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PROCEDE DE FABRICATION DE BRIQUES, TUILES, TUYAUX DE DRAINAGE
ET AUTRES PRODUITS CERAMIQUES.
La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication de briques destinées à la construction des bâtiments (carreaux et briques creuses), de tuiles et de tuyaux de drainage, ainsi que de produits céramiques ; l'application de ce procédé devant permettre de travailler d'une manière ininterrompue, le cas échéant, à partir de la mine'où s'effectue l'extraction de la matière première, jusqu'au lieu où les produits sont distribués au dispositif de'séchage et de cuisson, ainsi que jusqu'au lieu d'emmagasinage.
On peut ainsi réaliser une production considérablement augmentée dans un temps plus court et en'utilisant un personnel ,
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moins nombreux.
Pour les produits de briqueterie ordinaires, l'humidité naturelle de la matière première, arrivant de la carrière, n'est en aucun cas suffisante pour permettre à cette matière d'être immédiatement soumise aux opérations de fabrication.
La matière à l'état humide telle qu'elle se présente au sortir de la carrière doit, au contraire, être généralement soumise à un traitement préalable plus ou moins prolongé pour recevoir les propriétés nécessaires en vue des opérations finales de la fabrication, ce traitement préalable consistant en une désagrégation ou préparation de ladite ¯matière. Selon le procédé ancien connu, on laissait à cet effet séjourner la matière première pendant un hiver (hivernage), ou bien encore pendant un été. Après ce temps de séjour, on soumettait alors la matière première à un traitement d'humidification supplémentaire (imbibition en fosse) ayant pour but de l'imprégner d'une quantité suffisante d'humidité pour qu'elle devienne entièrement homogène, molle et onctueuse. A cet effet, on laissait la matière se saturer d'humidité pendant un temps suffisant.
L'imbibition s'effectuait dans des fosses aménagées spécialement à cet effet et généralement installées dans des halls recouverts, afin que la matière soit protégée contre les intempéries (chaleur et gel, averses, etc.)
Etant donné que, en vue d'une grande production de briques, il faut toujours avoir une réserve de grandes quantités de matière brute humidifiée, cette préparation exigeait non seulement beaucoup de place, mais surtout beaucoup de temps et de personnel.
Après une préparation ainsi réalisée, la matière première était transférée à des groupes de broyage (broyeurs à cylindres, broyeurs é meules, etc.) dans lesquels elle était
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finement broyée et pétrie avant d'être transférée par un groupe d'organes distributeurs à la presse à filière de fa- çonnage des briques.
Selon un autre procédé connu, on amène la matière pre- mière à l'état humide de carrière, c'est-à-dire directement à partir de la carrière d'extraction, par des moyens de transport appropriés, à un appareil dit "mélangeur à caisse" pourvu d'une tailleuse d'argile et dans lequel cette matière est malaxée, en même temps qu'elle est soumise à une réduc- tion, et le cas échéant mélangée avec des additions.
A sa sortie du mélangeur à caisse, la'matière malaxée et réduite est transférée à l'aide d'une bande transporteuse (en même temps qu'elle est soumise à un humectage) à un broyeur à meules dont le fond, présentant des fentes de pas- sage, constitue le couvercle d'un tambour humidificateur.
Ce tambour possède à sa partie inférieure un plateau rotatif animé d'un mouvement de rotation intermittent. Directement au-dessus de ce plateau est prévue une vis d'Archimède qui pétrit la matière glaiseuse tombant à travers les fentes du fond du broyeur à meules et, en même temps, l'entraine dans une direction déterminée, le tout d'effectuant en même temps que la matière reçoit une quantité d'eau appropriée. A sa sortie de ce tambour, la matière est alors directement trans- férée à la presse à filière..
Si l'on se propose'de travailler uniquement avec le tambour humidificateur, c'est-à-dire de renoncer à un trai- tement spécial.de préparation et d'humidification, comme la simple humidité de carrière ,de la matiére première n'est pas suffisante et qu'une pénétration intime de cette matière par l'eau exige toujours un certain temps, il en résulte bien entendu une diminution de la production des presses de fa- çonnage à filière si un seul tambour malaxeur est adjoint à
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chacune des presses,.
