EP1240988A2 - Equipement pour éviter des clivages dans l'épaisseur de briquettes monocouche, lorsque l'on utilise des micro-granulats ou des poudres pour le mélange - Google Patents

Equipement pour éviter des clivages dans l'épaisseur de briquettes monocouche, lorsque l'on utilise des micro-granulats ou des poudres pour le mélange Download PDF

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EP1240988A2
EP1240988A2 EP02425136A EP02425136A EP1240988A2 EP 1240988 A2 EP1240988 A2 EP 1240988A2 EP 02425136 A EP02425136 A EP 02425136A EP 02425136 A EP02425136 A EP 02425136A EP 1240988 A2 EP1240988 A2 EP 1240988A2
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shutter
pressure
tampon
orifice
phase
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Alfredo Longinotti
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Longinotti Meccanica SRL
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Longinotti Meccanica SRL
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/021Ram heads of special form

Definitions

  • a compound mixture is used, indicative, 50% marble aggregates, 25% marble powder, 25% cement, and water at a rate of 13 to 15% of the weight of the aggregates mentioned above.
  • the aggregates used can have dimensions which vary between a maximum of 12 mm and a minimum of 1.5 mm. Powders of marble suitable for this product have a maximum dimension of 0.5 mm and a particle size curve which goes from 0.5 to 0.075 mm. For their conformation, cements have a lower grain size curve which varies between 0.090 and 0.060 mm.
  • briquettes are molded with mainly equal dimensions or greater than 400 mm per side, after maturation, we observe in the thickness - when cut vertically - substantially parallel cleavages F to the main surfaces and distributed over the entire periphery and in the height briquette. The length of these cleavages varies between 5 and 20 mm.
  • the "monolayer" molding technique is described in the patent Longinotti Meccanica n ° 98830295.6 (see fig. 1 of this document).
  • the pad 5 with molding plate 7 and elastomer 9 vulcanized at the bottom penetrates - during the molding phase - inside the frame 3 for compress the metered material and introduced into the mold. For reduce as much as possible the water outlet between the peripheral part of the plate 7-9 and the frame 3, there is provided between these two components a clearance of an order from 0.1 to 0.2 mm.
  • the plate 7 has different holes peripherals 11, connected to an internal collector 13, which evacuate - at through conduits 15 and 17 connected to a vacuum group - all the water that tends to form and escape between plate 9 and frame 3.
  • the buffer 5 with the plate 7, 9 Upon completion from the compression phase of the briquette S, the buffer 5 with the plate 7, 9 must lift to return to the starting position. During the lifting, even if it is carried out at reduced speed, the air has difficulties to infiltrate from the top between the plate 7 and the frame 3, and to occupy the space located under the plate and above the molded briquette S. This difficulty of air penetration causes - during the lifting of the tampon - it occurs a depression and therefore a suction cup effect which is at the origin of the cleavages "horizontal" F which one notes in these types of mixtures, in the vicinity of the surface in contact with the pad. By the way, the lifting speed can only be reduced to a certain value, beyond which we have an unacceptable reduction in production.
  • the object of the invention is to eliminate the formation of cleavages F, by avoiding also drawbacks of reduced production.
  • the press for single-layer cement briquettes (produced in particular with micro-aggregates or powders in the mixture), fitted with molds with base, frame and pressure pad, it is provided, according to the invention, in the buffer at least one orifice which opens in the pressure surface of the pad; a shutter, which cooperates with said orifice, is actuated by control and forcing means for the shutter during the pressure phase and is controlled inversely for the opening; at the time of opening, or better slightly before, we proceed pressurized air supply, which means that at the start of the lifting of the tampon, the air escaping from said orifice becomes trapped between the briquette and buffer, thus facilitating its separation from the buffer and avoiding the suction cup effect as well as the formation of lateral cleavages F, on any the thickness of the briquette.
  • Said control means can comprise - in practice - a double-acting cylinder and piston system with dimensions greater than those of the orifice to be closed, to resist the pressure exerted by the tampon during the pressure phase.
  • These shutter control means cause the opening slightly before the end of the pressure phase.
  • the reference 1 designates the base of a mold for the molding of a cement briquette of the so-called "monolayer" type; the base can be permeable to water for at least partial removal of moisture from the mixture which is introduced into the compartment, i.e. the defined cavity V by the base 1 and by the frame 3, and which is supported on this base and pressed to delimit compartment V.
  • this compartment V of the cavity enters the pad 5 which is vertically movable and which constitutes the compression.
  • This stamp has, at its lower part, the plate pressure 7, at the bottom surface of which the layer is vulcanized of elastomer 9.
  • the plate 7, 9 has peripherally the holes 11 connected to the internal collector 13 which, through the conduits 15, 17, communicates with a vacuum group (not shown) for sucking the water which tends to escape between the plate 9 and the internal wall of the frame 3, as shown in the detail 7X, 9X on the right when looking at fig. 1, which represents the position of the buffer upon completion of compression, while references 7X, 9X and 11X denote the plate, the elastomer and the suction holes in said compression position complete.
  • a component 21 which, by an appendage 20A, leads to the center of the elastomer 9 on the bottom surface of the pad and creates a hole 23 for the air outlet.
  • the hole 23 can be closed by a shutter 25 which has the same diameter as hole 23 and which is controlled by a actuator which - according to the example - comprises a double cylindrical cavity 27 and a piston 29 to constitute a double-acting cylinder and piston actuator can be supplied with compressed air, through two conduits 31 and 33.
  • the shutter 25 Under the conditions for closing the hole 23, the shutter 25 is substantially at the level of the active lower surface of the buffer 5, 7, 9, this which makes the compression of the briquette take place as in the conditions of the traditional arrangement of a tampon which does not include the whole illustrated.
  • the actuator 27, 29 From the fluid supply pipe 33 control, the actuator 27, 29 is supplied with sufficient pressure to ensure the shutter position of the shutter 25, as shown in the Fig. 1, even in the phase in which there is a high pressure for the molding of the material S intended for forming the briquette, and introduced into the compartment V.
  • the shutter 25 At the moment when the pad 5 must start to lift, or slightly before, the shutter 25 is raised - by reversing the supply between the conduits 31 and 33 - from the closed position of FIG. 1 at position opening of fig.
  • the shutter 25 ends with a flat surface and when closed, it is perfectly at the same level as the lower surface of the elastomer 9, and that is why there are no noticeable marks on the material pressed S.
  • the lateral seal between the shutter 25 and the seat 23 is very precise, so that during the arrival of the liquid mixture and compression next, neither the material nor the water can penetrate between the two elements.
  • the value of the vertical thrust which acts on the section of the shutter 25 during compression corresponds at least to the thrust exerted or better is much greater than the thrust exerted on the product to effect the compression ; this is obtained by the dimensioning of the actuator 27, 29.
  • a high thrust also ensures closing during the next cycle, which neutralizes the presence of any residues.
  • the residence time under pressure is 4 seconds, after about 3 and a half seconds, the shutter 25 can be lifted (by inserting air in line 31), without the already pressed mixture entering the hole 23 cleared by the shutter 25. It is thus possible to start introducing the air under pressure from the duct 37, 37A, at the same time as the compression or, better yet, while pressing. To the end of the compression phase, the pressurized air tends to escape from the hole 23 outwards and thus creates a veil between the elastomer 9 and the surface top of pressed briquette S.
  • conduit 37A advantageously opens into the shutter seat by an entry 37B in the substantially tangential direction (see fig. 3), so as to create a vortex between the shutter 25 and its seat.

