Brevet FR2258250A1 — publié le 19750818

La présente invention concerne, d'une façon générale, le traitement d'objets en bois, et elle a trait, plus particulièrement, à une installation permettant de faire subir, à des objets en bois, un traitement thermique, l'échauffement étant obtenu par de l'énergie à haute fréquence appliquée par des électrodes. Dans les installations classiques de ce genre, on utilise habituellement deux électrodes planes et parallèles reliées aux bornes de sortie d'un générateur à haute fréquence par l'une de leurs extrémités. Ces électrodes forment ainsi un condensateur dont le diélectrique est constitué par le bois à traiter. Dans le champ électrique obtenu par ces électrodes, on remarque généralement certaines irrégularités dues tant à l'emplacement du point d'attaque des électrodes qu'à des phénomènes d'absorption ou de rayonnement. Ces irrégularités du champ se traduisent par unaéchauffement irrégulier, ce qui donne des résultats incertains et réduit le rendement. L'invention vise à fournir une installation de traitement thermique du bois qui ne présente pas les inconvénients de la technique antérieure. Elle a donc pour objet une installation pour le traitement thermique d'objets en bois, du type comportant deux électrodes reliées à un générateur à haute fréquence et destinées à appliquer un champ électrique à l'objet en bois à chauffer, caractérisée en ce qu'une première desdites électrodes constitue un espace ouvert sur au moins l'une de ses faces et destiné à recevoir l'objet à chauffer, et en ce que la seconde électrode ferme cet espace, l'ensemble ainsi formé présentant une section transversale rectangulaire à peu près fermée. Grâce à cet agencement, l'objet à chauffer est entouré au moins sur quatre côtés par les électrodes, ce qui permet d'obtenir une meilleure répartition du champ électrique dans l'objet. L'invention a également pour objet une presse pour la fabrication d'objets en bois lamellé, qui utilise l'installation définie ci-dessus et qui permet notamment d'assurer le séchage ou le durcissement de la colle destinée à réunir les lamelles de l'objet à former. L'invention a encore pour objet un procédé de traitement thermique d'objets au moyen d'un champ électrique à haute fréquence engendré par deux électrodes entre lesquelles on place les objets S traiter, caractérisé en ce que l'une des électrodes présente une étendue longitudinale grande par rapport à celle de l'autre électrode, et en ce qu'il consiste à déplacer cette autre électrode par rapport à la première au cours du traitement desdits objets. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : la Fig. 1 est une vue en perspective, avec arrachement partiel, d'une installation de traitement suivant l'invention ; la Fig. 2 est une vue, en coupe et en élévation, de l'installation de la Fig. 1 ; et la Fig. 3 montre une vue, en coupe partielle et en élévation, d'une variante de l'installation des Fig. l et 2. Dans le mode de réalisation représenté, l'installation pour le traitement d'objets en bois, à l'aide d'un champ électrique, constitue, à titre d'exemple, une presse pour la fabrication de poutres en bois lamellé. Cette presse comporte un bâti 1 qui porte un plateau allongé 2, sur les côtés longitudinaux duquel sont disposées des poutres métalliques 3a et 3b en forme de H. Une gouttière 4, de préférence en tôle d'aluminium et formant électrode, est disposée entre les poutres 3a et 3b. Elle comporte un fond 5 qui se prolonge vers le haut le long de l'un de ses bords longitudinaux par une paroi verticale 6 pliée horizontalement pour former un rebord latéral 7. La paroi 6 est appliquée contre la poutre 3 correspondante, tandis que le rebord 7 repose sur une plaque allongée 8 fixée sur la poutre 3. Du côté opposé, la gouttière 4 est délimitée par une paroi latérale 9 qui est mobile en translation transversalement par rapport à la gouttière 4 et qui comporte un premier rebord horizontal 10 reposant sur le fond 5 de la cuve et un deuxième rebord horizontal 11 qui, par l'intermédiaire d'une plaque intercalaire 12, repose sur la poutre 3b. L'ensemble que l'on vient de décrire peut ainsi coulisser transversalement par rapport à la gouttière 4 à l'aide de plusieurs vérins 13 dont un seul est représenté sur les figures, étant entendu que le rebord 10 demeure en contact électrique avec le fond 5 dans toutes les positions qu'il peut occuper au cours de sa translation. Deux chemins de roulement longitudinaux 14 sont fixés sur l'un des côtés du bâti 1 et servent d'appui à des galets 15 et 16 d'un chariot 17 destiné à se déplacer le long de la gouttière 4 au cours du