Brevet FR2479291A1 — publié le 19811002

* 1 - ApJareil pour le traitement de matièrs tlles oue.des textileseà l'aide d'un liguide de traitement La présente invention concerne un appareil pour le traitement de matières, telles que des textiles, avec un liquide de traitement. Toutea les opérations qui sont effectuées dans un milieu aqueux'et qui sont appliquées a des textiles, comme c'est Ioe cas dans les traitements mettant en jeu un dégrais- sage, un désencollage, une décoloration et une teinture, ainsi que les opérations qui leur font suite, comme par exemple un graissage, la communication de caractéristiques hydrophobes une ignifugation, et la communication de caractéristiques anti-statiques, sont désignées par le terme "traitement". On connaît de nombreux appareils servant a faire passer par force un liquide de traitement, comme par exemple un agent de teinture, de blanchiment ou autre agent analogue, dans et a travers des matières textiles telles que des filés, des rubans et autrestissus enroulés sur un tube cylindrique perforé appelé communément "ensouple". Le tube cylindrique perforé est supporté a l'intérieur d'une cuve cylindrique et concentriquement a cette cuve. Le liquide de traitement est propulsé, sous pression et température élevées, de manière à pénétrer dans les couches de matière radialement vers l'exté- rieur depuis l'intérieur de l'ensouple sur laquelle la matière a été enroulée. Dans de nombreux appareils de la technique antérieure, on a éprouvé des difficultés ' obtenir une unifor- mité de traitement dans toutes les parties de la matière, ce qui s'est traduit souvent par des différences de teintes et/ou de couleurs à la fois dans le sens radial et dans le sens axial du rouleau de matière. Pour éviter ce manque d'uniformité des traitements, on a proposé, comme décrit dans le brevet US NO 4 206 619, de munir la cuve cylindrique d'une sortie supérieure en plus de la sortie inférieure située en dessous de l'ensouple centrale- - 2 - ment par rapport à cette dernière. La sortie supérieure se trouve en haut de la cuve en un point adjacent a l'extrémité avant de l'ensouple, cette extrémité se trouvant à l'opposé de l'entrée de la cuve. Le liquide de traitement provenant de la sortie supérieure est évacué de la cuve par l'intermédiaire d'une chemise annulaire montée sur la cuve. Cet appareil de la technique antérieure ne s'est pas révélé tellement pratique, particulièrement dans le cas d'un appareil comportant une série d'ensouples destinées à supporter les matières à traiter. S'il en est ainsi, c'est que, du fait que la cuve comporte une multiplicité de sorties supérieures, une pour chaque ensouple, l'appareil est compliqué et par conséquent coûteux. La présente invention est un perfectionnement à cette technique antérieure. Une multiplicité d'ensouples creuses perforées desti- nées à supporter des matières à traiter sont raccordées bout à bout et supportées à l'intérieur d'une cuve cylindrique, concentriquement à cette cuve à travers laquelle le liquide de traitement circule. La cuve comporte une multiplicité de premières sorties à sa base, chaque sortie étanit disposée centralement à une des ensouples, et au moins une seconde - sortie à son sommet. La seconde sortie est alignée radialement avec un endroit o se raccorde une paire d'ensouples adjacentes. Un réservoir de réglage de pression servant à régler la pres- sion du liquide dans la cuve est disposé au-dessus de cette cuve et s'étend sensiblement sur la totalité de la longueur de celle-ci. Ce réservoir est raccordé à la cuve par plusieurs tuyaux de raccordement établissant une communication pour le liquide entre ce réservoir et cette cuve, ces tuyaux de rac- cordement étant espacés les uns des autres par des distances sensiblement égales le long de la cuve, Au moins un des tuyaux de raccordement est aligné radialement avec la seconde sortie qui