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"Procédé et installation pour le traitement par liquide et vapeur de bandes de tissu".
L'invention se rapporte à un procédé du genre correspondant au préambule de la revendication 1 et à une installation correspondante, qui interviennent de nombreuses fois dans la pratique de l'ennoblissement des textiles.
Lorsque le tissu arrive au dispositif à vapeur après un trajet continu à travers plusieurs postes de traitement, il a une humidité totale qui se compose par exemple d'une humidité résiduelle d'un prélavage (après l'essorage) et de quantités d'humidité, qui s'y ajoutent chaque fois dans les postes suivants, à partir de processus divers d'imprégnation et de coloration ou d'impression. La bande de tissu doit être amenée à la température de la vapeur, avec cette humidité totale, sans égard pour sa provenance en détail. La quantité de chaleur nécessaire pour cela est appliquée par la vapeur introduite dans le dispositif à vapeur.
Par le DE-C-27 16 264, on connaît un dispositif à vapeur comportant des gaines montées sur l'enveloppe du dispositif à vapeur et ouvertes vers le bas pour l'entrée et la sortie de la bande de tissu. Une couche limite se forme dans les gaines entre l'atmosphère de vapeur, qui règne dans l'enveloppe du dispositif à vapeur, et l'air externe. La position de cette couche limite est déterminée au moyen de détecteurs de température qui sont agencés dans les gaines verticales et dont le signal sert à la commande de l'alimentation en vapeur vers l'intérieur de l'enveloppe du dispositif à vapeur. De cette manière il est possible de maintenir rempli de vapeur le dispositif à vapeur sans que certai-
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nes quantités de vapeur ne s'écoulent constamment par le bord inférieur des gaines verticales et soient perdues.
La quantité de vapeur fournie ultérieurement peut au contraire être réglée de façon que la couche limite reste en un endroit quelconque dans la hauteur des gaines verticales mais n'avance pas jusqu'à leur bord inférieur.
Le réglage de l'alimentation en vapeur de cette façon présente une inertie considérable et cela conduit à des processus transitoires de positions jusqu'à ce que soient atteintes des conditions stationnaires.
L'invention a pour but de développer un procédé et une installation pour le traitement par liquide et par vapeur de bandes de tissu, de façon que des conditions stationnaires se règlent plus rapidement.
Ce problème est résolu dans son aspect selon le procédé par l'invention indiquée dans la revendication 1.
Les traitements par liquide qui ont lieu auparavant sont en général des bains détergents, des bains d'agent mouillant et des bains chimiques particuliers, des traitements avec des liquides aqueux, par exemple des bains de couleur. En raison de la capacité calorifique élevée de l'eau, la quantité de vapeur qui est nécessaire dépend d'une bande de tissu chargée de liquide aqueux de traitement à amener à la température de vapeur souhaitée et de façon tout à fait prépondérante de la quantité de liquide appliquée qui forme ainsi la meilleure base pour le calcul et l'apport de la quantité de vapeur nécessaire.
Tandis qu'à l'enveloppe du dispositif de vapeur est fournie cette quantité de vapeur qui a été calculée comme étant nécessaire pour le chauffage de la quantité de liquide appliquée, un surplus par des quantités de vapeur trop grandes ou trop petites alimen-
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tées en premier lieu est évité et l'état stationnaire est obtenu de façon sensiblement plus rapide.
De façon appropriée, dans l'enveloppe du dispositif à vapeur il est apporté suivant la revendication 2, en plus de la quantité de vapeur calculée, constamment une petite quantité en surplus qui assure le remplissage constant de l'enveloppe du dispositif à vapeur avec de la vapeur et qui peut former aussi un genre de tampon pour des fluctuation du besoin en vapeur par des propriétés différentes de la bande de tissu.
L'apport de la quantité de vapeur calculée et éventuellement de la quantité de surplus ne doit alors avoir lieu que lorsque l'enveloppe du dispositif à vapeur est déjà complètement remplie de vapeur. Ceci peut être déterminé par des moyens appropriés qui déclenchent alors l'apport de la quantité calculée (revendication 3).
