BE1001673A3 - Procede et appareil pour l'extrusion de matieres ceramiques. - Google Patents

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BE1001673A3 BE8800216A BE8800216A BE1001673A3 BE 1001673 A3 BE1001673 A3 BE 1001673A3 BE 8800216 A BE8800216 A BE 8800216A BE 8800216 A BE8800216 A BE 8800216A BE 1001673 A3 BE1001673 A3 BE 1001673A3
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Abstract

Appareil pour l'extrusion d'une charge céramique, comprenant une machine à vis hélicoidale sous vide, comportant une section de malaxage sous vide (1, 2), une section de formage de corps en colonnes (3, 4), une section de transfert de charge, comportant une vis hélicoidale (3) et un tambour (7) comportant une grille (9), prévu du coté de sortie de la section de transfert de charge en vue de l'ameublissement et du broyage de la charge céramique malaxée dans la section de malaxage sous vide (1, 2) avant le transfert de cette charge céramique dans la section de formage de corps en colonnes (3, 4).

Description


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  "Procédé et appareil pour t'extrusion de matières céramiques". 



   La présente invention est relative à un procédé d'extrusion d'une matière céramique convenant pour l'extrusion-formage de corps céramiques, en particulier de structures céramiques en nid d'abeilles, et à un appareil utilisable dans ce procédé. 



   Antérieurement, pour former des corps céramiques par extrusion-formage, on transformait une matière céramique grâce à une machine à tarière ou vis   hélicoïdale   sous vide en cylindres circulaires ou en corps en forme de colonnes, que   l'on   alimente ensuite à un appareil d'extrusion-formage, tel qu'une machine de moulage à piston, pour obtenir des corps céramiques présentant des formes prédéterminées.

   La machine à vis hélicoldale sous vide comprend une section de malaxage sous vide, destinée au malaxage de la matière céramique en vue d'obtenir des charges ou fournées céramiques destinées au formage des corps céramiques, une section de formage de corps en colonnes, et une section de transfert des charges, qui emmène les charges céramiques obtenues dans la section de malaxage sous vide vers la section de formage de corps en colonnes, grâce à des tarières ou vis hélicoïdales. 



   Dans un tel procédé d'extrusion-formage utilisé jusqu'à présent, les charges céramiques obtenues de la machine à vis   heli-   coïdale sous vide sont directement extrudées et conformées par l'appareil d'extrusion-formage aux formes désirées. En d'autres termes, même si des stratifications se développent dans les charges céramiques en cours de transfert par les vis hélicoidales, ces charges céramiques comportant les stratifications sont extrudées pour être conformées, sans être rejetées.

   11 en résulte que, lorsque des corps en colonnes formés au départ des charges céramiques comportant de telles stratifications sont extrudés directement par la machine de moulage à piston en vue d'obtenir des corps conformés présentant les formes 

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 désirées, des déformations locales constituant des défauts se développent dans les corps après formage par la machine de moulage à piston ou après la cuisson des corps formés.

   Ces défauts sont particulièrement importants lors du formage de structures céramiques en nid d'abeilles, dont les grilles sont déformées localement, par exemple amenées à onduler dans la direction longitudinale des ouvertures traversantes, ou amenées à former des cellules trapézoïdales déformées, par exemple, au départ de cellules carrées.   11   en résulte que, lorsqu'un catalyseur est porté par une telle structure en nid d'abeilles présentant les défauts ci-dessus, des ouvertures traversantes de la structure s'obstruent 
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 souvent à l'usage. 



   Le brevet des Etats-Unis d'Amérique   nO. 3. 888. 963   décrit un dispositif d'unification d'écoulement des charges ou fournées, agencé immédiatement avant une filière de formage d'un appareil d'extrusion-formage pour éliminer les inégalités dans les centres et aux périphéries des charges à alimenter à Ja filière de formage, afin d'obtenir des corps conformés de manière uniforme. Toutefois, ce dispositif ne sert qu'à éliminer des inégalités existant dans des fournées se trouvant dans un cylindre et il ne résout pas le problème des stratifications dont il a été question précédemment. 