est alignée radialement avec un endroit o se raccordent deux ensouples adjacentes. Avec une telle disposition, on peut refouler le liquide de traitement dans et à travers les matières d'une façon homogène et uniforme pour toutes les -3 ensouples sans que l'appareil soit compliqué. Un objet de la présente invention est donc d'apporter un perfectionnement à l'appareil de traitement de matières qui comporte une série d'ensouples creuses perforées raccor- dées bout à bout. Un autre objet de la présente invention est de réali- ser un appareil du type précité qui permet d'obtenir l'unifor- mité et l'égalisation de l'écoulement du liquide sur la tota- lité du long ensemble d'ensouples, grâce à quoi les matières se trouvant sur les ensouples individuelles peuvent être trai- tees de façon homogène et uniforme. Un autre objet encore de la présente invention est de réaliser un appareil qui permet de réduire à un minimum le nombre de sorties supérieures et, de ce fait, de chemises De nombreux autres avantages, caractéristiques et objets supplémentaires de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un appareil selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique par II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale schématique par III-III de la figure 1. La figure 1 montre un appareil 1 servant au traite- ment de matières 4 telles que des textiles (que l'on appellera ci-après "les matières"). L'appareil 1 comprend une cuve cylindrique 2 qui a une section transversale circulaire dans son ensemble (figures 2 et 3) et qui s'étend le long d'un axe horizontale d'une façon générale. Une des extrémités, à savoir l'extrémité avant (11) de la cuve 2 peut être enlevée à des fins que l'on va décrire ci-après. Une série de pre- mière, seconde, troisième et quatrième ensouples creuses perforées 3a, 3b, 3c, 3d est supportée à l'intérieur de la cuve 2 et ces ensouples sont raccordées bout à bout de 2479'29 1 - 4 - manière à constituer conjointement un long ensemble 3 d'en- souple. Chacune des ensouples 3a, 3b, 3c, 3d est capable de supporter la matière 4 à traiter, cette matière 4 étant en- roulée sur l'extérieur de l'ensouple. Chaque ensouple 3a, 3b, 3c, 3d comporte une multiplicité de perforations 5 (figure 3) formées dans la périphérie de l'ensouple et réparties de façon uniforme tout autour de celle-ci, grâce à quoi le li- quide de traitement peut s'écouler dans et travers la matière 4 enroulée sur l'ensouple. Chaque ensouple 3a, 3b, 3c, 3d comporte, en outre, une paire de roulettes 6,6 à chacune de ses extrémités, ces roulettes étant montées de façon mobile sur une paire de rails parallèles 7,7 fixés à la cuve 2 et s'étendant dans le sens longitudinal de cette cuve. L'appareil comporte un couvercle 8 traversé centrale- ment par une tige 9 accouplée à un volant de manoeuvre 10. La rotation de ce volant 10 dans un sens bloque le couvercle 8 de manière à fermer de façon étanche l'extrémité avant de l'ensemble 3 d'ensouple, c'est-à-dire l'extrémité avant de la première ensouple 3a, et la rotation du volant en sens opposé libère alors le couvercle 8 de manière que l'on puisse ex- traire les ensouples 3a, 3b, 3e, 3d de la cuve 2 quand un cycle des opérations de traitement a été effectué. Un chapeau 11 qui constitue l'extrémité avant de la cuve 2 est vissé sur la tige 9 et fixé de façon amovible sur la cuve 2 au moyen d'une bague de blocage 12. A son autre extrémité ou extrémité arrière, la cuve 2 comporte une entrée 13 à laquelle est raccordée l'extrémité évasée 14 d'une pre- mière canalisation 15 introduisant le liquide de traitement dans la cuve 2 à travers cette entrée 13. L'autre extrémité ou extrémité arrière de l'ensemble 3 d'ensouple, c'est-à-dire l'extrémité arrière de la quatrième ensouple 3d, est disposée de façon amovible coaxialement à l'entrée 13 de la cuve 2, c'est-à-dire coaxialement à l'extrémité évasée 