Comme mesure pour la quantité appliquée de liquide de traitement, on utilise avantageusement le débit de la pompe de dosage concernée qui dose le liquide de traitement du dispositif d'application. Ce dosage peut être aisément représenté sous la forme d'une valeur électrique et être mis en oeuvre pour la commande de l'alimentation en vapeur (revendication 4).
Lorsque dans le cas des dispositifs d'application, il ne s'agit que de ceux qui appliquent quantitativement sur la bande de tissu une quantité dosée de liquide, la quantité de liquide totale appliquée peut être déterminée par les quantités de dosage (revendication 6).
Il y a cependant des cas dans lesquels ceci n'est pas possible, par exemple lorsqu'un foulard est mis en jeu. Dans des cas de ce genre, la quantité totale appliquée du liquide aqueux selon laquelle est fixée la quantité de vapeur est déterminée de façon appropriée par un appareil de mesure d'humidités élevées monté en
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amont de l'entrée du dispositif à vapeur (revendication 7).
Le réglage de la quantité de vapeur en surplus et sa dérivation sont les objets des revendications 8 et 9.
La détermination du remplissage effectué de l'enveloppe du dispositif à vapeur et le passage à l'apport automatique de la quantité de vapeur calculée peuvent avoir lieu de la manière indiquée dans les revendications 10 et il.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le procédé et des formes de réalisation particulières de l'installation suivant l'invention.
La figure 1 montre une première forme de réalisation de la commande de l'alimentation en vapeur.
La figure 2 montre des composants possibles d'une installation pour le traitement par liquide et par vapeur de bandes de tissu.
La figure 3 montre une seconde forme de réalisation de la commande de l'alimentation en vapeur.
La figure 4 montre le réglage d'un état stationnaire, en comparaison avec l'état antérieur de la technique.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Le dispositif à vapeur 10 comprend suivant la figure 1 une enveloppe parallélépipédique de disposi- tif à vapeur qui comporte un fond 2 dans lequel sont réalisées une ouverture d'entrée 3 et une ouverture de sortie 4. A une faible distance au-dessus du fond 2 se termine la paroi verticale de gauche 1'de l'enveloppe 1, de sorte que soit formé un bord de débordement 29 qui
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détermine la position de la limite inférieure 7 de l'atmosphère de vapeur 8 se trouvant dans l'enveloppe 1 et par lequel déborde dans le canal d'écoulement 31 dressé, formé du côté externe de la paroi 1', la vapeur qui entre en surplus.
Entre le fond 2 et le bord de débordement 29 est aussi formée une ouverture de débordement 36 par laquelle de la vapeur peut sortir de l'enveloppe du dispositif à vapeur 1.
Dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 sont prévus, dans la zone supérieure, des rouleaux de déviation 5 qui sont agencés dans un plan horizontal et sur lesquels est guidée dans des boucles pendantes la bande de tissu 6 qui défile en continu.
Avant l'entrée dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1, la bande de tissu 6 qui est soutenue par des moyens de guidage appropriés qui ne sont pas représentés, passe par un dispositif d'application 20 qui applique régulièrement sur la largeur, sur la bande de tissu 6, un liquide de traitement, par exemple un bain colorant aqueux. Une pompe de dosage 12 prélève le liquide dans un récipient de stockage 13 et le délivre sur une surface de sortie, en genre de racle, qui est inclinée vers le bas de façon oblique sur la bande de tissu 6 et dont le liquide tombe du bord inférieur, sur la bande de tissu 6, en un voile 11 régulier sur la largeur de la bande de tissu 6. La bande de tissu 6 contient par unité de surface une quantité de liquide donnée précise.
La bande de tissu 6 chargée ainsi de liquide pénètre par l'ouverture d'entrée 3 dans l'enveloppe du dispositif à vapeur 1 et est chauffée là et maintenue à une température plus élevée pendant un temps déterminé qui résulte de la vitesse d'avance de la bande de tissu 6 et de la capacité du dispositif à vapeur.
