Appareil pour maintenir constante la composition d'un liquide mixte résultant d'un mélange
de liquides et pour fournir sans interruption le liquide mixte formé au fur
et à mesure de sa consommation.
La présente invention a pour objet un appareil pour maintenir constante la composition d'un liquide mixte résultant d'un mélange de liquides et pour fournir sans interruption le liquide mixte formé au fur et à mesure de sa consommation. Cet appareil est utilisable pour la formation continue de bains colorants ou autres destinés au traitement en continu des textiles, mais il peut être employé à d'autres fins, par exemple à la production de mélanges d'huiles.
A l'heure actuelle, le procédé habituel de formation de bains colorants consiste à mesurer à la main les produits nécessaires et à les introduire, en une fois, dans une cuve de teinture destinée à contenir le bain colorant.
C'est là un procédé qui, non seulement demande beaucoup de temps, mais peut encore conduire à des mécomptes par suite d'erreurs de l'opérateur.
En outre, en vue d'un traitement en continu, il est nécessaire de calculer la quantité totale de produits nécessaires pour la quantité de tissu à traiter et il est d'usage normal de prendre une certaine marge de sécurité, ce qui, dans la plupart des cas, implique une perte importante de liquide colorant.
Enfin, lorsque par exemple la teinture d'une certaine longueur de tissu doit être cntreprise, il est nécessaire de constituer la quantité entière requise de bain et de procéder à un essai de traitement, puis de vérifier, par voie d'essais et en tenant compte des erreurs, les proportions exactes des composants nécessaires à l'obtention du résultat final voulu.
L'invention permet d'éviter ces inconvénients. L'appareil qui en fait l'objet est caractérisé par plusieurs réservoirs d'alimentation en liquides à mélanger, à raison d'un par liquide, par une cuve de mélange commune, par un système de circulation pour chacun desdits réservoirs d'alimentation, lequel système part du réservoir auquel il est associé pour revenir à celui-ci, par des organes pour maintenir un écoulement constant de chaque liquide dans le système de circulation qui lui est propre, et par des organes de dérivation combinés avec chaque système de circulation, ces organes pouvant être actionnés pour dériver l'écoulement constant du système vers la cuve de mélange commune.
L'invention est décrite ci-après en se référant au dessin ci-joint, dans lequel:
La fig. 1 est ime vue schématique montrant l'assemblage des pièces principales d'un appareil conforme à l'invention.
La fig. 2 est une vue agrandie montrant un exemple d'un mécanisme destiné à dériver automatiquement et par intermittences les écoulements des divers liquides en utilisant la pression de l'air, ainsi qu'une soupape de commande pour l'air.
La fig. 3 est une vue schématique en plan, à une échelle réduite, montrant les organes destinés à commander de façon synchrone les organes de dérivation.
La fig. 4 est ime vue en élévation, et
la fig. 5 est une vue en coupe, suivant la ligne V-V de la fig. 4, d'unie soupape de commande pour l'air. de L'appareil de la fig. 1 comprend une série réservoirs d'alimentation 10, à raison d'un pour chaque liquide à mélanger, chacun de ces réservoirs étant relié à un système de circulation 11, 12, 13 qui part du réservoir d'alimentation, passe par un réservoir supérieur à niveau constant 15, par une soupape de contrôle de l'écoulement 17, par une tuyère de dérivation 19 et revient au réservoir d'alimentation, la circulation du liquide étant réalisée au moyen d'une pompe centrifuge 21.
L'écoulement, lorsqu'il est dérivé en 19, alimente une cuve de mélange 23, où les liquides vou- lus sont mélangés pour former le liquide mixte, par exemple un bain de teinture.
Le réservoir supérieur à niveau constant 15 est partiellement ouvert afin de réduire au minimum l'évaporation et il contient un déversoir cylindrique 16, un niveau constant étant maintenu du fait que le liquide en excès débité par la pompe 21, à travers un tuyau de décharge avec dispositif antiturbulence, dans le réservoir 15, passe dans le déversoir et est ramené par la canalisation 14 au réservoir d'alimentation, le liquide se trouvant ainsi débité à travers une canalisation 12 à partir d'un niveau constant H (fig. 1). Les flèches indiquent le sens de circulation.
