FR2746819A1 - AUTOCLAVE OF DYE ON SHEET - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un autoclave de teinture sur ensouple, comprenant de façon généralement connue une cuve de forme générale cylindrique et d'axe horizontal, apte à contenir un bain de teinture, la cuve étant pourvue d'une porte prévue pour l'introduction d'un rouleau de tissu à teindre, enroulé autour d'une ensouple prenant place à l'intérieur de ladite cuve, à laquelle est associé un dispositif de circulation et d'expansion de bain avec échangeur de chaleur et pompe de circulation. The present invention relates to a dye autoclave on a beam, generally comprising a tank of generally cylindrical shape and horizontal axis, capable of containing a dye bath, the tank being provided with a door provided for the introduction of 'A roll of fabric to be dyed, wrapped around a beam taking place inside said tank, with which is associated a circulation and bath expansion device with heat exchanger and circulation pump.
Plus particulièrement, l'invention s'intéresse à un autoclave de teinture dans lequel l'ensouple est montée tournante, et entraînée par un dispositif de rotation, suivant l'axe horizontal de la cuve, le rouleau de tissu à teindre se trouvant seulement partiellement immergé dans le bain de teinture dont le niveau atteint une hauteur intermédiaire, de préférence variable, à l'intérieur de la cuve. More particularly, the invention relates to a dyeing autoclave in which the beam is mounted to rotate, and driven by a rotation device, along the horizontal axis of the tank, the roll of fabric to be dyed being only partially immersed in the dye bath, the level of which reaches an intermediate height, preferably variable, inside the tank.
Un tel autoclave de teinture, utilisant un principe de rotation d'ensouple, est connu notamment par le document EP-A-0230630. Such a dyeing autoclave, using a beam rotation principle, is known in particular from document EP-A-0230630.
Le principe de rotation d'ensouple, associé à un système d'expansion de bain interne, permettant une opération de teinture sur un rouleau de tissu semiimmergé, est avantageux notamment par l'économie de bain et l'amélioration de rendement qu'il procure, le "rapport de bain" (poids de matière à teindre / volume de bain nécessaire au traitement) se trouvant fortement diminué en comparaison avec les autoclaves de traitement classiques sans rotation d'ensouple. The beam rotation principle, associated with an internal bath expansion system, allowing a dyeing operation on a roll of semi-submerged fabric, is advantageous in particular by the bath economy and the improvement in yield which it provides. , the "bath ratio" (weight of material to be dyed / volume of bath necessary for treatment) being greatly reduced in comparison with conventional treatment autoclaves without beam rotation.
Toutefois, un autoclave de teinture tel que décrit dans le document précité EP-A-0230630 reste, en raison de la structure et du fonctionnement de son dispositif de rotation de l'ensouple, très limité dans sa capacité de traitement de charges de tissu à teindre. However, a dyeing autoclave as described in the aforementioned document EP-A-0230630 remains, due to the structure and the operation of its beam rotation device, very limited in its capacity for processing loads of fabric to dye.
En effet, dans cet autoclave de teinture connu, l'entraînement en rotation de l'ensouple est assuré uniquement par un bras radial, fixé à l'extrémité libre d'un arbre central entraîné en rotation à partir d'un moteur et par l'intermédiaire d'un réducteur, le bras radial d'entraînement coopérant à la manière d'un poussoir avec un taquet fixé à l'intérieur de l'ensouple. In fact, in this known dye autoclave, the beam is driven in rotation only by a radial arm, fixed to the free end of a central shaft driven in rotation from a motor and by the 'Intermediate of a reducer, the radial drive arm cooperating in the manner of a pusher with a cleat fixed inside the beam.
Un tel dispositif d'entraînement en rotation de l'ensouple ne permet pas d'obtenir une rotation régulière de l'ensouple. En effet, le phénomène de balourd du au remplissage partiel de la cuve en bain de teinture se traduit
- tout d'abord, par une rotation d'un demi-tour de l'ensouple, assurée par la poussée du bras radial d'entraînement sur le taquet de l'ensouple
- puis par une autre rotation de l'ensouple d'un demi-tour en chute libre, sans contrôle de vitesse.Such a beam driving device does not allow a regular rotation of the beam. Indeed, the imbalance phenomenon due to the partial filling of the tank in the dye bath is reflected
- first of all, by a rotation of a half-turn of the beam, ensured by the thrust of the radial drive arm on the cleat of the beam
- then by another rotation of the beam of a half-turn in free fall, without speed control.
