Brevet FR2650310A1 — publié le 19910201

- I - INSTALLATION DE TRAITEMENT THERMIQUE DE FILS TEXTILES EN CONTINU.- La présente invention concerne une installation de traitement thermique de fils textiles en continu, comportant un tapis transporteur sans fin, au moins une tête de dép8t pour déposer ces fils en continu sous forme d'une nappe de spires jointives et continues sur le tapis transporteur, une S enceinte de traitement thermique traversée par les spires de fils déposées sur le tapis transporteur, et des' moyens de reprise pour reprendre les fils du tapis transporteur, I'enceinte de traitement thermique comprenant au moins une chambre de prétraitement contenant du fluide de prétraitement, notamment de l'air ou un mélange d'air et de vapeur d'eau, et une chambre de traitement, contenant un fluide de traitement composé essentiellement de vapeur d'eau saturée. Les traitements thermiques utilisant la vapeur d'eau saturée sont appliqués à de nombreux types de fils,.que ce soit pour fixer des colorants ou pour donner une structure particulière à des fils synthé- tiques, en particulier leur donner du gonflant. Dans les différentes installations appliquant ces traitements, on retrouve un certain nombre d'organes principaux qui sont semblables, mais leurs dimensions peuvent varier d'une installation à l'autre. En particulier, la longueur des différentes enceintes varie passablement, car elle dépend de plusieurs paramètres comprenant la durée de traitement dans chaque chambre et la vitesse du tapis transporteur, dictée par la capacité de l'installation. Il en résulte, pour le fournisseur de telles installations, une complication évidente de la fabrication et du maintien d'un stock de pièces. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient en fournissant un type d'installation pouvant 'étre adapté facilement à différentes applications, notamment avec différentes tailles des chambres de prétraitement et de traitement. Une idée de base de l'invention consiste à prévoir une construction modulaire de ces deux chambres. Plus spécialement, une installation selon l'invention est caractérisée en ce que la chambre de prétraitement -2comporte au moins un module d'enceinte comprenant au moins une unité de circulation forcée du fluide de prétraitement, et en ce que la chambre de traitement comporte au moins un module d'enceinte comprenant au moins une unité de ciculation forcée du fluide de traitement. Selon les formes de réalisation, la chambre de prétraitement peut comporter un ou plusieurs modules d'enceinte consécutifs et chacun de ces modules peut comprendre une ou plusieurs unités de circulation forcée du fluide de prétraitement. I0 De préférence, une unité de circulation forcée du fluide de prétraite- ment comporte un caisson monté à l'intérieur du module d'enceinte et définissant un circuit équipé d'un ventilateur. De son côté, la chambre de traitement peut comporter un ou plusieurs modules d'enceinte consécutifs, et chacun de ces modules peut comprendre une ou plusieurs unités de circulation forcée du fluide de traitement. Dans une forme de réalisation avantageuse, une telle unité de circulation forcée du fluide de traitement comporte un caisson monté à l'intérieur du module d'enceinte et définissant un circuit équipé d'un ventilateur. De préférence, ledit circuit est disposé sensiblement transversalement par rapport à la direction de transport des fils, de façon à effectuer un recyclage latéral du fluide de traitement ayant traversé le tapis transporteur. Chacune desdites unités de circulation forcée du fluide de traitement comporte un circuit ouvert, équipé d'un ventilateur et communiquant avec un dispositif commun de production de vapeur. Le prétraitement et le traitement peuvent s'effectuer à la pression atmosphérique ou à une pression plus élevée, selon les cas. -3- La chambre de traitement peut être reliée à la chambre de prétraite- ment par un passage ayant au moins un orifice à clapet pour le tapis transporteur et les fils déposés sur ce tapis. Dans une forme de réalisation avantageuse, l'installation comporte une chambre de refroidissement composée d'un module d'enceinte contenant au moins une unité de circulation forcée d'air ou d'un mélange d'air et de vapeur d'eau.. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure I est une vue latérale schématique, partiellement coupée, - d'une installation de traitement thermique de fils textiles selon l'invention, et - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1. En référence aux figures, l'installation représentée est destinée à la thermofixation en continu de fils textiles, notamment des fils textiles synthétiques destinés à l'industrie du tapis, déposés sur un tapis transporteur sans fin I circulant dans le sens de la flèche A. Cette thermofixation peut être destinée à figer la structure physique des fils, à les friser, à les gonfler, à les rendre plus volumineux, à les rétracter, à les stabiliser ou à fixer des colorants sur ces fils. Le tapis I est perforé de' façon à pouvoir être traversé par un courant de fluide de prétraitement ou de traitement; il peut être formé par exemple par une bande perforée en acier inoxydable. Le long du parcours de ce tapis, les principaux organes de l'installation sont -4 - une tête de dépôt 2 recevant en continu un ou plusieurs fils textiles parallèles par un guide 3 et les déposant sur le tapis 1 sous la forme de spires jointives 4, consécutives et continues, formant une nappe de fils d'une certaine épaisseur, - une tête d'étanchéité 5 pouvant être du type à rouleaux presseurs, - un soufflet 6 faisant partie de la tête d'étanchéité 5, - une chambre de prétraitement 7 dans laquelle s'effectue une phase préliminaire du traitement thermique, - une chambre de traitement 8 o les fils subissent, dans le cas illustré, un traitement à la vapeur d'eau saturée sous pression, - une chambre de refroidissement 9 dans laquelle les fils subissent un refroidissement progressif, - une tête d'étanchéité de sortie 10 pouvant être du type à rouleaux, - un châssis Il portant un rouleau de renvoi du tapis transporteur, et - un dispositif 12 de reprise en continu et de bobinage des fils 13 repris par ce dispositif sur le tapis 1. Bien entendu, cette disposition est schématique et ne montre que les organes principaux, lesquels sont équipés d'un ensemble de moyens de contrôle et de commande tels qu'on les connaît dans ce genre d'installation. L'installation peut aussi être complétée, le cas échéant, par d'autres moyens de traitement tels que par exemple le séchage et par des moyens mécaniques de manutention, par exemple un accumnu- lateur de fils disposés à la sortie du tapis. La chambre de prétraitemnent 7 a une construction modulaire. Dans cet exemple, elle comporte un unique module d'enceihte 20 formant un tunnel cylindrique et étanche et contenant plusieurs unités 21 de -5- circulation forcée d'un fluide de prétraitement, ces unités étant de construction en principe semblables entre elles et disposées les unes à la suite des autres le long du parcours du tapis 1. Le module d'enceinte 20 est raccordé d'une manière étanche à la tête d'étanchéité 6 par un assemblage à brides 22 et de l'autre côté il est raccordé à la chambre de traitement 8 par un assemblage à brides 23 contenant une cloison transversale 24 pourvue d'un orifice à clapet 25 pour le passage du tapis I et des fils qu'il porte. Chacune des unités 21 comporte un caisson 26 entourant le tapis I qui le traverse, un ventilateur 27 entraîné par un moteur 28 à une vitesse réglable au moyen d'une transmission 29 disposée hors de la chambre 7, et un conduit de retour recevant le fluide de prétraitement à la sortie du ventilateur et le recyclant par introduction dans le boîtier 26 sous le tapis 1, pour que ce fluide de prétraitement traverse à nouveau la nappe de fils déposés sur le tapis. On a ainsi pratiquement un circuit fermé dans l'unité 21, qui n'est évidemment pas étanche dans la zone de passage du tapis, et elle peut par exemple comporter des ouvertures latérales la mettant en communication avec le reste de l'intérieur du module d'enceinte 20. Dans le circuit fermé, la composition et la température du fluide de prétraitement sont contrôlés en permanence par des capteurs permettant aux moyens de commande d'ajuster les paramètres de traitement aux valeurs voulues, notamment la tempéra- ture et la quantité de vapeur ou le degré de surchauffe. Selon les cas, ceci peut se faire par introduction d'air chaud ou froid, par introduction de vapeur, par enclenchement ou réglage d'un corps de chauffe placé dans le circuit, par modification de la vitesse du ventilateur, etc. La construction et le fonctionnement d'une unité de circulation forcée de ce genre sont décrits plus en détail dans la demande de brevet FR-A-2.569,277, pour une chambre de chauffage progressif de fils à traiter en continu. -6- Même si leur construction de