La soupape de contrôle de l'écoulement 17 peut être du type à passage direct et est réglable. Un compteur d'écoulement 18 comprend une colonne de liquide dont le niveau est fonction de la pression établie dans la tuyauterie par la tuyère 19 à la base de la colonne; la colonne indique la valeur quantitative de l'écoulement dans la tuyauterie 12 à tout moment.
Une série de tuyères calibrées interchangeables 19, dont chacune a une dimension différente, est prévue pour chacune des tuyauteries 12, chaque type de tuyère étant utilisable pour une marge donnée de valeurs d'écoulement. La soupape de contrôle 17 est utilisée pour effectuer un réglage de précision de la valeur de l'écoulement dans les limites de cette marge, et si une marge différente devient nécessaire, une tuyère d'une dimen sion différente peut être montée rapidement à la place de celle qui était en fonction. Il est prévu, pour chaque type de tuyère, un tableau donnant, en regard de l'échelle 18, les valeurs d'écoulement à travers la tuyauterie 12.
Ainsi, connaissant la valeur d'écoulement nécessaire, la tuyère de la dimension correspondante est montée, puis après avoir consulté le tableau, la soupape de contrôle est réglée de façon à donner sur l'échelle 18 la lecture correspondant à l'écoulement précis voulu.
La dérivation de faible diamètre et sa soupape de contrôle en 22b sont utilisables pour obtenir un écoulement réduit par l'emploi de tuyères 19 d'un faible alésage.
Dans l'appareil de la fig. 2, les tuyères de dérivation 19 peuvent être déplacées entre les positions indiquées par les traits pleins et les positions indiquées par les traits interrompus, afin soit de diriger l'écoulement dans la cuve de mélange 23, soit de ramener l'éeoule- ment à travers le système de circulation, c'est à-dire à travers la canalisation 13, jusqu'au réservoir d'alimentation.
Une chambre à flotteur 24 est reliée à la cuve 23 et contient un flotteur 25 mettant en action un levier 26 oseillant autour d'un pivot 27 et portant un contrepoids 28. Le déplacement du levier 26 fait osciller la tige 32 qui y est fixée et, par l'intermédiaire d'un ressort 33, fait tourner la plaque de contrôle 29 autour de son pivot 29a entre les butées 30 et 31.
Lors de l'abaissement du flotteur 25, la plaque 29 permet au levier de la soupape d'air 34 de se déplacer sous l'action de son contrepoids 36, ce qui a pour effet de déplacer a soupape d'air 35 vers sa position montrée ouverte et de permettre à l'air com primé de passer de la tubulure d'alimentation 40 à travers la soupape jusqu'à la tuyauterie 41, laquelle communique avec la face inférieure du piston 46, et de chasser le piston vers le haut à l'encontre de l'action du ressort 43 qui est logé à l'intérieur du cylindre 42, le piston faisant ainsi pivoter, par l'intermédiaire de la tige de piston 44 et de son organe de liaison 45, la tuyère 19 vers la position indiquée par des traits pleins dans la fig. 2, position dans laquelle elle débite dans la cuve de mélange 23.
Le flotteur 25 s'élève en conséquence jusqu'à la hauteur voulue et il fait tourner le levier 26 dans l'autre sens, ce qui a pour effet de faire tourner la plaque 29 dans le sens poussant vers le bas le levier de la soupape d'air 34 contre l'action de son contrepoids 36 et de déplacer la soupape d'air vers sa position d' échappement , permettant à l'air qui se trouve au-dessous du piston 46 de s'échapper par la soupape d'air dans l'atmosphère, après quoi le ressort 43 amène la tuyère 19 à se déplacer jusque dans la position indiquée par des traits interrompus, dans laquelle elle ramène s'écoulement dans le système de circulation ainsi qu'il est dit cidessus.
Dans la fig. 3, une série de tuyères 19 sont disposées sur un cercle primitif E lorsqu'elles sont dans la position normale, et sur un cercle Cl lorsqu'elles sont dans la position déviée. Les tuyères sont disposées coneentri- quement autour de l'axe de la tige de piston 44, chaque tuyère étant reliée audit piston par un organe de liaison 45 qui peut facilement en être dégagé en 45a. Les tuyères se déplacent ainsi dans le sens radial vers l'extérieur ou vers l'intérieur selon que le piston 46 s'abaisse ou s'élève, le raccord tubulaire flexible 19a permettant ce déplacement.