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Abstract

Dans le tampon de la presse, il est prévu un orifice (23) qui s'ouvre dans la surface de pression du tampon et qui coopère avec un obturateur (25) ; l'obturateur est forcé en obturation pendant la phase de pression et commandé en ouverture juste avant le début de la phase de soulèvement du tampon, pour obtenir ainsi une alimentation en air sous pression qui se coince entre la briquette et le tampon.

Description

On sait que pour réaliser des briquettes en granulats et ciment en une seule couche (type appelé "monocouche"), on utilise un mélange composé, à titre indicatif, de 50 % de granulats de marbre, de 25% de poudre de marbre, de 25 % de ciment, et d'eau à raison de 13 à 15 % du poids des granulats mentionnés ci-dessus. Les granulats utilisés peuvent avoir des dimensions qui varient entre un maximum de 12 mm et un minimum de 1,5 mm. Les poudres de marbre qui conviennent à ce produit ont une dimension maximum de 0,5 mm et une courbe granulométrique qui va de 0,5 à 0,075 mm. Pour leur conformation, les ciments ont une courbe granulométrique plus basse qui varie entre 0,090 et 0,060 mm. Dans certains cas, pour obtenir des tonalités uniformes, sans que sur la face polie des briquettes apparaisse la dimension du granulat, on utilise des granulométries de granulats extrêmement petites, très voisines des poudres avec une courbe granulométrique qui varie entre 1 et 0,075 mm. L'aspect du produit est agréable mais il est difficilement réalisable. Si l'on moule des briquettes avec des dimensions principalement égales ou supérieures à 400 mm de côté, après maturation, on observe dans l'épaisseur - lorsqu'on les coupe verticalement - des clivages F sensiblement parallèles aux surfaces principales et répartis sur toute la périphérie et dans la hauteur de la briquette. La longueur de ces clivages varie entre 5 et 20 mm.
La technique de moulage du "monocouche" est décrite dans le brevet Longinotti Meccanica n°98830295.6 (voir la fig. 1 de ce document). Le tampon 5 avec plaque de moulage 7 et élastomère 9 vulcanisé au fond, pénètre - au cours de la phase de moulage - à l'intérieur du bâti 3 pour effectuer la compression du matériau dosé et introduit dans le moule. Pour réduire autant que possible la sortie de l'eau entre la partie périphérique de la plaque 7-9 et le bâti 3, on prévoit entre ces deux composants un jeu d'un ordre de 0,1 à 0,2 mm. En outre, la plaque 7 présente différents trous périphériques 11, reliés à un collecteur interne 13, lesquels évacuent - à travers des conduits 15 et 17 reliés à un groupe sous vide - toute l'eau qui tend à se former et à s'échapper entre la plaque 9 et le bâti 3. A l'achèvement de la phase de compression de la briquette S, le tampon 5 avec la plaque 7, 9 doit se soulever pour se replacer dans la position de départ. Pendant le soulèvement, même si celui-ci s'effectue à vitesse réduite, l'air a des difficultés à s'infiltrer depuis le haut entre la plaque 7 et le bâti 3, et à occuper l'espace situé sous la plaque et au-dessus de la briquette moulée S. Cette difficulté de pénétration de l'air fait que - pendant le soulèvement du tampon - il se produit une dépression et donc un effet de ventouse qui est à l'origine des clivages "horizontaux" F que l'on constate dans ces types de mélanges, au voisinage de la surface en contact avec le tampon. Par ailleurs, la vitesse de soulèvement ne peut être réduite que jusqu'à une certaine valeur, au-delà de laquelle on a une réduction inacceptable de la production.
L'invention a pour but d'éliminer la formation des clivages F, en évitant aussi des inconvénients de réduction de la production.
Ces buts et avantages ainsi que d'autres ressortent à l'évidence du texte qui suit. Dans la presse pour briquettes en ciment de type monocouche (produites en particulier avec des micro-granulats ou des poudres dans le mélange), équipée de moules avec base, bâti et tampon de pression, il est prévu, suivant l'invention, dans le tampon au moins un orifice qui s'ouvre dans la surface de pression du tampon ; un obturateur, qui coopère avec ledit orifice, est actionné par des moyens de commande et de forçage pour l'obturation pendant la phase de pression et est commandé à l'inverse pour l'ouverture ; au moment de l'ouverture, ou mieux légèrement avant, on procède à une alimentation en air sous pression, ce qui fait qu'au début de la phase de soulèvement du tampon, l'air s'échappant dudit orifice se coince entre la briquette et le tampon, facilitant ainsi son décollement du tampon et évitant l'effet de ventouse ainsi que la formation des clivages latéraux F, sur toute l'épaisseur de la briquette.