fonctionnement de l'installation. Le chariot 17 porte une armoire 18, dans laquelle est logé un générateur à haute fréquence (non représenté) d'un type classique, et les divers organes de commande de l'installation. Sur cette armoire, est fixée une ossature 19 de forme parallélépipédique et composée de plusieurs cornières convenablement assemblées. Cette ossature est constituée en un matériau non-magnétique et comporte notamment deux supports 20 auxquels est suspendue une électrode 21, par l'intermédiaire de deux tiges filetées verticales 22a et 22b fixées respectivement sur deux plaques isolantes verticales 23a et 23b. Les bords inférieurs de ces plaques sont serrés chacun entre deux cornières 24. Celles-ci sont fixées sur un cadre rectangulaire 25 réalisé également à partir de cornières. Les cornières de ce cadre, qui en forment les grands côtés, s'étendent transversalement par rapport à la gouttière 4 et elles comportent une fente horizontale 26 sur toute leur longueur. Des barres d'électrode 27 s'étendent parallèlement aux petits côtés du cadre 25. Elles comportent, à chaque extrémité, un trou fileté (non visible sur les dessins) dans lequel s'engage une vis de fixation 28 qui traverse la fente 26 correspondante. Grâce à cet agencement, on peut choisir un nombre de barres d'électrode voulu et régler l'écartement de celles-ci à volonté. L'électrode 21 est connectée au générateur 18 par l'intermédiaire d'un conducteur 29 et de deux connexions souples 30 qui sont reliées aux cornières intérieures 24 de l'électrode 21. Deux traverses latérales inférieures 31 de l'ossature 19 sont solidaires chacune d'un profilé en U 32 qui supporte un patin de contact 33. Chaque patin comporte une première lame élastique 34 recourbée à ses extrémités et fixées, par ces extrémités, sur le profilé 32, et une deuxième lame élastique de maintien 35 fixée de la même manière sur le profilé 32. Entre ces deux lames élastiques 34 et 35, est intercalée une plaque en métal non-magnétique épais 35a, solidaire de la lame 35 servant à uniformiser la pression et à éviter la déformation de la lame élastique 34. Les lames sont réalisées, de préférence, en bronze, du type"Crysocale", tandis que la plaque 35a est en "Dural", par exemple. Les patins 33 assurent à la fois le contact électrique entre la gouttière 4 et la masse de l'installation et la sustentation du chariot 19 sur les rebords 7 et 11 de la gouttière 4. L'installation comporte également un dispositif d'expulsion 36 qui est composé de deux vérins 37 à axes verticaux prenant appui sur le bâti 1. Les tiges de ces vérins sont solidaires d'une barre 38 de section trapézoïdale, revêtue d'une tôle 39 sur sa face supérieure et ses parois latérales. Cette barre 38 s'adapte étroitement dans une ouverture 40 ménagée dans le fond de la gouttière 4, les parois de cette ouverture étant revêtues de bords recourbés 41 du fond 5. Ces parois sont obliques et convergent vers le bas de manière que, lorsque la barre 38 est en place, un contact électrique intime soit réalisé entre le fond 5 et la tôle 39. L'ossature 19 est fermée par des plaques de blindage 42 (Fig. 2). Dans le mode de réalisation représenté, on voit que l'installation suivant l'invention est utilisée comme presse destinée à fabriquer des poutres en bois lamellé. La Fig. 2 montre que les lamelles A devant constituer la poutre sont placées de chant sur le fond 5 de la gouttière 4 après avoir préalablement été encollées. Des câles en bois B, éventuellement fixées à la gouttière 4, sont disposées de part et d'autre des lamelles A. La position de l'électrode 21 dans son ensemble peut être réglée grâce au fait que les supports 20 sont montés sur des profilés en U 43 qui sont fixés sur cette ossature par des vis 44 traversant des fentes 45 orientées transversalement par rapport à la gouttière 4. Un tel réglage permet notamment de réajuster la position de l'électrode 21 lorsque les lamelles A sont comprimées par les vérins 13. La presse représentée fonctionne de la façon suivante. Le chariot 17 est d'abord garé à une extrémité de la presse pour dégager la gouttière 4. Les lamelles A et les câles B sont alors mises en place et la tension est appliquée à l'électrode 21 par le générateur 18, après mise sous pression des vérins 13 qui serrent les lamelles A les unes contre les autres. Le chariot 17 est alors mis en marche à une vitesse prédéterminée réglable et on lui fait effectuer une passe au-dessus de la gouttière pour chauffer la colle entre les lamelles par le champ électrique à haute fréquence qui s'établit entre la gouttière 4 et l'électrode 21. A la fin de sa course, le chariot s'immobilise