Brevet FR2613734A1 — publié le 19881014

L'invention a pour objet une machine pour le traitement au mouillé de matières textiles et, notamment, pour le lavage, la teinture, le blanchiment ou analogue de matières comme des bobines de fils, c'est-à-dire, des pro- duits sortant de machines de filature, ou de matières non filées, comme de la bourre, ou des matières textiles en cours de filature comme des rubans de peignés, des tops ou analogues, ou encore des produits en partie façonnés par tissage ou tricotage. On connaît déjà des machines de lavage, teinture ou blanchiment de matières textiles dans lesquelles les traitements sont réalisés par circulation d'un fluide de traitement à travers lesdites matières disposées sur des porte-matières, par exemple des dispcoitifs à baïonnettes ou clarinettes pour le traitement de bobines de fils. De telles machines sont soit à disposition horizontale, c'est- à-dire à enceinte ou cuve de traitement d'axe horizontal, soit à disposition verticale. Dans ce dernier cas, elles sont généralement érigées sur des fosses de plus os moins grande profondeur, couvertes par une passerelle ou un plan- cher à partir duquel sont actionnés des ponts-rouiants, portiques ou analogues de manipulation des porte-matières pour leur introduction et/ou leur extraction dans et hors de la machine. L'encombrement est important et, étant dcnné que les travaux de génie civil et d'aménagement d'une installa- tion comprenant de telles machines, de même que les frais d'exploitation et d'entretien augmentent de façon impor- tante avec la profondeur des fosses et/ou la hauteur sous plafond lorsque les machines sont de plain-pied, il est avantageux de réduire autant que faire se peut l'encom- brement des machines, de sorte que des installations peuvent être construites ou des installations dé&à exis- tantes étendues, à moindres frais. C'est, par conséquent, un but de l'invention de fournir une machine de traitement au mouillé de matières textiles qui soit d'un encombrement nettement plus faible que celui des machines connues. C'est, aussi, un but de l'invention de fournir une telle machine qui, en outre, soit plus facile à construire que les machines connues, notamment pour les mna- chines de ce type destinées à fonctionner sous pression, c'est-à-dire en autoclaves. C'est, encore, un but de l'invention de fournir une telle machine adaptée à tous les types de traitement actuellement mis en oeuvre dans le domaine de l'ennoblis- sement des matières textiles, y compris les traitements à haute température et sous pression et qui, de plus, per- mette d'effectuer ces traitements dans de courts ou très courts rapports de bains, de l'ordre de 1:3, comme actuel- lement souhaité pour des raisons d'économie d'énergie, d'eau, de colorants, de produits chimiques, de même que de maintien à une faible valeur des effluents dont certains peuvent être polluants. Une machine pour le traitement au mouillé de ma- tières textiles comportant une enceinte à axe vertical fer- mée à sa partie supérieure par une porte d'introduction et d'extraction dans ladite enceinte d'au moins un porte-ma- tières, avec un appareillage extérieur à l'enceinte de mise en mouvement d'un fluide de traitement dont la pompe ou turbine est reliée à des canalisations d'entrée et de sor- tie du fluide dans l'enceinte, avec interposition sur l'une d'entre elles, le cas échéant, d'un échangeur de chaleur, est caractérisée en ce que ladite enceinte est à section droite très proche de celle du ou des portematières qu'elle est destinée à recevoir, en ce que son fond est sensiblement plat et en ce que lesdites canalisations dé- bouchent dans ledit fond et/ou dans la paroi latérale de l'enceinte au voisinage dudit fond pour former deux trajets de circulation du fluide de traitement, dont l'un est éta- bli par raccord d'une desdites canalisations à un caisson de distribution de fluide d'un porte-matières et dont l'autre est établi à l'extérieur desdites matières textiles en traitement, entre celles-ci et l'enceinte. Dans une forme de réalisation préférée, l'en- ceinte est de forme générale parallélépipédique, à section droite quadrangulaire d'aire