<Desc/Clms Page number 1>
APPAREIL ET PROCEDE DE TRAITEMENT.
La présente invention se rapporte à un nouvel appareil et à un nouveau procédé pour transporter des matériaux dans un bain de traitement. Elle se rapporte plus spécialement à des tambours rotatifs supportant des matériaux se présentant en bandes ou rubans continus et faisant cheminer ces matériaux dans le sens de la longueur pendant la rotation du tambour afin de les soumettre au bain de traitemento
On connaît certains dispositifscapables de supporter certaines longueurs d'un matériau, de telle sorte que ce matériau ne reste pas indéfiniment en contact avec les supports en aucun point particulier. Lorsqu'il s'agit de supporter des matériaux pour le traitement dans un bain, il est essentiel d'avoir un dispositif destiné à égaliser le contact du bain avec toutes les parties du matériau à traiter.
Les dispositifs qui opèrent une translation du matériau supporté par rapport à son support peuvent être appelés des "dispositifs de cheminement" ou de progression. Toutefois, aucun dispositif connu de ce genre n'offre les avantages de la présente invention.
La présente invention a pour objet un tambour rotatif destiné à supporter un matériau se présentant sous forme de longueurs continues, ledit tambour présentant les avantages ou caractéristiques suivants : - il permet de donner au matériau supporté une avance, de telle sorte qu'aucune de ses parties ne reste en contact avec l'un quelconque des supports pendant un nombre appréciable de révolutions du tambour; - il comporte des dispositifs grâce auxquels les mouvements par simple gravité des barres-support pendant la rotation du tambour font progresser le matériau supporté par ces barres; - il comporte un dispositif pour charger et maintenir le matériau supporté en le disposant en étoile lorsqu'on regarde selon l'axe.
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention a, en outre, pour objet un procédé consistant : - à traiter dans un bain un matériau se présentant en bande sans fin supportée sur un tambour tournant et d'effectuer une translation du matériau par rapport au support, sous le seul effet de la pesanteur; - à traiter dans un bain des matériaux supportés sur un tambour tournant, partiellement immergé, et à effectuer une translation intermittente et dans une seule direction de la bande, de fagon à la faire avancer autour du tambour; - à déplacer un matériau se présentant en bandes, supporté dans un tambour rotatif dans lequel il est disposé en étoile, à travers un bain de fagon à assurer un contact uniforme de tout le matériau avec le bain pendant un nombre appréciable de révolutions du tambour;
- à assurer la progression d'une longueur d'une bande sans fin refermée sur elle-même et supportée sur le tambour tournant partiellement immergé dans un bain, la bande étant ouverte dans le sens de la largeur, en emprisonnant et en laissant échapper périodiquement du liquide par les boucles pendant de la bande; - à traiter dans des bains des tissus en largeurs ouvertes, sans aucune tension.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront dans l'exposé ci-après.
Aux dessins annexés :
Fig. 1 est une vue perspective d'un tambour tournant (non chargé) selon la présente invention;
Fig. 2 est une coupe transversale de l'appareil de la Fig. 1, le montant chargé d'une bande de matériau à un moment où il tourne, tout en étant partiellement immergé dans un bain;
Fig. 3 est une coupe transversale d'un autre tambour rotatif, le montrant chargé d'une bande de matériau à un moment où il tourne dans le sens de la rotation pour le traitement;
Fig. 4 est une vue similaire du tambour de la Fig. 3 le montrant chargé de trois bandes séparées de matériau;
Fig. 5 donne une coupe transversale d'une autre variante du tambour tournant chargé d'une bande de matériau, à un instant où il tourne, tout en étant partiellement immergé dans un bain;
Fig. 6 donne une vue en bout du mécanisme de chargement des barres-support, représenté à côté d'un tambour en cours de chargement;
Fig. 7 montre, enfin, différents tracés des rainures et différentes orientations des guides formant rainures, qui servent à tenir les différentes barres du tambour tournant selon la présente invention.
Sous sa forme la plus simple, le tambour tournant, selon la présente invention, est constitué par deux jeux de barres cylindriques horizontales disposées selon deux cercles concentriques, et maintenues en place dans leur position relative par des dispositifs convenables, servant aussi à les faire tourner autour de leur axe commun.
La matière constituant les pièces du tambour est indifférente, pourvu qu'elle ne soit pas attaquée par le bain employé pour le traitement.
On utilisera de préférence de l'acier inoxydable, mais on peut aussi bien utiliser du fer, des matières plastiques, du bois ou du verre.
Le tambour peut, avantageusement, comporter deux joues circulaires montées sur un axe horizontal, parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe. Les extrémités opposées de chaque barre sont fixées dans des encoches ou sur des saillies latérales des deux joues. Le matériau chargé sur le tambour
<Desc/Clms Page number 3>
passe par-dessus ane barre du jeu extérieur, puis sous une barre correspondante dans le jeu plus voisin de l'axe, puis au-dessus d'une barre extérieure, sous la barre suivante, etco, alternativement.
