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BREVET D'INVENTION.
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rrr14rr1rrr.rrwrrrrrr. Société anonyme des Ateliers Heuze, Maievez & Simon Réunis à Auvelaie - Belgique.
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rrrrrarrrr.rrrrrrrraawrrrrrrrr.arr,.r,rrrrrrrrarrrrrr,rrrrrr.r,r,r.rr PERFECTIONNEMENTS AUX MOYENS POUR CONFORMER ET PARACHEVER LES CORPS CREUX CERAMIQUES, TELS LES TUYAUX EN POTERIE, GRES ET SEMBLABLES
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L'invention est relative aux moyens pour conformer et para- ohever des corps creux céramiques, et concerne en particulier la conformation et le parachèvement des tuyaux en poterie, grès et semblables, notamment ceux à emboîtement.
Suivant la pratique actuelle, l'ébauche plastique sous forme cylindrique, par exemple fournie par une presse à refoulement ou analogue, est, après coupage à longueur, amenée, en principe manuellement, à une machine qui en évase et conforme l'une des extrémités sous forme de bout femelle, après quoi elle est trans- portée, en principe manuellement aussi, à un appareil propre à former dans ce bout les rainures classiques; une opération dis- tincte forme les rainures à faire comporter au bout male et finalement un nouveau transport amène l'objet aux aires sur les- quelles il est séché préalablement à sa cuisson.
Ces manipulations nombreuses d'un objet plastique sont
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non seulement onéreuses mais, bien qu'exécutées avec précaution, elles sont cause de déformations et d'un pourcentage relativement très élevé de rebuts.
En outre, on éprouve des difficultés à assurer aux objets une longueur parfaitement déterminée et constante, dues à l'impré- cision de la position de coupage sur l'ébauche en cours de débit.
L'invention a pour but surtout de supprimer .les manipula- tions des objets à l'état plastique et de ce fait,* d'en éliminer les conséquences; elle a pour but également de procurer des objets- d'une longueur parfaitement constante.
A cet effet elle consiste, dans sa généralité, à prévoir et combiner entre eux des moyens ou mécanismes pour supporter l'ébauche, conformer et parachever une extrémité de l'ébauche, en particulier conformer et parachever une extrémité en bout femelle, couper l'ébauche à la longueur exactement désirée et en parachever l'autre extrémité, en particulier en bout mâle, ces conformation, parachèvements et coupage étant réalisés sans mani- pulation de l'ébauche.
Suivant une caractéristique de l'invention, les moyens ou mécanismes pour conformer, parachever et couper l'ébauche sont asservis à occuper des positions relativement fixes par rapport l'ébauche au moment où ils sont actionnés.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la confor- mation et le parachèvement d'une extrémité, par exemple du bout femelle, sont réalisés sur l'ébauche à l'état supporté, à l'aide de moyens ou mécanismes de conformation et,de parachèvement occu- pant des positions en relation avec celle du support.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la eonfor- mation d'un bout femelle est obtenue par enfoncement, dans une extré- mité de l'ébauche, d'un mandrin conformatour, le dit mandrin servant ensuite à supporter la dite ébauche.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, ultérieu- rement ou bien d'une façonsensiblement simultanée à la conforma**
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tion d'un bout femelle, ce bout est parachevé, en y formant notam- ment les rainures usuelles, grâce à un mécanisme à peignes ou l'équivalent, amené à ce moment en position active.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le section- nement de l'ébauche est effectué en principe en deux emplacements différents, grâce à des mécanismes coupeurs dont l'un est fixe par rapport à la machine conformât ri ce de l'ébauche, tandis que l'autre est amené à occuper une position en relation avec celle de l'ébauche, réglée suivant la longueur désirée de l'objet.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les méca- nismes coupeurs sont rendus mobiles l'un par rapport à l'autre suivant la longueur de l'ébauche tandis qu'ils sont solidaires entre eux pour leur passage à travers l'ébauche.
Selon une autre caractéristique encore de l'invention, contemporairement au sectionnement de l'ébauche,- ou immédiatement après, on exécute le parachèvement d'une extrémité de l'ébauche, par exemple en bout mâlo, grâce à un mécanisme maintenu temporal rement dans une position en relation avec celle de l'ébauche et comportant des moyens de parachèvement, tels des peignes ou l'équivalent, amenés en position active.
