Brevet FR2615536A1 — publié le 19881125

"DISPOSITIF DE VAPORISAGE DE PRODUITS TEXTILES TELS QUE CABLES DE FILAMENTS OU RUBANS DE FIBRES". L'invention a pour objet un dispositif pour le vaporisage continu de produits textiles tels que câbles de filaments ou rubans de fibres à la suite d'une machine convertisseuse, comportant un conduit de vaporisage avec une amenée de vapeur saturée, dans lequel le câble de filaments ou le ruban de fibres sont traités au moyen de vapeur saturée pour éliminer le retrait, étant, le cas échéant, monté devant le conduit de vaporisage. Dans une machine convertisseuse de câbles de filaments ou de rubans de fibres, les câbles de filaments sans fin ou les rubans de fibres en fibres de longueur finie constituant les produits d'alimentation sont rompus par extension. La sollicitation des fibres jusqu'à la rupture par extension a alors pour conséquence un retrait potentiel des fibres, de sorte que la bande de fibres obtenue est caractérisée par une distribution de la longueur des fibres qui est plus réduite que celle du produit d'alimentation. Un tel retrait des fibres n'est souhaitable pour le traitement ultérieur des produits textiles que dans certains cas déterminés. Dans tous les cas o le retrait des fibres n'est pas souhaitable, il a été déclenché et ainsi éliminé après le processus de 2convertissage, principalement de façon continue ces derniers temps, par traitement hydro-thermique, de préférence par traitement par vapeur saturée dans un dispositif de vaporisage raccordé à la machine convertisseuse. D'après le document DE-GM 82 02 206, on connaît un dispositif de vaporisage à fonctionnement continu pour les câbles de filaments ou les rubans de fibres, ce dispositif étant raccordé à la machine convertisseuse. Ce dispositif de vaporisage comporte un conduit de vaporisage en forme de S, un adaptateur étant monté devant ce conduit dans la zone d'entrée. Ces conduits de vaporisage en forme de S peuvent présenter des sections transversales correspondant à des tubes circulaires. On connaît en outre un dispositif de vaporisage dont les conduits de vaporisage présentent une section carrée et sont munis dans leur partie médiane d'un coude qui dévie de 30' le matériau des fibres. Ce dispositif de vaporisage se distingue par une admission de la vapeur par des alésages répartis sur le pourtour du conduit de vaporisage dans la zone d'entrée ainsi que par une tubulure de section sensiblement plus faible pénétrant dans ce conduit. Une caractéristique essentielle des dispositifs de vaporisage actuellement connus consiste dans l'utilisation de la pesanteur et de la force due au frottement (par la déviation dans le conduit de vaporisage en forme de S) pour offrir une contre-pression suffisante à la vapeur qui arrive. Ce but n'est atteint que dans une mesure limitée avec le conduit de vaporisage coudé en forme de S. Avec le dispositif de vaporisage dont la partie médiane est coudée pour dévier le matériau des fibres, on n'obtient qu'une diminution insuffisante du retrait. On doit donc constater qu'avec ces deux dispositifs de vaporisage connus on n'atteint pas le but d'une élimination complète du retrait. En outre, tous les dispositifs de vaporisage connus, se limitent à l'utilisation de vapeur saturée sensiblement à la pression ambiante, c'est-à-dire à des températures de 1006C. Partant de cela, à la base de l'invention se pose le problème d'améliorer dans les dispositifs de vaporisage connus l'élimination du retrait après le convertissage des câbles de filaments ou de rubans de fibres. L'invention a pour but de résoudre ce problème et concerne à cet effet un dispositif du -type ci-dessus caractérisé en ce que la contre-pression agissant dans le R. conduit de vaporisage, sur le câble de filaments ou le ruban de fibres est réglable. Dans le cas o le produit textile assure l'étanchéité du conduit de vaporisage à l'entrée à la sortie, la possibilité de réglage de la contrepression agissant sur le câble de filaments ou sur le ruban de fibres a pour avantage que les conditions relatives au processus de vaporisage du matelas de fibres transporté dans le conduit de vaporisage à savoir la pression, la température et le temps de séjour, peuvent être réglées de façon appropriée pour les matières fibreuses à traiter. On peut alors, notamment, régler à la valeur désirée les variables "pression de vapeur" et "température de vapeur". Sans l'étanchéité à l'entrée et à la sortie du conduit de vaporisage, on peut, simplement par le réglage de la contrepression, régler le temps de séjour du matériau fibreux à l'intérieur du conduit de vaporisage. Ce temps de séjour est compris entre 20 et 240 secondes, de préférence entre 20 et 120 secondes. Etant donné qu'on peut ainsi faire varier les paramètres "pression, température et temps de séjour", on peut optimiser l'élimination du retrait en fonction de la nature