base est de préférence la même, les différentes unités 21 peuvent appliquer au fil des conditions respectives différentes, en particulier au point de vue de la température et de l'humidité. Certaines d'entre elles peuvent faire circuler uniquement de l'air, et d'autres un mélange d'air et de vapeur, celle-ci étant fournie par un générateur extérieur. On peut ainsi appliquer au fil un traitement progressif et éviter des chocs thermiques. En pratique, le module d'enceinte 20 est dimensionné pour recevoir un nombre d'unités 21 allant de un à un maximum donné. Si la chambre de prétraitement 7 doit être plus longue ou contenir un plus grand nombre d'unités 21, on ajoutera un deuxième, voire un troisième module d'enceinte 20. Les unités 21 pourront être réparties dans ces modules de n'importe quelle manière appropriée, notamment en une seule série d'unités contiguës s'il le faut. La chambre de traitement 8, appelée dans ce cas chambre de vaporisage, est également réalisée suivant une construction modulaire. Dans cet exemple, elle comprend deux modules d'enceinte 30 contenant chacun plusieurs unités 31 de circulation forcée d'un fluide de traitement, constitué dans ce cas de vapeur saturée. Les deux modules 30 sont accouplés bout à bout par un assemblage étanche à brides 32, le second module 30 étant couplé à la chambre de sortie 9 par un assemblage à brides 33 comportant une cloison 34 pourvue d'un orifice à clapets 35 pour le tapis 1. Dans le présent exemple, la partie inférieure de chaque module d'enceinte 30 contient un générateur de vapeur 36 formé par des corps de chauffe électriques dans un bain d'eau. En principe, le traitement de thermofixation des colorants en vapeur saturée sous pression dans la chambre 8 se fait sans présence d'air (vapeur saturée pure), à des températures déterminées s'échelonnant, par exemple, entre et 150 C selon la qualité des fils à traiter. Dans une installation construite selon les principes décrits ici, on peut facilement adapter ces paramètres aux différentes applications. Z650310 - 7- Dans la chambre 8, les unités de circulation forcée 31 fonctionnent en circuits ouverts dans cet exemple. Chaque unité possède un caisson entourant le tapis transporteur I et perforé à sa partie inférieure pour laisser-entrer la vapeur provenant du générateur. La partie supérieure du caisson est suspendue à un couvercle fixé sur l'enceinte 30 et elle contient un ventilateur. 40 entrainé par un moteur par l'intermédiaire d'une transmission à vitesse variable ou réglable. La vapeur rejetée par le ventilateur 40 redescend vers le générateur de vapeur par des couloirs latéraux, de sorte qu'elle est recyclée essentiellement dans la même unité 31, bien que le circuit soit ouvert vers le bas. On peut régler individuellement la vitesse des ventilateurs 40 des différentes unités 31 de façon à optimiser le traitement en utilisant des débits de fluide de traitement différents dans chaque unité. Grâce au recyclage latéral de la vapeur on peut aussi maintenir une légère différence de température entre le premier et le second module d'enceinte 30, si cela présente un intérêt. Comme on l'a exposé plus haut pour la chambre de prétraitement 7, la construction modulaire de la chambre de vaporisage 8 permet d'adapter aisément ses dimensions et son équipement à un type de traitement déterminé, ainsi qu'à des valeurs voulues de la cadence de traitement, de la durée de séjour dans la chambre et de la vitesse d'avancement du tapis. Chaque module d'enceinte 30 peut contenir un nombre approprié d'unités 31, allant de un à un maximum déterminé par la longueur des éléments. Dans certains cas, on pourra obtenir un traitement suffisant au moyen d'un seul module d'enceinte 30 contenant une seule unité 31 de circulation forcée du fluide de traitement à travers les fils, ceux-ci étant simplement exposés librement au fluide de traitement, par exemple à la vapeur d'eau saturée dans le reste de leur parcours à travers la chambre de vaporisage 8. La chambre de refroidissement 9 est composée des mêmes éléments que la chambre de prétraitement 7. Elle ne contient en principe que de l'air ou un mélange d'air et de vapeur d'eau, dont la circulation forcée a pour but d'accentuer le refroidissement des fils. - 8- La description qui précède montre qu'une construction modulaire selon l'invention permet avantageusement de satisfaire un grand nombre de conditions de traitement différentes dans les différentes applications envisageables pour une telle installation, à l'aide d'un nombre limité de composants standardisés. En outre, l'utilisation de plusieurs unités de circulation forcée le long du parcours des fils permet de moduler les paramètres de traitement thermique à volonté et d'adapter le procédé de traitement à différentes qualités de fils en agissant uniquement sur les paramètres de commande, sans modifier ou remplacer les composants de la l'installation. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple non limitatif décrit ci-dessus, mais elle s'étend à toutes modifications ou variantes évidentes pour un homme du métier. - 9- Revendications 1. Installation de traitement thermique de fils textiles en continu, comportant un tapis transporteur sans fin (1), au moins une tête de dépôt pour déposer ces fils en continu sous forme d'une nappe de spires jointives et continues sur le tapis transporteur, une enceinte de S traitement thermique traversée par les spires de fils déposées sur le tapis transporteur, et des moyens de reprise pour reprendre les fils du tapis transporteur, l'enceinte de traitement thermique comprenant au moins une chambre de prétraitement (7) contenant du fluide de prétraitement, notamment de l'air ou un mélange d'air et de vapeur d'eau, et une chambre de traitement (8), contenant un fluide de traitement composé essentiellement de vapeur d'eau saturée, caractéri- sée en ce que la chambre de prétraitement (7) comporte au moins un module d'enceinte (20) comprenant au moins une unité (21) de circulation forcée du fluide de prétraitement, et en ce que la chambre de traitement (8) comporte au moins un module d'enceinte (30) comprenant au moins une unité (31) de circulation forcée du fluide de traitement. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de prétraitement (7) comporte un module d'enceinte (20) comprenant plusieurs unités (21) de circulation forcée du fluide de prétraitement. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de prétraitement (7) comporte plusieurs modules d'enceinte consécutifs comprenant chacun une unité de circulation forcée du fluide de prétraitement. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de prétraitement (7) comporte plusieurs modules d'enceinte consécutifs comprenant chacun plusieurs unités de circulation forcée du fluide de prétraitement. - 10 - 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une unité (21) de circulation forcée du fluide de prétraitement comporte un caisson (26) monté à l'intérieur du module d'enceinte (20) et définissant un circuit équipé d'un ventilateur (27). 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de traitement '(8) comporte un module d'enceinte (30) comprenant plusieurs unités (31) de circulation forcée du fluide de traitement. 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de traitement i8) comporte plusieurs modules d'enceinte consécutifs comprenant chacun une unité de circulation forcée-du fluide de traitement. 8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de traitement (8) comporte plusieurs modules d'enceinte consécutifs (30) comprenant chacun plusieurs unités (31) de circulation forcée du fluide de traitement. 9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une unité (31) de circulation forcée du fluide de traitement comporte un caisson (38) monté à l'intérieur du module d'enceinte (30) et définissant un circuit équipé d'un ventilateur (40). 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit circuit est disposé sensiblement transversalement par rapport à la direction de transport des fils, de façon à effectuer un recyclage latéral du fluide de traitement ayant traversé le tapis transporteur (1). Il. Installation selon l'une des revendications 6 à Si caractérisée en ce que chacune desdites unités (31) de circulation forcée du fluide de traitement comporte un circuit ouvert, équipé d'un ventilateur (40) et communiquant avec un dispositif (36, 37) commun de production de vapeur. - Il - 12. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de traitement (8) est reliée à la chambre de prétraitement (7) par un passage ayant au moins un orifice à clapet (25) pour le tapis transporteur et les fils déposés sur ce tapis. 13. Installa.ion selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre de refroidissement (9) composée d'un module d'enceinte contenant au moins une unité de circulation forcée d'air ou d'un mélange d'air et de vapeur d'eau..