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"Procédé et appareil pour le nettoyage à sec et le dégrais- sage de matières fibreuses".
La présente invention est relative à des méthodes et appareils pour le nettoyage à sec et le dégraissage de matériaux fibreux. Le terme de matériaux fibreux est proposé pour comprendre la laine, les cheveux, les fourru- res et les peaux et toute espèce d'autres matériaux d'origi- ne animale qui consistent en fibres animales ou compren- nent de telles fibres.
Un objet de la présente invention est de procurer une et nouvelle méthode/des appareils nouveaux pour le nettoyage à sec de matériaux fibreux par une opération continue par opposition à la méthode par fournées dans laquelle des quantités limitées de matériaux sont immergées et traitées au cours d'opérations successives dans un bain d'agent net-
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toyant à sec. Un autre objet de la présente invention est de procurer des moyens pour le nettoyage à sec des matériaux fibreux, qui sont, en principe, automatiques, rendant ainsi minimum le besoin de travail à la main et étant plus faciles à commander que les moyens qui étaient employés jusqu'à présent pour le nettoyage à sec de matériaux fibreux.
Un autre objet encore de l'invention est de procurer des méthodes et appareils nouveaux pour le nettoyage à sec de matériaux fibreux, qui sont capables en même temps d'enlever les impuretés et les matières étrangères telles que par exemple, graisse, peinture, brai ou goudron.
Un autre objet de la présente invention est de procu- rer des appareils pour le nettoyage à sec de fibres par une opération continue, qui sont peu encombrants et faciles à construire.
D'autres objets de la présente invention apparaîtront au cours du développement de cette description;
Dans la méthode de la présente invention, le matériau à nettoyer et à dégraisser est déplacé à l'état humide au travers d'une zone de nettoyage, et, tandis qu'il est déplacé dans la dite zone, soumis à une action de frottement ayant la même direction que la direction du mouvement du matériau dans la dite zone de nettoyage, Tout agent de nettoyage à sec convenable ou tous mélanges convenables de ceux-ci peuvent être employés pour humidi- fier le matériau à nettoyer, tels par exemple, le trichloré thylène, le tétrachlorure de carbone ou le tétrachloré- thylène .Les fibres à traiter peuvent être sous forme d'une couche allongée qui peu'.:
consister en fibres non cardées, non tissées, comme par exemple de la laine brute L'action de frottement à laquelle il a été fait réfé- rence ci-dessus, qui a la même direction que la direction du mouvement du matériau au travers de la zone de nettoya-
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ge, peut être accomplie par une paire de cylindres suscep- tibles de tourner agencés de manière à entrer en contact avec les surfaces opposées d'une couche de matériau fibreux et mis effectivement en mouvement de rotation à des vitesses superficielles inégales. mieux
L'invention sera @ comprise en se référant à la spécification subséquente et aux dessins lui-annexés, dans lesquels :
La fig. 1 est une élévation latérale et une coupe verticale partielle d'une réalisation préférée d'un appareil de nettoyage à sec;
La fig. 2 est une coupe suivant;la ligne 2-2 de la Fig. 1, montrant une vue de face de cylindres nettoyeurs de l'appareil représenté dans la fig. 1 et montrant aussi d'autres parties qui sont associées aux dits cylindres ;
La fig. 3 est une élévation latérale et une coupe verticale partielle d'une modification de l'appareil qui est montré dans la fig. 1; et
La fige 4 est une élévation latérale schématique d'un autre appareil encore pour le nettoyage à sec de matériau fibreux.
Les mêmes notations de référence ont été employées sur toutes les figures pour désigner les mêmes parties.
L'appareil qui est montré au dessin est destiné à être employé en combinaison avec un système de purifica- tion continue et automatique de l'agent nettoyant à sec, et de remise en circulation de ce même égent. Ce système a cependant été omis des présents dessins et ne fait pas partie de la présente invention.
En se référant maintenant à la Fig. 1 du dessin ci- annexé, l'appareil de nettoyage a généralement été indiqué par la notation de référence 1. L'appareil de nettoyage 1 est disposé dans une chambre 2 pratiquement étanche aux gaz. L'agent nettoyant est fourni à la partie supérieu-
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re de la chambre de nettoyage 2, par un système de tuyaux ou de gicleurs 3. L'agent nettoyant, après avoir traversé la chambre 2, est rassemblé dans un bassin 4 en forme d'ent tonnoir formant le fond de la chambre 2. Le tablier 5 alimente continuellement la partie supérieure de la cham- bre 2 en matériaux fibreu à nettoyer 6, par exemple,du la laine brute.
Les jets 7 d'agent nettoyant à sec prove- nant des gicleurs 3 sont dirigés sur le matériau fibreux tandis qu'il quitte le tablier 5 et passe autravers (-le la pince que forment entre eux les éléments d'une paire de cylindres rotatifs 8 et 9. L'arbre 10 du cylindre 8 est entraîné par un moteur 11 au moyen d'une courroie 12 et d'une poulie 13 montée sur l'arbre 10. L'engrenage droit 14 sur l'arbre 10 engrène avec l'engrenage droit 15 sur l'arbre 16 du cylindre 9. Les diamètres des cylindres 8 et 9 peuvent être égaux, mais les diamètres des engrena- ges 14 et 15 sont choisis de telle façon que les cylindres 8 et 9 soient mis en rotation à des vitesses superficiel- les différentes.
En raison de cette différence de vitesse surerficielle, le matériau fibreux est soumis, au cours de son déplacement à travers une zone de nettoyage, à une action de frottement qui a la même direction que la direction du mouvement du matériau à travers la dite zone.
Comme cela peut se voir le mieux d'après la fig. 2, l'arbre 10 repose dans des coussinets 17 qui sont soumis à l'action de ressorts à boudin 18. L'importance de la pression que les ressorts 18 exercent sur les coussinets 17 et par conséquent sur le cylindre 8 peut être réglée au moyen de boulons filetés 19 maintenus en place par des écrous 20. L'importance de la pression à exercer de préférence par les ressorts 18 dépend du matériau à trai- ter aussi bien que de la nature et de la quantité des impu- retés qui sont contenues danscelui-ci, et pour cette
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raison des moyens ont été prévus pour faire varier l'im- portance de la pression avec laquelleles paires de cylindres 8, 9 en coopération sont pressés l'un contre l'autre .