Lorsqu'on revient au point de départ, le matériau est assemblé bout à bout pour former une "enveloppe" complète, c'est-à-dire une bande sans fin.
Ici,le genre de disposition prise par le matériau sera dite en "étoile", d'après l'apparence qu'il présente vu de côté, c'est-à-dire lorsqu'on le voit selon la direction suivant une ligne coïncidant avec l'axe du tambour qui est, de préférence, horizontal. Ce terme "étoile" doit être com- pris dans un sens très large ; ne s'agit pas seulement des motifs en étoile familiers à cinq ou six branches, constitués par dix ou douze lignes droites en zigzag, reliant respectivement et alternativement les points logés sur un cercle inscrit dans l'étoile et sur un cercle circonscrit à l'étoile, mais il faut comprendre, d'une fagon générale, des figures à points multiples, présentant un tracé fermé en zigzag autour d'un centre.
Les lignes en zigzag qui forment les bras de l'étoile n'ont pas besoin d'être droites, ni de même longueur tout le long d'un même dessin. Dans la mesure où le matériau est en général chargé en laissant un peu de mou, de nombreux bras de l'étoile seront courbes. Les différences dans la longueur des bras peuvent même être assez prononcées, lorsque certaines des barres-support sont mobiles et peuvent prendre plusieurs positions par rapport à l'axe du tambour. Toutefois, on reconnaîtra facilement une disposition générale en forme d'étoile, lorsqu'on regarde le matériau de côté, une fois qu'il est chargé sur un tambour construit selon la présente invention.
Par la suite, la rotation du tambour provoque un déplacement du matériau dont la position par rapport au tambour glisse dans le sens de la longueur du matériau, de sorte qu'aucune portion de ce dernier ne reste en contact avec une barre-support quelconque pour un temps de quelque durée.
Différents moyens nouveaux d'assurer cette avance ou cette progression du matériau sont expliqués ci-après.
Les procédés selon la présente invention sont basés sur le transfert du mou existant dans le matéri a suspendu entre deux ou plusieurs barressupport du tambour en rotation, pour l'amener entre d'autres barres voisines, à un certain moment du cycle de rotation. A la fin de chaque révolution complète du tambour, toute la bande de matériau aura subi un certain cheminement par rapport aux barres-support. Pour plus de simplicité dans la construction, le fonctionnement et l'entretien, l'appareil selon la présente invention est prévu de sorte à produire cette action sur le matériau à traiter uniquement par l'effet de la pesanteur et des forces de frottement agissant pendant la rotation du tambour.
Une forme simple du tambour rotatif 7 pouvant servir pour la présente invention est représentée, non chargée, à la Fig. 1. La Fig. 2 montre une coupe de ce tambour chargé d'une bande de matériau 1. L'arbre 5, les joues 3 et les barres de support extérieures 2 sont facilement identifiables sur les deux dessins. Les faces en regard des deux joues ressemblent l'une à l'autre, comme leur propre image dans un miroir. On ne voit qu'une face, 13, d'une joue.
Pour la facilité du chargement ou du déchargement, les barres intérieures 4, qui ne sont pas représentées sur la figure du tambour non chargé, sont amovibles. La difficulté d'enrouler le matériau à traiter et de le passer par-dessus et sous les barres extérieures et intérieures fixes, surtout lorsque le tambour est de grandes dimensions et qu'il comporte un grand nombre de jeux de barres, rend cette mesure désirable. Pour faciliter l'insertion et le démontage des barres intérieures, elles peuvent être tenues dans des guides 6, s'étendant de la périphérie des joues à la position de verrouillage des barres intérieures. Dans la Fig. 1, les guides ont été représentés comme formant des rainures 16, avec des flancs rectilignes parallèles, taillées dans la face intérieure des joues.
La simplicité de la construction suggère l'emploi de tringles faisant saillie sur la face de la joue et fixées, par exemple, par soudure, pour constituer d'une façon analogue des guides appropriés pour les barres.
<Desc/Clms Page number 4>
Il est bon de prévoir, en combinaison avec les guides droits représentés dans ces figures, des organes de fixation auxiliaires tels que les goupilles 8 in- sérées dans des trous 12, pour empêcher les barres intérieures de tomber des rainures de guidage pendant la rotation du tambour. Les barres extérieures sont maintenues en place à leurs extrémités contre les faces des joues. Si les barres peuvent tourner librement autour de leur axe respectif, cela faci- lite la progression du matériau supporté ; pourquoi on peut prévoir des tourillons appropriés entre les extrémités des barres et les joues.
Les barres montées dans des guides auront, en général, un jeu suffisant à leur extrémité pour permettre une rotation de grande amplitude. 11 est commode de réduire le diamètre des barres à leur extrémité pour éviter que le matériau supporté puisse se coincer entre les barres et les guides ou les autres dispositifs servant au montage.