Les opérations de parachèvement sont de préférence exécutées, selon l'invention, à l'aide de mécanismes capables de céder, notam- ment entraînés par friction.
D'autres caractéristiques et particularités de l'invention ressortiront de la description plus détaillée qui suit, de certains de leurs modes préférés de réalisation, donnés à titre d'exemple? et illustres, plus ou moins schématiquement, sur les dessins annexés, qui montrent l'invention appliquée à la fabrication de tuyaux céramiques à emboîtement, et dans lesquels: Fig.l est une vue en élévation d'un appareil à conformer et parachever des tuyaux suivant l'invention;
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Fig.S est une vue en élevât ion, certaines parties en coupe, et à échelle agrandie, d'une portion de cet appareil, montrant en particulier le mécanisme de conformation et de para- chèvement d'un bout femelle;
Fig. 3 est une vue en plan partielle d'un mécanisme de parachèvement et de rainurage d'un bout femelle;
Fig. 4 une vue en plan, avec arrachements partiels, du mécanisme de parachèvement d'un bout mâle; Figes est une coupe partielle pratiquée sensiblement sui- vant 5-5 de la fig.4;
Figs 6, et 7, montrent, à échelle agrandie, respective- ment en élévation de face, et en élévation latérale l'ensemble des mécanismes coupeurs.
En se référant aux dessins, 1 désigne un élément d'une machine motrice quelconque capable de faire exécuter des mouve- ments ascendants et descendants à un plateau 3, de préférence guidé à l'aide de deux ou d'un plus grand nombre de montants 2.
Cette machine peut être actionnée par un fluide, tel par exemple un piston à vapeur ou hydraulique, mais également,, d'une façon simple, par des contrepoids 4 équilibrant et au delà , l'équipage mobile constitué par le plateau 3, sa tige de support 5 et les autres organes qu'il porte et qui seront décrits par après, de façon à-tendre à ramener constamment cet équipage dans sa posi- tion supérieure.
Avantageusement, on prévoit un frein de descente et d'ar- rêt d'un type quelconque, désigné dans l'ensemble par 6.
Le plateau 3 est équipé d'une part d'un mandrin 7 (fig. 2) formant également dispositif de support pour le tuyau en fabrication et d'autre part d'un mécanisme de parachèvement et de rainurage d'un bout femelle, désigné dans l'ensemble par 8.
Le mandrin-support 7 peut être constitué de toute manière appropriée. Il comprend en principe (fig. 2) une tête en matière relativement dure, bois, bakélite, fibre, etc., 9, et un rebord
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périphérique saillant, 10, métallique et plus ou moins flexible, qui peut être garni d'un feutre 11, le tout coopérant avec un organe conformateur ou matrice 11a appartenant à une presse à refoulement ou toute autre machine oonformatrice d'ébauche qui n'a pas été autrement représentée.
L'ensemble 7 est posé et centré sur un plateau 12, engagé par un appendice 13 dans une colonne 14 prenant appui sur le plateau 3 par une embase 15.
Sur cette colonne est monté de manière à tourner, par exem- ple en ayant recoure à des coussinets à billes ou à rouleaux 16, un organe étoilé 17 pourvu d'une part de deux bras de manoeuvre 18 et d'autre part de deux bras de support, de préférence dia- métralement opposés, 19, sur l'un desquels est disposée une portée d'encastrement 20 pour un bout d'arbre vertical 21.
Sur le bout d'arbre 21 est enfilé, de manière à tourner, un manchon 22 portant à son extrémité supérieure un peigne, de préférence double, 23 et, vers son extrémité inférieure, un doigt sensiblement radial 24 se terminant de préférence par une rotule 25 (fig.3)
Le bras 19 est encore pourvu d'un rebord vertical 26, sur lequel est disposé un guide 27 dont la fonction sera indiquée par après.
D'autre part, sur la colonne 14 est enfilé un manchon 20 fendu ou établi en deux ou plusieurs pièces, capable de tourner à frottement plus ou moins dur sur la colonne, la résistance à la rotation étant réglée par le serrage du manchon 28 sur sa portée, par exempte à l'aide des organes d'assemblage 29 agissant avanta- geusement par l'intermédiaire de ressorts 30.
Le manchon 28 est également pourvu d'un prolongement sensi- blement radial 31, faisant face au rebord 26 du bras 19, et ce prolongement comporte ou reçoit un guide 32 sur lequel, et le guide 27 est retenu un ressort 33 tendant constamment à écarter
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le rebord 26 et le prolongement 31 l'un de l'autre, une butée
37 limitant l'écartement.
