Brevet FR2784401A1 — publié le 20000414

La présente invention a pour objet un autoclave de teinture de tissu sur ensouple. Un tel autoclave comprend, de façon connue en soi, une cuve de forme générale cylindrique et d'axe horizontal contenant un bain de teinture. L'une des extrémités de la cuve est munie d'une porte permettant l'introduction dans la cuve et le retrait hors de celle-ci d'un rouleau de tissu à teindre enroulé sur une ensouple montée pivotante autour de son axe, et entraînée en rotation à partir de moyens situés au moins pour partie à l'extérieur de la cuve, du côté opposé à l'extrémité de celle-ci équipée de la porte. Le circuit de circulation du bain de teinture comprend un échangeur de chaleur et une pompe de circulation. Le rouleau de tissu n'étant que partiellement immergé dans le bain de teinture, le dispositif de circulation du bain assure l'amenée de celui- ci à l'intérieur de l'ensouple, qui peut être traversée par le bain grâce à des perforations qu'elle comporte. Il est également prévu une rampe d'arrosage de la partie supérieure du rouleau de tissu, afin d'assurer notamment une homogénéité de la température du rouleau, entre la partie immergée dans le bain et la partie se trouvant au-dessus de la surface du bain. Un tel autoclave est connu notamment par le document EP-A- 0 104 429. Dans ce document, la mise en rotation de l'ensouple est réalisée en ménageant, à une extrémité de l'ensouple, une couronne dentée qui vient en prise avec un pignon entraîné par un dispositif de motorisation. La réalisation d'une couronne dentée à une extrémité de l'ensouple rend complexe la réalisation d'une telle ensouple. En outre, I'autoclave décrit dans ce document comprend une pluralité d'ouvertures, respectivement pour le passage du dispositif de motorisation, ainsi que pour le passage du bain de traitement. Le document EP-A-0 230 630 décrit un autoclave de teinture, mettant en oeuvre une ensouple entraînée en rotation, I'entraînement étant réalisé à l'aide d'un arbre central traversant l'ensouple à partir du côté de la cuve opposé à celui équipé d'un couvercle, cet arbre étant équipé à son extrémité d'un bras radial qui vient prendre appui contre une butée solidaire de la paroi intérieure de l'ensouple. Ce mode d'entraînement excentré ne peut pas convenir pour des ensouples portant une charge importante de tissu. Le but de l'invention est de fournir un autoclave de teinture de tissu sur ensouple qui présente les avantages de ce type de teinture, notamment une économie du bain de teinture grâce au principe de rotation de l'ensouple associé à un système d'expansion de bain, avec les conséquences qui en résultent, et notamment une économie sensible: - de la quantité d'eau nécessaire à la teinture et aux rinçages, - de l'énergie fournie pour chauffer et refroidir le bain de teinture, - de la quantité des produits auxiliaires utilisés pour teindre les tissus, directement liés au volume de bain dans l'autoclave, - des rejets des bains de teinture qui doivent être dépollués avant mise à l'égout ou recyclage éventuel. Le but de l'invention est de fournir un autoclave de teinture de tissu sur ensouple, possédant ces avantages, et permettant de réaliser une teinture d'une charge de tissu importante, de 1 000 kg ou plus, ainsi que le traitement d'étoffes et de fibres dont la densité d'enroulage est faible, en évitant la formation par gravité d'une poche sur le bas du rouleau, et en assurant une excellente régularité de la teinture sur tout le rouleau. L'autoclave de teinture qu'elle concerne, du type comprenant une cuve de forme générale cylindrique et d'axe horizontal, contenant un bain de teinture, I'une des extrémités de la cuve étant munie d'une porte permettant l'introduction dans la cuve et le retrait hors de celle-ci d'un rouleau de tissu à teindre enroulé sur une ensouple montée tournante autour de son axe, et entraînée à partir de moyens situés du côté de I'extrémité de la cuve opposée à celle comportant la porte, le rouleau de tissu à teindre se trouvant, en période de fonctionnement de l'autoclave, partiellement immergé dans le bain et un dispositif de circulation du bain de teinture assurant notamment l'arrosage de la partie supérieure du rouleau, est caractérisé en ce qu'il comprend du côté de l'extrémité de la cuve opposée à celle comportant la porte, un boîtier tubulaire axial de distribution du bain de teinture, fixé sur cette paroi coaxialement à l'axe de la cuve, qui présente une ouverture axiale débouchant dans ledit boîtier, le boîtier étant traversé axialement par une broche, qui traverse elle-même avec étanchéité la paroi du boîtier opposée à la cuve et est guidée à I'extérieur de cette paroi dans un palier, et dont l'extrémité est associée