[0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de terre cuite
comportant des alvéoles parallèles.
[0002] Ces éléments de terre cuite, tels que les boisseaux de cheminée, et les briques creuses
alvéolaires qui sont de plus en plus utilisées pour leurs bonnes propriétés d'isolation
phonique et thermique, sont obtenus par filage d'argile qui est malaxée dans un malaxeur
à vis, puis extrudée à travers une filière, et enfin tronçonnée pour obtenir les éléments
semi-finis, appelés "produits verts".
[0003] Ces produits verts sont ensuite séchés, généralement dans des séchoirs à air chaud
pulsé en flux laminaire.
[0004] Dans de très nombreux cas, l'extrusion est réalisée horizontalement. Or, il est apparu
que la terre, non encore solidifiée car non séchée en sortie de filière, s'affaisse
par gravité, ce qui occasionne des déformations irréversibles du produit; voire même
un collage des parois des alvéoles entre elles.
[0005] Pour résoudre ce problème, on procède parfois à une extrusion verticale, avec dépose
des produits verts sur des claies de séchage en sortie de filière, de façon à supporter
le produit vert (déformable) dans le sens de sa rigidité la plus forte (gravité dans
le sens de l'extrusion des cloisons).
[0006] D'autres avantages de l'extrusion verticale sont les suivants:
- réduction de la "terre sèche" génératrice de déchets de fabrication, le positionnement
vertical de la mouleuse - ou extrudeuse - permettant son alimentation gravitaire et
la suppression des piocheurs de gavage des hélices d'extrusion, sources de terre sèche,
- réduction du jeu entre hélice et corps de mouleuse en vue de réduire la re-circulation
de terre vers l'arrière de la mouleuse sous l'effet de la pression du mélange argileux
dans le gueulard de la mouleuse, cette re-circulation de terre s'accompagnant de frottements
donc de pertes énergétiques se caractérisant par un échauffement du corps de mouleuse
pouvant atteindre des températures supérieures à 50°C génératrices de terre sèche,
- agrandissement au maximum des diamètres d'hélice d'extrusion de façon à obtenir une
réduction des vitesses de l'élément extrudé, favorable à la réduction des usures d'hélices
et des consommations énergétiques,
- simplification et diminution des vitesses de manutention de produits verts afin de
minimiser les déformations desdits produits verts (qui ont habituellement un taux
d'humidité de l'ordre de 20%).
[0007] Des solutions techniques ont été proposées pour l'extrusion verticale d'éléments
de terre cuite, telles que décrites dans les documents US 663 141, FR 1 580 652, et
EP 284 309 B2.
[0008] Néanmoins, dans tous les cas décrits dans l'art antérieur, les produits verts qui
sont découpés en sortie de filière, sont déposés sur des claies de transport et reposent
sur leur extrémité inférieure. Il est apparu qu'au niveau de cette extrémité apparaissent
des déformations dues à la masse du produit vert lui-même, qui déforme la matière
encore malléable à l'extrémité inférieure dudit produit. Il se produit alors un évasement
de l'extrémité du produit vert en contact avec la claie, qui est évidemment préjudiciable.
[0009] En outre, on note très souvent, lors du séchage, l'apparition de fissures partant
de la surface du produit vert en contact avec la claie, qui se propagent sur quelques
centimètres, et affaiblissent mécaniquement le produit.
[0010] La présente invention apporte une solution aux problèmes techniques cités ci-dessus,
avec un procédé de fabrication d'éléments de terre cuite comportant des alvéoles parallèles,
consistant à:
(i) extruder verticalement en continu de la matière à travers une filière de manière
à former un élément extrudé,
(ii) amener en appui l'extrémité de l'élément extrudé contre une claie portée par
un plateau formant support horizontal,
(iii) réaliser la découpe transversale de l'élément extrudé pour former un produit
vert, en même temps que le plateau horizontal est déplacé de haut en bas à la vitesse
d'extrusion de la matière.
[0011] Plus précisément, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste
à réaliser deux découpes transversales de l'élément extrudé pour former un produit
vert, la distance entre les deux découpes étant égale à la longueur du produit vert
à obtenir, la découpe située du côté de l'extrémité libre de la matière extrudée ménageant
entre elle-même et ladite extrémité libre, une semelle destinée à servir à l'appui
du produit pendant les phases de manutention et de séchage.
