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:" PERFECTIONNEMENTS RELATIFS AU TRAITEMENT PAR
FLUIDE DES FIBRES TEXTILES ".-
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La présente invention est relative au traitement des fibres textiles non filées, au moyen de fluide* et, bien qu'elle concerne principalement le traitement à la vapeur et/ou le sécha- ge des fibres en vrac, des fibres de laine et synthétiques en particulier, elle peut être appliquée dana d'autres procédéa de traitement des fibres tels que le blanchiment, la teinture, le lavage, le durciaaage à chaud, la fiction, etc..
La présente invention a principalement pour obet, un appareil de forme simple qui réalise un traitement plus uniforme de toutes les fibres d'une masse à débit continu et qui, pour une section transversale donnée, donne un débit pondéral horaire de fibres traitées plue élevé qu'il n'était faisable antérieure- ment. La présente invention envisage également de pouvoir faire varier le débit ainsi que la densité des fibres traitées.
La présente invention a encore pour objet un appareil qui puisse Stre plus facilement nettoyé que précédemment, à savoir lors du passage d'une teinture à une autre ou lors d'un changement de procédé. '
Il est connu de traiter la laine et les autre fibre. en les faisant passer dans un courant de vapeur et/ou d'air chaud alors qu'elles sont entraînées sur un transporteur mais, ce type d'appareil présente divers inconvénients, principalement par suite de la difficulté qu'il y a a assurer une densité uniforme continue des fibres sur le transporteur.
D'autre part, des zones de moindre densité permettent l'établissement d'un court-circuit de vapeur ou d'air chaud lors du soufflage vers le bas en direction du transporteur et, d'autre part, elles permettent un soulèvement des fibres du transporteur lors d'un soufflage vers le haut, à travers le transporteur.
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On a également proposé de débiter une nappe de fibres sur une série de tambours perforés successifs de telle façon que les deux faces de la nappe viennent en contact avec les tambours alternativement et que l'air soit aspiré à travers les fibres, d'abord dans un sens dans le premier tambour et ensuite, dans le sens opposé, dans le tambour suivant mais la quantité de fibres (c'est-à-dire l'épaisseur de la nappe) qui peut être trai- tée de cette façon est limitée. Ce procédé connu comporte également d'autres limitations.
Suivant la présente invention, les fibres textiles non filées sont débitées dans une chambre de traitement,de tello façon qu'elles soient emballées par coopération d'un moyen d'en- fournement avec la paroi de la chambre et, tout en étant sou- mises à compression par suite de l'emballage, elles progressent dans la chambre par l'introduction de nouvelles fibres, les fibres emballées au fur et 4 mesure qu'elles progressent dans la chambre, sont soumises à un traitement à travers les parois de la chambre. Dans certains cas, le fluide de traitement tra- verse la paroi de la chambre et la matière tandis que dans cer- tains autres cas, le traitement à travers les parois de la cham- bre consiste en un seul traitement termique par conduction.
Lorsque le fluide de traitement doit traverser la matière, il peut être constitué par de la vapeur ou de l'air chaud ou une liqueur de teinture, de lavage ou d'imprégnation. Les fibres non filées à traiter peuvent Atre des fibres en vrac, des nappes, des mèches ou analogues.
La chambre de traitement peut Être de section circu- laire ou de toute autre section traversale convenable. Dans certains cas dans lesquels le fluide de traitement traverse la matière, il peut être amené à circuler à travers la chambre depuis l'extérieur, vers l'intérieur ou de/puis l'intérieur, vers l'extérieur.
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Dans certaines cas, des zones bout à bout de la cham- bre peuvent présenter un sens d'écoulement de fluide dans une ou plusieurs chemises entourant certaines zones et le sens opposé d'écoulement de fluide dans une ou plusieurs chemises entourant d'autres zones.
La présente Invention peut être caractérisée en ce que l'alimentation des fibres dans la chambre résulte du bourra- ge répété dans l'entrée de la chambre de quantités successives sensiblement égales de fibres qui peuvent âtre fournies en face d'un bélier à partir de tout dispositif d'alimentation convenable tel qu'un transporteur, une trémie ou tout autre dispositif
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d' alimentation,
La densité des fibres dans la chambre de traitement sera dans tous les cas uniforme en tout point de la chambre, nous l'influence de la compression appliquée par les dispositifs d'alimentation, et la densité ou degré de compaction peut être commandé , par exemple,
par une modification appropriée de la section transversale et/ou de la longueur de la chambre de trai- tement et/ou par une modification du degré de rétrécissement (s'il y en a un) de l'écoulement des fibres quittant la chambre, à l'extrémité de décharge. Un tel rétrécissement peut être obte- nu, par exemple, en réduisant l'aire de section transversale de la chambre à son extrémité de sortie, ou en prévoyant une porte ou un volet de sortie chargé qui demande à être déplacé par les fibres sortantes, ou par un autre dispositif.
Dans les modes préférés de mise en oeuvre de la présen- te invention, une certaine quantité de fibres à traiter est séparée d'un approvisionnement continu par le déplacement vers l'avant d'un bélier qui intercepte l'approvisionnement, la /du mouvement
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continuation vera l'avant du bélier entraînant la quantité sépa- rée de fibres dans la chambre de traitement ou elles sont compao- tées dans la masse de fibres se trouvant déjà dans la chambre
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et où en raison de leur volume, elles déplacent cette masse un peu plue loin à travers la chambre,
le bélier étant ensuite ré- tracté pour permettre à la fournée suivante de l'approvisionne- ment continu de tomber en face du bélier, en position pour être séparée de façon semblable et introduite dans la chambre. ne cette façon, la masse de fibres est amenée à pro- greoser pas-à-pas dans la chambre de traitement et, les fibres sont éventuellement expulsées à l'extrémité éloignée de la chambre où, libérées des conditions de compactiez susdite elles peuvent se déployer sous l'action de leur élasticité naturelle si elles en sont douées.
