Brevet FR2720968A1 — publié le 19951215

PROCEDE ACOUSTIQUE DE PROTECTION DU BOIS ET DISPOSITIF LE METTANT EN OEUVRE La présente invention concerne un procédé préventif et curatif et un dispositif le mettant en oeuvre, destiné à protéger le bois, en particulier le bois des charpentes, des insectes xylophages. Il existe différents insectes qui vivent et se développent dans le bois : les bostryches capucins, les sirex, les serropalpus barbatus, les piqûres noires, les termites Ils attaquent le bois des charpentes et des planchers dans les maisons. Ces attaques sont le plus souvent décelables lorsque les insectes décident de quitter le bois, comme par exemple les lyctus, les capricornes des maisons, les petites et grosses vrillettes, qui creusent des galeries à l'intérieur du bois et sortent en faisant des trous dont le diamètre varie de 1 à 10 millimètres. Ces insectes sont appelés insectes xylophages. Ces attaques peuvent avoir de graves conséquences. Elles fragilisent les poutres de la charpente ou le plancher de la maison pouvant entraîner ainsi l'effondrement de la première et la destruction du second. Jusqu'à présent, les seuls grands moyens de lutte existants sont la fumigation à l'aide de gaz toxique, la stérilisation par la chaleur (les bois sont passés au séchoir à une température supérieure à 700C), l'atomisation d'insecticide. Ces trois méthodes de traitement sont coûteuses, difficiles à réaliser et elles nécessitent un renouvellement régulier car elles ne confèrent au bois aucune immunité durable contre une nouvelle attaque. Ces moyens de lutte ont donc uniquement un but curatif et ne sont préventifs qu'à court terme (environ cinq ans). La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un procédé préventif et curatif et un dispositif le mettant en oeuvre, destinés à protéger le bois, en particulier le bois des charpentes, des attaques des insectes xylophages. A cet égard, on sait depuis longtemps que tous les animaux, l'homme y compris, ont un niveau sonore limite au delà duquel ils ne peuvent pas vivre, ou du moins sont fortement incommodés. C'est ce phénomène que le pic-vert, par exemple, met à profit pour attraper sa nourriture, en frappant du bec contre l'écorce d'un arbre. En effet, il crée ainsi des ondes vibratoires et sonores qui ont pour but de faire sortir les insectes du bois. Si l'homme, qui possède un dispositif auditif relativement perfectionné, perçoit une gamme de fréquences relativement large, allant généralement de 20Hz à 20.000Hz, ce n'est pas le cas de tous les animaux, dont la majorité perçoit des fréquences minimum et maximum en relation avec leur taille et leur poids. Les insectes, par exemple, de part leur taille sont sensibles aux ondes de fréquence élevée. C'est ce phénomène qui est mis à profit dans les chasse-moustiques utilisant une génération d'ondes ultrasonores. Les insectes, en particulier les insectes xylophages ne sont donc pas directement gênés par les basses fréquences. Cependant celles-ci provoquent des vibrations qui se propagent dans le support c'est-à-dire le bois, et qui dérangent les insectes. En effet, ces vibrations modifient la perception que les insectes ont de leur environnement, perturbant ainsi leur activité au point de les chasser et même de les faire mourir. Le bois est composé de fibres compactes qui véhiculent la sève, ces fibres étant relativement dures et solides. Les bois étant généralement coupés dans le sens des fibres, celles-ci parcourent toute la pièce de bois. Elles sont donc les parfaits véhicules des fréquences qui se propagent à l'intérieur. De plus, les galeries creusées par les insectes xylophages véhiculent également les ondes qui atteignent donc ces derniers où qu'ils se trouvent. La présente invention a pour but d'exploiter ces propriétés pour la protection du bois. A cet effet, l'invention qui concerne un procédé préventif et curatif destiné à protéger le bois, en particulier le bois des charpentes, des attaques des insectes xylophages, est caractérisée en ce que l'on utilise le bois comme support de propagation, pour transmettre auxdits insectes des ondes sonores perturbatrices. L'invention a également pour objet un dispositif