Brevet FR2501249A1 — publié le 19820910

La présente invention est relative à une machine perfectionnée pour le traitement liquide (eau, solvants, etc...) ou gazeux (mousse par exemple) de matières textiles et notamment pour le lavage, la teinture et le blanchiment de matières textiles, aussi bien de matières textiles avant filature - en bourre -, que de matières textiles en cours de filature - rubans de peignée, tops, par exemple - et de matières après filature, en forme de fil ou après tis- sage ou tricotage, ainsi que pour le traitement de matières fibreuses ou poreuses destinées à la papeterie, notamment. L'on connait des machines de lavage, teinture, et blanchiment de matières textiles à haute température pouvant atteindre 140WC, dans lesquelles les traitements sont réalisés par circulation du bain à travers la matière textile statique. Ces machines sont conçues soit pour traiter la matière textile immergée, avec circulation du bain dans les deux sens, soit pour traiter la matière textile non immergée, avec un niveau de bain sous le porte-matières et un rapport de bain très court. Dans ces machines, l'espace libre intérieur qui se trouve au-dessus de la matière textile immergée ou non, est rempli d'un matelas de gaz, tel qu'azote ou air comprimé, qui est maintenu sous une pres- sion constante, réglable, dont la valeur est supérieure à la tension de vapeur à la température du traitement en tout point de l'autoclave. Bien que les performances techniques de ces machines soient très bonnes, il s'avère nécessaire de les améliorer encore en réduisant dans toute la mesure du possible, le volume du bain traiteur en circulation, et par voie de conséquence, la consommation d'énergie. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à une machine de traitement de matières textile, ou d'autres matières fibreuses ou poreuses, en milieu liquide ou gazeux, tel que lavage, teinture et blanchiment, qui répond mieux encore aux nécessités de la pratique que les machines du même type proposées dans l'Art antérieur, en ce qu'elle permet une réduction importante de la consommation d'énergie de ce type de machine, liée à une réduction du volume du bain traiteur en circulation résultant d'aménagements apportés à ces machines. La présente invention a pour objet une machine pour le traitement liquide ou gazeux de matières textiles ou d'autres matières fibreuses ou poreuses, et notamment pour le lavage, la teinture et le blanchiment de matières textiles, qui est équipée d'un porte-matières et qui est caractérisée en ce qu'elle est équipée dans sa partie inférieure, d'un faux-fond, dont la mise en place dans la machine permet une réduction appréciable du rapport de bain en circulation dans celle-ci, et entra ne, par voie de conséquence, des économies d'eau, d'énergie, etc... Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, le faux-fond comporte un logement adapté pour recevoir un échangeur de chaleur. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, la machine est raccordée à une tuyauterie d'axe vertical montée sensiblement dans l'axe de la machine et elle comporte une ouverture ménagée dans le fond, au niveau de la calotte sphérique, à proximité de ladite tuyauterie, cette dernière assurant avec ladite ouverture la communication de l'enceinte intérieure de la machine de traitement avec une pompe extérieure réversible, de préférence à axe horizontal, située sous l'autoclave, apte à faire circuler le bain soit dans la direction allant de l'ouverture susdite vers la tuyauterie, soit dans la direction opposée. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, la machine est équipée d'un dis- positif de réception des porte-matières, situé à la partie supérieure de la tuyauterie axiale susdite, dans un plan horizontal sensiblement situé au-dessus du rayon de carre de la machine. Conformément à l'invention, des corps morts sont prévus entre les portematières, pour occuper toutes les zones mortes situées entre les piles de matière à traiter portées par les porte-matières, réduisant ainsi de façon supplémentaire le volume intérieur de la machine et, par voie de conséquence, le volume de bain en circulation. