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" PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA PREPARATION DE TERRE @ POUR PRODUITS CERAMIQUES. "
La présente invention est relative à un procédé de préparation de terre pour produits céramiques dans lequel on broie la terre séchée provenant de la carrière.
Par " produits céramiques " ,il faut comprendre, dans le présent brevet, tous les produits qui résultent de la cuisson d'un pâte à base de terre. Sont donc notam- ment oompris dans cette appellation : les poteries, les objets en faïence, ceux en porcelaine et, en particulier, les carreaux de pavement dénommés couramment "carreaux céramiques ".
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On sait que pour obtenir des produits céramiques qui se déforment le moins possible à la cuisson, il est nécessaire d'employer une pâte de composition aussi homogène Que possible. C'est pour cette raison que, lorsqu'on ne disposait que de terres hétérogènes, on a abandonné le broyage grossier par meules pour utiliser un procédé de préparation dit " par voie humide
Dans ce dernier procédé, la terre ayant éventuelle- ment subi un broyage grossier ,est délayés dans de l'eau introduite avec elle dans un trommel contenant des boulets.
Les morceaux plus ou moins durs contenus dans la terre et qui ne se délaient pas immédiatement sont broyés peu à peu par l'action des boulets. Le tout est envoyé dans un mélangeur. L'eau boueuse recueillie à la sortie passe sur un tamis forcément peu serré,est introduite dans un filtre- presse et entraîne des grains relativement volumineux. Les galettes obtenues par pressage après plusieurs jours sont séchées dans un séchoir et, à leur sortie de celui-ci , elles sont amenuisées afin de pouvoir réaliser ensuite faci- lement , par addition de la quantité d'eau voulue et de colorants, une pâte d'une plasticité convenant pour le moulage des carreaux.
Ce procédé par voie humide présente l'inconvénient d'être relativement coûteux, de donner lieu à une perte de matière ( spécialement de la partie la plus fine de celle-ci qui reste à l'état colloïdal dans l'eau sortant du filtre-presse) et de provoquer un "démélange" de la terre en préparation au cours du dépôt qui se produit dans le filtre-presse .
La présente invention a comme objet un procédé qui permet d'obtenir des produits céramiques d'une qualité au moins équivalente à celle des produits fabriqués à l'aide de terre amenuisée par la voie humide, mais qui ne
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présente pas les inconvénients susdits de ce dernier procédé.
Suivant l'invention, on broie la terre de la carrière à sec jusqu'à ce qu'elle soit transformée au moins presque complètement en une poudre impalpable ne contenant, éven- tuellement, qu'une petite proportion de grains palpables ayant une dimension maximum d'un millimètre et, de préfé- rence, d'un quart de millimètre.
En amenuisant par exemple la terre par broyage à sec jus qu'à ce que le refus sur un tamis de 900 mailles par centimètre carré ne soit plus que de l'ordre de 0,025 %, on peut obtenir des produits céramiques de qualité bien supérieure à celle des produits provenant de terres pré- parées par voie humide. Ces produits se caractérisent principalement par leur couleur plus claire, leur toucher plus doux et leur aspeot plus poli que ceux des produits obtenus à partir des mêmes terres préparées par voie humide.
Suivant une variante avantageuse, on projette la terre à grande vitesse contre des saillies contre lesquel- les elle s'écrase pour se transformer en une fine; poudre.
Le procédé suivant l'invention peut facilement être mis en oeuvre dans une installation qui comprend un moulin constitué essentiellement de deux plateaux adjacents pour- vus de saillies en couronnes dont celles qui appartiennent à un plateau s'engagent entre celles qui appartiennent à l'autre plateau, au moins un de ces plateaux tournant à une vitesse suffisante pour que la terre introduite entre les deux plateaux près de l'axe de ceux-ci soit pro- jetée violemment vers la périphérie sous l'action de la force centrifuge à laquelle elle est soumise lorsqu'elle est entraînée en rotation.
Grâce à une installation de ce genre, on peut facile-
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ment transformer en poudre impalpable par un seul passage dans le moulin,la presque totalité de la terre qui y est introduite. La faible proportion d'impuretés dures qui n'est pas suffisamment amenuisée par un seul passage peut être amenuisée par un nouveau passage dans le moulin.
