EP0074284B1 - Autoclave de teinture - Google Patents
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- D06B5/00—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating
- D06B5/12—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length
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- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/11—Vats or other containers for liquids or other fluent materials
Definitions
- the invention relates to a tank for treating a material having a fluid-permeable nature. More specifically, the invention relates in particular but not exclusively to a dye tank, integrated into a dyeing installation.
- a tank inside which is the material to be treated, is filled with a fluid, which can be for example a dyeing, fixing, rinsing liquid, or steam. , then this fluid is driven into forced circulation inside the tank, so as to carry out a homogeneous treatment of the material.
- a fluid which can be for example a dyeing, fixing, rinsing liquid, or steam.
- the treatment fluid loses its effectiveness during treatment, and can hardly be renewed or recycled during treatment, due to the independence of the treatment phase and of the filling or emptying phases. This is particularly sensitive for a flushing operation. Indeed, the rinsing water gets dirty, and this must be carried out in several stages, hence several phases of filling and emptying of the tank.
- One of the aims of the present invention is to provide a tank for which unique circulation means are capable of ensuring both the forced circulation of the fluid for the treatment phase, and the filling or emptying phase.
- Another object of the present invention is to provide a tank, for which the treatment phase can start before the filling of the tank is completed, and possibly can continue during the emptying phase thereof.
- Another object of the invention is to provide a tank for which the treatment fluid can be renewed or recycled during the treatment phase.
- the treatment tank of a material having a permeable nature to a fluid, in particular but not exclusively a dye tank, in which the material is immersed in the treatment fluid and / or is traversed by it, comprising means for introducing and discharging the fluid, as well as means for circulating the fluid placed in the tank, is characterized in that it comprises movable means for channeling the fluid, having a position in which the means of circulation establish a forced circulation of the fluid in closed circuit inside the tank, and a position in which the same circulation means establish a forced circulation of the fluid in open circuit on the remainder of the treatment installation.
- FIG. 1 shows by way of illustration of the invention a treatment tank 1 of a known type, preferably cylindrical, forming part of a treatment installation.
- coils 2 of fibers to be treated are strung in batches on pins 3, which are themselves integral with a material-carrying plate 4.
- the material-carrying plate and the pins 3 are traversed by the treatment fluid, which also passes, from the pins 3, the coils 2 to be treated.
- Circulation means carry out a forced circulation of the fluid inside the volume defined by the tank.
- These means are for example constituted by a turbine 5, preferably coaxial with the tank, driven by a motor 6 or by any other suitable device.
- the turbine 5 is arranged inside a duct 7, coaxial with it, and in communication in its upper part with the interior of the material-carrying plate 4 and therefore with the inside the pins 3.
- the tank also has reversible means for introducing and discharging the fluid, 8 and 9. These means are located in the lower part of the tank. These means consist of pipes which open into the interior of the tank, which are optionally provided with valves.
- the tank 1 also has other means of a known type, which are not shown in the figures, and which consist for example of a device for controlling the level of liquid in the tank, means for putting the tank under pressure or under vacuum, means for heating the fluid, etc.
- Figures 2 and 3 show the tank 1, in partial view, at its lower part 10.
- the introduction means 8 open into the volume of the tank via a housing 11, and a communication orifice 12
- the orifice is circular and has the axis 13 of the tank as its axis.
- the bottom wall of the housing 11 is substantially perpendicular to the axis 13.
- the housing 11, in the case of the figures, is crossed by the axis 14 of the turbine 5.
- mobile means for channeling the fluid are located in the lower part of the tank. These means have two positions. In one of these positions, the turbine 5, or more generally the circulation means, establish a forced circulation of the fluid in a closed circuit in the tank. In this position, the tank is sealed from the outside. In the other extreme position, the same circulation means establish a forced circulation of the fluid in an open circuit over the remainder of the treatment installation. This circulation in open circuit can allow the filling of the tank, its emptying, or the renewal of the treatment fluid.
- sealing means close the orifice 12 for communication of the introduction means 8 with the interior volume of the tank.
- the introduction means are therefore isolated from the tank.
- the discharge means 9 can be closed off by means of a valve.
- the circulation means 5 carry out a forced circulation of the liquid which passes through the conduit 7, the material-carrying plate 4, the pins 3, then the coils 2. The fluid is then directed by its own movement towards the lower part of the tank, where it is again driven by the turbine 5.