à des moyens d'entraînement en rotation, la broche étant reliée par des pattes radiales, à proximité de son autre extrémité, à une frette cylindrique qui, montée pivotante à l'intérieur d'un manchon solidaire de la cuve, est munie, à son extrémité située à I'intérieur de la cuve, d'une bride annulaire, contre laquelle vient prendre appui avec pression, une extrémité de l'ensouple. Dans cet autoclave, I'entraînement de l'ensouple est réalisé de façon axiale, par l'intermédiaire de la broche motorisée, qui comporte un guidage en deux étages, de part et d'autre du boîtier tubulaire axial de distribution du bain de teinture, le mouvement d'entraînement étant communiqué à I'extrémité de l'ensouple, sur toute la face en bout de celle- ci, ce qui assure une continuité de l'entraînement. En outre, cet agencement ne nécessite qu'une seule traversée d'une paroi d'extrémité de la cuve pour réaliser, d'une part, le passage du bain de teinture et, d'autre part, I'entraînement en rotation de l'ensouple. Suivant une caractéristique de l'invention, la broche axiale est équipée, à son extrémité située du côté de l'intérieur de la cuve d'une bride de liaison avec une extrémité d'un arbre central et axial dont l'autre extrémité, filetée, sert au montage, de façon connue en soi, d'un plateau de serrage de l'ensouple contre la bride annulaire solidaire de la frette cylindrique. L'effet de blocage du plateau de serrage permet d'appuyer fortement l'ensouple sur la surface d'emboîtement de la bride annulaire liée à la broche axiale tournante, et ainsi de solidariser totalement l'ensouple avec la broche axiale tournante. Avantageusement, le palier de la broche axiale, situé du côté d'entraînement de celle-ci comprend deux roulements rigides pouvant supporter des poussées axiales importantes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le guidage en rotation de la frette solidaire de la broche axiale à l'intérieur du manchon solidaire de la cuve est réalisé par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles comportant une alternance d'aiguilles en acier inoxydable et d'aiguilles en polytétrafluoréthylène. Ce montage assure un excellent guidage radial et axial malgré les phénomènes de dilatation, rendant l'ensemble insensible aux actions chimiques et aux écarts de température du bain de teinture. De préférence, les extrémités de l'ensouple, d'une part, et de la bride d'entraînement annulaire et du plateau de serrage, d'autre part, présentent des emboîtements sphériques complémentaires. Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans une partie latérale du boîtier tubulaire débouche un conduit de refoulement de bain de teinture, tandis que, dans la partie haute de ce boîtier débouche un conduit d'alimentation d'une rampe d'aspersion de la partie supérieure du rouleau de tissu. Avantageusement, la rampe d'aspersion est montée à l'extérieur de la cuve et alimente des diffuseurs qui, traversant la paroi de la cuve, comportent chacun successivement une zone convergente, puis une zone divergente, pour créer un effet tourbillonnaire et former un large cône d'aspersion. Le fait de disposer la rampe d'aspersion à l'extérieur de la cuve permet de réduire le volume de celle-ci, ce qui constitue un facteur d'économie permettant de limiter la quantité de bain, et limite également l'effet de refroidissement dans la partie supérieure de la cuve, dans laquelle le rouleau de tissu n'est pas immergé dans le bain. La structure des diffuseurs permet de réaliser un excellent arrosage du tissu, grâce à un cône d'aspersion très large, assurant une homogénéité de la température du tissu, favorisant la migration des colorants à I'intérieur de celui- ci. Il doit également être souligné que le fait de disposer le dispositif d'entraînement en rotation de l'ensouple entièrement à I'extérieur de la cuve permet encore de limiter le volume de celle-ci, avec les avantages que cela procure. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet autoclave: Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale Figure 2 en est une vue en coupe transversale selon la ligne 11-Il de figure 1; Figure 3 en est une vue en coupe transversale suivant la ligne 111-111 de figure 1. Comme montré au dessin, I'autoclave selon l'invention comprend une cuve 1 de forme générale cylindrique, et d'axe horizontal 2 dont une extrémité 3 est fermée, et dont l'autre extrémité, ouverte, peut être fermée avec étanchéité par un couvercle 4. Dans sa partie inférieure, la cuve est équipée de deux rails longitudinaux 5 servant au guidage d'un chariot 6 équipé, à ses extrémités, de roulettes 7 et portant, par l'intermédiaire de galets tangentiels 8, une ensouple 9 dont la paroi présente des perforations 10. Sur l'ensouple 9 est