préventif et curatif destiné à protéger le bois, en particulier le bois des charpentes, des attaques des insectes xylophages, comportant des transducteurs électromécaniques et au moins un circuit assurant leur alimentation, caractérisé en ce que lesdits transducteurs sont constitués par un boîtier rigide contenant un vibreur électromagnétique, ledit boîtier qui constitue le résonateur du vibreur étant fixé rigidement au bois à traiter. Un tel dispositif totalement non polluant, de mise en place très simple, et surtout d'entretien quasiment nul, permet non seulement de traiter des bois affectés et de les débarrasser rapidement de tous les insectes xylophages qui y vivaient, mais surtout possède une action préventive qui permettra de protéger toutes les structures en bois d'éventuelles attaques. De par sa nature même, le dispositif permet de traiter des structures en bois de surface importante pourvu qu'il n'y ait pas rupture de la connexion mécanique entre les diverses parties de la structure. En effet, par exemple dans le cas d'une charpente où les diverses poutres sont en contact étroit les unes avec les autres, par emboîtage par exemple, les ondes sonores se propagent d'une poutre à l'autre, jusqu'à des distances d'environ 5 mètres. Et même s'il y a rupture de la connexion mécanique entre les diverses pièces en bois ou si la structure est trop étendue, il suffit de multiplier les points d'émission des ondes sonores, ce qui, dans le cadre du dispositif considéré, est très simple à réaliser, puisqu'il suffit pour cela de rajouter un certain nombre de transducteurs qui peuvent d'ailleurs être alimentés par une alimentation unique. En plus de sa capacité à traiter des surfaces importantes, le dispositif selon l'invention considérée, possède également l'avantage non négligeable de n'apporter aucune détérioration à la structure à traiter. Par ailleurs, son coût est très modeste au regard des dispositifs utilisés jusqu'à présent, car une fois l'investissement initial réalisé, il n'y a plus d'autres dépenses à envisager, si ce n'est la consommation électrique du dispositif qui est naturellement ridiculement faible. Enfin et selon une caractéristique inattendue particulièrement avantageuse, le dispositif peut être utilisé sur des structures dont l'accès est très difficile. En particulier, dans le cas de charpentes, il suffira de placer les transducteurs aux endroits d'accès aisé pour protéger l'ensemble de la charpente, la conduction des ondes sonores se faisant d'une poutre à l'autre, même dans les recoins les plus éloignés ou inaccessibles à l'homme. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, diverses formes d'exécution de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective d'une charpente équipée du dispositif de protection selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe du transducteur principal et de son alimentation selon une variante d'implantation de l'invention, - la figure 3 est une vue éclatée du vibreur mettant en oeuvre l'invention, - la figure 4 est une vue de dessus du vibreur de la figure 3, représenté sans son couvercle, - la figure 5 est une représentation de la tension spécifique U délivrée par le circuit d'alimentation de la figure 2 en fonction du temps t. La figure 1 représente un exemple d'installation possible du dispositif selon l'invention. Il s'agit ici de traiter la charpente d'une maison. Il est bien clair que bien que la charpente constitue un domaine d'application de choix du dispositif selon l'invention, il ne s'agit là que d'un exemple d'application particulière et le dispositif est tout aussi adapté au traitement des parquets en bois, des meubles, et même du bois vivant, c'est-à-dire des arbres. Sur la charpente 1 représentée sur la figure 1 on a disposé sur une panne intermédiaire de ladite charpente, un transducteur principal 2 équipé de son alimentation. Sur deux poutres éloignées de cette panne, on trouve deux transducteurs secondaires 3 reliés au transducteur principal 2 par câble. En effet, selon une réalisation particulièrement avantageuse du dispositif conforme à l'invention, seul le transducteur principal 2 possède un circuit d'alimentation, les