Les tuyères choisies sont ainsi rendues opérantes par la jonction en 45a, les autres étant rendues inopérantes par la disjonction opérée à cet endroit. Lorsqu'elles sont opérantes, les tuyères alimentent la cuve de mélange délimitée par la paroi annulaire 23, et lorsqu'elles sont inopérantes, chacune des tuyères ramène l'écoulement à travers son réceptacle individuel délimité par les parois radiales 22a et les parois annulaires 22, 23, lesdits récepta cles conduisant aux canalisations de retour respectives 13.
La soupape d'air représentée aux fig. -4 et 5 comprend deux éléments fixes 35, entre lesquels une coulisse 50 est montée à pivot verticalement autour d'un axe 37. L'admission 40 et la sortie 41 d'air comprimé mènent à des passages transversaux horizontaux 40a et 41ci, tandis que la coulisse 50 comporte un passage transversal analogue 54 et des passages longitudinaux inférieur et supérieur 52, 53 dont les extrémités opposées (sur le côté droit dans la fig. 4) sont ouvertes sur l'atmosphère.
Ainsi, dans la position indiquée à la fig. 5 ou dans toute position intermédiaire, l'admission et a sortie sont reliées entre elles et la pression de l'air appliquée sur la face inférieure du piston 46 (fig. 2); lorsque soit dans la position supérieure, soit dans la position inférieure, l'admission d'air est fermée, l'air du cylindre 42 se déverse dans l'atmosphère à travers le passage 41a et le passage 52 ou 53.
Les bouchons terminaux 51 ferment les extrémités des passages 40a, 41a, selon l'alésage initial qui leur est donné au cours de la fabrication.
Le levier de la soupape d'air 34 (fig. 2) met en action la coulisse 50 et, dans la pratique, le levier est réglé de telle façon que l'un des passages 52, 53 est utilisé pour l'échappement, soit le passage 52 dans le cas présent.
En courus de fonctionnement, les divers réservoirs d'alimentation contenant leurs liquides respectifs, on détermine tout d'abord l'écoulement requis à travers chacune des tubulures 12, puis on fixe Ia tuyère de dimension voulue sur chacun des systèmes de circulation choisis et on les relie à la tige de piston 44. L'écoulement exact à partir de chacune des tuyères est alors réglé en agissant sur les soupapes de contrôle 17 selon les indications des tableaux et du compteur 18. L'appareil peut alors être mis en marche et les tuyères 19 sont mises en action de façon synchrone et automatique sous le contrôle du flotteur.
De cette façon, la quantité nécessaire de liquide est constamment maintenue dans la cuve de mélanges 23, et une alimentation continue de la cuve de tein tnre ou autre dispositif est assurée à travers la sortie 47.
Si l'on désire modifier la composition du liquide mixte, l'opération peut être réalisée par le simple choix des tuyères des différents systèmes de circulation et par la jonction de ces tuyères à la tige de piston 44.
Le e cas échéant, ou en plus de la modifica- tion des tuyères 19, les soupapes de contrôle d'écoulement 17 des systèmes choisis peuvent être réglées de façon à modifier la proportion des liquides respectifs l'un par rapport à l'autre.
On peut prévoir des organes pour actionner les tuyères à la main, au lieu ou en plus de dispositions assurant leur fonctionnement automatique, ce qui peut être réalisé directs ment ou au moyen d'une soupape à main court-circuitant la soupape automatique 35.
Dans une autre exécution de l'invention, au lieu d'utiliser la disposition d'un réservoir à niveau constant conjointement avec les tuyères et les soupapes de contrôle d'écoulement, la pompe 21 ou tolet autre organe de débit commandé mécaniquement dans chaque système de circulation peut être réglable quant à la grandeur de son débit, de façon à pouvoir maintenir de façon précise un débit prédéterminé.
Par ailleurs, chacun des réservoirs à niveau constant peut être relié à plusieurs systèmes de circulation, et ces systèmes de circulation peuvent alimenter des cuves de mélange 23 différentes.
Apparatus for maintaining constant the composition of a mixed liquid resulting from a mixture
of liquids and to supply without interruption the mixed liquid formed as
and as it is consumed.