Les surfaces des paires de cylindres 8, 9 en coopération sont de préférence lisses et très polies et la pression qui tend à les maintenir en contact suivant une génératrice est de préférence élevée. De la laine qui doit être nettoyée et dégraissée ne subit pas de dommages même si la pression des ressorts 18 ou des poids qui sont employés à leur place est très élevée.
La peinture, la graisse et les autres impuretés qui n'ont pas été complètement dissoutes par l'agent nettoyant à sec auront une tendance à adhérer aux surfaces des cy- lindres 8 et 9, d'où de telles substances peuvent être enlevées au moyen de lames râcleuses 21. Ces râcloirs ont été montrés à la Fig. 1 d'une façon plus ou moins schématique. Si les lames râcleuses sont disposées comme montré à la Fig. 2 il peut être nécessaire ou souhaitable de disposer un bac (non montré dans le dessin) sous chacune des lames râcleuses dans le but d'empêcher les im- puretés tombant des lames râcleuses de sâlir les fibres qui ont été précédemment nettoyées.
En plus des cylindres 8 et 9 la chambre 2 abrite une paire de cylindres en coopération 22 et 23 et une paire de cylindres coopérants de fond 24 et 25. L'engre- nage :droit 15 engrène avec un petit engrenage 26 qui, à son tour, engrène avec un engrenage droit 27 sur l'arbre 28 du cylindre 23. L'engrenage droit 29 qui est monté de manière semblable sur l'arbre 28, engrène avec l'engrena- ge droit 30 qui est monté sur l'arbre 31 du cylindre 22.
L'engrenage droit 27 engrène avec un petit engrenage 32 qui, à son tour, engrène avec un engrenage droit 33 qui est monté sur l'arbre 34 du cylindre 25. L'engrenage droit 33 engrène
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avec l'engrenage droit 35 qui est monté sur l'arbre 36 du cylindre 24. Ainsi toutes les paires de cylindres en coopération 8, 9; 22,23 et 24,25 sont actionnées effecti- vement au moyen d'un moteur commun 11.
Le train de gauche de cylindres 9,23 et 25 est porté par des arbres dont les coussinets sont montés de manière rigide dans un bâti 62 ou font partie d'un tel bâti , tandis que le train de droite des cylindres 8, 22 et 24 est porté par des arbres dont les coussinets sont mobiles par rapport au bâti 62 et sur lesquels agissent les différents ressorts 18, per- mettant ainsi à chaque arbre du train de droite de cylin- dres de se déplacer relativement aux autres arbres du dit train de cylindres. On remarquera que le système de transmission tout entier commandant les cylindres 8, 9 ; 22, 23 et 24, 25 est placé à l'extérieur de la chambre 2 dans laquelle les dits cylindres sont abrités.
Les,rapports entre les différents engrenages droits qui forment le système de transmission sont choisis de façon telle que les cylindres 22 et 23, et 24 et 25, respectivement, sont mis en rotation à des vitesses puperficielles différentes, soumettant ainsi le matériau en cours de déplacement au travers des ouvertures de mâchoires. formées entre ces deux paires de cylindres, à une action de frottement ayant la même direction que le mouvement du matériau .
Le rapport des différents engrenages droits qui forment le système de transmission est choisi de telle sorte que les paires de cylindres en coopération 22,23 et 24, 25 respectivement, qui sont situés à plus de distance des cylindres 8,9 de l'extrémité, côté alimentation, sont mises en rotation à des vitesses superficielles relativement plus élevées.
Ainsi, les vitesses superficielles des cylindres 22 et 23 sont plus élevées que les vitesses superficielles des cylindres 8 et 9 et, à leur tour, les vitesses superfi- cielles des cylindres 24 et 25, sont plus élevées que les
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vitesses superficielles des cylindres 22 et 23. En raison de la gradation susdite des vitesses superficielles des paires de cylindres en coopération, la capacité de déplace- ment de matériau fibreux est augmentée en allant de l'extré- mité côté alimentation de la machine à son extrémité de décharge , empêchant ainsi l'obstruction de la machine par des lambeaux de fibres qui peuvent tomber d'une paire de cylindres en coopération situés à nn niveau supérieur, sur une paire de cylindres en coopération situés à un niveau inférieur.
La gradation susmentionnée des vitesses super- ficielles de paires de cylindres en coopération aboutit à ce qu'une action de traction dans la direction de son che- minement à travers la machine s'exerce sur le matériau fibreu:' qui a la forme d'une couche plus ou moins'cohérente. Une telle action de traction tend à rendre plus facile l'enlève- ment deatières étrangères de couches de fibres relativement cohérentes. La paire de cylindres en coopération 24, 25 située au niveau le plus bas débite les fibres nettoyée-sur un tablier transporteur perforé 27 qui permet au fluide nettoyant à sec de s'égoutter dans le bassin 4 en forme d'entonnoir formant le fond de la chambre 2, d'où il est enlevé par le tuyau de vidange 38.
Le fluide nettoyant qui s'en va par le tuyau de vidange 38 est transféré à un appa- reil de purification (non montré) et alors remis en circu- lation, c'est-à-dire réintroduit dans la chambre 2 au moyen du système de gicleurs 3. Les vapeurs d'agent net- toyant à sec qui s'élèvent jusqu'au sommet de la chambre 2 sont rassemblées au moyen d'un système de tuyaux indiqués en 39 et liquéfiées dans un condenseur (non montré) après quoi l'agent nettoyant à sec peut être réemployé dans le proces- sus de nettoyage de matériau fibreux . Le-matériau,.' fibreux avant de quitter la chambre 2, est amené à traverses une paire de cylindres expresseurs 40, 41 pour en ex- traire l'excédent de fluide nettoyant à sec qui est enlevé par le bassin 4 en forme d'entonnoir et le tuyau de vidange
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38.
