Brevet FR2505209A1 — publié le 19821112

L'invention est relative à une cuve de traitement d'une ma- tière présentant une nature perméable à un fluide Plus précisément, l'invention est relative notamment mais non exclusivement à une cuve de teinture, intégrée dans une installation de teinture. Dans le cas de telles installations, une cuve, à l'intérieur de laquelle se trouve la matière à traiter, est remplied'un fluide, qui peut être par exemple un liquide de teinture, de fixation, de rinçage, ou de la vapeur, puis ce fluide est entraîné en circulation forcée à l'intérieur de la cuve, de manière à réaliser un traitement homogène de la matière. Il est nécessaire qu'une telle cuve présente d'une part une pompe de remplissage ou de vidange, et d'autre part des moyens assurant la circulation forcée du fluide dans le volume qu'elle définit Par ail- leurs, le traitement, correspondant à une circulation forcée du fluide, et le remplissage ou la vi-dange sont des opérations qui doivent être réalisées l'une indépendamment de l'autre. D'autre part, le fluide de traitement perd de son efficacité au cours du traitement, et peut difficilement être renouvelé ou recyclé en cours de traitement, du fait de l'indépendance de la phase de traite- ment et des phases de remplissage ou de vidange Ceci est particulièrement sensible pour une opération de rinçage En effet, l'eau de rinçage se salit, et celui-ci doit être réalisé en plusieurs temps, d'o plusieurs phases de remplissage et de vidange de la cuve. Un des buts de la présente invention est de proposer une cuve pour laquelle des moyens de circulation uniques sont susceptibles d'assu- rer à la fois la circulation forcée du fluide pour la phase de traitement, et la phase de remplissage ou de vidange. Un autre but de la présente invention est de proposer une cuve, pour laquelle la phase de traitement peut démarrer avant la fin du rem- plissage de la cuve, et éventuellement peut continuer lors de la phase de vidange de celle-ci. Un autre but de l'invention est de proposer une cuve pour la- quelle le fluide de traitement peut être renouvelé ou recyclé pendant la phase de traitement. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de la limiter. La cuve de traitement, selon l'invention, d'une matière présen- 2- tant une nature perméable à un fluide, notamment mais non exclusivement cuve de teinture, dans laquelle la matière baigne dans le fluide de traite- ment et/ou esttraversée par celui-ci, comprenant des moyens d'introduc- tion et d'évacuation du fluide, ainsi que des moyens de circulation du fluide dans la cuve, est caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens mobiles de canalisation du fluide, présentant une position dans laquelle les moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit fermé dans la cuve, et une position dans laquelle les mêmes moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit ouvert sur le restant de l'installation de traitement. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère la descrip- tion ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie inté- grante. La figure 1 représente de manière schématique, en coupe, une cuve, à titre d'illustration de la présente invention. La figure 2 représente en coupe la partie inférieure de la cuve de la figure 1, et plus particulièrement les moyens mobiles de canalisa- tion du fluide, dans un mode non limitatif de réalisation. La figure 3 est une vue semblable a celle de la figure 2, dans laquelle les moyens mobiles de canalisation sont dans une autre position. La figure 1 représente à titre d'illustration de l'invention une cuve de traitement 1 d'un type connu, de préférence cylindrique, fai- sant partie d'une installation de traitement. A l'intérieur de cette cuve, sont disposées, par exemple, des bobines 2 de fibres à traiter Ces bobines sont enfilées par lots sur des broches 3, qui sont elles-mêmes solidaires d'un plateau porte-matière 4. Le plateau porte-matière et les broches 3 sont traversés par le fluide de traitement, qui traverse également, depuis les broches 3, les bobines 2 à traiter. Des moyens de circulation réalisent une circulation forcée du fluide à l'intérieur du volume défini par la cuve Ces moyens sont par exemple constitués par une turbine 5, de préférence coaxiale à la cuve, entralnée par un moteur 6 ou par tout autre dispositif approprié. Pour faciliter la circulation forcée, la turbine 