Lesdits moyens de commande peuvent comprendre - dans la pratique - un système à cylindre et piston à double effet aux dimensions supérieures à celles de l'orifice à obturer, pour résister à la pression exercée par le tampon pendant la phase de pression. Ces moyens de commande de l'obturateur provoquent l'ouverture légèrement avant la fin de la phase de pression.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins annexés qui montrent un exemple pratique non limitatif de l'invention. Sur les dessins, la
  • fig.1 montre une coupe verticale des composants d'un moule avec le tampon soulevé et avec une portion de tampon en position de pression ; la
  • fig. 2 montre un détail de la fig. 1 dans une position différente ; et la
  • fig. 3 montre une coupe locale le long de la ligne III-III de la fig. 2.
  • Sur les figures, la référence 1 désigne la base d'un moule pour le moulage d'une briquette en ciment du type dit "monocouche" ; la base peut être perméable à l'eau pour l'évacuation au moins partielle de l'humidité du mélange qui est introduit dans le compartiment, c'est-à-dire la cavité V définie par la base 1 et par le bâti 3, et qui est appuyé sur cette base et pressé pour délimiter le compartiment V. Dans ce compartiment V de la cavité pénètre le tampon 5 qui est déplaçable verticalement et qui constitue l'organe de compression. Ce tampon présente, à sa partie inférieure, la plaque de pression 7, à la surface inférieure de laquelle est vulcanisée la couche d'élastomère 9. La plaque 7, 9 présente périphériquement les trous 11 reliés au collecteur interne 13 qui, à travers les conduits 15, 17, communique avec un groupe à vide (non représenté) pour aspirer l'eau qui tend à s'échapper entre la plaque 9 et la paroi interne du bâti 3, comme représenté dans le détail 7X, 9X à droite lorsqu'on observe la fig. 1, qui représente la position du tampon à l'achèvement de la compression, tandis que les références 7X, 9X et 11X désignent la plaque, l'élastomère et les trous d'aspiration dans ladite position de compression terminée.
    Compte tenu des difficultés mentionnées ci-dessus de pénétration de l'air entre le matériau pressé S de la briquette moulée et la surface inférieure constituée par l'élastomère 9, 9X du tampon 5, pendant le soulèvement du tampon faisant suite à la compression, il est prévu, suivant l'invention, au moins une alimentation en air qui est réalisée en temps utile au moment où le tampon se resoulève ou mieux encore avec une légère anticipation par rapport au resoulèvement du tampon. Cette alimentation est réalisée, dans la plupart des cas, dans une position centrale de la surface du compartiment V, ce qui fait que l'air pénètre indépendamment de la possibilité de se coincer entre la plaque 7 et le bâti 3. Il n'est pas exclu que l'on puisse prévoir plusieurs positions d'alimentation en air.
    Plus particulièrement - selon l'exemple illustré - il est prévu d'incorporer dans le tampon 5 un composant 21 qui, par un appendice 20A, débouche au centre de l'élastomère 9 de la surface inférieure du tampon et crée un trou 23 pour la sortie de l'air. Le trou 23 peut être fermé par un obturateur 25 qui présente le même diamètre que le trou 23 et qui est commandé par un actionneur qui - selon l'exemple - comporte une double cavité cylindrique 27 et un piston 29 pour constituer un actionneur à cylindre et piston à double effet pouvant être alimenté en air comprimé, à travers deux conduits 31 et 33.