14 de la pre- mière canalisation 15. -5 La cuve 2 comporte dans sa partie inférieure une multiplicité de premières sorties ou sorties inférieures 16 disposées chacune de façon sensiblement centrale a une des ensouples 3a, 3b, 3c, 3d et communiquant avec une seconde eana- lisation 17 par l'intermédiaire d'un premier tuyau 18 de sortie. Le liquide de traitement de la cuve 2 est évacué partiellement par l'intermédiaire des premiers tuyaux de sortie 18 dans une seconde canalisation 17 en vue d'une circulation comme on va le décrire ci-après. Une vanne de réglage 19 est disposée dans chaque premier tuyau de sortie 18 pour régler le débit du li- quide s'écoulant a travers la première sortie correspondante 16 vers la seconde canalisation 2. Une paire de chemises annulaires 20, 21 de sortie est montée sur et autour de la cuve 2. Les deux chemises 20, 21 sont espacées l'une de l'autre le long de la cuve 2 et sont alignées radialement, respectivement, avec une jonction 22 entre les première et seconde ensouples 3a, 3b et une jonction 23 entre les troisième et quatrième ensouples 3e, 3d. Chaque chemise 20, 21 comporte dans sa partie inférieure une troisième sortie 24, 24 communiquant avec la seconde canalisation 17 par l'intermédiaire d'un second tuyau de sortie 25, 25. Les parties supérieures 2a, 2b de la cuve 2 qui coïncident radialement avec les chemi- ses 20, 21, respectivement, sont perforées de manière à former une paire de secondes sorties ou sorties supérieures. Par con- séquent, le liquide de traitement provenant de la cuve 2 est évacué jusqu'à la seconde canalisation 17 partiellement par l'intermédiaire des chemises 20, 21 et, de ce fait, les seconds tuyaux de sortie 25,25. Un long faux-cylindre 26 est supporté a l'intérieur de la cuve 2 au moyen d'une paire d'éléments de support 27,27 afin de réduire le volume a l'intérieur de la cuve 2, de ma- nière à réduire ainsi ' un minimum la quantité de liquide de traitement qui doit être contenu nécessairement dans la cuve 2. Le faux-cylindre 26 est disposé concentriquement à l'ensemble 3 d'enseuple et à l'intérieur de cet ensemble de manière à délimiter avec ce dernier un passage d'écoulement annulaire pour le liquide de traitement0 Le faux-cylindre 26 comporte à une de ses extrémités ou extrémité avant un évidement axial 26a, dans lequel est monté de façon amovible l'extrémité libre de la tige 9, Un réservoir 28 de réglage de pression est installé au-dessus de la cuve 2 pour emmagasiner l'air comprimé fourni par une source appropriée(non représentée) par l'intermédiaire d'une vanne 29 et pour envoyer cet air comprimé dans le faux cylindre 26 par l'intermédiaire d'un tuyau 30. Deux premiers tuyaux de raccordement 31, 32 sont raccordés à une de leurs extrémités à la base du réservoir 28 et à leur autre extrémité aux chemises 20, 21 à des endroits alignés radialement avec les secondes sorties 2a, 2b, respectivement. Plusieurs seconds tuyaux de raccordement 33 sont raccordés à une de leurs extré- mités à la base du réservoir 28 et à leur autre extrémité au sommet de la cuve 2 à des endroits qui ne sont pas alignés radialement avec les chemises 20, 21. Une communication pour le liquide entre le réservoir 28 et la cuve est ainsi assurée. De préférence, les premiers et seconds tuyaux de raccordement 31, 32, 33 sont espacés les uns des autres de façon sensiblement équidistantes le long de la cuve 2* Un panneau perforé 34 de correction d'écoulement est supporté à l'intérieur de la cuve 2 et s'étend au-dessus de la partie supérieure de l'ensemble 3 d'ensouple et parallèlement à cet ensemble sur la totalité de la longueur de la cuve 2, de manière à délimiter avec la paroi intérieure de cette cuve une chambre (non référencée) de correction d'écoulement. Le panneau 34 comporte une partie semi-cylindrique perforée s'é- tendant dans le sens longitudinal des parois perforées des ensouples 