Le prolongement 31 comporte encore une butée 34, à encoche
35,dans laquelle est engagé, par sa rotule 25, le doigt radial
24.
Une butée réglable 36, prévue sur le prolongement 51, coopère avec le manchon 22, ou toute autre butée pour limiter le déplace- ment relatif de ce bras par rapport au dit prolongement.
Eu égard à l'exposé qui précède, on comprendra que lorsque l'un des bras 18 est actionné dans le sens de la flèche F(fig.3) le manchon 28 reste tout d'abord immobile, tandis que par la coopération du doigt radial 24 et de la butée 34, le manchon 22 et le peigne 23 qu'il porte sont amenés en rotation jusqu'au moment ou le manchon 22 vient en'contact avec la butée 36.Dans l'exemple, la rotation du peigne 23 est à ce moment d'environ 90 par rapport à la position représentée dans les figs.2 et 3, et l'on comprendra que les dents 38 du peigne 33 pénètrent alors dans l'ébauche 39 du tuyau en confection pour y former des amor- ces de rainures 40.
Si le mouvement de rotation du bras 18 est poursuivi, le bras 19, le manchon 28 et le peigne 23 sont entraînés pour entail- ler des rainures circulaires correspondantes dans l'ébauche 39.
Au contraire,si le bras 18 était libéré, le ressort 33 qui a été comprimé lors du mouvement relatif du bras 19 et du prolonge- ment 31 décrit plus haut, ramènerait ces organes dans leur posi- tion initiale, et le peigne 23 dans la position inaotive illustrée dans la fig.2.
Le manchon 28 comporte encore un autre prolongement 41,éga- lement sensiblement radial, et de préférence opposé au prolonge- ment 31, sur lequel est monté un cadre,42 portant un gabarit 43 propre à conformer le bord inférieur de l'ébauohe 39.
Il va de soi que, dans le dispositif décrit, on pourrait aussi bien prévoir plus de.deux bras 18 et plus d'un peigne 23
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accompagné de son mécanisme de commande, en même temps que plusieurs gabarits 43, le déplacement circulaire nécessaire du bras 18 actionné étant réduit en conséquence.
En se référant en particulier à la fig.l et aux figures 6, et 7, sur une monture 44 entourant la matrice lla et supportée d'une manière appropriée quelconque par cette matrice, est agencé un dispositif de coupage, monté à un niveau fixe, constitué en principe par un fil coupeur 46, tendu transversalement ou oblique ment dans un cadre 47 mobile entre des galets 48 tourillonnés sur dos pivots 49 de la monture 44.
Le niveau du cadre 47 est réglé en principe pour que le fil coupeur 48 affleure approximativement 'la face inférieure de la matrice lla et l'on comprendra que si le dit cadre est déplacé entre les galets 48 le fil 46 assure le sectionnement, au niveau inférieur de la matrice lia, d'une ébauche débitée par la presse à refoulement à laquelle cette matrice est associée.
En dessous et parallèlement au cadre 47, est disposé un autre cadre 60, équipé d'un fil coupeur 51 et également mobile entre des galets 52.
Oes galets sont tourillonnés sur des pivots 53, fixés dans les branches plongeantes d'une monture 54 entourant également la matrice lla et suspendue à des liens dun genre quelconque, par exemple des bandes métalliques flexibles 55, passant sur des poulies 56 tourillonnées dans un bâti fixe 57, les dits liens étant fixés par leurs autres extrémités à des contrepoids d'équilibrage 58.
A la monture 54 sont encore fixées des barres verticales.
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59 se prolongeant parallèlement aux guides 2 et guidées dans des bras 60 assujettis aux dits guides.
Sur l'une au moins des barres plongeantes 69 est fixée de façon régla- ble une butée mobile 61, et d'autre part, au plateau 3 est fixé
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un taquet 62 propre à coopérer avec la butée 61 pour entraîner vers le bas les barres plongeantes 69 et la monture 54 aveo le coupeur 50-51 lorsque le plateau 3 est abaissé.
un comprendra que la ou les butées 61 sont réglées de manière à correspondre exactement à la longueur désirée du tuyau à confec- tionner et que si le coupeur 50-51 est actionné au moment où le ou les taquets 62 est ou sont venus en contact avec la ou les butées 61, le tuyau sera sectionné à,cette longueur*
Par ailleurs les deux cadres des coupeurs 47-46 et 60-51 sont reliés entre eux par des organes permettant un déplacement verti- oal relatif, mais rendant ces cadres solidaires pour leurs dépla- cements horizontaux.