   Un but principal de l'invention est de prévoir un procédé d'extrusion de matières céramiques et un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui éliminent tous les désavantages de l'art antérieur, tels que mentionnés ci-dessus, et qui empêchent des stratifications quelconques dans les charges ou fournées céramiques à conformer et, de ce fait, des déformations dans les corps formés, en particulier des déformations des cellules des structures céramiques en nid d'abeilles. 



   Pour atteindre ce but, le procédé d'extrusion d'une charge ou fournée céramique alimentée au départ d'une machine à tarière ou vis hélicoïdale sous vide pour produire un corps conformé, par une machine de moulage à piston suivant l'invention comprend les phases d'ameublissement et de broyage d'une charge céramique alimentée, dans la machine à vis hélicoïdale sous vide, l'extrusion de la charge céramique ameublie et broyée depuis cette machine 

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 à vis hélicoïdale sous vide pour produire un corps en colonne conformé, qui est de dimensions permettant son introduction dans le cylindre de la machine de moulage à piston, et l'extrusion du corps en colonne formé au départ de la machine de moulage à piston pour produire un corps conformé d'une allure prédéterminée. 



   De plus, l'appareil d'extrusion de charges ou fournées céramiques suivant l'invention comprend une machine à tarière ou vis hélicoïdale sous vide, comportant une section de malaxage sous vide, destinée au malaxage d'une matière céramique en vue de produire une charge ou fournée céramique, une section de formage de corps en colonnes, destinée à la transformation de Ja matière céramique malaxée en un corps en colonne, et une section de transfert de charges ou fournées, comportant une vis   hélicoïda1e,   pour le transfert de la charge céramique susdite à la section de formage de corps en colonnes, et un tambour à grille, comportant une grille prévue du côté de sortie de   1a   section de transfert de charges ou fournées,

   en vue de l'ameublissement et du broyage de la fournée céramique malaxée dans   1a   section de malaxage sous vide, avant transfert de la charge ou fournée céramique dans la section de formage de corps en colonnes. 



   Avec l'agencement ci-dessus, une charge ou fournée céramique alimentée depuis la section de malaxage de la machine à vis   hélícoïdale   sous vide est ameublie et broyée grâce au tambour à grille, et elle est ensuite extrudée grâce à la machine de moulage à piston pour produire un corps conformé présentant une allure prédéterminée. Par conséquent, il est possible d'empêcher que des stratifications qui se produiraient dans les corps en colonnes conformés soient transmises dans la machine de moulage à piston, ce qui empêche ainsi des deformations dans les corps formés présentant l'allure prédéterminée. 



   La grille du tambour à grille est de préférence en forme de nid d'abeilles ou de forme circulaire et concentrique, ou bien il peut s'agir d'une combinaison de ces deux systèmes. Ces formes de grille sont avantageuses pour l'ameublissement et le broyage des charges ou fournées céramiques, Comme des stratifications peuvent 

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 se développer aux centres des charges ou fournées céramiques, une grille qui est plus-dense en son centre est   preferable.   De plus, une grille d'une section transversale d'allure aérodynamique est préférable pour diminuer la resistance aux charges ou fournées céramiques circulant à travers cette grille. 



   L'invention pourra être mieux comprise encore grâce à la description détaillée suivante donnée avec référence aux dessins non limitatifs annexés. 



   La Figure 1 est une vue en coupe partielle, illustrant un appareil pour la mise en oeuvre du procédé d'extrusion de matières céramiques suivant l'invention. 



   Les Figures 2a et 2b sont respectivement une vue frontale et une vue en coupe d'une forme de réalisation du tambour à grille que l'on utilise dans l'appareil suivant l'invention. 



   Les Figures 3a et 3b sont respectivement une vue frontale et une vue en coupe d'une autre forme de réalisation du 
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 tambour à grille. 