La vapeur est apportée dans l'enveloppe du dispositif à vapeur 1 par un agencement d'ajutages 14.
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La vapeur vient d'une chaudière à vapeur par l'intermédiaire d'une conduite 15 et elle est amenée par un séparateur d'eau 16 et par une vanne de réglage de pression 17 à un saturateur 18 d'où de la vapeur saturée parvient par la conduite 19 à l'agencement d'ajutages 14. Il est prévu dans la conduite 19 un agencement de vannes qui est désigné dans l'ensemble par 30 et qui comporte une vanne de commande de débit 21 par laquelle la quantité de la vapeur amenée à l'agencement d'ajutage 14 peut être commandé par un signal de commande électrique correspondant.
La vanne de commande de débit 21 est contournée par une conduite de bipasse 22 dans laquelle est agencée une vanne de commande 23 qui à son tour peut être actionnée par une unité de commande 24. La vanne 23 peut être ouverte et également, fermée jusqu'à un degré d'ouverture souhaité, au moyen de l'unité de commande 24.
La vanne de commande de débit 21 est reliée par une canalisation 26 à un dispositif de commande central 40 auquel parvient par une canalisation 25 également un signal qui est proportionnel au débit de la pompe 12. De plus, au dispositif de commande 40 est relié par une canalisation 27 un détecteur de température 28 qui est agencé dans la zone d'écoulement de sortie de la vapeur en surplus qui sort par le bord de débordement 29, à l'extrémité supérieure du canal de passage 31 qui protège contre des influences d'environnement et qui s'étend sur une partie importante, approximativement la moitié dans l'exemple de réalisation, de la hauteur de l'enveloppe 1. Le détecteur de température 28 est donc agencé à une distance distincte audessus de la limite de vapeur 7.
Lors de la mise en marche de l'installation, la vanne de commande de débit 21 reste d'abord fermée. La vanne de commande 23 est ouverte par l'intermédiaire
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de l'unité de commande 24 de sorte que de la vapeur s'écoule de la conduite 19 dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 par l'intermédiaire de l'agencement d'ajutages 14. Comme la vapeur est spécifiquement plus légère que l'air, l'enveloppe de dispositif à vapeur se rempli du haut vers le bas avec de la vapeur, jusqu'à ce que celle-ci dépasse par le bord de débordement 29. Comme celui-ci est situé un peu plus haut que les ouvertures 3 et 4, la sortie de vapeur a lieu d'une façon définie seulement par le bord de débordement 29.
La vapeur s'écoule au-delà du bord de débordement 29 dans le sens de la flèche et par le canal de passage 31. Le détecteur de température 28 constate une température augmentée par la vapeur et donne un signal correspondant, par la canalisation 27, à l'unité de commande 40 et qui permet de percevoir que le remplissage de l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 avec de la vapeur a eu lieu. Ensuite a lieu le passage à la commande automatique de débit de vapeur.
Par la canalisation 25, un signal qui représente la quantité de liquide appliquée sur la bande de tissu 6 parvient à l'unité de commande 40 qui délivre de son côté un signal à la vanne de commande de débit 21 de façon que la vanne de commande de débit 21 s'ouvre d'une valeur qui est proportionnelle au débit de la pompe 12 et ainsi à la quantité de liquide appliquée dans le dispositif d'application 20.
Le facteur de proportionnalité découle, par calcul, des grandeurs de chauffage. La quantité de vapeur amenée par la vanne de commande de débit 21 dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 doit couvrir le plus précisément possible le besoin en chaleur qui est nécessaire pour le chauffage, à la température de vapeur souhaitée, de la bande de tissu 6 chargée de liquide. Ce besoin en chaleur est déterminé de façon totalement prépondérante par la chaleur nécessaire pour le chauffage à la température de vapeur de la quantité de liquide appliquée.
