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" Perfectionnements aux machines pour blanchiment et teinture en continu Il
Les matériels de débouillissage, blanchiment et teinture actuellement employés dans les installations en continu protègent mal les matières traitées contre les incidents de marche ou irrégularités de traitement provenant, en particulier, des irré- gularités dans la concentration relative des bains, des variations de température du bain, et des variations de vitesse de circula- tion du bain au travers des matières traitées, quand celui-ci se meut sous pression forcée, ainsi que des tensions exagérées des matières traitées, tensions inévitables dans tout dispositif
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oit le maniement de la matière est transmis par elle-même.
La présente invention remédie aux divers inconvénients propres aux machines et matériels généralement employés et a pour objet une machine à débouillir, blanchir ou teindre en continu dans laquelle le bain circule sous une pression égale à la perte de charge provoquée par la matière traitée.
Selon l'invention la machine est essentiellement consti- tuée d'une cuve de traitement ayant la forme générale d'un U, à l'intérieur de laquelle circule à une vitesse appropriée dans un bain de traitement liquide déterminé la matière à traiter, cette matière pénétrant par l'une des branches du U à la partie supérieure de la'cuve dans un bac dit Il, collecteur de répartition", l'entraînement de la matière pouvant être assuré soit par des organes mécaniques, soit par la matière elle-même grâce à un dispositif de traction disposé vers la sortie de la seconde bran- che de la cuvé, cette branche pouvant être en tout ou en partie moins large que la branche d'entrée de manière à ce que le raccor- dement des deux branches se fasse progressivement en forme de conque.
Le bain de traitement circule à l'intérieur de la cuve de manière continue sous une pression égale à la perte de charge provoquée par la matière traitée. Dans le bas de la cuve et sensiblement à l'endroit du raccordement en conque des deux branches de la cuve, le bain est repris par un système refoulant quelconque le renvoyant en tout.ou en partie à la partie supé- rieure de la branche d'entrée de la cuve dans le collecteur de répartition 'avec un débit d'épuisement tel que le liquide dans la partie basse de la machine puisse s'établir à un niveau présen- tant avec le niveau du liquide situé dans la partie haute de la cuve une différence de hauteur égale à la perte de charge subie par le liquide pendant son passage à travers la matière.
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On a en outre prévu des 'dispositifs mécaniques et/ou électriques assurant l'automaticité de la marche de la machine ces dispositifs agissant' sur les systèmes.réglant la circulation et la vitesse d'entrée et de sortie de la matière ainsi que sur les systèmes déterminant la position d'équilibre du niveau des liquides dans la partie basse de la machine.
La machine selon l'invention est d'ailleurs décrite ci- après en se référant au dessin joint la représentant schématique- ment en coupe verticale.
Comme représenté la machine est composée d'une cuve I réalisée en tous matériaux appropriés et en forme générale de U.
Cette cuve I a l'un de ses c8tés du U en forne de parallélépipède rectangle, placé verticalement, s'inclinant ensuite suivant un angle de 30 environ, pour s'incurver dans le bas en forme conque. Elle se termine par une colonne d'évacuation 2 verticale ou inclinée d'une hauteur égale ou légèrement supérieure à la partie de la cuve formant entrée, de telle sorte que les matières traitées puissent être extraites continuellement et sans à-coup, à une vitesse égale à celle de leur introduction dans la machine, La vitesse de sortie doit pouvoir varier en plu @u en moins sui- vant que les matières traitées subissent un retrait ou au contraire un allongement en cours de traitement.
La machine comporte également : I ) Un bac supérieur 3 de forme générale annulaire, placé à une distance de l'ouverture d'entrée 5 de la cuve I telle que les matières à traiter 6 qui sont entassées ou empilées dans la cuve I, y forment un matelas 7 d'une certaine hauteur au-dessus du niveau moyen 8 du bain de traitement. Les parois extérieures de ce bac 3 peuvent revêtir telle forme adéquate à sa construction. Dans la figure citée à titre d'exemple cette forme est quadrangulaire.
La paroi intérieure qui fait corps avec celle du bac, est percée
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de trous maintenant son enceinte intérieure en communication permanente avec la cuve I. Ce bac 3, appelé aussi collecteur en- toure-complètement la cuve de traitement I et comporte en outre, aux endroits les plus commodes pour la construction et l'usage de la machine : l'ouverture 9 où se raccorde le conduit de refoulement du bain 14 et les ouvertures nécessaires au passage des conduits d'amenée de l'eau, des produits annexes ou auxiliaires, et des serpentins de vapeur ou de rampes électriques nécessaires au réchauffage du bain.