transducteurs secondaires 3 utilisant ce même circuit d'alimentation par l'intermédiaire de câbles qui les relient au transducteur principal 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, la répartition de seulement trois transducteurs peut permettre de traiter une charpente entière, les contacts entre les différentes poutres assurant la conduction des vibrations tout le long de la charpente 1. Cette propriété procure l'avantage considérable, de permettre l'installation des transducteurs 2,3 à des endroits accessibles de la charpente. Ces transducteurs 2,3 sont du type électromécanique, c'est-à-dire qu'ils transforment une excitation électrique en une vibration mécanique transmise directement au bois de la charpente 1. A cet effet, les transducteurs 2,3 sont constitués par un boîtier rigide 5 dont la paroi 6, qui vient en contact avec la poutre 8 de la charpente 1, porte sur sa face interne 7 un vibreur électromagnétique 9. Celui-ci permet au boîtier 5 de produire des vibrations sur au moins la gamme de fréquences 20Hz-20KHz et ce, avec une puissance suffisante pour incommoder tous les types d'insectes xylophages. En effet, ceux-ci perçoivent des fréquences en rapport avec leur taille qui varie de 2,5 à 50 mm selon les espèces. C'est pourquoi un balayage sur toute la bande de fréquence 20Hz-20KHz est nécessaire pour incommoder l'ensemble des insectes xylophages pouvant coloniser le bois. Selon une variante particulière de l'invention, le circuit d'alimentation 4 est implanté à l'intérieur du transducteur principal 2, sur la paroi opposée à celle portant le vibreur 9. Les transducteurs secondaires 3 sont semblables au transducteur principal 2. La principale différence réside dans le fait qu'ils sont dépourvus d'un circuit d'alimentation 4 propre. Ils sont connectés par un câble au transducteur principal 2 dont ils utilisent ainsi l'alimentation. Selon une réalisation particulière du dispositif conforme à l'invention, le vibreur 9 est un vibreur STAR RMB-06 commercialisé par STAR MICRONICS CO.,LTD. Ce vibreur est constitué d'une lame vibrante 10 en forme de rondelle métallique 11 comportant en son centre une lame métallique 12 portant un aimant 13 comme représenté sur les figures 3 et 4. Cette lame vibrante 10 est montée avec une rondelle en mica 14 formant résonateur, entre deux rondelles de maintien 15. Trois vis 16 viennent fixer l'ensemble sur des plots de support 17 émanant de la surface de base 18 du vibreur 9, ces mêmes plots de support 17 maintenant un électro-aimant 19. L'aimant 13 oscille dans le champ magnétique variable crée par l'électro-aimant 19, et par suite entraîne en vibration la lame 12. Le vibreur 9 est fermé par un couvercle 20 qui vient coiffer l'ensemble du dispositif vibrant. Le vibreur 9 présente une fréquence d'oscillation propre de 400Hz. La combinaison de cette fréquence propre et des harmoniques avec les fréquences de résonnance du boîtier 5, qui sert alors de résonateur, va permettre de fournir des vibrations mécaniques au bois à traiter avec une puissance suffisante sur une gamme de fréquences couvrant au moins la bande de 20Hz à 20KHz. De façon à éviter l'accoutumance des insectes aux fréquences émises par le dispositif, il est prévu de faire varier de façon aléatoire la répartition de ces fréquences dans la gamme des fréquences émises. A cet effet, et selon une réalisation particulière du dispositif selon l'invention, le caractère aléatoire de la répartition en fréquence des vibrations, est avantageusement obtenu, en alimentant l'électro-aimant 19 par une tension périodique U(t) passant par la valeur zéro. Cette tension d'alimentation particulière est obtenue, grâce au circuit 4 générateur de tension, disposé selon une variante préférentielle de l'invention, à l'intérieur du transducteur principal 2. Ce circuit 4 comporte un transformateur 21, un pont redresseur 22 et éventuellement une ou plusieurs diodes ZENER 23. Le pont 22 permet de redresser l'alternance négative du secteur 50Hz après abaissement de la tension alternative par le transformateur 21 pour obtenir une tension secondaire de valeur crête égale à 6 volts. Selon une variante préférentielle de l'invention, et