Brevet FR2703369A1 — publié le 19941007

DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT A L'HUMIDE D'UNE MATIERE TEXTILE SANS FIN. L'invention concerne un dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin, tel qu'un tissu, un tricot, un écheveau, au moyen d'un liquide de traitement, notamment d'un bain de teinture. On connait déjà plusieurs techniques pour traiter une étoffe sans fin au moyen d'un liquide. Dans une première technique dénommée "par jet", décrite dans le document US-A-3 921 420 correspondant au document FR-A-2 214 248, la matière textile est mise en circulation dans une cuve sensiblement ronde à axe horizontal au moyen d'un ajutage venturi, d'où déborde le liquide sous forme d'une veine liquide qui entraîne la matière textile par friction. Dans une variante décrite dans le document US-A-3 921 420, le jet venturi est associé à une roulette d'appel entraînée en rotation pour faciliter l'avancée de la matière textile. Bien que largement répandue, ces machines à jet présentent l'inconvénient de créer des défauts dans l'aspect du tissu, défauts généralement nommés "cassures" ou "pliures", qui sont engendrés par le passage de la matière textile souvent vrillée dans un même arrangement sur le rouleau d'appel destiné à faciliter l'avancée de la matière, le stockage gravitaire dans le bac de dépose accentuant par ailleurs ces défauts. Dans une autre technique, dénommée "à débordement" ou "à tropplein", le plus généralement désignée sous l'expression anglaise "overflow", l'énergie de translation de la matière est produite par la pesanteur résultant de la différence entre le niveau du bain dans un bac surélevé comportant un trop-plein, et le niveau du bain dans une cuve cylindrique de teinture horizontale allongée. Dans cette technique décrite dans le document US-A-3 837 187 correspondant au FR-A-2 178 534, le liquide de traitement s'écoule dans un tube évasé présentant un étranglement formant injecteur pour accélérer la translation. La cuve de traitement est allongée et l'ensemble comporte une tournette rotative motorisée.Bien que largement répandue, cette technique "par débordement" ou " overflow" présente l'inconvénient de créer les mêmes défauts que précédemment par suite du passage répété de la matière textile sur la tournette rotative. Par ailleurs, cette technique, intéressante pour des tissus fragiles qui nécessitent une imprégnation maximum pour éviter des défauts d'aspect dus à une trop forte tension de la matière en cours d'avancement, en revanche, limite la vitesse de circulation de la matière à traiter. Dans le document FR-A-2 429 857, exploitée par la Demanderesse sous la dénomination "CBS", on a suggéré d'associer à la tournette une tuyère d'air sous pression, disposée entre la sortie du panier de la cuve et la tournette, destinée à étaler, à dévriller, à gonfler la matière textile qui avance. Ici, la cuve de traitement épouse la forme d'une poire et le liquide de traitement arrose la matière textile au niveau de la tournette. La matière textile une fois imprégnée, est déposée à l'entrée du panier en J perpendiculairement à l'axe horizontal de la cuve sous forme d'empilement. Cette technique est bien adaptée au traitement des tricots. Toutefois, elle n'est pas satisfaisante pour le traitement des tissus chaîne et trame légers, notamment en micro filaments polyamide ou polyester, en raison d'un manque d'entraînement par friction entre la matière à traiter et le flot non canalisé du bain de traitement qui s'écoule gravitairement sous forme de rivière, sans pression notable. Dans une variante, décrite dans le document FR-A-2 619 834, la tuyère d'étalement est disposée à l'horizontale et non plus à la verticale, de manière à remplacer la tournette d'entraînement. Dans le document FR-A-2 667 332, on a proposé une machine du type en question de forme allongée horizontale, dans laquelle la matière textile est tout d'abord entraînée par une tournette rotative, puis reprise par un bac à débordement (overflow), puis par un premier injecteur où elle est accélérée avant de pénétrer dans un tube horizontal pour être reprise par un nouvel injecteur qui l'amène dans un panier où elle avance grâce à un effet de rivière. Ce dispositif présente les mêmes inconvénients que ceux énumérés précédemment dans les machines dites rondes, le stockage ne s'effectuant plus gravitairement dans le bac de dépose, le tissu n'étant plus empilé, mais relaxé pendant le stockage dynamique. En outre, ces machines allongées nécessitent un rapport de bain très élevé, ce qui rend ce procédé peu économique. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin, qui soit économique à construire et à faire fonctionner, permet de mettre en oeuvre des rapports de bain réduits et de traiter avec satisfaction des tissus chaîne et trame légers, notamment en microfilaments synthétiques. Ce dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin au moyen d'un liquide de traitement, qui comprend: une cuve ronde cylindrique à axe horizontal, comprenant une ouverture de chargement et de déchargement de l'étoffe textile, et un panier en forme de J où stentasse et avance la matière textile mouillée, un circuit fermé pour amener et recycler le fluide de traitement, relié à la cuve, comprenant un orifice d'amenée à la cuve, un orifice de sortie disposé au bas de la cuve, une pompe de circulation, un échangeur thermique et un ensemble de filtration; une tournette entraînée en rotation par un moteur destinée à faire avancer la matière; une tuyère pour étaler la matière, disposée entre la sortie du panier et la tournette;; un moyen pour entraîner la matière qui défile par le liquide de traitement; et un moyen pour déposer la matière imprégnée dans la branche du J formant l'entrée du panier, caractérisé: - en ce que la cuve ronde présente sur le haut une tête cylindrique fermée à axe vertical, au sommet de laquelle est disposée la tournette rotative, de manière à ce que le trajet de la matière qui sort du panier, pénètre dans la tuyère d'étalement et entre dans la tournette, soit rectiligne; - en ce que le moyen d'imprégnation de la matière est disposé en aval de la tournette et au voisinage du raccordement de la cuve et de la tête cylindrique, et est constitué dans l'ordre:: d'un moyen d'imprégnation par débordement en saturation, relié à l'arrivée du fluide de traitement et aligné verticalement avec la sortie de la tournette, puis d'un moyen d'avancée par jet également relié à l'amenée de fluide, - et en ce que le jet est relié à son tour au moyen pour déposer la matière imprégnée dans le panier. En d'autres termes, l'invention consiste, dans une machine compacte ronde à axe cylindrique, à ménager une tête cylindrique où l'on dispose la tournette, puis à assurer l'avancée de la matière d'une part, par cette tête rotative et d'autre part et surtout, par un ensemble formé d'une buse overflow et d'un jet. Avantageusement, en pratique - le jet est disposé à l'horizontale au haut de la cuve au niveau de la zone de raccordement à la tête, et est relié par un tube coudé au moyen d'imprégnation par débordement; - le jet est formé de deux tubulures coaxiales horizontales, respectivement interne et externe, ménageant entre elles une chambre par où arrive le liquide de traitement et formant à leur extrémité un interstice par où s'écoule le liquide sous pression pour entraîner la matière textile par friction, cet interstice étant réglable par translation horizontale de la tubulure interne par rapport à la tubulure externe périphérique fixe; ; - le circuit d'amenée du liquide de traitement présente, entre le dispositif faisant avancer le fluide de traitement et son entrée dans la machine, un moyen extérieur permettant de diriger le liquide de traitement, à la demande, sur un moyen d'imprégnation par débordement et/ou sur le jet; - le trajet rectiligne entre le panier, la tuyère d'étalement et la tournette, est soit vertical soit incliné; - le moyen de dépose dans le panier est constitué par un ensemble raccordé à une portion tubulaire coudée disposée verticalement au dessus de ltentrée du panier en J, ledit ensemble étant animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe horizontal; cet axe est orthogonal au grand axe horizontal de la cuve, de manière à déposer la matière textile non pas perpendiculairement à l'axe horizontal de la cuve, mais dans un plan parallèle à cet axe, de manière à assurer un meilleur remplissage du panier; - la sortie de la tubulure coudée de l'organe de dépose épouse une forme parallélépipédique de section progressivement évasée, notamment en forme de queue de carpe, dont le grand axe est parallèle aux parois verticales du panier en J, de manière à mieux assurer l'ouverture de la matière textile et faciliter l'empilement dans