Autour de la chambre, sur une partie ou sur la tota- lité de sa longueur sur laquelle les fibres sont compactées ensemble, il est prévu un dispositif d'approvisionnement du fluide de traitement et d'injection à travers les fibres là où un contact direct est requis et vers la paroi de la chambre où un simple traitement de chauffage est requis. Etant donné l'état compacté des fibres, elles sont disposées de façon plus ou moins homogène et il n'y a par conséquent aucune cavité vide permet- tant un écoulement en court-circuit du fluide de traitement.
Par conséquent, toutes les fibres présentent le même contact avec le fluide de traitement à la manière d'un traitement par filtre, ce qui donne un résultat uniforme. En outre, l'état compacté des fibres empêche le délogement de l'une quelconque d'entre-elles par le fluide de traitement et cet état de chose contribue également à donner lieu à un traitement uniforme des fibres. Il est également possible d'utiliser des pressions ac- crues dans le fluide de traitement. L'appareil peut comporter un moyen d'accroissement du débit d'écoulement du fluide de traitement, ce qui accroît le débit d'échange de chaleur avec les fibres, en comparaison du maximum possible dans les machines connues dans lesquelles les fibres seraient perturbuées par un
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mouvement trop rapide du fluide de traitement.
Suivant une autre caractéristique do la présente in- ventions la chambre de traitement susdite peut être étranglée, au voisinage des extrémités d'une zone de traitement, de façon à rendre la masse de* fibres plue dense en ces pointa et à pro- duire une différence de pression plue grande dans le sens du déplacement des fibres que celle régnant radialement dans la chambre. Lorsque le fluide de traitement traverse la matière et est amené à passer radialement dans la chambre, totalement ou partiellement, la différence de pression accrue susdite dans le sens axial empêche toute perte de fluide de traitement par fuite longitudinale dans la chambre.
Il est concevable que l'appareil suivant la présente invention pourrait être utilise pour des procédés de traitement en tandem, une chambre de traitement unique présentant deux ou plus de deux sonne de traitement en différents points répartis sur sa longueur, chaque chambre comportant sa chemise ou ses chemises propres pour fournir le fluide de traitement. Par exemple, un appareillage unique à alimentation par un seul bélier pourrait faire passer de la laine ou d'autres fibres, en premier lieu dans une zone d'ébouillantage ou d'injection de vapeur dans laquelle la vapeur serait amenée à traverser la matière et ensuite, à travers une zone de séchage dans laquelle le fluide de traitement serait envoyé et retenu dans une ou plusieurs chemises entourant la chambre.
D'autres combinaisons de traitements peuvent être adaptées,telle que par exemple, une teinture suivie d'un passage à la vapeur, d'une lavage et d'un séchage. Dans tous ces cas, la chambre de traitement peut être resserrée entre les zones successives,si on le désire, de façon à réaliser des zones locales intérmédiaires de plus grande den- sité de fibres et 'par suite, offrir une résistance au passage du traitement de fluide dans le sens axial d'une sone . l'autre.
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L'appareillage mettant en oeuvre la présente invention peut être caractérisé en ce que la chambre de traitement présen- te une chemise l'entourant divisée en zonesbout à bout, chaque ventilateur zone comportant un de circulation et un dispositif de chauffage, de telle sorte que le fluide de traitement puisse tire mis en circulation à travers la zone de façon répétée à une température élevée.
Il peut y avoir un orifice de communication entre chacune de deux zones adjacentes et dans ce cas, il est prévu un moyen d'extraire le fluide de la zone à une extrémité de la chambre, un moyen pour introduire le fluide dans la zone à l'autre extrémité de la chambre, de telle sorte qu'outre l'exis- tence d'une circulation dans chaque zone (dont le sens peut vari- er de zone à zone),il y ait un écoulement de fluide le long de l'appreil d'une extémité à l'autre, de préférence, dans le sens opposé à celui de progression des fibres. Il est fait usage d'un ventilateur pour la vapeur, l'air ou les gaz et dAune, pompe pour un liquide de traitement tel qu'une liqueur de teinture.
En ce qui concerne aussi bien les zones de traitement unique que les zones de traitements multiples, la longueur et la section transversale d'une zone de traitement sont proportion- ! nées à la durée requise pour le traitement envisagé, en fonction . du débit d'admission de fibres,
Le fluide de traitement peut $tre guidé de façon à passer de l'extérieur de là chambre à l'intérieur ou, par exemple, d'une entrée disposée en un point sur la longueur de la chambre jusqu'à une sortie disposée en un autre point ou à une ou aux deux extrémités de la chambre. Egalement, les orifice d'admis- ;
sion et de sortie entre la chemise et l'intérieur de la chambre de traitement 4 là où ces derniers sont prévus) peuvent être disposés de façon à réaliser un certain mouvement de fluide le long de la chambre dans la zone de traitement.
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Dans de nombreux cas, la présente invention peut être utilisée conjointement à celui de l'appreillage de traitement à liquide amélioré décrit dans le brevet belge 622.644 Les fibres traitée par liquide quittant cet appareil une nappe de fibres teintes, par exemple, pourrait être fournie directement à l'appareil suivant la présente invention, par exemple, pour y subir un traitement à la vapeur de façon à réaliser un procédé continu de teinture des fibres en vrac.
L'appareil suivant la présente invention convient également au traitement à la vapeur des rubans de laine après teinture, par exemple après que les nappes aient été teintes suivant le procédé décrit dans le brevet belge susmentionné 622.644 et découpées en rubans, la matière à traiter étant dans de tels cas, introduite dans la chambre, ruban par ruban, et chaque ruban introduit étant refoulé dans la zone de traitement par le bélier susdit. Après le remplissage de la chambre de traitement par les rubans, l'arrivée de chaque nouveau ruban non traité à l'ouverture d'admission expulsera automatiquement le ruban extrême de l'autre coté de l'appareil, en réalisant ainsi une alimentation continue de matière dans la machine.