Dans une méthode de chargement (non représentée), l'une des extrémités du matériau est fixée temporairement d'une façon quelconque à l'une des barres extérieures, et le matériau arrive rapidement par le haut sur le tambour qui tourne lentement de sorte que le matériau forme des boucles ou des festons en direction de l'arbre entre deux barres extérieures voisines, Lorsque la partie la plus basse du matériau qui pend tombe plus bas que l'emplacement désiré pour la barre intérieure intermédiaire, cette barre peut être insérée par une ouverture appropriée dans une des joues et maintenue en place, par exemple, en couvrant l'ouverture ou en enfonçant une douille, tandis que l'extrémité opposée de la barre repose dans un alvéole ou sur une saillie des joues.
Une méthode de chargement préférée peut être pratiquée, lorsque le dispositif de fixation pour chacune des barres intérieures s'étend sur toute la longueur depuis la périphérie du tambour jusqu'à la position de verrouillage des barres, sous forme d'un guide formant rainure, dans lequel la barre peut coulisser. Une des extrémités du matériau est fixée à une barre extérieure, comme décrit précédemment, et une barre intérieure est placée sur le matériau à charger, de façon à pouvoir coulisser et descendre dans le guide en forme de rainure et tomber dans la position de verrouillage sous l'effet de la pesanteur, en entraînant une boucle du matériau. En enfonçant une goupille ou par tout autre dispositif de blocage dans les rainures du guide, on empêche ensuite la chute de la barre hors du tambour lorsqu'il continue à tourner.
De cette façon, en faisant arriver le matériau à une vitesse nettement supérieure à celle de la périphérie du tambour et en insérant les barres posées dessus à intervalles réguliers, on peut charger une bande continue complète de matériau et la disposer en étoile, pendant que le tambour effectue une révolution complète. Ensuite, l'extrémité de la bande fixée sur une des barres extérieures au début du chargement peut être reliée à l'autre extrémité de la bande, en laissant suffisamment de mou pour permettre le cheminement du matériau dans le tambour. Cette jonction peut se faire en agrafant les deux extrémités ou en les cousant ensemble, ou en les fixant de toute autre manière.
Un appareil destiné à faciliter le chargement des barres de la façon ci-dessus est représenté à la Fig. 6. Les barres 4 peuvent être amenées individuellement par les rails-support 60, en basculant simplement l'extrémité ouverte 61 des rails, qui est montée sur charnières, vers le bas. Ces rails peuvent également servir pour emmagasiner les barres lorsqu'on décharge le tambour. On peut utiliser plusieurs bandes, jusqu'à dix et même plus, comme décrit plus loin, soit séparées les unes des autres par des barres supplémentaires, ou par d'autres dispositifs appropriés servant à les espacer, soit superposées les unes sur les autres, à volonté.
Dans la Fig. 6, six bandes de matériau, qui se déroulent d'un même nombre de mandrins 62, sont en cours de chargement sur le tambour. Le matériau passe entre un couple de rouleaux 63 et dans et à travers les rouleaux d'entraînement 64, dont l'un, ou les deux, est entraîné mécaniquement pour faciliter le débobinage du matériau sur les mandrins, qui sont maintenus en place par des moyens appropriés, tels que des rateliers ou des supports (non représentés, pour plus de clarté). Les extrémités avant du matériau sont
<Desc/Clms Page number 5>
tenues par une pince à ressorte ou clip, 65, entourant la barre 66. Une barre intérieure 67 vient juste d'être lâchée sur le dessus du ruban supérieur et elle coulisse vers l'extrémité inférieure de la rainure formée par le guide 68.
La rotation du tambour est juste en train d'amener la prochaine barre extérieu- re 69 en contact avec le matériau. Lorsque le guide suivant 70 passe sous l'ex- trémité inférieure des rails, la barre en attente 71 sera lâchée dans la rai- nure ; grâce à une tringlerie appropriée,la descente de la barre peut être syn- chronisée avec la rotation du tambour de fagon à rendre le chargement prati- quement automatique.
La longueur du matériau contenu dans une bande complète, faisant le tour du tambour, est bien plus grande que la longueur de la circonférence formée par les barres extérieures, et ceci constitue l'un des avantages impor- tants des procédés selon la présente invention. Naturellement, la longueur to- tale-du matériau dans une bande sans fin est fonction du nombre de barres-sup- port, ainsi d'ailleurs que de la distance séparant les barres extérieures des barres intérieures. Par exemple, un tambour d'un diamètre de lm80 comportant
64 barres dans chaque jeu, peut charger environ 90m de matériau par bande, donc
900m en dix épaisseurs; un tambour de 3 m de diamètre comportant cent barres par jeu (ce qui n'a rien d'excessif) a une contenance à peu près trois fois - plus grande.
Pour le traitement de tissus présentant une largeur normale entre
60 cm et 2 m, une capacité aussi considérable pour un équipement de dimensions aussi modestes constitue un grand avantage. Lorsqu'il faut traiter des lon- gueurs plus faibles du matériau, on n'est pas obligé d'utiliser toutes les bar- res-support, par exemple, on peut éviter ou ne pas mettre en place une ou deux barres sur trois.