2 ) Des rampes de chauffage 11 qui peuvent être constituées par des rampes électriques, des serpentins ou barboteurs de vapeur entourant complètement ou non la cuve, et placés en nombre et aux endroits adéquats pour maintenir continuellement le bain et 1' matière traitée à la température nécessaire au traitement. Une rampe supplémentaire 12 est placée dans le bas de la cuve. Elle peut servir soit au réchauffage, soit au refroidissement du bain et de la matière traitée, en fin d'opération.
.3 ) Une conduite 13 faisant communiquer le bas de la cuve avec le système de refoulement, qui peut être une pompe ou tout autre système hydraulique..
4 ) Eventuellement, s'il n'est placé ailleurs, sur la conduite 13- reliant la cuve au système de refoulement, l'orifice de la colonne d'équilibre.22.
Le système hydraulique qui assure la circulation du bain se compose :d'un système refoulant, des tuyauteries nécessaires et d'un système de régulation.
Le système refoulant est eonstitué par tout système re- foulant à débit variable proportionnellemant à la charge subie à l'aspiration, A titre d'exmple et sans que cette énumération puisse être considérée comme limitative, il peut être constitué par un système quelconque 20 de pompe (alternative, rotative,
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centrifuge ou volumétrique) turbine à débit variable, que cette variation soit fonction.d'une variation dans le volume de ses chambres ou cavités de refoulement, de sa vitesse de marche ou.de sa nature même; d'un étranglement variable placé sur les tuyauteries de refoulement ou d'aspiration;
de tout système à clapet utilisant comme force motrice la détente d'un gaz com- primé, tel la vapeur ou l'air., généralement qualifié de monte- jus ; de tout système à trompe utilisant comme fluide moteur, soit les liquides, soit les gaz en mouvement, tels les systèmes
Giffard ou ajutage Venturi.
La tuyauterie de refoulement se compose d'un conduit 14 reliant le dispositif refoulant 20 au collecteur de répar- tition 3. Sur le conduit est branché la dérivation 15 de section égale ; cette dérivation vient déboucher dans un bac annexe 21 muni d'un déversoir'de trop plein 16. Le niveau de débordement est ménagé au niveau supérieur moyen qui s'établit en cours de marche dans le collecteur de répartition.
En ce qui concerne le système de régulation, quoiqu'il soit possible de prévoir un système de refoulement dont le débit soit rigoureusement fonction de la charge subie à l'aspi- ration, il a paru préférable d'adopter un dispositif ajustable, suivant la catégorie ou genre de matière traitée. A titre d'exemple, et sans que ce dispositif puisse être considéré comme exclusif de tout autre, il a été établi une colonne d'équilibre 22 reliée, soit à la partie basse de la cuve, soit sur la conduite 13 d'aspiration du système de refoulement, de façon que le niveau de liquide/dans la partie basse de la cuve, ;j'établisse à la même hauteur dans la colonne d'équilibre.
Dans cette colonne est placé un flotteur 23 relié soit mécaniquement, soit électriquement, aux organes commandant le débit du système hydraulique. Dans l'exemple représenté, un
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système de commande mécanique par bielles 25 et tringles 26 transmet le mouvement du flotteur à une vanne papillon 27 placée sur la conduite de refoulement. Mais il est bien évi- dent que tout autre système de transmission et relais électri- que peu.. remplir le même office', pourvu que ce système de transmission soit réglable, c'est-à-dire permette d'ajuster le niveau dans la partie basse de la cuve, à la hauteur désirée. La colonne d'équilibre doit déboucher à une hauteur légèrement supérieure au niveau maximum du liquide dans la partie haute de la cuve de traitement.
Le fonctionnement de la machine a lieu de la manière suivante : la matière qui doit subir le traitement doit tout d'abord être amenée,en continu dans la cuve I pour y former le matelas 7. A cet effet, il existe des systèmes mécaniques permettant d'entasser ou d'empiler dans la cuve les matières, que ces matières soient des tissus au large ou en bourre, ou composés de fils en écheveaux noués ou liés ou entrelacés sous forme de corde ou boyau ou encore que les matières trai- tées soient des bourres ou poils. Tous ces dispositifs connus schématisés sur le dessin par les bobines 31, aménent les matières dans la cuve I.
La matière ainsi empilée régulièrement se tasse d'elle- même sous l'effet de son propre poids dans la cuve de traite- ment et descend dans cette dernière au fur et à mesure qu'elle en est extraite continuellement et régulièrement par l'orifice de sortie 2 qui se trouve être l'autre branche de l'U au moyen du dispositif suivant :
La matière en ruban ou en corde est tirée au moyen du rouleau 30 mû à une vitesse théoriquement égale à celle du rouleau d'entrée, mais qui doit cependant pouvoir varier en plus ou en moins,pour assurer un traitement régulier de la
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matière, et aussi pour compenser l'effet de rétrécissement ou d'allongement inhérent à tout traitement de débrouillissage, blanchiment ou teinture.
