Brevet FR2536095A1 — publié le 19840518

L'invention est relative à une cuve autoclave horizontale de traitement de matières textiles, notamment pour effectuer les opé- rations de blanchiment et teinture des tissus en rouleaux ou du fil en bobines L'invention trouvera tout particulièrement son application dans l'industrie textile et en particulier chez les teinturiers. Les cuves autoclaves horizontales sont munies d'un couvercle amovible qui doit être fermé hermétiquement Un porte-matières qui peut recevoir la matière textile à traiter sous forme d'ensouple de tissu ou tricot ou de bobine de-fil peut être introduit à l'intérieur de la cuve généralement à-l'aide de rails latéraux sur lesquels il roule au moyen de galets dont il est muni. En général, le couvercle est pivotant et le retrait du porte- matières -est opéré en utilisant un chariot de transport mobile qui peut recevoir le porte-matières. La cuve autoclave horizontale est munie d'un groupe de cir- culation incorporé directement dans le fond de la cuve et qui assure la circulation d'un flux de'f Tuide à travers la cuve et en particulier le flux est dirigé de telle sorte qu'il parcourt le coeur de la matière textile à trai ter Ce groupe de circulation est généralement muni d'un cône sur lequel s'adapte 1 'ensouple supportant la pièce de tissu enroulée L'ensouple présente une multitude d'orifices sur sa périphérie dans lesquels transite le flux de fluide de traitement qui pénètre ainsi au coeur même du rouleau de tissu ou tricot Le cône autour du- quel s'adapte l'ensouple permet de brancher cette dernière directement sur la pompe de circulation du groupe qui alimente ainsi le volume intérieur de l'ensouple creuse en fluide de traitement. La cuve autoclave horizontale comprend également une série de vannes qui permettent l'introduction ou la purge des composants nécessaires pour effectuer l'opération de traitement, ainsi que des soupapes de sécurité nécessaires. En outre, l'installation de traitement comprend une cuve d'injection ouverte ou fermée ainsi qu'une pompe d'injection auxiliaire. La cuve autoclave est reliée à la cuve d'injection par l'intermédiaire d'une canalisation équipée d'un robinet de réglage du débit Ainsi, no- tamment les augmentations de volume du liquide de traitement présent dans la cuve autoclave, en raison d'une hausse de la température, sont absorbées par la cuve d'injection En outre, le fluide résiduel dans la cuve d'injection est refoulé dans la cuve autoclave horizontale par -2l'intermédiaire d'une pompe d'injection auxiliaire Il s'en suit une circulation permanente du fluide entre la cuve d'injection et la cuve autoclave Dans le cas d'une cuve d'injection ouverte, il est nécessaire de disposer d'une pompe auxiliaire d'injection à haute pression afin de repressuriser le fluide avant son introduction dans la cuve autoclave. Il est en effet nécessaire de maintenir la cuve autoclave sous pression' afin d'éviter que le fluide de traitement ne puisse se vaporiser notamment au niveau de l'hélice du groupe;de circulation par un effet de cavitation. Il faut remarquer que la présence d'une cuve d'injection an- nexe présente de nombreux inconvénients D'une part, cela nécessite d'utiliser un volume de fluide de traitement supérieur au strict néces- saire-ne-serait-ce que pour remplir les canalisations qui relient la cuve autoclave à la cuve d'injection Par ailleurs, les caractéristiques du fluide de traitement présentes dans la cuve d'injection ne corres- pondent pas forcément à celles du fluide présent dans la cuve autoclave, en particulier, les températures peuvent être sensiblement différentes et l'épuisement du bain présent dans la cuve d'injection peut être inférieur à celui présent dans la cuve autoclave, par exemple, car le colorant du flỉde dans la cuvé-d'injection n'a peut être pas encore été transféré à la matière textile. Par conséquent, le fluide de traitement qui est refoulé dans la cuve autoclave par l'intermédiaire de la pompe d'injection auxiliaire présente des caractéristiques différentes du bain principal présent dans la cuve et, par conséquent, il peut s'en suivre une non-homogénéité locale du bain qui entraînera un défaut de teinture. Le but principal de la présente invention est de présenter une cuve autoclave horizontale qui soit totalement intégrée, c'est-à- dire qu'elle comprend également la cuve d'injection be la sorte, la quantité de fluide de traitement est réduite au minimum et l'homogénéité du bain est totale En outre, le groupe principal de circulation a été jumelé dans un mode préférentiel de réalisation avec le groupe d'injec- tion