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Dans des conditions idéales pour lesquelles donc précisément la quantité calculée est fournie par l'agencement d'ajutages 14, l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 ne se vide donc pas et rien ne sort, par l'ouverture d'entrée 3, de la quantité de vapeur fournie par la vanne de commande de débit 21. La vapeur amenée par l'intermé- diaire de la vanne de commande de débit 21 est précisément consommée. Afin d'avoir une certaine marge de sécurité, la vanne de commande 23, qui n'a d'abord que la fonction du remplissage de l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 avec de la vapeur, reste ensuite quelque peu ouverte et amène en supplément au débit de vapeur calculé que fournit la vanne de commande de débit 21, encore une faible quantité de vapeur en surplus qui s'écoule constamment par le bord de débordement 29.
L'installation reproduite à la figure 2 et désignée dans l'ensemble par 200 comprend cinq postes avec des dispositifs d'application 50,60, 70,80, 90 qui ne sont reproduits que complètement symboliquement et qui appliquent des liquides aqueux de traitement sur la bande de tissu qui n'est pas représentée dans cette zone.
Dans le dispositif d'application 50 a lieu un prélavage avec un essorage consécutif jusqu'à une humidité résiduelle déterminée. Dans le foulard 60, divers produits chimiques, éventuellement de couleur, sont appliqués, un nouvel essorage ayant lieu pour une humidité résiduelle plus élevée. Un autre liquide est à communiquer sous la forme des pâtes d'impression, dans la machine de sérigraphie 70. Après l'impression, une couche de caoutchouc est appliquée dans le dispositif d'application 80 et par cela un liquide coloré peut encore une fois être joint dans un dispositif d'application 90. L'agencement des dispositifs d'application 50,..., 90 et leur nombre sont arbitraires.
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Cependant, à l'extrémité, par unité de longueur une quantité totale de liquide, avec laquelle la bande de tissu 6 entre dans le dispositif à vapeur 10', a été appliquée sur la bande de tissu 6 visible à droite dans la figure 2.
Dans le cas du dispositif à vapeur 10'de la figure 3, des éléments correspondants fonctionnellement sont désignés par des mêmes numéros de référence.
La différence par rapport à la figure 1 consiste en ce que le dispositif d'application 20 qui s'y trouve applique de façon dosée le liquide de traitement de sorte que son débit puisse être une mesure pour le traitement par liquide de la bande de tissu 6. Par contre, dans le cas de la forme de réalisation suivant la figure 3 la bande de tissu 6 qui est soutenue par des moyens de guidage appropriés qui ne sont pas représentés passe, avant l'entrée dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1, par les dispositifs d'application 50,60, 70, 80, 90 qui appliquent des liquides aqueux de traitement sur la bande de tissu 6, certes régulièrement sur la largeur, mais pas nécessairement de façon dosée,
c'est- à-dire que la quantité de liquide de traitement appliquée par unité de surface de la bande de tissu 6 ne doit pas être établie de façon précise mais peut être différente selon la structure de la bande de tissu 6 ou selon d'autres circonstances particulières. Donc le rapport avec la quantité appliquée doit être réalisé autrement ici, c'est-à-dire par une mesure de cette quantité.
La bande de tissu 6 chargée ainsi de liquide entre comme à la figure 1 par l'ouverture d'entrée 3 dans l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 et elle est chauffée là et est maintenue à une température plus élevée pendant un temps prédéterminé qui découle de la vitesse d'avance de la bande de tissu 6 et de la capacité du dispositif à vapeur. La vapeur est fournie à
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l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 par un agencement d'ajutages 14.
La vapeur vient, par une conduite 15, d'une chaudière à vapeur et est fournie par l'intermédiaire d'une vanne de réglage de pression 17 à un saturateur 18 d'où de la vapeur saturée parvient par la conduite 19 à l'agencement d'ajutages 14. Dans la conduite 19 il y a un dispositif de mesure de débit de vapeur 37 et un agencement de vannes qui est désigné dans l'ensemble par 30 et qui comporte une vanne de commande de débit 21 par laquelle peut être commandé en fonction d'un signal de commande électrique correspondant la quantité de la vapeur fournie à l'agencement d'ajutages 14.