peu différente de celle des porte-matières chargés. En variante, l'enceinte est de forme générale cylindrique à section droite circulaire, elle aussi d'aire peu différente de celle des porte-matières chargés. Dans encore une autre forme de réalisation, la cuve ou enceinte est cylindrique à section droite circu- laire mais enferme des réducteurs de bains dont la section droite est conformée suivant des segments circulaires, de sorte qu'ils limitent un volume utile parallélépipédique de section droite également peu différente de celle des portes-matières chargés. Dans un mode d'exécution, les deux canalisations sont reliées à l'enceinte de traitement par des ouvertures ménagées dans sa paroi latérale, l'une des canalisations se prolongeant dans l'enceinte pour aboutir à un organe de raccord au caisson de distribution du porte- matières prévu sensiblement suivant l'axe de ladite enceinte. Dans un tel mode d'exécution, la cuve ou enceinte de traitement repose avantageusement sur le sol par un socle maintenu à courte distance du fond plat par des entretoises. Dans un autre mode d'exécution, lesdites cana- lisations traversent le fond plat de l'enceinte, laquelle est alors munie de pieds porteurs, et lesdites cana- lisations débouchent dans l'enceinte l'une sensiblement suivant l'axe de cette dernière et l'autre de préférence au voisinage du bord dudit fond. Dans ce mode d'exécution, une première variante de réalisation prévoit de disposer l'échangeur de chaleur immédiatement adjacent au débouché d'une canalisation dans l'enceinte mais sous le fond plat et ainsi à l'extérieur de cette dernière, tandis que. dans une autre variante. l'échangeur de chaleur également adjacent au débouché de la canalisation de l'enceinte est cependant logé à l'intérieur de celle-ci. Dans encore un autre mode d'exécution. l'une des canalisations traverse le fond de l'enceinte et l'autre la paroi latérale de cette dernière, l'échangeur de chaleur étant disposé non pas au voisinage immédiat du débouché d'une des canalisations dans l'axe de symétrie de l'en- ceinte mais à distance dudit débouché, avantageusement dans l'espace compris sous le fond plat de l'enceinte entre les pieds supportant celle-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cuve ou enceinte de traitement est munie de raidisseurs, transversaux ou longitudinaux. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une première forme de réalisation d'une ma- chine de traitement selon l'invention; - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais dans la condition de la machine chargée; - la figure 3 est une vue schématique de dessus; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 pour la machine chargée; - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais pour une autre réalisation; - la figure 6 est une vue de dessus correspon- dante; - les figures 7 et 8 sont des vues analogues à celles des figures 5 et 6 pour encore une autre forme de réalisation; - la figure 9 est une vue analogue à celles des figures 1 et 5 mais pour encore une autre forme de réalisa- tion; - la figure 10 est une vue de dessus correspon- dante; - les figures 11 et 12 sont des vues analogues à celles des figures 9 et 10 mais pour la machine chargée; - la figure 13 est une vue en coupe longitudinale d'encore une autre forme de réalisation; - la figure 14 est une vue de dessus correspon- dante; - les figures 15 et 16 sont des vues analogues à celles des figures 13 et 14 mais pour encore une autre forme de réalisation; - les figures 17 et 18 sont des vues analogues à celles des figures 1 et 2 pour un autre mode d'exécution; - les figures 19 et 20 sont des vues analogues celles des figures 17 et 18 mais pour la machine chargée; - les figures 21 et 22 sont des vues analogues celles des figures 17 et 18 mais pour une autre forme de réalisation; - les figures 23 et 24 sont des vues analogues à celles des figures 21 et 22 mais pour encore un autre mode d'exécution. On se réfère d'abord aux figures 1 à 4 relatives à une première forme de réalisation d'une machine de traitement au mouillé de matières textiles conforme l'invention constituée par une cuve ou enceinte 10 