d'o une plus grande simplicité de réalisation et une économie de moteur. D'autres buts et avantages de la présente invention apparal- tront 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 autoclave horizontale de traitement de matières tex- -3- t Mles, notamment pour effectuer les opérations de blanchiment et de teinture des tissus ou tricots en rouleaux ou du fil en bobines qui comprend un couvercle amovible, un porte-matières présentant un ou plu- sieurs conduits intérieurs de circulation du fluide de traitement, une pompe de circulation du fluide de traitement dans la cuve, des canalisations de remplissage et de vidange de la cuve, est caractérisée par le fait qu'elle présente une paroi interne dont la hauteur est infé- rieure à celle de la cuve qui délimite deux compartiments dans la cuve, l'un renfermant la matière textile à traiter qui est rempli de fluide de traitement, l'autre faisant office de vase d'expansion en étant ini- tialement non rempli de liquide de traitement mais qui reçoit le li- quide excédentaire passant par-dessus la paroi et issu du premier com- partiment de traitement. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère à la descrip- tion ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie inté- grante. La figu Ae 1 illustre schématiquement une coupe de la cuve auto- clave horizontale de l'invention selon une vue en plan. La figure 2 illustre le fonctionnement de la pompe de circu- lation et d'injection - La figure 3 illustre la cuve autoclave de l'invention en posi- tion ouverte vue en plan. La figure 4 montre en vue de dessus la cuve autoclave de l'in- vention en position ouverte. L'invention concerne une cuve autoclavehorizontale de trai- tement de matières textiles Elle permet notamment d'effectuer des opé- rations de blanchiment ou teinture des tissus ou tricots en rouleaux ou du fil en bobines Dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, il a été pris un porte-matières ensouple destiné à recevoir du tissu en rouleaux Toutefois, la transformation du porte-matières pour rece- voir les bobines de fil est à la portée de l'Homme de l'Art et a déjà fait l'objet de nombreuses réalisations pour ce type de cuve autoclave horizontale. La cuve autoclave de traitement 1 telle qu'illustrée à la figure 1 comprend un couvercle 2 amovible qui ferme hermétiquement la cuve 1. La matière 3 à traiter qui, ici, se présente sous la forme d'un rouleau de tissu et disposée sur un porte-matières comprenant no- 4 - tamment une ensouple 4 supportée par'un berceau non représenté Il faut noter, à ce sujet, qu'il est impérieux de fixer solidement les diffé- rentes pièces présentes dans la cuve afin que lors de la mise en circu- lation du fluide de traitement, aucune pièce ne se déplace. L'ensouple 4 présente une périphérie munie de multitude de perforations ou d'un grillage, son extrémité étant bouchée afin qu'en injectant du fluide de traitement à l'intérieur de l'ensouple, ce fluide s'échappe par les orifices périphériques et pénètre dans le rouleau 3 de tissu. Cette circulation du fluide de traitement est réalisée par une pompe de circulation 5 carénée par un manchon de raccord 6 dans lequel l'ensouple 4 vient se glisser afin que son volume intérieur puisse être alimentédirectement-en fluide de traitement par la pompe de circulation Cette pompe de circulation 5 aspire du fluide de traitement présent dans la cuve 1 par l'autre extrémité du manchon 6. De la sorte, une circulation du fluide de traitement est réa- lisée conformément aux flèche% 7 de la figure 1. Le fluide de traitement présent dans la cuve forme un bain 8 dont le niveau supérieur 9 recouvre la matière textile 3 à traiter. En outre, la cuve-autoclave de traitement 1 comprend des cana- lisations de remplissage, chauffage, et vidange de la cuve non représen- tée ainsi que des soupapes de sécurité. La cuve de la présente invention présente également une paroi interne 10 dont la hauteur inférieure à celle de la cuve qui délimite deux compartiments dans la cuve autoclave 1, le premier compartiment de traitement 11 renferme la matière textile 3 à traiter et est rempli de fluide 8 de traitement qui forme le bain L'autre compartiment 12 fait office de vase d'expansion, en étant initialement non rempli de fluide de traitement ou du moins très faiblement, et qui reçoit le li- quide excédentaire 13 passant par-dessus la paroi 10 et issu du premier compartiment 11 de traitement. De par cette conception, la cuve d'injection traditionnelle des installations de traitement à cuve autoclave horizontale a été inté- grée Les débordements de liquide