Brevet FR2479263A1 — publié le 19811002

La présente invention concerne un procédé de séchage des peaux humides, ainsi qu'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé. Par le terme "peaux" on entend aussi bien des peaux d'animaux brutes ou tannées que des cuirs de tout genre. Le séchage des peaux humides sous extension préalable est connu et utilisé depuis longtemps sous la forme d'un simple clouage des peaux sur des panneaux en bois par deux opérateu placés face à face et tirant simultanément le bord de la peau en deux points opposés de sa périphérie avant de placer un clou sur ledit bord près du point d'étirage, et ce tout autour de la périphérie de la peau. Les peaux sèchent alors par ventilation naturelle ou dans des étuves o sont placés les panneaux de clouage, Ce procédé rudimentaire est lent et pénible, l'exten- sion de la peau est irrégulière et la périphérie des peaux est endommagée par les trous des clous. Pour réduire -ces inconvénients on utilisa par la suite des panneaux métalliques perforés sur lesquels les peaux sont étirées, toujours manuellement, au moyen de pinces à coincement munies d'un ergot-à leur partie infé- rieure, ledit ergot venant s'accrocher dans un des trous des panneaux perforés, lesquels sont placés dans des étuves à ventilation d'air chaud. Mais l'étirage des peaux, restant dépendant de la force déployée par les opérateurs, est irrégulier et l'ensemble des opérations reste pénible et lent. Pour régulariser la traction exercée sur les peaux, rendre l'opération moins pénible et améliorer la produc- tivité, il existe des appareils dans lesquels les panneaux métalliques perforés sont divisés en deux parties qui s'écartent l'une de l'autre après que les opérateurs y aient accroché les peaux, sans les étirer, Cet écartement est réalisé soit par des moyens purement mécaniques (cames et guides) sur une distance prédéterminée, soit par des moyens pneumatiques ou hydrauliques suivant une force prédéter- minée. Les panneaux, individuels ou formant une surface continue, passent alors dans des enceintes à ventilation d'air chaud ou sont exposés au rayonnement infra-rouge pour le séchage des peaux étirées. Ces appareils ont le grave inconvénient de n'étirer la peau que dans un seul sens et non dans toutes les direc- tions comme il serait nécessaire en raison de la forme irrégulière des peaux et comme il était d'ailleurs fait, quoiqu'imparfaitement, par l'étirage manuel précédent. Un autre inconvénient de ces appareils est que pour un réglage déterminé, les deux moitiés de chaque peau sont soit écartées d'une distance fixe, soit éti3rées avec une force fixe sans égard à la dimension de la peau entre deux pinces opposées, ni aux dimensions variables des diffé- rentes peaux, de sorte que les parties de peau de petite dimension sont étirées de la même distance ou aussi forte- ment que des parties plus grandes, ce qui est évidemment illogique et provoque d'une part une perte de surface par suite de l'étirage dans un seul sens, d'autre part des distorsionsqui affectent la structure et les propriétés des peaux pour leurs utilisations ultérieures. On connait enfin des appareils qui réalisent l'exten- sion des peaux dans des directions multiples, les pinces d'étirage étant montées dans des coulisses placées comme les rayons d'une roue à l'intérieur du cadre d'étirage, l'étirage étant réalisé suivant une force prédéterminée, identique pour toutes les pinces, par des 'moyens pneumati- ques ou hydrauliques. Comme précédemment, les panneaux d'étirage sont placés dans une étuve à ventilation d'air chaud. L'inconvénient d'un étirage suivant une force fixe, sans égard à la dimension de la peau entre deux pinces opposées ni aux disparités de dimension des peaux, subsiste donc. Un autre inconvénient de ces appareils est leur extrême complexité pour commander les mouvements multiples d'un grand nombre de pinces individuellement, ce qui entraîne beaucoup d'aléas de fonctionnement et un prix -2479263 excessivement élevé qui leur enlève toute justification économique, deux raisons pour lesquelles l'usage de ces appareils ne s'est pas développé. Au surplus, l'ensemble des appareils cités ci-dessus présente d'autres inconvénients en ce qui concerne le séchage proprement