Brevet FR2649131A1 — publié le 19910104

MACHINE POUR LE TRAITEMENT EN CONTINU D'UNE NAPPE OU BANDE DE MATIERE A CARACTERE POREUX La présente invention est relative au traitement d'une bande de matière à caractère poreux devant subir des opérations de teinture, Lavage, nettoyage, essorage, imprégnation à titre préparatoire ou définitif et eLle vise, plus particulièrement, Le traitement des bandes ou nappes constituées à partir de fibres tissées ou non tissées. Le domaine d'application vis, tel que défini ci-dessus, n'est pas exclusif et englobe toutes les phases de traitement de matières à caractère poreux fabriquées ou constituées en bandes ou nappes continues susceptibles d'être entraînées en défilement devant un poste de traitement. Pour assurer les opérations ci-dessus, la techniqueantérieure connaît des machines comportant-un bâti portant au moins un rouleau ou tambour de prise en charge d'une bande ou d'une nappe qui est conduite en défilement à l'intérieur d'un bac de trempage contenant un produit caractéristique du traitement. En aval par rapport au sens de défilement de la bande, La machine comporte généralement un poste d'essorage constitué par un duo de cylindres assumant une fonction de pressage ou de calendrage pour extraire tout ou partie du produit de traitement mouillant la matière constitutive de la bande ou de la nappe. Une machine du type ci-dessus ne donne pas satisfaction pour différentes raisons. Son implantation généralement horizontale occupe une surface au sol relativement importante et complique la mise en place d'installation faisant intervenir obligatoirement plusieurs postes de traitement successifs en continu. Le passage de la bande ou nappe par défilement à l'intérieur d'un bac de trempage n'est généralement cas une solution satisfaisante car, en raison de la vitesse de défilement, un mouillage complet à coeur des fibres constitutives n'est pas toujours garanti. La prise en charge et l'entraînement en défilement de la bande, de même que l'essorage par calendrage sont responsables de contraintes mécaniques imposées aux fibres qui peuvent être, en tout ou partie, détériorées Lorsque la bande ou nappe présente une texture ou une consistance délicate qu'il convient de préserver. Malgré les moyens mis en oeuvre, il est fréquemment constaté que les phases de rinçage, nettoyage laissent subsister, à L'intérieur des fibres, une partie des constituants des produits de traitement antérieur dont ta présence peut s'avérer ultérieurement rédhibitoire pour Les phases de traitement complémentaire ou encore L'application qui est faite de la bande ou de la nappe. L'objet de L'invention est de proposer une nouvelle machine de traitement en continu particulièrement conçue pour remédier aux inconvénients ci-dessus. La machine de traitement selon L'invention se caractérise par une structure simple, peu encombrante; particulièrement robuste et fiable, à même d'assurer le traitement de nappes ou bandes de matière poreuse de nature particulièrement délicate sans leur infLiger de contraintes de.pression ou de traction à effet irréversible ultérieur. un autre objet de l'invention est de proposer une nouvelle machine pouvant être aisément contrôlée, conduite et entretenue par un personnel non spécialement qualifié en raison de sa conception particulièrement simple offrant une accessibilité remarquable à tous ses organes constitutifs. Pour atteindre Les objectifs ci-dessus, la machine de traitement conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti portant au moins un ensemble de traitement comprenant : - un tambour tournant, perforé, ouvert à ses extrémités, associé à un groupe motoréducteur d'entraînement et destiné à être partiellement entouré par une bande ou nappe, - un dispositif de prise en charge et d'entraînement en défilement synchrone de la bande ou nappe à une vitesse linéaire égale à la vitesse circonférentielle du tambour, - un bac de rétention de produit de traitement s'étendant sous le tambour et dans lequel ce dernier plonge partiellement, - et un poste de traitement constitué par au moins une rampe fixe s'étendant à l'intérieur du tambour, présentant une ouverture en relation de proximité avec la face périphérique interne du tambour et reliée à un circuit de mise en pression-dépression relative. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent; à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation de la machine conforme à l'invention. Les fig. 2 et 3 sont des vues latérales transversales prises respectivement selon les lignes II-II et III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une coupe transversale analogue à la fig. 3 mais illustrant, à plus grande échelle, des détails de réalisation de certains des éléments constitutifs de la machine. La fig. 5 est une vue schématique montrant une variante de réalisation. Les fig. 1 à 3 montrent que la machine selon l'invention est conçue pour permettre le traitement d'une bande ou nappe B de matière à caractère poreux, délivrée en continu à partir d'une bobine de stockage 1 pour etre réembobinée, après passage dans la machine de traitement designée dans son ensemble par la référence 2 et, par exemple aussi, dans une étuve ou un four de séchage' ou analogue 3, sur un mandrin 4.Dans une installation du type ci-dessus, la bande B chemine dans le sens de la flèche f1 et emprunte généralement, entre la bobine 1 et la machine 2, un magasin de stockage 5 constituant une zone tampon à même d'absorber et d'amortir les fluctuations de débit pouvant intervenir par le fonctionriement propre de l'installation ou encore lors du changement de la bobine 1. -Par traitement au sens de l'invention, il convient de considérer les opérations de teinture, imprégnations diverses, Lavage, nettoyage, qu'il est nécessaire ce faire supporter à la bande B et, plus particulièrement, aux fibres tissées ou non tissées la constituant et lui conférant un caractère poreux. La machine 2 de traitement en continu de la bande B comprend un bâti 10 qui est principalement constitué par deux caissons latéraux Il et 12 réunis parallèlement l'un à l'autre par des Longerons entretoises 13. Les caissons latéraux Il et 12 constituent des organes porteurs pour les éléments constitutifs de la machine et, en meme temps, des éléments d'incorporation des accessoires de contrôle, de réglage et de motorisation. A cettefin, chaque caisson latéral 11, 12 comporte une face extérieure ouverte susceptible d'être fermée par un panneau amovible 14, 15. Les caissons latéraux 11 et 12 portent au moins un ensemble de traitement I comprenant un tambour tournant 16, un dispositif 17 de prise en charge et d'entraînement de la bande B et-au moins un poste de traitement 18 interne au tambour 16. Selon une forme de réalisation préférée, le tambour 16 est constitué par un cylindre 19 formé par une enveloppe perforée ouverte aux deux extrémités qui peuvent être renforcées par des collerettes de raidissement 20. Les extrémités ouvertes sont prolonges extérieurement par deux portées cylindriques tubulaires 21 qui sont montées et centrées dans deux paliers 22 présentés par les caissons Il et 12. Les paliers 22 sont, de préférence, constitués par des-galets 23 équidistants, par exemple, au nombre de trsis, coopérant avec la surface cylindrique extérieure des portées 21. L'une des portées 21 est reliée à un groupe motoréducteur 24 capable d'assurer l'entraînement en rotation du tambour 16 à une vitesse circonférentielle constante égale à la vitesse de défilement dans le sens de la flèche f1 imposée à la bande B par le dispositif 17. Le groupe motoréducteur 24 est, par exemple, du type électrique et se trouve logé à l'intérieur du caisson 11. Le groupe motoréducteur 24 est relié au cylindre 19 par une transmission 25 qui peut, par exemple, être du type à courroie coopérant avec des roues crantées 26 et 27 respectivement adaptées sur la portée 21 correspondante et sur L'arbre de sortie du groupe motoréducteur 24. Le dispositif 17 de prise en charge et d'entraînement en défilement de la bande B est constitué par deux rouleaux 28 et 29 qui sont montés tournants dans des paliers 30 et 31 portés par les caissons 11 et 12. Les rouleaux 28 et 29 s'étendent parallèlement au tambour 16 en étant disposés pour être placés, d'une part, entre ce dernier et le magasin 5 et, d'autre part, de part et d'autre d'un plan horizontal passant par L'axe de rotation du cylindre 19. De cette manière, la bande B est prise en charge en passant par-dessus te rouleau 28 pour être infléchie afin d'entourer le cylindre 19 en formant une boucle ouverte autour de La périphérie extérieure de ce dernier avant de passer sous le rouleau 29 qu'elle contourne pour etre dirigée vers le mandrin 4 via l'étuve 3. Les rouleaux 28 et 29 sont destinés à assurer l'entraînement en défilement dans le sens de la flèche f1 de la bande B à une vitesse linéaire égale à la vitesse circonférentielle du cylindre 19. A cette fin, le rouleau 28, par exemple, est lié à un groupe motoréducteur 32 logé dans le caisson 11 et se trouve accouplé au rouleau 29 par une transmission 