Pour éviter que la terre prête à la préparation de la pâte à cuire ne contienne encore des grains palpables plus gros que ceux désirés et pour supprimer en même temps toute perte de terre, on entoure avantageusement les plateaux mobiles susdits d'une tôle perforée dont les perforations circulaires ont, à leur entrée, un diamètre au maximum égal à la dimension maximum des grains palpables tolérés dans la poudre préparée et on ramène entre les plateaux les grains qui ne peuvent pas traverser la tôle perforée.
Etant donné la grosseur maximum des grains durs qui subsistent dans la terre à cuire et la répartition homo- gène de ces grains dans toute la masse, les produits céra- miques obtenus par la cuisson de cette masse sont de qua- lité au moins équivalente à celle des produits à base de terre préparée par voie humide.
L'installation suivant l'invention ne peut pas être confondue avec celle dans laquelle, immédiatement avant le pressage, on broie grossièrement, dans un moulin du genre de celui rappelé plus haut mais tournant plus lente- ment, la masse obtenue par séchage de la pte formée dans une boudineuse après addition d'eau et de fondant à de la terre moulue grossièrement par des meules, après avoir été séchée suite à son extraction de la carrière.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement, à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation d'un moulin pour l'exécution du procédé suivant l'invention.
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La figure 1 est une coupe verticale diamétrale.d'un moulin, effectuée suivant la ligne I-I de la figure 2.
La figure 2 est une coupe horizontale par un plan désigné par la ligne II-II de la figure l.
La figure 3 est, à plus grande échelle, une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
De l'argile convenant pour la fabrication de carreaux céramiques, qui a été partiellement séchée après son extraction de la carrière afin de pouvoir être plus faci- lement amenuisée, est introduite par une ouverture 2 dans l'axe d'un moulin constitué essentiellement de deux pla- teaux adjacents 3 et 4 pourvus de saillies désignées res- pectivement par 5 et 6. Ces saillies sont disposées en couronnes et celles qui appartiennent à un plateau s'en- gagent entre les saillies qui appartiennent à l'autre pla- teau.
Le plateau 3, dans lequel l'ouverture 2 est ménagée, est fixe, tandis que l'autre, désigné par 4, tourne à une vitesse suffisante pour que l'argile introduite entre les deux plateaux par l'ouverture 2 soit projetée violemment vers la périphérie sous l'action de la force centrifuge à laquelle elle est soumise lorsqu'elle est entraînée en rotation, Une projection violente de ce genre est obtenue, par exemple, quand le plateau mobile 4 tourne à une vitesse de trois mille tours par minute.
Comme visible à la figure 2, les saillies en couronnes 5 et 6 sont discontinues dans le sens circulaire, de façon à laisser subsister des intervalles entre les dents qui les forment.
Les plateaux mobiles sont entourés d'une tôle per- forée 7 (figure 3) de deux millimètres d'épaisseur, par exemple, dont les perforations circulaires 8 ont un diamè-
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tre au maximum égal à la dimension maximum des grains palpables tolérés dans la poudre préparée. Aux figures 1 et 2, on n'a pas représenté ces perforations sauf une parce que celles-ci sont trop petites pour être visibles à l'échelle de ces figures. Un dispositif non représenté peut ramener entre les plateaux les grains qui ne peuvent pas traverser la tôle perforée. Les perforations 8 sont évasées vers leur sortie, de façon à éviter leur obstruc- tion par des grains qui y ont pénétré.
Par l'emploi d'un moulin du genre de celui qui vient d'être décrit, la terre de la carrière est amenuisée à sec, de façon à donner une poudre impalpable ne contenant qu'une petite proportion de grains palpables. La section des perforations 8 détermine la dimension maximum des grains palpables tolérés dans la poudre devant servir ultérieurement à former la pâte pour la fabrication de produits céramiques.
On peut, en même temps qu'on amenuise la terre par sa projection à grande vitesse contre des saillies contre lesquelles elle s'écrase, y mélanger intimement un fon- dant tel que du feldspath.
Les impuretés contenues dans la terre peuvent facile- ment être amenuisées même lorsqu'elles sont dures et jusqu'à des dimensions telles qu'après cuisson, elles ne donnent pas lieu à des taches visibles à l'oeil nu à la distance normale où on considère les produits céramiques.