en dégageant la gouttière 4. La pression dans les vérins est inversée et la poutre obtenue est alors éjectée par l'actionnement des vérins 37. La gouttière 4 forme le fond et deux parois d'un espace qui est recouvert par l'électrode 21. Naturellement, dans le mode de réalisation représenté, cet espace est déplaçable, étant donné que l'électrode 21 se déplace avec le chariot 19. Toujours est-il que la section transversale de cet espace a une forme rectangulaire à peu près fermée, ce qui provoque une meilleure répartition du champ électrique dans le bois à chauffer. Le rendement de l'installation est ainsi nettement plus favorable que dans les installations de la technique antérieure. L'espace formé par la gouttière 4 et l'électrode 21 est ouvert sur deux faces pour laisser passage aux lamelles en bois, celles-ci pouvant avoir une longueur nettement supérieure à la dimension transversale de l'électrode 21. Il est possible, selon une variante et lorsqu'il s'agit de chauffer des objets de plus faibles dimensions, de prévoir, au lieu de la gouttière 4, une cuve qui comporterait quatre parois verticales sur lesquelles s'adapterait l'électrode 21. L'espace de traitement serait alors fixe. On voit donc, d'après ce qui précède, que des objets en bois de forme allongée peuvent être traités de façon commode grâce à l'électrode 4 de forme allongée et au fait que l'autre électrode 21 peut se déplacer au-dessus de cette électrode allongée 4, dont l'étendue longitudinale est nettement plus importante que celle de l'électrode 21. On pense que le résultat favorable obtenu par l'invention trouve son explication dans les points suivants : 1) la zone d'attaque de l'électrode 21 sous tension est située au centre de celle-ci ; 2) la zone de retour de masse (parois 6 et 9) de l'électrode à la masse (gouttière 4) est équidistante de la zone d'attaque de l'électrode 21 ; 3) les contacts de retour à la masse (patins 33) sont établis sur une longueur au moins égale à la largeur de l'électrode 21 ; 4) le centre géométrique de la partie active de la gouttière 4 se trouvant, à un moment donné, en-dessous de l'électrode 21, il est toujours équidistant des zones de retour de masse. IL en résulte également que la symétrie des éléments actifs du circuit électrique est maintenue constante pendant toute la durée d'une passe du chariot 17, de sorte que la répartition du champ électrique demeure uniforme sur toute la longueur de l'objet à chauffer. Un avantage particulier est obtenu en raison du fait que l'électrode 21 comporte des. barres 27 distinctes qui peuvent être disposées à volonté. En particulier, dans le mode de réalisation décrit, ceci permet de disposer une telle barre au-dessus de chaque joint de colle pour y concentrer une partie du champ électrique. En outre, les barres 27 sont amovibles et peuvent être remplacées par d'autres éléments formant électrode qui n'ont pas nécessairement une forme rectiligne, mais pourront être adaptés à la forme du joint de colle à chauffer. Des essais effectués par le déposant ont permis de constater une amélioration notable du rendement. Une poutre de 24 m de longueur, composée de 33. lames de 9, 5 x 3, 2 cm, a été traitée en 50 minutes. Ces dimensions repréo sentent une surface de colle de 73 m2. La puissance utile à haute fréquence était de 22, 5 kW, ce qui revient à une puissance 0 de 15, 4 kW/m/mn, alors que les installations de la technique antérieure nécessitent, en général, une puissance voisine ou o égale à 24 kW/m/mn. Lors des essais, on a utilisé une colle polymérisable de la marque "Résorcine" (80% de colle et 20% de durcisseur). Bien entendu, l'installation suivant l'invention peut être utilisée pour des traitements autres que le séchage de colles. On peut, par exemple, effectuer des traitements de déshydratation. De plus, on peut traiter des objets ayant d'autres formes que celles des lamelles de bois rectilignes que l'on vient de décrire. On peut utiliser cette installation, par exemple, pour la fabrication de panneaux en bois. La Fig. 3 montre qu'une électrode auxiliaire 46 peut être utilisée pour séparer deux couches distinctes Al et A2 de lamelles de bois. Cette électrode assure une meilleure répartition du champ électrique. REVENDICATIONS 1. Installation pour le traitement thermique d'objets du type comportant deux électrodes reliées à un générateur à haute fréquence et destinée à appliquer un champ électrique à l'objet à chauffer, la première (4) desdites électrodes constituant un espace ouvert au moins sur l'une de ses faces et destiné à recevoir l'objet à chauffer (A), caractérisée en ce que la seconde électrode (21) est contenue dans une ossature (19) avantageusement fermée par des plaques de blindage (42), laquelle dite ossature (19) sert de connecteur entre la première (4) des dites électrodes et le générateur haute fréquence (18) par l'intermédiai- re de patins de contact (33). 