33. De cette manière, la mise en rotation synchrone du cylindre 19 et des rouleaux 28 et 29 assurent l'entraînement en défilement de la bande sans glissement ni tension en raison de la boucle ouverte qu'elle forme autour de la périphérie extérieure du cylindre 19. Comme cela apparaît plus particulièrement à la fig. 4, La machine de traitement selon L'invention comporte, en association avec le cylindre 19, un bac de trempage 35 destiné à contenir une quantité de produit de traitement 36. Le bac de trempage 35 s'étend de façon sensiblement parallèle en dessous du tambour 19, de telle manière que ce dernier puisse y tremper partiellement par sa périphérie sur, par exemple, un angle au centre a compris entre 30 et 40 degrés. Le bac de trempage 35 est associé à un bac connecteur d'alimentation 37 du type à niveau constant, raccordé au bac 35 par L'intermédiaire d'un déversoir 38. Le bac 35 est aussi en communication avec un bac de décharge 39 susceptible de former directement collecteur d'évacuation du produit de traitement déversé par le bac 35. Les bacs 37 et 39 sont respectivement disposés en aval et en amont par rapport au cylindre 19 en considération du sens de rotation imprimé dans le sens de la flèche f2 à ce dernier par l'intermédiaire du groupe motoréducteur 24. Le cylindre 19 est associé à au moins un poste de traitement 18 comprenant au moins une rampe 40 portée par deux joues 41 qui sont fixées en bout de deux flasques 42 solidaires des caissons 11 et 12. Les joues 41 sont ainsi maintenues rigidement parallèlement aux extrémités ouvertes du cylindre 19. La rampe 40 est constituée par un élément tubulaire s'étendant à l'intérieur du cylindre 19, parallèlement à l'axe de ce dernier, en présentant une ouverture axiale 43 en direction de la face périphérique interne de la parpi perforée du cylindre 19. La rampe 40 forme, au-delå des joues 41, des tubulures 44 permettant le raccordement à un circuit de mise en dépression-pression relative.La rampe 40 est, de préférence, disposée pour être située en relation de position avec le bac 35 en entant, par exemple, placée à l'aplomb de ce dernier. De façon préférée, le poste de traitement 18 comporte au moins une deuxième rampe 44 constituée de semblable façon que la rampe 40 et raccordée aussi à un circuit de mise en pression-dépression relative La rampe 44, dite d'aspiration, est disposée pour être placée en aval de la rampe 4C par rapport au sens de rotation selon la flèche f2 du tambour 19. Un écartement angulaire indifférent peut être ménagé entre les rampes 40 et 44. Une plage de 90 degrés, telle qu'illustrée par la fig. 5, peut être retenue en fonction de la vitesse de rotation dans le sens de la flèche f1 et du temps de traitement devant être supporté par la matière première de la bande B. La rampe 44 possède aussi une ouverture axiale 43 dirigée vers la face périphérique intérieure du cylindre 19. Selon une disposition encore préférée, le poste 18 -comprend une troisième rampe 45 s'étendant parallèlement aux deux autres en aval de ta rampe 44 par rapport au sens de rotation selon la flèche f2. La rampe 45, constituée de semblable façon, est avantageusement raccordée à un circuit capable de délivrer un fluide sous pression. La rampe 45 possède aussi une ouverture 43 dirigée vers la fâce interne du cylindre 19. Selon une disposition constructive particulièrement avantageuse, la ou les rampes constitutives du poste de traitement 18 sont, de préférence, constituées par des segments tubulaires portés par les joues 41 au moyen de chapeaux 46 ou autre organe de serrage et d'immobilisation. De cette manière, il est possible de régler l'orientation de l'ouverture 43 de chaque rampe. Par ce moyen, il est aussi possible de placer l'une quelconque ou plusieurs des rampes dans une position d'effacement relati en cas de non utilisation comme cela est illustré en traits mixtes à la fig. 4. Selon une autre disposition constructive avantageuse, l'ouverture axiale 43 de chaque rampe est bordée par au moins une garniture de raclage 47 destinée à frotter sur la face périphérique interne du cylindre 19. Dans un exemple de traitement donné à titre illustratif, le bac 35 est garni avec un produit 36 à fonction de nettoyage. La bande B prise en charge par Le dispositif 17 est dévidée de la bobine 1 et suit la périphérie du cylindre 19 en même temps que ce dernier est entra;ne dans le sens de La flèche fz. La bande B est ainsi astreinte à plonger dans le produit Liquide 36 dans lequel elle séjourne pendant le parcours correspondant à la