Brevet FR2592405A1 — publié le 19870703

APPAREIL POUR LE TRAITEMENT DE MATERIAUX TEXTILES. La présente invention concerne un appareil pour le traitement, par exemple la teinture et le blanchiment, de matériaux textiles enroulés sur une ensouple cylindrique per- forée et elle a trait,plus particulièrement,à un mécanisme d'entraînement perfectionné pour faire tourner l'ensouple. On connaît une grande diversité d'appareils utilisés pour obliger un liquide de traitement, tel qu'un liquide de teinture et de blanchiment, à pénétrer et à traverser des matériaux textiles, tels que des fils, des rubans et des tissus,qui sont enroulés sur un cylindre rotatif perforé appelé communément "ensouple". Dans un exemple décrit dans la Demande de Modèle d'utilité Japonais N 43-18782, l'arbre de l'ensouple est relié à un arbre d'entraînement disposé à l'extérieur de la cuve de traitement de l'appareil pour faire tourner l'ensouple. Dans un autre exemple décrit dans la - Demande de brevet Japonais N 44-3252, un pignon monté sur le bati de support de l'ensouple engrène avec un autre pignon monté sur un arbre d'entraînement s'étendant jusque dans la cuve de traitement depuis l'extérieur pour faire tourner le bâti de support d'ensouple. On a éprouvé des difficultés dans le cas de ces appareils de traitement antérieurs en ce sens que, du fait que l'arbre d'entraînement doit s'étendre jus- que dans la cuve de traitement depuis l'extérieur de cette cuve qui doit être maintenue intérieurement dans un état de très haute pression, il est nécessaire d'assurer l'étanchéité autour de l'arbre d'entraînement afin de maintenir l'intérieur de la cuve sous haute pression pendant le traitement.Un moyen d'entratnement tel qu'un moteurouunréducteur de vitesse est également nécessaire. De plus, il faut prendre des mesu- res de sécurité vis à vis de la contrainte qui s'exerce sur l'arbre d'entraînement par suite de toute rotation anormale, ce qui augmente le cot de l'installation et de l'entretien. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet de fournir un appareil de traitement de matériaux textiles dans lequel on fait tourner l'ensouple cylindrique perforée en utilisant la pression de refoulement de liquide d'une pompe de circulation en étant ainsi dispensé non seulement de prendre des mesures d'étanchéité spéciales vis à vis de la pression élevée mais d'utiliser un mécanisme d'entraînement à l'exté- rieur de la cuve de traitement de l'appareil. Un appareil conforme à la présente invention pour traiter des matériaux textiles comporte un rotor, ou roue à aubesqui est disposé dans un passage d'écoulement communi- quant avec une pompe de circulation et avec l'intérieur d'une ensouple cylindrique perforée et qui est accouplé à l'arbre de l'ensouple. De nombreux autres avantages, caractéristiques et% objets supplémentaires de la présente invention apparaîtront aux techniciens en la matière à la lecture de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés qui repré- sentent, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention et sur lesquels: - la Figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un appareil de traitement selon la présente invention; - la Figure 2 est une vue en coupe par II-II de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en coupe par III-III de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue en coupe par IV-IV de la Figure 1. La Figure i montre un appareil pour traiter, par exemple pour teindre ou blanchir, des matériaux textiles 67. L'appareil comprend, d'une façon générale, une cuve cylindri- aue 1 ayant une section droite circulaire d'une façon généra- le (Fig. 2 et 3) et s'étendant le long d'un axe horizontal d'une façon générale. La cuve 1 est recouverte hermétique- ment, à l'une de ses extrémités, ou extrémité avant, par une plaque formant couvercle avant 2 que l'on peut ouvrir et à son autre extrémité, ou extrémité arrière, par une plaque- couvercle arrière annulaire 3 et par une plaque-couvercle annulaire tronconique 4 (définissant un passage 33 d'écoule- ment de liquide comme on le décrira ci-après). Une ensouple cylindrique perforée 5, ayant une section droite sensiblement circulaire, est supportée dans la cuve 1 coaxialement à cette