La présente invention est décrite ci-après en réfé- rence aux dessins schématiques annexés illustrant diverses for- mes d'exécution, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil destiné au traitament à la vapeur et à la fixation des fibres teintes; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme d'exécution de la zone de traitement à la sapeur, pouvant être utilisée dans l'appareil de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe transversale verticale d'un appareil semblable à celui illustré à la figure 1, à la différence qu'il est de section transversale rectangulaire; - la figure 4 est une vue en coupe transversale hori-
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montait suivant la ligne 4-4 de la figure 1;
- la figure 5 est une vue en coupe réalisée dans une autre forme d'exécution de l'extrémité de sortie d'une appareil tel qu'il est illustré à la figure 1, montrant un autre moyen d'étranglement de l'orifice de sortie de l'appareil ; - la figure 6 est une représentation schématique de l'appareil illustré a la figure 1, utilisé pour le traitement . la vapeur et la fixation des fibres ; - la figure 7 est une vue correspondant à celle de la figure 6, mais illustrant un appreil utilisé pour le séchage & l'air chaud, des fibres ; - la figure 9 est une vue en coupe transversale verti- cale réalisée suivant la ligne 8-8 de la figure 7 ; - la figure 9 est une vue en coupe transversale verti- cale réalisée suivant la ligne 9-9 de la figure 7 ;
- la figure 10 est une vue schématique correspondant à la figure 6 mais illustrant l'utillisation de la présente in- vention.dans le traitement des rubans de laine ; - la figure 11 illustre un exemple, en plan, de la combinaison d'un appareil suivant la présente invention avec un appareil de traitement par liquide suivant le brevet belge susmentionné; - les Figures 12, 13 et 14 sont des vues correspondant aux figures 1, 8 et 9 respectivement, illustrant un autre mode de construction de l'appareil.
Ainsi qu'on peut le voir aux figures 1 à 4. l'appareil illustré comporte une chambre allongée désignée dans son ensem- ble par la notation de référence 1 et qui, ainsi qu'il est illus- tré est de section transversale circulaire, mais qui pourrait carrée, triangulaire ou de toute autre section transversale. Elle est illustrée comme étant de section transversale croissante sur une courte distance depuis l'extrémité d'admission. La chambre présente une paroi intérieure ou garnissage 2 et une garniture
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isolante l'entourant 3 renfermée dans une gaine extérieure ou enveloppe 4. Dana la garniture 3, il est prévu divers compar- timentsannulaires dont il est question plus en détail plus loin.
Il est prévu une trémie ou admission 5 à l'entrée de la chambre dont la paroi est munie de chemise de vapeur 6 et dont la bouche présente une lèvre de vapeur 7, cette trémie conduisant à l'inté- rieur du garnisaage intérieur susdit 2. La trémie est alimentée en fibres depuis un transporteur sans fin 8 ou par tout autre moyen d'alimentation (le moyen d'alimentation effectif ne fait pas partie de la présente invention et peut prendre toute forme appropriée) et sous la trémie, la paroi 2 constitue un cylindre pour un bélier 9 mobile en va-et-vient dans l'orifice de sortie de la trémie.
Dans la forme d'exécution illustrée, le bélier est actionné par un moteur hydraulique ou pneumatique 10 mais dans d'autres cas, il pourrait être actionné par une manivelle ou par un solénoïde ou par tout autre dispositif convenable. Lors- que le bélier sa déplace vers l'avant dans la machine, il arrache à l'approvisionnement toutes les fibres qui .sont tombées en face de lui lorsqu'il était dans sa position rétractée et les entrai- ne dans la chambre allongée 1. Lorsque le bélier revient, les fibres qui se sont accumulées au-dessus de lui dans l'orifice de sortie de la trémie, tombent en face de lui en position pour être poussées dans la chambre lors du prochain coup de bélier dirigé vers l'intérieur'*.
Dans la forme d'exécution illustrée aux figures le 2 et 4, il est prévu un certain nombre de chemises autour de la paroi intérieure 2 et renfermées dans la garniture 3. Immédia- tement après l'orifice d'admission de la trémie 5, il est prévu deux compartiments annulaires adjacents 11 et 12 qui constituent la partie A de la machine ou zone de préchauffage (voir Fig. 6), ensuite, deux compartimentsplus petits 13 et 14 dans lesquels la paroi intérieure 2 de l'appareil comporte des perforations 15
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(elles peuvent être de toute forme convenable), qui constituent la partie B ou zone d'injection de vapeur de l'appareil et enfin, un certain nombre de compartimenta plus grands 161.
162 et 163 qui constituent la partie C ou zone de fixage, de durcissage ou de séchage de l'appareil suivant la destination du moment de l'appareil. Cet aspect est expliqué plus en détail en référence : aux figures 6 - 10.
Bien que dans la figure 1, la chambre de traitement soit illustres comme étant de section circulaire et bien que la zone B présente des ouvertures sur toute la périphérie, à la figure 3, la chambre est illustrée comme étant de section sensible* ment rectangulaire et munie d'ouvertures à ses parois supérieure et inférieure uniquement. Le compartiment enveloppant 13 (14) est divisé axialement par des parois 23 pour réaliser des commu- nication d'admission et de sortie a, b et des cavités de vapeur , Cette construction permet un traitement plus uniforme des fibres, sans écoulement en court-circuit entre les ouvertures d'admission et de sortis.