Au contraire, si l'on se propose de conserver le traitement normal de la préparation et de l'humidification, il en résulte, en raison de la longue période de temps qu'exige comme on le sait la pénétration naturelle de l'humidité, ou imbibition de la matière première à l'état humide de carrière, la nécessité de prévoir une très grande place pour l'installation de grandes fosses d'humidification et, en première ligne, beaucoup de main d'oeuvre.
Selon lés procédés connus pour le traitement subséquent de la matière, un mécanisme chargeur commandé dépose les briques ou autres produits humides sur des ossatures disposées sur un chariot. Les produits sont déposés sur des supports distincts, tels que des planchettes. On fait alors rouler les chariots dans des chambres de séchage disposées horizontalement et comportant des barres s'étendant de part en part et faisant saillie sur les côtés en vue de la réception des planchettes sur lesquelles reposent les briques.
En abaissant légèrement l'ossature de support des chariots transporteurs, on provoque le dégagement automatique des planchettes, qui reposent alors sur les barres saillantes, pendant que le chariot peut de nouveau être mis en mouvement avec l'ossature.
Lorsque le séchage aété effectué, les planchettes et les briques reposant sur elles peuvent de nouveau être recueillies par l'ossature de support déplaçable, ce qui s'effectue en engageant celle-ci sous les planchettes et transférées aux chambres de cuisson où elles sont empilées individuellement à la main.
Un des buts que se propose la présente invention est de permettre d'effectuer l'humidification dans un temps très court et dans un espace relativement petit sans qu'aucune opération manuelle soit nécessaire à cet effet. Un autre but
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de l'invention consiste en outre à faire en sorte que la fabrication et les traitements, au moins à partir de la presse à filière de façonnage, soient entièrement automatiques, afin de diminuer considérablement le temps nécessaire pour la fabrication complète des produits.
Conformément à l'invention, les buts visés sont réalisés en raison du fait qu'on accélère la préparation nécessaire (désagrégation) de la matière première arrivant de la carrière à l'aide de vapeur d'eau insufflée directement à travers la masse glaiseuse, d'une part, et l'humidification, imbibition réalisée dans des fosses s'étendant en longueur à la façon de tunnels et dans lesquelles la matière est déversée progressivement, par l'insufflation d'air chaud saturé d'eau, d'autre part.
Les avantages qui résultent de la réalisation d'un tel mode de travail se traduisent par une économie de temps très importante dans la préparation et l'humidification, ainsi que, par conséquent, par une économie de place .considérable.
En outre, ce mode de traitement de la matière première permet un fonctionnement plus sur, et ladite matière est de prime abord portée à une certaine température, ce qui, par la suite, lors de la mise en train du séchage, se traduit par une économie de temps, étant donné qu'on n'a alors plus besoin d'élever la température de la matière préchauffée que dans une mesure réduite correspondante.
La mise en pratique d'un tel procédé offre la possibilité de travailler d'une manière ininterrompue. L'amenée de la matière première aux fosses de préparation et d'humidification, l'introduction de vapeur d'eau et d'air chaud saturé d'eau, l'enlèvement de la matière des fosses d'humidifica- tion et son transfert à la presse à filière de façonnage, ainsi que le transfert des produits aux groupes de séchage
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et de cuisson, peuvent par conséquent, conformément à l'invention, être réalisés d'une manière entièrement automatique, en évitant complètement toutes opérations manuelles. Il en résulte un accroissement considérable de la/production.
La matière première ainsi portée à une température déterminée est alors conduite à travers les appareils qu'exige la réalisation des traitements intermédiaires (tels que groupes à cylindres écraseurs, broyeurs à meules, tambours malaxeurs, etc. ) et, d'une manière ininterrompue, ladite matière est alors transférée, à l'état encore chaud, à la presse de façonnage à filière, le cas échéant tempérée artificiellement (à l'aide d'eau chaude, d'air chaud, de vapeur ou électriquement). En quittant la presse, les produits fa- çonnés sont alors automatiquement déposés, d'une manière ininterrompue, sur des dispositifs transporteurs appropriés par lesquels ils sont conduits à travers des dispositifs de séchage et de cuisson, ce qui évite tout abaissement de la température des pièces de forme arrivant encore chaudes de la presse de façonnage.
