 45. Dans le cas contraire, la pastille 20a est estimée ne pas répondre aux exigences de calibrage volumétrique. La phase de compression se termine par un relâchement de pression intervenant par retour du poinçon 11.
Une autre phase du procédé consiste alors à faire tourner de nouveau le plateau 1 dans le sens de la flèche f1 pour amener la matrice 3 du poste P5 au poste P6 chargé d'assurer L'éjection du produit fritté élaboré 20b.
Comme cela apparat à la fig. 7, Le poste P6 comprend un éjecteur 52 pouvant être déplacé dans le sens de la flèche f5, afin de pénétrer dans la matrice 3 dans la position d'indexage du plateau 1. L'éjecteur 52 pousse le produit fritté obtenu 20b hors de la matrice 3 pour L'amener sensiblement dans Le plan de la face supérieure du plateau 1. Un actionneur 53, de tout type convenable, pousse le produit fritté 20b hors du plateau 1, par exemple sur un tapis transporteur 54.
La fig. 1 permet de constater que le procédé de
L'invention prévoit un poste P7, identique au poste P6, mais destiné à assurer l'évacuation des pastilles 20a ayant été détectées au poste P4 comme ne répondant pas au critère de définition volumétrique recherché. Dans un tel cas, le plateau 1 est commandé en rotation pour faire passer la matrice de compression contenant une telle pastille 20a directement du poste
P4 au poste P7.
L'invention prévoit un poste P7, identique au poste P6, mais destiné à assurer l'évacuation des pastilles 20a ayant été détectées au poste P4 comme ne répondant pas au critère de définition volumétrique recherché. Dans un tel cas, le plateau 1 est commandé en rotation pour faire passer la matrice de compression contenant une telle pastille 20a directement du poste
P4 au poste P7.
Le procédé de L'invention prévoit, supplémentairement, un poste P8, dit de nettoyage, analogue au poste P2, pour éliminer toute trace de composition pulvérulente aux abords de la matrice de compression 3, voire dans cette dernière, préalablement à
L'amenée sous le poste de distribution P1 au niveau duquel un nouveau cycle de fonctionnement séquentiel, du type de icelui décrit ci-dessus, intervient automatiquement.
L'amenée sous le poste de distribution P1 au niveau duquel un nouveau cycle de fonctionnement séquentiel, du type de icelui décrit ci-dessus, intervient automatiquement.
Les moyens selon L'invention permettent, en conséquence, de maFtriser les incertitudes ou variations de densité de la composition pulvérulente distribuée et de prendre en compte un facteur de densité précis, en relation avec des caractéristiques dimensionnelles bien déterminées qui découlent de la phase de calibrage de la pastille 20a au poste P3 préalablement à l'application de la pression effective de frittage intervenant au poste P5.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.
Claims (15)
1 - Procédé de fabrication d'un produit fritté avec réglage des paramètres en continu, du type consistant à remplir une matrice de compression avec une composition pulvéruLente appropriée, à comprimer cette composition dans la matrice et à éjecter le produit obtenu hors de la matrice,
caractérisé en ce qu'il consiste à
- soumettre la composition pulvérulente remplissant
La matrice de compression à une action de
précompression par un poinçon de précompression à
résistance à la compression limitée, pour
obtenir un corps conformé précompacté,
- réduire le corps précompacté à un volume
déterminé connu,
- soumettre le corps précompacté de volume réduit,
par approche à vitesse réglable du poinçon, a
une pression de compression de va leur définie,
maintenue pendant une durée déterminée,
- relâcher la pression de compression par retour
du poinçon et éjecter le corps fritté ainsi
obtenu.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer une action de précompression selon la même direction que L'action ultérieure de compression.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réduire te volume du corps précompacté par une action d'arasement.
4 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à exercer, sur la composition pulvérulente, une action de précompression en appliquant une pression comprise entre
10 et 20 % de la pression de compression.
5 - Procédé selon L'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser les étapes de
précompression, réduction de volume et compression au moyen d'une machine-transfert à plateau tournant multi-empreinte.
6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression de compression est appliquée par l'intermédiaire d'un organe moteur dont l'alimentation est placée sous la double dépendance d'un capteur de force associé au corps précompacté et d'un capteur de déplacement appréciant La déformation élastique de l'installation de compression.
7 - Machine de fabrication d'un produit fritté avec réglage des paramètres en continu, du type comprenant un tranporteur (1) comprenant au moins une matrice de compression (3) et apte à déplacer séquentiellement cette matrice en relation successivement avec un poste (h) de distribution d'une dose d'une composition pulvérulente déterminée, un poste (P5) de compression de cette dose dans la matrice et un poste (P6) d'éjection du produit fritté obtenu,
caractérisée en ce quelle comprend
- un poste (P1) de précompression de La
composition pulvérulente dans la matrice de
compression pour obtenir un corps (20) conformé
précompacté,
- un poste (P3) de réduction du volume du corps
conformé précompacté,
- un poste de compression (P5) à pression
réglable, asservie.
8 - Machine selon La revendication 7, caractérisée en ce que le transporteur (1) est constitué par un plateau tournant délimitant des empreintes traversantes (3) définissant les matrices de compression.
9 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poste de distribution (P1) est combiné avec le poste de précompression.
10 - Machine selon la revendication 7 ou 9, caractérisée en ce que le poste de précompression comprend un poinçon de précompression (11) porté par un organe moteur (15) avec interposition d'une cartouche élastique (17) de résistance à la compression Limitée et réglable à la pression de précompression.
11 - Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le poinçon de précompression (11) est disposé sous le plateau et constitue le fond de la matrice de compression placée en relation avec le poste de précompression.
12 - Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que le poinçon de précompression (11) est monté mobile, contre
L'action d'un organe élastique réglable (18), dans un coulisseau (12) associé à L'organe moteur (15) et déplaçable, dans la direction de pénétration du poinçon dans la matrice, sur un corps (14) de support et de guidage.
13 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poste (P3) de réduction de volume comprend une broche (28) d'extraction partielle du corps (20a) conformé précompacté, hors de la matrice, et un couteau d'arasement (31).
14 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le poste de compression (P5) comprend, au-dessus du plateau, un poinçon de compression (51) monté en bout d'une vis motorisée (47) tournant dans un écrou fixe (49) porté par un châssis (40) dont la base supporte, sous le plateau, une enclume de reprise (42) pourvue d'un capteur de compression (43).
15 - Machine selon la revendication 14, caractérisée en ce que le plateau tournant (1) et l'enclume (42) sont séparés, au droit du poste de compression, par un capteur (45) de déplacement relatif dans la direction de compression.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9005698A FR2661343A1 (fr) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Procede et machine pour la fabrication d'un produit fritte avec reglage des parametres en continu. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9005698A FR2661343A1 (fr) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Procede et machine pour la fabrication d'un produit fritte avec reglage des parametres en continu. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2661343A1 true FR2661343A1 (fr) | 1991-10-31 |
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ID=9396376
Family Applications (1)
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FR9005698A Withdrawn FR2661343A1 (fr) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Procede et machine pour la fabrication d'un produit fritte avec reglage des parametres en continu. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2661343A1 (fr) |
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- 1990-04-27 FR FR9005698A patent/FR2661343A1/fr not_active Withdrawn
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