Les compartiments susdit. 11, 12, 161,162 et 163 sont alimentés en fluide chauffant à travers des conduites d'admission 17 provenant d'un embranchement commun 18, chacune de ces admis- sions comportant une soupape de commande 19. Ce fluide chauffant peut être de la vapeur, de l'air chaud ou un liquide chauffe, suivant la température et la vitesse d'échange de chaleur requises,! A la partie inférieure des compartimenta 11, 12 et 16, il est prévu des conduites de sortie 20 pourvues des dispositifs d'ex- traction des condensats 21. D'autre part, les compartimenta 13, 14 sont alimentés en vapeur à partir d'orifices 22.
Ces compar- timente sont divisés longitudinalement au moyen de cloisons 23 ( Fig. 3) qui les divisent en compartimenta d'entrée et de sor- tie de telle façon que la vapeur provenant dea orifices d'admis- : sion 23 est obligée de traverser les perforations 15 réalisées dans le compartiment d'entrée et de traverser la matière dans
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le compartiment intérieur vers les perforations 15 du comparti- ment de sortie d'où elle est évacuée par l'orifice de sortie 24.
Dans la disposition illustrée, un ou deux dee compar- timenta 13 et 14 peuvent être équipés de vapeur. Si seul le compartiment 13 est destiné à être utilisé pour l'injection de vapeur, le compartiment 14 peut alors être utilisé comme compar- timent chauffant supplémentaire venant s'ajouter au compartiment 16.
Le nombre et les longueurs relatives des divers compar- timents peuvent varier dans de larges mesures suivant le but poursuivi . La figure 2 illustre une des nombreuse variantes possibles dans laquelle la zone d'injection de vapeur comporte trois compartiments de vapeur 13, 141 1 et 142. Les admissions et les sorties de ces compartiments sont pourvues de soupapes de commande de telle sorte que l'une quelconque d'entre- elles puisse être utilisée seule ou en combinaison.
La zone de préchauffage A et la longueur de la course du bélier dans cette zone seront toutefois telles qu'elles per- mettent tout rappel élastique dee fibres lorsqu'elles sont libérées de la pression du bélier, sans que les fibres libérées ne viennent se placer sous l'orifice de sortie de la trémie ou elles empêcheraient l'entrée d'une nouvelle charge. La légère conicité de la paroi en direction de l'extrémité d'admission contribue à retenir les fibres se relâchant.
L'appareil est supporté sur un chassie qui comporte des montants 25 et des longerons 26, le moteur hydraulique 10 étant monté sur le bloc 27.
Un des facteursaffectant le traitement des fibres est leur densité par unité de surface de section transversale de l'appareil. Dans certains cas, la densité produite par la résistance naturelle à l'avancement de la matière lorsqu'elle est poussée à travers l'appareil, peut suffixemais dans d'autres
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cas il est nécessaire de prévoir un moyen spécifique de ralenti.. tement du passage de la matière. On peut le réaliser en rédui- sant progressivement la section transversale de l'appareil, soit sur toute sa longueur, soit sur sa dernière moitié seulement ou bien encore, en un ou en plusieurs points intermédiaires.
D'autre façon la commande de la densité peut être réalisé* à l'extrémité de sortie de l'appareil et cette disposition présen- te l'avantage que la valeur de la densité des fibres peut être facilement modifiée.
Aux figures 1 et 4, le granissage intérieur 2 présente une diamètre décroissant au point noté 28 et, au delà du :point de diamètre minimum, les parois latérales de l'appareil sont découpés en un point noté 29 ( Fig. 4) pour recevoir des pièces articulées 30. Ces pièces sont montées sur des axes verticaux d'articulation 31 qui oortent des roues hélicoïdales, ces der- nières étant actionnées par des vis sans fin 33 montées sur un arbre transversal 34 muni à une de ses extrémités d'une poignée de commande 35.
Ainsi qu'on peut le voir à la figure 4, les pièces 30 peuvent être amenées à restreindre l'orifice final de sortie de l'appareil dans la mesure voulue de façon à établir une contre-pression voulue dans la matière qui augmente sa densi- té relative.
La disposition illustrée à la figure 5 est une des nombreuses variantes possibles de la forme d'exécution illustrée aux figures 1 et 4, Dans la dispositon de la figure 5, l'extré- mité de sortie de la chambre de l'appareil est équipée d'une porte garnie suspendue, 36, portée par des supports articulés 37. Un moyen peut être prévu pour appliquer une charge à la porte, telle que des poids ou un dispositif à ressort, et sa résistance au déplacement autour de son axe d'articulation donne lieu à une résistance commandée de l'échappement de matière de l'appareil et contrôle ainsi la densité relative de la matière dans l'appareil.
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La figure 6 illustre de façon schématique, le type d'appreil décrit précédemment en référence à la figure 1. Entre autres choses, cet appareil est destiné au traitement des fila teints alors qu'ils quittent à l'état non séché un appareil de teinture et, ilcomporte une zone de préchauffage A, une zone d'injection de vapeur B et une zone de fixation C. Dans ce schéma, le circuit de vapeur représenté pénètre dans l'appareil au somment et le quitte au fond, mais l'inverse pourrait être réalisé si nécessaire ou encore, un cycle alternant pourrait être réalisé.
Les figures 7, 8 et 9 illustrent de façon schématique une forme d'appareil utile pour le séchage à l'air chaud des, fibres textiles. Dans ce cas après la zone A de préchauffage, il est prévu une zone allongée de séchage D ,sur toute la lon- gueur de laquelle le garnissage intérieur ou paroi 2 est pourvu d'ouvertures.
L'appareil est construit en sections bout-à-bout dont il peut tiré prévu à volonté un nombre quelconque, et dans chaque section, la paroi 2 est enfermée dans une enveloppe exté- rieure 38 divisée par une cloison 39 entre un compartiment de succion et un compartiment de soufflage, 40 et 41 respectivement, et comportant une autre cloison 42 réalisant par séparation une communication de mise en circulation 43. Un ventilateur 44 est logé dans une ouverture de la paroi 42 et est entraîné par le moteur 44a ; dans le compartiment de soufflage, il est prévu des serpentins à vapeur 49 (ces derniers peuvent être remplacés par tout autre dispositif chauffant).