    Dans les conditions de fermeture du trou 23, l'obturateur 25 se trouve sensiblement au niveau de la surface inférieure active du tampon 5, 7, 9, ce qui fait que la compression de la briquette s'effectue comme dans les conditions de la disposition traditionnelle d'un tampon qui ne comporte pas l'ensemble illustré. A partir du conduit d'alimentation 33 en fluide de commande, l'actionneur 27, 29 est alimenté avec une pression suffisante pour assurer la position d'obturation de l'obturateur 25, comme représenté sur la fig. 1, même dans la phase dans laquelle on a une pression élevée pour le moulage du matériau S destiné au formage de la briquette, et introduit dans le compartiment V. Au moment où le tampon 5 doit commencer à se soulever, ou légèrement avant, l'obturateur 25 est soulevé - par inversion de l'alimentation entre les conduits 31 et 33 - de la position d'obturation de la fig. 1 à la position d'ouverture de la fig. 2, et de l'air, sous une pression convenable, est envoyé depuis un conduit 37, 37A jusqu'au trou 23; l'air ainsi alimenté peut pénétrer facilement entre la surface supérieure de la couche S moulée de la briquette et la surface inférieure de moulage définie par l'élastomère 9 qui fait partie du tampon 5. Dans ces conditions, on n'a pas d'effet de ventouse qui pourrait provoquer sinon les fissurations déjà mentionnées précédemment et désignées par F sur la fig. 1.
    L'obturateur 25 se termine par une surface plane et lorsqu'il est fermé, il est parfaitement au même niveau que la surface inférieure de l'élastomère 9, et c'est pourquoi il ne se forme pas de marques notables sur le matériau pressé S. L'étanchéité latérale entre l'obturateur 25 et le siège 23 est très précise, de sorte que pendant l'arrivée du mélange liquide et la compression suivante, ni le matériau, ni l'eau ne peuvent pénétrer entre les deux éléments. La valeur de la poussée verticale qui agit sur la section de l'obturateur 25 pendant la compression correspond au moins à la poussée exercée ou mieux est de beaucoup supérieure à la poussée exercée sur le produit pour effectuer la compression ; ceci s'obtient par le dimensionnement de l'actionneur 27, 29. Une poussée élevée assure aussi la fermeture au moment du cycle suivant, ce qui neutralise la présence d'éventuels résidus.
    Dans les presses automatiques, lorsque la valeur de compression est atteinte, elle est maintenue pendant plusieurs secondes pour permettre de compacter et de pressurer le matériau avec la disposition décrite ci-dessus. Si par exemple le temps de séjour sous pression est de 4 secondes, après environ 3 secondes et demie, l'obturateur 25 peut être soulevé (en introduisant de l'air dans le conduit 31), sans que le mélange déjà pressé ne pénètre dans le trou 23 dégagé par l'obturateur 25. On peut ainsi commencer à introduire de l'air sous pression depuis le conduit 37, 37A, en même temps que cesse la compression ou, mieux encore, pendant que l'on est en train de presser. A la fin de la phase de compression, l'air sous pression tend à s'échapper du trou 23 vers l'extérieur et crée ainsi un voile entre l'élastomère 9 et la surface supérieure de la briquette S pressée. Le soulèvement suivant et progressif de la plaque 7 et du tampon 5 jusqu'à la hauteur de départ s'effectue toujours par envoi d'air comprimé à travers le trou 23. Dans ces conditions, au lieu d'avoir une dépression entre la plaque de pression 7, 9 et la pièce S (et l'effet de ventouse qui en résulte), on est en présence d'une pression qui tend toujours à pousser vers le bas la briquette S qui vient d'être moulée. On évite ainsi les clivages F horizontaux causés par l'effet de ventouse sur les briquettes produites avec les tampons traditionnels, même dans le cas de mélanges des types indiqués précédemment.
    Pendant toute la phase de soulèvement de l'opturateur25, on continue à envoyer de l'air même lorsque la plaque 7, 9 est totalement sortie de la cavité du moule ; ceci a pour effet, outre le but décrit, également d'effectuer un nettoyage entre l'obturateur et son siège. Pour cette raison, le conduit 37A débouche avantageusement dans le siège de l'obturateur par une entrée 37B dans la direction sensiblement tangentielle (voir fig. 3), de manière à créer un tourbillon entre l'obturateur 25 et son siège.
    A l'achèvement du soulèvement du tampon, on introduit de l'air comprimé dans le conduit 33 pour refermer l'obturateur 25 en vue de la compression suivante.
    Il est bien entendu que les dessins ne représentent qu'une simplification donnée uniquement à titre de démonstration pratique de l'invention, cette dernière pouvant être modifiée dans les formes et dispositions sans toutefois que l'on sorte du cadre du concept qui est à la base de l'invention elle-même.