En effet, s'il se produisait alors une chute de température, il faudrait bien entendu la compenser par un traitement thermique. Ceci entrainerait toutes fois une perte de temps considérable, indépendamment du fait que ce traitement thermique supplémentaire serait contraire à l'économie puisqu'il impliquerait un accroissement de la dépense en combustible.
D'une manière analogue, une chute de température interviendrait si les pièces devaient, une fois le séchage définitivement effectué, être enlevées couche par couche des dispositifs de séchage et déposées à l'intérieur du four de cuisson ou à l'intérieur des chambres individuelles prévues dans le four pour réaliser la cuisson, ou s'il était nécessaire de transborder les produits sur des chariots ou wagon-
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nets séparés, dans le cas de l'utilisation d'un four dit "à tunnel". On sait que, dans les fours de çe genre, les produits façonnés sont portés à la rencôntre du foyer de cuisson à l'aide de chariots individuels poussés par der- rière, alors que, dans le cas des fours annulaires ou en zig-zag, c'est exactement l'inverse qui a lieu puisque, dans ce cas,
c'est le foyer de cuisson qui se meut à la ren- contre des produits ou des chambres de cuisson individuelles.
La disposition de fours annulaires ou en zig-zag et de fours à tunnel exige toutefois une très grande place, parce que ces fours ont une grande extension. En outre, les fours de , ce genre exigent un personnel nombreux pour'la manutention.
Un autre but de la présente invention est par conséquent d'une part d'éviter un abaissement de la température des produits arrivant du groupe de façonnage, lors'du chargement des groupes de séchage et de cuisson, et d'autre part toutes opérations manuelles, au cours du séchage et de la cuisson.
Conformément à l'invention, ces buts sont réalisés en raison du,fait que les produits arrivant de la presse de fa- çonnage sont transférés dans le même ordre de succession in- termittente à un groupe de dispositifs transporteurs 'qui sont aménagés à la façon d'une chaîne à¯godets ou de quelque autre manière similaire et guidés d'une manière ininterrom- pue dans des puits de séchage et de cuisson s'étendant ver- ticalement. Le séchage peut alors, d'une manière connue en soi, être effectué par des moyens de chauffage à rayonnement, et la cuisson par chauffage direct au gaz.
Les avantages d'un tel procédé résident en première li- gne dans le fait qu'on évite tout abaissement de la tempéra- .ture par la suppression des manutentions telles que le trans- fert manuel des produits couche par couche, etc., étant don- né que le chargement et le déchargement du dispositif trans-
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porteur peuvent être effectués d'une manière simple et en- tièrement automatique.
Etant donné que les groupes de sécha- ge d'une part, et les groupes de cuisson d'autre part sont disposés verticalement et de telle manière que ces groupes sont placés l'un à côté ou à la suite de l'autre, sous forme de puits, les pièces peuvent sans difficulté être transfé- rées d'une manière simple et sure d'un puits à l'autre sans l'intervention d'une aide manuelle spéciale, et le poids des masses se mouvant vers le bas est en outre mis à profit sous forme d'un contrepoids pour équilibrer les masses se mouvant de bas en haut dans le puits voisin.
D'une manière connue en soi, l'utilisation de la cha- leur qui se dégage des puits de cuisson peut alors elle-même être assurée d'une manière plus complète et plus simple.
Résumé.
L'invention a pour objet un procédé de fabrication de briques de construction, tuiles, tuyaux de drainage et au- tres produits céramiques, caractérisé par les points suivants considérés séparément ou en combinaison : 1.- On accélère d'une part la désagrégation de la matière pre- mière arrivant de la carrière à l'aide de vapeur d'eau insuf- flée directement à travers la masse ou pâte à ouvrer (glaise, argile ou similaire) et d'autre part l'humidification (imbi- bition) réalisée dans des fosses, prévues à cet effet, et dans lesquelles la matière est déversée progressivement, par l'insufflation d'air chaud saturé d'eau et la matière ainsi préalablement traitée est façonnée à l'état chaud et trans- férée aux lieux de séchage et de cuisson.
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PROCESS FOR MANUFACTURING BRICKS, TILES, DRAINAGE PIPES
AND OTHER CERAMIC PRODUCTS.