dans le compartiment de traitement 11, qui sont occasionnés par une augmentation du volume du fluide par dila- tation ou en raison des turbulences de circulation, sont recueillis dans le compartiment d'expansion 12. Par ailleurs, une pompe d'injection 14 qui peut être annexée -5- ou de préférence intégrée à la cuve 1 prélève par l'intermédiaire d'une canalisation d'injection 15 le fluide 16 présent dans le fond du com- partiment d'expansion 12 et le réinjecte dans le compartiment de trai- tement 11 - De la sorte, outre la circulation générale du fluide dans le compartiment de traitement 11, il est créé une circulation auxiliaire du fluide via le compartiment d'expansion 12 Puisque les deux compartiments 11 et 12 sont placés dans la même enceinte 1 et communiquent, ils sont placés à la même pression statique et donc l'injection du fluide d'un compartiment dans l'autre ne pose aucun problème de recompression inter- médiaire. Par ailleurs, en raison de la proximité immédiate des deux compartiments qui sont placés dans la même cuve, la température du fluide présent dans le compartiment d'expansion 12 est identique à celle dans le compartiment de traitement 11, de même, en ce qui concerne les carac- téristiques d'épuisemept de bain et donc l'homogénéité du traitement est parfaite Uniclapet anti-retcyur 1 I sera placé dans-la canalisation d'in- jection 15 afin d'éviter un remplissage du compartiment d'expansion 12 via cette canalisation 15 lorsque la pompe d'injection 14 n'est pas ac- tionnée. La figure 2 illustre le mode préférentiel de réalisation qui a été adopté dans la conception combinée de la pompe d'injection 14 et de circulation 5. La pompe de circulation 5 comprend une hélice 18 montée sur un arbre 19 entraîné en rotation par un moteurextérieur-non illustré. L'arbre 19 traverse la cuve 1 via un presse-étoupe 20 assurant une par- faite étanchéité L'hélice 18 est carénée dans un manchon 21, générale- ment cônique dans lequel s'emboîte l'ensouple 4 du porte-matières Le manchon 21 est supporté par des nervures 22 qui canalisent et stabilisent le flux de fluide de traitement en circulation dans la cuve 1. Le raccordement de l'ensouple 4 dans le manchon 21 fait que le fluide en sortie de pompe de circulation 5 est canalisé dans la partie interne de l'ensouple 4 munie d'orifices périphériques par lesquels le fluide ressort en traversant la matière textile 3 à traiter. Par ailleurs, un profil déviateur central 23, en forme de tronc de cône à génératrice arrondie est disposé autour de l'arbre 19 d'entraînement La forme extérieure de ce profil déviateur 23 favorise la circulation du fluide et en particulier l'introduction de ce fluide 6- dans la pompe de circulation 5 Le profil 23 déviateur central qui s'appuie sur la cuve 1 sera, de préférence, creux et sera ouvert à l'une de ses extrémités 24 dirigée vers la pompe de circulation 5 Une hélice sera montée sur l'arbre 19 de telle sorte qu'elle soit enveloppée par le profil déviateur 23 Les pales de l'hélice d'injection 25 sont orientées de telle sorte qu'elle a tendance à refouler le fluide 26 pré- sent dans le profil 23 à-l'extérieur de celui-ci et plus particulière- ment en direction de la pompe de circulation 5 - La canalisation 15 d'injection dont une extrémité trempe dans le fond du compartiment 12 d'expansion, a son autre extrémité 27 débou- chant à l'intérieur du profil déviateur 23 Ainsi, l'hélice d'injection 24 provoquera un phénomène d'aspiration dans le profil 23 qui aura pour effet d'injecter du fluide, prélevé dans le compartiment d'expansion 12, dans le compartiment principal de traitement 11 - Selon-le mode préférentiel de réalisation décrit ici, les pom- pes de circulation et d'injection sont combinées et ne nécessitent qu'un seul moteur d 'entrainement " Le chargement ou le déchargement de la cuve autoclave de trai- tement est illustré aux figures 3 et 4 Le couvercle amovible 2 est muni de moyens de translation tels -que des roues 28 En outre, le couvercle 2 est équipé de deux poutres 29 et 30 latérales qui peuvent se translater longitudinalement dans des rails 31 et 32 fixés dans la cuve 1 La trans- lation est assurée, par exemple, grâce à la présence de roulettes 33 à l'extrémité des poutres 29 et 30 Les poutres 29 et 30 servent en outre de supports à deux berceaux transversaux 34 qui, eux-mêmes, servent l'appui à l'ensouple 4. Des moyens de verrouillage seront adoptés pour que, lors de la refermeture de la cuve, le porte-matièreset la matière soient ferme- ment immobilisés à l'intérieur. La canalisation d'injection 15 sera réalisée en deux parties avec un raccord