- shutter means close off the zone 15 between the lower part of the duct 7 and the lower wall of the tank, and the introduction means 8 are in communication with the volume of the tank. Therefore, the circulation means 5 carry out a forced circulation of the fluid coming from the introduction means 8. In the case where the fluid is renewed, or recycled outside the installation, it can be evacuated by the means of evacuation 9.
- the closure means respectively comprise two closure rings 16 and 17. These rings are removable, and their movement is linked. In other words, in normal operation, the closed position of one of the rings corresponds to the withdrawal or the non-closed position of the other.
- the two closure rings 16 and 17 can be integral with one another and be moved by unique means, or have their own means of movement.
- the ring 17 is located outside the duct 7, and slides in leaktight manner along the latter.
- the ring 17 is shown in FIG. 2 in a non-obturation position, and in FIG. 3 in a obturation position where it closes the zone 15 comprised between the lower part of the duct 7, and the lower wall of the tank, or an annular stop 18, situated at the level of the orifice 12, and which projects substantially towards the interior of this orifice.
- the ring 16 preferably has a diameter, in its lower part 19, greater than that of its upper part 20.
- the diameter of its upper part 20 is less than the internal diameter of the duct 7. Its maximum diameter is substantially equal to the diameter of the orifice 12, or to the internal diameter of the annular stop 18, as is the case in FIGS. 2 and 3.
- Figure 2 shows the ring 16 in the closed position. In this position, its lower part is housed in the orifice 12, or in the annular ring 18, and its upper part 20 fits into a plate 21, which achieves its closure.
- Figure 3 shows the ring 16 in its non-shutting position. Preferably, in this case, its lower part 19 comes into contact with the lower wall of the housing 11.
- Figures 2 and 3 respectively represent the channeling means, constituted by the rings 16 and 17, in their two extreme positions corresponding to normal operation of the tank in closed circuit or in open circuit.
- the distance of movement of the two rings 16 and 17 from a non-closing position to a closed position is substantially identical.
- the two rings can be joined together, or be controlled by separate means, which allows in particular to switch from an open circuit regime to a closed circuit regime, or vice versa, by placing the two rings in position shutter.
- the arrows 22 show diagrammatically the circulation of the fluid in a closed circuit in the tank, at the level of the lower part thereof.
- the arrows 23 schematize a circulation in the opposite direction, obtained in the reversal of the circulation means 5.
- the fluid returning from the coils 2 is sucked by the means 5, and passes between the outer wall of the ring 16, and of the plate 21, of the inner wall of the conduit 7. Then, it is forced back by the means 5 towards the plate 5, the pins 3 and the coils 2.
- the extreme part of the conduit 7 has a swan neck shape, as well as the end part of the ring 17, and as shown in FIG. 2, these two swan neck parts are in line with one another.
- the ring 16, for its part has at its lower part 19 a flared shape towards the outside, as can be seen in FIG. 2.
- the arrows 24 show diagrammatically the circulation of the fluid introduced into the tank by the introduction means 8.
- the arrows 25 show diagrammatically a reverse circulation, obtained by reversing the means 5.
- the fluid is channeled by the ring 17, which is in the closed position, towards the circulation means 5, and is put into forced circulation towards the plate 4, the pins 3, and the coils 2.
- the circulation of the fluid shown diagrammatically by the arrows 24 can correspond to a filling of the tank, or to an introduction of fluid, while it is evacuated by the evacuation means 9.
- the arrows 25 can correspond to a drain from the tank or to a fluid discharge. It should be noted that the flared shape of the lower part 19 of the ring 16 also facilitates the circulation of the fluid in the case of FIG. 3.
- sealing means ensure sealing, or leaktight sliding of the rings 16 and 17.
- the present invention allows a more flexible use of a treatment tank, and a shorter treatment time.
- the processing of a material may begin during the phase of introduction of the fluid, as shown in FIG. 3.
- the means 5 carry out a forced circulation in the pins 3 and the coils 2 of the fluid introduced.
- the channeling means also allow the pressurization or vacuum of the tank, and to achieve this pressurization or this vacuum from the outside of the material to the inside or vice versa.
- the present invention is capable of numerous applications, not only in the textile field, but also in the food industry.
