Brevet FR2650311A1 — publié le 19910201

MACHINE POUR LA TEINTURE EN CONTINU DE FILS TEXTILES La présente invention concerne une machine pour la teinture en continu de fils textiles, en particulier pour l'application des diverses teintures dont au moins une par taches espacées sur lesdits fils, cette machine comportant des moyens pour appliquer une teinture unie sur lesdits fils et au moins un dispositif pour appliquer une autre teinture par taches en des endroits prédéterminés. On connaît déjà diverses machines de teinture de fils, comportant généralement des bains dans lesquels on trempe les fils pour leur donner une coloration unie. Les taches appliquées sur la coloration unie, sont souvent obtenues par projection de solutions tinctoriales sur les fils en déplacement axial, ou par application à l'aide de rouleaux d'impression. Ces techniques présentent l'inconvénient de ne pas permettre un contrôle précis de l'application des taches, qui se déposent de façon aléatoire ce qui aboutit à des irrégularités non souhaitables dans la coloration des fils. En outre, les réglages sont difficiles et les résultats obtenus, notamment lors de la fabrication de tapis ou moquettes, sont peu satisfaisants. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients en réalisant une machine permettant d'appliquer sur des fils en défilement continu, une teinture unie et une ou plusieurs séries de taches de couleurs différentes. Les taches des différentes couleurs sont déposées de telle manier quilles ne se superposent pas et les dimensions ainsi que la répétitivité de ces taches peuvent être détertninées et réglées par l'opérateur. Dans ce but, la machiné selon l'invention est caractérisée en ce que lesdits moyens pour appliquer la teinture unie comportent une buse de giclage de ladite teinture unie sur lesdits fils, et au moins une boîte d'essorage pneumatique et en ce que le dispositif pour appliquer une autre teinture par taches comporte au moins une turbine de teinture. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse la buse de giclage de la teinture unie est. agencée pour émettre au moins un jet linéaire, transversal par rapport à la direction de défilement des fils, dans une zone de passage de ces fils. La buse de giclage peut être conçue pour émettre deux jets linéaires parallèles. De préférence les moyens pour appliquer la teinture unie comportent un boîtier dans lequel est montée ladite buse de giclage, et comprenant un bac de récupération et des moyens de recyclage du bain de teinture. De façon avantageuse la turbineest montée dans un boîtier comportant un organe de guidage et de protection des fils, et comporte au moins une buse d'application de ladte autre teinture. Selon une forme de réalisation préférée la turbine comprend une boîte cylindrique de section circulaire, ladite buse de giclage étant ménagée dans sa paroi latérale. La boîte cylindrique peut être entraînée autour d'un axe parallèle à la direction de cheminement des fils. Selon un mode de réalisation préféré l'organe de guidage et de protection des fils comporte un obturateur agencé pour préserver les fils du dépôt de teinture lorsqu'ils sont à l'arrêt et pour les exposer aux projections de bain de teinture lorsqu'ils sont en mouvement. L'obturateur peut comporter un manchon agencé pour coulisser axialement dans la direction de cheminement des fils dans une zone correspondant à la zone d'application de la turbine. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, la machine peut comporter plusieurs turbines de teinture, chacune étant montée dans un boîtier équipé d'un organe de guidage et de protection des fils, et chacune comportant au moins une buse d'application d'une teinture dìfférente. De préférence, les organes de guidage et de protection des fils de chacune des turbines comportent un obturateur mobile comprenant un manchon coulissant axialement, et les différents manchons peuvent être reliés entre eux et à un mécanisme de commande commun. Ces différentes turbines de teinture peuvent comporter chacune plusieurs buses d'application d'une teinture, les buses de l'une des turbines étant angulairement décalées par rapport aux buses des autres diffuseurs. Selon ce même mode de réalisation préféré, les organes de guidage et de protection comportent deux plaques circulaires comprenant chacune une fente d'entrée et une fente de sortie parallèles entre elles et disposées transversalement par rapport aux fils. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation préférée et du dessin annexé, dans lequel: - la figure 1A représente une vue schématique frontale d'une machine de teinture en continu selon l'invention, - la figure 1B représente une vue schématique de l'arrière de la machine de la figure 1A, - la figure lCreprésente une vue schématique des circuits de teinture de la machine illustrée par la figure 1A, - la figure 2 représente une vue en perspective, partiellement coupée illustrant les moyens pour appliquer une teinture unie sur les fils en mouvement, - la- figure 3 représente une vue. en coupe axiale d'une boîte d'essorage associée aux moyens assurant la teinture unie des fils, - la figure 4 représente une vue frontale de la boîte d'essorage pneumatique représentée par la figure 3, - la figure 5 est une vue en perspective d'un boîtier contenant une turbine de teinture pour l'appliquatidn de taches discontinues de colorants, - la figure 6 illustre le mécanisme de commande des obturateurs correspondants aux différentes turbines de teinture, - la figure 7A est une vue en coupe transversale d'un obturateur d'une turbine de teinture en position ouverte, - la figure 7B illustre ce même obturateur en position fermée, - la figure 8A représente une vue en coupe diamétrale d'une turbine, et - la figure 8B représente une vue en coupe transversale de la turbine. En référence à la figure 1A, la machine 10 pour la teinture en continu de fils textiles comporte, dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, un châssis 11 habillé par un carter 12 à l'intérieur duquel sont montés des moyens 13 pour appliquer une teinture unie sur une nappe de fils 14 et trois boîtiers contenant des turbines de teinture 15a, 1 5b et 15c destinées à appliquer des taches de teintures discontinues et généralement non superposées. Il est bien entendu que le nombre de turbines de teinture destinées à appliquer des taches, peut être différent de trois, en fonction des résultats que l'on souhaite obtenir. Au dispositif d'application 13 est associé un circuit ou bloc de teinture unie 13', et aux dispositifs de dépôts de taches colorées sont associés les circuits ou blocs 15'a, 15'b et 15'c. Ces circuits seront décrits en détail en référence à la figure 1C. A l'entrée de la machine sont montés des moyens de guidage des fils comportant un embarrage de détour 16 de ces fils, un frein 17, et une préalimentation 18 constituée de rouleaux entraînés et un peigne de guidage 19 destiné à écarter les fils les uns des autres et à les maintenir parallèles entre eux à distance prédéterminée. Un autre peigne de guidage est monté à la sortie desdits moyens 13 d'application de la teinture unie. D'autres'peignes de guidage respectivement 21a, 21b et 21c sont montés à la sortie de chaque boîtier de turbine de teinture. La figure 1B illustre la machine 10 vue de l'arrière, ce qui permet de montrer essentiellement le mécanisme d'entraînement des turbines. Il comprend essentiellement un moteur électrique 22 agencé pour entraîner les trois turbines 1Sa, 15b et 15c, via un arbre d'entraînement 23 porté par des.paliers 24. Des obturateurs, qui seront décrits par la suite sont associés à chacune des turbines et sont commandés par deux électroaimants 25 et 26, au moyen d'une tringle à déplacement axial 27. Un aspirateur 28 est monté dans l'enceinte de la machine 10. Il comporte un ventilateur 28a entraîné par un moteur électrique 29. La figure 1C montre les circuits de teinture comportant un circuit pour la couleur unie et trois circuits pour les trois turbines. Pour simplifier le dessin seul un circuit pour turbine et le circuit pour la couleur unie sont représentés. Ce dernier comporte une pompe 101 qui dirige le colorant vers une buse 102 située dans la boîte de teinture unie 102a. Une vanne pneumatique 103 travaillant en mode tout ou rien a pour objectif de stopper l'arrivée de colorant avant la buse, en cas d'arrêt des fils. A la sortie de la buse, le colorant est filtré et récupéré dans le bac de travail 102b d'où il est aspiré vers la pompe.A la sortie et à l'entrée de la pompe, le circuit est mis en