plage angulaire d'imprégnation a, sans connaître de glissement relatif par rapport au cylindre 19. Lors de son passage à l'aplomb de la rampe 40, la dépression régnant dans cette dernière produit, à travers l'enveloppe perforée du cylindre 19 et la nature poreuse de la matière constitutive de la bande B, une aspiration du produit de traitement 36 qui est ainsi amener à mouiller et imprégner à coeur les différentes fibres en traversant l'eaisseur de la bande B.La dépression relative régnant dans la rampe 40 est calculée pour limiter la consommation de produit de traitement à la quantité juste excédentaire à celle nécessaire pour obtenir une imprégnation à coeur. La rotation continue dans le sens de la flèche f2 du tambour 19 amène la bande B à passer devant l'ouverture 43 de la rampe 44 dans laquelle règne une dépression relative. Cette dépression est responsable d'une aspiration à travers la bande d'air du milieu ambiant entrainant par son passage le produit de traitement mouillant les fibres. A ce stade, la bande B est ainsi soumise à une phase d'essorage par aspiration pour la débarrasser de la plus grande partie sinon de la totalité du produit de traitement 36 imprégnant les fibres la constituant. La rotation dans le sens de la flèche f2 amène progressivement la bande à L'aplomb de la rampe 45 qui est raccordée à un circuit de distribution d'un fluide sous pression. Ce fluide, distribué par l'ouverture 43, provoque le décollement de la bande par rapport à la surface périphérique extérieure du cylindre 19juste en amont de la partie de cette dernière quittant cette surface périphérique pour suivre le rouleau 29. La bande B est ensuite dirigée vers l'étuve de séchage 3 pour être réembobinée sur le mandrin 4. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, les moyens constitutifs de la machine selon L'invention permettent de soumettre en continu une bande B, entrainée en défilement, à des phases successives de trempage, imprégnation, essorage, séchage, décollement, dans un volume de travail de faible encombrement, sans la soumettre à des contraintes de traction ou de compression susceptibles d'endommager soit sa structure, soit celle des fibres la constituant. Les phases d'imprégnation sont conduites à coeur en influençant L'ensemble des fibres dans toute leur épaisseur, ce qui garanti un traitement de nettoyage, d'imprégnation, de teinture, d'excellente qualité, de nature reproductible pour toutes les matières de même constitution fibreuse et de résistance au vieillissement particulièrement importante, puisque chaque fibre est traitée en surface mais aussi à coeur. Le cheminement imposé à la bande B pendant la phase de traitement ne la soumet à aucune contrainte mécanique au poste d'essorage, ni au moment de sa prise en charge par le dispositif 17, puisqu'un décollement préalable évite toute contrainte de traction pour combattre la tendance au collage susceptible d'exister sur la surface périphérique extérieure du tambour 19. Il en résulte une meilleure efficacité de traitement et une moindre consommation de produit d'imprégnation ou d'essorage en raison de la possibilité de prévoir un recyclage par l'intermédiaire des rampes d'aspiration concernées. Outre Les avantages ci-dessus, il convient de noter que la machine est constituée de façon simple et peu encombrante en comprenant un bâti principalement constitué par deux caissons formant des ensembles de support, mais aussi délimitant des compartiments à même de contenir les différents organes d'entrainement, de controle et de réglage des organes 16 et 17. Il doit être considéré que le poste de traitement 18 pourrait être constitué par une seule rampe 40 selon le type de traitement devant être imposé à la bande B. La structure compacte de la machine selon l'invention permet, par ailleurs, une construction en étages successifs à partir des mêmes moyens techniques que ceux décrits ci-dessus. La fig. 5 montre un tel exemple dans lequel la machine comprend deux ensembles I1 et 12 successifs dans le sens de défilement de la bande selon la flèche f1. L'ensemble I1 peut, par exemple, être réservé à une phase de traitement par nettoyage, alors que l'ensemble I2 peut être réservé à une phase d'imprégnation ou de teinture. Dans le cas ou les traitements successifs apportes sont de meme nature, il peut etre avantageux de faire communiquer Le bac de décharge 39 de l'ensemble aval 12 avec le bac d'alimentation 37 de L'ensemble amont I1. Par un tel moyen, il devient ainsi possible de soumettre la bande B à des traitements