[0012] On appelle "produit vert" l'élément unitaire, brique ou boisseau de cheminée par
exemple, qui a été découpé à partir du filon d'argile extrudé en continu.
[0013] La semelle perdue créée à l'interface entre le produit vert et la claie, va elle-même
subir les déformations dues à la masse du produit vert situé au-dessus d'elle, ainsi
que les éventuelles fissures évoquées ci-avant. Les produits verts ne subissent par
conséquent pas de déformations et les produits secs ne subissent pas de fissures.
[0014] Avantageusement, après découpe complète d'un produit vert, on réalise le séchage
de celui-ci par pulsion d'air chaud à travers des orifices de la claie, parallèlement
aux alvéoles.
[0015] La présente invention concerne également un dispositif pour la fabrication d'éléments
de terre cuite, selon le procédé décrit ci-avant, dispositif comprenant:
- une trémie et une vis d'alimentation en terre d'une filière pour l'extrusion verticale
d'un élément en terre,
- un plateau mobile selon un axe vertical et disposé en regard de la filière formant
support pour une claie de transport d'un produit vert,
- des moyens de découpe de l'élément extrudé pour former le produit vert,
- des moyens de transfert de la claie portant le produit vert en direction d'un poste
de séchage et des moyens de transfert d'une claie vide sur le plateau support.
[0016] Plus particulièrement le dispositif de l'invention est caractérisé en ce que les
moyens de découpe comprennent deux fils superposés verticalement à une distance l'un
de l'autre, équivalente à la longueur du produit vert à obtenir, ces moyens de découpe
étant solidaires du plateau support, de manière à accompagner la descente de la matière
extrudée pendant la phase de découpe.
[0017] Dans la description qui suit, on utilisera pour les moyens de découpe le terme de
"fils", qui est un terme générique désignant deux éléments dont l'épaisseur est très
réduite, au moins dans la direction perpendiculaire à la direction de découpe. Ces
fils pourront être avantageusement remplacés par deux lames, avec des effets techniques
de découpe équivalents.
[0018] Avantageusement, les deux fils sont tendus horizontalement sur le même cadre, formé
de deux montants sensiblement verticaux disposés chacun de part et d'autre du plateau
support, et mobiles en translation horizontale grâce à un système de motorisation.
[0019] De préférence, les claies comprennent une pluralité de perforations permettant le
séchage des produits verts qu'elles portent, par pulsion d'air chaud à travers lesdites
perforations.
[0020] En outre, les moyens de transfert de la claie portant le produit vert en direction
d'un poste de séchage consistent en un système de convoyage (par exemple courroies,
tapis, rouleaux) destiné à transférer par coulissement la claie et le produit vert
qu'elle porte sur un convoyeur disposé entre l'extrémité aval du plateau support,
et le poste de séchage.
[0021] Enfin, les moyens de transfert d'une claie vide sur le plateau support consistent
en un système de convoyage disposé à l'extrémité amont dudit plateau support , et
destiné à effectuer le transfert par coulissement d'une claie vide sur ledit plateau.
[0022] De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description détaillée
qui suit, et en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple
non limitatif une forme d'exécution d'un dispositif de fabrication d'éléments de terre
cuite selon l'invention.
Figure 1 en est une vue de profil en coupe partielle, montrant les vis de malaxage
de la terre, la vis d'extrusion, la filière, le plateau support de claies, ainsi que
les convoyeurs de claies vides et chargées ;
Figure 2 est une vue agrandie en perspective d'un plateau support de claies du dispositif
de l'invention ;
Figures 3 à 7 sont des vues de profil de la filière et du plateau support de claies
dans différentes phases de la fabrication d'un produit vert ;
Figure 8 est une vue de dessus d'une claie perforée, chargée avec un produit vert
;
Figure 9 est une vue de profil selon IX/IX de figure 8.
[0023] Le dispositif 1 selon l'invention, tel qu'il est représenté à la figure 1 permet
la fabrication d'éléments de terre cuite, par extrusion verticale d'argile, puis séchage
des produits verts extrudés.
[0024] Il se compose des éléments suivants:
- une trémie 2 et une vis 3 d'alimentation en terre d'une filière 4 pour l'extrusion
verticale d'un élément en terre 5,
- un plateau 6 mobile selon un axe vertical et disposé en regard de la filière 4, formant
support pour une claie 7 de transport d'un produit vert 8, la mobilité du plateau
support 6 étant rendu possible par un vérin 9 situé sous ledit plateau,
- des moyens de découpe de l'élément extrudé 5 pour former le produit vert 8,
- des moyens de transfert de la claie 7 portant le produit vert 8 en direction d'un
poste de séchage (non illustré au dessin) et des moyens de transfert d'une claie vide
sur le plateau support 6.