La poudre obtenue dans l'installation qui vient d'être décrite peut, par addition d'eau et, éventuellement, d'un fondant, servir à former la pâte habituelle par bou- dînage, la masse obtenue après séchage de cette pâte étant ensuite broyée assez grossièrement avant d'être pressée pour former les objets à cuire.
Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir, dans
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le cas de fabrication de carreaux céramiques, des carreaux présentant un très beau lustre et dans lesquels les impu- retés contenues dans les argiles sont imperceptibles quand on regarde'ces carreaux à hauteur d'homme, Il permet avec avantage l'usage de terres de qualité secondaire. Le matériel qu'il exige est peu coûteux et peu encombrant.
Le procédé suivant l'invention permet aussi de régula- riser facilement l'humidité de la masse à cuire, ce qui donne lieu à l'uniformisation des teintes.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de préparation de terre pour produits céra- miques dans lequel on broie la terre séchée provenant de la carrière, c a r a c t é r i s é en ce qu'on broie la terre de la carrière à sec jusqu'à ce qu'elle soit trans- formée au moins presque complètement en une poudre impal- pable ne contenant éventuellement qu'une petite proportion de grains palpables ayant une dimension maximum d'un milli- mètre et, de préférence, d'un quart de millimètre.
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"PROCESS AND INSTALLATION FOR THE PREPARATION OF EARTH @ FOR CERAMIC PRODUCTS."
The present invention relates to a process for preparing earth for ceramic products in which the dried earth coming from the quarry is ground.
By "ceramic products", it is necessary to understand, in the present patent, all the products which result from the cooking of a clay-based paste. The following are therefore notably included in this name: pottery, earthenware objects, porcelain and, in particular, pavement tiles commonly referred to as "ceramic tiles".
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It is known that in order to obtain ceramic products which deform as little as possible on firing, it is necessary to use a paste of as homogeneous composition as possible. It is for this reason that, when only heterogeneous soils were available, coarse grinding by grinding wheels was abandoned to use a so-called "wet preparation process.
In the latter process, the earth, having possibly undergone coarse crushing, is diluted in water introduced with it into a trommel containing balls.
The more or less hard pieces contained in the earth and which do not loosen immediately are crushed little by little by the action of the balls. Everything is sent to a mixer. The muddy water collected at the outlet passes through a sieve that is necessarily loosely tightened, is introduced into a filter press and entrains relatively large grains. The cakes obtained by pressing after several days are dried in a dryer and, when they come out of the latter, they are reduced in order to then be able to easily produce, by adding the desired quantity of water and dyes, a paste. plasticity suitable for molding tiles.
This wet process has the drawback of being relatively expensive, of giving rise to a loss of material (especially of the finest part thereof which remains in the colloidal state in the water leaving the filter. press) and to "unmix" the soil in preparation during the deposition which occurs in the filter press.
The object of the present invention is a process which makes it possible to obtain ceramic products of a quality at least equivalent to that of products manufactured using damp-reduced earth, but which does not
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does not have the aforementioned drawbacks of the latter process.
According to the invention, the soil from the quarry is dry ground until it is at least almost completely transformed into an impalpable powder containing, if necessary, only a small proportion of palpable grains having a maximum dimension. a millimeter and, preferably, a quarter of a millimeter.
By reducing, for example, the earth by dry grinding until the residue on a sieve of 900 meshes per square centimeter is only of the order of 0.025%, it is possible to obtain ceramic products of a quality much higher than that of products from wet prepared soil. These products are mainly characterized by their lighter color, smoother feel and more polished aspeot than those of products obtained from the same soils prepared by wet process.
According to an advantageous variant, the earth is thrown at high speed against projections against which it is crushed to turn into a fine; powder.
The method according to the invention can easily be implemented in an installation which comprises a mill consisting essentially of two adjacent plates provided with crown projections, those which belong to one plate engage between those which belong to the other. plate, at least one of these plates rotating at a speed sufficient so that the earth introduced between the two plates near the axis of the latter is thrown violently towards the periphery under the action of the centrifugal force at which it is subjected when it is rotated.
With an installation of this kind, one can easily-
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By a single pass through the mill, transform almost all of the soil that is introduced into impalpable powder. The small proportion of hard impurities which is not sufficiently reduced by a single pass can be reduced by a new pass through the mill.