La vanne de commande de débit 21 est contournée par une conduite de bipasse 22 dans laquelle est agencée une vanne de commande 23 et elle est reliée par une canalisation 26 à un dispositif de commande central 40 auquel parvient par une canalisation 25' également un signal qui vient d'un appareil de mesure d'humidités élevées 38. L'appareil de mesure d'humidités élevées 38 peut par exemple fonctionner avec des ondes micrométriques et peut présenter plusieurs têtes de mesure, montées fixement de façon répartie sur la largeur de la bande de tissu 6, ou une tête de mesure mobile en direction transversale à la bande de tissu 6.
De plus, au dispositif de commande 40 est relié par l'intermédiaire d'une canalisation 27 un détecteur de température 28 qui est agencé dans la zone d'écoulement de sortie de la vapeur en surplus, qui sort par le bord de débordement 29, à l'extrémité supérieure du canal de passage 31 protégeant des influences d'environnement. Le détecteur de température 28 est agencé à une distance distincte au-dessus de la limite de vapeur 7.
La mise en marche a lieu comme dans le cas de la figure 1. Après le passage à la commande automatique de débit de vapeur, par la canalisation 25', un
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signal qui représente la quantité de liquide appliquée sur la bande de tissu 6 et mesurée au moyen de l'appareil de mesure d'humidités élevées 38 parvient à l'unité de commande 40 qui de son côté délivre un signal à la vanne de commande de débit 21 de façon que la vanne de commande de débit 21 s'ouvre d'une valeur qui est proportionnelle à la quantité de liquide totale appliquée dans les dispositifs d'application 50,..., 90.
A la figure 4, le degré d'ouverture A de la vanne de commande de débit 21 est reporté en pourcentage par rapport au temps t en secondes. La courbe 32 montre le comportement dans le cas d'un dispositif à vapeur suivant le DE-C-27 16 264, pour lequel donc la commande a lieu en fonction d'une position, de la couche limite de vapeur et d'air, déterminée par un agencement de détection de température dans la zone de l'ouverture d'entrée 3. Lorsque le dispositif à vapeur est rempli, il se produit d'abord peu de choses, c'est-à-dire que la vanne d'alimentation reste sensiblement fermée. Ensuite la couche limite se retire lentement vers le haut. La vanne d'alimentation est ouverte, mais plus fort que nécessaire. Elle va au-delà du degré d'ouverture qui se présente à l'état stationnaire, comme on peut le percevoir par la crête en 33.
La couche limite de vapeur et d'air est ensuite poussée vers le bas et par cela la vanne d'alimentation est à nouveau fermée, mais à nouveau trop, de sorte que le degré d'ouverture passe vers le bas au-delà de la valeur stationnaire comme cela est manifesté par la crête 34. Il en découle ainsi un processus oscillant qui dure plus de deux minutes dans l'exemple représenté.
Dans le cas de l'invention par contre, après que le remplissage de l'enveloppe de dispositif à vapeur 1 a eu lieu, ce qui est déterminé par le détecteur de température 28 et qui représente le commencement de l'échelle du temps, la vanne de commande de débit 21 est
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ouverte. Ceci a lieu le long de la courbe tracée 35, en continu jusqu'à la valeur stationnaire qui découle du calcul. La vanne de commande de débit 21 est commandée par moteur et nécessite un certain temps d'approximativement 20 secondes jusqu'à son ouverture complète jusqu'à la valeur stationnaire.
Par cela il n'y a plus aucune oscillation autour de la valeur stationnaire parce qu'une quantité de vapeur apportée correspond précisément à la quantité de vapeur utilisée et il n'y a plus aucun abaissement du front de vapeur qui devrait être compensé par une ouverture plus ou moins forte de la vanne d'alimentation.
Tandis que dans la forme de réalisation connue la commande doit d'abord chercher le degré d'ouverture correct, dans le cas de l'invention il est immédiatement prédéterminé de sorte que des processus d'oscillation peuvent être évités.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.