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, lesdits corps morts sont solidaires des porte- matières. Selon une disposition avantageuse de l'invention, le faux-fond est constitué par une paroi métallique intérieure qui comporte une ouverture axiale adaptée pour recevoir l'extrémité supérieure de la tuyauterie axiale susdite et une deuxième ouverture adaptée pour y loger l'échangeur de chaleur, ménagée sensiblement dans l'axe de l'ouverture pratiquée dans la calotte sphérique inférieure de la machine, pour assurer la communication avec la pompe extérieure. Selon une autre disposition avantageuse de l'in- vention, la paroi intérieure qui constitue le faux-fond est soit sensiblement horizontale, soit légèrement inclinée suivant une pente descendante depuis la paroi de la machine en direction de la tuyauterie axiale. Selon encore une autre disposition avantageuse de l'invention, l'espace compris entre le fond de la machine, le faux-fond et la tuyauterie axiale est totalement isolé du reste de la machine. Selon une variante de cette disposition, l'espace compris entre le fond de la machine, le faux-fond et la tuyauterie est mis en communication avec la partie supérieure de la machine par l'intermédiaire de canalisations intérieures ou extérieures. Conformément à l'invention, dans la variante selon laquelle la communication entre la partie supérieure de la machine et l'espace compris entre le fond de celle-ci, le faux fond et la tuyauterie axiale est réalisée par l'intermédiaire de canalisations intérieures, ces dernières peuvent être, de meme que le faux-fond, fixes, auquel cas elles sont avan- tageusement fixées à la paroi intérieure de la machine Egalement conformément à l'invention, lesdites canalisations intérieures peuvent etre amovibles, tandis que le faux-fond est fixe, ou bien elles peuvent ttre amovi- bles, de meme que le faux-fond. Dans ce dernier cas, il est avantageux, conformément à l'invention, de solidariser le faux-fond et les canalisations intérieures. Selon une disposition avantageuse de l'invention, les corps morts prévus entre les porte-matières sont solidai- res non pas de ces derniers, mais du faux-fond, ce qui présente un avantage important dans le cas d'un faux-fond amovible solidaire de canalisations intérieures pour la commu- nication avec la partie supérieure de la machine, également amovibles, attendu que l'on peut mettre en place dans la machine un ensemble solidaire faux-fond/canalisations intérieures/ corps morts pour le traitement de matières sur un type de porte-matières donné et le retirer pour le remplacer par un autre ensemble, également amovible, adapté à des types de porte-matières de dimensions différentes, portant, par exemple, des bobines de diamètre différent de celles suscep- tibles d'etre portées par le type précédent de porte- matières. Egalement conformément à l'invention, les caissons de répartition du bain de traitement associés aux.porte- matières sont pourvus de perforations qui assurent un retour plus rapide du bain vers le fond de la machine et sa reprise plus rapide résultante par la pompe. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. La présente invention vise plus particulièrement les machines de traitement liquide ou gazeux de matières tex- tiles ou d'autres matières fibreuses ou poreuses, conformes aux dispositions qui précèdent, ainsi que les moyens propres à leur réalisation et à leur mise en oeuvre, et les processus de traitement liquide ou gazeux de ces matières, utilisant de telles machines. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de la machine de traitement de matières textiles ou autres conforme à la présente invention, - la figure 2 est une vue schématique de la face supérieure du faux-fond conforme à l'invention, avec des canalisations intérieures qui assurent la communication entre l'espace déli- mité par le fond de lamachine et le faux-fond et la partie supérieure de la machine, et plus particulièrement: - la figure 2A représente des canalisations intérieures fixes, et - la figure 2B représente des canalisations intérieures amovibles, - la figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale analogue à celle de la figure 1, avec des canalisations extérieures de communication entre l'espace délimité par le fond de la machine et le faux-fond, et la partie supé- rieure de la machine, - la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale montrant la disposition relative du faux-fond, des porte- matières, des corps morts et des perforations de retour du bain, - la figure 5 est une vue schématique en coupe longitudi- nale d'un mode de réalisation de la machine, dans lequel le faux-fond et les canalisations intérieures sont solidaires et amovibles, - la figure 6 est une vue du faux-fond de la machine repré- sentée à la figure 5, - la figure 