Brevet FR2923745A1 — publié le 20090522

L'invention concerne un procédé de traitement d'au moins une charge par action d'un fluide de traitement, dans une enceinte fermée étanche comportant au moins une chambre dans laquelle ladite charge est entourée dudit fluide. L'invention s'applique en particulier au traitement d'une charge de bois. L'invention s'applique en particulier au traitement d'une charge de bois par imprégnation à coeur par un fluide qui est un produit liquide de traitement. L'invention concerne encore un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. La présente invention entre en particulier dans le domaine du traitement des bois, en particulier des bois de charpente et des bois de construction à usage extérieur, ouvragés ou non. L'invention concerne plus particulièrement le traitement des bois par imprégnation de produits fongicides, insecticides, ou similaires. On entendra par � charge � dans la suite de la description, tout matériau ou composant ouvragé ou non, ou tout 20 ensemble de tels matériaux et/ou composants. Pour effectuer une imprégnation de qualité, et un traitement efficace, il est nécessaire de faire pénétrer le produit de traitement au coeur de la matière. Ce traitement à coeur est difficile en raison de la présence de sève dans les 25 veines du bois. On connaît des procédés de traitement selon lesquels on enferme une charge de bois à traiter dans une enceinte fermée, notamment un autoclave, enceinte dans laquelle on crée tout d'abord une dépression pour aspirer le plus possible de sève. 30 On effectue ensuite une mise à la pression atmosphérique en aspirant un produit de traitement fluide contenu dans un réservoir. Une pompe injecte ce fluide dans l'enceinte, de façon à le faire rentrer dans les veines du bois sous l'effet d'une surpression. Une telle pompe fonctionne, soit en continu, 35 soit selon une alternance de cycles de surpression et de remise en pression atmosphérique. La durée d'un tel traitement est longue. Le bois traité subit d'importantes contraintes. Les moyens de pompage sont fortement sollicités et connaissent une usure très rapide, ce qui se traduit par un coût de maintenance important. De surcroît, le passage du produit de traitement dans les pompes entraîne inévitablement le laminage de ce produit, se traduisant par la séparation de ses composants essentiels, et par une efficacité amoindrie. Dans la mise en œuvre d'un tel procédé, il est impossible de déterminer avec précision la consommation exacte de produit réellement injecté dans le bois. Un certain ratio de quantité de produit par rapport au volume de bois devant être respecté, notamment pour les assurances de garantie décennale de construction ou analogue, l'usage d'un tel procédé, imprécis quant à la consommation réelle, se traduit souvent par une surconsommation de produit par sécurité, et par un allongement du cycle de traitement. Pour une essence de bois donnée, la capacité théorique d'absorbtion est connue. Le volume de bois étant calculable, on peut estimer la quantité de liquide de traitement devant être absorbée par le bois. Les services officiels, tels que le CTBA en France, diffusent des abaques définissant la durée théorique d'imprégnation pour chaque essence. On constate néanmoins que l'imprécision est souvent de l'ordre de 25%, ce qui a des répercussions économiques importantes sur le coût du traitement. L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un procédé permettant à la fois un traitement à cœur efficace, une maîtrise de la quantité de produit réellement injectée dans le bois, et soumettant le bois à moins de contraintes physiques que les procédés de l'art antérieur. A cet effet, l'invention concerne un procédé de traitement d'au moins une charge par action d'un fluide de traitement, dans une enceinte fermée étanche comportant au moins une chambre dans laquelle ladite charge est entourée dudit fluide, caractérisé par le fait qu'on effectue une variation de la pression dudit fluide en faisant varier le volume de ladite chambre. Selon une caractéristique de l'invention, on fait varier le volume de ladite chambre en introduisant au moins un corps indéformable dans cette dernière. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fait varier le volume de ladite chambre en modifiant le volume d'un corps déformable contenu dans ladite chambre. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fait varier le volume de ladite chambre en réduisant au moins une 10 dimension de ladite chambre, notamment sa longueur. Selon une autre caractéristique de l'invention, on fait varier le volume de ladite chambre en réduisant au moins une section de ladite chambre. Selon une caractéristique, on applique ce procédé au 15 traitement d'une charge de bois. Selon une caractéristique, ledit fluide de traitement est un liquide. L'invention concerne encore un dispositif de mise en oeuvre d'un tel procédé, comportant une enceinte étanche conçue apte à 20 recevoir au moins une charge de bois dans une chambre apte à contenir du liquide de traitement, caractérisé par le fait que ledit dispositif comporte des moyens mobiles conçus aptes à déformer ladite chambre pour en modifier le volume, ou/et conçus aptes à occuper un volume variable à l'intérieur de 25 ladite chambre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 représente de façon schématisée, partielle, et en coupe longitudinale une enceinte avec une chambre dans laquelle est introduite une charge, et un moyen de variation de volume de cette chambre selon un premier mode de réalisation ; la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, dans un second mode de réalisation de variation de 30 35 volume de la chambre, dans un premier état ; la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, dans un second