dérivation au moyen d'un conduit de régulation 104 du débit, commandé par un robinet 105, et au moyen d'un conduit 106 sur lequel est montée. une vanne pneumatique 106a pui dérive le circuit lorsque la première vanne 103 est fermée. Les deux vannes pneumatiques 103 et 106a sont alternées, c'est-à-dire que l'une est obligatoirement ouverte quand l'autre est fermée et réciproquement. Elles sont commandées par une électrovalve 107. La pression d'air de pilotage est d'environ 2,5 bars et réglée par un groupe filtre mano détendeur 108 Après la teinture unie, le fil est exprimé dans un bloc d'exprimage pneumatique 109. La pression d'air est réglée par un groupe filtre mano-détendeu 110 de 1 à 3 bars suivant le taux d'humidité désiré laissé sur les fils. L'arrivée de cet air est contrôlée par une électrovanne 111 qui se ferme lorsque les fils s'arrêtent. Les trois circuits correspondant aux trois turbines et dont un seul est représenté, comportent une pompe 112 qui dirige le colorant vers un filtre démontable 113, puis vers un joint tournant 114 situé en bout de l'arbre de la turbine 115. Les buses 116 de la turbine giclent, le colorant qui est récupéré dans un bac de travail 117 après filtration à travers un filtre 117a, d'où il s'écoule vers la pompe A la sortie de la pompe, le circuit est mis en dérivation par un conduit de régulation du débit Vils, cette régulation étant faite par un robinet 119. Le refoulement de la pompe étant constant, il est nécessaire de dévier une partie du débit lorsque l'on diminue le diamètre des buses à la turbine. Pour les deux circuits décrits ci-dessus, les conduits sont entourés de bagues chauffantes 120 pour assurer le maintien en température des colorants et de l'eau de lavage. Cette température peut être ajustée par un thermostat 121. Un conduit de vidange 122 est également relié aux pompes et comporte un robinet 123. Lorsque le niveau baisse dans les bacs de travail, des électrodes de détection montées dans des boîtes 124 fournissent un signal approprié, ce qui a pour effet d'ouvrir des électro-vannes 125 et 126 correspondant respectivement aux circuits d'alimentation et à un circuit anti-mousse. Ce dernier comporte une réserve 127 d'une substance anti-mousse qui est injectée dans les circuits d'alimentation de colorants. La durée de l'ouverture des vannes d'injection de l'anti-mousse est temporisée et peut être réglée. Le bac de substance anti-mousse 127 comporte un niveau 128. La figure 2 représente une vue en perspective desdits moyens 13 illustrés par la figure 1. Ils comportent une base constituée par un bac 30 de récupération du colorant et un boîtier supérieur 31 monté sur cette base et contenant d'une part une buse 32 de giclage d'un colorant sur la nappe de fils 14 et d'autre part, un dispositif d'essorage pneumatique 33. Dans sa paroi frontale le boîtier 31 comporte une fente 34, disposée transversalement par rapport à la nappe des fils 14 et traversée par cette nappe de fils en direction de la buse 32. Des barres transversales 35 sont montées par dessus la buse 32 pour assurer le guidage et la retenue des fils 14. Cette buse 32 est montée à l'intérieur d'un premier compartiment 36 logé dans le boitier 31. Dans un deuxième compartiment 37 adjacent au compartiment 36, est monté le dispositif d'essorage ou d'exprimage pneumatique ayant la forme d'un tambour comprenant deux flasques circulaires 38 percés d'une série de trous 39 appelés buses d'essorage correspondant chacun à un ou plusieurs des fils de la nappe de fils 14, et une surface latérale 40 qui relie les deux flasques montés à distance l'un de l'autre. Sur la paroi arrière du boîtier 31 est ménagée une fente de sortie 41 disposée sous une tôle de protection coudée 42. La figure 3 représente une vue en coupe du dispositif d'essorage pneumatique. Les deux flasques 38 sont reliés entre eux par la surface latérale cylindrique 40 qui comporte au moins un passage 43 permettant l'alimentation en air comprimé à l'intérieur d'une chambre 44 prédéfinie par une pièce 45 qui joue le rôle d'une filière comportant un certain nombre de canaux axiaux 46 correspondant chacun à un ou plusieurs des fiis de la nappe de fils 14 et disposés dans l'axe des buses d'essorage 39 ménagées dans le flasque d'entrée 38 et des trous de sortie 47 