Les cylindres expresseurs 40, 41 sont mis en rotation pour faire avancer hors de la chambre 2 le matériau fibreux nettoyé et sont construits et agencés pour former une partie d'une fermeture pratiquement étanche aux gaz pour cette chambre.
L'appareil montré à la Fig. 1 comprend une chambre 42 pour effectuer par l'action de la chaleur, une extraction, c'est-à-dire une évaporation, du fluide nettoyant à sec plus complète que celle qui est possible par l'action mécanique des cylindres expresseurs .La chambre 42 est pourvue à ses deux extrémités, tant du côté alimentation que du côté décharge, d'agencements,pratiquement étanches aux gaz de cylindres expresseurs dont seuls les cylindres 43 et 44 situés'à l'extrémité coté alimentation, de la chambre 42, sont montrés sur le dessin. A l'intérieur de la chambre 42 s'étend un tablier sans fin 45 agencé pour transporter le matériau fibreux au travers de la dite chambre.
Sous le tablier 45 sont placés des dispositifs chauffants 46 qui provoquent l'évaporation du fluide nettoyant à sec encore contenu dans les fibres nettoyées. Le solvant chassé des fibres par l'action de la chaleur peut être collecté dans un condenseur (non montré) et après sa liquéfaction être réemployé dans le processus de nettoyage à sec.
Après que les fibres ont été nettoyées, elles peuvent être soumises à la carbonisation et doivent être soumises aux opérations de broyage et de dépoussiérage pour en enlever les matières étrangères insolubles, telles que les bourres et chènevottes, excréments, sable, poussière, etc.. qui peuvent encore y être restés.
Dans certains cas il peut être souhaitable de chauf- fer les cylindres travailleurs 8, 9 ; 22, 23 et 24,25 et ceci peut être accompli au mieux par de la vapeur ou par de l'air chaud. Comme il est montré à la Fig.2, l'arbre 10 du cylindre 8 et l'arbre 16 du cylindre 9 peuvent être
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creux dans le but d'admettre un agent chauffant à l'inté- rieur des cylindres. Les arbres 10 et 16 sont pourvus de lumières/47 qui permettent à un agent chauffant, tel que va- peur ou air chaud, d'entrer à partir d'un système 48 de distribution de fluide chauffant à l'intérieur des cy- lindres 8 et 9. Un agencement semblable peut être prévu, si on le désire, pour retirer le fluide chauffant des cylindres 8 et 9, permettant ainsi à l'agent chauffant d'être mis en circulation au travers des dits cylindres.
Il n'est pas absolument nécessaire, encore que cela pui se être souhaitable en certaines circonstances, de prévoir, en plus des cylindres travailleurs 8, 9 ; 22,23 et 24, 25, des cylindres alimentemrs 70 pour l'admission de matériau à nettoyer sec dans l'intervalle de mâchoires formé entre les éléments de chaque paire de cylindres travailleurs en coopération .
L'agencement montré à la Fig. 3 est très semblable à celui qui est montré à la Fig.l. La différence principale entre les deux appareils consiste en ce que, dans l'agenae- ment montré à la Fig. l, les fibres cheminent dans une direction verticale au travers d'une zone de nettoyage, alors que le trajet de cheminement des fibres au travers de la zone de nettoyage dans l'appareil montré à la Fig.3 est incliné plutôt que vertical.
En se référant maintenant à la Fig.3 du dessin, l'appa- reil nettoyeur 1 comprend une chambre de nettoyage 2 qui est agencée pour être alimentée, grâce à un tablier 5, en matériau fibreux à nettoyer 6. Les fibres 6 sont humidifées au moyen de jets 7 de fluide nettoyant à sec provenant d'un système de gicleurs 3. L'excès de fluide nettoyant à sec est collecté dans le bassin 4 en forme d'entonnoir et en est enlevé par le tuyau de vidange 38. L'appareil comprend trois paires de cylindres en coopération 8. 9 ; 22, 23 et 24, 25. La console 49 porte un moteur 11 entraî-
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nant l'arbre 10 du cylindre 8 au moyen d'une courroie 12 et d'une poulie 13 montre sur l'arbre 10.
Les arbres 10 et 16 des cylindres 8 et 9, respectivement, sont munis d'engre- nages droits 14 et 15 qui engrènent et font que les cylin- dres 8 et 9 tournent à des vitesses superficielles diffé- rentes.D' une manière semblable, les arbres des cylindres 22 et 23 sont munis d'engrenages droits 30 et 29 qui font par que les cylindres 22 et 23 tournent à des vitesses superficielles différentes. Enfin les arbres des cylindres 24 et 25 sont munis d'engrenages droits 35 et 33 qui font que les cylindres 24 et 25 tournent à desvitesses super- ficielles différentes. Les cylindres 23 et 25 sont action- nés au moyen d'un système de transmission comprenant trois roues à chaîne 50 et une ou plusieurs chaînes sans fin 51 en contact coopératif avec elles.
Le matériau fibreux après avoir été soumis à friction entre les cylindres 8 et 9, tombe sur une surface perforée inclinée 52, d'où il est fourni à l'intervalle de mâchoires formé entre les cylin- dres 22 et 23. Si le matériau fibreux est suffisamment cohérent, il cheminera le long d'une surface fi,:e telle que la surface 52, même bien qu'une telle surface soit beaucoup moins inclinée que de 90 degrés,puisque la trac- tion exercée par l'action de la paire de cylindres en coo- pération 22 et 23 rendra obligatoire un tel déplacement.
Si le matériau fibreux est relativement non cohérent, il sera nécessaire que l'angle d'inclinaison de la surface perforée 52 soit plus proche de 90 degrés que cela n'est montré au dessin; ou bien, à la surface perforée 52 peut être substituée un tablier transporteur sans fin, de préférence perforé, ou un tablier -le toile métallique sans fin agencé pour transporter les fibres prévenant des cylin- dres 8 et 9 jusqu'à l'intervalle de mâchoires formé entre les cylindres 22 et 23. Une seconde surface inclinée, à laquelle peut, si on le désire, être substitué de même un
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tablier transporteur sans fin, est agencée pour le trans- port des fibres provenant des cylindres 22 et 23 jusqu'à l'intervalle de mâchoires formé entre les cylindres 24 et 25.