Cette rotation irrégulière de l'ensouple a pour conséquence inévitable une répartition non uniforme des colorants du bain de teinture sur le tissu. This irregular rotation of the beam inevitably results in a non-uniform distribution of the dyes of the dye bath on the fabric.
De plus, les efforts de tension répétés sur l'arbre central de l'autoclave, portant à son extrémité le bras radial d'entraînement, contribuent à fragiliser le dispositif de rotation d'ensouple, et à limiter les possibilités d'application de ce dispositif à des charges légères. In addition, the repeated tensioning forces on the central shaft of the autoclave, carrying the radial drive arm at its end, contribute to weakening the beam rotation device, and to limit the possibilities of application of this device at light loads.
Ainsi, l'autoclave de teinture comme ici considéré ne peut être utilisé à des fins industrielles, et il s'apparente plutôt à un appareil destiné à des essais d'échantillonnage en laboratoire. Cette conception est d'ailleurs confirmée par le document EP-A-0230630 luimême, dans lequel sont évoquées des charges traitées qui se limitent à quelques dizaines de kilogrammes (voir les exemples donnés de 25 kg et 40 kg). Thus, the dyeing autoclave as considered here cannot be used for industrial purposes, and rather resembles an apparatus intended for laboratory sampling tests. This conception is moreover confirmed by the document EP-A-0230630 itself, in which are mentioned treated loads which are limited to a few tens of kilograms (see the examples given of 25 kg and 40 kg).
La présente invention vise à éliminer ces inconvénients, en fournissant un autoclave de teinture qui, grâce à la conception particulière de son dispositif de rotation d'ensouple, est capable d'assurer des productions industrielles, en permettant le traitement de charges pouvant atteindre 2.000 kg, voire plus, tout en garantissant une parfaite uniformité de la teinture. The present invention aims to eliminate these drawbacks by providing a dyeing autoclave which, thanks to the particular design of its beam rotation device, is capable of ensuring industrial production, by allowing the treatment of loads of up to 2,000 kg. , or even more, while guaranteeing perfect uniformity of dye.
A cet effet, dans l'autoclave de teinture sur ensouple, objet de l'invention, appartenant au genre précisé en introduction, le dispositif de rotation comprend une couronne dentée d'entraînement, montée tournante à l'intérieur de la cuve autour de l'axe horizontal de celle-ci, et liée en rotation à une bride annulaire d'entraînement sur laquelle est serrée, par enboitement conique, une extrémité de l'ensouple. To this end, in the beam dyeing autoclave, object of the invention, belonging to the genus specified in the introduction, the rotation device comprises a toothed drive ring, rotatably mounted inside the tank around the 'horizontal axis thereof, and linked in rotation to an annular drive flange on which is clamped, by conical fitting, one end of the beam.
Ainsi, au cours de l'opération de teinture, l'ensouple est solidarisée avec une couronne dentée d'entraînement, elle-même mue par un pignon moteur. La rotation de l'ensouple est donc régulière, et obtenue de façon pratiquement directe, sans passer par l'intermédiaire d'un arbre subissant des torsions. Thus, during the dyeing operation, the beam is secured to a toothed drive ring, itself driven by a driving pinion. The rotation of the beam is therefore regular, and obtained in a practically direct manner, without passing through the intermediary of a shaft undergoing torsions.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la couronne dentée d'entraînement est prolongée, d'un côté opposé à la bride annulaire d'entraînement, par un manchon tournant monté à l'intérieur d'un manchon fixe qui traverse le fond de la cuve, le manchon tournant étant parcouru par le bain de teinture en provenance du dispositif de circulation. According to a preferred embodiment of the invention, the drive ring gear is extended, on a side opposite to the annular drive flange, by a rotating sleeve mounted inside a fixed sleeve which passes through the bottom of the tank, the rotating sleeve being traversed by the dye bath coming from the circulation device.