des filaments de câbles ou des rubans de fibres. Il est alors possible d'obtenir une élimination presque complète du retrait. En outre, le produit en fibres peut être transporté horizontalement dans le dispositif de vaporisage, de sorte qu'on peut réduire la hauteur de la machine et faciliter ainsi le service de cette machine. La forme rectiligne du dispositif de vaporisage permet une disposition en position voulue sur la machine convertisseuse sans que l'on ait à tenir compte de la 3 C.pesanteur. On peut ainsi prévoir une construction de la machine convertisseuse favorable pour le service, c'est- à-dire une construction surbaissée. Notamment avec les machines convertisseuses à guidage du câble de fibres en deux étages, la construction du dispositif de vaporisage favorable au service exige que la bande soit livrée à un niveau que l'on ne peut pas obtenir avec les conduits de vaporisage connus en forme de S. Un avantage essentiel de la possibilité de réglage de la contre-pression agissant sur le câble de filaments ou le ruban de fibres consiste en ce que la pression de vapeur et donc la température de vapeur peuvent être réglées à des valeurs plus élevées que jusqu'à maintenant, de sorte qu'on évite un retrait résiduel au cours des passages de traitement qui suivent et pendant lesquels on utilise des températures supérieures à 100lC. En outre, le processus de vaporisage est indépendant de la nature du matériau de la paroi intérieure du conduit de vaporisage car des coefficients de frottement différents entre les câbles de filaments ou les rubans de fibres et la paroi intérieure du conduit de vaporisage peuvent être compensés par des contre-pression réglées à des valeurs différentes. On peut alors éviter les occlusions en réduisant la contre-pression agissant sur le câble de filaments ou'le ruban de fibres. On peut ainsi garantir une fourniture régulière du matelas de fibres vaporisées. Suivant une forme de réalisation préférentielle, il est proposé pour régler la contre- pression agissant sur le câble de filaments ou le ruban de fibres qu'un volet pivotant soit disposé à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage, ce volet permettant de faire varier la section transversale du conduit de vaporisage. Un tel volet pivotant a pour avantage que la contre-pression peut être réglée de façon simple au point de vue technique. En faisant pivoter le volet dans un sens, on peut diminuer la section transversale à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage et augmenter ainsi la contre-pression agissant sur le câble de filaments ou le ruban de fibres, tandis qu'en faisant pivoter le volet dans l'autre sens, on peut 2615536 augmenter la section transversale à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage et diminuer ainsi la contre-pression agissant sur le câble de filaments ou le ruban de fibres. Suivant une première variante, le volet peut être réglé dans une position de pivotement fixe prédéterminée. On obtient ainsi, avec un réglage fixe et pour un câble de filaments ou un ruban de fibres déterminés, des résultats de vaporisage clairement reproductibles. Pour un autre câble de filaments ou un autre ruban de fibres, on doit éventuellement effectuer un nouveau réglage pour créer ainsi des conditions optimales pour l'élimination complète du retrait. Suivant une seconde variante, il est proposé que le volet soit maintenu par un ressort ou par une unité à cylindre et piston à commande pneumatique ou hydraulique ou similaire dans une position variable en fonction de la pression. La position du volet est ainsi déterminée par la pression que les câbles de filaments ou les rubans de fibres exercent sur ce volet. En d'autres termes, dans le cas d'une pression élevée exercée par le matériau, la section transversale à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage est accrue par pivotement approprié du volet. Par contre, si la pression exercée par le matériau diminue, le volet pivote de façon telle que la section transversale du conduit de vaporisage diminue, de sorte que la pression due au matériau augmente ainsi à nouveau par suite de la section transversale réduite. Il y a ainsi toujours un équilibrage entre la pression d'application du matelas de fibres sur le volet et la force antagoniste exercée par le volet sur le matelas de fibres. On réalise donc dans le conduit de vaporisage un réglage du volet en fonction du processus. Le volet est de préférence muni d'orifices d'entrée de vapeur raccordés à une amenée de vapeur sur la face arrière du volet. Le volet est ainsi associé au traitement du matelas de fibres par la vapeur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est proposé qu'on puisse obtenir dans le conduit de vaporisage une réduction de section transversale par le volet comprise entre 5 et 60 %. On peut obtenir dans cette zone une adaptation optimale de la