le panier; - l'ensemble de dépose est animé d'un mouvement de rotation partielle et alternative dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe de rotation par un système bielle/manivelle entraîné par un arbre lié à un moteur entraîné autour de son axe horizontal; on règle la vitesse et l'amplitude de ce mouvement pendulaire en correction avec la vitesse d'avancement de la matière textile; - la face d'entrée du panier en J est plus étroite que la face de sortie, ce qui autorise une meilleure accumulation; - les parois verticales du panier en J sont perforées. Comme déjà dit, il est indispensable que le moyen d'imprégnation de la matière dans le liquide de traitement, soit constitué tout d'abord d'un moyen d'imprégnation par débordement (overflow), pour bien saturer préalablement la matière textile, puis d'un jet qui en agissant sur une matière déjà imprégnée, sera plus performant, l'ensemble étant associé à un moyen de dépose particulière qui ouvre et gonfle à nouveau la matière qui avait tendance à se comprimer sous l'effet du jet. La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation en coupe schématique vue de côté d'une machine conforme à l'invention. La figure 2 est une autre représentation de cette même machine vue de côté. La figure 3 est une représentation détaillée du moyen d'entraînement de la matière caractéristique de l'invention. Les figures 4 et 5 montrent en représentation sommaire la tuyère d'étalement, respectivement vue en perspective sommaire (figure 4) et en coupe (figure 5). La machine de traitement selon l'invention d'une matière textile sans fin, tel qu'un tricot, un tissu, un écheveau, au moyen d'un liquide de traitement tel qu'un bain de teinture ou de rinçage, comprend de manière connue, une cuve sensiblement ronde (1) et cylindrique en acier inoxydable à axe horizontal (2) comprenant une ouverture (3) de chargement et de déchargement de la matière textile à traiter. Cette cuve qui repose sur le sol par des pieds (4) et (5), reçoit de manière connue un panier (6) en forme de J, dont les parois verticales présentent des perforations (7,8) disposées régulièrement. Cette cuve (1) est reliée à un circuit classique non représenté, désigné par la référence générale (10), dans lequel circule le fluide de traitement. De manière classique, ce circuit (10) comprend un orifice d'amenée (11,12) à la cuve, un orifice (13) de sortie disposé au bas de la cuve (1), une pompe de circulation, un filtre et un échangeur thermique. La face d'entrée (15) du panier en J (6) est plus étroite que la face de sortie (16). Selon une première caractéristique de l'invention, la cuve présente sur le haut une tête cylindrique (20) à axe vertical (22), fermée par un couvercle (23). Au sommet de cette tête cylindrique (20) et au sommet du couvercle (23), est disposée une tournette en forme de cage d'écureil (24), dont l'axe horizontal (25) repose sur des paliers (26,27) et est entraînée par un moteur (28) à courant continu, afin de mieux contrôler le couple d'entraînement La matière textile qui défile, est entraînée depuis la sortie large (16) du panier (6) par une tuyère (30) destinée à étaler la matière. Cette tuyère (30) à air agit à contre-courant de la direction d'avancée du tissu, de manière à bien étaler et déplisser la matière textile. Cette tuyère (30) est disposée entre la sortie large (16) du panier et la tournette (24) et est alignée verticalement et en ligne droite sur l'entrée de celle-ci. La tuyère (30) est alimentée par une conduite (31) en air sous pression produit par un ventilateur (32) centrifuge à basse pression, associé à un volet (33) de réglage du débit d'air. La tuyère (30) présente une section parallélépipédique rectangle (58) à hauteur constante, fermée par deux faces latérales (5657) et par deux faces délimitant la hauteur (59,60), dénommées plancher (59) et toit (60). Dans sa longueur, la tuyère (30) présente un rétrécissement, puis un élargissement de section. Deux tubulures d'injection d'air (61,62) modulables éventuellement par un volet (63,64), placées sur les deux faces opposées plancher (59)/toit (60) de la section tubulaire, alimentent en air cette tuyère (30). L'air présente la caractéristique d'être puisé à l'intérieur de la cuve (1), de manière à être parfaitement dans les mêmes conditions de température que celles de la matière à traiter (70). Les injecteurs d'air (61,62) sont orientés comme déjà dit à contre-courant du sens d'avancement de la matière textile (70). La tournette (24) est entraînée positivement pour aider la montée de la matière textile vers le haut hors du panier (6), puis pour la renvoyer verticalement vers le bas en direction du moyen d'imprégnation caractéristique de l'invention. Ce moyen caractéristique désigné par la référence générale (35), comme montré en détail à la figure 3, comprend, au voisinage du raccordement supérieur (36) de la tête (20) sur la cuve (1) dans l'ordre un moyen d'imprégnation par débordement (overflow) désigné par la référence générale (37) et un jet (42). L'overflow (37) est alimenté par une tubulure (38) reliée au conduit d'amenée (40) du liquide de traitement. Ce conduit (40) comporte une vanne de régulation (80), destinée à réguler l'alimentation de l'overflow (37), de manière à assurer en permanence un remplissage maximum, adapté aux caractéristiques de la matière textile à traiter. L'overflow (37) est relié par un coude à 90" (41) disposé au voisinage de la jonction (36) à un jet désigné par la référence générale (42) formé de deux tubulures coaxiales cylindriques ou rectangulaires horizontales, respectivement externe périphérique fixe (43) et interne (44), ménageant entre elles un interstice (45). Ces deux tubulures coaxiales (43,44) définissent une chambre (46) où débouche l'orifice d'amenée (11) du liquide sous pression, qui comporte également une vanne de régulation non représentée permettant d'obturer brusquement l'arrivée du fluide dans la tubulure (47) pour arrêter l'avancement de la matière textile. De manière classique, l'interstice (45) provoque une lame étroite et puissante inclinée de fluide de traitement, qui va agir sur la matière textile et l'entraîner par friction. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tubulure interne (44) est réglable en translation horizontale, pour augmenter ou diminuer l'interstice (45), et par là même la force d'entraînement du jet. Selon l'invention, l'installation comporte également un moyen permettant à la demande, de diriger le fluide de traitement qui circule soit sur l'overflow (37), soit sur le jet (42). Ce moyen est constitué d'une tubulure (40) présentant deux dérivations (38) et (41) de section tubulaire, alimentant l'une le jet (42), l'autre l'overflow (37). Ces deux dérivations (38) et (41) sont équipées chacune, soit d'un système manuel, soit d'un système automatique, permettant par des vannes (80,81), d'obturer ou de moduler la section de passage du fluide. Selon une autre caractéristique de l'invention, le jet (42) est associé par une bride (50) à un ensemble (51), raccordé à une portion tubulaire (52) disposée verticalement au dessus de l'entrée (15) du panier en J (6). Cet ensemble (51) tubulaire est animé en permanence d'un mouvement pendulaire de rotation partiel alternatif autour d'un axe horizontal et orthogonal de l'axe (2) de la cuve (I). La sortie (53) de la tubulure coudée (52), épouse une forme parallélépipédique aplatie de section progressivement évasée, dont l'axe est parallèle aux parois verticales (6) du panier en J, pour permettre ainsi une dépose de la matière textile d'une paroi perforée à l'autre paroi perforée. Le mouvement de rotation alternatif de l'ensemble (51) autour de son axe horizontal, est obtenu par un système bielle/manivelle associé à un arbre entraîné en rotation par un moteur non représenté. On règle à la demande l'amplitude et la vitesse de ce mouvement alternatif en corrélation avec la vitesse d'avancée de la matière textile. Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à ceux commercialisés à ce jour. On peut citer: - le fait tout d'abord, que l'on utilise une cuve ronde (1) classique qui autorise un faible rapport de bain; - l'augmentation du parcours de la matière dans le sens vertical, grâce à la tête, ce qui est toujours favorable sur le plan textile - comme on travaille avec un faible rapport de bain, la matière textile ne baigne pas au fond du panier dans un liquide de traitement, ce qui est également favorable sur le plan de l'homogénéité des traitements, notamment de la teinture; - la possibilité d'augmenter la capacité d'empilement, donc là encore de réduire le rapport de bain; ; - la possibilité de traiter avec succès des tissus chaîne et trame fins ou en microfilaments, et également des tricots, ce qui lui