dernière. L'ensouple 5 est adaptée pour supporter les matériaux 67 à traiter, ces maté- riaux 67 étant enroulés sur la périphérie de l'ensouple 5. L'ensouple 5 comporte une multiplicité de trous 66 formés dans la périphérie de cette ensouple et répartis de façon uni- forme tout autour de celle-ci, en permettant au liquide de traitement de pénétrer dans les matériaux 67 enroulés sur l'ensouple et de traverser ces matériaux. Comme on peut le voir sur la Figure 2, l'ensouple 5 est supportée à chaque extrémité par un chariot coulissant qui comporte, sur son côté de dessous, une paire de roues 11, 12 pouvant rouler sur et le long d'une paire de rails parallèles 6,7 fixés à la cuve 1 et s'étendant dans le sens longitudinal de cette dernière. Le chariot 10 comporte aussi une paire de galets 8,9 montés de façon tournante sur une paire de bras 10a, 10b, dirigés vers le haut, au moyen d'une paire d'axes de sup- port 13,14 respectivement. L'ensouple 5 repose sur les deux paires de galets 8,9; 8,9 de sorte qu'elle peut tourner autour d'un arbre 48 s'étendant dans le sens axial de l'ensouple. Quand l'ensouple 5 est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans la direction de la flèche A, par un mécanisme d'entraînement (décrit ci-après), des galets 8,9 roulent sur la périphérie de l'ensouple 5, chaque galet 8, 9 étant, pendant ce temps, entraîné en rota- tion en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son axe de support 13,14. Comme on peut le voir sur la Figure 1, sur la sur- face intérieure de la plaque 3 formant couvercle arrière, est monté un élément de retenue annulaire 15 dans lequel est logé de façon tournante une bague 16 par l'intermédiaire d'un élé- ment de glissement 17 en résine fluorocarbonée. La bague 16 est logée partiellement dans un évidement périphérique annu- laire 18 formé à l'extrémité arrière de l'ensouple 5. D'autre part, un écrou 19 est monté sur la plaque- couvercle avant 2 coaxialement à l'ensouple 5. Une vis de poussée 20 est vissée dans l'écrou 19 en vue d'un déplacement axial. Un disque de poussée 21 est monté de façon tournante sur une des extrémités (adjacente à l'ensouple 5) de la vis de poussée 20 par l'intermédiaire d'un palier 22 de manière à ne pas se déplacer dans le sens axial de la vis 20. Le disque de poussée 21 comporte un bord périphérique 23 qui peut venir en prise avec une saillie périphérique annulaire 24 formée à l'extrémité avant de l'ensouple 5. Un volant de manoeuvre 29 est monté sur l'autre extrémité (éloigné de 1 'ensouple 5) de la vis de poussée 20 pour faire tourner cette dernière. Quand on fait tourner la vis de poussée 20 dans un sens à l'ai- de du volant 29, la vis de poussée 20 se déplace vers l'en- souple 5 de manière à faire venir le bord périphérique 23 du disque de poussée 21 en contact avec la saillie périphérique annulaire 24, en poussant ainsi l'extrémité arrière de l'en- souple 5 contre la bague 16. Le bord périphérique 26 de la plaque-couvercle avant 2 est fixé, de façon étanche aux fluides au bord périphérique avant 27 de la cuve 1 au moyen d'un collier d'attache annulaire 28. La référence 30 désigne une bague d'étanchéité qui est montée à l'intérieur de l'écrou 30 coaxialement à ce dernier, pour assurer une étanchéité vis à vis des fluides entre l'écrou et la vis de poussée 20. La référence 31 désigne un chapeau d'étanchéité recouvrant l'extrémité extérieure ou extrémité avant de l'écrou 19 pour contribuer à l'étanchéité vis à vis des fluides. Le passage 33 d'écoulement qui est défini par la plaque tronconique annulaire 4 communique,à une de ses extré- mités, avec l'intérieur de l'ensouple 5 par l'intermédiaire d'une ouverture centrale 32 de la plaque-couvercle arrière.an- nulaire 3 et, à son autre extrémité, avec un passage 37 d'écou- lement de liquide, situé à la sortie d'une pompe 38,par l'in- termédiaire d'un passage 36 d'écoulement de liquide,défini par un carter 34, et d'un passage 37 d'écoulement défini,par un conduit 35. Un passage 40 d'écoulement de liquide se trouvant au côté d'entrée de la pompe 38 communique avec une paire de passages 44, 45 d'écoulement de liquide par l'intermédiaire d'un élément de chauffage 41 et d'un tuyau de raccordement 42. Par l'intermédiaire des passages 44, 45 