Pour obvier à la nécessité de mettre en place des goupilles de retenue ou d'autres dispositifs de fixation pour empêcher les barres intérieu- res de tomber de leurs guides, lorsqu'elles passent au-dessous de l'axe du tambour, les guides peuvent avoir une forme recourbée de fagon que leur extrémité revienne en arrière en direction de la partie principale du guide, de fagon à retenir la barre par la seule action de la pesanteur. Un tel guide pour les barres intérieures est représenté à la Fig. 6, ainsi qu'aux Figs. 3 et 4 qui montrent un autre type de tambour selon la présente invention. Comme le montrent les dessins, les guides sont formés par une rainure qui a la forme d'un "J". Lorsque le tambour tourne avec la boucle du "J" tournée vers l'avant, les barres restent dans la boucle.
Les positions prises par les barres pour les différentes orientations des rainures sont représentées à la Fig. 3. La boucle doit dépasser le demi-cercle au moins de la valeur du rayon de la barre (lorsque les guides sont disposés selon les rayons des joues) afin d'empêcher la barre de quitter l'extrémité de la courbe, avant que l'extrémité de la fente en J n'ait été élevée au-dessus de l'horizontale de l'arbre sur le côté du tambour qui remonte. Comme on le voit, les barres oscillent simplement en avant et en arrière dans la boucle du J pendant la révolution du tambour, tant qu'il tourne dans le sens normal pour le traitement, sens qui est indiqué par une flèche dans le schéma. Evidemment, même avec ce type de dispositif pour retenir les barres, on peut, en plus, employer des goupilles ou d'autres dispositifs de blocage.
Les rainures en forme de J représentées et les dispositifs équivalents, peuvent être employés d'une fagon générale avec tous les tambours-support tournants.
Le but auquel répondent les autres dispositifs des tambours représentés aux Figs. 3 et 4 est expliqué ci-dessous.
Lorsqu'on utilise des barres intérieures mobiles coulissant dans des guides appropriés, on peut décharger facilement le tambour, en séparant le matériau à la jonction formant la bande continue, en enlevant les goupilles ou en retirant les dispositifs de blocage et, enfin, en laissant tomber les barres intérieures lorsqu'elles passent par la position inférieure pendant la rotation. On peut encore, en tirant sur une des extrémités du matériau, soulever les barres et les faire sortir pendant qu'on enroule le matériau; cette seconde méthode de déchargement fonctionne le mieux lorsqu'on a des matériaux en bandes robustes qui s'étendent sur presque toute la largeur du tambour, de
<Desc/Clms Page number 6>
sorte que la barre est soumise à la force de soulèvement sans pour cela déformer d'une façon appréciable le matériau traité.
Pour enlever les barres des rainures en forme de "J" de cette façon, le sens de rotation doit être le sens opposé au sens de fonctionnement pour le traitement. Si on emploie un dispositif de chargement automatique, ce dispositif peut être abaissé pour recevoir les barres lorsqu'elles tombent du tambour, ou bien on peut le placer contre le tambour pour recevoir les barres soulevées par la bande traitée sous l'effet d'une tension convenable.
Comme le montrent les dessins, le moue que présente une bande sans fin complète sur un tambour représente au moins une fraction appréciable de la plus grande distance séparant deux barres intérieure et extérieure correspondantes, dans leur position de marche. La valeur de ce mou ne doit pas être telle que le matériau puisse venir en contact avec d'autres barres, avec l'axe ou avec un carter quelconque, utilisé pour retenir le liquide du bain (non représenté).
La valeur exacte du mou à donner pour assurer une avance positive du matériau traité autour du tambour pendant la rotation, varie quelque peu avec le poids et la rigidité du matériau et avec sa réaction par rapport au bain, mais on peut facilement déterminer la longueur correcte à donner à la bande, en observant la vitesse de progression d'un certain nombre de bandes ayant plusieurs longueurs différentes.
Pendant la rotation des tambours selon la présente invention, il se produit des différences dans la valeur relative du mou que présentent les différentes portions du matériau formant des bras voisins de l'étoile, dans certaines positions du dispositif, soit par suite du mouvement par gravité de certaines des barres-support, soit par suite de l'action du liquide du bain sur le matériau à traiter, soit par suite d'une combinaison de ces deux facteurs. Pour assurer le cheminement ou la progression du matériau par rapport au tambour lui-même, il est nécessaire que ces différences entré les valeurs du mou soient localisées en des régions déterminées, c'est-à-dire en un point fixe par rapport à un système de coordonnées extérieur fixe plutôt que par rapport au tambour lui-même.