dit. D'une part, les étuves à ventila-. tion d'air chaud sèchent lentement en raison de la basse température exigée pour une bonne qualité finale des peaux, ce qui entraîne la nécessité d'un assez grand nombre de cadres d'étirage pour une production donnée, avec pour conséquence des installations très encombrantes et très coûteuses. D'autre part, les séchages par rayonnement infra- rouge utilisés pour réduire la durée du séchage et l'impor- tance des installations appliquent aux peaux une tempéra- ture élevée qui affecte gravement leur qualité. Au surplus, le rendement énergétique des rayonnements de courte longueur d'onde utilisés est faible. La présente invention a pour but de mettre à disposi- tion un procédé et un appareil de séchage des peaux humides permettant d'obtenir un qéchage rapide et à basse tempéra- ture de la peau soumise à une extension préalable propor- tionnelle à sa dimension entre deux points d'étirage opposés de sa périphérie, cette proportion ou pourcentage d'ex- tension restant identique, pour un même réglage, quelles que soient le-s les positions des points d'étirage opposés de la périphérie de la peau et quelles que soient la forme et les dimensions des peaux. Le procédé de séchage des peaux humides selon l'invention comprend les étapes qui suivent: - extension d'une peau dans des directions multiples et opposées par rapport à la partie centrale de la peau, cette extension étant proportionnelle à la dimension de la peau entre deux points d'étirage opposés de sa périphérie, la proportion d'extension restant identique, quelles que soient les positions des points d'étirage opposés sur la périphérie de la peau et quelles que soient la forme et les dimensions de la peau; - chauffage de la peau à l'état étiré à une température inférieure à 750 C; - mise sous vide de la peau étirée pendant son chauffage. S On utilise par ailleurs, pour la mise en oeuvre de ce procédé un appareil composé - d'unpsatd'éthage pour une peau à sécher comportant une série de secteurs rigides essentiellement triangu- laires et perforés articulés sur des charnières fixées autour du centre d'une base plane et rigide, les axes. de pivot desdites charnières étant parallèles à la base et disposés à angle droit par rapport à des rayons passant.par le centre de la base, lesdits secteurs étant placéssous ltinfluence de ressorts qui ont tendance à écerter les secteurs de la base, de moyens de limitation de cet écartement des secteurs permettant de régler l'inclinaison de tous lesdits secteurs par rapport à'la base suivant un même angle., les perforations des - secteurs permettant d'accrocher des pinces fixées à la périphérie de la peau à sécher, de telle sorte que le rabattage des secteur contre la base pr'ovoque l'extension de'la peau dans toutes les directions définies par deux points d'accrochage des pinces opposés sur la périphérie de la peau; - d'ncicvexileconstitué en forme de coquille renforcée pour résister à l'écrasement, de dimensions telles qu'il puisse coiffer l'ensemble du poste d'étirage, comprenant une surface périphérique plane qui, lors de l'abaissement du couvercle vers la base, vient appuyer sur les extré- mités extérieures des secteurs, les rabattant contre la base en étirant la peau simultanément dans toutes les directions formées par deux pinces opposées, un joint d'étanchéité entourant l'ensemble des secteurs du poste d'étirage et étant disposé entre la base et la surface périphérique plane du couvercle de telle manière que l'ensemble du couvercle abaissé, de la base et du joint forme une chambre hermétique, ledit couvercle étant muni intérieurement de moyens de chauffage couvrant la surface du poste d'étirage; et - des moyens permettant la mise en communication de ladite chambre hermétique avec une source de vide. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de2a description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - les figures 1 et 2 donnent une représentation schématique respectivement en plan et en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1 du mode d'extension des peaux qui constitue la première opération du procédé suivant l'invention. - les figures 3 et 4 représentent respectivement en plan et en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3 un mode de réalisation de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Selon la figure 2, une pièce de peau humide P est fixée par des pinces (non représentées) munies de crochets en deux points opposés de sa périphérie D et E sur deux éléments rigides AB et AC pouvant pivoter au point A situé en dessous de la partie centrale de la peau P. L'axe de pivot est horizontal et disposé à angle droit par rapport à la direction longitudinale de l'élémet rigide considéré. Ces éléments rigides sont inclinés l'un et l'autre d'un môme angles par rapport à un plan horizontal XY. En appliquant en B et C des forces suffisantespour vaincre l'élasticité de la peau, les éléments AB et AC sont rabattus sur le plan horizontal XY suivant AB2 et AC2 ce qui entraîne le rabattement des points D et E en D2 et E2 et une extension de la peau entre ces deux points à une longueur L', extension égale à D1D2 + E1E2, par rapport à ss dimension initiale L. Comme D1D2 et E1E2 sont proportionnels d'une part à 1-cosoj, d'autre part à AD et AE respectivement, l'extension, pour un même angle Q A, tous inclinés du même angle "apar rapport à l'hori- zontale, et qu'on accroche sur ces éléments différentes paires de points opposés de la périphérie de la peau, on obtiendra, en rabattant tous ces éléments sur l'horizoniale, une extension de la peau qui sera chaque fois proportion- nelle à la dimension de la peau entre deux points opposés D2E2, D3EY, D4E4, D5E5 et D6E6 (figure 1) et dans la même proportion, ou du même pourcentage, puisque l'angle 4reste le même. En multipliant les points d'étirage tout autour de la peau>on réalise une extension généralisée de la peau unique ent proportionnelle, dans tous les sens, à sa dimension initiale, sans aucun facteur de distorsion ni arbitrairement fixé, ni laissé au hazard. Il n'est pas nécessaire que la peau accrochée aux éléments rigides, avant l'étirage, ait une position exactement hoifzontale. De plus, les axes de pivot des éléments rigides peuvent être disposés à une certaine distance d'un point central, si cette distance est la même pour tous les éléments rigides. En faisant varier l'angle od'une même valeur pour tous les élément rigides, tels que AB, AC, on obtiendra à volonté des pourcentages d'extension différents, chaque fois proportionnels à 1-cosDi. Ces pourcentages d'extension, donnés par un simple calcul trigonométrique, sont par exemple; environ 3 % pour QC= 150 environ 6 % pour $ = 20 environ 10 % pouro d= 25 Un mode de réalisation d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, comprenant un poste d'étirage permettant l'extension des peaux à la manière décrite, est illustré sur les figures 3 et 4. Les éléments sur lesquels on accroche des points opposés de la périphérie d'une peau à étirer sont des secteurs triangulaires de plaques rigides et perforées 1 pivotant sur une base rigide et fixe 2 par des charnières 3 disposées autour et tout près du centre 4 de la base 2. Des ressorts 5, d'une force un peu supérieure à l'effort nécessaire pour soulever les secteurs perforés 1, sont fixés sur la base 2 et poussent les secteursperforés 1 vers le hauten-cbspositi=nsinclinées. Une bande 6 en matière flexible mais inextensible est fixée dans l'axe de symétrie et en-dessous de chaque secteur 1 à la même distance, pour chacun d'eux, de leur charnière respective 3. Cette bande 6 passe sous un guide 7 fixé sur la base 2 à la même distance, pour tous les secteurs 1, de leur charnière respective 3. Chaque bande 6 est munie d'une série de boutonnières qui permettent de l'accrocher à un ergot 8 fixé à la base 2 afin de limiter ainsi à volonté la course des secteurs perforés 1 vers le haut sous l'action des ressorts 5. En accrochant les diverses boutonnières de la bande 6 à l'ergot 8 on peut donc faire varier à volonté et régler avec précision l'angle / d'inclinaison du secteur 1 associé, par rapport à la base 2. Chaque boutonnière porte avantageusement une graduation indiquant le pourcentage d'extension-des peaux correspondant à la valeur de l'angle déterminée par cette boutonnière. Une peau P est accrochée par différents points de sa périphérie sur les secteurs 1 au moyen de pinces à coincement 9 munies, à leur partie inférieure, d'un