The present invention relates to a process for the manufacture of bricks intended for the construction of buildings (tiles and hollow bricks), tiles and drainage pipes, as well as ceramic products; the application of this process to make it possible to work in an uninterrupted manner, if necessary, from the mine where the extraction of the raw material takes place, to the place where the products are distributed to the 'drying and cooking, as well as to the place of storage.
It is thus possible to achieve a considerably increased production in a shorter time and by using a staff,
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fewer.
For ordinary brickyard products, the natural humidity of the raw material, arriving from the quarry, is by no means sufficient to allow this material to be immediately submitted to manufacturing operations.
The material in the wet state as it appears at the end of the quarry must, on the contrary, generally be subjected to a more or less prolonged preliminary treatment to receive the properties necessary for the final operations of the manufacture, this treatment prior consisting of a disintegration or preparation of said ¯ material. According to the old known process, for this purpose the raw material was left to stay for one winter (wintering), or even for a summer. After this residence time, the raw material was then subjected to an additional humidification treatment (imbibition in a pit) with the aim of impregnating it with a sufficient quantity of humidity so that it becomes entirely homogeneous, soft and creamy. . For this purpose, the material was allowed to saturate with moisture for a sufficient time.
The imbibition was carried out in pits specially fitted for this purpose and generally installed in covered halls, so that the material was protected against bad weather (heat and frost, showers, etc.)
Since, for a large production of bricks, it is always necessary to have a reserve of large quantities of humidified raw material, this preparation required not only a lot of space, but above all a lot of time and manpower.
After such preparation, the raw material was transferred to grinding groups (roller mills, grinding wheels, etc.) in which it was
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finely crushed and kneaded before being transferred by a group of distributors to the brick forming die press.
According to another known process, the raw material is brought in the quarry wet state, that is to say directly from the extraction quarry, by appropriate transport means, to a so-called "apparatus. box mixer "provided with a clay cutter and in which this material is kneaded, at the same time as it is subjected to a reduction, and if necessary mixed with additions.
On leaving the box mixer, the kneaded and reduced material is transferred by means of a conveyor belt (at the same time as it is subjected to moistening) to a grinding wheel, the bottom of which has slits. passage, forms the cover of a humidifier drum.
This drum has at its lower part a rotating plate driven by an intermittent rotational movement. Directly above this plate is provided an Archimedean screw which kneads the loamy material falling through the slits in the bottom of the grinder mill and, at the same time, drives it in a determined direction, all of which is carried out in at the same time as the material receives an appropriate amount of water. On leaving this drum, the material is then transferred directly to the die press.
If one intends to work only with the humidifying drum, that is to say to forgo a special preparation and humidification treatment, such as simple quarry humidity, of the raw material n is not sufficient and that an intimate penetration of this material by the water always requires a certain time, this of course results in a decrease in the production of the die-forming presses if a single mixing drum is added to
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each of the presses ,.
On the contrary, if it is proposed to keep the normal treatment of preparation and humidification, the result, due to the long period of time required, as we know, for the natural penetration of humidity, or imbibition of the raw material in the quarry wet state, the need to provide a very large space for the installation of large humidification pits and, in the first line, a lot of manpower.
According to the known methods for the subsequent treatment of the material, a controlled loader mechanism deposits the bricks or other wet products on frames arranged on a carriage. The products are placed on separate supports, such as boards. The carts are then rolled in drying chambers arranged horizontally and having bars extending right through and projecting from the sides for the reception of the boards on which the bricks rest.
By slightly lowering the support frame of the transport carriages, the automatic disengagement of the boards is caused, which then rest on the projecting bars, while the carriage can again be set in motion with the frame.
When the drying has been carried out, the boards and the bricks resting on them can again be collected by the movable support frame, which is done by engaging the latter under the boards and transferred to the baking chambers where they are stacked. individually by hand.
One of the aims of the present invention is to allow humidification to be carried out in a very short time and in a relatively small space without any manual operation being necessary for this purpose. Another goal
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of the invention further consists in ensuring that the manufacture and the treatments, at least from the shaping die press, are fully automatic, in order to considerably reduce the time required for the complete manufacture of the products.
In accordance with the invention, the intended aims are achieved by virtue of the fact that the necessary preparation (disintegration) of the raw material arriving from the quarry is accelerated using water vapor blown directly through the clay mass, on the one hand, and humidification, imbibition carried out in pits extending in length like tunnels and in which the material is gradually poured, by blowing in hot air saturated with water, on the other go.