Pour exposer le fonctionnement, on emploie ci-après, pour plus de simplicité, comme système de référence, les coordonnées polaires fournies par un cadran d'horloge; ainsi, douze heures correspond à la verticale, alors que neuf heures correspond à une direction horizontale vers la gauche de l'axe, ainsi de suite. La rotation pour le traitement est figurée sur les schémas en sens inverse des aiguilles d'une montre. Cette localisation des différences du mou résulte du transfert du mou d'un point du tambour tournant à un autre point.
L'un des avantages caractéristiques de la présente invention réside dans le fait que seules la pesanteur et les forces de frottement qui se produisent du fait de la présence du matériau sur les barres sont nécessaires pour assurer ce transfert, dès que le tambour tourne.
Dans le mode de réalisation représenté à la Fig. 2 qui est le plus pratique, lorsqu'on traite un matériau en bandes d'une largeur appréciable dans un bain dans lequel le tambour est partiellement immergé, le mou se prend entre les positions correspondant à trois et cinq heures, c'est-à-dire à proximité de la surface du bain sur le côté montant du tambour. La quantité de mou pris par le matériau peut augmenter ou baisser quelque peu avec les variations du niveau 17 du bain. De préférence, le niveau sera suffisamment élevé pour que les longueurs du matériau formant les bras de l'étoile soient à peu près parallèles à la surface du liquide au moment où elles quittent le bain.
L'efficacité du cheminement peut être augmentée, lorsque le niveau du bain est plus bas que celui représenté à la Fig. 2, en décalant le dispositif des enrou- lements pour rapprocher de l'horizontale les bras du matériau, près du bord du tambour qui monte, au point qui se trouve en-dessous de l'axe. Ceci peut se faire en faisant passer le matériau non pas de chaque barre extérieure sous la barre coulissante intérieure la plus proche, mais sous la barre intérieure suivante, ou en faisant tourner l'ensemble des barres intérieures vers l'arrière autour de l'axe. Ceci a pour effet de donner du biais au tracé de l'étoile autour de l'axe.
Lorsqu'on utilise des barres intérieures amovibles, ce décalage
<Desc/Clms Page number 7>
ou cette distorsion du tracé détruit l'orientation radiale des guides, afin d'obtenir l'angle de décalage désiré en position chargée. Une orientation convenant à cet effet pour les guides est représentée en A à la Fig, 7.
La progression du matériau traité est représentée dans la-Fig. 2 par la flèche près de la barre intérieure, autour de la position correspondant à quatre heures sur le cadran de référence, L'effet de cette progression est d'augmenter le mouvement du matériau dans la direction de la rotation du tambour. Lorsque chaque couple constitué par une barre intérieure et une barre extérieure quitte le bain, l'effet de portance ou la poussée hydrostatique du bain sur le bras de matériau qui se trouve entre les deux barres disparaît; de plus, l'augmentation du poids apparent est augmentée par la présence d'une certaine quantité de liquide emprisonné à la surface supérieure du bras du matériau.
Les bras immergés de la bande ne sont pas tirés vers le bas-par de telles forces;, par conséquent, le bras qui sort du bain forme une boucle, tirant du mou du bras qui le suit. Lorsque la rotation se poursuit, le bras suivant du matériau forme également une boucle, quand il quitte le bain, tirant du mou du bras venant après lui. Le bras précédant celui qui vient juste de sortir du bain n'est pas affecté d'une manière appréciable, étant donné que leur poids apparent est à peu près le même. Au cours d'une révolution complète du tambour, l'ensemble de la bande continue glisse vers l'avant par rapport aux barres-support, par suite de la valeur moyenne du mou repris ainsi chaque fois qu'un bras sort.
Les différents bras de la disposition en étoile présentée par le matériau, c'est-à-dire les parties qui s'étendent à partir de deux barres intérieures voisines pour passer autour de la barre extérieure intermédiaire, sont numérotés sur la Fig. 2 par les numéros de 21 à 28 inclus, se suivant dans l'ordre dans le sens des aiguilles d'une montre en partant de la verticale. Au moment précis de la rotation qui est représenté, les bras 27, 28, 21, 22 et 23 ont quitté le bain dans cet ordre ; bras 26 est en train de plonger dans le bain et les bras 24 et 25 sont presque entièrement immergés. Le bras 23 qui vient tout juste de quitter le bain n'a pas encore acquis autant de mou qu'en ont en moyenne les quelques bras qui le précèdent immédiatement.
Comme l'indique la flèche à la jonction des bras 23 et 24, le matériau chemine du bras 23 vers le bras 24. Ainsi, juste avant que le bras 24 n'émerge du bain, il sera pratiquement tendu, ayant perdu tout son mou au profil du bras 23 qui est plus lourd. A l'exception de cet endroit où la différence existant entre la valeur du mou se localise entre les bras 23 et 24, la valeur du mou qui existe dans les autres bras est, en gros, la même.