5 est disposée à l'intérieur d'un conduit 7, coaxial à celle-ci, et en communication dans sa partie supérieure avec l'intérieur du plateau porte-matière 4 et de ce fait avec l'intérieur des broches 3. -3- La cuve présente par ailleurs des moyens réversibles d'intro- duction et d'évacuation du fluide, 8 et 9 Ces moyens sont situés dans la partie inférieure de la cuve Ces moyens sont constitués par des conduites qui débouchent à l'intérieur de la cuve, qui sont éventuelle- ment munies de vannes. Dans la suite, il sera considéré le cas o le fluide circule depuis les moyens d'introduction 8 vers les moyens d'évacuation 9 Ce- pendant, tel que cela apparaîtra, une circulation inverse est également possible, et entre dans le cadre de la présente invention. La cuve 1 présente par ailleurs d'autres moyens d'un type connu, qui ne sont pas représentés dans les figures, et qui consistent par exemple en un dispositif de contrôle du niveau de liquide dans la cuve, des moyens pour mettre la cuve sous pression ou sous vide, des moyens de chauffage du fluide, etc Les figures 2 et 3 représentent la cuve 1, en vue partielle, au niveau de sa partie inférieure 10 A ce niveau, les moyens d'introduc- tion 8 débouchent dans le volume de la cuve via un boîtier 11, et un orifice de communication 12 De préférence, l'orifice est circulaire et a pour axe l'axe 13 de la cuve Par ailleurs, la paroi inférieure du boîtier Il est sensiblement perpendiculaire à l'axe 13 Le boîtier 11, dans le cas des figures, est traversé par l'axe 14 de la turbine 5. Selon l'invention, des moyens de canalisation mobiles du fluide sont situés dans la partie inférieure de la cuve Ces moyens présentent deux positions Dans l'une de ces positions, la turbine 5, ou plus généralement les moyens de circulation, établissent une circulation forcée du fluide en circuit fermé dans la cuve Dans cette position, la cuve est isolée de manière étanche de l'extérieur Dans l'autre posi- tion extrême, les mêmes moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit ouvert sur le restant de l'installation de traitement Cette circulation en circuit ouvert peut permettre le remplis- sage de la cuve, sa vidange, ou le renouvellement du fluide de traitement. Dans la-première position extrême, des moyens d'obturation obturent l'orifice 12 de communication des moyens d'introduction 8 avec le volume intérieur de la cuve Les moyens d'introduction se trouvent donc isolés de la cuve Parallèlement, les moyens d'évacuation 9 peuvent être obturés au moyen d'une vanne Les moyens de circulation 5 réalisent une circulation forcée du liquide qui traverse le conduit 7, le plateau porte-matière 4, les broches 3, puis les bobines 2 Le fluide est en- suite dirigé par son propre mouvement vers la partie inférieure de la cuve, o il est de nouveau entraîné par la turbine 5. Dans la seconde position extrême, des moyens d'obturation obturent la zone 15 comprise entre la partie inférieure du conduit 7 et la paroi inférieure de la cuve, et les moyens d'introduction 8 se trouvent en communication avec le volume de la cuve De ce fait, les moyens de circulation 5 réalisent une circulation forcée du fluide en provenance des moyens d'introduction 8 Dans le cas o le fluide est renouvelé, ou recyclé à l'extérieur de l'installation, il peut être évacué par les moyens d'évacuation 9. Dans le cas des figures, les moyens d'obturation comprennent respectivement deux bagues d'obturation 16 et 17 Ces bagues sont amo- vibles, et leur mouvement est lié En d'autres termes, en fonctionnement normal, la position d'obturation de l'une des bagues correspond au retrait ou à la position de non obturation de l'autre Les deux bagues d'obturation 16 et 17 peuvent être solidaires entre elles et être déplacées par des moyens uniques, ou présenter leurs moyens de déplace- ment propres. De préférence, la bague 17 est située à l'extérieur du conduit 7, et coulisse de manière étanche le long de celui-ci La bague 17 est représentée en figure 2 dans une position de non obturation, et en fi- gure 3 dans une position d'obturation o elle obture la zone 15 comprise entre la partie inférieure du conduit 7, et la paroi inférieure de la cuve, ou une butée annulaire 18, située au niveau de l'orifice 12, et qui déborde sensiblement vers l'intérieur de cet orifice. La bague 16 présente, de préférence, un diamètre, dans sa par- tie inférieure 19, supérieur à celui de sa partie