Le ventilateur 44 est générale- ment du type centrifuge*
Les sections alternées présentent des compartiments de succion et de soufflage inversés relativement aux sections intermédiaires, les compartiments de succion étant désigné par un signe "moins" et les compartiments de soufflage par un signe "plus".
Dans la cloison des divisions séparant les comparti- ments adjacents, il est prévu une ouverture commandée par soupe-
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pe 45. Le compartiment d'extrémité du côté de l'entrée de l'appareil comporte une conduite d'évacuation de l'air 46 à soupape et le compartiment d'extrémité du côté de la sortie de l'appareil comporte une admission d'air 47. Par conséquent, en plus de ta remise en circulation de l'air dans chaque section, il est prévu un écoulement continu d'une certaine quantité d'air de section à section, contrôlée par le débit auquel est évacué lair à l'orifice de sortie 46.
La figure 10 illustre comment l'appareil peut Être utilisé pour le traitement des rubans de laine. Ces derniers sont admis un par un à l'entrée 5 et déplace un par un le long de l'appareil, il sont éjectés un par un à l'extrémité de sortie.
Dans le cas présent, l'orifice de sortie est représenté'' comme étant étranglé, en section transversale de façon à présenter une certaine résistande au déchargement des rubans, de façon à éta- blir une contre-pression grâce à laquelle on peut introduira les conditions voulues de densité relative.
L'appareil perfectionné peut 8tre utilisé seul ou en combinaison avec un appareillage précédant et/ou suivant pour permettre un traitement continu des matériaux en vrac sans de- mander la collection répétée, le transport et le réapprovision- nement des matériaux entre des appareils éloignés l'un de t'autre.
La figure 11 illustre une telle disposition de façon schématique. ; Il est prévu une première trémie d'alimentation 50 qui conduit à un appareil de teinture 51 réalisé suivant le brevet belge susmentionné n* 622.644 et il est suivis par un appareil d'in- jection de vapeur et de fixation 52 réalisé suivant la présente invention, d'où la matière est déchargée sur un transporteur ; transversal 53. Ce transporteur fournit la matière à une seconde trémie d'alimentation 54 d'où elle est fournie à l'appareil à ; laver comportant trois cuves 55, 56, 57 équipées respectivement de calandres 55'., 56', et 57' à leur extrémité de sortie.
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Les figures 12, 13 et 14 illustrent une forme d'exé- cution modifiée de l'appareil dans lequel la chambre de traite- ment est de section rectangulaire. Cet appareil convient,entre autres choses, pour le séchage à l'air chaud des fibres. La chambre présente une paroi supérieure perforée 58, une paroi de fond perforée 59 et des parois latérales sans perforation, 60, Il est prévu un ventilateur centrifuge 61 et un dispositif chauf- fant 62, et le cycle d'écoulement d'air est le même que celui décrit en référence aux figures 7, 8 et 9.
Un avantage de ce type de chambre de traitement réside dans le fait que la résistance à l'écoulement à travers la matière compactée est uniforme dans le sens parallèle à la largeur de la chambre et qu'il peut être ré duit relativement à ce qui est demandé dans une chambre de sec- tion transversale circulaire, ce qui.. réduit l'effort imposé au ventilateur.
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DICATION.
1.- Appareil de traitement des fibres textiles non filées au moyen de fluides, caractérisé en ce que les matières sont fournie dans une chambre de traitement de telle façon qu'elles soient compactées par coopération du dispositif d'ali- mentation avec la paroi de la chambre et, en ce que sous l'ac- tion de la compression de compactage, les matières sont avancées à travers la chambre par l'introduction de nouvelle matière . les matières compactées au fur et à mesure qu'elles progressent dans la chambre étant soumises à un traitement par fluide ou par fluides à travers les parois de la chambre.
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: "IMPROVEMENTS RELATED TO TREATMENT BY
TEXTILE FIBER FLUID ".-
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The present invention relates to the treatment of unspun textile fibers by means of fluid * and, although it mainly relates to the steam treatment and / or drying of bulk fibers, woolen fibers and synthetic fibers in bulk. in particular, it can be applied in other fiber treatment methods such as bleaching, dyeing, washing, hot curing, fiction, etc.
The main object of the present invention is an apparatus of simple shape which achieves a more uniform treatment of all fibers of a continuous flow mass and which, for a given cross section, gives a higher hourly weight flow of treated fibers than 'it was not feasible previously. The present invention also contemplates being able to vary the flow rate as well as the density of the fibers treated.
Another subject of the present invention is an apparatus which can be cleaned more easily than previously, namely when changing from one dye to another or when changing the process. '
It is known to process wool and other fibers. by passing them through a stream of steam and / or hot air while they are entrained on a conveyor, but this type of apparatus has various drawbacks, mainly due to the difficulty in ensuring a density continuous uniform fibers on the carrier.
On the other hand, areas of lower density allow the establishment of a short-circuit of steam or hot air when blowing down towards the conveyor and, on the other hand, they allow lifting of the fibers of the conveyor when blowing upwards, through the conveyor.
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It has also been proposed to feed a web of fibers over a series of successive perforated drums such that the two faces of the web come into contact with the drums alternately and that the air is sucked through the fibers, first in one direction in the first drum and then in the opposite direction in the next drum but the amount of fiber (ie the thickness of the web) that can be processed in this way is limited. This known method also has other limitations.
According to the present invention, the unspun textile fibers are fed into a processing chamber, such that they are packaged by cooperation of a supply means with the wall of the chamber and, while being suppressed. compressed as a result of the packaging, they advance in the chamber by the introduction of new fibers, the fibers packed as they progress in the chamber, are subjected to a treatment through the walls of the bedroom. In some cases the treatment fluid passes through the chamber wall and the material, while in some other cases the treatment through the chamber walls consists of a single heat treatment by conduction.
