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Procédé et filière pour la fabrication de produits céramiques
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La présente invention est relative à un nouveau procédé et une filière pour la fabrication de produits céramiques à double pâte ou engobés, émaillés ou vernissés,! susceptibles d'être obtenus à la filière, son but étant de simplifier la fabrication en permettant d'appliquer la pât de couverture, l'engobe, l'émail ou le verni sur la pâte de corps en une seule opération de moulage du produit.
Jusqu'ici, les produits céramiques à double pâte se fabriquaient uniquement par le procédé du moule à cadre et ' à la main ; produits étaient imparfaits à cause du man-' que d'adhérence des deux pâtes et pour cette raison leur emploi en est restreint ; plus ce procédé est lent et coûteux de main d'oeuvre.
Quant aux produits engobés, émaillés ou vernissés, dont le corps est formé d'une seule pâte et qui se fabriquent actuellement à la filière, ils demandent une seconde opération pour l'application de 1' engobe, de l'émail ou du verni, soit par immersion ou arro- sage, qui a pour résultat une perte de temps et un surplus de main d'oeuvre; de plus, ce procédé ne permet d'obtenir que des produits recouverts d'un revêtement très mince par le fait qu'on est obligé d'employer une pâte de recouvre- ment très liquide.
L'invention, qui a pour but, comme il est dit plus haut, de simplifier la fabrication de ces produits,consiste essentiellement à faire arriver la pâte de couverture, l' engobe, l'émail ou le verni, sur la pâte de corps pendant le passage de cette dernière à travers la filière, par in- jection sous forte pression de la dite pâte de couverture, etc., à travers un passage de la filière débouchant laté- ralement au courant de pâte de corps en un point intermé- diaire de son passage dans la filière, de telle sorte que
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la dite pâte de couverture se trouve appliqués fortement sur la pâte de corps, d'une manière continue, le produit sortant ainsi de la filière complètement formé avec ses deux.couches de pâte parfaitement adhérentes l'une à l' autre.
Le produit une fois coupé au format désiré à sa sortie de la filière, est prêt pour le séchage et la cuis- son, sans que soit nécessaire une seconde opération pour appliquer le revêtement comme dans les procédés actuels.
Les avantages obtenus par le procédé de l'invention con- sistent en une économie de temps et de main d'oeuvre, et !en une plus grande bienfacture du produit, de même qu'en , la possibilité d'obtenir à la filière des produits qui jusqu'à présent ne pouvaient être fabriqués qu'à la main avec le moule à cadre.
L'invention s'applique en particulier à la fabri- cation de carreaux de carrelage, tuiles, briques, carreaux ,de revêtement, et tous produits céramiques dont la forme permette l'emploi de la filière; elle permet d'obtenir des produits engobés ou similaires pourvus d'une couche de revêtement plus épaisse et comme talle plus durable et plus résistante que ceux dont le revêtement est appliqué par ,immersion ou arrosage.
La filière qui permet la réalisation du procédé de ,l'invention, est caractérisée essentiellement par la dispo- sition, dans une filière ordinaire, d'une entrée supplé- mentaire pour la pâte de couverture, raccordée à un ali- mentateur à pression de la dite pâte et communiquant avec le passage de la filière en un point intermédiaire de ce- lui-ci.
L'invention est décrite ci-après et illustrée à titre d'exemple dans les dessins ci-joints qui représentent
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un forme de réalisation préférée de la filière.
La figure 1 est une vue de face du côté de la sor- tie de la filière, dont la pièce supplémentaire, ajoutés à la dite sortie, est représentée en lignes mixtes.
La figure 2 est une coupe verticale par 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe horizontale par 3-3 de la figure 2.
La filière illustrée comprend une filière ordi- naire 1 qui se fixe comme d'habitude à l'extrémité de 1' orifice de sortie de la presse ordinaire à pâte de corps, presse qu'il n'est pas nécessaire d'illustrer ici et qui peut être du type à hélice, à piston ou à cylindres, cette filière se fixant sur la dite presse au moyen des boulons usuels passant dans les encoches ad hoc 2 de la dite. Cette filière est formée d'une épaisse plaque rectangulaire d' acier comportant un passage transversal calibré 3 tronc- pyramidal dans le cas illustré, dont la grande ouverture est située du côté de la presse.