ménagées dans le flasque de sortie 38. De l'air sous pression est injecté par l'orifice 43 dans la chambre 44 et s'échappe par les ouvertures dans les flasques 38 en assurant un essorage des fils traversant le boîtier 31. Le colorant ainsi essoré est recyclé à travers le bac 30. La figure 4 illustre la boîte d'essorage vue en élévation. Les deux flasques 38 comportent une série de buses d'essorage 39 qui sont constituées de perçages cylindriques de précision, dont chacune est entourée d'une cavité fraisée en forme d'entonnoir 48 pour faciliter la pénétration du fil et éviter l'accrochage des filaments ou fibres qui le constituent et une décompression de l'air comprimé à la sortie des buses. Des vis 49 assurent l'assemblage des flasques et de la surface latérale. La figure 5 représente le boîtier de la turbine avec la turbine et ses composants annexes. La solution tinctoriale est amenée par un conduit 50 et l'excédent est recyclé via un conduit 51 qui sort à la base d'un bac de récupération 52. La turbine 53 ou diffuseur rotatif, qui est entraînée par un mécanisme logé dans un boîtier 54, engendre une rotation continue de cette turbine équipée d'ouverture 55 ou de buses ménagées à la périphérie pour assurer la projection séquentielle de solution ou bain de teinture sur les fils traversant un obturateur 56 disposé sous la turbine. On notera que les ouvertures 55 sont irrégulièrement décalées d'une turbine à la suivante, de telle manière que les taches soient ou non superposées. Leur nombre est variable, de même que leurs dimensions.La modification des dimensions des taches et leur disposition seront expliquées plus en détail en référence aux figures 8A et sB. L'obturateur 56 sera décrit plus en détails en référence aux figures 7A et 7B. Le boîtier 57 contenant à la fois la turbine et l'obturateur se compose d'un fond 57a et d'un couvercle 57b pour permettre l'accès aux éléments montés à l'intérieur. Deux déflecteurs 58 sont montés sur le couvercle pour renvoyer le bain de teinture contre les parois et vers le bac de récupération pendant le traitement. L'obturateur se compose d'un élément 56a monté sur le fond du boîtier 57 et d'un élément 56b monté sur le couvercle 57b. La figure 6 illustre le mécanisme de commande des déflecteurs. On voit sur cette figure les deux électroaimants 25 et 26 représentés par la figure 113 et la tringle 27 sur laquelle sont fixés des blocs de couplage 60 permettant de fixer des tiges de commande 61 destinées à actionner les obturateurs de chaque turbine. Une deuxième tringle 62 parallèle à la première est fixée aux tiges 61 par une deuxième série de blocs de fixation ou de couplage 60a. La figure 7A- représente un déflecteur en position ouverte, c'est-à-dire lorsque le fil est en mouvement, tandis que la figure 7B représente ce déflecteur lorsque le fil est à l'arrêt. L'élément 56a montésur le fond 57a du boîtier 57 et l'élément 56b monté sur le couvercle 57b sont complétés par un manchon 70 agencé pour se déplacer dans le sens de la double flèche A pour dégager (figure 7A) ou obturer (figure 7B) l'espace situé entre les deux éléments. Dans le premier cas, les fils en mouvement sont soumis aux projections de bain de teinture de la turbine associés. Dans le second cas, les fils à l'arrêt sont protégés de ces projections. Le déplacement du manchon 70 est engendré par le mécanisme représenté par la figure 6.. En référence à la figure 8A, la turbine représentée se compose d'un élément circulaire creux .80, monté sur un arbre creux 81. L'élément circulaire creux 80 comporte une cavité intérieure 82 qui contient un bain de teinture amené à l'intérieur du conduit intérieur 83 de l'arbre creux 81. Les buses 84, dont une seule est représentée sur la figure 8A sont constituées par des fraisages de précision à travers lesquels le bain de teinture contenu dans la cavité 82 est projeté sur les fils. Comme le montre la figure 8B, la turbine peut comporter plusieurs buses 84a, 84b, 84c, 84d, 84e, 84f, 84g, 84h. Ces buses sont angulairement décalées par rapport à celles des autres turbines de la machine. Par ailleurs, les buses peuvent avoir des dimensions différentes en fonction des taches que l'on veut obtenir. Ces dimensions peuvent aller d'alésages capillaires à la fente allongée. Les grandes taches