[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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 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 dans 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.
[0010] 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.
[0011] A l'intérieur de cette cuve, sont disposées, par exemplé, 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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....
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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
plateau21, 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 de 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.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] Naturellement, des moyens d'étanchéité appropriés assurent une obturation, ou un
coulissement étanche des bagues 16 et 17.
[0032] Ainsi, la présente invention permet une utilisation plus souple d'une cuve de traitement,
et un temps de traitement plus court.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] La présente invention est susceptible de nombreuses applications, non seulement dans
le domaine textile, mais également dans le domaine agro-alimentaire.
[0037] 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.
1. Cuve de traitement 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 dans la cuve,
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 dans 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.
2. Cuve selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de circulation
sont situés dans un conduit à l'intérieur de la cuve, et que les moyens de canalisation
comprennent des premiers moyens d'obturation amovibles de la zone comprise entre l'extrémité
inférieure du conduit et la paroi de la cuve et de communication directe entre les
moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et le conduit des moyens de circulation.
3. Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de circulation
comprennent par ailleurs des deuxièmes moyens d'obturation amovibles de la communication
entre les moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et l'intérieur de la cuve.
4. Cuve selon les revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que le déplacement
des moyens d'obturation amovibles est lié, qu'en fonctionnement normal les premiers
moyens en position d'obturation correspondent aux deuxièmes moyens en position de
non obturation et réalisent une circulation du fluide en circuit ouvert, et que les
deuxièmes moyens en position d'obturation correspondent aux premiers moyens en position
de non obturation, ce qui réalise une circulation du fluide en circuit fermé dans
la cuve.
5. Cuve selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le conduit est coaxial
à la cuve, et que les premiers moyens d'obturation sont constitués par une bague coaxiale
au conduit, susceptible de coulisser de manière étanche le long du conduit et d'obturer
dans une position extrême la zone située entre la partie inférieure du conduit et
la paroi de la cuve, et d'établir une communication directe entre le conduit et les
moyens d'introduction ou d'évacuation qui débouchent à l'intérieur de la zone de contact
entre la cuve et la bague.
6. Cuve selon les revendications 3 et 5, caractérisée par le fait que la communication
entre les moyens d'introduction ou les moyens d'évacuation et la cuve est constituée
par un bottier débouchant dans la cuve par un orifice coaxial à la cuve, et que les
deuxièmes moyens comprennent une bague coaxiale à obturer l'orifice coaxial de communication.
-
7. Cuve selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'en position d'obturation,
la bague des deuxièmes moyens est en contact dans sa partie supérieure avec un plateau,
qui obture de manière étanche son orifice supérieur.
8. Cuve selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le diamètre extérieur
de la partie supérieure de la bague constituant les deuxièmes moyens est inférieur
au diamètre intérieur du conduit des moyens de circulation.
9. Cuve selon les revendications 6, 7, ou 8, caractérisée par le fait qu'en position
d'obturation, l'extrémité inférieure de la bague constituant les deuxièmes moyens
est sensiblement au niveau de la paroi inférieure de la cuve, qu'en position d'obturation
des premiers moyens, la partie inférieure de la bague des deuxièmes moyens est sensiblement
au niveau du fond du boîtier, que la paroi extérieure de la bague s'évase vers l'extérieur
dans sa partie inférieure, de manière à faciliter la canalisation du fluide en direction
du conduit et des moyens de circulation.
10. Cuve selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la partie inférieure
du conduit et de la bague constituant les premiers moyens d'obturation est en forme
de col de cygne, et que ces .formes de col de cygne sont dans le prolongement l'une de l'autre lorsque la bague
des premiers moyens est en position de non obturation.