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Description
- L'invention est relative à une cuve de traitement d'une matière présentant une nature perméable à un fluide. Plus précisément, l'invention est relative notamment mais non exclusivement à une cuve de teinture, intégrée dans une installation de teinture.
- Dans le cas de telles installations, une cuve, à l'intérieur de laquelle se trouve la matière à traiter, est remplie d'un fluide, qui peut être par exemple un liquide de teinture, de fixation, de rinçage, ou de la vapeur, puis ce fluide est entraîné en circulation forcée à l'intérieur de la cuve, de manière à réaliser un traitement homogène de la matière.
- Il est nécessaire qu'une telle cuve présente d'une part une pompe de remplissage ou de vidange, et d'autre part des moyens assurant la circulation forcée du fluide dans le volume qu'elle définit. Par ailleurs, le traitement, correspondant à une circulation forcée du fluide, et le remplissage ou la vidange sont des opérations qui doivent être réalisées l'une indépendamment de l'autre.
- D'autre part, le fluide de traitement perd de son efficacité au cours du traitement, et peut difficilement être renouvelé ou recyclé en cours de traitement, du fait de l'indépendance de la phase de traitement et des phases de remplissage ou de vidange. Ceci est particulièrement sensible pour une opération de rinçage. En effet, l'eau de rinçage se salit, et celui-ci doit être réalisé en plusieurs temps, d'où plusieurs phases de remplissage et de vidange de la cuve.
- Un des buts de la présente invention est de proposer une cuve pour laquelle des moyens de circulation uniques sont susceptibles d'assurer à la fois la circulation forcée du fluide pour la phase de traitement, et la phase de remplissage ou de vidange.
- Un autre but de la présente invention est de proposer une cuve, pour laquelle la phase de traitement peut démarrer avant la fin du remplissage de la cuve, et éventuellement peut continuer lors de la phase de vidange de celle-ci.
- Un autre but de l'invention est de proposer une cuve pour laquelle le fluide de traitement peut être renouvelé ou recyclé pendant la phase de traitement.
- D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif, et qui n'a pas pour but de la limiter.
- La cuve de traitement, selon l'invention, d'une matière présentant une nature perméable à un fluide, notamment mais non exclusivement cuve de teinture, dans laquelle la matière baigne dans le fluide de traitement et/ou est traversée par celui-ci, comprenant des moyens d'introduction et d'évacuation du fluide, ainsi que des moyens de circulation du fluide placés dans la cuve, est caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens mobiles de canalisation du fluide, présentant une position dans laquelle les moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit fermé à l'intérieur de la cuve, et une position dans laquelle les mêmes moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit ouvert sur le restant de l'installation de traitement.
- L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante.
- La figure 1 représente de manière schématique, en coupe, une cuve, à titre d'illustration de la présente invention.
- La figure 2 représente en coupe la partie inférieure de la cuve de la figure 1, et plus particulièrement les moyens mobiles de canalisation du fluide, dans un mode non limitatif de réalisation.
- La figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, dans laquelle les moyens mobiles de canalisation sont dans une autre position.
- La figure 1 représente à titre d'illustration de l'invention une cuve de traitement 1 d'un type connu, de préférence cylindrique, faisant partie d'une installation de traitement.
- A l'intérieur de cette cuve, sont disposées, par exemple, des bobines 2 de fibres à traiter. Ces bobines sont enfilées par lots sur des broches 3, qui sont elles-mêmes solidaires d'un plateau porte-matière 4.
- Le plateau porte-matière et les broches 3 sont traversés par le fluide de traitement, qui traverse également, depuis les broches 3, les bobines 2 à traiter.
- Des moyens de circulation réalisent une circulation forcée du fluide à l'intérieur du volume défini par la cuve. Ces moyens sont par exemple constitués par une turbine 5, de préférence coaxiale à la cuve, entraînée par un moteur 6 ou par tout autre dispositif approprié.
- Pour faciliter la circulation forcée, la turbine 5 est disposée à l'intérieur d'un conduit 7, coaxial à celle-ci, et en communication dans sa partie supérieure avec l'intérieur du plateau porte-matière 4 et de ce fait avec l'intérieur des broches 3.
- La cuve présente par ailleurs des moyens réversibles d'introduction et d'évacuation du fluide, 8 et 9. Ces moyens sont situés dans la partie inférieure de la cuve. Ces moyens sont constitués par des conduites qui débouchent à l'intérieur de la cuve, qui sont éventuellement munies de vannes.