Les fibres nettoyées provenant des cylindres 24 et 25 sont déposées sur le tablier transporteur sans fin 37 qui les porte à l'intervalle de mâchoires formé entre les cylin- dres expresseurs 40, 41. Les cylindres expresseurs 40 et 41 font partie d'une fermeture pratiquement étanche aux gaz séparant la chambre de nettoyage 2 d'une chambre de séchage 42 dans laquelle la partie de fluide nettoyant qui reste encore dans les fibres est amenée à s'évaporer sous l'action de la chaleur.
Il peut être souhaitable d'humidifier à nouveau les fibres avec du fluide nettoyant frais après qu'elles ont dépassé la première paire de cylindres en coopération 8 et 9. A cette fin, l'appareil qui est montré à la Fig.3 est pourvu d'un système de tuyaux ou de gicleurs 53 qui dirigent des pulvérisations ou jets d'agent nettoyant à sec sur les fibres pendant leur passage de l'intervalle de mâchoires formé entre les cylindres 8 et 9 à l'inter- valle de mâchoires formé entre les cylindres 22 et 23. Une autre système de gicleurs 54 dirige des pulvérisations ou jets de liquide nettoyant à sec sur les fibres pen- dant leur passage de l'intervalle de mâchoires formé entre les cylindres 22 et 23 à l'intervalle de mâchoires formé entre les cylindres 24 et 25.
Si on le désire, l'appareil montré à la Fig.l peut être pourvu de systèmes additionnels de gicleurs semblables aux systèmes de gicleurs 53 et 54 montrés à la Fig.3.
L'appareil montré à la Fig.3 est un peu plus encom- brant en surface que l'appareil montré à la Fig.l, mais il permet un nettoyage plus parfait du matériau fibreux.
Dans le bâti qui est représenté à la Fig.l, da fluide nettoyant à sec cnntenant une proportion relativement éle-
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vée de matières étrangères partiellement ou incomplètement dissoutes s'écoulera vers le bas sur le matériau dans son processus de mise en dépôt sur le tablier transporteur 37, limitant ainsi le degré final de propreté qui peut être atteint.
Dans le type incliné d'appareil représenté àla Fig. 3, le fluide nettoyant à sec qui a été fourni par le système de gicleurs 3 est employé pour un prénettoyage du matériau fibreux et est alors empêché de revenir en con- tact avec lui, c'est-à-dire est amené à s'écouler directe- ment dans le bassin 4. Le fluide nettoyant à sec provenant du système de gicleurs 53 sera en mesure de produire un degré de propreté relativement élevé puisqu'il n'est pas mélangé dans la zone de nettoyage avec le fluide nettoyant à sec relativement sale employé pour le pré-nettoyage des fibres avant et pendant leur passage dans l'intervalle entre les cylindres 8 et 9.
Le fluide nettoyant à sec malpropre fourni à l'origine par le système de gicleurs 53 est évacué au bassin 4 avant que les fibres sur la surface inclinée 52 placée plus bas soient soumises aux jets ou pulvérisations de fluide nettoyant à sec provenant du système de tuyaux ou gicleurs 54. Ainsi. l'appareil montré à la Fig.3 permet d'atteindre des degrés progressifs de propreté à un taux relativement rapide . Si le degré de propreté qui peut être atteint avec un appareil du type montré à la Fig.l n'est pas suffisant pour le but en vue, un appareil composite du genre montré à la figé 4 peut être employé , lequel comprend un agei cement pré-nettoyeur sensiblement vertical et un agence- ment finisseur sensiblement horizontal.
Se référant maintenant à la Fig.4, le c8té à main droite de cette figure montre schématiquement un certain nom- bre de cylindres qui sont agencés et supposés opérer de la même manière que les cylindres du bâti représenté à la Fig.l, c'est-à-dire que les cylindres 8, 9 ; 22,23 et 24,25 qui sont montrés à la Fig. 4. sont munis de moyens non montrés
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au dessin par lesquels ils sont entraînés effectivement à des vitesses superficielles différentes, soumettant de ce fait toute substance fibreuse qui traverse les inter- valles de mâchoires formés entre les dits cylindres, à une action de frottement dans la direction du mouvement des fi- bres à travers la chambre 2.
Le tablien transporteur sans fin 37 reçoit les fibres après leur passage entre les cylin- dres 24 et 25 et transporte les fibres jusqu'à un autre groupe de cylindres nettoyeurs qui a été indiqué en général par la notation de référence 55. Les cylindres 55 sont enfermés dans une prolongation 56, sensiblement étanche aux gaz, de la chambre 2. Le train supérieur de cylindres
55 peut venir en contact avec la surface supérieure, et le train inférieur de cylindses 55 peut venir en contact avec la surface inférieure de la couche de fibres provenant du transporteur 37. Les cylindres des deux''''dits trains de cylindres sont hors d'alignement de manière à provoquer des flexions alternées de toute couche de fibres passant entre eux .
Les cylindres 55 sont pourvus d'un système de déplacement pour faire osciller les cylindres d'un train de cylindres relativement aux cylindres d'un autre train de cylindres afin d'exercer une pression de frottement transversal au moyen des cylindres sur la couche fibreuse en sens opposés. Le dispositif humidificateur 57 qui est fourni par le récipient d'alimentation 58 comprend un en- semble de plusieurs gicleurs,qui sont agencés pour appli- quer du fluide nettoyant à sec sur la couche de fibres à l'endroit des jours formés entre deux cylindres consécu- tifs du train supérieur de cylindres,de manière à en enlever par lavage toute saleté laissée après le nettoyage à sec entre les cylindres verticaux . Le fluide'nettoyant qui s'égoutte au fond de la chambre 56 est évacuée par un tuyau de vidange 59.