à axe vertical A munie à sa partie supérieure d'une porte 11 mon- tée pivotante autour d'un axe horizontal 12 et dont le fond 13 opposé au couvercle est plan. A l'extérieur de l'enceinte 10, un appareillage est prévu pour la mise en circulation dans la machine et suivant un circuit à boucle fermée d'un fluide de traite- ment, par exemple un bain de teinture. L'appareillage 15 comprend une pompe ou turbine 16 entraînée par un moteur 17 et deux canalisations 18 et 19, un échangeur de chaleur 20 étant interposé sur cette dernière laquelle se prolonge, à l'intérieur de l'enceinte 10 et sur le fond 13, par un conduit 21 dont l'extrémité distante de l'échangeur est conformée suivant un coude 22 qui définit à son extrémité libre un embout de raccord 23, -représenté ici comme ayant un contour carré mais qui peut être circulaire-, de même axe que celui de l'enceinte 10. Dans la réalisation décrite et représentée cette dernière est à section droite carrée pour ainsi définir un volume interne parallélépipédique re- posant sur le sol S par un socle 14 à entretoises 14. la cuve étant munie sur une partie ou la totalité de sa hauteur de cadres de raidissement 25. La canalisation 18, quant a elle, se raccorde à l'enceinte 10 par une ouverture 26 ménagée dans une des faces planes latérales de ladite enceinte au voisinage du fond 13. Comme visible sur la figure 2, l'embout 23 est prévu pour coopérer avec un embout de raccord conjugué 30 prévu sur la face inférieure d'un caisson 31 de répartition de fluide de traitement d'un porte-matières PM. Ce dernier est choisi en fonction des matières textiles à traiter, par exemple des bobines B de fils disposées suivant des piles verticales régulièrement réparties en rangées et colonnes sur toute la surface du caisson 31, figure 4, le porte-ma- tières PM étant en outre dimensionné de manière telle que la section droite carrée de son caisson 31 soit très voisi- ne de celle de l'enceinte, de sorte que dans la condition chargée de la machine, celle-ci est presque totalement rem- plie par le porte-matières et les produits déposés sur ce dernier. Pour son introduction et/ou son extraction dans la machine lorsque la porte 11 est dans la condition mon- trée en trait mixte différents moyens peuvent être mis en oeuvre, par exemple, une colonne centrale 32 à oeil de le- vage 33 solidaire du caisson 31 dont la face opposée à celle présentant l'embout de raccord 30 est percée de pas- sages 34 ou, en variante, est munie de clarinettes, -de baïonnettes ou de cannes creuses de réception des bobines B maintenues sur le porte-matières de manière en soi connue. Le fonctionnement de la machine résulte immé- diatement de ce qui précède. Après mise en place à l'aide d'un pont roulant ou analogue du porte-matières PM dans la cuve 10, la fermeture de la porte 11 fait coopérer à étan- chéité les embouts de raccord 23 et 30 de sorte que le fluide de traitement, par exemple, un bain de teinture mis en mouvement à l'aide de la pompe ou turbine 16 dans la canalisation 19, pénètre dans le caisson de répartition de bain 31, est distribué par les passages 34 dans les ma- tières textiles comme des bobines E à traiter, -dans un tel cas de l'intérieur vers l'extérieur desdites bobines-, et après avoir traversé celles-ci aussi bien latéralement qu'en partie haute des piles, fait retour vers le fond 13 de la cuve ou enceinte 10 d'o ledit fluide est repris à travers la canalisation 18 vers la pompe ou turbine 16 pour repartir, dans la canalisation 19, à travers l'échangeur de chaleur 20 et de nouveau pénétrer dans l'enceinte 10. Cette circulation du fluide montrée par les flèches f sur la figure 2 et qui est celle du traitement en matières non immergées, en matières semiimmergées ou en matières immergées peut, bien entendu, être inversée dans le cas d'un traitement de matières textiles, comme des bo- bines B de fils, de l'extérieur vers l'intérieur, et alors en matières immergées seulement, l'introduction du fluide de traitement dans l'enceinte ayant alors lieu par la cana- lisation 18 tandis que le retour s'effectue par la canali- sation 19, l'une et l'autre débouchant dans la cuve sous le caisson 