[0025] Comme cela est représenté aux figures 1 et 2 du dessin schématique annexé, les moyens
de transfert de la claie 7 portant le produit vert 8 en direction d'un poste de séchage
consistent en une pluralité de rouleaux 10 du plateau support 6, mobiles en rotation
pour effectuer le transfert par coulissement de la claie 7 et du produit vert 8 qu'elle
porte sur un convoyeur 11 disposé entre l'extrémité aval dudit plateau support, et
le poste de séchage.
[0026] Les moyens de transfert d'une claie vide 7 sur le plateau support 6 consistent en
un système de convoyage 12 disposé à l'extrémité amont dudit plateau support, et destiné
à effectuer le transfert par coulissement d'une claie vide 7 sur ledit plateau 6.
[0027] Selon l'invention, les moyens de découpe comprennent deux fils 13 superposés verticalement
à une distance l'un de l'autre, équivalente à la longueur du produit vert à obtenir,
les fils 13 étant chacun tendus horizontalement sur un cadre solidaire du plateau
support 6, de manière à accompagner chacun la descente de la matière extrudée pendant
la phase de découpe.
[0028] Plus précisément, comme cela est bien visible à la figure 2, les deux fils 13 sont
tendus horizontalement sur le même cadre, formé de deux montants 14 sensiblement verticaux
disposés chacun de part et d'autre du plateau support 6, et mobiles en translation
horizontale grâce à un vérin 15.
[0029] Comme cela est illustré aux figures 8 et 9, chaque claie 7 comprend une pluralité
de perforations 16 permettant le séchage du produit vert 8 qu'elle porte, par pulsion
d'air chaud - représenté par une flèche - à travers lesdites perforations 16.
[0030] Les figures 3 à 7 représentent les différentes étapes principales du procédé de fabrication
d'éléments de terre cuite comportant des alvéoles parallèles 17, selon l'invention.
[0031] Comme représenté à la figure 3, on commence par extruder verticalement de la matière
- argileuse - à travers la filière 4 de manière à former un élément extrudé 5.
[0032] Ensuite, comme cela est illustré à la figure 4, on commande - automatiquement - la
translation verticale vers le haut du plateau support 6 en même temps que l'élément
de terre 5 est extrudé, jusqu'à amener en appui l'extrémité libre dudit élément extrudé
contre la claie 7 portée par le plateau support horizontal 6, comme cela est représenté
à la figure 5.
[0033] Ensuite, simultanément à l'extrusion de l'élément de terre 5 qui se poursuit, on
réalise la descente du plateau support 6, ainsi que la découpe simultanée dudit élément
de terre pour former un produit vert 8, comme représenté à la figure 6.
[0034] La découpe est réalisée par translation horizontale des deux fils de coupe 13 décrits
ci-avant, en même temps que le plateau horizontal 6 est déplacé de haut en bas à la
vitesse d'extrusion de la matière argileuse.
[0035] Comme illustré aux figures 6 et 7, la distance entre les deux découpes - c'est-à-dire
la distance séparant les deux fils de coupe 13 - est égale à la longueur du produit
vert 8 à obtenir, la découpe située du côté de l'extrémité libre de la matière extrudée
ménageant entre elle-même et ladite extrémité libre, une semelle 18 destinée à servir
à l'appui du produit vert 8 pendant les phases de manutention et de séchage.
[0036] Comme illustré à la figure 7, on commande, à la fin de la phase de découpe du produit
vert, la descente complète du plateau support, à une vitesse supérieure à la vitesse
d'extrusion, de telle sorte que le produit vert 8 découpé se détache du reste de l'élément
de terre extrudé 5.
[0037] Les fils de découpe 13 sont éventuellement replacés dans leur position initiale,
et l'on procède au transfert de la claie 7 portant le produit vert 8 sur le convoyeur
aval 11, qui va transporter ce produit vert, vers un poste de séchage. Simultanément,
on procède au transfert d'une claie vide sur le plateau support 6, à partir du convoyeur
amont 12.