Les cylindres 60 et 61 font partie d'une fermeture relativement étanche aux gaz de la chambre 56,
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permettant l'enlèvement continu des fibres nettoyées.
Si on le désire, les cylindres nettoyeurs 55 peuvent être disposés en alignement plutôt que hors d'alignement comme représenté sur le dessin. En outre les paires coopé- rantes des cylindres 55 peuvent être actionnées effective- ment à des vitesses superficielles différentes au lieu d'être mis en oscillation dans un sens transversal, substi- tuant ainsi une pression de frottement en direction longi- tudinale à la pression de frottement en direction transver- sale.
On verra d'après ce qui précède que l'appareil qui est montré à la Fig.4 comprend des moyens pour faire avancer une couche de fibres successivement à travers deux zones de nettoyage dans l'une desquelles la couche est prénettoyée et soumise à une action de frottement ayant la même direc- /la direction tion que/du mouvement de la couche, tandis que dans l'autre zone de nettoyage la couche est soumise à un nettoyage de finition qui peut comprendre une action de frottement en direction transversale par rapport à la direction dans laquelle la couche est avancée .
Ce changement de la direc- tion de l'action de frottement dans différentes zones de net- toyage conduit à un enlèvement plus complet des impuretés des fibres, bien qu'il ne soit nécessaire que dans le cas où les fibres sont extrêmement salies ou malpropres.Pen- dant l'opération de nettoyage de finition, da fluide nettoyant à sec frais enlève par lavage tous les résidus d'impuretés qui meuvent être restés adhérents aux fibres avant leur passage dans la chambre en prolongation 56.
Se référant de nouveau à la Fig.l, du fait de l'action des ressorts 18, les cylindres des paires en coopération 8,9; 22,23 et 24,25 peuvent se séparer dans une certaine mesure lorsqu'ils sont écartés par la pression du matériau fibreux qui est en train de passer entre eux. Pour cette
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raison.il est nécessaire de pourvoir l'appareil d'une espè- ce particulière de graisse, bien connue dans la technique industrielle, qui ne sortira pas des dents d'engrenage lors des déplacements des cylindres 8, 9 ; 22,23 et 24,25 tels qu'ils sont déterminés par le passage entre 'eux de ma- tériaux fibreux d'inégale épaisseur.
Le nombre de cylindres travailleurs 8, 9 ; 22 , 23 et 24,25 qu'il est désirable de prévoir dépend de diffé- rents facteurs tels que, par exemple, le genre de matériau que l'on désire traiter, la nature et la quantité de matières étrangèresy contenues que l'on cherche à en enlever, et la vitesse à laquelle le traitement doit s'effectuer.
Alors que la Fig. 1 montre une couche 6 de fibres lâches sur le tablier transporteur 5, la même machine peut être utilisée aussi pour traiter une ou plusieurs épaisseurs de tissu, ou de fourrures, ou de peaux, ou des corps de chapeaux après avoir été durcis ou partiellement' foulés , ou n'importe quelle autre matière fibreuse se prêtant à être nettoyée à sec.
REVENDICATIONS --------------
1. Méthode de nettoyage à sec et de dégraissage de matériaux fibreux par un agent nettoyant à sec dissol- vant la graisse, comprenant les étapes de déplacement du matériau dans un état humide à travers une zone de net- toyage,et d'assujettissement du matériau, tandis qu'il est déplacé au travers de la dite zone, à une action de frottement dans la direction du mouvement du matériau au travers de la dite zone.
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"Method and apparatus for the dry cleaning and degreasing of fibrous materials".
The present invention relates to methods and apparatus for the dry cleaning and degreasing of fibrous materials. The term fibrous materials is proposed to include wool, hair, fur and hides and all kinds of other materials of animal origin which consist of or include animal fibers.
It is an object of the present invention to provide a novel and novel method (s) for the dry cleaning of fibrous materials by continuous operation as opposed to the batch method in which limited amounts of material are immersed and processed during the process. 'successive operations in a bath of clean agent
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dry cleaning. Another object of the present invention is to provide means for the dry cleaning of fibrous materials which are, in principle, automatic, thus minimizing the need for manual work and being easier to control than the means which were. hitherto used for the dry cleaning of fibrous materials.
Yet another object of the invention is to provide novel methods and apparatus for the dry cleaning of fibrous materials, which are capable at the same time of removing impurities and foreign matter such as, for example, grease, paint, pitch. or tar.
Another object of the present invention is to provide apparatus for the dry cleaning of fibers by continuous operation, which are space-saving and easy to construct.
Other subjects of the present invention will become apparent during the development of this description;
In the method of the present invention, the material to be cleaned and degreased is moved in a wet state through a cleaning zone, and, while it is being moved in said zone, subjected to a rubbing action. having the same direction as the direction of movement of the material in said cleaning zone, Any suitable dry cleaning agent or any suitable mixtures thereof may be employed to moisten the material to be cleaned, such for example, trichloroethylene, carbon tetrachloride or tetrachlorethylene. The fibers to be treated may be in the form of an elongated layer which can:
consist of non-carded, non-woven fibers, such as, for example, raw wool The frictional action referred to above, which has the same direction as the direction of movement of the material through the cleaning area
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ge, can be accomplished by a pair of rotatable rollers arranged to contact opposing surfaces of a layer of fibrous material and effectively set in rotational motion at unequal surface velocities. better
The invention will be understood with reference to the subsequent specification and the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a side elevation and partial vertical section of a preferred embodiment of a dry cleaning apparatus;
Fig. 2 is a section taken, line 2-2 of FIG. 1, showing a front view of cleaning cylinders of the apparatus shown in FIG. 1 and also showing other parts which are associated with said cylinders;
Fig. 3 is a side elevation and partial vertical section of a modification of the apparatus which is shown in FIG. 1; and
Fig 4 is a schematic side elevation of yet another apparatus for dry cleaning fibrous material.
The same reference notations have been used in all the figures to designate the same parts.