La pesanteur qui agit sur les bras donne naturellement aux différents bras des formes variées, et la résistance que le bain offre au mouvement du matériau à travers le liquide dévie ou recourbe les bras, lorsqu'ils entrent dans le bain (bras 26), et lorsqu'ils le traversent (bras 25) jusqu'à ce que le mou soit rattrapé dans une dernière position (bras 24). Naturellement, lorsqu'un bras est partiellement émergé du bain, c'est-àdire quand la barre extérieure qui le supporte est à peu près à hauteur du niveau du bain, il se produit un mouvement de cheminement autour de la barre extérieure pour augmenter le mou de la partie supérieure du bras aux dépens de la partie inférieure immergée.
Lorsque le tambour tourne assez rapidement ou lorsqu'on a un grand nombre de bras dans l'étoile, le mouvement de cheminement intéresse en général plus de deux bras simultanément. La discussion simplifiée ci-dessus peut être aisément généralisée à de tels cas.
Dans ce système de cheminement particulier, une différence de portance du matériau est essentielle. Il faut qu'il existe une surface de séparation bien définie entre un fluide dense dans lequel baigne le tambour et un fluide plus léger, au-dessus.
Communément, le fluide pour le traitement est un liquide et le fluide plus léger est de l'air ou de la vapeur, mais on peut aussi avoir deux phases liquides présentant une forte différence de densité. Evidemment, quand on utilise le système usuel liquide et air, c'est le liquide qui est le fluide de traitement ; on peut employer une vapeur ou un gaz comme fluide de traitement avec un liquide inerte. En outre, l'emprisonnement positif du li-
<Desc/Clms Page number 8>
quide à une action plus efficace qu'un simple écoulement le long des surfaces émergentes du matériau traité et une bande de grande largeur d'un maté- riau pas trop perméable convient particulièrement bien au fonctionnement du système.
On peut obtenir un fonctionnement correct avec du fil ou avec des matériaux analogues, mais ce procédé est plus avantageux pour le traitement de tissus ou d'autres matériaux en bandes de largeur appréciable.
Quoique les Figs. 1 et 2 ne représentent que huit barres par jeu (pour plus de simplicité), on peut utiliser cent barres ou plus par jeu.
Si l'on utilise des rainures en forme de J pour les barres intérieures, les boucles des différents J peuvent être placées sur deux ou sur plusieurs cer- cles concentriques, afin d'obtenir un écartement convenable des boucles, comme on le voit en B à la Fig. 7.
On ne peut pas envisager l'emploi de moins de six ou huit barres par jeu, car le grand angle que cette disposition impose entre les différents bras voisins du matériau dans l'étoile favorise l'écoulement du liquide sur le matériau qui émerge, de sorte qu'il peut se faire que le bras qui est en train d'émerger supporte un excès de liquide suffisant par rapport au bras précé- demment émergé, pour qu'il pèse beaucoup plus et qu'il tire du mou du bras précédent aussi bien que du bras suivant qui est encore immergé. En fait, avec un bain peu profond et avec un faible nombre de barres par jeu, l'angle de contact peut avoir une valeur telle que cette action prédomine, ce qui aurait pour résultat de faire glisser le matériau dans le sens opposé à la rotation du tambour, au lieu de glisser dans le même sens.
Toutefois, les longueurs que l'on traite habituellement dans un bain d'un volume appréciable suggè- rent l'usage de plusieurs douzaines de barres par jeu, réduisant l'angle des bras, de sorte que ce phénomène du glissement en arrière est rare. Evidemment, un mouvement résultant est aussi acceptable dans un sens que dans l'autre pour le cheminement du matériau.
Un autre mode de réalisation du tambour pouvant fonctionner avec un bain liquide est représenté à la Fig. 5. Le tambour 57 qui comporte des barres extérieures 52, pouvant exécuter un faible mouvement radial ou fixe, montées sur des flasques 53 portés par un axe 55, similaires à celles du pre- mier appareil décrit ci-dessus, il comporte aussi des barres intérieures 54 maintenues dans des guides 56 par des goupilles 58, ainsi qu'un second jeu de barres 50 disposées concentriquement et placées de préférence plus près des carres extérieures que des barres intérieures.
Ces deuxièmes barres extérieures combinent leur action avec celle des pre- mières pour supporter une section du matériau qui pend en boucle,puisant ainsi une quantité appréciable de liquide sur le côté montant du tambour. Le chemi- nement de la bande 51 est obtenu par la décharge brusque de la poche de liqui- de emprisonnée, lorsque la rotation du tambour tend à faire monter la surface de la poche au-dessus du niveau de la barre de retenue intermédiaire, ce qui se produit quelque part entre les positions correspondant à cinq heures et une heure sur le cadran de repérage, selon la valeur du mou, l'angle existant en- tre les barres portant les portions pendantes de la bande et selon le niveau du bain. Une seconde poche de liquide se forme le long du bras précédent, résul- tant pour une très large part de l'écoulement du liquide en direction de 1' axe.