   La Figure   l   est une vue en coupe partielle d'une forme de réalisation d'un appareil utilisable dans le procédé d'extrusion de matières céramiques suivant l'invention. L'appareil illustré par la Figure 1 comprend une section de malaxage sous vide consistant en un broyeur du type à vis 1 et en une chambre à vide 2 pour Je malaxage d'une matière céramique en vue du produire une charge céramique destinée à la formation de corps céramiques, et une section de formage de corps en colonnes, consistant en une section de transfert de charges comportant une vis hélicoidale 3 pour le transfert de la charge céramique se trouvant dans la chambre 2, et en une couronne de formage de colonnes 4, destinée à la transformation de la charge céramique transférée par la vis hélicoïdale en un cylindre circulaire ou en un corps en colonne.

   La section de malaxage sous vide et la 
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 section de formage des corps en colonnes sont agencées sur un bâti 5. 



   Le broyeur du type à vis 1 sert à transférer la matière céramique alimentée par une ouverture d'alimentation de matière 6 dans la chambre à vide 2, tandis que cette matière est soumise 

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 à un malaxage. Les bulles d'air se trouvant dans la charge céramique malaxée et alimentée dans la chambre   ä   vide 2 sont éliminées dans celle-ci. La charge céramique tombe dans la chambre à vide sous l'effet dela pesanteur sur la base d'un arbre de la vis hélicoïdale de manière à être ameublie et transférée dans la section de transfert de charges. 



   La charge céramique alimentée dans Ja section de transfert de charges est transférée par Ja vis hélicoldale 3, tandis qu'elle est soumise à une compression. Ensuite, la charge passe à travers un tambour à grille 7 prévu du côté de sortie de la section de transfert afin d'être finement ameublie et broyée, ce qui supprime ainsi les stratifications quelconques. Ensuite, la charge céramique dépourvue de stratifications est conformée en un cylindre circulaire ou en un corps en colonne dans la couronne de formage de colonnes 4. Le corps en colonne ainsi obtenu est découpé à une longueur prédéterminée grâce à un dispositif de découpage 8 prévu du côté de sortie de la couronne de formage de colonnes 4. Le corps en colonne découpé est alimenté dans une machine de moulage à piston (non illustrée) en vue du traitement suivant.

   Dans ce cas, il est nécessaire que le corps en colonne présente un diamètre et une longueur lui permettant d'être introduit dans le cylindre de la machine. On peut utiliser à cet effet n'importe quelle machine connue de moulage à piston. 



   Les Figures 2a et 2b et les Figures 3a et 3b sont des vues en plan et en coupe illustrant des exemples de tambours 
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 à grille utilisables dans l'appareil suivant l'invention. Dans la forme de réalisation illustrée par les Figures 2a et 2b, la grille 9 d'un tambour à grille 7 est sous la forme d'un nid d'abeilles. La section de la grille 9 est d'allure aérodynamique depuis le côté ou se trouve la couronne de formage de colonnes 4 vers le coté où se trouve la vis   hélicordale   3. Le tambour à grille 7 de cette forme de réalisation est facile à fabriquer en ce qui concerne la grille 9 et il a un grand effet pour la suppression des stratifications dans les charges. Comme la section 
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 de la grille 9 est d'allure aérodynamique, la résistance à la charge traversant la grille est fortement réduite.

   Dans l'autre forme de 

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 réalisation illustrée par les Figures 3a et 3b, la grille 9 du tambour à grille 7 est formée par des éléments de grille circulaires concentriques et par des éléments de grille radiaux et elle est plus dense en son centre. La section de la grille 9 est également d'allure aérodynamique depuis le côté où se trouve la couronne de formage de colonnes 4 vers le côté où se trouve la vis 3. Dans cette forme de réalisation, les stratifications pouvant se développer au centre d'une charge céramique sont éliminées de façon efficace par le centre plus dense de la grille 9. 