Dans la partie supérieure de la plaque 1 se trouve une chambre cylindrique 4 parallè- le su passage 3 et raccordée par son extrémité ouverte avec un tuyau 5 en communication avec une seconde presse, non représentée ici, qui peut être aussi du type à hélice, à piston ou à cylindres, et qui sort à l'injection sous pres- sion, de la pâte de couverture. Cette chambre 4 est ouverte latéralement du côté de la face antérieure de la plaque 1 pour former le passage 6 limité par la lèvre supérieure 7 et la lèvre inférieure 8. Contre la plaque,1 est appliquée la plaque de filière supplémentaire 9 fixée sur la première par les vis 10. Cette filière 9 comporte à son tour un passage calibré 11 troncpyramidal et coaxial avec le passage
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3, sa grande ouverture étant adjacente à l'orifice de sor- tie du dit passage 3.
L'orifice de sortie du passage 11 est légèrement plus large dans le sens,de l'épaisseur du produit, que celui de sortie du passage 3, ceci pour tenir compte de l'apport de la pâte de couverture sur la pâte de corps. La largeur de la sortie du passage 11, dans le sens horizontal, est la même que celle de la s.ortie du passage 3. L'arête supérieure 12 de l'orifice d'entrée du passage 11 se trouve à un niveau légèrement supérieur à celui de l'arête supérieure 13 de la sortie du passage 3 et entre !les deux il reste un espace 14 dans le sens horizontal du fait que l'arête 13 n'arrive pas jusqu'à la face antérieure ;de la plaque 1, mais en est éloignée de quelques millimé- 'tres pour permettre le passage de la pâte de couverture vers la pâte de corps qui sort du passage 3.
Afin d'obtenir -une épaisseur uniforme de la couche formée par la pâte de couverture sur la pâte de corps, 1'arête 13 est rendue légè rement oblique dans le sens horizontal, c'est-à-dire que la largeur de l'espace 14 est plus grande près de l'extrémité de la chambre 4 que près de l'entrée de celle-ci ; même, la lèvre inférieure 8 esrmoins haute près de l'extrémité de la dite chambre que près de son entrée.
On obtient ainsi une résistance à l'écoulement de la pâte de couverture,plus grande dans la partie de l'espace 14 où la pression interne de la dite pâte est plus grande, soit près de l'entrée de la chambre 4, que dans la partie du dit espace où est moin- dre la pression interne, soit du côté de l'extrémité de la chambre, d'où il résulte une compensation de la différence de pression interne de la pâte et par suite un débit uni- forme de la dite pâte dans toute l'extension de l'espace 14.
La longueur du passage 6 qui fait communiquer la
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chambre 4 avec l'espace 14, est un peu plus grande que la largeur de la sortie de la filière, et cet espace est ter- miné à ses deux extrémités par deux petites rampes descen- dentes 15 terminant contre les côtés du passage 3, les- quelles ont pour objet de réduire la résistance à l'écou- lement, de la pâte de couverture aux extrémité du dit es- pace 14 et d'obtenir l'épaisseur nécessaire de recouvrement sur les bords latéraux du produit.
Le fonctionnement de l'appareil illustré, dont la description permet en même temps d'expliquer à titre d'ex- emple le procédé de l'invention, est le suivant:
La pâte de coprs est propulsée sous forte pression par l'orifice d'entrée du passage 3 et parcourt le dit passage et ensuite le passage 11; quand elle arrive à la sortie du passage 3 elle rencontre la pâte de couverture injectée sous pression dans la chambre4; en ce point s'ef- fectue l'application de la pâte de couverture sur la pâte de corps, les deux pâtes continuant ensuite leur chemin à travers le passage 11, sous forme de deux couches super- posées et fortement pressées l'une sur l'autre, pour sortir finalement du passage 11 sous la forme du produit ayant la section désirée.