Avantageusement, il est encore prévu, suivant l'axe horizontal de la cuve, un arbre central dont une extrémité est filetée et porte un plateau de serrage d'ensouple, ainsi qu'un écrou de serrage d'ensouple, le plateau étant prévu pour le serrage, par emboîtement conique, de l'extrémité de l'ensouple la plus éloignée du dispositif de rotation. L'actionnement de l'écrou de serrage permet, par l'intermédiaire du plateau de serrage, d'appliquer fortement la première extrémité de l'ensouple sur la surface d'emboîtement conique de la bride annulaire d'entraînement. Advantageously, there is also provided, along the horizontal axis of the tank, a central shaft, one end of which is threaded and carries a beam tightening plate, as well as a beam tightening nut, the plate being provided for clamping, by conical fitting, of the end of the beam furthest from the rotation device. The actuation of the clamping nut allows, through the clamping plate, to strongly apply the first end of the beam on the conical interlocking surface of the annular drive flange.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de cet autoclave de teinture sur ensouple
Figure 1 est une vue d'ensemble, en coupe longitudinale, d'un autoclave de teinture conforme à la présente invention
Figure 2 est une vue en coupe transversale de cet autoclave, suivant II-II de figure 1
Figure 3 en est une autre vue en coupe transversale, suivant III-III de figure 1.Anyway, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of example, an embodiment of this beam dyeing autoclave.
Figure 1 is an overall view, in longitudinal section, of a dye autoclave according to the present invention
Figure 2 is a cross-sectional view of this autoclave, along II-II of Figure 1
Figure 3 is another view in cross section, along III-III of Figure 1.
La figure 1 est un schéma de principe d'un autoclave de teinture sur ensouple, qui possède une cuve 1 de forme générale cylindrique, d'axe horizontal 2, fermée à une extrémité par un fond fixe 3, tandis que son autre extrémité, ouverte, est pourvue d'une porte pivotante 4. Figure 1 is a block diagram of a beam dye autoclave, which has a tank 1 of generally cylindrical shape, with a horizontal axis 2, closed at one end by a fixed bottom 3, while its other end, open , is fitted with a pivoting door 4.
L'autoclave est prévu pour la teinture d'un rouleau de tissu 5, enroulé autour d'une ensouple 6 qui est introduite à l'intérieur de la cuve 1 après ouverture de la porte 4. En cours de traitement, l'ensouple 6 est disposée suivant l'axe horizontal 2 de la cuve 1, et est entraînée en rotation autour de cet axe 2, suivant la flèche F. Le traitement est assuré au moyen d'un bain de teinture 7, remplissant partiellement la cuve 1, dans lequel le rouleau de tissu 5 est partiellement immergé voir figure 2. Pour assurer ce fonctionnement, l'autoclave possède un dispositif de rotation d'ensouple 8, et un dispositif de circulation et d'expansion de bain 9, qui seront décrits en détail ci-après.The autoclave is provided for dyeing a roll of fabric 5, wound around a beam 6 which is introduced inside the tank 1 after opening the door 4. During treatment, the beam 6 is arranged along the horizontal axis 2 of the tank 1, and is rotated about this axis 2, along the arrow F. The treatment is carried out by means of a dye bath 7, partially filling the tank 1, in which the fabric roll 5 is partially submerged see Figure 2. To ensure this operation, the autoclave has a beam rotation device 8, and a bath circulation and expansion device 9, which will be described in detail below. -after.
Le dispositif de rotation d'ensouple 8 comprend un moto-réducteur 10, placé à l'extérieur de la cuve 1, dont l'arbre de sortie 11 traverse le fond 3 de la cuve 1 par un palier étanche 12. L'arbre de sortie 11 du motoréducteur 10 porte, à son extrémité située à l'intérieur de la cuve 1, un pignon moteur 13. The beam rotation device 8 comprises a geared motor 10, placed outside of the tank 1, the output shaft 11 of which crosses the bottom 3 of the tank 1 by a sealed bearing 12. The shaft of output 11 of the geared motor 10 carries, at its end located inside the tank 1, a motor pinion 13.
Le pignon moteur 13 est en prise avec une couronne dentée d'entraînement 14, disposée à l'intérieur de la cuve 1, et montée tournante autour de l'axe 2 de cette cuve 1. La couronne dentée 14 est prolongée par un manchon tournant 15, monté à l'intérieur d'un manchon fixe 16 qui traverse le fond 3 de la cuve 1, auquel il est fixé par une bride annulaire 17. Le manchon tournant 15 se termine, à son extrémité éloignée de la couronne dentée 14, par un épaulement annulaire 18 de retenue axiale, monté tournant dans un palier 19 solidaire de l'extrémité correspondante du manchon 16. The drive pinion 13 is engaged with a toothed ring gear 14, arranged inside the tank 1, and mounted to rotate about the axis 2 of this tank 1. The ring gear 14 is extended by a rotating sleeve 15, mounted inside a fixed sleeve 16 which passes through the bottom 3 of the tank 1, to which it is fixed by an annular flange 17. The rotating sleeve 15 ends, at its end remote from the ring gear 14, by an annular shoulder 18 of axial retention, mounted to rotate in a bearing 19 integral with the corresponding end of the sleeve 16.