section transversale du conduit de vaporisage, de sorte qu'on peut garantir une élimination complète du retrait même pour les matelas.de fibres les plus différents. Suivant une réalisation avantageuse du conduit de vaporisage, il est proposé que la section transversale de ce conduit aille en diminuant en forme d'entonnoir au moins dans une direction transversale, la diminution allant notamment jusqu'à 10 %. Cette diminution en forme d'entonnoir agit positivement sur l'élimination du retrait, notamment en coopération avec le volet. Suivant une autre forme de réalisation préférentielle de l'invention, il est proposé de monter un adaptateur devant le conduit de vaporisage, que cet adaptateur s'élargisse en forme d'entonnoir en allant dans une première direction transversale de la section transversale du conduit de vaporisage et en ce que l'adaptateur présente d'abord, dans une seconde direction transversale perpendiculaire à la première une section sensiblement constante et s'élargisse ensuite en forme d'entonnoir dans la zone d'extrémité de l'adaptateur, à la section du conduit de vaporisage, en allant dans cette direction transversale. La "première direction transversale" peut alors s'étendre en direction verticale et la "seconde direction transversale" peut s'étendre en direction horizontale. Cette conformation de l'adaptateur monté devant le conduit de vaporisage provoque un pliage avantageux du câble de filaments ou du ruban de fibres dans la "première direction transversale (verticale)". La bande extraite du conduit de vaporisage est donc de préférence pliée dans une direction transversale (verticale). En variante, on peut aussi avoir un pliage horizontal avantageux de la bande. Cette forme particulière de l'adaptateur permet une extraction continue du ruban de fibres ou du cible de filaments vaporisés, sans qu'il y ait un risque d'extraction intempestive de boucles de ruban ou de rupture de ruban. Les accumulations de matériau de ruban, qui se produisent avec des adaptateurs pénétrant dans le conduit de vaporisage dans des zones dites "zones mortes" autour du tube d'adaptateur pénétrant dans le conduit de vaporisage sont évitées de façon sre par la conformation particulière de l'adaptateur. De préférence, l'élargissement de section transversale dans la première direction transversale a lieu sur un tronçon au moins deux fois plus long que l'élargissement de section dans la seconde direction transversale. On peut ainsi garantir un pliage optimal du ruban de fibres dans l'une des directions transversales, de sorte qu'à la sortie du conduit de vaporisage on peut extraire de façon continue et en position voulue le ruban de fibres vaporisé. Suivant un mode de réalisation préférentiel, le volet du conduit de vaporisage peut pivoter dans le plan de l'élargissement en forme d'entonnoir de la première direction transversale de l'adaptateur. On obtient ainsi une coopération optimale entre la conformation particulière de l'adaptateur et le volet du conduit de vaporisage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est proposé que l'adaptateur et le conduit de vaporisage comportent l'un et l'autre, des orifices d'entrée de vapeur répartis sur leur pourtour, et que l'adaptateur ainsi que le conduit de vaporisage soient entourés par une enveloppe commune calorifugée au moyen de laquelle la vapeur saturée est envoyée aux orifices d'entrée de vapeur. Grâce aux orifices d'entrée de vapeur supplémentaires de l'adaptateur, l'action favorable de la vapeur est accrue. On peut ainsi garantir un fonctionnement sûr même avec des matières textiles brutes à coefficient de frottement élevé vis-à-vis de l'acier, notamment, et même aux pressions de vapeur élevées. Au moyen de l'enveloppe commune calorifugée qui entoure l'adaptateur ainsi que le conduit de vaporisage, on évite que la vapeur se condense avant que le processus de vaporisage ait lieu. Suivant un développement avantageux, il est proposé qu'un conduit d'amenée de vapeur aille de l'enveloppe à la face arrière du volet. On obtient ainsi de façon simple une possibilité d'amenée de la vapeur saturée aux orifices d'entrée de vapeur du volet, sans qu'il y ait besoin pour cela d'une construction particulière onéreuse. Enfin, il est proposé par l'invention que le conduit de vaporisage et, le cas échéant, l'adaptateur soient munis intérieurement d'un revêtement de surface réduisant le frottement, notamment en PTFE. Par le revêtement de surface diminuant le frottement, on peut régler de façon optimale la contre-pression agissant sur les câbles de filaments ou les rubans de fibres du cas d'application considéré, sans que la contre-pression soit trop fortement influencée par un coefficient de frottement trop élevé entre le matelas de fibres et l'intérieur du conduit de vaporisage. D'autres particularités et avantages de l'invention résultent