When the treatment fluid has to pass through the material, it may consist of steam or hot air or a dyeing, washing or impregnating liquor. The unspun fibers to be treated can be bulk fibers, webs, rovings or the like.
The treatment chamber may be of circular section or of any other suitable transverse section. In some cases where the process fluid passes through the material, it can be caused to flow through the chamber from the outside, inward, or from / then inside, outward.
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In some cases, end-to-end areas of the chamber may show one direction of fluid flow in one or more liners surrounding certain areas and the opposite direction of fluid flow in one or more liners surrounding other areas. .
The present invention can be characterized in that the feeding of fibers into the chamber results from the repeated stuffing in the inlet of the chamber of successive substantially equal quantities of fibers which can be supplied in front of a ram from any suitable feeding device such as a conveyor, hopper or other device
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food,
The density of fibers in the treatment chamber will in any case be uniform at all points of the chamber, we influence the compression applied by the feeders, and the density or degree of compaction can be controlled, for example ,
by suitable modification of the cross section and / or length of the processing chamber and / or by modification of the degree of constriction (if any) of the flow of fibers leaving the chamber, at the discharge end. Such shrinkage can be achieved, for example, by reducing the cross-sectional area of the chamber at its outlet end, or by providing a loaded outlet door or shutter which requires displacement by the outgoing fibers, or by another device.
In preferred embodiments of the present invention, a quantity of fiber to be treated is separated from a continuous supply by the forward movement of a ram which intercepts the supply, the / of the movement.
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continuation to the front of the ram causing the separated quantity of fibers in the treatment chamber where they are compared with the mass of fibers already in the chamber
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and where due to their volume they move this somewhat larger mass far through the chamber,
the ram then being retracted to allow the next batch of the continuous supply to fall opposite the ram, into position to be similarly separated and introduced into the chamber. In this way, the mass of fibers is caused to expand step by step into the treatment chamber and, the fibers are eventually expelled to the far end of the chamber where, freed from the conditions of the aforesaid compacting they can be deploy under the action of their natural elasticity if they are endowed with it.
Around the chamber, over part or over the whole of its length over which the fibers are compacted together, there is provided a device for supplying the treatment and injection fluid through the fibers where a direct contact is made. is required and towards the chamber wall where a simple heating treatment is required. Due to the compacted state of the fibers, they are more or less homogeneously arranged and therefore there is no empty cavity allowing short circuit flow of the process fluid.
Therefore, all the fibers have the same contact with the processing fluid in the manner of filter processing, which gives a uniform result. Further, the compacted state of the fibers prevents dislodgement of any of them by the processing fluid and this condition also helps to result in uniform processing of the fibers. It is also possible to use increased pressures in the process fluid. The apparatus may include a means for increasing the flow rate of the treatment fluid, thereby increasing the rate of heat exchange with the fibers, compared to the maximum possible in known machines in which the fibers would be disturbed by the fibers. a
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too rapid movement of the treatment fluid.
According to another feature of the present invention the aforesaid treatment chamber can be constricted, in the vicinity of the ends of a treatment zone, so as to make the mass of fibers more dense at these points and to produce a pressure difference greater in the direction of movement of the fibers than that prevailing radially in the chamber. When the treatment fluid passes through the material and is caused to pass radially in the chamber, totally or partially, the aforesaid increased pressure difference in the axial direction prevents any loss of treatment fluid by longitudinal leakage in the chamber.
It is conceivable that the apparatus according to the present invention could be used for tandem treatment methods, a single treatment chamber having two or more treatment rings at different points distributed along its length, each chamber having its jacket or its clean shirts to supply the treatment fluid. For example, a single apparatus fed by a single ram could pass wool or other fibers, first through a scalding or steam injection zone where the steam would be passed through the material and then, through a drying zone into which the treatment fluid would be sent and retained in one or more jackets surrounding the chamber.
Other combinations of treatments may be suitable, such as for example dyeing followed by steaming, washing and drying. In all of these cases, the treatment chamber can be constricted between successive zones, if desired, so as to provide intermediate local zones of greater fiber density and thus provide resistance to the passage of the treatment. of fluid in the axial direction of a sone. the other.
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The apparatus implementing the present invention can be characterized in that the treatment chamber has a surrounding jacket divided into end-to-end zones, each zone fan comprising a circulation and a heating device, so that the treatment fluid can be drawn into circulation through the area repeatedly at an elevated temperature.
There may be a communication port between each of two adjacent areas and in this case there is provided a means for extracting the fluid from the area at one end of the chamber, a means for introducing the fluid into the area at the end of the chamber. 'other end of the chamber, so that besides the existence of circulation in each zone (the direction of which may vary from zone to zone), there is a flow of fluid along the 'Appreil from one end to the other, preferably in the direction opposite to that of progression of the fibers. Use is made of a fan for steam, air or gases and a pump for a process liquid such as dye liquor.
For both single treatment areas and multiple treatment areas, the length and cross section of a treatment area is proportional! born for the duration required for the treatment envisaged, depending. the fiber admission rate,
The treatment fluid can be guided so as to pass from the outside of the chamber to the inside or, for example, from an inlet disposed at a point along the length of the chamber to an outlet disposed at a another point or at one or both ends of the chamber. Also, the intake ports;
between the jacket and the interior of the treatment chamber 4 where the latter are provided) can be arranged so as to achieve a certain movement of fluid along the chamber in the treatment zone.
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In many cases the present invention can be used in conjunction with that of the improved liquid treatment apparatus disclosed in Belgian Patent 622,644. Liquid treated fibers leaving this apparatus a web of dyed fibers, for example, could be supplied directly to the apparatus according to the present invention, for example, to undergo therein a steam treatment so as to carry out a continuous process of dyeing the fibers in bulk.