intermédiaire 35 qui permettra d'assurer la jonction entre les deux éléments lors de la fermeture de la'cuve. Le mode préférentiel de réalisation qui a été adopté ici n'a été donné qu'à titre d'exemple et d'autres mises en oeuvre, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. Une amélioration peut être apportée à la cuve autoclave décrite précédemment en dotant celle-ci de moyens pour ajuster le niveau supé- 253609 '5 -7- rieur du bain dans le compartiment de traitement En effet, dans ce dernier cas, il est possible d'optimiser le ratio volume de bain sur volume de matière à traiter, en ajustant la hauteur de la paroi 10 de façon à ce que le niveau supérieur du bain vienne juste couvrir la matière à traiter Dans ce cas, la teinture est uniforme et la quanti- té de colorant utilisé est réduite au strict nécessaire. Dans la pratique, cela se traduit, par exemple, par un ajus- tement en hauteur de la paroi 10 qui peut être réalisé en utilisant une paroi fixe et une paroi coulissante par rapport à la première et qui servira au réglage. Il faut d'ailleurs noter que le réglage du niveau du bain peut également être réalisé par l'intermédiaire d'une échancrure pra- tiquée dansla paroi *dont on règle la profondeur au moyen d'une pièce autoclave. Avec ces dispositifs, le remplissage de la cuve et en par- ticulier du compartiment de traitement sera réalisé de telle sorte que le niveau affleure la paroi 10 sans qu'il y ait remplissage du compartiment vase d'expansion. 253609 '5 -8- REVENDICATIONS 1 Cuve autoclave horizontale de traitement de matières tex- tiles, notamment pour effectuer les opérations de blanchiment ou tein- ture des tissus ou tricots en rouleaux ou du fil en bobines qui com- prend un couvercle ( 2) amovible, un porte-manteaux ( 4) présentant un ou plusieurs conduits intérieurs de circulation du fluide de traitement, une pompe de circulation ( 5 j du fluide de traitement dan sla cuve ( 1), des canalisations de remplissage et de vidange de la cuve, caractérisée par le fait qu'elle présente une paroi interne ( 10) dont la hauteur est inférieure à celle de la cuve ( 1) qui délimite deux compartiments ( 11 et 12) dans la cuve ( 1), l'un ( 11) renfermant la matière textile ( 3) à traiter qui est rempli du fluide de traitement formant le bain ( 8), l'autre ( 12) faisant-office de vase d'expansion, en étant faiblement rempli de liquide de traitement ( 16) mais qui reçoit le liquide excé- dentaire ( 13) passant par-dessus la paroi ( 10) et issu du premier com- partiment de traitement ( 11). 2 Cuve autoclave'h &rizdntale selon la revendication 1, carac- térisée par le fait qu'elle présente des moyens pour ajuster le niveau supérieur ( 9) du bain dans le compartiment ( 11) de traitement. 3 Cuve autoclave horizontale selon la revendication 2, carac- térisée par le fait que les moyens se présentent sous la forme d'une possibilité de réglage en hauteur du rebord supérieur de la paroi ( 10). 4 Cuve autoclave horizontale selon la revendication 1, carac- térisée par le fait qu'une pompe d'injection ( 14) prélève le fluide ( 16) tombé dans le compartiment d'expansion ( 12) et le réinjecte dans le compartiment ( 11) de traitement. Cuve autoclave horizontale selon la revendication 4, carac- térisée par le fait que la pompe d'injection ( 14) est couplée à la pom- pe de circulation ( 5) du fluide dans le compartiment de traitement ( 11). 6 Cuve autoclave horizontale selon la revendication 5, dans laquelle la pompe de circulation ( 5) comprend une hélice ( 18) montée sur un arbre ( 19) entraîné par un moteur extérieur, ladite hélice ( 19) est carénée dans un manchon ( 21) supporté par des nervures ( 22), dans lequel s'emboîte le porte-matières ( 4), un profil déviateur central ( 23) est disposé autour de l'arbre d'entraînement ( 19) et oriente le flux de fluide en circulation vers les pales de l'hélice ( 18) de la pompe de cir- culation ( 5), caractérisée par le fait que le profil déviateur central ( 23) est creux et qu'il enveloppe une hélice ( 25) d'injection montée sur 9 - le dit arbre d'entraînement ( 19) faisant office de pompe d'injection, un conduit d'injection ( 15) reliant le volume intérieur du profil dévia- teur central ( 23) et le fond du compartiment d'expansion ( 12). 7 Cuve autoclave horizontale selon la revendication 1, carac- térisée par le fait que le couvercle ( 2) amovible est muni de moyens de translation tels que des roues ( 28) et qu'il comporte deux poutres laté- -rales ( 29 et 30) pouvant se translater longitudinalement sur des rails ( 31) et ( 321 fixés dans la cuve ( 1), qui sert de support au porte- matières ( 4),