FR2477461A1

FR2477461A1 - IMPROVEMENTS IN HORIZONTAL PRESSES FOR SHAPING CERAMIC OBJECTS

Info

Publication number: FR2477461A1
Application number: FR8005171A
Authority: FR
Inventors: Michel Fallet
Original assignee: TECH REALISA ET
Current assignee: TECH REALISA ET
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1981-09-11
Also published as: IT1136905B; IT8119966A0; DE3108560A1; DE8106420U1

Abstract

The invention relates to a horizontal press for moulding ceramic articles with a plunger (5) and a female die (6). The latter is covered with a flexible diaphragm (6a) the centre part of which is moved towards the plunger (5) by means of a plate (10) which is actuated by a positioning cylinder (12) during filling of the press cavity (18). When the plunger (5) penetrates into the female die (6) after the filling of the press cavity, it pushes back the diaphragm (6a) which assumes its normal position in which it forms the desired shape for the article to be moulded. The invention can be used in the production of ceramic hollow bodies, such as plates.

Description

L'invention se rapporte aux presses horizontales destinées au façonnage d'objetsen céramique tels que des assiettes, des plats, etc. Une telle presse comporte un poinçon et une matrice qui, préalablement écartés l'un de l'autre, forment entre eux un espace de pressage qui est rempli de la matière à presser avant que le poinçon s' enfonce dans la matrice pour presser en forme cette matière. The invention relates to horizontal presses intended for shaping ceramic objects such as plates, dishes, etc. Such a press comprises a punch and a die which, previously spaced from one another, form between them a pressing space which is filled with the material to be pressed before the punch s' sinks into the die to press in shape this subject.

Pour obtenir une pression à peu près identique quelle que soit la courbure de la pièce par rapport au déplacement du poinçon, les outils sont habituellement garnis d'une forme adéquate en caoutchouc ou en élastomère (presse semi-iSobgre )*
Dans le cas de pièces creuses (assiettes, plats, etc), le fond de la pièce est souvent mince alors que la partie incurvée et les bords sont plus épais (cette forme répondant à des soucis de résistance et d'esthétique;Les dispositifs de pressage connus présentent alors l'incon vénient suivant : lors du remplissage, la matière est mal répartie, car un volume important de matière est emmagasiné au centre, c'est-à-dire à l'emplacement du fond, et un trop faible volume occupe les bords, si bien que, lors du pressage, malgré la forme en caoutchouc des outils, la matière se déplace difficilement et l'on obtient par suite une faible densité de matière sur le fond et une forte densité de matière sur les bords. Les objets réalisés présentent alors une structure hétéroene , d'où une fragilité anormale, car seuls les parties de faible épaisseur ont subi un tassement correct, tandis que le tassement dans la région du fond est resté insuffisant.To obtain an almost identical pressure whatever the curvature of the part compared to the displacement of the punch, the tools are usually lined with an adequate form of rubber or elastomer (semi-iSobgre press) *
In the case of hollow pieces (plates, dishes, etc.), the bottom of the piece is often thin while the curved part and the edges are thicker (this shape responding to concerns of resistance and aesthetics; known pressing then have the following inconvenience: during filling, the material is poorly distributed, because a large volume of material is stored in the center, that is to say at the location of the bottom, and too small a volume occupies the edges, so that, during pressing, despite the rubber shape of the tools, the material is difficult to move and as a result a low density of material is obtained on the bottom and a high density of material on the edges. The objects produced then have a heteroene structure, hence an abnormal fragility, because only the parts of thin thickness have undergone a correct compaction, while the compaction in the region of the bottom has remained insufficient.

L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient par amélioration de la répartition de la matière à presser lors du remplissage, de manière que les volumes adéquats de matière soient reçus dans les diverssrégions des objets à façonner et qu'une bonne homogénéité soit obtenue dans la densité de matière après le pressage. The object of the invention is to remedy this drawback by improving the distribution of the material to be pressed during filling, so that the adequate volumes of material are received in the various regions of the objects to be shaped and that good homogeneity is obtained. in the material density after pressing.