31, de sorte que la machine est opératoire en matières non immergées dès que le fluide de traitement recouvre les débouchés desdites canalisations. Conformément à l'invention, également, la machine peut être utilisée en tant qu'autoclave, le traitement ayant alors lieu sous pression d'air ou de gaz inerte, comme de l'azote. Dans la réalisation montrée schématiquement sur les figures 5 et 6 la cuve 10a, analogue à la cuve 10 de la réalisation précédente, est également à section droite car- rée, avec des raidisseurs 25 et les autres parties consti- tutives de la machine identiques à celles de la réalisation précédente; dans cette réalisation, toutefois, la cuve 10.a ne repose pas directement sur le sol par un socle, comme dans la réalisation précédente, mais par l'intermédiaire de pieds 40 régulièrement répartis au point de vue angulaire autour de l'axe A. Dans une telle réalisation l'espace ainsi ménagé sous le fond plat 13 de l'enceinte est mis à prcfit pour loger la pompe ou turbine 16 et au moins en partie son moteur d'entraînement 17, les tubulures de sor- tie et/ou d'entrée 41 et 42 dans la pompe ou turbine 16 étant alors de très courte longueur et débouchant l'une et l'autre dans le fond 13. Dans cette réalisation, l'embout circulaire 23 de raccord de liaison au caisson de distribu- tion de bain du porte-matières est ménagé directement sur le fond 13 auquel est adjacent l'échangeur de chaleur 20 dans la canalisation 41. Lorsque cette canalisation est celle d'entrée du bain de traitement dans l'enceinte 10, la canalisation 42 qui débouche dans le fond 13 par une ouver- ture 45 est alors la canalisation de reprise; pour une cir- culation inverse du fluide de traitement, l'ouverture 45 est celle d'introduction du fluide de traitement dans l'enceinte et la canalisation 41 celle de retour à la pompe ou turbine 16. La réalisation montrée sur les figures 7 et 8 est très proche de celle qui vient d'être décrite; elle en dif- fère toutefois par le fait que l'enceinte 10 est ici de hauteur légèrement supérieure de sorte que l'embout circu- laire 23 de raccord pour la liaison au caisson de distribu- tion de bain du porte-matières est à distance du fond 13, à l'extrémité du conduit 35 qui prolonge la première cana- lisation 36 de l'appareillage 15 et en saillie par rapport audit fond. L'échangeur de chaleur 20 est interposé sur la première canalisation 36 et la seconde canalisation 37 est reliée à la pompe ou turbine 16 pour déboucher sur une des faces latérales 38 de la cuve ou enceinte 10. à section carrée, au voisinage immédiat du fond 13. Dans la réalisation selon les figures 9 à 12, la cuve ou enceinte 10b est à section droite circulaire et re- pose directement sur le sol par un socle 14 analogue à ce- lui des réalisations précédentes. L'appareillage 15 de mise en mouvement du fluide de traitement est très proche de ce- lui décrit ci-dessus en référence aux figures 1 à 4, sous réserve que la canalisation 18 d'entrée et/ou de sortie de fluide dans la cuve et qui n'abrite pas l'échangeur de cha- leur 20 est reliée à ladite cuve par une manche 5C qui dé- bouche dans ladite enceinte par une ouverture 51 de cette dernière, au voisinage immédiat du fond 13. Le porte- matières PM propre à être utilisé dans cette forme de réa- a lisation est de structure tout à fait semblable à celle du portematières PF de la réalisation selon les figures 1 à 4, sous réserve que le caisson 52 de répartition de bain dans lequel sont ménagés des passages 53 est ici à contour plan circulaire, d'un diamètre très voisin de celui du dia- mètre interne de la cuve 10b pour recevoir une pluralité de piles de bobines de fils B alors disposées suivant des cercles concentriques, figure 12. Dans la réalisation montrée sur les figures 13 et 14 la cuve 10O, à section droite circulaire, munie à sa partie supérieure d'un couvercle 11, ne repose pas directe- ment sur le sol, comme dans la réalisation précédente, mais par l'intermédiaire de pieds 40 régulièrement répartis au point de vue angulaire autour de l'axe A. Dans une telle réalisation l'espace ainsi ménagé sous le fond plat 13 de l'enceinte est mis à profit pour loger la pompe