Ainsi, lorsque la première poche, qui était retenue par le matériau re- posant sur deux barres combinant leur action, s'écoule vers l'axe, le mou est repris par le bras précédent qui descend sous le poids de la poche formée par l'écoulement. rotation Dans la position instantanée représentée à la Fig. 5 pendant la rotation, la poche extérieure 75 emprisonnée par la bande va juste déborder par dessus la barre intermédiaire contre laquelle repose la portion du maté- riau qui retient le liquide. On peut voir une poche intérieure 76, résultant de l'écoulement, et se formant dans la boucle intérieure précédente. On voit la surface d'une autre poche 78 emprisonnée par le matériau qui se soulève juste au-dessus du niveau du bain.
Evidemment, le liquide s'écoule par les deux cô- tés du matériau, d'une façon continue, un peu avant et un certain temps après
<Desc/Clms Page number 9>
qu'une portion du matériau formant une boucle s'élève au-dessus du bain, jus- qu'à ce que la poche emprisonnée se soit entièrement vidée. Dans la fig. 5, le cheminement du matériau autour des barres intermédiaires et des.barres ex- térieures placées entre la poche due à l'écoulement et la poche emprisonnée est en train de se produire pour augmenter le mou de la portion de la bande au voisinage de la poche d'écoulement, c'est-à-dire dans le sens de la rota- tion du tambour.
Au fur et à mesure que les poches extérieures qui se forment successivement se déchargent, on obtient un glissement des portions lâches du matériau en direction de la rotation du tambour. Chaque poche d'écoulement se déverse à son tour vers l'axe, lorsque le bras du matériau qui l'a collecté s'approche de la verticale, où le mou pend autant vers l'avant que vers l'arrière de la barre intérieure. Cette modification (par l'emploi d'un deuxième jeu de barres extérieures) qui donne une distorsion considérable du dessin en étoile, peut aider la progression, étant donné qu'il est facile d'accomoder des niveaux de liquide différents à l'angle de sortie du matériau.
L'emplacement de la seconde barre extérieure peut être ajusté selon le niveau du bain en montant chacune d'elle dans des guides de forme allongée, avec des goupilles ou d'autres dispositifs pour bloquer les barres à l'emplacement choisi dans la rainure.
Le traitement, selon la présente invention, de tissus est particulièrement avantageux, étant donné que la seule tension présente est due au poids du tissu mouillé ou imprégné et par les forces de frottement qu'accompagnent son mouvement autour des barres-support. En particulier, lorsque le tissu est immergé dans un bain, il est pratiquement sans tension. Le procédé selon l'invention assure des teintures extraordinairement uniformes. Le tissu subit un minimum de tension ou de distorsion, ce qui est souvent désirable pour une teinture uniforme. Les bandes de tissu n'ont aucune tendance à corder, comme cela se produit dans les cuves classlques, ni de faire des faux plis comme dans les jiggers.
Le tambour représenté aux Figs. 3 et 4 n'exige pas, pour assurer la progression du matériau traité, d'être utilisé avec deux milieux de densité distincte formant une surface de séparation; c'est pourquoi il peut être utilisé aussi bien avec des fluides gazeux ou avec des liquides finement divisés, qu'avec des bainso Il peut être employé, par exemple, pour traiter le matériau à la vapeur ou pour l'arroser avec des gouttelettes liquides, ce qui permet toute une gamme de traitement des tissus en plus de la teinture.
Pendant la rotation du tambour chargé 37, la différence entre le mou des différents bras se produit, comme le montre la Fig. 3, plutôt sur le côté descendant du tambour que du côté montant, à cause du mouvement des barres extérieures 32 prisonnières dans des glissières en fourche ou en forme de "Y", 40, formées par des guides d'une forme appropriée 39. Les barres intérieures 34 sont représentées maintenues par les guides 36 formant des rainures en forme de "J" 46. Les barres extérieures 32 sont maintenues à leurs extrémités par des rainures ou des saillies des joues 33. Des colliers 41 près des extrémités des barres, au voisinage des joues, servent utilement à les maintenir parallèles pendant leur mouvement dans les rainures et à éviter le coincement des lisières lorsqu'on traite des tissus.
Des colliers supplémentaires (non représentés), espacés sur les barres, peuvent être utilisés pour séparer des bandes de tissus chargées côte à côte. L'extrémité extérieure des glissières en Y, c'est-à-dire le"pied" de 1' "Y", peut venir jusqu'à la périphérie des joues de façon à permettre le démontage des barres extérieures, si on le désire mais, dans ce cas, des dispositifs de blocage convenables tels qu'une goupille 38 insérée dans un trou 42 serviront d'ordinaire à bloquer la sortie pendant le fonctionnement. L'action des barres intérieures ne diffère pas de celle décrite ci-dessus, et c'est le mouvement des barres extérieures sous l'influence de la pesanteur qui est principalement responsable du cheminement du matériau.