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de la machine, dans lequel le faux- fond, les canalisations intérieures et les corps morts sont solidaires et amovibles, et - la figure 8 est une vue du faux-fond de la machine repré- sentée à la figure 7. Il doit etre bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondances sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. La machine de traitement liquide ou gazeux de matières textiles ou d'autres matières fibreuses ou poreuses, conforme à l'invention est constituée par un autoclave dési- gné d'une façon générale par la référence 1, pour le trai- tement de matière, textile ou autre, statiqueportée par des porte-matières 2, par circulation d'un bain de traitement. Cette machine comporte un faux-fond 3, de préférence en métal, qui comporte une ouverture axiale 4 destinée à re- cevoir l'extrémité supérieure d'une tuyauterie 5 d'axe ver- tical. Une ouverture 6 latérale est pratiquée dans le fond de la machine, au niveau de la calotte sphérique 7 de cette dernière. La tuyauterie axiale 5 et l'ouverture 6 sont reliées à une pompe extérieure 8 à axe horizontal située sous l'autoclave 1, pour assurer la communication entre ladite pompe et l'enceinte intérieure de l'autoclave et la circu- lation du bain de traitement La pompe 8 est de n'importe quel type approprié et peut être, notamment, une pompe hélico-centrifuge réversible, actionnée par un moteur à vites- se variable 29, qui peut faire circuler le bain soit dans la direction allant de l'ouverture 6 vers la tuyauterie 5, soit dans la direction opposée, ou une pompe centrifuge équipée d'un système de robinet inverseur, ou toute autre pompe apte à assurer la circulation voulue du bain de traitement dans la machine. Le faux-fond 3 comporte en outre une ouverture 9 ménagée sensiblement dans l'axe de l'ouverture 6 pratiquée dans le fond 7 de l'autoclave 1, conçue pour recevoir un échangeur de chaleur 10 de tout type convenable, et notamment un échangeur de chaleur compact soudé. Le socle ll solidaire de la tuyauterie 5 porte un cCne 12 de réception des porte-matières 2 dans lesquels le 250 12 49 bain de traitement est réparti par l'intermédiaire d'un caisson 13 de répartition du bain dans lequel sont ménagées des perforations 14 pour le retour rapide du bain vers le fond de l'autoclave 1, en vue de sa reprise par la pompe 8. La partie de l'autoclave délimitée par le faux- fond 3, le fond 7 et la tuyauterie 5, qui sera désignée ci-après par la référence 15, peut être totalement isolée du reste de l'autoclave, comme suggéré par la figure 1. L'espace 15 peut également être mis en communica- tion avec la partie supérieure de l'autoclave, soit par une ou plusieurs canalisations extérieures 16, comme représenté à la figre 3, soit par une ou plusieurs canalisations inté- rieures. Ces canalisations intérieures peuvent être soit des canalisations non-amovibles 17, fixées à la paroi inté- rieure de l'autoclave (cf.fig.2A), soit des canalisations amovibles-l8 (cf.fig.2B). Le faux-fond peut être soit fixe comme représenté aux figures 1 à 4, soit amovible comme représenté aux figures 5 à 8. La vidange des condensations qui sont susceptibles de se former dans l'espace 15, est assurée par tous moyens appropriés tels qu'une vanne, par exemple. La disposition d'un faux-fond amovible est parti- culièrement avantageuse dans le cas o les canalisations intérieures qui assurent la communication entre l'espace 15 et la partie supérieure de l'autoclave, sont des canali- sations amovibles, car elle permet de solidariser lesdites canalisations intérieures au faux-fond et de constituer ainsi un ensemble amovible dont les dimensions sont adaptées aux dimensions des différents types de porte-matières sus- ceptibles d'être utilisés dans l'autoclave 1, c'est-à-dire par exemple, adaptés aux différents diamètres de bobines 22 de matières textiles à traiter empilées sur les porte- matières 2. Un tel mode de réalisation est représenté aux figures 5 et 6 o l'autoclave 19 est équipé d'un faux-fond amovible pourvu d'une ouverture axiale 4 destinée à recevoir l'extrémité supérieure de la tuyauterie 5 et d'une ouverture latérale 9 destinée à recevoir un échangeur de chaleur. Le faux-fond 20 comporte à sa périphérie des logements 21 destinés à recevoir des canalisations intérieures 23 qui sont rendues solidaires du faux-fond 20. Lorsque, pour per- mettre le traitement de diamètres de bobines de matières textiles différents, on change de porte-matières, il est alors possible de