d'écoulement, le liqui- de traitement revient de la partie inférieure 43de la cuve 1 à la pompe 38. Comme représenté sur les Figures 1 et 3, une tructure de suDpport 46, qui a la forme d'un volant de direction, est montée dans l'ouverture centrale 32 de la plaque-couvercle arrière annulaire 3 et s'étend transversale- ment en travers du passage 33 d'écoulement. La structure de support 46 comporte un moyeu dans lequel l'arbre 48 est suppor- té de façon tournante par l'intermédiaire d'un palier 47 en alignement avec l'axe de l'ensouple 5 maintenueen position par la vis de poussée 20. Comme on peut le voir sur la Figure 1, l'arbre 48 s'étend jusque dans le carter 34 et est supporté à son extré- mité arrière 49 par une autre structure de support 50 par l'in- termédiaire d'un palier 51. La structure de support 50 a une forme similaire à celle de la structure de support 46 men- tionnée en premier. De façon plus importante, un rotor ou roue 52 (Fig. 1 et 4) à aubes est monté de façon fixe sur l'arbre 48 et est disposé dans le passage d'écoulement 36 défini par le carter 34 à des fins que l'on va décrire ci-après. Le carter 34 a une structure double en ce sens qu'il comporte une enveloppe intérieure 53 entourant la roue 52 à aubes demanière à définir un passage de contournement 54 autour du passage d'écoulement 36. Le passage de contourne- ment 54 débouche dans le passage d'écoulement 33 mais ne débouche pas dans le passage d'écoulement 37. Le passage de contournement 54 débouche aussi dans un passage de dérivation 56 (Fig. 1) au lieu du passage d'écoulement 37, le passage de dérivation 54 étant défini par un conduit de dérivation 56 raccordé au conduit 35. Dans le conduit de dérivation 56 est montée une vanne 57 pour le réglage du débit du liquide traversant le conduit de dériva- tion 56 à des fins que l'on va décrire ci-après. La partie d'extrémité avant de l'arbre 48 s'étend jusque dans l'ensouple 5.L'arbre d'entraînement 59 est monté, de façon fixe sur l'extrémité avant distale 58 de l'arbre 48 et s'étend radialement vers l'extérieur et se termine au voisinage immédiat de la surface intérieure de l'ensouple 5. L'ensouple 5 comporte une saillie 60 montée sur la surface intérieure de cette ensouple 5 et s'étendant radialement vers l'intérieur depuis cette surface pour venir en contact avec l'extrémité libre du bras d'entraînement 59. Sur la Fig. 1, la référence 61 désigne un disposi- tif de sécurité comprenant une soupape de sécurité 62, un manomètre 63 et un désaérateur 64. La référence 65 désigne une poulie qui est montée sur l'arbre de la pompe 38 et qui est entraînée par un moteur,non représenté, par l'intermédiaire d'une courroie sans fin, non représentée. Pour faire fonctionner l'appareil, après avoir mis en place dans la cuve 1,comme mentionné ci-dessus, l'ensouple autour de laquelle on a disposé une quantité prédéterminée de matériaux textiles 67, on remplit l'appareil avec le liquide de traitement. Lorsque le liquide est entraîné en circulation dans l'appareil par la pompe 38 sous une pression d'air prédéterminée, le liquide en provenance du passage d'écoule- ment 39,situé à la sortie de la pompe 38,pénètre dans le pas- sage d'écoulement 36 par l'intermédiaire du passage d'écoule- ment 37, le passage d'écoulement 36 étant entouré par l'enve- loppe intérieure 53. Dans l'enveloppe intérieure 53, la pression d'écou- lement de ce liquide fait tourner la roue 52 à aubes demanière que l'arbre d'entraînement 59 soit déplacé angulairement dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans la direction de la flèche A de la Fig. 2. L'ensouple 5 est ainsi entrainéeen rotation dans le même sens que celui dans lequel la saillie 60 est poussée par le bras d'entraînement 59. Après avoir entraîné en rotation la roue 52 à aubes,le liquide en provenance du passage d'écoulement 33 pénètre à l'intérieur de l'ensouple 5 dans la direction de la flèche B puis traverse les trous périphériques et s'écoule dans les matériaux textiles 66 dans la direction de la flèche C. Enfin, le liquide qui a pénétré dans les matériaux textiles liquides 67 revient au côté d'entrée de la pompe 38 par l'intermédiaire des passages 44,45, du conduit de raccorde- ment 42 et de l'échangeur de chaleur 41. On peut