[0038] Après découpe complète d'un produit vert, on réalise le séchage de celui-ci par pulsion
d'air chaud à travers des orifices de la claie, comme cela est représenté par les
flèches à la figure 9.
[0039] Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite
ci-dessus à titre exemple mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes.
[0040] Ainsi, on pourra notamment prévoir un ajustement de la dimension et de la disposition
des perforations des claies pour adapter la vitesse et le débit du flux d'air chaud
aux différents types de produits à sécher.
[0041] De même, dans certains cas, pour accroître la productivité de la machine, on pourra
prévoir une extrusion avec des filières multiples, disposées côte à côte dans le sens
transversal de la machine, et/ou dans le sens longitudinal de celle-ci, le nombre
de claies étant alors multiplié en conséquence de sorte qu'une claie soit disposée
en regard de chaque filière, et que le processus d'extrusion et découpe soit simultané,
pour toutes les filières.
[0042] Ces claies individuelles peuvent être remplacées par une claie unique pouvant réceptionner
tous les produits des filières multiples.
1. Procédé de fabrication d'éléments de terre cuite comportant des alvéoles (17) parallèles,
consistant à:
(i) extruder verticalement en continu de la matière à travers une filière (4) de manière
à former un élément extrudé (5),
(ii) amener en appui l'extrémité de l'élément extrudé contre une claie (7) portée
par un plateau (6) formant support horizontal,
(iii) réaliser la découpe transversale de l'élément extrudé (5) pour former un produit
vert (8), en même temps que le plateau horizontal (6) est déplacé de haut en bas à
la vitesse d'extrusion de la matière,
caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser deux découpes transversales de l'élément extrudé (5) pour former
le produit vert (8), la distance entre les deux découpes étant égale à la longueur
du produit vert à obtenir, la découpe située du côté de l'extrémité libre de la matière
extrudée ménageant entre elle-même et ladite extrémité libre, une semelle (18) destinée
à servir à l'appui du produit pendant les phases de manutention et de séchage.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, après découpe complète d'un produit vert (8), à réaliser le séchage de
celui-ci par pulsion d'air chaud à travers des orifices (16) de la claie (7).
3. Dispositif (1) pour la fabrication d'éléments de terre cuite, selon le procédé des
revendications 1 ou 2, comprenant:
- une trémie (2) et une vis (3) d'alimentation en terre d'une filière (4) pour l'extrusion
verticale d'un élément en terre (5),
- un plateau (6) mobile selon un axe vertical et disposé en regard de la filière (4),
formant support pour une claie (7) de transport d'un produit vert (8),
- des moyens (13) de découpe de l'élément extrudé (5) pour former le produit vert
(8),
- des moyens (11) de transfert de la claie (7) portant le produit vert (8) en direction
d'un poste de séchage et des moyens (12) de transfert d'une claie vide sur le plateau
support (6),
caractérisé en ce que les moyens de découpe comprennent deux fils (13) superposés verticalement à une distance
l'un de l'autre, équivalent à la longueur du produit vert (8) à obtenir, les fils
étant chacun tendus horizontalement sur un cadre solidaire du plateau support (6),
de manière à accompagner chacun la descente de la matière extrudée (5) pendant la
phase de découpe.
4. Dispositif (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux fils (13) sont tendus horizontalement sur le même cadre, formé de deux montants
(14) sensiblement verticaux disposés chacun de part et d'autre du plateau support
(6), et mobiles en translation horizontale grâce à un vérin (15).
5. Dispositif (1) selon les revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les claies (7) comprennent une pluralité de perforations (16) permettant le séchage
des produits verts (8) qu'elles portent, par pulsion d'air chaud à travers lesdites
perforations (16).
6. Dispositif (1) selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens de transfert de la claie (7) portant le produit vert (8) en direction
d'un poste de séchage consistent en un système de convoyage (10) destiné à effectuer
le transfert par coulissement de la claie (7) et du produit vert (8) qu'elle porte
sur un convoyeur (11) disposé entre l'extrémité aval du plateau support, et le poste
de séchage.
7. Dispositif (1) selon les revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les moyens de transfert d'une claie vide (7) sur le plateau support (6) consistent
en un convoyeur (12) de claies vides disposé à l'extrémité amont dudit plateau support
(6), et en un système de convoyage (10) destiné à effectuer le transfert par coulissement
d'une claie vide sur ledit plateau.