Sur la face de la couronne dentée d'entraînement 14 opposée au manchon tournant 15, donc tournée vers l'intérieur de la cuve 1, est fixée coaxialement une bride annulaire d'entraînement 20, pourvue d'une surface d'emboîtement tronconique 21 à sa périphérie. On the face of the toothed driving ring 14 opposite the rotating sleeve 15, therefore turned towards the inside of the tank 1, is fixed coaxially an annular driving flange 20, provided with a frustoconical interlocking surface 21 to its periphery.
Suivant l'axe horizontal 2 de la cuve 1 est encore disposé un arbre central 22, dont une extrémité est retenue axialement au niveau de l'épaulement annulaire 18 et du palier associé 19. A son autre extrémité, l'arbre central 22 est fileté et porte un plateau de serrage d'ensouple 23, ainsi qu'un écrou de serrage d'ensouple 24 pourvu de poignées 25. Le plateau de serrage d'ensouple 23 possède, à sa périphérie, une surface d'emboîtement tronconique 26. Along the horizontal axis 2 of the tank 1 is also disposed a central shaft 22, one end of which is retained axially at the level of the annular shoulder 18 and the associated bearing 19. At its other end, the central shaft 22 is threaded and carries a beam clamping plate 23, as well as a beam clamping nut 24 provided with handles 25. The beam clamping plate 23 has, at its periphery, a frustoconical interlocking surface 26.
L'ensouple 6 possède une paroi cylindrique perforée 27, et deux couronnes d'extrémité 28 et 29. La première couronne d'extrémité 28 présente une surface d'emboîtement tronconique, complémentaire de la surface d'emboîtement tronconique 21 de la bride d'entraînement 20. La seconde couronne d'extrémité 29 de 1'ensouple 6 présente une surface d'emboîtement tronconique, complémentaire de la surface d'emboîtement tronconique 26 du plateau de serrage d'ensouple 23. The beam 6 has a perforated cylindrical wall 27, and two end rings 28 and 29. The first end ring 28 has a frustoconical interlocking surface, complementary to the frustoconical interlocking surface 21 of the flange drive 20. The second end ring 29 of the beam 6 has a frustoconical interlocking surface, complementary to the frustoconical interlocking surface 26 of the beam clamping plate 23.
La cuve 1 comporte, dans sa partie inférieure, deux rails longitudinaux 30 aptes à recevoir un chariot porte-ensouple 31, symbolisé par ses galets de roulement. The tank 1 comprises, in its lower part, two longitudinal rails 30 capable of receiving a beam carrier carriage 31, symbolized by its rolling rollers.
Le chariot 31 est pourvu, à ses extrémités antérieure et postérieure, de galets-supports d'ensouple 32, sur lesquels l'ensouple 6 repose par ses extrémités respectives, tout en pouvant tourner autour de l'axe horizontal 2.The carriage 31 is provided, at its front and rear ends, with beam support rollers 32, on which the beam 6 rests by its respective ends, while being able to rotate around the horizontal axis 2.
Le dispositif de circulation et d'expansion de bain 9 comprend successivement un conduit de sortie de bain 33 qui part de la partie inférieure de la cuve 1, un échangeur de chaleur 34, une pompe de circulation de bain 35 et un conduit d'amenée de bain 36, qui est raccordé au palier 19 solidaire du manchon fixe 16. Le bain de teinture est ainsi introduit à l'intérieur de la cuve 1 en parcourant le manchon tournant 15 prolongeant la couronne dentée d'entraînement 14, puis en traversant la bride annulaire d'entraînement 20. The bath circulation and expansion device 9 successively comprises a bath outlet duct 33 which starts from the lower part of the tank 1, a heat exchanger 34, a bath circulation pump 35 and a supply duct bath 36, which is connected to the bearing 19 integral with the fixed sleeve 16. The dye bath is thus introduced inside the tank 1 by passing through the rotating sleeve 15 extending the toothed crown 14, then crossing the annular drive flange 20.
Un conduit de dérivation 37, partant du conduit d'amenée de bain 36, pénètre dans la partie supérieure de la cuve 1, où il forme une rampe d'arrosage 38. A bypass conduit 37, starting from the bath supply conduit 36, penetrates into the upper part of the tank 1, where it forms a watering ramp 38.