s'obtiennent de préférence par une suite de trous juxtaposés ou par des fentes. Dans la pratique on peut modifier la géométrie des taches et leur répartition sur les fils. Dans ce but, on peut jouer sur différents paramètres qui sont les dimensions des buses et leur position, la Vitesse relative des turbines et du fil, le décalage angulaire des buses d'une même turbine et le décalage angulaire des buses d'une turbine à l'autre. Pour modifier certains des paramètres on peut changer de turbine selon les besoins. Pour certains autres paramètres des réglages suffisent. La présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais peut subir différentes modifications.et de présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art. Revendications 1. Machine pour la teinture en continu de fils textiles, en particulier pour l'application de diverses teintures dont au moins une par taches espacées sur lesdits fils, cette machine comportant des moyens pour appliquer une teinture unie sur lesdits fils et au moins un dispositif pour appliquer une autre teinture par taches en des endroits prédéterminés, caractérisée en ce que lesdits moyens pour appliquer la teinture unie (13) comportent une buse de giclage (32) de ladite teinture unie sur lesdits fils, et au moins une boîte d'essorage pneumatique (40) et en ce que le dispositif pour appliquer une autre teinture comporte au moins une turbine de teinture (15a, 15b, 15c). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite buse de giclage (32) de fa teinture unie est agencée pour émettre au moins un jt linéaire, transversal par rapport à la direction de défilement des fils (14), dans une zone de passage de ces fils. 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la buse de giclage (32) émet deux jets linéaires parallèles. 4. Machine selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens pour appliquer la teinture unie. comportent un boîtier dans lequel est montée ladite buse de giclage (32), et comprenant un bac de récupération (20) et des moyens de recyclage du bain de teinture. 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la turbine (53) est montée dans un boîtier (57) comportant un organe de guidage et de protection des fils, et comporte au moins une buse (55) d'application de ladite autre teinture. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que la turbine (53) comprend une boîte cylindrique de section circulaire, ladite buse de giclage (55) étant ménagée dans sa paroi latérale. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite boîte cylindrique est entraînée autour d'un axe parallèle à la direction de cheminement des fils (14). 8. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit organe de guidage et de protection des fils comporte un obturateur (56) agencé pour préserver les fils du dépôt de teinture lorsqu'ils sont à l'arrêt et pour les exposer aux projections de bain de teinture lorsqu'ils sont en mouvement. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit obturateur comporte un manchon (70) agencé pour coulisser, axialement dans la direction de cheminement des fils dans une zone correspondant à la zone d'application de la turbine. 10. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs turbines de teinture (15a, 15b, 15c), chacune étant montée dans un boîtier équipé d'un organe de guidage et de protection des fils, et chacune comportantau moins une buse d'application d'une teinture différente. 11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les organes de guidage et de protection des fils de chacune des turbines comportent un obturateur mobile (56) comprenant un manchon coulissant axialement, et en ce que les différents manchons sont reliés entre eux et à un mécanisme de commande commun. 12. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les différentes turbines de teinture comportent chacune plusieurs buses (55) d'application d'une teinture, les buses de l'une des turbines étant angulairement décalées par rapport aux buses des autres diffuseurs. 13. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que les organes de guidage et de protection comportent deux éléments (56a, 56b) comprenant chacun une fente d'entrée et une fente de sortie parallèles entre elles et disposées transversalement par rapport aux fils.