- Dans la suite, il sera considéré le cas où le fluide circule depuis les moyens d'introduction 8 vers les moyens d'évacuation 9. Cependant, tel que cela apparaîtra, une circulation inverse est également possible, et entre dans le cadre de la présente invention.
- La cuve 1 présente par ailleurs d'autres moyens d'un type connu, qui ne sont pas représentés dans les figures, et qui consistent par exemple en un dispositif de contrôle du niveau de liquide dans la cuve, des moyens pour mettre la cuve sous pression ou sous vide, des moyens de chauffage du fluide, etc...
- Les figures 2 et 3 représentent la cuve 1, en vue partielle, au niveau de sa partie inférieure 10. A ce niveau, les moyens d'introduction 8 débouchent dans le volume de la cuve via un boîtier 11, et un orifice de communication 12. De préférence, l'orifice est circulaire et a pour axe l'axe 13 de la cuve. Par ailleurs, la paroi inférieure du boîtier 11 est sensiblement perpendiculaire à l'axe 13. Le boîtier 11, dans le cas des figures, est traversé par l'axe 14 de la turbine 5.
- Selon l'invention, des moyens de canalisation mobiles du fluide sont situés dans la partie inférieure de la cuve. Ces moyens présentent deux positions. Dans l'une de ces positions, la turbine 5, ou plus généralement les moyens de circulation, établissent une circulation forcée du fluide en circuit fermé dans la cuve. Dans cette position, la cuve est isolée de manière étanche de l'extérieur. Dans l'autre position extrême, les mêmes moyens de circulation établissent une circulation forcée du fluide en circuit ouvert sur le restant de l'installation de traitement. Cette circulation en circuit ouvert peut permettre le remplissage de la cuve, sa vidange, ou le renouvellement du fluide de traitement.
- Dans la première position extrême, des moyens d'obturation obturent l'orifice 12 de communication des moyens d'introduction 8 avec le volume intérieur de la cuve. Les moyens d'introduction se trouvent donc isolés de la cuve. Parallèlement, les moyens d'évacuation 9 peuvent être obturés au moyen d'une vanne. Les moyens de circulation 5 réalisent une circulation forcée du liquide qui traverse le conduit 7, le plateau porte-matière 4, les broches 3, puis les bobines 2. Le fluide est ensuite dirigé par son propre mouvement vers la partie inférieure de la cuve, où il est de nouveau entraîné par la turbine 5.
- Dans la seconde position extrême, des moyens d'obturation obturent la zone 15 comprise entre la partie inférieure du conduit 7 et la paroi inférieure de la cuve, et les moyens d'introduction 8 se trouvent en communication avec le volume de la cuve. De ce fait, les moyens de circulation 5 réalisent une circulation forcée du fluide en provenance des moyens d'introduction 8. Dans le cas où le fluide est renouvelé, ou recyclé à l'extérieur de l'installation, il peut être évacué par les moyens d'évacuation 9.
- Dans le cas des figures, les moyens d'obturation comprennent respectivement deux bagues d'obturation 16 et 17. Ces bagues sont amovibles, et leur mouvement est lié. En d'autres termes, en fonctionnement normal, la position d'obturation de l'une des bagues correspond au retrait ou à la position de non-obturation de l'autre. Les deux bagues d'obturation 16 et 17 peuvent être solidaires entre elles et être déplacées par des moyens uniques, ou présenter leurs moyens de déplacement propres.
- De préférence, la bague 17 est située à l'extérieur du conduit 7, et coulisse de manière étanche le long de celui-ci. La bague 17 est représentée en figure 2 dans une position de non-obturation, et en figure 3 dans une position d'obturation où elle obture la zone 15 comprise entre la partie inférieure du conduit 7, et la paroi inférieure de la cuve, ou une butée annulaire 18, située au niveau de l'orifice 12, et qui déborde sensiblement vers l'intérieur de cet orifice.
- La bague 16 présente, de préférence, un diamètre, dans sa partie inférieure 19, supérieur à celui de sa partie supérieure 20. Le diamètre de sa partie supérieure 20 est inférieur au diamètre intérieur du conduit 7. Son diamètre maximum est sensiblement égal au diamètre de l'orifice 12, ou au diamètre intérieur de la butée annulaire 18, comme c'est le cas des figures 2 et 3.