enroulé le rouleau de tissu 12 à teindre. Lorsque l'ensouple 9 est engagé à l'intérieur de la cuve 1, l'axe de l'ensouple et l'axe du rouleau de tissu correspondent à l'axe 2 de la cuve. L'extrémité 3 de la cuve présente une ouverture axiale. En regard de cette ouverture axiale, et incluant celle-ci, est fixé sur la face extérieure de la paroi d'extrémité 3 de la cuve, un boîtier tubulaire axial 13 de distribution du bain de teinture. Ce boîtier 13 est fixé sur la cuve par une paroi d'extrémité 14 présentant une ouverture centrale. Le fond opposé 15 du boîtier 13 sert à la fixation avec étanchéité d'un bloc 16 contenant deux roulements rigides 17 pour une broche axiale 18. La traversée de la paroi 19 du boîtier tubulaire 13 est réalisée avec interposition d'un système d'étanchéité dynamique 20. La broche 18 est entraînée en rotation à partir d'un motoréducteur 22, à travers un dispositif de transmission 23 incluant un accouplement flexible 24. Il ne s'agit là que d'un exemple d'entraînement, d'autres solutions possibles pouvant mettre en oeuvre, par exemple, un jeu de poulies et courroies crantées. Au niveau de la traversée de l'extrémité fermée de la cuve, la broche axiale 18 est reliée par une série de pattes radiales 25 à une frette cylindrique 26 de section sensiblement plus importante que celle de la broche, formant ainsi une cage intérieure rotative pour une rangée de rouleaux 27 disposés coaxialement à la cuve et maintenus par un manchon 28 formant un bossage, bloqué mécaniquement sur l'extrémité fermée de la cuve. Les rouleaux 27 sont constitués par des aiguilles en acier inoxydable et en polytétrafluoréthylène. Une bride annulaire 29 est solidaire de la frette 26, et pourvue, à sa périphérie, d'une surface d'emboîtement sphérique complémentaire de celle de l'extrémité correspondante 30 de l'ensouple 9. Un arbre central 32, disposé suivant l'axe horizontal 2 de la cuve, est retenu axialement par une bride 33 sur la broche axiale tournante 18. L'autre extrémité de l'arbre 32 possède un filetage 34 et supporte un plateau 35 de serrage de l'ensouple 9, possédant à sa périphérie une surface d'emboîtement sphérique complémentaire de celle de l'extrémité 36 correspondante de I'ensouple. Un écrou 37 assure le serrage du plateau contre l'ensouple. L'ensouple 9 est donc maintenue par le serrage de l'écrou 37 sur le plateau 35, avec blocage des surfaces sphériques complémentaires des extrémités de l'ensouple, d'une part, et de la bride annulaire et du plateau, d'autre part. Lors du fonctionnement du motoréducteur 22, la broche 1 8 est entraînée en rotation, cette broche assurant elle-même l'entraînement en rotation de la frette cylindrique 26, de la bride annulaire 29 et de l'ensouple qui repose sur les galets tangentiels 8. Dans les différentes figures, le bain de teinture est désigné par la référence 40, et son niveau par la référence 42. Il peut être noté que le niveau 42 du bain de teinture se trouve en dessous de l'axe de la cuve. Le bain de teinture est repris, en partie basse de la cuve 1, par une tubulure d'aspiration 43, amenant le bain dans un échangeur thermique 44, duquel le bain sort par une conduite 45 débouchant dans une pompe 46 de circulation. Un conduit de refoulement 47 débouche en partie latérale du boîtier tubulaire 13, tandis qu'un conduit 48 débouche dans la partie supérieure de ce même boîtier, pour alimenter une rampe 49 située au- dessus de la cuve parallèlement à l'axe de celle-ci. La rampe 49 alimente des diffuseurs 50 traversant la paroi de la cuve, dans la partie supérieure de celle-ci, chaque diffuseur 50 comportant une zone convergente, puis une zone divergente pour créer un effet tourbillonnaire et former un large cône d'aspersion. Un système 52 de détection de niveau est disposé en parallèle sur la cuve, et sert à régler le niveau, pendant la phase de remplissage avant traitement, et à contrôler l'expansion interne du bain en cours de teinture. Dans la partie supérieure de la cuve débouche une tubulure 53 distribuant un gaz neutre utilisé pour pressuriser la cuve, afin de mettre en charge la pompe de circulation 46 avant la montée en température du bain 40. En pratique, au cours de la teinture, du bain de teinture est refoulé par la pompe 46, et amené au boîtier axial de distribution. Une partie du bain alimente l'intérieur de l'ensouple, et traverse les perforations 10 de celle- ci, tandis qu'une autre partie du bain alimente par le conduit 48 la rampe 49 d'aspersion et les diffuseurs 50. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un autoclave pour teinture de tissu en rouleau sur une ensouple tournante, dans lequel les moyens d'entraînement de l'ensouple sont situés entièrement à I'extérieur de la cuve, et assurent un entraînement en rotation de l'ensouple en agissant sur la périphérie de celle-ci, sans nécessiter une configuration particulière de l'ensouple, telle que le ménagement à l'extrémité de celle-ci d'une couronne dentée. Il en résulte un excellent entraînement, même pour des rouleaux de tissu de poids très élevé, ainsi qu'une minimisation du volume de la cuve, ce qui constitue un facteur d'économie par limitation de la quantité de bain, et de qualité de traitement par maintien d'une bonne homogénéité de la température, y compris dans la zone du rouleau qui n'est pas immergée dans le bain. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet autoclave, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les moyens d'entraînement disposés à l'extérieur de la cuve pourraient être différents, ou encore que l'accouplement entre l'ensouple et la bride annulaire pourrait ne pas être réalisé à l'aide d'emboîtements sphériques, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. in- REVENDICATIONS 1. Autoclave de teinture de tissu sur ensouple, du type comprenant une cuve (1) de forme générale cylindrique et d'axe horizontal (2), contenant un bain de teinture (40), I'une des extrémités de la cuve étant munie d'une porte (4) permettant l'introduction dans la cuve et le retrait hors de celle-ci d'un rouleau (12) de tissu à teindre enroulé sur une ensouple (9) montée tournante autour de son axe (2), et entraînée à partir de moyens situés du côté de l'extrémité (3) de la cuve opposée à celle comportant la porte (4), le rouleau (12) de tissu à teindre se trouvant, en période de fonctionnement de l'autoclave, partiellement immergé dans le bain et un dispositif de circulation du bain de teinture assurant notamment l'arrosage de la partie supérieure du rouleau, caractérisé en ce qu'il comprend du côté de l'extrémité (3) de la cuve opposée à celle comportant la porte (4), un boîtier tubulaire axial (13) de distribution du bain de teinture, fixé sur cette paroi coaxialement à l'axe (2) de la cuve, qui présente une ouverture axiale débouchant dans ledit boîtier (13), le boîtier étant traversé axialement par une broche (18), qui traverse elle- même avec étanchéité la paroi (15) du boîtier opposée à la cuve et est guidée à l'extérieur de cette paroi dans un palier (17), et dont l'extrémité est associée à des moyens d'entraînement en rotation, la broche (18) étant reliée par des pattes radiales (25), à proximité de son autre extrémité, à une frette cylindrique (26) qui, montée pivotante à l'intérieur d'un manchon (28) solidaire de la cuve, est munie, à son extrémité située à l'intérieur de la cuve, d'une bride annulaire (29), contre laquelle vient prendre appui avec pression, une extrémité (30) de l'ensouple (9). 2. Autoclave selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche axiale (18) est équipée, à son extrémité située du côté de l'intérieur de la cuve, d'une bride (33) de liaison avec une extrémité d'un arbre (32) central et axial dont l'autre extrémité (34), filetée, sert au montage, de façon connue en soi, d'un plateau de serrage (35) de l'ensouple (9) contre la bride annulaire (29) solidaire de la frette cylindrique (26). 3. Autoclave selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le palier (17) de la broche axiale (18), situé du côté d'entraînement de celle-ci comprend deux roulements rigides pouvant supporter des poussées axiales importantes. 4. Autoclave selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le guidage en rotation de la frette (26) solidaire de la broche axiale (18) à l'intérieur du manchon (28) solidaire de la cuve est réalisé par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles (27) comportant une alternance d'aiguilles en acier inoxydable et d'aiguilles en polytétrafluoréthylène. 5. Autoclave selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les extrémités (30, 36) de l'ensouple (9), d'une part, et de la bride d'entraînement annulaire (29) et du plateau de serrage (35), d'autre part, présentent des emboîtements sphériques complémentaires. 6. Autoclave selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans une partie latérale du boîtier tubulaire (13) débouche un conduit (47) de refoulement de bain de teinture, tandis que, dans la partie haute de ce boîtier (13) débouche un conduit (48) d'alimentation d'une rampe d'aspersion (49) de la partie supérieure du rouleau de tissu. 7. Autoclave selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rampe d'aspersion (49) est montée à l'extérieur de la cuve (1) et alimente des diffuseurs (50) qui, traversant la paroi de la cuve, comportent chacun successivement une zone convergente, puis une zone divergente, pour créer un effet tourbillonnaire et former un large cône d'aspersion. il