Ce but est atteint selon l'invention par le fait que la surface utile de la -Matrice est déformable et que, lors du remplissage de l'espace de pressage, chaque région de la surface de la matrice qui correspond à une partie plate, perpendiculaire à la direction de pressage, de l'objet à façonner est-déformée par écartement en direction du poinçon à partir de sa position normale de pressage - de sorte que le volume de l'espace de pressage y est localement réduit -, puis reprend sa position normale en cours de pressage. ASnsi,grâce au volume et à la forme variables de l'espace de pressage, la quantité de matière est répartie au remplissage en fonction des besoins dans les différent.eSparbies de l'espace de pressage, et cela suivant la forme du produit fini, de sorte qu'on obtient une densité uniforme de matière après pressage. This object is achieved according to the invention by the fact that the useful surface of the matrix is deformable and that, when filling the pressing space, each region of the surface of the matrix which corresponds to a flat, perpendicular part. in the direction of pressing, the object to be shaped is deformed by spacing in the direction of the punch from its normal pressing position - so that the volume of the pressing space is locally reduced therein, then resumes its normal position during pressing. ASnsi, thanks to the variable volume and shape of the pressing space, the quantity of material is distributed during filling according to the needs in the different.eSparbies of the pressing space, and this according to the shape of the finished product, so that a uniform density of material is obtained after pressing.

Dans une forme d'exécution avantageuse, la matrice est constituée par un corps rigide tapissé d'une membrane déformable et la déformation des régions voulues de la surface de la matrice s'effectue par poussée exercée sur les régions correspondantes de ladite membrane et décollement de celles-ci par rapport audit corps rigide. In an advantageous embodiment, the matrix is formed by a rigid body lined with a deformable membrane and the deformation of the desired regions of the surface of the matrix is effected by thrust exerted on the corresponding regions of said membrane and detachment of these with respect to said rigid body.

De préférence, la membrane subit sa déformation momentanée sous l'action d'un vérin hydraulique ou pneumatique dont le piston actionne au moins un plateau interposé entre le corps de la matrice et la membrane. I1 convient alors que, lorsque le poinçon s'enfonce dans la matrice, la poussée correspondante fasse reculerle plateau et le piston du vérin jusqu'à ce que la membrane ait repris sa configuration normale correspondant à la forme désirée pour l'objet à façonner. Preferably, the membrane undergoes its momentary deformation under the action of a hydraulic or pneumatic cylinder whose piston actuates at least one plate interposed between the body of the matrix and the membrane. I1 then agrees that, when the punch sinks into the die, the corresponding thrust causes the plate and the piston of the jack to move back until the membrane has returned to its normal configuration corresponding to the desired shape for the object to be shaped.

Après pressage, puis ouverture de la presse, la membrane est avantageusement de nouveau sollicitée pour se déformer en direction du poinçon afin d'effectuer l'éjection de l'objet façonné hors de la matrice. After pressing, then opening of the press, the membrane is advantageously again urged to deform in the direction of the punch in order to eject the shaped object from the die.

Lorsque les objets à façonner sont des pièces creuses telles que des assiettes ou des objets de forme analogue, la région déformable de la matrice est sa région centrale qui correspond au fond des objets. Dans ce cas, un faible espace est réservé au fond et un espace relativement plus important est conservé sur les bords dans le volume de pressage en configuration de remplissage. When the objects to be shaped are hollow parts such as plates or objects of similar shape, the deformable region of the matrix is its central region which corresponds to the bottom of the objects. In this case, a small space is reserved at the bottom and a relatively larger space is kept at the edges in the pressing volume in the filling configuration.

D'une manière plus générale, la forme et l'amplitude de déformation de la surface de la matrice et plus particulièrement la forme d'ensemble et la course de sortie de la membrane déformable seront définies en fonction de la forme désirée pour le produit fini.More generally, the shape and amplitude of deformation of the surface of the matrix and more particularly the overall shape and the exit stroke of the deformable membrane will be defined according to the desired shape for the finished product. .

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut autre mise en pratique. The description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of nonlimiting examples, will make it possible to understand clearly how the present invention can be put into practice.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement, en coupe axiale partielle, une presse selon l'invention, respectivement en position d'ouverture et en position de fermeture. Figures 1 and 2 schematically show, in partial axial section, a press according to the invention, respectively in the open position and in the closed position.