The present invention relates to an apparatus for maintaining constant the composition of a mixed liquid resulting from a mixture of liquids and for continuously supplying the mixed liquid formed as it is consumed. This apparatus can be used for the continuous formation of coloring or other baths intended for the continuous treatment of textiles, but it can be used for other purposes, for example in the production of mixtures of oils.
At the present time, the usual method of forming dye baths consists in measuring the necessary products by hand and introducing them, all at once, into a dye tank intended to contain the dye bath.
This is a process which not only is very time consuming but can also lead to miscalculations due to operator errors.
In addition, with a view to continuous processing, it is necessary to calculate the total amount of products required for the amount of tissue to be processed and it is normal practice to take a certain safety margin, which in the Most cases involve a significant loss of coloring liquid.
Finally, when for example the dyeing of a certain length of fabric is to be undertaken, it is necessary to constitute the required entire quantity of bath and to carry out a treatment test, then to verify, by means of tests and taking error count, the exact proportions of the components required to achieve the desired end result.
The invention avoids these drawbacks. The apparatus which is the subject thereof is characterized by several supply tanks for liquids to be mixed, at a rate of one per liquid, by a common mixing tank, by a circulation system for each of said supply tanks, which system starts from the reservoir with which it is associated to return to it, by means of organs to maintain a constant flow of each liquid in the circulation system which is proper to it, and by bypass members combined with each circulation system, these members being operable to divert the constant flow of the system to the common mixing tank.
The invention is described below with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a schematic view showing the assembly of the main parts of an apparatus according to the invention.
Fig. 2 is an enlarged view showing an example of a mechanism for automatically and intermittently bypassing flows of various liquids using air pressure, as well as a control valve for air.
Fig. 3 is a schematic plan view, on a reduced scale, showing the members intended to synchronously control the bypass members.
Fig. 4 is a view in elevation, and
fig. 5 is a sectional view, taken along the line V-V of FIG. 4, united control valve for air. of the apparatus of FIG. 1 comprises a series of supply reservoirs 10, at the rate of one for each liquid to be mixed, each of these reservoirs being connected to a circulation system 11, 12, 13 which starts from the supply reservoir, passes through an upper reservoir at constant level 15, through a flow control valve 17, through a bypass nozzle 19 and returns to the supply tank, the liquid being circulated by means of a centrifugal pump 21.
The flow, when branched at 19, feeds a mixing tank 23, where the desired liquids are mixed to form the mixed liquid, for example a dye bath.
The constant level upper reservoir 15 is partially open in order to minimize evaporation and contains a cylindrical weir 16, a constant level being maintained as the excess liquid discharged by the pump 21, through a discharge pipe. with an anti-turbulence device, in the tank 15, passes into the weir and is returned via the pipe 14 to the supply tank, the liquid being thus discharged through a pipe 12 from a constant level H (fig. 1) . The arrows indicate the direction of traffic.
The flow control valve 17 may be of the through-flow type and is adjustable. A flow meter 18 comprises a column of liquid whose level is a function of the pressure established in the piping by the nozzle 19 at the base of the column; the column indicates the quantitative value of the flow in the pipe 12 at any time.
A series of interchangeable calibrated nozzles 19, each of which has a different dimension, is provided for each of the pipes 12, each type of nozzle being usable for a given margin of flow values. The control valve 17 is used to fine tune the value of the flow within this range, and if a different margin becomes necessary, a nozzle of a different size can be fitted quickly instead. of who was in office. For each type of nozzle, a table is provided giving, opposite scale 18, the flow values through the pipe 12.
Thus, knowing the required flow value, the nozzle of the corresponding size is mounted, then after consulting the table, the control valve is adjusted so as to give on scale 18 the reading corresponding to the precise flow desired. .
The small diameter bypass and its control valve at 22b can be used to achieve reduced flow through the use of small bore nozzles 19.
In the apparatus of FIG. 2, the bypass nozzles 19 can be moved between the positions indicated by the solid lines and the positions indicated by the broken lines, in order either to direct the flow in the mixing tank 23 or to bring the flow back to through the circulation system, that is to say through the pipe 13, to the supply tank.
A float chamber 24 is connected to the tank 23 and contains a float 25 activating a lever 26 swaying around a pivot 27 and carrying a counterweight 28. The movement of the lever 26 causes the rod 32 which is fixed to it to oscillate and , by means of a spring 33, causes the control plate 29 to rotate around its pivot 29a between the stops 30 and 31.