retirer de l'autoclave 19 l'ensemble amovible -21 pour le remplacer par un autre ensemble faux-fond 20- canalisations 21 de dimensions adaptées à celles des nou- veaux porte-matières mis en place dans l'autoclave. Les canalisations intérieures débouchent au-dessus de la partie supérieure des porte-matières, de telle sorte que, meme lorsque le niveau du bain dans l'appareil est sensiblement au-dessus de la partie supérieure des porte- matières 2, l'extrémité supérieure dès canalisations, qu'elles soient intérieures ou extérieures, soit située ai-dessus du niveau du bain. Il en résulte que l'espace 15 est mis en communication avec l'atmosphère gazeuse qui surmonte le bain, ce qui a pour effet d'assurer l'égalité des pressions res- pectives de l'atmosphère gazeuse dans l'espace 15 et de l'atmosphère gazeuse qui surmonte le bain. Les canalisations intérieures contribuent à éliminer les espaces morts entre les bobines situées à la périphérie du porte-matières et à diminuer, de ce fait, davantage encore le rapport de bain. Les canalisations in- térieures ou extérieures peuvent également servir au rinçage continu en niveau haut de 1a matière textile lorsque cette dernière est immergée. La disposition d'un faux-fond, amovible ou non, dans l'autoclave permet d'éliminer pratiquement les espaces morts à la base de l'autoclave, non utilisables directement pour le traitement et de réduire, de ce fait, le volume du bain de traitement à celui qui est juste nécessaire au traitement. Cependant, il est possible de réduire davantage encore le volume du bain en équipant l'autoclave de corps morts verticaux qui occupent les zones mortes entre des piles 22 de matières textiles à traiter portées par des porte-matières 2 adjacents. Selon un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, ces corps morts 24 sont solidaires des porte-matières 2 (cf.fig. 4). Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, les corps morts 26 sont solidaires du faux- fond 25, qui est également solidaire des canalisations intérieures 27: l'on obtient ainsi un ensemble solidaire amovible 25-26-27 remplaçable par un autre ensemble solidaire similaire dont les dimensions sont adaptées au type de porte-matières utilisé pour le traitement de différentes matières textiles. A noter que la référence 28 de la figure 4 désigne soit des canalisations intérieures associées au faux-fond 3, soit des corps morts périphériques qui réduisent davantage encore les espaces morts de l'autoclave et permettent, de ce fait, une réduction supplémentaire du volume de bain nécessaire au traitement. On obtient grace à la combinaison du faux-fond, des corps morts et des canalisations, notamment des cana- lisations intérieures, une machine de traitement liquide ou gazeux de matières textiles, ou d'autres matières fibreuses ou poreuses, dans laquelle le volume, ou rapport, de bain nécessaire au traitement est considérablement réduit comparativement aux machines connues dans l'Art antérieur, cette réduction impliquant une économie d'eau et une économie d'énergie qui résulte de la réduction des quantités d'eau nécessaires au traitement, et une productivité améliorée. De plus, les rejets polluants (produits chimiques, matières colorantes) sont réduits, par voie de conséquence, représen- tant une diminution notable de la pollution de l'environne- ment. En outre, la disposition particulière de la pompe a pour effet d'optimiser les performances de cette dernière et de réduire la consommation d'énergie pour le fonctionnement de la pompe, compte tenu du circuit du bain de traitement. Les expérimentations réalisées par la Demanderesse ont montré que la machine conforme à l'invention permet de réaliser des économies d'eau et d'énergie de 20 à 30 % par rapport aux machines visant au meme but, les plus performantes connues. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modesde réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit d'un technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ri de la portée, de la présente invention. REVEND ICAT IONS 1. Machine pour le traitement liquide ou gazeux de matières textiles ou d'autres matières fibreuses ou po- reuseset notamment pour le lavage, la teinture et le blan- chiment de matières textiles, qui est équipée d'un porte- matières (2), et qui est caractérisée en ce qu'elle est équipée, dans sa partie inférieure d'un faux-fond (3), dont la mise en place dans la machine permet une réduction appré- ciable du rapport de bain en circulation dans celle-ci. 2. Machine de traitement selon la Revendication 1, caractérisée en ce que le faux-fond (3) comporte un logement de chaleur (10). 3. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est raccordée à une tuyauterie (5) d'axe vertical montée sensiblement dans l'axe de la machine et en ce qu'elle comporte une ouverture (6) ménagée dans le fond, au niveau de la calotte sphérique (7), à proximité de ladite tuyauterie (5), cette dernière assurant avec ladite ouver- ture (6) la communication de l'enceinte intérieure de la machine de traitement avec une pompe extérieure réver- sible (8), de préférence à axe horizontal, située sous l'autoclave (1), apte à faire circuler le bain soit dans la direction allant de l'ouverture susdite (6) vers la tuyau- terie (5), soit dans la direction opposée. 4. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif de réception (11-12) des porte- matières (2), situé à la partie supérieure de la tuyauterie axiale susdite, dans un plan horizontal sensiblement situé au-dessus du rayon de carre de la machine. 5. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications là 4, caractérisée en ce que des corps morts sont prévus entre les porte-matières (2) pour occuper toutes les zones mortes situées entre les piles(22 de matière à traiter portées par les porte-matières. 6. Machine de traitement selon la Reven- dication 5, caractérisée en ce que lesdits corps morts (24) sont solidaires des porte-matières. 7. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le faux-fond (3) est constitué par une paroi métallique inférieure qui comporte une ouverture axiale (4) adaptée pour recevoir l'extrémité supérieure de la tuyauterie axiale (5) susdite et une deuxième ouverture (9) adaptée pour y loger l'échangeur de chaleur (10), ménagée sensiblement dans l'axe de l'ouverture (6) pratiquée dans la calotte sphé- rique (7) inférieure de la machine,pour assurer la communication avec la pompe extérieure (8). 8. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la paroi intérieure qui constitue le faux-fond (3) est horizontale. 9. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la paroi intérieure qui constitue le faux-fond (3) est légèrement inclinée suivant une pente descendante depuis la paroi de la machine en direction de la tuyauterie axiale. 10. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'espace (15) compris entre le fond (7) de la machinele faux- fond (3) et la tuyauterie axiale (5) est totalement isolé du reste de la machine. 11. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'espace (15) compris entre lé fond le faux-fond (3) et la tuyauterie (5) est mis en communica- tion avec la partie supérieure de la machine par l'intermé- diaire de canalisations (16)extérieures. 12. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'espace (15) compris entre le fond (7) de la machine, le faux-fond (3) et la tuyauterie (5) est mis en communication avec la partie supérieure de la machine par l'intermédiaire de canalisations intérieures. 13. Machine de traitement selon la Revendication 12, caractérisée en ce que les canalisations intérieures (17) sont non-amovibles et sont fixées à la paroi intérieure de la machine. 14. Machine de traitement selon la Revendication 12, caractérisée en ce que les canalisations (18) intérieures sont amovibles. 15. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le faux-fond est fixe. 16. Machine de traitement selon la Revendication 14, caractérisée en ce que le faux-fond (29) est amovible et en ce que les canalisations intérieures (23) amovibles sont rendues solidaires dudit faux-fond. 17. Machine de traitement selon les Revendications 5 et 16, caractérisée en ce que les corps morts (U)prévus entre les porte-matières (2) sont solidaires du faux-fond (25). 18. Machine de traitement selon l'une quel- conque des Revendications 11 à 16, caractérisée en ce que les canalisations extérieures ou intérieures débouchent à leur extrémité supérieure dans l'atmosphère gazeuse qui surmonte le bain, de manière à assurer l'égalité des pres- sions respectives de l'atmosphère gazeuse dans l'espace (15) et de l'atmosphère gazeuse qui surmonte le bain. 19. Machine de traitement selon l'une quelconque des Revendications 1 à 18,caractérisée en ce que les caissons (13) de répartition du bain de traitement associés aux porte- matières (2) sont pourvus de perforations (14) qui assurent un retour plus rapide du bain vers le fond de la machine et sa reprise plus rapide résultante par la pompe.