Si la machine traite des matières,en bourre, le dispositif de chargement est constitué par une chaîne sans fin en matériau résistant à la corrosion des produits employés. Cette chaîne sans fin est munie d'auges ou crochets capables de retenir à chaque passage, une certaine quantité de bourres dans le dépôt ou réservoir où elles sont accumulées. Cette chaîne déverse son chargement dans la cuve.
A la sortie, une chaîne de même nature vient enlever dans le bas de la cuve, les couches de bourres, qui, sous l'effet de la pesanteur et de la pression du bain, viennent se pr@ @ ter devant ses auges ou crochets. Il est évident que tous les dispositifs prévus pour faire varier les vitesses relatives d'entrée et de sortie des matières en corde ou en large, doivent Etre appliqués aux machines traitant les bourres. Il est évi- dent aussi que les dimensions relatives des orifices d'entrée et de sortie de la matière de' la cuve de traitement, doivent permettre le passage et le fonctionnement des chaînes trans- porteuses.
Le système de chaînes transporteuses n'est cité ici qu'à titre d'exemple, et pour illustrer le présent brevet. Il ne saurait être considéré comme exclusif de tout autre dispositif permettant de remplir et vider à la continue et sans à-coup la cuve de traitement, tels les bandes transporteuses en toile, caoutchouc, matières synthétiques, eta..., les tapis articulés en bois ou autres matières, qu'ils soient munis de crochets
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ou non. . '...r ,.., , ,
Les matières à débouillir, blanchir ou teindre peuvent être au préalable saturées ou non, en tout ou en partie des
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produits nécessaires à leur traitement. Elles peuvent être à l'état sec ou à l'état mouillé, et avoir subi un traitement préalable.
Elles sont empilées cu entassées par les dispositifs du type connu et généralement employés dans la cuve I où elles descendent sous leur propre poids jusqu'au fond, où pressées et poussées par les couches suivantes, elles sont contraintes de pénétrer dans la partie en forme de conque, où freinées . par les parois de la cuve qui vont en se rapprochant dans tous les sens, elles finiraient par s'arrêter et obstruer complète- ment l'espace vide si elles n'en étaient extraites continuelle- ment et sans à-coup, sous forme de boyaux ou de corde, par le canal de sortie 2 prévu à cet effet.
Pendant ce temps, le liquide de traitement, constitué continuellement de liquide imprégnant éventuellement lesmatiè- res à traiter, des ajouts de produits liquides de traitement introduits continuellement et sans à-coup dans le collecteur de répartition 3, d'une certaine quantité d'eau d'appoint in- troduite 'dans.le collecteur de'répartition et du surplus de bain usé refoulé depuis le bas.de la cuve par le conduit de. refoulement 14 et qui n'a été rejeté à l'extérieur par le dé- versoir 16 de la cuve trop-plein 27., circule de la manière suivante :
Partant. du collecteur de répartition 3 où il se trouve rassemblé et éventuellement réchauffé, pénètre dans la cuve I continuellement et sans à-coup, par les trous percés dans la paroi commune au collecteur et à la cuve, où il imprègne et baigne les matières à traiter 7 qui y sont empilées. Il descend par son propre poids au travers d'elle et est continuellement maintenu à la température adéquate par les rampes de réchauffa- ge 11 et éventuellement 12.
Dans son mouvement de descente, il parachève et régularise le tassement de la matière traitée
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et vient enfin se rassembler dans la partie basse de la cuve, où il est repris par le système refoulant décrit plus haut, pour être renvoyé dans le collecteur de répartition 3 avec un débit d'épuisement tel que le liquide dans la partie basse de la machine s'établisse à un niveau présentant avec le niveau du liquide dans le collecteur de répartition, une différence de hauteur égale à la perte de charge que subit le liquide pendant son passage au travers de la matière empilée.
La vitesse de circulation du bain qui est directement fonction de la perte de charge subie pendant son passage au travers des matières traitées (la valeur de cette perte de charge est suivant les matières traitées, essentiellement varia- ble, dépendant de leur degr.é de perméabilité propre, de leur nature, de la compacité des tissus obtenus avec ces matières, de la manière dont ces tissus se tassent, de leur vitesse de déplacement dans la cuve, de la'température à laquelle se fait le traitement de la viscosité propre du bain, etc...) ne peut être modifiée qu'en faisant varier la pression sous laquelle elle s'opère, c'est-à-dire, en faisant varier la hauteur qui sépare le niveau inférieur et le niveau supérieur s'établissant dans la machine en marche .