On voit sur les figures une presse conçue pour le façonnage d'objets en céramique (des assiettes dans le prévent exemple), comprenant un poinçon 5 et une matrice 6 fixe,de forme extérieure cylindrique ; les deux outils sont contenus dans un manchon mobile 7. La forme de l'objet à façonner 8 (de révolution autour de l'axe horizontal 9 de la presse) est définie par une garniture mâle 5a portée par le poinçon 5 et une garniture femelle 6a portée par la matrice 6. Les garnitures, en élastomère, sont déformables, en particulier la garniture femelle 6a qui est constituée par une membrane montée sur le corps rigide 6b de la matrice 6. Cette membrane offre une épaisseur relativement faible pour pouvoir être déformée dans sa région centrale.A cet effet, entre la membrane 6a et le corps rigide 6b est intérposé plateau circulaire 10 fixé à l'extrémité de la tige ll d'un vérin 12 hydraulique ou pneumatique dont le piston 13 peut se déplacer dans une cavité creusée dans le corps 6b et fermée à l'arrière par une cloison 29. Le vérin 12 et le plateau 10 sont coaxiaux à l'axe 9. Les chambres antérieure 14 et postérieure 15 du vérin 12, qui est ici un vérin à double effet, sont reliées par des canalisations respectives 16 et 17 à un circuit d'alimentation en fluide souE pression. The figures show a press designed for shaping ceramic objects (plates in the example example), comprising a punch 5 and a fixed die 6, of cylindrical external shape; the two tools are contained in a movable sleeve 7. The shape of the object to be shaped 8 (of revolution around the horizontal axis 9 of the press) is defined by a male lining 5a carried by the punch 5 and a female lining 6a carried by the matrix 6. The linings, made of elastomer, are deformable, in particular the female lining 6a which is constituted by a membrane mounted on the rigid body 6b of the matrix 6. This membrane has a relatively small thickness so that it can be deformed in its central region. For this purpose, between the membrane 6a and the rigid body 6b is interposed circular plate 10 fixed to the end of the rod ll of a hydraulic or pneumatic jack 12 whose piston 13 can move in a cavity hollowed out in the body 6b and closed at the rear by a partition 29. The jack 12 and the plate 10 are coaxial with the axis 9. The front 14 and rear 15 chambers of the jack 12, which is here a double-acting jack , are connected by canalis respective ations 16 and 17 to a fluid supply circuit under pressure.

La presse selon l'invention fonctionne de la manière suivante : initialement en position d'ouverture (figure 1), elle fait apparattre un espace de pressage 18 entre le poinçon 5 et la matrice 6. Cet espace présenterait de soi-mEme un trop grand volume (défini par l'intervalle 19) dans sa partie centrale correspondant à la partie centrale de l'objet, plate et perpendiculaire à l'axe 9 à la différence du bord oblique de celui-ci.Pour remédier à cela, on alimente la chambre postérieure 15 du vérin dont le piston fait sortir la tige 11, laquelle déplace vers le poinçon 5 le plateau 10, donc la partie centrale de la membrane 6a , jusqu'à réaliser un volume central réduit défini par l'intervalle 20 - plus petit que l'intervalle 19 lorsque le piston 13 vient en butée contre un épaulement 21 limitant rigoureusement la course de sortie de la tige 11. On effectue alors le remplissage de l'espace 18 grâce à un orifice 22 du manchon 7, lequel est ensuite déplacé pour que l'espace 18 soit complétement fermé. The press according to the invention operates in the following manner: initially in the open position (FIG. 1), it causes a pressing space 18 to appear between the punch 5 and the die 6. This space would of itself be too large volume (defined by the interval 19) in its central part corresponding to the central part of the object, flat and perpendicular to the axis 9 unlike the oblique edge thereof.To remedy this, we supply the rear chamber 15 of the jack whose piston brings out the rod 11, which moves towards the punch 5 the plate 10, therefore the central part of the membrane 6a, until achieving a reduced central volume defined by the interval 20 - smaller that the interval 19 when the piston 13 abuts against a shoulder 21 rigorously limiting the outlet stroke of the rod 11. The filling of the space 18 is then effected by means of an orifice 22 of the sleeve 7, which is then moved so that space 18 is completed closed.