The apparatus which is shown in the drawing is intended for use in combination with a system for the continuous and automatic purification of the dry cleaning agent and the recirculation of the same agent. This system, however, has been omitted from the present drawings and does not form part of the present invention.
Referring now to FIG. 1 of the accompanying drawing, the cleaning apparatus has generally been indicated by the reference notation 1. The cleaning apparatus 1 is arranged in a substantially gas-tight chamber 2. The cleaning agent is supplied to the upper part
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re of the cleaning chamber 2, by a system of pipes or nozzles 3. The cleaning agent, after passing through the chamber 2, is collected in a basin 4 in the form of a funnel forming the bottom of the chamber 2. The apron 5 continuously supplies the upper part of the chamber 2 with fibrous material 6 to be cleaned, for example raw wool.
The jets 7 of dry cleaning agent coming from the jets 3 are directed onto the fibrous material as it leaves the apron 5 and passes through the clamp formed between them by the elements of a pair of rotating cylinders. 8 and 9. The shaft 10 of the cylinder 8 is driven by a motor 11 by means of a belt 12 and a pulley 13 mounted on the shaft 10. The spur gear 14 on the shaft 10 meshes with the spur gear 15 on shaft 16 of cylinder 9. The diameters of cylinders 8 and 9 may be equal, but the diameters of gears 14 and 15 are chosen such that cylinders 8 and 9 are rotated at different surface speeds.
Due to this superficial speed difference, the fibrous material is subjected, during its movement through a cleaning zone, to a frictional action which has the same direction as the direction of movement of the material through said zone.
As can best be seen from fig. 2, the shaft 10 rests in bearings 17 which are subjected to the action of coil springs 18. The amount of pressure which the springs 18 exert on the bearings 17 and therefore on the cylinder 8 can be adjusted at the same time. means of threaded bolts 19 held in place by nuts 20. The amount of pressure to be exerted preferably by the springs 18 depends on the material to be treated as well as on the nature and quantity of the impurities which are present. contained therein, and for this
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For this reason, means have been provided to vary the magnitude of the pressure with which the pairs of cooperating cylinders 8, 9 are pressed against each other.
The surfaces of the cooperating pairs of rolls 8, 9 are preferably smooth and highly polished and the pressure which tends to maintain them in generatrix contact is preferably high. Wool which has to be cleaned and degreased is not damaged even if the pressure of the springs 18 or the weights which are used in their place is very high.
Paint, grease and other impurities which have not been completely dissolved by the dry cleaning agent will tend to adhere to the surfaces of cylinders 8 and 9, from where such substances can be removed by means of of scraper blades 21. These scrapers have been shown in FIG. 1 in a more or less schematic way. If the scraper blades are arranged as shown in Fig. 2 It may be necessary or desirable to have a bin (not shown in the drawing) under each of the scraper blades for the purpose of preventing dirt falling from the scraper blades from messing up the fibers which have been previously cleaned.
In addition to cylinders 8 and 9, chamber 2 houses a pair of cooperating cylinders 22 and 23 and a pair of cooperating bottom cylinders 24 and 25. The gear: right 15 meshes with a small gear 26 which, at its turn, meshes with a spur gear 27 on the shaft 28 of the cylinder 23. The spur gear 29 which is similarly mounted on the shaft 28, meshes with the spur gear 30 which is mounted on the shaft 31 of cylinder 22.
Spur gear 27 meshes with a small gear 32 which, in turn, meshes with a spur gear 33 which is mounted on shaft 34 of cylinder 25. Spur gear 33 engages
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with the spur gear 35 which is mounted on the shaft 36 of the cylinder 24. Thus all the pairs of cooperating cylinders 8, 9; 22,23 and 24,25 are actuated effectively by means of a common motor 11.
The left train of cylinders 9, 23 and 25 is carried by shafts, the bearings of which are rigidly mounted in a frame 62 or form part of such a frame, while the right train of cylinders 8, 22 and 24 is carried by shafts whose bearings are movable relative to the frame 62 and on which act the various springs 18, thus allowing each shaft of the right-hand set of cylinders to move relative to the other shafts of said set of cylinders. cylinders. It will be noted that the entire transmission system controlling the cylinders 8, 9; 22, 23 and 24, 25 is placed outside the chamber 2 in which said cylinders are housed.
The ratios between the different spur gears which form the transmission system are chosen such that the cylinders 22 and 23, and 24 and 25, respectively, are rotated at different puperficial speeds, thus subjecting the material being processed. displacement through jaw openings. formed between these two pairs of cylinders, to a frictional action having the same direction as the movement of the material.
The ratio of the different spur gears which form the transmission system is chosen such that the pairs of cooperating cylinders 22,23 and 24, respectively, which are located more distant from the cylinders 8,9 from the end, on the feed side, are rotated at relatively higher surface speeds.
Thus, the surface speeds of rolls 22 and 23 are higher than the surface speeds of rolls 8 and 9 and, in turn, the surface speeds of rolls 24 and 25, are higher than the surface speeds of rolls 24 and 25.
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surface speeds of rolls 22 and 23. Due to the above gradation of the surface speeds of the cooperating cylinder pairs, the moving capacity of fibrous material is increased from the feed side end of the machine to its end. discharge end, thereby preventing obstruction of the machine by scraps of fibers which may fall from a pair of cooperating rolls located at an upper level, onto a pair of cooperating rolls located at a lower level.
The aforementioned gradation of the superficial velocities of cooperating cylinder pairs results in a pulling action in the direction of its travel through the machine to be exerted on the fibrous material which is shaped like a fiber. a more or less consistent layer. Such pulling action tends to make it easier to remove foreign matter from relatively cohesive fiber layers. The pair of cooperating rollers 24, 25 located at the lowest level feed the cleaned fibers onto a perforated conveyor apron 27 which allows the dry cleaning fluid to drip into the funnel-shaped basin 4 forming the bottom of the tank. chamber 2, from which it is removed by drain pipe 38.