The apparatus according to the present invention is also suitable for the steam treatment of wool ribbons after dyeing, for example after the webs have been dyed according to the process described in the aforementioned Belgian patent 622,644 and cut into ribbons, the material to be treated being in such cases, introduced into the chamber, ribbon by ribbon, and each introduced ribbon being forced back into the treatment zone by the aforesaid ram. After filling the processing chamber with the ribbons, the arrival of each new untreated ribbon at the inlet opening will automatically expel the end tape from the other side of the apparatus, thus achieving a continuous supply of material in the machine.
The present invention is described below with reference to the accompanying schematic drawings illustrating various embodiments, in which: - Figure 1 is a longitudinal sectional view of an apparatus intended for the treatment with steam and steam. fixing the dyed fibers; - figure 2 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the sapper treatment zone, which can be used in the apparatus of figure 1 - figure 3 is a vertical cross sectional view of an apparatus similar to that illustrated in Figure 1, except that it is of rectangular cross section; - Figure 4 is a horizontal cross-sectional view
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ascended along line 4-4 of Figure 1;
- Figure 5 is a sectional view taken in another embodiment of the outlet end of an apparatus as illustrated in Figure 1, showing another throttling means of the orifice of exit of the device; - Figure 6 is a schematic representation of the apparatus illustrated in Figure 1, used for the treatment. steam and fiber fixation; - Figure 7 is a view corresponding to that of Figure 6, but illustrating an apparatus used for drying in hot air, fibers; FIG. 9 is a vertical cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. 7; - Figure 9 is a vertical cross-sectional view taken along line 9-9 of Figure 7;
- Figure 10 is a schematic view corresponding to Figure 6 but illustrating the use of the present invention in the treatment of wool ribbons; FIG. 11 illustrates an example, in plan, of the combination of an apparatus according to the present invention with a liquid treatment apparatus according to the aforementioned Belgian patent; - Figures 12, 13 and 14 are views corresponding to Figures 1, 8 and 9 respectively, illustrating another embodiment of the apparatus.
As can be seen in Figures 1 to 4, the illustrated apparatus comprises an elongated chamber designated as a whole by the reference numeral 1 and which, as illustrated is of circular cross section. but that could square, triangular or any other cross section. It is illustrated as being of increasing cross section a short distance from the inlet end. The chamber has an interior wall or lining 2 and a lining
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surrounding insulation 3 enclosed in an outer sheath or envelope 4. In the packing 3, various annular compartments are provided, which will be discussed in more detail below.
A hopper or inlet 5 is provided at the entrance to the chamber, the wall of which is provided with a steam jacket 6 and the mouth of which has a steam lip 7, this hopper leading to the interior of the aforesaid internal lining 2. The hopper is fed with fibers from an endless conveyor 8 or by any other feed means (the actual feed means does not form part of the present invention and can take any suitable form) and under the hopper, the wall. 2 constitutes a cylinder for a ram 9 movable back and forth in the outlet orifice of the hopper.
In the embodiment illustrated, the ram is actuated by a hydraulic or pneumatic motor 10 but in other cases it could be actuated by a crank or by a solenoid or by any other suitable device. As the ram moves forward through the machine, it pulls out of the supply any fibers which have fallen in front of it when it was in its retracted position and feeds them into the elongated chamber 1 When the ram returns, the fibers that have accumulated above it in the hopper outlet, drop in front of it into position to be pushed into the chamber on the next water hammer directed at the ram. interior '*.
In the embodiment illustrated in Figures 2 and 4, a number of liners are provided around the inner wall 2 and enclosed in the gasket 3. Immediately after the inlet of the hopper 5, two adjacent annular compartments 11 and 12 are provided which constitute part A of the machine or preheating zone (see Fig. 6), then two smaller compartments 13 and 14 in which the inner wall 2 of the apparatus has perforations 15
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(they can be of any suitable shape), which constitute part B or steam injection zone of the device and finally, a certain number of larger compartments 161.
162 and 163 which constitute part C or fixing, hardening or drying zone of the apparatus according to the destination of the moment of the apparatus. This aspect is explained in more detail with reference to: Figures 6 - 10.
Although in figure 1 the processing chamber is illustrated as being of circular section and although zone B has openings all around the periphery, in figure 3 the chamber is illustrated as being of substantially rectangular section and provided with openings in its upper and lower walls only. The enveloping compartment 13 (14) is divided axially by walls 23 to provide inlet and outlet communication a, b and vapor cavities. This construction allows more uniform treatment of the fibers, without short flow. circuit between inlet and outlet openings.
The above compartments. 11, 12, 161, 162 and 163 are supplied with heating fluid through inlet conduits 17 coming from a common branch 18, each of these admissions comprising a control valve 19. This heating fluid may be steam, hot air or a liquid heats up, depending on the temperature and heat exchange rate required ,! At the lower part of the compartments 11, 12 and 16, there are outlet conduits 20 provided with the devices for extracting the condensates 21. On the other hand, the compartments 13, 14 are supplied with steam from them. orifices 22.
These compartments are divided longitudinally by means of partitions 23 (Fig. 3) which divide them into inlet and outlet compartments in such a way that the steam from the inlets 23 is forced to pass through. the perforations 15 made in the inlet compartment and pass through the material in
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the interior compartment to the perforations 15 of the outlet compartment from where it is discharged through the outlet port 24.
In the arrangement illustrated, one or two of the compartments 13 and 14 may be fitted with steam. If only compartment 13 is intended to be used for steam injection, compartment 14 can then be used as an additional heating compartment in addition to compartment 16.
The number and relative lengths of the various compartments can vary widely depending on the purpose. Figure 2 illustrates one of the many possible variants in which the steam injection zone comprises three steam compartments 13, 141 1 and 142. The inlets and outlets of these compartments are provided with control valves so that the any of them can be used alone or in combination.