de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation préférentiel d'un dispositif conforme à l'invention pour le vaporisage en continu de câbles de filaments ou de rubans de fibres à la suite d'une machine convertisseuse. Dans ces dessins: - la figure 1 est une coupe verticale schématique du dispositif de vaporisage, - la figure 2 est une coupe horizontale schématique du dispositif de vaporisage de la figure 1. Le dispositif représenté pour le vaporisage en continu de câbles de filaments ou de rubans de fibres se compose essentiellement d'un adaptateur 1 à la suite duquel est disposé un conduit de vaporisage 2. L'adaptateur 1 et le conduit de vaporisage 2 sont entourés par une enveloppe commune calorifugée 3. Les câbles de filaments ou les rubans de fibres ne sont pas représentés. Leur sens de transport à l'intérieur du dispositif de vaporisage est cependant indiqué par une flèche P à l'extrémité côté écoulement du dispositif de vaporisage. L'adaptateur 1 est raccordé, par exemple, à une machine convertisseuse non représentée et comporte une ouverture d'entrée 4. Jusqu'à une certaine zone à l'intérieur de l'enveloppe 3, l'adaptateur 1 est réalisé avec une forme tubulaire à section transversale constante. Dans la direction verticale de la section transversale (figure 1), il s'y raccorde un élargissement en forme d'entonnoir, tandis que dans la direction horizontale de la section transversale (figure 2), la section reste constante sur la plus grande partie de la longueur de l'adaptateur et éprouve ensuite, sur un court tronçon à la fin de l'adaptateur, un élargissement 6 également en forme d'entonnoir, de manière que la section transversale corresponde en cet emplacement, en direction horizontale, à la section transversale du conduit de vaporisage associé 2. L'adaptateur 1 est muni d'orifices d'entrée de vapeur 7 répartis sur son pourtour. Sur la coupe horizontale (figure 2), on peut voir que le conduit de vaporisage 2 du dispositif de vaporisage comporte des parois 8 inclinées obliquement vers l'intérieur, allant en se rapprochant en forme 3 D d'entonnoir vers l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage 2. Par contre, sur la vue en coupe verticale (figure 1), on peut voir que les parois supérieure et inférieure 9 sont horizontales sans aucune inclinaison. Les parois 8 ainsi que les parois 9 du conduit de vaporisage sont munies d'orifices d'entrée de vapeur 10 répartis sur leur pourtour. Sur la figure 1, on peut voir qu'un volet 11 est' articulé sur la paroi supérieure 9 du conduit de vaporisage 9 en étant soumis à l'action d'un ressort de compression 12. Ce ressort de compression 12 pousse le volet 11 vers le bas dans le cas du dessin et tend à réduire la surface de la section transversale de la sortie côté écoulement du conduit de vaporisage 9. Au lieu du ressort 12, on pourrait aussi prévoir des unités à cylindre et piston. Le volet 11 est également muni d'orifices d'entrée de vapeur 13 qui sont alimentés, sur la face arrière du volet 11, par une amenée de vapeur commune 14. Cette amenée de vapeur 14 consiste en un conduit d'amenée de vapeur 15 qui est en liaison avec l'enveloppe 3 entourant l'adaptateur 1 ainsi que le conduit de vaporisage 2. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'adaptateur 1 et le conduit de vaporisage 2 sont représentés sous forme d'éléments distincts. Au lieu de cela, on peut aussi envisager une réalisation en un seul élément. Le dispositif de vaporisage fonctionne comme indiqué ci-après. Le câble de filaments ou le ruban de fibres à 3 0. vaporiser sont envoyés au dispositif de vaporisage par l'ouverture d'entrée 4 de l'adaptateur 1. Le vaporisage doit permettre d'éliminer le retrait des fibres qui se produit lors du convertissage. Dans ce but, le câble de filaments ou le ruban de fibres sont conduits dans le il dispositif de vaporisage de la gauche vers la droite sur les dessins et ils sont soumis à l'action de la vapeur saturée. Celle-ci arrive à l'enveloppe 3 par une amenée 16 et est conduite, par les orifices d'entrée de vapeur 7 de l'adaptateur 1, par les orifices d'entrée de vapeur 10 des parois 8, 9 du conduit de vaporisage 2 et par les orifices d'entrée de vapeur 13 du volet 11, dans le volume intérieur pour le traitement des câbles de filaments ou des rubans de fibres. L'amenée de la vapeur saturée aux orifices d'entrée de vapeur 13 du volet 11 est alors assurée par le conduit d'amenée de vapeur 15 qui part de l'enveloppe 3. En raison de la forme particulière de l'adaptateur 1, on obtient un pliage avantageux du câble de filaments ou du ruban de fibres en direction verticale, ce qui permet de garantir à la sortie du conduit de vaporisage 2 la possibilité d'extraction continue, en position voulue, du câble de filaments ou du ruban de fibres. Le ressort de compression 12 pousse alors le volet 11 vers le bas et tend à réduire la surface de section transversale