ou turbine 16 et au moins en partie son moteur d'entraînement 17, les tubulures de sortie et/ou d'entrée 41 et 42 dans la pompe ou turbine 16 étant alors de très courte longueur et dis- posées de façon tout à fait analogue à celles portant les mêmes références et décrites en liaison avec les figures 5 et 6. Dans la réalisation montrée sur les figures 15 et 16 l'enceinte ou cuve cylindrique b10 est munie à sa partie supérieure d'une porte 60 qui, contrairement à celle de la réalisation précédente, est montée à pivotement autour d'un axe vertical et non pas horizontal 61. Dans cette réalisa- tion, également, les pieds 40 par l'intermédiaire desquels la cuve 10b repose sur le sol sont de plus courte longueur que dans la réalisation selon les figures 13 et 14 et l'appareillage 15 de mise en mouvement du fluide de traite- ment est partiellement logé sous le fond plat 13 de la cuve et partiellement à l'extérieur du contour apparent de celle-ci. L'embout de raccord 23 est distant du fond 13 et l'échangeur de chaleur 20 n'est pas placé dans un logement interne à la cuve mais est disposé sous le fond 13 de la cuve, comme dans la réalisation selon les figures 7 et 8. Dans cette réalisation, en outre, la canalisation 37 qui est celle n'abritant pas l'échangeur de chaleur 20, n'est pas disposée sensiblement verticalement mais au contraire, est dirigée horizontalement, au voisinage du fond 13 et dé- bouche dans la cuve par une ouverture 62, figure 15. Dans la réalisation selon les figures 17 et 18 la cuve de traitement est constituée par une virole externe 63. circulaire, à fond plat 13, reposant sur le sol par un 1 1 socle 14 et munie, intérieurement, de toles 64-67 limitant des réducteurs de bain 64'-67' conformés en plan suivant des segments circulaires qui enferment entre eux un volume V, parallélêpipédique. propre à recevoir un porte-matières PM. du type de celui montré sur les figures 1 à 4. Dans une telle réalisation la turbine 16 de l'appareillage 15 est reliée au volume V par les canlisations 18 et 19 analogues à celles des réalisations précédemment décrites, lesquelles traversent ici complémentairement le réducteur de bain 67', et la tôle 67 pour, d'une part, déboucher dans la paroi du volume V et, d'autre part, former un conduit 21 reposant sur le fond 13 et qui présente à son extrémité libre l'embout de raccord 23, ici circulaire, de raccord à un caisson de distribution de bain d'un p:rte-matières. Celui- ci montré schématiquement sur les figures 19 et 20 est propre à recevoir des matières textiles à traiter, par exemple des bobines E de fils régulièrement disposées en rangées et colonnes sur le caisson de répartition de bain à contour apparent carré de dimension très voisine de celle de la section droite du volume V. Dans la réalisation selon les figures 21 et 22 l'enceinte ou cuve de traitement qui repose sur le sol S par des pieds 40, comme dans la réalisation selon les fi- gures 13 et 14, est constituée par une virole externe cy- lindrique 70 garnie intérieurement de toles définissant des réducteurs de bain 71'-74' conformés en plan suivant des segments circulaires ou en variante, d'éléments volumiques formant de tels réducteurs de bain. Dans cette réalisation l'appareillage 15 de mise en mouvement du fluide de traite- ment est logé en partie sous le fond 13, de façon tout à fait analogue à la réalisation selon les figures 13 et 14. Dans la réalisation selon les figures 23 et 24 la cuve de traitement comprend également une virole externe cylindrique 75 et des réducteurs de bains 73'-79' à contour plan en forme de segments circulaires limitant un volume intérieur V parallélépipédique. comme dans la réalisation selon les figures 7 et 8; contrairement à cette dernière, cependant. la cuve ou enceinte de la réalisation selon les figures 23 et 24 est munie d'un couvercle 60 monté à pivo- tement autour d'un axe vertical 61, comme dans la réalisa- tion selon les figures 15 et 16, la cuve ou enceinte re- posant en outre sur le sol S non pas directement par son fond 13 mais par des pieds 40. Quel que soit le type de réalisation, une machine selon l'invention, à fond plat, est de construction plus simple en chaudronnerie que celles des machines connues, en particulier en ce qui concerne la confection des soudures du fond sur l'enveloppe formant la cuve proprement dite ou la virole dans le cas des réalisations à réducteurs de bain pleins ou limités par des tôles internes à la virole. 