Brevet FR2027289A1 — publié le 19700925

i 2027289 La présente invention se rapporte à ion procédé pour régler la température de fonctionnement d'une presse à plateaux continue utilisant de la vapeur comme agent de chauffage. 5 D'une manière générale, dans le finissage des tissus textiles, tels que les peignés ou draps, certains tissus mi-laine en fils peignés ou non ou en fils mélangés contenant des fibres synthétiques, on presse le tissu pour le lustrer, pour le stabiliser et pour améliorer son toucher. On utilise 1Q à cette fin un procédé classique dit "au papier" mais celui-ci demande un temps relativement long pour achever l'opération de pressage. Pour remédier & cet inconvénient du procédé classique de pressage au papier, une presse à plateaux continue, maintenant bien connue, telle que la presse "Hattersley Pickard-15 Fiat Press", a été mise au point, cette machine étant couramment utilisée à l'heure actuelle pour le prepsage continu des tissus. Dans cette opération, le tissu est chauffé entre deux plateaux, pendant que l'un des plateaux est repoussé vers l'autre par un dispositif pneumatique ou hydraulique. Ensuite, le tissu 20 qui vient d'être pressé est avancé d'une distance prédéterminée alors que la pression des plateaux est relâchée. Dans la presse à plateaux continue ci-dessus, la pression, la température, l'humidité du tissu et la durée de l'opération sont des facteurs très importants. Parmi ces facteurs, celui qui 25 doit être tout particulièrement contrôlé est la température. Dans cette presse à plateaux classique, il est bien connu que la température du plateau est réglée par un système de commande connu sous la désignation "p" ou "Pi" comprenant des moyens pour détecter la température intérieure ou 30 superficielle du plateau et des moyens pour régler la quantité de vapeur admise dans le canal de vapeur ménagé dans le plateau de la presse en fonction du signal des moyens de détection de température par actionnement d'une soupape à membrane ou autre montée dans le conduit d'alimentation de vapeur. Toutefois, dans 35 ce système de commande mentionné, du fait qu'un temps relativement long est nécessaire pour influencer la régulation mentionnée de la quantité de vapeur admise dans le plateau, en j-aison du processus de transmission de chaleur dans ce plateau, 69 45322 2 2027289 la réponse du système de commande présente un retard non négligeable dans la commande de la température superficielle ou intérieure du plateau de la presse, ce qui ne permet pas de maintenir cette température pratiquement uniforme. 5 L'objet principal de l'invention est un procédé perfectionné pour régler effectivement la température de fonctionnement d'une presse à plateaux continue en utilisant un système de commande d'admission et d'arrêt de 3a vapeur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-10 tion ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique, par-tiellemnt en coupe, de la partie principale d'une presse à 15 plateaux continue ; la figure 2 est une vue latérale schématique avec des parties arrachées de la partie principale de la presse de la figure 1 ; la figure 3 est une vue latérale, partiellement en 20 coupe, d'un dispositif d'alimentation de vapeur et d'un dispositif pour mesurer la température conforme à l'invention ; la figure 4 est une vue latérale d'une variante de réalisation du dispositif d'alimentation de vapeur de 3a figure 3 ; 25 la figure 5 ®st un diagramme de courbes de fonc tionnement d'un système de commande de température conforme à l'invention assurant le fonctionnement d'une presse à plateaux continue. En se référant aux figures 1 et 2, on voit un tissu 30 3 placé entre deux bandes de papier 4 et passé> grâce à des galets de guidage 5, alternativement cinq fois dans un sens et dans l'autre, de façon que cinq épaisseurs puissent être pressées en même temps. Les'rouleaux 5 et le tissu 3 étant arrêtés, on applique la pression, et après un temps donné, celle-ci 35 est relâchée et les papiers sont enlevés ; dans l'opération ci-dessus, un plateau supérieur la, un plateau intermédiaire lb et un plateau inférieur mobile le sont chauffés par de la vapeur qj.i traverse un canal ou conduit en zigzag ménagé dams chaque plateau. 69 45322 3 2027289 On observe approximativement la relation différentielle linéaire suivante, en admettant que la transmission de chaleur entre la vapeur et le plateau de la presse est constante. r-cp;v-5î--u-a 5 dans laquelle : G représente la température du plateau de presse en °C, 0oreprésente ]a température de l'agent de chauffage (vapeur) en °C, J représente le poids spécifique du plateau de presse en kg/nP, Cp représente la chaleur spécifique du plateau en kcal/kg/°C 10 V représente la capacité apparente en de l'agent de chauffage entre sa source d'alimentation et la position de mesure de la température, U représente un coefficient de transmission ou d'échange de chaleur entre le conduit de vapeur et le plateau de la presse 15 en kcal/m^/h/°C, A représente l'aire de transmission de chaleur entre le conduit de vapeur et le plateau. j'.Cp v On admet maintenant la relation suivante : T = U. A (50 2° En conséquence, on obtient l'équation suivante : T = 6 - dt T étant une constante de temps représentant la vitesse de transmission de