à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage 2. La poussée due aux câbles de filaments ou aux rubans de fibres agit, comme celle d'un matelas, en opposition à la force du ressort de compression 12 et tend à pousser le volet 11 vers le haut. Une contre-pression est ainsi exercée sur le câble de filaments ou le ruban de fibres, le volet 11 étant alors maintenu dans une position qui varie en fonction de la pression. De cette façon, le cable de filaments ou le ruban de fibres isolent une chambre de vaporisage 17 de façon étanche du côté de l'entrée et du côté de la sortie, cette chambre étant formée par le volume intérieur de l'adaptateur 1 ainsi que du conduit de vaporisage 2. On peut ainsi régler la pression de la vapeur et la température correspondante de cette vapeur dans la chambre de vaporisage 17 ainsi que le temps de séjour du câble de filaments ou du ruban de fibres. Ce réglage a alors lieu en fonction du matériau des câbles de filaments ou des rubans de fibres. On peut ainsi éliminer le retrait des fibres de façon optimale. $ REVENDICATIONS 1) Dispositif pour le vaporisage continu de produits textiles tels que cables de filaments ou rubans de fibres à la suite -d'une machine convertisseuse, - comportant un conduit de vaporisage (2) avec une amenée de vapeur saturée (7, 10, 13), dans lequel le câble de filaments ou le ruban de fibres sont traités au moyen de vapeur saturée pour éliminer le retrait, -un adaptateur (1) étant, le cas échéant, monté devant le conduit de vaporisage (2), caractérisé en ce que la contre-pression agissant dans le conduit de vaporisage (2), sur le produit textile tel que câble de filaments ou ruban de fibres est réglable. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un volet pivotant (11) est disposé à l'extrémité côté écoulement du conduit de vaporisage (2), ce volet permettant de faire varier la section transversale du conduit de vaporisage (2). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volet (11) est réglé dans une position de pivotement fixe prédéterminée. 4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le volet (11) est maintenu par un organe de poussée, tel que ressort (12) ou unité à cylindre et piston à commande pneumatique ou hydraulique ou similaire, dans une position variable en fonction de la pression. ) Dispositif selon l'une quelconques des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le volet (11) est muni d'orifices d'entrée de vapeur (13) raccordés à 3 une amenée de vapeur (14) sur la face arrière du volet (11). 6) Dispositif selon l'une quelconques des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on peut obtenir par le volet (11) une réduction de la section transversale du conduit de vaporisage (2) comprise entre et 60 %. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section transversale du conduit de vaporisage (2) va en diminuant D en forme d'entonnoir, au moins dans une direction transversale, la diminution allant notamment jusqu'& %. 8) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un adaptateur (1) est monté devant le conduit de vaporisage (2), en ce que cet adaptateur (1) va en s'élargissant en forme d'entonnoir dans une première direction transversale de la section transversale du conduit de vaporisage (2) et en ce que l'adaptateur (1) présente d'abord dans une seconde direction transversale perpendiculaire à la première une section sensiblement constante et s'élargit ensuite en forme d'entonnoir dans la zone d'extrémité de l'adaptateur, à la section du conduit de vaporisage (2), en allant dans cette direction transversale. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élargissement de section transversale dans la première direction transversale a lieu sur un tronçon au moins deux fois plus long que l'élargissement de la section dans la seconde direction transversale. 10) Dispositif selon l'une quelconques des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le volet (11) du conduit de vaporisage (2) peut pivoter dans le plan de l'élargissement en forme d'entonnoir de la première direction transversale de l'adaptateur (1). 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'adaptateur (1) et le conduit de vaporisage (2) comportent l'un et l'autre des orifices d'entrée de vapeur (7T, 10) répartis sur leur pourtour et en ce que l'adaptateur (1) ainsi que le conduit de vaporisage (2) sont entourés par une enveloppe commune calorifugée (3) au moyen de laquelle la vapeur saturée est envoyée aux orifices d'entrée de vapeur (7, 10). 12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un conduit d'amenée de vapeur (15) va de l'enveloppe (3) à la face arrière du volet (11). 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le conduit de vaporisage (2) et, le cas échéant, l'adaptateur (1) sont munis intérieurement d'un revêtement de surface réduisant le frottement, notamment en PTFE.