dans l'optique de limiter la puissance transmise au transducteur, le circuit d'alimentation 4 est équipé d'une ou plusieurs diodes ZENER 23 venant limiter la tension crête d'alimentation à une valeur de 4,3 volts. Cette limitation est destinée à utiliser le vibreur 9 à sa puissance minimum et ce, afin de réduire les nuisances sonores éventuelles. Comme les périodes 25 de la tension d'alimentation U(t) issue du circuit d'alimentation 4 représentée sur la figure 5 et celles des vibrations mécaniques du vibreur 9 sont différentes, le départ 24 d'une mise en tension du vibreur 9 interviendra, pour chaque nouvelle période d'alimentation 25, à une phase différente des oscillations du vibreur 9, et donc du transducteur 2,3. Cette absence de concordance entre les oscillations amorties du transducteur 2,3 et la période de la tension d'entretien U(t) génère une répartition aléatoire en fréquences des oscillations mécaniques du transducteur 2,3. Selon une réalisation particulière du dispositif selon l'invention, le boîtier 5 est rempli de résine durcissable qui accroît la rigidité de l'ensemble ; ledit boîtier 5 est, par ailleurs, fixé rigidement à la poutre 8 à traiter par exemple par des vis 26 qui contribuent à la transmission des vibrations. Accessoirement et selon une variante particulière du dispositif, le boîtier 5 présente deux prises latérales 27 reliées au circuit d'alimentation 4, ces prises étant destinées à recevoir les fils d'alimentation de transducteurs secondaires 3 dépourvus de circuit d'alimentation propre. REVENDICATIONS 1 - Procédé préventif et curatif destiné à protéger le bois (8), en particulier le bois des charpentes (1), des attaques des insectes xylophages, caractérisé en ce qu'on utilise le bois (8) comme support de propagation pour transmettre auxdits insectes des ondes sonores perturbatrices. 2 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ondes sonores possèdent une énergie suffisante, au moins sur l'ensemble de la bande de fréquences 20Hz-20KHz. 3 - Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la répartition des fréquences varie aléatoirement dans le temps à l'intérieur d'une bande de fréquences couvrant au moins la bande 20Hz-20KHz. 4 - Dispositif préventif et curatif destiné à protéger le bois (8), en particulier le bois des charpentes (1), des attaques des insectes xylophages, caractérisé en ce qu'il comporte des transducteurs électromécaniques (2,3) et au moins un circuit (4) assurant leur alimentation, chaque transducteur (2,3), étant constitué par un boîtier rigide (5) étroitement solidarisé à un vibreur électromagnétique (9), ledit boîtier (5) qui constitue le résonateur du vibreur (9) étant lui-même fixé rigidement au bois (8) à traiter, par exemple par des vis. 5 - Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le vibreur (9) est constitué par une lame vibrante (10) et un électro-aimant (19), ladite lame (10) étant entraînée en vibration par l'intermédiaire du champ magnétique variable dudit électro-aimant (19). 6 - Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la tension à la sortie du circuit d'alimentation (4) est une tension périodique passant par zéro, de période (25) différente de la période d'oscillation propre du vibreur (9). 7 - Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit d'alimentation (4) est constitué d'un transformateur (21), d'un pont redresseur (22) et éventuellement d'un montage à base de diodes ZENER (23). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la lame vibrante (10) est constituée d'une rondelle métallique (11) présentant en son centre une lame (12) portant un aimant (13), cette rondelle (11) étant montée avec une rondelle de mica (14) formant résonateur entre deux rondelles de maintien (15), l'ensemble ainsi constitué étant maintenu par les vis (16) sur trois plots de support (17) émanant de la plaque de base (18) du vibreur (9), lesdits plots (17) supportant également l'électro-aimant (19). 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un transducteur principal (2) comportant un circuit d'alimentation (4) et des transducteurs secondaires (3) alimentés par l'intermédiaire du transducteur principal (2).