2 6 1 3 7 3 1. Machine pour le traitement au mouillé de ma- tières textiles comportant une enceinte (10, 10â, 10k) à axe vertical fermée à sa partie supérieure par une porte (11, 60) d'introduction et d'extraction dans ladite en- ceinte d'au moins un porte-matières (PM, PMa) avec un ap- pareillage (15) extérieur à l'enceinte de mise en mouvement d'un fluide de traitement dont la pompe ou turbine (16) est reliée à des canalisations d'entrée et de sortie (18, 19; 36, 37; 41, 42) dudit fluide dans l'enceinte (10, O, 10b), avec interposition sur l'une d'entre elles, le cas échéant, d'un échangeur de chaleur (20), caractérisée en ce que ladite enceinte (10, 10, 10X) est à section droite très proche de celle du ou des porte-matières (PM, PMa) qu'elle est destinée à recevoir, en ce que le fond (13) de ladite enceinte est sensiblement plat et er. ce que lesdites canalisations (18, 19; 36, 37; 41, 42) traver- sent ledit fond et/ou la paroi latérale de l'enceinte au voisinage dudit fond (13) pour former deux trajets de cir- culation du fluide de traitement, dont l'un est étazii par raccord d'une desdites canalisations à un caisson (31) de distribution de fluide d'un porte-matières (PM, PMa) et dont l'autre est établi à l'extérieur desdites matières textiles en traitement, entre celles-ci et l'enceinte (10, 10., 10b). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte (10, 10.) est de forme générale paral- lélépipédique, à section droite quadrangulaire et d'aire peu différente de celle du ou des porte-matières chargés qu'elle reçoit. 3. Machine selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisée en ce que les deux canalisations (18, 19; 36, 37; 41, 42) sont reliées à ladite enceinte par des ouvertures ménagées dans sa paroi latérale au voi- sinage de son fond (13) et en ce que l'embout de raccord de l'une des canalisations (19) au caisson de distribution (31) d'un porte-matières (PM) est prévu sensiblement sui- vant l'axe (A) de l'enceinte. 4. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'une des canalisations (36) tra- verse le fond plat (13) de l'enceinte et en ce que l'autre (37) débouche dans sa paroi latérale, au voisinage dudit fond. 5. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que les canalisations (41, 42) débouchent dans le fond plat (13) de l'enceinte, la- quelle est munie de pieds (40) par lesquels elle repose sur le sol (S), une des canalisations (41) débouchant sensible- ment suivant l'axe (A) de l'enceinte et l'autre de préfé- rence au voisinage du bord périphérique dudit fond (13). 6. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle repose sur le sol (S) par un socle maintenu à distance du fond plat (13) de l'enceinte par des entretoises (14à) ou analogues. 7. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur (20) est disposé im- médiatement au voisinage du débouché d'une canalisation (41) dans le fond (13) de l'enceinte, à l'intérieur de cette dernière. 8. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes. caractérisée en ce que la cuve ou en- ceinte comprend une virole externe (63, 70, 75) garnie in- térieurement de réducteurs de bains (64'...; 71'...; 76'...) définissant un volume parallélépipédique (V) de ré- ception des porte-matières. 9. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes. caractérisée en ce que la cuve (10, 10., 10.) est munie de raidisseurs longitudinaux ou transversaux (25). 10. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce qu'elle est agencée en autoclave. 11. Porte-matières propre à être utilisé dans une machine selon la revendication 2 ou la revendication 8. ca- ractérisé en ce qu'il comprend un caisson de répartition de bain (31) à contour apparent quadrangulaire, d'aire peu différente de celle de la section droite de la cuve et au- quel est associé un embout de raccord (30) à un circuit de fluide de traitement.