la chaleur. En conséquence, on a : f . C_ . V y T = U.A U.A L'équation ci-dessus montre clairement que d'autant U 25 est plus grand et K/A plus petit, plus petit est T, c'est-à-dire, que la réponse thermique est meilleure. Dans la presse-à plateaux classique, dans laquelle la température des plateaux est réglée par un système de commande comportant des moyens pour mesurer la température de surface 3° ou intérieure du plateau et des moyens pour régler la quantité de vapeur admise dans le canal de vapeur ménagé dans le plateau en fonction d'un signal du moyen de mesure de température, la capacité thermique (K) entre sa source et la position de mesure de température est si grande que T devient très grand, 35 e 'est-à-dire, en d'autres termes, que la constante de temps de la transmission de chaleur devient très grande. En conséquence, 69 45322 h 2027289 il est indispensable d'avoir recours à un système de commande P ou PI pour obtenir line température de fonctionnement uniforme de la presse. De plus, pour rendre le facteur T petit dans l'équation (2) on peut considérer que l'aire de la section 5 du conduit de vapeur a été agrandie, de sorte que l'aire de transmission de chaleur A entre le conduit de vapeur et le plateau de la presse a été augmentée. Toutefois, certaines considérations pratiques de construction interdissent d'agrandir le facteur A de la presse. En conséquence, il est impossible 10 de rendre le facteur U.A grand dans l'équation (2). Le seul moyen pour rendre le facteur T petit consiste à diminuer le facteur K. En d'autres termes, si l'on place le point de mesure de la température dans le canal de vapeur, l'objectif ci-dessus peut être atteint. L'invention est basée sur 15 l'application du principe qui découle de l'analyse précédente. En appliquant le principe ci-dessus au réglage de la température de fonctionnement de la presse à plateaux continue, la réponse du système de commande est' considérablement améliorée, de sorte que la température de fonctionnement de la presse peut être 20 réglée de façon satisfaisante en utilisant un simple système de commande par tout ou rien au lieu du système de commande P ou PI. Un appareil pour régler la température de fonctionnement de la presse conforme de l'invention est représenté ci-après. 25 En se référant à la figure 3> on voit que chaque plateau 1 présente un canal en zigzag 2 qui est relié à un conduit d'alimentation 6a. Le conduit d'alimentation 6a se divise en deux branches 6b et 6c. La branche 6b est reliée à un canal principal 6f délivrant la vapeur à travers un conduit flexible 30 6d, un conduit 6e et une soupape de commutation 7. La soupape 7 est actionné automatiquement par un dispositif 12= La branche 6c supporte un thermomètre 9 disposé de manière que sa pointe soit directement placée dans le conduit 2. Le thermomètre 10 est disposé parallèlement à la surface du plateau de presse I, 35 A^ant actionnement, la température des plateaux 1 doit réglée pour exécuter l'opération prévue sur le tissu suite, la température du conduit de vapeur 2 est déterminée ^fla température désirée du plateau de presse 1 puisse 69 45322 5 2027289 être obtenue. La température du conduit de vapeur 2 est réglée en comparant la température mesurée par le thermomètre 9 avec la température déterminée mentionnée ci-dessus du conduit de vapeur 2. En d'autres termes, la température déterminée 5 mentionnée ci-dessus du conduit de vapeur 2 constitue une référence d'entrée du système de commande selon l'invention. Le signal de sortie du thermomètre 9 est transmis à un dispositif de commande 11 associé à un relais de commande, le signal de sortie de ce relais de commande étant transmis à l'organe d'ac-10 tionnement 12. En conséquence, quand la température mesurée est supérieure à la température de référence, l'organe d'actionnement 12 ferme la soupape 7 de sorte que l'admission de la vapeur dans le conduit 2 est arrêtée, tandis que quand, au contraire, la température est inférieure à la température de référence, l'opé-15 ration inverse a lieu. Grâce à l'opération de commande ci-dessus, la température varie dans le conduit de vapeur conformément au fonctionnement cyclique de la soupape de commutation J. Il est naturel que la température du plateau de presse 1 soit inférieure à celle du conduit de vapeur à cause des pertes de cha-20 leur par rayonnement. Toutefois, la température du plateau de presse 1, indiquée par un thermomètre 10 inséré dans ce plateau, ne varie pas de façon excessive à cause de la grande constante de temps T. En d'autres termes, la variation de température mentionnée du canal de vapeur est intégrée de sorte que seule sa 25 valeur moyenne est affichée par le thermomètre 10. En conséquence, si l'indication du thermomètre 10 ne correspond pas à la température désirée, la référence d'entrée du système de commande est réglée de manière à obtenir facilement la température de fonctionnement uniforme désirée de la presse à plateaux. Ce 30 réglage de la référence d'entrée du système de commande peut être réalisé par un système de commande manuel ou automatique. Dans le second cas, le signal de sortie du thermomètre 9 doit être comparé avec la température désirée du plateau de presse 1, par des moyens classiques comparant la température mesurée