confère une excellente polyvalence; - la possibilité de déplisser la matière textile et de l'étaler avant le passage sur la tournette d'entraînement, ce qui évite les défauts d'aspect connus sous le nom de cassures, de pliures, etc..; - la possibilité d'élargir la matière textile dans la cuve de stockage. REVENDICATIONS 1/ Dispositif pour le traitement à l'humide d'une matière textile sans fin au moyen d'un liquide de traitement, qui comprend: une cuve ronde cylindrique compacte (1) à axe horizontal, comprenant une ouverture (3) de chargement et de déchargement de la matière textile à traiter, et un panier (6) en forme de J où s'entasse et avance la matière mouillée, un circuit fermé (10) pour amener et recycler le fluide de traitement, relié à la cuve (1), comprenant un orifice d'amenée (11) à la cuve (1), un orifice de sortie (13) disposé au bas de la cuve (I), une pompe de circulation, un échangeur thermique et un ensemble de filtration; une tournette (24) entraînée en rotation par un moteur (28) destiné à faire avancer la matière textile;; une tuyère (30) pour étaler la matière, disposée entre la sortie (16) du panier (6) et la tournette (24); un moyen pour entraîner la matière qui défile par le liquide de traitement; et un moyen pour déposer la matière imprégnée dans la branche (15) du J formant l'entrée du panier (6), caractérisé - en ce que la cuve (1) présente sur le haut une tête cylindrique (20) fermée à axe vertical (22), au sommet de laquelle (23) est disposée la tournette rotative (24), de manière à ce que le trajet de la matière qui sort du panier (16), pénètre dans la tuyère d'étalement (30) et entre dans la tournette (24) soit rectiligne;; - en ce que le moyen d'imprégnation de la matière est disposé en aval de la tournette (24) et au voisinage du raccordement (26) de la cuve (1) et de la tête cylindrique (20), et est constitué dans l'ordre: d'un moyen d'imprégnation par débordement (37) en saturation (overflow), relié à l'arrivée du fluide (12) de traitement et aligné verticalement avec la sortie de la tournette (24), puis d'un moyen d'avancée par jet (42) également relié à l'amenée de fluide, - et en ce que le jet (42) est relié à son tour au moyen (51,52,53) pour déposer la matière imprégnée dans le panier (6,15). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le le jet (42) est disposé à l'horizontale au haut de la cuve (1) au niveau de la zone (36) de raccordement à la tête (20), et est relié par un tube coudé (41) au moyen d'imprégnation par débordement (37). 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le jet (42) est formé de deux tubulures coaxiales (43,44), respectivement externe (43) et interne (44), ménageant entre elles une chambre (46) par où arrive le liquide de traitement et formant à leur extrémité un interstice (45) par où s'écoule le liquide sous pression pour entraîner la matière textile par friction, cet interstice (45) étant réglable par translation horizontale de la tubulure interne (44) par rapport à la tubulure externe (43) périphérique. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit d'amenée du liquide de traitement présente un moyen pour diriger ce liquide à la demande sur le moyen d'imprégnation (37) par débordement et/ou sur le jet (42); 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de dépose dans le panier (6) est constitué par un ensemble (51) raccordé à une portion tubulaire coudée (52) disposée verticalement au dessus de l'entrée (15) du panier en J (6), ledit ensemble (51) étant animé d'un mouvement perpendiculaire de rotation autour d'un axe horizontal. 6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tubulure de sortie coudée (52) de l'organe de dépose épouse une forme parallélépipédique étroite de section progressivement évasée, dont le grand axe est parallèle aux parois (7) verticales du panier en J (6). 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la face d'entrée (15) du panier en J (6) est plus étroite que la face de sortie (16). 8/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parois verticales (7,8) du panier en J (6) présentent des perforations. 9/ Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'ensemble de dépose (51,52,53) est animé d'un mouvement de rotation partielle alternative dans un plan vertical perpendiculaire à l'axe de rotation par un système bielle/manivelle entraîné par un arbre lié à un moteur.