   Dans la mise en oeuvre du procédé d'extrusion de matières céramiques en employant l'appareil construit de la façon décrite ci-dessus, une matière céramique préparée est d'abord alimentée par l'ouverture d'alimentation de matière 6. Cette matière céramique est malaxée dans la section de malaxage sous vide, cons- 
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 tituée par le broyeur du type à vis 1 et la chambre à vide 2. Ensuite, la matière céramique malaxée est transférée par la vis heiicoldaie 3 vers le tambour à grille où la matière est ameublie et broyée. La matière céramique ameublie et broyée est conformée, par la couronne de formage de colonnes 4 et la machine de découpage 8, en un cylindre circulaire ou en un corps en colonne, dont le diamètre et la longueur permettent son introduction dans le cylindre de la machine de moulage à piston.

   Finalement, le corps en colonne formé est extrudé par la machine de moulage à piston traditionnelle en vue de produire un corps conformé présentant une allure prédéterminée. 



   Comme on peut le voir de la description précédente, suivant l'invention une charge céramique malaxée et alimentée en vue du formage d'un corps céramique est ameublie et broyée grâce au tambour à grille, et elle est ensuite extrudée grâce à une machine de moulage   ä   piston pour produire un corps conformé présentant une   all ure prédéterminée.   Par conséquent, il est possible d'empêcher les stratifications qui pourraient se développer dans le corps en colonne circulaire formé d'etre transmises dans la machine de moulage à piston, ce qui empêche de la sorte des déformations dans le corps façonné présentant la forme prédéterminée. 

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   Bien que l'invention ait été illustrée et décrite en considérant les formes de réalisation préférées, il doit être entendu que de nombreuses modifications et variantes peuvent être envisagées par les spécialistes en ce domaine sans pour autant sortir du cadre du présent brevet.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé d'extrusion d'une charge céramique ali- mentée depuis une machine à vis hélicoïdale sous vide pour produire un corps conformé, par une machine de moulage à piston, ce procédé comprenant l'ameublissement et le broyage d'une charge céramique alimentée, dans la machine à vis hélicoidale sous vide, l'extrusion de 1a charge céramique ameublie et broyée, venant de cette machine à vis hélicoîdale sous vide, en un corps conformé en colonne qui est de dimensions permettant son introduction dans le cylindre d'une machine de moulage à piston, et l'extrusion de ce corps en forme de colonne venant de la machine de moulage à piston pour produire un corps conformé présentant une allure prédéterminée.
  2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps conformé présentant une forme prédéterminée est une structure céramique en nid d'abeilles.
  3. 3. Appareil pour l'extrusion d'une charge céramique, caractérisé en ce qu'il comprend une machine à vis hélicoïdale sous vide, comportant une section de malaxage sous vide (1, 2), destinée au malaxage d'une matière céramique en vue de produire une charge céramique, une section de formage de corps en colonnes (3, 4), destinée à la transformation de 1a matière céramique malaxée en un corps en colonne, et une section de transfert de charge, comportant une vis hélicoïdale (3), destinée au transfert de la charge céramique susdite vers la section de formage de corps en colonnes (3, 4), et un tambour (7) comportant une grille (9), prévu du cote de sortie de la section de transfert de charge en vue de l'ameublissement et du broyage de la charge céramique malaxée dans la section de malaxage sous vide (1, 2)
    avant le transfert de cette charge céramique dans la section de formage de corps en colonnes (3, 4).
  4. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la grille susdite (9) est une grille en nid d'abeilles.
  5. 5. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la grille susdite (9) comporte des éléments de grille circulaires et concentriques, et des éléments de grille radiaux. <Desc/Clms Page number 9>
  6. 6. Appareil suivant Ja revendication 3, caractérisé en ce que la grille est plus dense en son centre.
  7. 7. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la forme, en coupe transversale, des éléments constituant la grille est d'allure aérodynamique suivant un plan de coupe essentiellement perpendiculaire à la direction de déplacement de la matière.
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