Pour effectuer le pressage, on fait s'avancer le poinçon 5 vers la matrice 6, de sorte que la matière est comprimé entre ces deux outils (figure 2). Durant cette opération, la canalisation 17 reste sous pression ; mais cette pression est maintenue suffisamment faible pour ne pas s opposer au recul, sous l'action du poinçon 5, du piston de vérin 12 qui, en fin de course, vient buter contre le fond 22 de la chambre postérieure 15, tandis que le plateau 10 se trouve repoussé par la membrane 6a à l'intérieur d'un'logement 23 prévu dans le corps 6b de la matrice et que la membrane sa reprend,en appui rigide par toute sa surface arrfre > sa position normale où sa race,avanteq çoqtact avec la matière correspond rigoureu la forte désirée pour
sement à/l'objet 8. Toutefois, la canalisation 16 est mise sous pression et la canalisation 17 décharg8-pour retenir le piston 13 et le plateau 10 en position reculée
lors de l'ouverture de la presse après pressage jusqu a ce
que l'on désire effectuer l'éjection de l'objet 8 en
commandant un déplacement du plateau 10 vers l'avant graoce
du vérin 12.To carry out the pressing, the punch 5 is advanced towards the die 6, so that the material is compressed between these two tools (FIG. 2). During this operation, the line 17 remains under pressure; but this pressure is kept low enough not to oppose the recoil, under the action of the punch 5, of the jack piston 12 which, at the end of the race, abuts against the bottom 22 of the rear chamber 15, while the plate 10 is pushed back by the membrane 6a inside of a housing 23 provided in the body 6b of the matrix and the membrane resumes its position, in rigid support by its entire surface stops> its normal position where its race, avanteq çoqtact with the material rigorously corresponds the strong desired for
sement to / the object 8. However, the line 16 is pressurized and the line 17 discharged8-to retain the piston 13 and the plate 10 in the retracted position
when opening the press after pressing until
that we want to eject the object 8 in
controlling a movement of the plate 10 forwards graoce
cylinder 12.

Dans la forme d'exécution représentée, le corps
6b de la matrice 6 est constitué par une partie centrale
24, au centre de laquelle est aménagé le vérin 12, et une
partie annulaire 25 entourant la partie 24. La membrane Q possède postérieurement une saillie circulaire 26 qui s'emporte par une rainure en contre-dépouille sur une couronne métallique 27 à section en queue d'aronde, liée à la partie annulaire 25 du corps rigide 6b . Des vis 28 assurent un ferme assemblage des éléments 24, 25 et 27
Des évents 30 relient à l'atmosphère extérieure l'espace compris éntre la membrane 6a et le corps rigide 6b , de manière que celle-ci puisse se déformer librement, en particulier dans sa région centrale.In the embodiment shown, the body
6b of the matrix 6 is constituted by a central part
24, in the center of which is the jack 12, and a
annular part 25 surrounding part 24. The membrane Q has posteriorly a circular projection 26 which is carried away by an undercut groove on a metal crown 27 with dovetail section, linked to the annular part 25 of the rigid body 6b. Screws 28 ensure a firm assembly of the elements 24, 25 and 27
Vents 30 connect the space between the membrane 6a and the rigid body 6b to the external atmosphere, so that the latter can deform freely, in particular in its central region.

En cas de besoin, la membrane 6a peut être solidarisée au plateau 10 dans la partie correspondante de celle-ci. If necessary, the membrane 6a can be secured to the plate 10 in the corresponding part thereof.

On notera qu'il est facile de doter des presses sxistantg des perfectionnements faisant l'objet de l'invention. It will be noted that it is easy to provide sxistantg presses with the improvements which are the subject of the invention.

Claims

1.- Horizontal press intended for shaping ceramic objects and comprising a punch and a die which, previously spaced from one another, form between them a pressing space which is filled with the material to be pressed before the punch sinks into the die to press this material into shape, characterized in that the useful surface of the matrix is deformable and that, when filling the pressing space, each region of the surface of the matrix which corresponds to a flat part, perpendicular to the pressing direction, of the workpiece is deformed by spacing in the direction of the punch from its normal pressing position - so that the volume of the pressing space is locally reduced therein, then returns to its normal position during pressing.

2.- Press according to claim 1, characterized in that the matrix is constituted by a rigid body lined with a deformable membrane and that the deformation of the desired regions of the surface of the matrix is effected by thrust exerted on the regions corresponding to said membrane and detachment thereof relative to said rigid body.

3. - Press according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane undergoes its momentary deformation under the action of a jack whose piston actuates at least one plate interposed between the body of the matrix and the membrane.

4.- Press according to claim 3, characterized in that, when the punch is inserted into the die, the corresponding thrust causes the plate and the piston of the jack to move back until the membrane has returned to its corresponding normal configuration to the desired shape for the object to be shaped.

5. - Press according to claim 3 or 4, characterized in that the cylinder is a hydraulic cylinder.

6.- Press according to claim 3 or 4, characterized in that the cylinder is a pneumatic cylinder.

7.- Press according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the membrane, after pressing and opening of the press, is again urged to deform in the direction of the punch in order to eject the object shaped out of the matrix.

8.- Press according to any one of its claims l: à'7, characterized in that the objects to be shaped are hollow parts and that the deformable region of the matrix is its central region.