ergot qui permet de les accrocher dans les perforations des secteurs 1. Divers modèles de ces pinces existent dans le commerce. Un couvercle 10 (figure 4) constitué en forme de coquille 11 renforcée pour résister à l'effet d'écrasement provoqué par l'action du vide, de dimensions telles qu'il Lorsque le temps prédéterminé de séchage est écoulé, la minuterie commande la fermeture de la vanne de vide 21, le soulèvement du couvercle 10 par les vérins 13 ce qui permet aux ressorts 5 de ramener les secteurs 1 à leurs positions initiales inclinées et de libérer les pinces 9 et la peau P. Le portique 12 se déplace alors horizontalement pour dégager le plan de travail et aller placer le couvercle au-dessus d'un deuxième poste d'étirage identique à celui décrit ci-dessus, pendant que les opérateur enlèvent la peau P, maintenant sèche, et la remplacent par une autre peau humide. Il va de soi que le nombre de secteurs perforés 1, la forme et lesdimensions des secteurs perforés, des couvercles 10 et des postes d'étirage peuvent varier en fonction des formes et des dimensions des peaux à sécher, de même que le nombre des postes d'étirage/séchage et des couvercles correspondants peur varier en fonction de la production à réaliser. Il est possible de remplacer les panneaux 18 émetteurs de rayonnement infra-rouge par des moyens pour engendrer un champ d'ondes électromagnétiques à haute-fréquence de telle sorte que la peau étirée P soit chauffée à une température entre 20 et 750 C, de préférence inférieure à 500 C, afin de conserver une bonne qualité de la peau. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles- ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. coiffe l'ensemble des secteurs a, est monté sur un portique 12 par l'intermédiaire de vérins pneumatiques ou hydrau- liques 13 qui permettentdesoulever le couvercle 10 ou de l'abaisser jusqu'à ce qu'une surface périphérique plane 14, solidaire de la coquille 11, vienne en contact avec le joint d'étanchéité 15 fixé sur la partie périphérique de la base 2, entourant l'ensemble des secteurs 1 de telle sortie que la base, le couvercle 10 et le joint 15 forment une chambre hermétique reliée par un orifice 16 et une tuyauterie 17 à une source de vide 22e A l'intérieur de la coquille 11 sont montés des panneaux 18 alimentés en électricité, émetteurs de rayonnement infra.-rouge de longueur d'onde pas inférieure à 7 microns. Ces panneaux sont isolés de la partie supé- rieure de la coquile 11 au moyen d'une couche de matériau isolant 19. Lorsque la surface périphérique plane 14 du couvercle s'approche du joint 15 sous l'action des vérins 13, elle vient appuyer sur les extrémités des secteurs 1 et les force à s'abaisser simultanément jusqu'à l'horizontale lorsqu'elle-même vient en contact avec le joint 15, provo- quant ainsi l'extension de la peau P simultanément dans toutes les directions définies par deux pinces 9 opposées. Les extrémités extérieures des secteurs 1 sont munies de petits galets 20 qui roulent sur la surface périphérique 14 du couvercle 10 pendant sa descente ou montée. Lorsque le couvercle 10 est appliqué sur le joint , un contact électrique non représenté provoque automa- tiquement l'ouverture d'une vanne 21 située sur la tuyaute- rie 171mettant ainsi la chambre hermétique dans laquelle se trouvé la peau P en communication avec la source de vide. Le rayonnement infra- rouge de grande longueur d'onde et l'action du vide conjugés provoquent alors l'évapora- tion rapide à basse température, de l'humidité contenue dans la peau P maintenue en extension pendant toute la durée du séchage, durée contrôlée par une minuterie. R E V E N D I C A T I O*N S ___________________________ 1. Procédé de séchage des peaux humides, caractérisé par la combinaison des opérations suivantes: - une extension d'une peau dans des directions multiples et opposées par rapport à la partie centrale de la peau, cette extension étant proportionnelle à la dimension de la peau entre deux points d'étirage opposés de sa périphérie,. la proportion d'extension restant identique, quelles que soient les positions des points d'étirage opposés sur la périphérie de la peau et quelles que soient la forme et les dimensions de la peau; - chauffage de la peau à l'état étiré à une tempéra- ture inférieure à 750 C; - mise sous vide de la peau étirée pendant son chauffage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extension proportionnelle de la peau est obtenue en accrochant différentes paires de points opposés de la périphérie de la peau sur des éléments rigides, tous inclinés du même angle par rapport à unpLan commun et pouvant pivoter autour d'un axe parallèle audit plan et situé près de la partie centrale de la peau, et en rabattant les- dits éléments de leurs positions inclinées sur ledit plan commun. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la peau étirée est chauffée par rayonnement infra-rouge d'origine électrique et de longueur d'onde d'au moins 7 microns. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la peau est chauffée par l'action d'un champ d'ondes électromagnétiquesà haute- fréquence. 5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par - un poste.d'étirage pour une peau à sécher comportant une série de secteurs rigides essentiellement triangulaires et perforés (1) articulés sur des charnières (3) fixées autour du centre (4) d'une base (2) plane et rigide, les axes de pivot desdites charnières (3) étant parallèles à la base (2) et disposés à angle droit par rapport à des rayons passant par le centre (4) de la base(2), lesdits secteurs (1) étant placés sous l'influence de ressorts (5) qui ont tendance à écarter les secteurs (1) de la base (2), de moyens de limitation (6) de cet écartement des secteurs (1) permettant de régler l'inclinaison de tous lesdits secteurs (1) par rapport à la base (2) suivant un même angle (0?û, les perforations des secteurs (1) permettant d'accrocher des pinces (9) fixées à la périphérie de la peau à sécher, de telle sorte que le rabattage des secteurs (1) contre la base (2) provoque l'extension de la peau dans toutes les directions définies par deux points d'accrochage des pinces opposés sur la périphérie de la peau; - un couvercle (10) constitué en forme de coquille (11) renforcée pour résister à l'écrasement, de dimensions telles qu'il puisse coiffer l'ensemble du poste d'étirage, comprenant une surface périphérique plane (14) qui, lors de l'abaissement du couvercle (10) vers la base (2), vient appuyer sur les extrémités extérieures des secteurs (1), les rabattant conte la base (2) en étirant la peau simultanément dans toutes les directions formées par deux pinces opposées, un joint d'étanchéité (15) entourant l'ensemble des secteurs (1) du poste d'étirage et étant disposé entre la base (2) et la surface périphérique plane (14) du couvercle (10) de telle manière que l'ensemble du couvercle (10) abaissé, de la base (2) et du joint (15) forme une chambre hermétique, ledit couvercle (10) étant muni intérieurement de moyens de chauffage (18) couvrant la surface du poste d'étirage; et - des moyens (16, 17, 21) permettant la mise en commu- nication de ladite chambre hermétique avec une source de vide (22). 6. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (6) de limitation de l'écartement des secteurs (1) comportent chacun une série de points de réglage gradués permettant de faire varier à volonté l'an- gle ( 6) d'inclinaison initiale des secteurs (1) par rapport à la base (2) et par conséquent de prédéterminer à volonté le pourcentage d'étirage de la peau par rapport à sa dimension entre deux points d'étirage opposés de sa périphérie. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le couvercle (10) est déplaçable au moyen de vérins (13) fixés à un portique (12) qui à son tour est déplaçable latéralement par rapport au poste d'étirage. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (15) est solidaire de la base (2) ou de la surface périphérique plane (14) du couvercle (10) et en ce que ledit joint (15) forme butée pour limiter le déplacement du couvercle (10) vers la base (2) et, par conséquent, le rabattage des secteurs (1). 9 Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent au moin un émetteur de rayonnement infra- rouge de longueur-d'onde d'au moins 7 microns. Appareil selon l'une quelconque. des revendications à 8, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent au moins un émetteur d'ondes électromagnétiques à haute-fréquence.