3a, 3b, 3c, 3d sur la même longueur que celles-ci et circonférentiellement aux parties supérieures perforées 2a, 2b (secondes sorties) de la cuve 2. Plusieurs panneaux perforés 35 convexes vers l'extérieur sont disposés à raison d'un à chacune des premières sorties 16. Grâce à ces panneaux et parties perforés, l'écoulement du liquide à l'intérieur de l'appareil est uniformisé, c'est-à-dire égalisé. La seconde canalisation 2,servant à évacuer le liquide de traitement de la cuve, est raccordée à un échangeur de chaleur 36 grâce auquel le liquide de traitement est maintenu à une température prédéterminée. Une pompe 37 à moteur est raccordée à son côté aspiration à l'échangeur de chaleur 36 et a son côté refoulement à la première canalisation 15* Pendant le fonctionnement, on remplit l'appareil 1 avec du liquide de traitement de telle sorte que la surface du liquide dans le réservoir se trouve à un niveau prédéterminé L. le liquide arrivant d'une source appropriée (non représen- tée) par l'intermédiaire d'une vanne 38e Lorsque le liquide dans l'appareil 1 est mis en circulation par la pompe 37 sous une pression d'air prédéterminé, le liquide provenant de la seconde canalisation 17 pénètre à l'intérieur de l'ensemble 3 d'ensouple par l'intermédiaire de la première canalisation 15 puis de l'entrée 13 de la cuve 2. Le liquide est ensuite re- foulé radialement vers l'extérieur à travers les parois per- forées des ensouples 3a, 3b, 3c, 3d puis dans et à travers les couches de matières 4 enroulées sur ces ensouples. Ensuite, le liquide sort de la cuve 2, une partie du liquide s'écoulant à ce moment à travers le panneau perforé 34 de correction dtécou- lement et à travers les parties supérieures perforées (ou sorties supérieures) 2a, 2b de la cuve 2 pour pénétrer dans les chemises 20, 21 et, de là, dans la seconde canalisation 17 par l'intermédiaire des seconds tuyaux de sortie 25, 25o La partie restante du liquide s'écoule vers le bas à travers les panneaux convexes perforés 35 à l'endroit des sorties infé- rieures correspondantes 16 de la cuve 2 et à travers les pre- miers.tuyaux de sortie 18 pour pénétrer dans la seconde cana- lisation 17. La référence 39 désigne une vanne d'évacuation pour l'évacuation du liquide de traitement usé, On a constaté que l'on peut obtenir un traitement uniforme et efficace de la matière 4 en réglant l'écoulement -8 dans les premiers tuyaux de sortie 18 de manière que cet écoulement soit de préférence compris entre le tiers (1/3) et les quatrecinquièmes (4/5) de l'écoulement total du liquide devant être déchargé de la cuve 2. On peut effectuer ce ré- glage de l'écoulement en agissant sur les vannes de réglage individuelles 19. De plus, si on agit sur les vannes de réglage individuelles 19 de manière telle que l'écoulement partiel de liquide à travers les premiers tuyaux d'écoulement individuels 18 augmente progressivement depuis le tuyau adjacent à l'entrée 13 de la cuve 2 jusqu'au tuyau situé à l'opposé de cette entrée, l'écoulement du liquide qui traverse la moitié inférieure des matières 4 enroulées sur les ensouples individuels 3a, 3b, 3c, 3d se trouve égalisé. L'écoulement du liquide ayant traversé la moitié supérieure des matières 4 se trouvant sur les ensouples indi- vidueles 3a, 3b, 3c, 3d se trouve réparti uniformément sur toute la longueur de la cuve 2 par leparineau perforé 34 de correction d'écoulement. Une partie de cet écoulement de liquide se dirige vers le haut à travers les seconds tuyaux de raccordement 33, pour parvenir dans le réservoir 28 de réglage de pression puis se dirige vers le bas à travers les premiers tuyaux de raccordement 31, 32 pour pénétrer dans les chemises 20, 21. On obtient donc une uniformisation et une égalisation de l'écoulement du liquide pour là, moitié supé- rieure de la matière se trouvant sur les ensouples individuelles 3a, 3b, 3c, 3d. Le liquide