L'expérience détermine la valueur de cette différence de' niveau, en fonction des diverses caractéristiques des matières traitées, du traitement qu'elles subissent, de leur vitesse de déplacement dans la cuve, pour qu'à leur sortie de la machine, les matières aient subi dans toutes leurs parties régulièrement et complètement le traitement que l'on désirait leur faire subir.
Pour remédier aux à-coups qui pourraient se produire dans la marche de la machine, à-coups provenant de causes multiples et fortuites à elles inhérentes et qui se produisent inévita- blement dans tout système mécanique non automatiquement contrô-
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lé , la machine est munie des organes régulateurs et de con- trôle suivants !
Une colonne d'équilibre 22 dans laquelle se déplace un flotteur 23 ajusté sur la tige de commande 26 de telle sorte que la différence de niveau puisse être fixée à une valeur choisie correspondant à celle donnant le meilleur résultat dans le traitement à faire subir aux matières. Une fois les niveaux supérieur et inférieur stabilisés, si un à-coup se produit dans le tassement ou le glissement des matières à l'intérieur de la cuve,
cet à-coup provoque une modification dans la perte de charge, subie par le bain cette modification augmente ou diminue le débit d'amener, au système élévatoire; le niveau dans la partie,'basse'de la cuve baisse ou monte:, . ' voquant, un mouvement vers le haut ou le bas du flotteur 23 qui, 'par L'intermédiaire des tringleries.26-29 et des bielles 25,
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ferme ou ouvre la variné fpapxl3on, 2'T. ,augmentant ou diminuant " 1:. ,'1' le débit du système. é1évlltoire jU1:ii'à ,:oe que la position ' ,d'équilibre soit retrouvée..' .Il se peut que les Causes ayant provoqué'ce changement de niveau dans la partie basse,de la cuve persistent;
il y est remédié de la façon suivante: si le niveau se maintient ,cons- tamment bas, les saillies 28 ménagées sur la tringlerie 29 de commande du papillon.de la vanne d'étranglement viennent buter , sur les boutons poussoir.32 du contacteur marche ayant du mo- teur faisant varier.la vitesse du rouleau 30. La vitesse de sortie de la matière se trouve' accélérée sans que sa vitesse d'entrée en soit modifiée;- en même temps, on peut prévoir l'allumage d'une lampe signal. Si, au contraire, le niveau' se maintient constamment haut. les'saillies 28 ménagées sur la tringlerie vient agir sur le bouton poussoir marche arrière, commandant la variation du rouleau 30.
La sortie des matières
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s'en trouve ralentie, une lampe-signal peut s :lw.... , ¯ pendant ce temps, la quantité de matière qui se trouve dans la cuve aura augmenté ou diminué, modifiant ainsi en plus ou en moins, la perte de charge subie par le bain ou son passage au travers des matières à teindre, augmentant ou diminuant le débit dans le bas de la cuve jusqu'à ce que la position d'équilibre soit atteinte à nouveau.
La régulation de la vitesse d'entrée du tissu dans la machine est réalisée ainsi ; le débit du déversoir étant ajusté au débit d'arrivée de l'eau et des liquides d'appoint si le niveau monte dans le bas supérieur 3 dit collecteur de réparti- tion, le flotteur 33 qui se meut dans le bac annexe 21 joue de même sur le moteur à vitesse variable ou le variateur de @ se mécanique commandant l'ensemble de la machine, ce dispositif jouant à contre-sens de celui régularisant la vitesse de sortie des matières, permet de réaliser'automatiquement une marche continue et sans variation brutale de la vitesse de la machine,
Les lampée signal permettent au conducteur de connaître à tout instant, dans quel sens le système de régulation fonc- tionne et lui permettent en outre,
de remédier immédiatement aux erreurs d'ajustement qu'il aurait pu commettre à la mise en marche, de même, les niveaux d'eau placés sur le bac supérieur et sur la colonne d'équilibre.
Des thermostats mécaniques ou électriques placés en dif- férents endroits appropries dans les parois de la cuve et dont le fonctionnement peut être ajusté à la température désirée, agissant directement sur les vannes, robinets ou contacts qui contrôlent le débit ou l'intensité du fluide réchauffant, de façon que, en tcut endroit de la cuve et à tout instant, le bain soif maintenu entre les limites supérieures et inférieures de température assurant l'efficacité optimum du traitement. Des thermomètres enregistreurs peuvent également être adjoints,