The preheating zone A and the length of the ram stroke in this zone will, however, be such as to allow any elastic return of the fibers when they are released from the pressure of the ram, without the freed fibers coming into place. under the hopper outlet or they would prevent the entry of a new load. The slight taper of the wall towards the inlet end helps to retain loose fibers.
The apparatus is supported on a chassis which comprises uprights 25 and side members 26, the hydraulic motor 10 being mounted on the block 27.
One of the factors affecting the processing of fibers is their density per unit cross-sectional area of the apparatus. In some cases, the density produced by the natural resistance to the advancement of the material when it is pushed through the apparatus, may suffix but in others
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case it is necessary to provide a specific means for slowing down the passage of the material. This can be achieved by progressively reducing the cross section of the apparatus, either over its entire length, or over its last half only, or even at one or more intermediate points.
On the other hand the density control can be realized at the output end of the apparatus and this arrangement has the advantage that the value of the density of the fibers can be easily changed.
In FIGS. 1 and 4, the internal granulation 2 has a decreasing diameter at the point denoted 28 and, beyond the minimum diameter point, the side walls of the device are cut at a point denoted 29 (Fig. 4) to receive articulated parts 30. These parts are mounted on vertical articulation axes 31 which bear helical wheels, the latter being actuated by worm screws 33 mounted on a transverse shaft 34 provided at one of its ends with a control handle 35.
As can be seen in Figure 4, the parts 30 may be made to restrict the final outlet of the apparatus to the desired extent so as to establish a desired back pressure in the material which increases its density. - relative summer.
The arrangement illustrated in FIG. 5 is one of the numerous possible variations of the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 4. In the arrangement of FIG. 5, the outlet end of the chamber of the apparatus is equipped. of a trimmed overhead door, 36, carried by hinged supports 37. Means may be provided to apply a load to the door, such as weights or a spring device, and its resistance to movement around its axis of movement. joint gives rise to a controlled resistance of material escape from the apparatus and thereby controls the relative density of the material in the apparatus.
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Figure 6 illustrates schematically the type of apparatus previously described with reference to Figure 1. Among other things, this apparatus is intended for the treatment of dyed yarns as they leave an undried dyeing apparatus. and, it comprises a preheating zone A, a vapor injection zone B and an attachment zone C. In this diagram, the vapor circuit shown enters the device at the top and leaves it at the bottom, but the reverse could be carried out if necessary or alternatively, an alternating cycle could be carried out.
Figures 7, 8 and 9 schematically illustrate one form of apparatus useful for the hot air drying of textile fibers. In this case, after the preheating zone A, there is provided an elongated drying zone D, over the entire length of which the internal lining or wall 2 is provided with openings.
The apparatus is constructed in end-to-end sections from which it can draw any number at will, and in each section the wall 2 is enclosed in an outer casing 38 divided by a partition 39 between a suction compartment. and a blowing compartment, 40 and 41 respectively, and comprising another partition 42 forming by separation a circulation communication 43. A fan 44 is housed in an opening in the wall 42 and is driven by the motor 44a; in the blowing compartment, steam coils 49 are provided (these can be replaced by any other heating device).
The fan 44 is generally of the centrifugal type *
The alternate sections have suction and blow compartments reversed relative to the intermediate sections, the suction compartments being designated by a "minus" sign and the blow compartments by a "plus" sign.
In the partition of the divisions separating the adjacent compartments, an opening is provided, controlled by a top.
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pe 45. The end compartment on the inlet side of the appliance has an air exhaust duct 46 with valve and the end compartment on the outlet side of the appliance has an air inlet. air 47. Therefore, in addition to re-circulating the air in each section, there is provided a continuous flow of a certain amount of air from section to section, controlled by the rate at which the air is discharged to. the outlet port 46.
Figure 10 illustrates how the apparatus can be used for processing wool ribbons. These are admitted one by one at the inlet 5 and move one by one along the device, they are ejected one by one at the outlet end.
In the present case, the outlet orifice is shown '' as being constricted, in cross section so as to present a certain resistance to the unloading of the ribbons, so as to establish a back pressure by which the tapes can be introduced. desired relative density conditions.
The improved apparatus can be used alone or in combination with preceding and / or following apparatus to allow continuous processing of bulk materials without requiring repeated collection, transport and replenishment of materials between distant apparatuses. 'one from the other.
FIG. 11 illustrates such an arrangement schematically. ; A first feed hopper 50 is provided which leads to a dyeing apparatus 51 made according to the aforementioned Belgian Patent No. 622,644 and is followed by a steam injection and fixing apparatus 52 made according to the present invention. , from where the material is unloaded on a conveyor; transverse 53. This conveyor supplies material to a second feed hopper 54 from where it is supplied to the apparatus at; washing comprising three tanks 55, 56, 57 equipped respectively with calenders 55 '., 56', and 57 'at their outlet end.
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Figures 12, 13 and 14 illustrate a modified embodiment of the apparatus in which the processing chamber is rectangular in cross section. This apparatus is suitable, among other things, for hot air drying of fibers. The chamber has a perforated top wall 58, a perforated bottom wall 59, and side walls without perforation, 60. A centrifugal fan 61 and a heater 62 are provided, and the air flow cycle is the same. same as that described with reference to Figures 7, 8 and 9.
An advantage of this type of processing chamber is that the resistance to flow through the compacted material is uniform in the direction parallel to the width of the chamber and that it can be reduced relative to what is. required in a chamber of circular cross-section, which .. reduces the force imposed on the fan.
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DICATION.
1.- Apparatus for treating unspun textile fibers by means of fluids, characterized in that the materials are supplied to a treatment chamber in such a way that they are compacted by cooperation of the feeding device with the wall of the fiber. the chamber and, in that under the action of compaction compression, the material is advanced through the chamber by the introduction of new material. the material compacted as it progresses through the chamber being subjected to a fluid or fluid treatment through the walls of the chamber.