successifs identiques en procédant par passes se succédant dans des étages de traitement au fil desquels un tel traitement s'améliore. Dans un tel cas, une circulation inverse du produit de traitement de l'étage aval à L'étage amont, en considération du sens de déplacement, permet une meilleure utilisation du produit de traitement par accroissement de. la concentration en impuretés jusqu'à la décharge définitive à partir du bac 39 de l'ensemble I1. Dans un tel exemple, chaque ensemble I est pourvu des memes moyens que ceux décrits ci-dessus, à savoir un tambour 16, un ensemble 17, un ensemble de bacs 35, 37, 39 et un poste 18. Dans un tel cas, les différents ensembles sont aussi réglés pour posséder les mêmes vitesses de défilement entre les différents cylindres 19 et rouleaux 28, 29. L'invention n'est pas Limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Machine pour le traitement en continu d'une nappe ou bande de matière à caractère poreux, du type comprenant un bâti (10) portant un tambour (16) tournant placé en relation avec un poste de traitement (18), caractérisée en ce que le bâti porte au moins un ensemble de traitement (I) comprenant :: - un tambour tournant (16), perforé, ouvert à ses extrémités, associé à un groupe motoréducteur (24) d'entrainement et destiné à être partiellement entouré par une bande ou nappe (B), - un dispositif (17) de prise en charge et d'entrainement en défilement synchrone de la bande ou nappe à une vitesse linéaire égale à la vitesse circonférentielle du tambour, - un bac (35) de rétention de produit de traitement s'étendant sous le tambour et dans Lequel ce dernier plonge partiellement, - et un poste de traitement (18) constitué par au moins une rampe fixe (40) s'étendant à l'intérieur du tambour, pressentant une ouverture (43) en relation de proximité avec la face périphérique interne du tambour et reliée à un circuit de mise en pression-dépression relative. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de traitement (18) comprend une rampe (40) disposée à l'intérieur du tambour mais en relation avec le bac de trempage (35). 3 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le poste de traitement (18) comprend une rampe d'aspiration (40) en relation avec le bac de trempage (35) et au moins une seconde rampe (44) d'aspiration-soufflage. 4 - Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le poste de traitement (18) comorend une rampe d'aspiration (40) en relation avec le bac de trempage (35), une rampe d'aspiration (44) placée en aval par rapport au sens de rotation du tambour et, en aval de cette seconde rampe par rapport au même sens, une troisième rampe de soufflage (45). 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la rampe de soufflage (45) est disposée à proximité mais en amont de la zone de séparation entre la surface périphérique extérieure du tambour et la bande ou nappe. 6 - Machine selon L'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chaque rampe est montée orientable angulairement. 7 - Machine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque rampe comporte au moins une garniture (47) racleuse bordant son ouverture (43) et destinée à- frotter contre la paroi périphérique interne du tambour. 8 - Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les rampes sont portées par deux joues (41) maintenues parallèlement aux extrémités ouvertes du tambour par deux flasques (42) portés par le bâti. 9 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de prise en charge (17) est constitué par deux rouleaux (28, 29) mus en rotation synchrone et portés par le bâti pour s'étendre parallèlement au tambour, de manière à imposer à la bande ou nappe un cheminement en boucle ouverte autour du tambour sur une plage angulaire limitée. 10 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tambour (16) possède, à ses extrémités ouvertes, deux portées (21) cylindriques, tubulaires, supportées de façon centrées dans des galets (23) équidistants angulairement. 11 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bac de trempage (35) est associé à un bac collecteur d'alimentation (37), à niveau constant, et à un bac (39) de décharge et d'évacuation du produit de traitement usé. 12 - Machine selon la revendication 1 ou 11, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux ensembles (I1, 12) successifs pour la même bande (B) et en ce que Le bac de décharge (39) de l'ensemble aval par rapport au sens de défilement de la bande communique avec le bac collecteur d'alimentation (37) de l'ensemble amont.