Une des conditions nécessaires pour la réalisation de ce procédé est que les deux pâtes soient injectées sous la même pression, ou tout au moins qu'elles aient la même pression interne en leur point de jonction; un autre condition est que les deux pâtes aient à peu près la même consistance ou le même degré d'humidité afin d'ob- tenir une adhérence parfaite. Cetto adhérence ou soudure entre les deux pâtes est rendue plus parfaite encore par leur passage à travers le passage 11 dont la hauteur va en diminuant versla sortie pour produire un effet de compres
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sion énergique sur les deux pâtes.
Le produit sortant de la filière est fini quant à ses dimensions transversales, et une fois coupé, il est prêt pour le séchage et la cuisson.
Si l'on veut faire varier l'épaisseur de la couche de revêtement, il suffit de faire varier les proportions des passages des deux.pâtes, en donnant plus ou moins de largeur à l'espace 14 et de hauteur à la sortie du passage 11 par rapport a celle du passage 3.
Pour obtenir un produit recouvert sur plusieurs faces, il est évident que l'on devra ménager dans la fi- lière les passages nécessaires pour appliquer la pâte de couverture sur les dites faces.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et illustré ; portée étant clairement .déterminée dans le résumé qui suit.
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Process and industry for the manufacture of ceramic products
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The present invention relates to a new process and a die for the manufacture of ceramic products with double paste or engobed, enamelled or glazed! capable of being obtained by the die, its aim being to simplify the manufacture by making it possible to apply the covering paste, the slip, the enamel or the varnish on the body paste in a single product molding operation.
Hitherto, double-paste ceramic products have only been produced by the frame mold process and by hand; products were imperfect because of the lack of adhesion of the two pastes and therefore their use is restricted; the slower and more labor intensive this process.
As for engobed, enamelled or glazed products, the body of which is formed from a single paste and which are currently manufactured in the industry, they require a second operation for the application of the engobe, enamel or varnish, either by immersion or watering, which results in a waste of time and a surplus of manpower; moreover, this process only makes it possible to obtain products covered with a very thin coating by the fact that it is necessary to use a very liquid coating paste.
The object of the invention, as stated above, to simplify the manufacture of these products, consists essentially in making the covering paste, the slip, the enamel or the varnish, arrive on the body paste. during the passage of the latter through the die, by injection under high pressure of said covering paste, etc., through a passage of the die opening laterally to the stream of body paste at an intermediate point diary of its passage in the sector, so that
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said covering paste is applied strongly to the body paste in a continuous manner, the product thus leaving the die completely formed with its two layers of paste perfectly adhering to each other.
The product, once cut to the desired size as it leaves the die, is ready for drying and baking, without the need for a second operation to apply the coating as in current processes.
The advantages obtained by the process of the invention consist in a saving of time and manpower, and in a greater cost of the product, as well as in the possibility of obtaining in the industry. products that until now could only be made by hand with the frame mold.
The invention applies in particular to the manufacture of tiling tiles, tiles, bricks, tiles, coating, and all ceramic products whose shape allows the use of the die; it allows to obtain engobed or similar products provided with a thicker coating layer and as a more durable and resistant tiller than those whose coating is applied by, immersion or spraying.
The die which allows the process of the invention to be carried out is characterized essentially by the provision, in an ordinary die, of an additional inlet for the covering paste, connected to a pressure feeder of said pulp and communicating with the passage of the die at an intermediate point thereof.
The invention is described below and illustrated by way of example in the accompanying drawings which show
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a preferred embodiment of the die.
FIG. 1 is a front view from the side of the outlet of the die, the additional part of which, added to said outlet, is shown in phantom lines.
Figure 2 is a vertical section through 2-2 of Figure 1.
Figure 3 is a horizontal section through 3-3 of Figure 2.