    Claims (5)

    1. Equipement - pour éviter des clivages latéraux des briquettes en ciment de type monocouche et produites en particulier avec un mélange contenant des micro-granulats ou des poudres - combiné aux moules avec base, bâti et tampon de pression, caractérisé en ce qu'il comprend dans le tampon un orifice (23) qui s'ouvre dans la surface de pression du tampon, un obturateur (25) qui coopère avec ledit orifice (23), des moyens de commande et de forçage dudit obturateur pour l'obturation pendant la phase de pression et pour l'ouverture, ainsi qu'un conduit d'alimentation d'air sous pression (37, 37A) pour délivrer de l'air sous pression - au début ou juste avant la phase de soulèvement du tampon - pour sa sortie dudit orifice et pour le coincement entre la briquette et le tampon.
    2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un système à cylindre et piston (27, 29) à double effet et aux dimensions supérieures à celles de l'orifice (23) à obturer, pour la résistance à la pression exercée par le tampon pendant la phase de pression.
    3. Equipement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de commande de l'obturateur en provoquent l'ouverture légèrement avant la fin de la phase de pression.
    4. Equipement selon au moins la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en air comprimé est réalisée avec une entrée tangentielle (37B), pour obtenir un tourbillon entre l'obturateur (25) et son siège.
    5. Equipement pour éviter des clivages dans l'épaisseur de briquettes monocouche en ciment, lorsque l'on utilise des micro-granulats ou des poudres pour le mélange; le tout comme décrit ci-dessus et représenté à titre d'exemple sur le dessin annexé.
    EP02425136A 2001-03-16 2002-03-11 Equipement pour éviter des clivages dans l'épaisseur de briquettes monocouche, lorsque l'on utilise des micro-granulats ou des poudres pour le mélange Withdrawn EP1240988A3 (fr)

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    ITFI20010042 2001-03-16
    ITFI20010042 ITFI20010042A1 (it) 2001-03-16 2001-03-16 Attrezzatura per evitare sfaldature nello spessore di mattonelle monostrato in cemento,quando si utilizzano per l'impasto micrograniglie o p

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