The cleaning fluid which goes through the drain pipe 38 is transferred to a purification device (not shown) and then put back into circulation, that is to say reintroduced into chamber 2 by means of the valve. sprinkler system 3. The dry cleaning agent vapors which rise to the top of chamber 2 are collected by means of a system of pipes indicated at 39 and liquefied in a condenser (not shown) afterwards whereby the dry cleaning agent can be reused in the fibrous material cleaning process. The material,.' before leaving the chamber 2, a pair of expressor rollers 40, 41 is fed through them to extract therefrom the excess dry cleaning fluid which is removed by the funnel-shaped basin 4 and the drain pipe
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38.
Expressing rolls 40, 41 are rotated to advance the cleaned fibrous material out of chamber 2 and are constructed and arranged to form part of a substantially gas-tight closure for that chamber.
The apparatus shown in FIG. 1 comprises a chamber 42 for carrying out, by the action of heat, an extraction, that is to say an evaporation, of the dry cleaning fluid more complete than that which is possible by the mechanical action of the expressor rolls. chamber 42 is provided at its two ends, both on the supply side and on the discharge side, with arrangements, practically gas-tight with expressor cylinders, of which only the cylinders 43 and 44 located at the end of the supply side, with chamber 42, are shown in the drawing. Inside the chamber 42 extends an endless apron 45 arranged to transport the fibrous material through said chamber.
Under the apron 45 are placed heaters 46 which cause the evaporation of the dry cleaning fluid still contained in the cleaned fibers. The solvent removed from the fibers by the action of heat can be collected in a condenser (not shown) and after liquefaction can be reused in the dry cleaning process.
After the fibers have been cleaned, they can be subjected to charring and must be subjected to crushing and dusting operations to remove insoluble foreign matter, such as fluff and hemp, excrement, sand, dust, etc. who may still have remained there.
In some cases it may be desirable to heat the working cylinders 8, 9; 22, 23 and 24,25 and this can best be accomplished by steam or hot air. As shown in Fig. 2, the shaft 10 of the cylinder 8 and the shaft 16 of the cylinder 9 can be
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hollow for the purpose of admitting a heating agent inside the cylinders. The shafts 10 and 16 are provided with lights / 47 which allow a heating medium, such as steam or hot air, to enter from a heating fluid distribution system 48 inside the cylinders. 8 and 9. A similar arrangement can be provided, if desired, to remove the heating fluid from the cylinders 8 and 9, thereby allowing the heating medium to be circulated through said cylinders.
It is not absolutely necessary, although it may be desirable in certain circumstances, to provide, in addition to the working cylinders 8, 9; 22, 23 and 24, 25, feed rolls 70 for the admission of material to be dry cleaned into the jaw gap formed between the elements of each pair of cooperating worker rolls.
The arrangement shown in FIG. 3 is very similar to that shown in Fig.l. The main difference between the two devices is that, in the arrangement shown in FIG. 1, the fibers travel in a vertical direction through a cleaning zone, while the path of fiber passage through the cleaning zone in the apparatus shown in Fig. 3 is tilted rather than vertical.
Referring now to Fig. 3 of the drawing, the cleaning apparatus 1 comprises a cleaning chamber 2 which is arranged to be supplied, by means of an apron 5, with fibrous material to be cleaned 6. The fibers 6 are moistened. by means of jets 7 of dry cleaning fluid coming from a sprinkler system 3. The excess of dry cleaning fluid is collected in the basin 4 in the form of a funnel and is removed from it by the drain pipe 38. L the apparatus comprises three pairs of cooperating cylinders 8. 9; 22, 23 and 24, 25. The console 49 carries a motor 11 driving
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the shaft 10 of the cylinder 8 by means of a belt 12 and a pulley 13 shown on the shaft 10.
Shafts 10 and 16 of cylinders 8 and 9, respectively, are provided with spur gears 14 and 15 which mesh and cause cylinders 8 and 9 to rotate at different surface speeds. , the shafts of the cylinders 22 and 23 are provided with spur gears 30 and 29 which cause the cylinders 22 and 23 to rotate at different surface speeds. Finally, the shafts of rolls 24 and 25 are provided with spur gears 35 and 33 which cause rolls 24 and 25 to rotate at different surface speeds. The cylinders 23 and 25 are actuated by means of a transmission system comprising three chain wheels 50 and one or more endless chains 51 in cooperative contact with them.
The fibrous material, after being subjected to friction between rollers 8 and 9, falls onto an inclined perforated surface 52, from where it is supplied to the jaw gap formed between rolls 22 and 23. If the fibrous material is sufficiently coherent, it will travel along a surface fi,: e such as surface 52, even though such a surface is much less inclined than by 90 degrees, since the traction exerted by the action of the pair of cooperating cylinders 22 and 23 will make such displacement obligatory.
If the fibrous material is relatively non-coherent, it will be necessary for the inclination angle of the perforated surface 52 to be closer to 90 degrees than shown in the drawing; or alternatively, the perforated surface 52 may be substituted by an endless conveyor apron, preferably perforated, or an apron -the endless wire mesh arranged to transport the fibers preventing the cylinders 8 and 9 up to the interval of jaws formed between cylinders 22 and 23. A second inclined surface, to which can, if desired, be substituted as well a
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Endless conveyor apron, is arranged for transporting the fibers from rollers 22 and 23 to the jaw gap formed between rolls 24 and 25.
The cleaned fibers from the rolls 24 and 25 are deposited on the endless conveyor apron 37 which carries them to the jaw gap formed between the express rolls 40, 41. The express rolls 40 and 41 form part of a closure. substantially gas-tight separating the cleaning chamber 2 from a drying chamber 42 in which the part of cleaning fluid which still remains in the fibers is caused to evaporate under the action of heat.
It may be desirable to re-wet the fibers with fresh cleaning fluid after they have passed the first pair of cooperating rollers 8 and 9. For this purpose, the apparatus which is shown in Fig. 3 is provided. of a system of pipes or nozzles 53 which direct sprays or jets of dry cleaning agent on the fibers as they pass from the jaw gap formed between the cylinders 8 and 9 to the jaw gap formed between rolls 22 and 23. Another system of nozzles 54 directs sprays or jets of dry cleaning liquid at the fibers as they pass from the jaw gap formed between rolls 22 and 23 to the jaw gap formed between cylinders 24 and 25.