Dans la partie supérieure de la cuve 1 débouche encore un tuyau 39 prévu pour l'amenée d'un gaz, créant une pression statique gazeuse équilibrant la pression du bain de teinture 7 à l'intérieur de la cuve 1. In the upper part of the tank 1 still opens a pipe 39 provided for the supply of a gas, creating a gaseous static pressure balancing the pressure of the dye bath 7 inside the tank 1.
A l'intérieur de la cuve 1, le bain de teinture 7 atteint un niveau 40 qui est variable, entre un niveau de bain minimum (tel que représenté sur la figure 2) et un niveau de bain maximum, atteignant sensiblement l'axe 2, le rouleau de tissu 5 à teindre se trouvant plus ou moins immergé dans le bain de teinture 7. Inside the tank 1, the dye bath 7 reaches a level 40 which is variable, between a minimum bath level (as shown in FIG. 2) and a maximum bath level, substantially reaching the axis 2 , the roll of fabric 5 to be dyed being more or less immersed in the dye bath 7.
En cours de traitement, l'ensouple 6 est maintenue par le serrage de l'écrou 24, qui bloque les surfaces d'emboîtement des couronnes d'extrémité 28 et 29 de l'ensouple 6 respectivement sur les surfaces d'emboîtement complémentaires 21 et 26, appartenant à la bride d'entraînement 20 et au plateau de serrage 23. Lors de la mise en marche du moto-réducteur 10, le pignon moteur 13 fait tourner la couronne dentée 14 et la bride d'entraînement 20, et ensouple 6 se trouve entraînée en rotation autour de l'axe 2 de la cuve 1, par sa première couronne d'extrémité 28 bloquée sur la bride 20. Le bain de teinture 7 parvient au centre de la cuve 2 en passant par le manchon tournant 15, tout autour de l'arbre central 22, et il traverse les perforations de la paroi cylindrique 27 de l'ensouple 6, puis imprègne le rouleau de tissu 5 entraîné en rotation, dont il sort par la périphérie comme indiqué par les flèches F des figures 1 et 2. During treatment, the beam 6 is maintained by tightening the nut 24, which blocks the interlocking surfaces of the end rings 28 and 29 of the beam 6 respectively on the complementary interlocking surfaces 21 and 26, belonging to the drive flange 20 and the clamping plate 23. When the gearmotor 10 is started, the drive pinion 13 rotates the toothed ring 14 and the drive flange 20, and beams 6 is driven in rotation about the axis 2 of the tank 1, by its first end ring 28 locked on the flange 20. The dye bath 7 reaches the center of the tank 2 through the rotating sleeve 15, all around the central shaft 22, and it crosses the perforations of the cylindrical wall 27 of the beam 6, then impregnates the roll of fabric 5 driven in rotation, from which it leaves by the periphery as indicated by the arrows F of the figures 1 and 2.
L'ouverture de la porte 4 de la cuve 1 permet l'introduction de ensouple 6, placée sur le chariot porte-ensouple 31, et l'extraction de cette ensouple 6 en fin de traitement du rouleau de tissu 5. The opening of the door 4 of the tank 1 allows the introduction of beam 6, placed on the beam carriage 31, and the extraction of this beam 6 at the end of treatment of the fabric roll 5.
La structure de l'autoclave, en particulier de son dispositif de rotation d'ensouple 8, permet la teinture des rouleaux de tissu 5 volumineux et lourds, notamment pour des articles à faible porosité, la modulation du niveau de bain 40 dans la cuve 1 étant effectuée en fonction de la nature de la teinture, et de sa nuance. The structure of the autoclave, in particular of its beam rotation device 8, allows the dyeing of large and heavy rolls of fabric 5, in particular for articles with low porosity, the modulation of the bath level 40 in the tank 1 being carried out according to the nature of the dye, and its shade.
L'autoclave objet de la présente invention peut ainsi traiter en une seule fois des charges allant jusqu'à 1.500 à 2.000 kg, voire plus, ceci n'excluant pas le traitement de charges réduites dans le même autoclave.The autoclave which is the subject of the present invention can thus treat loads of up to 1,500 to 2,000 kg, or even more at once, this does not exclude the treatment of reduced loads in the same autoclave.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme de réalisation de cet autoclave de teinture sur ensouple qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes respectant le même principe, quels que soient notamment les détails constructifs du dispositif de rotation d'ensouple. It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment of this beam dyeing autoclave which has been described above; on the contrary, by way of example, it embraces all the variants respecting the same principle, whatever the constructive details of the beam rotation device in particular.
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