To prevent the earth ready for the preparation of the dough to be cooked from still containing palpable grains larger than those desired and to eliminate at the same time any loss of soil, the aforementioned mobile trays are advantageously surrounded with a perforated sheet whose Circular perforations have, at their entry, a diameter at most equal to the maximum dimension of the palpable grains tolerated in the prepared powder and the grains which cannot pass through the perforated sheet are brought back between the plates.
Given the maximum size of the hard grains which remain in the baking clay and the homogeneous distribution of these grains throughout the mass, the ceramic products obtained by baking this mass are of a quality at least equivalent to that of products based on soil prepared by the wet process.
The installation according to the invention cannot be confused with that in which, immediately before pressing, the mass obtained by drying the mixture is coarsely ground, in a mill of the type mentioned above but rotating more slowly. paste formed in an extruder after adding water and fondant to ground coarsely ground by millstones, after having been dried following its extraction from the quarry.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto and which schematically represent, by way of example only, one embodiment of a mill for carrying out the process according to l 'invention.
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Figure 1 is a diametral vertical section of a mill, taken along the line I-I of Figure 2.
Figure 2 is a horizontal section through a plane designated by the line II-II in Figure 1.
Figure 3 is, on a larger scale, a section along the line III-III of Figure 2.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
Clay suitable for the manufacture of ceramic tiles, which has been partially dried after its extraction from the quarry in order to be able to be more easily reduced, is introduced through an opening 2 in the axis of a mill consisting essentially of two adjacent plates 3 and 4 provided with projections designated respectively by 5 and 6. These projections are arranged in crowns and those which belong to one plate engage between the projections which belong to the other plate .
The plate 3, in which the opening 2 is made, is fixed, while the other, designated by 4, rotates at a speed sufficient for the clay introduced between the two plates through the opening 2 to be thrown violently towards the periphery under the action of the centrifugal force to which it is subjected when it is rotated, A violent projection of this kind is obtained, for example, when the movable plate 4 rotates at a speed of three thousand revolutions per minute .
As visible in FIG. 2, the crown projections 5 and 6 are discontinuous in the circular direction, so as to leave gaps between the teeth which form them.
The movable plates are surrounded by a perforated sheet 7 (Figure 3) two millimeters thick, for example, the circular perforations 8 of which have a diameter.
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be at most equal to the maximum dimension of the palpable grains tolerated in the prepared powder. In Figures 1 and 2, these perforations have not been shown except one because they are too small to be visible to the scale of these figures. A device, not shown, can bring back the grains which cannot pass through the perforated sheet between the trays. The perforations 8 are flared towards their exit, so as to avoid their obstruction by grains which have entered them.
By using a mill of the kind that has just been described, the earth of the quarry is reduced to dryness, so as to give an impalpable powder containing only a small proportion of palpable grains. The section of the perforations 8 determines the maximum dimension of the palpable grains tolerated in the powder which must subsequently be used to form the paste for the manufacture of ceramic products.
At the same time as the earth is reduced by its projection at high speed against protrusions against which it is crushed, it is possible to intimately mix with it a flux such as feldspar.
The impurities contained in the earth can easily be reduced even when they are hard and to dimensions such that after cooking they do not give rise to stains visible to the naked eye at the normal distance where one considers ceramic products.
The powder obtained in the installation which has just been described can, by adding water and, optionally, a flux, be used to form the usual paste by boiling, the mass obtained after drying of this paste then being roughly crushed before pressing to form the objects to be cooked.
The process according to the invention makes it possible to obtain, in
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the case of the manufacture of ceramic tiles, tiles with a very beautiful luster and in which the impurities contained in the clays are imperceptible when looking at these tiles at human height, It allows with advantage the use of earths of secondary quality. The equipment it requires is inexpensive and space-saving.
The process according to the invention also makes it possible to easily regulate the humidity of the mass to be cooked, which gives rise to uniformity of colors.
CLAIMS.
1. Process for the preparation of earth for ceramic products in which the dried earth coming from the quarry is crushed, characterized in that the earth from the quarry is dry crushed until it is transferred. - formed at least almost completely in an impalpable powder possibly containing only a small proportion of palpable grains having a maximum dimension of one millimeter and, preferably, of a quarter of a millimeter.