revient ensuite à la seconde cana- lisation 17 par l'intermédiaire des seconds tuyaux de sortie , 25. Le liquide sortant de la cuve 2 et pénétrant dans la seconde canalisation 17 est transféré à l'échangeur de chaleur 36 et refoulé ensuite par la pompe 37 dans la cuve 2, par l'in- termédiaire de la première canalisation 15. Dans l'appareil 1, les mousses qui se forment et s'accumulent dans le liquide de traitement pendant les opéra- tions de traitement sont facilement éliminées ou réduites de façon notable pendant que le liquide contenant ces mousses circule dans le réservoir 28 de réglage de pression, ce qui évite un traitement non uniforme de la matière 4, Il est bien entendu que la description qui précède ln'a été donnée qu'y titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y Atre apportées dans le cadre de la présente invention. - 10 - REVENDICATIONS 1. Appareil pour le traitement de matières a l'aide d'un liquide de traitement, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend: (a) une longue cuve cylindrique s'étendant horizonta- lement et de section droite circulaire dans son ensemble, cette cuve étant destinée à contenir le liquide de traitement; (b) une pluralité d'ensouples creuses perforées raccordées bout à bout et supportées de façon concentrique à. l'intérieur de ladite cuve, en vue de supporter les matières à traiter disposées sur et autour desdites ensouples; (c) ladite cuve comportant une entrée à une de ses extrémités pour l'introduction du liquide de traitement dans ladite cuve, une pluralité de premières soMies dans sa partie inférieure pour décharger de Uadite cuve une partie du liquide de traitement, et au moins une seconde sortie dans sa partie supérieure pour décharger de ladite cuve la partie restante du liquide de traitement, chacune desdites premières sorties étant disposée de façon sensiblement centrale par rapport à une desdites ensouples, ladite seconde sortie étant alignée radialement avec une jonction entre une paire adjacente des- dites ensouples; (d) un réservoir de réglage de pression disposé au- dessus de ladite cuve pour régler la pression du liquide dans ladite cuve, ledit réservoir s'étendant dans le sens longitu- dinal de ladite cuve sur une même étendue; (e) une pluralité de tuyaux de raccordement communi- quant à une de leurs extrémités avec ledit réservoir et à leur autre extrémité avec ladite cuve, au moins un desdits tuyaux de raccordement étant aligné radialement avec ladite seconde sortie, les autres tuyaux de raccordement étant espacés des jonctions adjacentes desdites ensouples dans le sens longitu- dinal de ladite cuve; et (f) un moyen pour envoyer et faire circuler le liquide de traitement à travers ladite cuve et ledit réservoir. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits tuyaux de raccordement sont espacés les uns des autres par des distances sensiblement égales le long de ladite cuve. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un panneau perforé de correction d'écoulement supporté à l'intérieur de ladite cuve et s'étendant au-dessus desdites ensouples sur toute la longueur de ladite cuve. io 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, au moins une chemise annulaire de sortie d'écoulement montée sur ladite cuve et autour de celle-ci et communiquant à sa partie supérieure avec ladite seconde sortie, ladite chemise comportant à sa partie inférieure une troisième sortie débouchant dans ledit moyen d'envoi et de circulation de liquide, grâce à quoi le liquide de traitement provenant de ladite seconde sortie est déchargé de ladite cuve dans ledit moyen d'envoi et de circu- lation de liquide par l'intermédiaire de ladite chemise. 5. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite cuve comporte plusieurs desdites secondes sorties disposées à des endroits radialement alignés avec une jonction sur deux desdites ensouples.