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la première électrode (4), est une électrode à potentiel de masse constant, la liaison entre la dite électrode (4) étant établie avec la masse du générateur haute fréquence (18) par l'intermédiaire des patins de contacts (33) fixés sur l'ossature (19), la dite ossature (19.) étant fixée mécaniquement au dit générateur haute fréquence (18). 3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la liaison entre la seconde électrode (21) et le générateur (18) est réalisée en deux points symétriques et équidistants des-extrémités. 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ladite seconde électrode (21) comporte un cadre rectangulaire (25) sur lequel sont fixées deux traverses (24) légèrement espacées et disposées de part et d'autre du plan médian transver- sal de ce cadre, et en ce que chaque traverse C24) est reliée électriquement audit-générateur (18) par l'intermédiaire d'un conducteur (30) aboutissant au milieu de la traverse (24). 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la dite seconde électrode (21) comporte plusieurs barres d'électrodes (27) disposées parallèlement aux pièces à traiter. 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications - 1 à 5, caractérisée en ce que la dite première électrode (4) se présente sous la forme d'une gouttière (5, 6,9) ouverte à ses deux extrémités et en ce que l'ossature (19) contenant la dite seconde électrode (21) se déplace sur des patins (33) le long de cette gouttière (4) par l'intermédiaire d'un chariot (17). 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que la dite gouttière (4) comporte un fond plan (5) et deux parois (6,9) perpendiculaires à ce fond, ces dernières étant prolongées chacune par un rebord (7,11) s'étendant vers l'extérieur parallèlement au fond (5) et en ce que les deux patins (33) glissent sur les dits rebords (7, 11), l'ensemble de la première électrode (4) des patins (33) et de l'ossature (19) étant maintenu au potentiel masse du générateur haute fréquence. 8. Installation suivant la revendication 7, caractériée en ce que ladite seconde électrode (21) est montée sur ladite ossature (19) par l'intermédiaire de plaques isolantes (23a 23b) reliées à l'ossature par des moyens de fixation (22asz 22b) permettant un réglage de la distance séparant les deux électrodes (4,21). 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que ladite seconde électrode (21) est fixée à ladite ossature (19) par l'intermédiaire de moyens. (43 à 45) en permettant un réglage transversal par rapport à ladite première électrode (4). 10. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que ladite ossature (19 ; est constituée par des profilés formant un corps parallélépipédique fermé par des plaques de blindage (42). II. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisée en ce que ledit générateur (18) est monté sur ledit chariot (17). 12. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11 caractérisée en ce que chaque patin (33) comporte une première lame élastique (34) recourbée vers ses extrémités qui sont fixées sur la dite ossature (19), et en ce que cette première lame est associée à une seconde lame élastique {35) disposée entre la première lame et l'ossature, les extrémités de cette seconde lame étant également recourbées et fixées à cette dernière, tandis qu'une plaque rigide (35a) est interposée entre les deux lames. 13. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisée en ce que l'une des parois (11) de ladite gouttière (4) est mobile en translation transversalement par rapport à celle-ci, par exemple à l'aide de vérins (13). 14. Presse pour la fabrication d'objets en bois lamellé, caractérisée en ce qu'elle comprend une installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Procédé de traitement thermique d'objets au moyen d'un champ électrique à haute fréquence engendré entre deux électrodes entre lesquelles on place les objets à traiter, la première électrode présentant une grande étendue longitudinale par rapport à la seconde électrode, caractérisé en ce que pour maintenir un champ électrique continuellement défini et constant, on dispose la seconde électrode à l'intérieur d'une ossature avantageusement blindée en contact électrique avec ladite première électrode et en ce que l'on déplace ladite ossature par rapport à la première électrode.