- La figure 2 représente la bague 16 en position d'obturation. Dans cette position, sa partie inférieure vient se loger dans l'orifice 12, ou dans la bague annulaire 18, et sa partie supérieure 20 s'emboîte dans un plateau 21, qui réalise son obturation. La figure 3 représente la bague 16 dans sa position de non-obturation. De préférence, dans ce cas, sa partie inférieure 19 vient au contact de la paroi inférieure du boîtier 11.
- Les figures 2 et 3 représentent respectivement les moyens de canalisation, constitués par les bagues 16 et 17, dans leurs deux positions extrêmes correspondant à un fonctionnement normal de la cuve en circuit fermé ou en circuit ouvert. La distance de déplacement des deux bagues 16 et 17 d'une position de non-obturation à une position d'obturation est sensiblement identique.
- Les deux bagues peuvent être solidarisées entre elles, ou être commandées par des moyens séparés, ce qui permet en particulier de passer d'un régime en circuit ouvert à un régime en circuit fermé, ou inversement, en plaçant les deux bagues en position d'obturation.
- Dans la figure 2, les flèches 22 schématisent la circulation du fluide en circuit fermé dans la cuve, au niveau de la partie inférieure de celle-ci. Les flèches 23 schématisent une circulation en sens inverse, obtenue dans la réversion des moyens de circulation 5. Dans le cas des flèches 22, le fluide en retour des bobines 2 est aspiré par les moyens 5, et passe entre la paroi extérieure de la bague 16, et du plateau 21, de la paroi intérieure du conduit 7. Ensuite, il est refoulé par les moyens 5 vers le plateau 5, les broches 3 et les bobines 2. Pour faciliter cette circulation, la partie extrême du conduit 7 présente une forme en col de cygne, ainsi que la partie extrême de la bague 17, et tel que cela est représenté en figure 2, ces deux parties en col de cygne sont dans le prolongement l'une et l'autre. La bague 16, quant à elle, présente au niveau de sa partie inférieure 19 une forme évasée vers l'extérieur, tel que cela est visible dans la figure 2.
- Dans la figure 3, les flèches 24 schématisent la circulation du fluide introduit dans la cuve par les moyens d'introduction 8. Les flèches 25 schématisent une circulation inverse, obtenue par la réversion des moyens 5. Dans le cas des flèches 24, le fluide est canalisé par la bague 17, qui est en position d'obturation, vers les moyens de circulation 5, et est mis en circulation forcée vers le plateau 4, les broches 3, et les bobines 2.
- La circulation du fluide schématisée par les flèches 24 peut correspondre à un remplissage de la cuve, ou à une introduction de fluide, alors qu'il est évacué par les moyens d'évacuation 9. De même, les flèches 25 peuvent correspondre à une vidange de la cuve ou à une évacuation de fluide. Il faut remarquer que la forme évasée de la partie inférieure 19 de la bague 16 facilite également la circulation du fluide dans le cas de la figure 3.
- Naturellement, des moyens d'étanchéité appropriés assurent une obturation, ou un coulissement étanche des bagues 16 et 17.
- Ainsi, la présente invention permet une utilisation plus souple d'une cuve de traitement, et un temps de traitement plus court.
- A titre d'exemple, le traitement d'une matière pourra commencer pendant la phase d'introduction du fluide, tel que cela ressort de la figure 3. En effet, les moyens 5 réalisent une circulation forcée dans les broches 3 et les bobines 2 du fluide introduit.
- Dans le cas d'un rinçage, il sera possible de rincer en permanence avec une eau propre en l'introduisant par les moyens 8 et en l'évacuant par les moyens 9, ou inversement. Ceci est également valable pour un traitement avec un produit qui est recyclé à l'extérieur de la cuve. D'autre part, les moyens de circulation 5 permettent d'accélérer le remplissage ou la vidange de la cuve via les moyens 8.
- Les moyens de canalisation permettent également la mise sous pression ou sous vide de la cuve, et de réaliser cette mise sous pression ou cette mise sous vide de l'extérieur de la matière vers l'intérieur ou inversement.
- La présente invention est susceptible de nombreuses applications, non seulement dans le domaine textile, mais également dans le domaine agro-alimentaire.
- Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.
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