supérieure 20 Le diamètre de sa partie supérieure 20 est inférieur au diamètre intérieur du conduit 7 Son diamètre maximum est sensiblement égal au diamètre de l'orifice 12, ou au diamètre intérieur de la butée annulaire 18, comme c'est le cas des figures 2 et 3. La figure 2 représente la bague 16 en position d'obturation. Dans cette position, sa partie inférieure vient se loger dans l'orifice 12, ou dans la bague annulaire 18, et sa partie supérieure 20 s'emboîte dans un plateau 21, qui réalise son obturation La figure 3 représente la bague 16 dans sa position de non obturation De préférence, dans ce cas, sa partie inférieure 19 vient au contact de la paroi inférieure du bottier 11. -5- Les figures 2 et 3 représentent respectivement les moyens de canalisation, constitués par les bagues 16 et 17, dans leurs deux positions extrêmes correspondant à un fonctionnement normal de la cuve en circuit fermé ou en circuit ouvert La distance de déplacement des deux bagues-16 et 17 d'une position de non obturation à une position d'obturation est sensiblement identique. Les deux bagues peuvent être solidarisées entre elles, ou être commandées par des moyens séparés, ce qui permet en particulier de pas- ser d'un régime en circuit ouvert à un régime en circuit fermé, ou inver- sement, en plaçant les deux bagues en position d'obturation. Dans la figure 2, les flèches 22 schématisent la circulation du fluide en circuit fermé dans la cuve, au niveau de la partie infé- rieure de celle-ci Les flèches 23 schématisent une circulation en sens inverse, obtenue dans la réversion des moyens de circulation 5 Dans le cas des flèches 22, le fluide en retour des bobines 2 est aspiré par les moyens 5, et passe entre la paroi extérieure de la bague 16, et du pla- teau 21, de la paroi intérieure du conduit 7 Ensuite, il est refoulé par les moyens 5 vers le plateau 5, les broches 3 et les bobines 2. Pour faciliter cette circulation, la partie extrême du conduit 7 pré- sente une forme en col de cygne, ainsi que la partie extrême de la bague 17, et tel que cela est représenté en figure 2, ces deux parties en col de cygne sont dans le prolongement l'une de l'autre La bague 16, quant à elle, présente au niveau de sa partie inférieure 19 une forme évasée vers l'extérieur, tel que cela est visible dans la figure 2. Dans la figure 3, les flèches 24 schématisent la circulation du fluide introduit dans la cuve par les moyens d'introduction 8 Les flèches 25 schématisent une circulation inverse, obtenue par la réversion des moyens 5 Dans le cas des flèches 24, le fluide est canalisé par la bague 17, qui est en position d'obturation, vers les moyens de circula- tion 5, et est mis en circulation forcée vers le plateau 4, les broches 3, et les bobines 2. La circulation du fluide schématise par les flèches 24 peut correspondre à un remplissage de la cuve, ou à une introduction de fluide, alors qu'il est évacué par les moyens d'évacuation 9 De même, les flèches 25 peuvent correspondre à une vidange de la cuve ou à une évacuation de fluide Il faut remarquer que la forme évasée de la partie inférieure 19 de la bague 16 facilite également la circulation du fluide dans le cas de la figure 3. -6- Naturellement, des moyens d'étanchéité appropriés assurent une obturation, ou un coulissement étanche des bagues 16 et 17. Ainsi, la présente invention permet une utilisation plus sou- ple d'une cuve de traitement, et un temps de traitement plus court. A titre d'exemple, le traitement d'une matière pourra commencer pendant la phase d'introduction du fluide, tel que cela ressort de la figure 3 En effet, les moyens 5 réalisent une circulation forcée dans les broches 3 et les bobines 2 du fluide introduit. Dans le cas d'un rinçage, il sera possible de rincer en perma- nence avec une eau propre en l'introduisant par les moyens 8 et en l'éva- cuant par les moyens 9, ou inversement Ceci est également valable pour un traitement avec un produit qui est recyclé à l'extérieur de la cuve. D'autre part, les moyens de circulation 5 permettent d'accélérer le rem- plissage ou la vidange de la cuve via les moyens 8. Les moyens de canalisation permettent également la mise sous pression ou sous vide de la cuve, et de réaliser cette mise sous pression ou cette mise sous vide de l'extérieur de la matière vers l'intérieur ou inversement. La présente invention est susceptible de nombreuses applications, non seulement dans le domaine textile, mais également dans le domaine agro-alimentaire. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'inven- tion sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. 2505 20 t 9 -7 REVENDICATIONS 1 Cuve de traitement d'une matière présentant une nature per- méable à un fluide, notamment mais non exclusivement cuve de teinture, dans laquelle la matière baigne dans le fluide de traitement, et/ou est traversée par celui-ci, comprenant des moyens d'introduction et d'évacua- tion du fluide, ainsi que des moyens de circulation du fluide dans la cuve, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens mobiles de canalisation du fluide présentant une position dans laquelle les moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit fermé dans la cuve, et une position dans laquelle les mêmes moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit ouvert sur le restant de l'installation de traitement. 2 Cuve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de circulation sont situés dans un conduit à l'intérieur de la cuve, et que les moyens de canalisation comprennent des premiers moyens d'obturation amovibles de la zone comprise entre l'extrémité inférieure du conduit et la paroi de la cuve et de communication directe entre les moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et le conduit des moyens de circulation. 3 Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de circulation comprennent par ailleurs des deuxièmes moyens d'obturation amovibles de la communication entre les moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et l'intérieur de la cuve. 4 Cuve selon les revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que le déplacement des moyens d'obturation amovibles est lié, qu'en fonctionnement normal les premiers moyens en position d'obturation cor- respondent aux deuxièmes moyens en position de non obturation et réali- sent une circulation du fluide en circuit ouvert, et que les deuxièmes moyens en position d'obturation correspondent aux premiers moyens en po- sition de non obturation, ce qui réalise une circulation du fluide en circuit fermé dans la cuve. Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le conduit est coaxial à la cuve, et que les premiers moyens d'obturation sont constitués par une bague coaxiale au conduit, susceptible de coulis- ser de manière étanche le long du conduit et d'obturer dans une position extréme la zone située entre la partie inférieure du conduit et la paroi de la cuve, et d'établir une communication directe entre le conduit et les moyens d'introduction ou d'évacuation qui débouchent à l'intérieur 1 ___ 8- de la zone de contact entre la cuve et la bague. 6 Cuve selon les revendications 3 et 5, caractérisée par le fait que la communication entre les moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et la cuve est constituée par un bottier débouchant dans la cuve par un orifice coaxial à la cuve, et que les deuxièmes moyens comprennent une bague coaxiale à obturer l'orifice coaxial de coamu- nication. 7 Cuve selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'en position d'obturation, la bague des deuxièmes moyens est en contact dans sa partie supérieure avec un plateau, qui obture de manière étan- che son orifice supérieur. 8 Cuve selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le diamètre extérieur de la partie supérieure de la bague constituant les deuxièmes moyens est inférieur au diamètre intérieur du conduit des moyens de circulation. 9 Cuve selon les revendications 6, 7, 'ou 8, caractérisée par le fait qu'en position d'obturation, l'extrémité inférieure de la bague constituant les deuxièmes moyens est sensiblement au niveau de la paroi inférieure de la cuve, qu'en position d'obturation des premiers moyens, la partie inférieure de la bague des deuxièmes moyens est sensiblement au niveau du fond du bottier, que la paroi extérieure de la bague s'évase vers l'extérieur dans sa partie inférieure, de manière à faciliter la canalisation du fluide en direction du conduit et des moyens de circulation. Cuve selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la partie inférieure du conduit et de la bague constituant les pre- miers moyens d'obturation est en forme de col de cygne, et que ces formes de col de cygne sont dans le prolongement l'une de l'autre lorsque la bague des premiers moyens est en position de non obturation.