<Desc/Clms Page number 10>
Avec la configuration de l'Y représentée à la Fig. 3, dans laquelle la petite branche 45 fait un angle d'environ 60 avec la branche principale 44, qui la précède dans la rotation du tambour autour de son axe, il est évident que si une barre extérieure est engagée dans une branche secondaire, elle restera à l'extrémité de cette branche jusqu'à la position correspondant à dix heures sur le cadran de repérage à peu près. Arrivée à ce point la barre extérieure roulera ou glissera dans la branche principale ou dans le pied de 1' "Y", et de là, vers l'extrémité voisine de l'axe, donnant du mou au ma-tériau supporté.
Des flèches autour de la barre extérieure qui tombe vers la périphérie, à la position repérée par huit heures, et autour de la barre intérieure suivante qui se trouve vers la position correspondant à neuf heures, indiquent la progression du matériau. Lorsque le mouvement du tambour se poursuit, une barre extérieure précédente se déplacera vers l'extérieur, vers le pied de l' "Y", reprenant le mou relâché par la barre suivante. D'une façon analogue, chaque barre extérieure donne à tour de rôle du mou au matériau enroulé puis reprend ce mou relâché par la barre suivante qui tombe vers l' intérieur, faisant glisser le matériau autour du tambour dans le sens de la rotation.
Les guides déterminant le trajet que décrivent les barres extérieures doivent permettre un certain mouvement alternatif des barres d'une position de départ à une position plus voisine de l'axe, mais on peut utiliser des tracés variés. Parmi ceux-ci, celui que l'on désigne par tracé en "Y" est pratique, car il fournit trois positions de repos bien définies pour les barres. Toutefois, la base, ou l'une des branches, de 1' "Y" peut être éliminée pour donner à la glissière une forme en "V" ou en "L". Des exemples de variantes du tracé, convenables, sont représentés en C et D à la Fig. 7.
Comme on le suggère en C, un simple rentrant formant une branche en arrière du sens de marche assez grande pour tenir la barre jusqu'à ce que l'on arrive à une position située sur le cadran de repérage entre trois heures et onze heures et, de préférence, jusqu'à douze heures, peut parfaitement convenir.
Ainsi, dans des conditions de fonctionnement préférées, une barre quelconque se trouve dans la position la plus voisine de la périphérie pendant que le tambour tourne d'un angle de 270 au moins. L'intervalle entre le moment où l' on donne du mou et où on le rattrape peut être diminué en réduisant l'angle intérieur entre les branches de 1' Y, ou peut être augmenté en augmentant cet angle. Avec un grand nombre de barres, il est souvent souhaitable d'avoir un angle plus faible, étant donné que cela a tendance à localiser la progression autour d'une ou tout au plus deux ou trois barres.
Lorsqu'on utilise un très grand nombre de barres, avec tous ces modes de réalisation, la progression se produira simultanément sur un grand nombre de barres. Lorsqu'on traite plusieurs bandes de matériaux relativement imperméables, il peut être utile d'avoir des barres d'espacement 47 pour séparer les différentes bandes. Ces barres seront insérées de préférence dans les rainures portant les barres extérieures, étant donné que c'est là la région où se produit le traitement lorsqu'on utilise un bain. Les barres d'espacement peuvent être d'un diamètre assez petit pour passer à travers un rétrécissement dans la base de l' "Y" destiné à empêcher la chute des barres extérieures.
La Fig. 4 montre le chargement de ce tambour avec trois bandes, représentées par un trait plein, une ligne en tirets et une ligne en traits mixtes, avec deux barres d'espacement dans chaque rainure en Y pour les séparer. Il n'y a pas besoin d'un dispositif spécial pour retenir les barres d' espacement dans le tambour, étant donné que chaque barre extérieure emprisonne les barres d'espacement qui les accompagnent depuis leur premier mouvement de descente, jusqu'au moment où l'on inverse le mouvement du tambour pour le décharger, mais on peut, si on le désire, placer des goupilles pour plus de sûreté.
Le matériau progresse dans le sens du mouvement de rotation pendant le traitement, mais on peut le faire aller en sens inverse en déformant les dispositions représentées'pour placer les barres qui sont dans des guides en forme d'Y près de l'axe et les barres fixes ou dans des guides en forme de J près des bords des joues. La rotation en arrière sera accompagnée d'une diminution
<Desc/Clms Page number 11>
suffisante de -l'arc décrit par le tambour entre le moment où l'on rattrape et le moment où l'on donne du mou, pour une même position du tambour. Le cheminement du matériau peut se faire sans inconvénients dans un sens ou dans l'autre.
Le nettoyage et le mordançage, ainsi que la teinture sont favorisés par le mouvement vigoureux de la bande de tissu dans le bain de traitement,dans le dispositif selon la présente invention. Le carter pour le fluide servant au traitement peut enfermer entièrement le tambour, de sorte que l'on peut employer une pression supérieure à la pression atmosphérique et des températures élevées, ce qui est particulièrement intéressant pour la teinture des fibres synthétiques récentes. On peut trouver de nombreux autres emplois qui ne s'écartent pas de l'esprit de l'invention. En outre, il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.