régler la vitesse de rotation de l'arbre 48 en règlant le débit du liquide s'écoulant du conduit de dérivation 56 jusqu'au passage de contournement 54 au moyen de la vanne 57. Le mécanisme servant à transmettre la rotation de l'arbre 48 à l'ensouple 5 peut être d'un autre type. La pompe 38 peut être entraînée en rotation dans des sens opposés; pendant que la pompe 38 tourne dans un sens, le liquide s'écoule comme décrit ci-dessus. Quand la pompe 38 tourne en sens inverse, le liquide s'écoule alors en sens inverse de sorte que la roue 52 à aubestourne également en sens inverse. On peut détecter la vitesse de rotation de l'en- souple 5 en comptant le nombre de tours de l'arbre 48 d'une manière connue. Dans un exemple, comme représenté sur la Fig. 1, un aimant permanent 68 est monté sur le disque de poussée 21, et un détecteur magnétique 69 est monté sur la surface extérieure de la plaque-couvercle avant 2. Avec cet agencement, il n'est pas nécessaire de former une ouverture dans la cuve 1 pour effectuer la détection, ce qui garantit un degré adéquat d'étanchéité vis à vis des fluides. Dans la présente invention, du fait que l'arbre de l'ensouple est entrainé par la roue à aubesqui peut être entraînée en rotation par la pression du courant de liquide envoyé par la pompe, le mécanisme de transmission de rotation peut être monté dans un espace étanche aux fluides à l'in- térieur de la cuve. En outre, il est possible de règler la vitesse de rotation de la roue à aubesà l'aide d'un moyen de contour- nement simple. Il est bien entendu que des variantes ou modifi- cations peuvent être apportées à la description qui précède sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Appareil pour traiter des matériaux textiles (67) avec un liquide de traitement, caractérisé par le fait qu'il comprend: (a) une cuve cylindrique (1) s'étendant horizontale- ment et destinée à contenir le liquide de traitement; (b) une ensouple cylindrique perforée (5) supportée de façon tournante à l'intérieur de la cuve (1) concentrique- ment à celle-ci, pour supporter les matériaux textiles (67) à traiter disposés sur et autour de cette ensouple; (c) une pompe (38) pour faire circuler le liquide de traitement à l'intérieur de la cuve (1) à travers l'ensouple (5); (d) un passage d'écoulement (371, (36), (33), (39), communiquant avec la pompe (38)et avec l'intérieur de l'ensouple (5); et (e) une roue (52) à aubes disposée dans le passage d'écoulement et raccordée à un arbre (48) de l'ensouple (5) pour être entraînée en rotation par la pression d'écoulement du liquide. 2. Appareil selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que l'arbre (48) s'étend dans le sens axial de l'ensouple (5) et comporte une extrémité avant disposée dans l'ensouple (5) et une extrémité arrière disposée dans le pas- sage d'écoulement, la roue à aubes(52) étant montée de façon fixe sur l'extrémité arrière de l'arbre (48), ledit arbre (48) comportant un bras d'entraînement (59) s'étendant radialement vers l'extérieur depuis l'extrémité avant en vue d'un pivote- ment en réponse à la rotation de l'arbre (48), l'ensouple (5) comportant une saillie (60) qui s'étend vers l'intérieur depuis la surface intérieure de l'ensouple (5) pour venir en contact avec l'arbre d'entraînement (60). 3. Appareil selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que le passage d'écoulement est défini partiel- lement par un carter (34) à l'intérieur duquel est disposée la roue (52) et qui s'étend entre la pompe (38) et le carter (34). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter (34) a une double structure comportant un carter intérieur (53) entourant la roue à aubes (52) de manière à définir un passage de contournement (54) entre le carter (34) et l'enveloppe intérieure (53), le passage de - contournement (54) communiquant avec l'intérieur de l'ensouple (5) et avec la pompe (38) par l'intermédiaire d'un conduit de dérivation (56) raccordé au conduit (35), dudit passage (37). 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une vanne (57) montée dans le conduit de dérivation (56) pour régler la pression d'écou- lement du liquide dans l'enveloppe intérieure de manière a commander la vitesse de rotation de la roue (52) à aubes.