If desired, the apparatus shown in Fig. 1 can be provided with additional sprinkler systems similar to the sprinkler systems 53 and 54 shown in Fig. 3.
The apparatus shown in Fig. 3 is a little more bulky on the surface than the apparatus shown in Fig. 1, but it allows a more perfect cleaning of the fibrous material.
In the frame which is shown in Fig. 1, of the dry cleaning fluid containing a relatively high proportion.
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Any partially or incompletely dissolved foreign material will flow downward onto the material in its deposition process on the conveyor deck 37, thus limiting the final degree of cleanliness that can be achieved.
In the inclined type of apparatus shown in FIG. 3, the dry cleaning fluid which has been supplied by the sprinkler system 3 is used for pre-cleaning of the fibrous material and is then prevented from coming back into contact with it, i.e. is brought to s' flow directly into basin 4. The dry cleaning fluid from the sprinkler system 53 will be able to produce a relatively high degree of cleanliness since it is not mixed in the cleaning zone with the dry cleaning fluid. relatively dirty used for pre-cleaning the fibers before and during their passage through the gap between rolls 8 and 9.
The messy dry cleaning fluid originally supplied by the sprinkler system 53 is discharged to basin 4 before the fibers on the lower inclined surface 52 are subjected to the jets or sprays of the dry cleaning fluid from the pipe system. or sprinklers 54. So. the apparatus shown in Fig. 3 achieves progressive degrees of cleanliness at a relatively rapid rate. If the degree of cleanliness which can be achieved with an apparatus of the type shown in Fig. 1 is not sufficient for the intended purpose, a composite apparatus of the kind shown in Fig. 4 may be employed which includes substantially vertical pre-cleaner and a substantially horizontal finishing arrangement.
Referring now to Fig. 4, the right hand side of this figure shows schematically a number of cylinders which are arranged and assumed to operate in the same manner as the frame cylinders shown in Fig. 1, c ' that is, the cylinders 8, 9; 22,23 and 24,25 which are shown in FIG. 4.are equipped with means not shown
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to the drawing by which they are effectively driven at different surface speeds, thereby subjecting any fibrous substance which passes through the jaw gaps formed between said cylinders, to a frictional action in the direction of movement of the fibers at through bedroom 2.
The endless conveyor belt 37 receives the fibers after they have passed between rolls 24 and 25 and conveys the fibers to another group of cleaning rolls which has been generally indicated by the reference numeral 55. The rolls 55 are enclosed in an extension 56, substantially gas-tight, of the chamber 2. The upper set of cylinders
55 can come into contact with the upper surface, and the lower train of rolls 55 can come into contact with the lower surface of the layer of fibers coming from the conveyor 37. The cylinders of the two '' '' said trains of rolls are out of order. alignment so as to cause alternate flexures of any layer of fibers passing between them.
The cylinders 55 are provided with a displacement system for oscillating the cylinders of one cylinder train relative to the cylinders of another cylinder train to exert a transverse frictional pressure by means of the cylinders on the fibrous layer in opposite directions. The humidifier device 57 which is provided by the supply container 58 comprises a set of several nozzles, which are arranged to apply dry cleaning fluid to the layer of fibers at the place of the openings formed between two rolls. of the upper set of cylinders, so as to wash off any dirt left after the dry cleaning between the vertical cylinders. The cleaning fluid which drips to the bottom of the chamber 56 is evacuated by a drain pipe 59.
The cylinders 60 and 61 form part of a relatively gas-tight closure of the chamber 56,
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allowing continuous removal of cleaned fibers.
If desired, the cleaning cylinders 55 can be arranged in alignment rather than out of alignment as shown in the drawing. Further, the cooperating pairs of the cylinders 55 can be actuated effectively at different surface velocities instead of being oscillated in a transverse direction, thus substituting a frictional pressure in the longitudinal direction for the pressure. of friction in the transverse direction.
It will be seen from the above that the apparatus which is shown in Fig. 4 comprises means for advancing a layer of fibers successively through two cleaning zones in one of which the layer is precleaned and subjected to a rubbing action having the same direction / direction as / of the movement of the diaper, while in the other cleaning zone the diaper is subjected to a final cleaning which may include a rubbing action in the transverse direction of to the direction in which the layer is advanced.
This change in the direction of the rubbing action in different cleaning areas leads to a more complete removal of impurities from the fibers, although it is only necessary in the case where the fibers are extremely soiled or messy. During the finishing cleaning operation, fresh dry cleaning fluid removes by washing all the residues of impurities which may have remained adherent to the fibers before their passage in the chamber in extension 56.
Referring again to Fig. 1, due to the action of the springs 18, the cylinders of the cooperating pairs 8,9; 22,23 and 24,25 can separate to some extent when they are pushed apart by the pressure of the fibrous material which is passing between them. For this
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For this reason, it is necessary to provide the apparatus with a particular kind of grease, well known in the industrial art, which will not come out of the gear teeth when the cylinders 8, 9 move; 22,23 and 24,25 as determined by the passage between them of fibrous material of unequal thickness.
The number of cylinder workers 8, 9; 22, 23 and 24,25 which it is desirable to provide depends on various factors such as, for example, the kind of material which is desired to be treated, the nature and amount of foreign material contained therein. seeks to remove it, and the speed at which processing should occur.
While Fig. 1 shows a layer 6 of loose fibers on the conveyor apron 5, the same machine can also be used to treat one or more plies of fabric, or furs, or hides, or the bodies of hats after being hardened or partially ' spun, or any other fibrous material suitable for dry cleaning.
CLAIMS --------------
1. A method of dry cleaning and degreasing fibrous materials by a grease-dissolving dry cleaning agent, comprising the steps of moving the material in a wet state through a cleaning zone, and securing the material. material, as it is moved through said zone, has a frictional action in the direction of movement of the material through said zone.