avec 35 la température désirée, et le signal de sortie cfe ces moyens de corr raison est injecté dans le dispositif de commande 11 qui règle la référence d'entrée. En se référant aux figures 2, 4 et 5, on voit que, 69 45322 6 2027289 puisque le canal de vapeur 2 formé dans le plateau de presse de la figure 2 est sinueux et très long, et que la vapeur alimentant ce canal 2 est sous haute pression, il est impossible d'empêcher une contre-pression de se développer, de sorte que 5 la température est plus élevée à l'entrée du conduit de vapeur . Sur la figure 5, la courbe 1 illustre cette situation et montre la variation de la température le long du conduit 2. Plus précisément, quand l'admission de la vapeur commence dans le conduit 2, sous une pression élevée, en réponse à un signal 10 d'actionnement correspondant à une limite de commande inférieure de température t^ (qualifiée ci-après de "température d'enclenchement") la contre—pression mentionnée se développe à l'entrée du conduit, de sorte que la température à cette entrée s'élève rapidement et attéint la limite de commande supérieure de tem$é-rature t^Cqualifiée ci-après de "température d'arrêt"). Toutefois, même après que l'admission de la vapeur dans le conduit a été arrêtée, la température dans le conduit de vapeur continue de s'élever et atteint la température de pointe ty après quoi la température s'abaisse progressivement ou exponentiellement 20 et devient la température d'enclenchement ^ après un temps C. Ensuite, l'admission de la vapeur recommence dans le conduit 2. Dans le cycle d'admission et d'arrêt ci-dessus, le temps d'admission de la vapeur dans le conduit 2 est représenté par la partif ab. Il est préférable de diminuer la variation de température 25 ci-dessus dans le canal de vapeur afin que l'opération de pressage soit satisfaisante. Pour atteindre ce résultat, il est préférable d'admettre la vapeur dans le canal sous une pression réduite ou amortie. La figure 4 montre un autre mode de réalisation du dispositif d'alimentation de vapeur qui comprend un 30 réservoir de vapeur 8 qui est raccordé aux conduits 6d et 6e. Les autres éléments remplissant les mêmes fonctions que sur la figure 3 ont été désignés par les mêmes références. Le réservoir de vapeur 8 sert à abaisser la pression d'alimentation de la vapeur, c'est-à-dire, que la vapeur arrivant du conduit d'ali-35 mentation 6f à travers la soupape de commutation 7 est d'abord introduite dans le réservoir 8 dont la capacité est relativement grande. Ensuite, la vapeur est admise dans le conduit de vapeur 2. En conséquence, la pression de la vapeur est convenablement abaissée avant son introduction dans le canal 2, en 69 45322 7 2027289 est admise sans à-coups dans le conduit de vapeur sinueux 2, évitant ainsi qu'une contre-pression ne se développe dans celui-ci. La courbe II de la figure 5 représente des conditions d'utilisation ci-dessus du réservoir 8. On voit clairement sur la 5 figure 5 que l'intervalle de temps entre la température d'enclenchement t-^ et la température d'arrêt t2, qui correspond au temps ab' de la courbe II, est plus long que le temps ab de la courbe I, et que la valeur absolue de la température de pointe t^ de la courbe II est très nettement inférieure à celle de la 10 température de pointe t^ de la courbe I, la fréquence des opérations d'enclenchement et d'arrêt étant, elle aussi,moindre que celle de la courbe I. Dans cette variante de réalisation, la valeur absolue de la température de pointe t^ est diminuée et la fréquence des opérations d'enclenchement et d'arrêt est aussi 15 réduite. En conséquence, on obtient un fonctionnement satisfaisant du réglage de la température de marche de la presse à plateaux continue, ce qui permet de réaliser un excellent pressage du tissu. 69 45322 8 2027289 REVENDICATIONS 1) Procédé pour presser un tissu au moyen d'une presse à plateaux continue, qui comprend un plateau supérieur fixe et un plateau inférieur mobile disposé sous ce plateau supé-5 rieur et un plateau intermédiaire disposé entre le plateau supérieur et le plateau mobile, consistant à régler la température de chacun desdits plateaux qui strnt chauffés par admission de vapeur dans des canaux ménagés dans ceux-ci, et caractérisé en ce que l'on règle d'abord la température dans lesdits 10 canaux pour obtenir une référence d'entrée correspondant à ladite température dudit plateau de presse, on mesure directement la température régnant dans ledit conduit, on commande l'admission et l'arrêt de l'alimentation en vapeur dudit canal conformément à un signal obtenu par une comparaison entre ladite 15 référence d'entrée et la température mesurée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'on diminue la pression de ladite vapeur avant de l'admettre dans lesdits canaux. J>) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 20 outre en ce qu'on mesure dirctement la température de ladite presse, on compare cette température avec une température de consigne et on règle la référence d'entrée en accord avec le signal résultant de cette comparaison. 4) Procédé selon la revendication 1, dans lequel toutes 25 les opérations sont exécutées automatiquement. 5) Procédé selon la revendication J>, dans lequel toutes les opérations sont exécutées automatiquement.