The illustrated die comprises an ordinary die 1 which attaches as usual to the end of the outlet of the ordinary body pulp press, which press need not be illustrated here and which may be of the propeller, piston or cylinder type, this die being fixed to said press by means of the usual bolts passing through the ad hoc notches 2 of said press. This die is formed from a thick rectangular steel plate comprising a calibrated transverse passage 3 truncated pyramidal in the illustrated case, the large opening of which is located on the side of the press.
In the upper part of the plate 1 there is a cylindrical chamber 4 parallel to the passage 3 and connected by its open end with a pipe 5 in communication with a second press, not shown here, which can also be of the propeller type, piston or cylinder, and which comes out on injection under pressure from the covering paste. This chamber 4 is open laterally on the side of the front face of the plate 1 to form the passage 6 limited by the upper lip 7 and the lower lip 8. Against the plate, 1 is applied the additional die plate 9 fixed to the first. by the screws 10. This die 9 in turn comprises a calibrated passage 11 truncated pyramidal and coaxial with the passage
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3, its large opening being adjacent to the outlet orifice of said passage 3.
The outlet opening of the passage 11 is slightly wider in the direction of the thickness of the product than that of the outlet of the passage 3, this to take account of the contribution of the covering paste to the body paste. The width of the outlet of passage 11, in the horizontal direction, is the same as that of the outlet of passage 3. The upper edge 12 of the inlet of passage 11 is at a slightly higher level. to that of the upper edge 13 of the exit of passage 3 and between the two there remains a space 14 in the horizontal direction because the edge 13 does not reach the front face; of the plate 1 , but is separated from it by a few millimeters to allow the passage of the covering paste towards the body paste which exits the passage 3.
In order to obtain a uniform thickness of the layer formed by the covering paste on the body paste, the edge 13 is made slightly oblique in the horizontal direction, i.e. the width of the body. space 14 is larger near the end of chamber 4 than near the entrance to the latter; Likewise, the lower lip 8 remains high near the end of said chamber than near its entrance.
A resistance to the flow of the covering paste is thus obtained, which is greater in the part of the space 14 where the internal pressure of said paste is greater, i.e. near the inlet of the chamber 4, than in the part of said space where the internal pressure is less, that is to say on the side of the end of the chamber, from which there results a compensation of the internal pressure difference of the dough and consequently a uniform flow rate of said paste throughout the extension of space 14.
The length of passage 6 which communicates the
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chamber 4 with the space 14, is a little larger than the width of the exit of the die, and this space is terminated at its two ends by two small descending ramps 15 ending against the sides of the passage 3, the object of which is to reduce the flow resistance of the covering paste at the end of said space 14 and to obtain the necessary covering thickness on the side edges of the product.
The operation of the illustrated apparatus, the description of which at the same time allows the method of the invention to be explained by way of example, is as follows:
The body paste is propelled under high pressure through the inlet orifice of passage 3 and travels through said passage and then passage 11; when it arrives at the exit of passage 3 it encounters the covering paste injected under pressure into chamber 4; at this point the covering paste is applied to the body paste, the two pastes then continuing their way through passage 11, in the form of two superimposed and strongly pressed layers one on top of the other. the other, to finally exit from passage 11 in the form of the product having the desired section.
One of the conditions necessary for carrying out this process is that the two pastes are injected under the same pressure, or at least that they have the same internal pressure at their junction point; another condition is that the two pastes have approximately the same consistency or the same degree of moisture in order to obtain perfect adhesion. This adhesion or weld between the two pastes is made even more perfect by their passage through the passage 11, the height of which decreases towards the exit to produce a compression effect.
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energetic zing on both pasta.
The product leaving the die is finished in its transverse dimensions, and once cut, it is ready for drying and cooking.
If one wishes to vary the thickness of the coating layer, it suffices to vary the proportions of the passages of the two pastes, giving more or less width to the space 14 and height at the exit of the passage. 11 compared to that of passage 3.
In order to obtain a product covered on several sides, it is obvious that the necessary passages must be provided in the die for applying the covering paste on said sides.
It is obvious that the invention is not limited to the example described and illustrated; scope being clearly determined in the following summary.
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