A cet effet, le cadre 47 est équipé de barres plongeantes 63, traversant à glissement des manchons 64 assujettis au cadre 50.
Dès lors, la manoeuvre d'un seul des deux cadres 47 ou 50 permettra d'exécuter simultanément deux sectionnements dans le tuyau en confection,
A la monture mobile 64, et par exemple sur les barres plon- geantes 59 de ce cadre, est encore monté un dispositif propre à permettre le parachèvement d'un bout mâle de tuyau céramique. Oe dispositif, désigné dans l'ensemble par 64 (fig. 1) est supporté par des consoles 66 se terminant par des manchons 66 entourant les barres 59 et fermement assujettis à oelles-ci, à un niveau approprié, par des moyens de fixation quelconques, tels que les-boulons 67Ú.
En se référant aux figures 4 et 5, le dispositif comprend un plateau à ouverture centrale 67 fixé ou solidaire des consoles 65, le dit anneau comportant une partie annulaire dressée 68.
Sur l'anneau 66 est enfilé un anneau 69 fendu, ou composé de deux ou plusieurs parties, capables d'être rapprochées l'une de l'autre, par exemple à l'aide de boulons 70, de préférence équi- pés de ressorts 71, de façon à tourner à frottement plus ou moins dur sur l'anneau 68. De distance en distance, par exemple en des
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emplacements uniformément répartie, l'anneau 69 est pourvu de pattes externes 72 dans lesquelles sont fixés des pivots 73, portant des leviers oscillants 74 équipés, à leur extrémité interne, de peignes 7i,dont un seul a été représenté.
Des prolongements postérieurs 76 de ces leviers sont percés d'ouvertures 77 entre lesquelles et des points fixes 78 de l'an- neaa 69 sont tendus des ressorts de rappel 79.
Les dites., pattes 72 portent encore des saillies 80 sur lesquelles sont fixées des butées réglables 81 propres à coopérer avec les leviers 74 pour limiter le déplacement vers l'intérieur de ces leviers.
Sur 1*'anneau-support 67 est encore monté, de façon à tour- ner facilement, un anneau 82, portant des consoles radiales 83, l'engagement de l'anneau 82 étant assuré par des galets 84 et 85 respectivement montés sur des pivots 86 et 87.
Les pivots 86 sont également utilisés pour assujettir des pattes dirigées vers l'intérieur, 88, sur lesquelles pivotent, en 89, des bielles 90 articulées à leur autre extrémité, en 91, en un emplacement intermédiaire des leviers porte-peignes 74.
L'anneau 92 est en outre muni d'une ou plusieurs poignées 92, de manièro à pouvoir l'entrainer en rotation autour de l'anneau-support 67-68. un comprendra que lorsque l'anneau 82 est entraîné de cette façon dans le sens de la flèche F2, l'anneau 69 et les pivots 73 des leviers porte-peignes 74 restent tout d'abord immobiles, tandis que les bielles 90 font osciller les leviers 74 vers l'intérieur de l'anneau-support 67-88, jusqu'au contact de ces leviers avec les butées réglées 81, en amenant les dents 93 des peignes 75 en position active, après quoi, la rotation de l'anneau 82 étant poursuivie, l'anneau 69 se trouve également amené en rotation et les dents 93 décrivent des circonférences de rayon réduit concentriques à 1'anneau-support 67-68.
Si à un moment quelconque on cesse d'agir sur la poignée 92, l'anneau 69 s'immobilise et les leviers porte-peignes 74,
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eollicités,=par leqéeoooits 79, ; s' écartant vers l'extérieur en re- prenant leur position inaotive,'tandis que l'anneau 82 tourne quelque peu en sens inverse de celui- indiqué par la flèche F2.
Avec un appareil-tel quedécrit ci-dessus, la conformation,
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le parachèvement et le coupage dun tuyau a emboîtement s'exéou"" tent comme.suit:
La presse à refoulement, ou toute autre machine confection- nant l'ébauche cylindrique, associée, étant mise en action,.au moment ou cette ébauche affleure la face Inférieure de la matrice
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lia, le plateau 3 et le mandrin-support 7 sont remontés dans la position supérieure, en sorte de conformer le bout femelle du tuyau (fig. 2).