The advantages which result from the realization of such a mode of work translate into a very important saving of time in the preparation and humidification, as well as, consequently, by a considerable saving of space.
In addition, this method of processing the raw material allows safer operation, and said material is first brought to a certain temperature, which, subsequently, when drying is started, results in a time saving, since it is then only necessary to raise the temperature of the preheated material to a correspondingly reduced extent.
The practice of such a method offers the possibility of working in an uninterrupted manner. The supply of the raw material to the preparation and humidification pits, the introduction of water vapor and hot air saturated with water, the removal of material from the humidification pits and its transfer to the molding die press, as well as the transfer of the products to the drying units
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and cooking, can consequently, according to the invention, be carried out in a fully automatic manner, completely avoiding any manual operations. This results in a considerable increase in production.
The raw material thus brought to a determined temperature is then conducted through the devices required to carry out the intermediate treatments (such as crushing roller units, grinders, mixing drums, etc.) and, in an uninterrupted manner, said material is then transferred, in the still hot state, to the die-shaping press, where appropriate artificially tempered (using hot water, hot air, steam or electrically). When leaving the press, the shaped products are then automatically deposited, in an uninterrupted manner, on suitable conveyor devices by which they are led through drying and baking devices, which prevents any lowering of the temperature of the products. hot shaped pieces from the forming press.
In fact, if a drop in temperature then occurred, it would of course have to be compensated for by a heat treatment. This would however entail a considerable loss of time, regardless of the fact that this additional heat treatment would be contrary to economy since it would imply an increase in fuel expenditure.
Similarly, a drop in temperature would occur if the pieces had to be removed layer by layer from the drying devices once the drying has been completed and placed inside the baking oven or inside the individual chambers. provided in the oven for cooking, or if it was necessary to tranship the products onto trolleys or wagons.
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separate net, in the case of the use of a so-called "tunnel" oven. It is known that, in ovens of this kind, the shaped products are brought to the meeting place of the cooking hearth by means of individual carriages pushed from behind, whereas, in the case of annular or zig-zag ovens , exactly the reverse takes place since, in this case,
it is the cooking zone which moves to meet the products or individual cooking chambers.
The arrangement of annular or zig-zag furnaces and tunnel furnaces, however, requires a very large space, because these furnaces have a large extension. In addition, furnaces of this kind require a large staff for handling.
Another object of the present invention is therefore on the one hand to avoid a lowering of the temperature of the products arriving from the shaping group when loading the drying and cooking groups, and on the other hand all manual operations. , during drying and cooking.
According to the invention, these objects are realized by virtue of the fact that the products arriving from the shaping press are transferred in the same order of intermittent succession to a group of conveyor devices which are arranged in the same way. of a bucket chain or some other similar manner and guided uninterruptedly through vertically extending drying and cooking wells. The drying can then, in a manner known per se, be carried out by radiant heating means, and the cooking by direct gas heating.
The advantages of such a process lie in the first line in the fact that any lowering of the temperature is avoided by the elimination of handling such as manual transfer of the products layer by layer, etc., being given that the loading and unloading of the trans-
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carrier can be carried out in a simple and fully automatic way.
Since the drying groups on the one hand, and the cooking groups on the other hand are arranged vertically and in such a way that these groups are placed one beside or one after the other, under well shaped, the parts can easily and safely be transferred from one well to another without the intervention of a special manual aid, and the weight of the masses moving downwards is further put to use as a counterweight to balance the masses moving up and down in the neighboring well.
In a manner known per se, the use of the heat which is given off from the cooking wells can then itself be ensured in a more complete and simpler manner.
Summary.
The object of the invention is a process for the manufacture of building bricks, tiles, drainage pipes and other ceramic products, characterized by the following points considered separately or in combination: 1.- On the one hand, the disintegration of water is accelerated. the raw material arriving from the quarry using water vapor blown directly through the mass or dough to be worked (clay, clay or similar) and on the other hand humidification (imbibition) carried out in pits, provided for this purpose, and in which the material is gradually poured, by the blowing of hot air saturated with water and the material thus previously treated is shaped in the hot state and transferred to the premises drying and cooking.
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