When lowering the float 25, the plate 29 allows the air valve lever 34 to move under the action of its counterweight 36, which has the effect of moving the air valve 35 to its position. shown open and to allow the compressed air to pass from the supply manifold 40 through the valve to the pipe 41, which communicates with the underside of the piston 46, and to force the piston upwards through the valve. against the action of the spring 43 which is housed inside the cylinder 42, the piston thus causing the nozzle 19 to pivot, by means of the piston rod 44 and its connecting member 45, towards the position indicated by solid lines in fig. 2, position in which it discharges into the mixing tank 23.
The float 25 therefore rises to the desired height and turns the lever 26 in the other direction, which has the effect of rotating the plate 29 in the direction pushing down the valve lever. air 34 against the action of its counterweight 36 and move the air valve to its exhaust position, allowing air below piston 46 to escape through the valve. air into the atmosphere, after which the spring 43 causes the nozzle 19 to move to the position indicated by the dotted lines, in which it returns flow in the circulation system as mentioned above.
In fig. 3, a series of nozzles 19 are arranged on a pitch circle E when they are in the normal position, and on a circle C1 when they are in the deflected position. The nozzles are arranged coneentrically around the axis of the piston rod 44, each nozzle being connected to said piston by a connecting member 45 which can easily be disengaged therefrom at 45a. The nozzles thus move in the radial direction outward or inward depending on whether the piston 46 lowers or rises, the flexible tubular connector 19a allowing this movement.
The nozzles chosen are thus made operative by the junction at 45a, the others being rendered inoperative by the disjunction operated at this location. When they are operational, the nozzles supply the mixing tank delimited by the annular wall 23, and when they are inoperative, each of the nozzles brings the flow back through its individual receptacle delimited by the radial walls 22a and the annular walls 22 , 23, said receptacles leading to the respective return pipes 13.
The air valve shown in fig. -4 and 5 comprises two fixed elements 35, between which a slide 50 is mounted to pivot vertically about an axis 37. The inlet 40 and the outlet 41 of compressed air lead to horizontal transverse passages 40a and 41ci, while that the slide 50 has a similar transverse passage 54 and lower and upper longitudinal passages 52, 53, the opposite ends of which (on the right side in FIG. 4) are open to the atmosphere.
Thus, in the position indicated in fig. 5 or in any intermediate position, the inlet and outlet are interconnected and the air pressure applied to the underside of the piston 46 (FIG. 2); when either in the upper position or in the lower position the air inlet is closed, the air from cylinder 42 flows to the atmosphere through passage 41a and passage 52 or 53.
The end caps 51 close the ends of the passages 40a, 41a, according to the initial bore given to them during manufacture.
The lever of the air valve 34 (fig. 2) activates the slide 50 and, in practice, the lever is adjusted so that one of the passages 52, 53 is used for the exhaust, either passage 52 in this case.
During operation, the various supply tanks containing their respective liquids, the flow required through each of the pipes 12 is first determined, then the nozzle of the desired size is fixed on each of the selected circulation systems and connect them to the piston rod 44. The exact flow from each of the nozzles is then regulated by acting on the control valves 17 according to the indications of the tables and of the counter 18. The apparatus can then be started and the nozzles 19 are brought into action synchronously and automatically under the control of the float.
In this way, the necessary amount of liquid is constantly maintained in the mixing tank 23, and a continuous supply to the dye tank or other device is ensured through the outlet 47.
If it is desired to modify the composition of the mixed liquid, the operation can be carried out by simply choosing the nozzles of the different circulation systems and by joining these nozzles to the piston rod 44.
If desired, or in addition to modifying the nozzles 19, the flow control valves 17 of the selected systems can be adjusted so as to modify the proportion of the respective liquids to each other.
Devices can be provided for actuating the nozzles by hand, instead of or in addition to arrangements ensuring their automatic operation, which can be carried out directly or by means of a hand valve bypassing the automatic valve 35.
In another embodiment of the invention, instead of using the arrangement of a constant level reservoir in conjunction with the nozzles and flow control valves, the pump 21 or other mechanically controlled flow member in each system circulation can be adjustable as to the magnitude of its flow, so as to be able to precisely maintain a predetermined flow.
Furthermore, each of the constant level tanks can be connected to several circulation systems, and these circulation systems can feed different mixing tanks 23.