La poignée de l'un des bras¯18 est alors saisie par l'ppé-
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rateur et manipulée de manière à faire-acôomjijr-- à ce bras une rotation dans le sens de la flèche F (fig 3')< La phase initiale *# . # du de ce mouvement amène 1e¯d9nts 307!-Du des peignes 23 en position active, c'est-a-dire les font.,pénétrer dans la face Interne de l'évasement formé dans l'ébauche, après quoi elles forment dans cette face des rainures généralement circulaires, tandis que le ou
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les gabarits 4S conforment le bord Inférieur de'l'ébauche.
Ges.opérations accomplies, l'opérateur relâche la poignée du bras 18, ce qui ramène les peignes en position Inactives tandis que l'équipage mobile -- plateau 3 et organes associés exécute et poursuit un mouvement de descente sous 1 influence dû* poids, et le cas échéant de la poussée de l'ébauche débitée par la presse
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à refoulement ou autre machine'eonformatriee, et ce jusqu'au moment ou le ou les taquets 62 atteignent les butées correspond dantes 61.
A ce moment-on arrête la machine, par exemple en agissant sur le frein 6, mais le dit équipage mobile, en raison de sa force acquise, poursuit encore son mouvement de descente sur une
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petite distance, de l'ordre de quelque centimètres, en entrainant par les taquets 62 les butées 61.
Ces butées entraînent à leur tour les barres 59 associées et d'une part le coupeur mobile 50-51, d'autre part le mécanisme à rainurer 64.
Le coupeur mobile 50-51 s'écarte de cette façon du coupeur fixe 47-46, mais en restant à une distance bien déterminée de l'extrémité Inférieure de l'ébauche.
L'un des coupeurs étant alors actionné, on sectionne l'ébauche en deux emplacements distante de quelques centimètres, l'un correspondant sensiblement au niveau de la face inférieure de la matrice lla, l'autre correspondant à la longueur désirée du tuyau. La bague sectionnée correspondant à l'intervalle entre les deux coupeurs reste néanmoins attachée au tuyau formé; elle accompagne ce tuyau dans les opérations ultérieures de séohago et de cuisson ou de séchage seulement, en lui servant de protec- tion contre les chocs et les déformations pour son bord supérieur.
Cette bague est au surplus facilement détachée ultérieurement au séchage ou à la cuisson.
Simultanément au ooupage, ou immédiatement après, l'opéra- teur actionne le mécanisme à rainurer 64, en agissant sur l'une des poignées 92 pour lui imprimer un mouvement circulaire suivant la flèche F2,Durant la première phase de ce mouvement, les dents 93 des peignes 75 sont amenées en position active, c'est-à-dire à pénétrer dans la face externe de l'extrémité supérieure de l'é- bauche, après quoi, le mouvement circulaire se poursuivant, ces dente forment dans cette extrémité une série de rainures circu- laires.
Dès que cette opération est achevée, le tuyau terminé est enlevé de l'appareil, lequel est alors prêt pour l'exécution d'un nouveau cycle d'opérations.
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Si c'est nécessaire, pour faciliter l'enlèvement du tuyau terminé, l'équipage mobile - plateau 3 et organes associés - peut être vivement descendu quelque peu, afin de bien dégager le tuyau formé, ce dégagement étant au besoin précédé d'un effacement des taquets 62 ou des butées 61, qui en ce cas seront organisés en con- séquence.
Bien que l'on ait décrit plus spécialement la confection d'un tuyau à emboîtement, il est évident que l'appareil se prêta également bien à la confection de tuyaux sans emboîtement, le mandrin 7 seul étant alors à remplacer par un support approprié, tandis que le mécanisme à former les rainures internes n'est pas actionné et que le mécanisme à former les rainures externes peut éventuellement être actionné deux fois.
Il va de soi également que les différents mécanismes décrits ne sont que des exemples, et que l'on pourrait y apporter des modifications ou y substituer des équivalents sans pour cela s'écarter des limites de l'invention* Notamment, les mécanismes rainurer et les dispositifs coupeurs pourraient être actionnés automatiquement par des commandes motrices appropriées, par exem- ple sous le contrôle d'une minuterie ou d'un indicateur de niveau; le cas échéant, ils pourraient être agencés pour former des rainu- res ou des bourrelets hélicoïdaux.
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