mode de réalisation de variation de volume de la chambre, dans un second état ; la figure 4 est une vue similaire à la figure 1, dans un troisième mode de réalisation de variation de volume de la chambre; la figure 5 est une vue similaire à la figure 1, mais dans une coupe transversale, dans un quatrième mode de réalisation de variation de volume ; la figure 6 est une variante de la figure 1, dans une réalisation particulière. L'invention concerne un procédé de traitement d'une charge 1, par un fluide de traitement, dans une enceinte 2 fermée étanche comportant une chambre 3 dans laquelle la charge 1 est entourée de ce fluide. Dans une application préférée, on applique ce procédé au traitement d'au moins une charge 1 de bois, pour son imprégnation à coeur par le fluide de traitement. Si un tel fluide de traitement peut être aussi bien un gaz qu'un liquide, de façon préférée, dans cette application particulière du traitement de bois, le fluide de traitement est un liquide, et en particulier un liquide de préservation insecticide ou/et fongicide. La présente invention entre en particulier dans le domaine du traitement des bois, en particulier des bois de construction extérieure ou de charpente, ouvragés ou non, par imprégnation de produits de préservation fongicides, insecticides, ou similaires. Cette application préférée est décrite ci-après. L'invention consiste à proposer une alternative à l'utilisation de pompes, qui se révèle imprécise, et coûteuse à la fois au niveau de chaque traitement effectué, et au niveau de la maintenance et du renouvellement du matériel. L'invention consiste donc en l'utilisation de moyens mobiles 4 conçus aptes à déformer la chambre 3 pour en modifier le volume, ou/et conçus aptes à occuper un volume variable à l'intérieur de ladite chambre 3. On effectue une variation de la pression du fluide contenu dans la chambre 3 en faisant varier le volume utile de cette chambre 3. On comprend que la modification de volume de la chambre 3 peut être menée aussi bien dans le sens de sa diminution que de son accroissement, ce qui se traduit alors par une variation de pression respectivement positive ou négative dans cette chambre. Dans un premier mode de réalisation, tel que visible sur la figure 1, on fait varier le volume de la chambre 3 en introduisant au moins un corps indéformable 5 dans cette dernière, ou en retirant ce corps 5 de cette dernière. Naturellement, des moyens d'étanchéité, non représentés sur la figure, permettent d'éviter toute variation de pression due à des fuites au niveau d'une zone de contact. Dans une exécution particulièrement économique, un tel corps indéformable est constitué par un élément d'un vérin 6, en particulier par sa tige 7: ainsi les servitudes hydrauliques, pneumatiques, mécaniques, ou électriques, selon le cas, que comporte un tel vérin 6 pour sa mise en mouvement, peuvent être regroupées à l'extérieur de l'enceinte étanche 2, dans une zone facile d'accès pour la maintenance. On comprend que l'introduction d'une tige 7 de vérin dans une chambre 3 remplie de liquide a pour effet d'augmenter la pression du fluide, notamment un liquide, dans cette chambre. Le retrait de la tige permet de l'abaisser. Un vérin 6 est ainsi une solution pratique et efficace pour effectuer un certain nombre de cycles. On sait qu'à chaque cycle, le volume de produit injecté dans le bois est celui de la partie 5 de la tige 7 de vérin 6 ayant pénétré dans la chambre. En fonction de l'essence, du volume de la charge de bois et du volume total à absorber, on détermine ainsi facilement le nombre de cycles à exécuter, avec une grande précision, qui permet d'obtenir la garantie souhaitée. Bien évidemment, la rétraction d'un tel corps indéformable 5, préalablement introduit dans la chambre 3, permet de créer une variation de pression négative dans celle-ci. Dans un second mode de réalisation, tel que visible sur les figures 2 et 3, on fait varier le volume de la chambre 3 en modifiant le volume d'un corps déformable 8 contenu dans cette chambre. Une exécution préférée utilise une vessie gonflable à l'aide d'un liquide ou d'un gaz. On comprendra que l'application d'une vessie gonflée à l'aide d'un gaz peut être intéressante en raison de son coût très bas, mais qu'elle sera limitée aux cas où le différentiel de pression entre la chambre et l'atmosphère est faible, en raison de la compressibilité de ce gaz. Dans un troisième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 4, on fait varier le volume de la chambre 3 en modifiant, par accroissement ou décroissement, au moins une dimension de la chambre 3, notamment sa longueur. Dans une exécution préférée, analogue à une seringue, l'enceinte 2 comporte un piston 9 mobile dans la chambre, et de section complémentaire à celle de cette dernière 2 sur la course dudit piston 9. L'enceinte 2 peut être réalisée simplement sous la forme d'une virole cylindrique, le piston 9 de section circulaire et pourvu de moyens d'étanchéité, non représentés, se déplace selon la direction de l'axe du cylindre. Dans un quatrième mode de réalisation, tel que visible sur la figure 5, on fait varier le volume de la chambre 3 en modifiant, par accroissement ou décroissement, au moins une section de cette chambre. Dans une exécution particulière, l'enceinte 2 peut notamment être formée de deux corps 2A, 2B, à section en U se faisant face, et conçus aptes à coulisser l'un dans l'autre, et constituant ensemble la chambre 3. Là encore, des moyens d'étanchéité sont nécessaires, mais ne sont pas représentés sur la figure. Naturellement, les différents modes de réalisation utilisés pour réaliser la variation du volume de la chambre peuvent être cumulés. Il convient néanmoins de noter que, dans l'application de traitement du bois, une quantité importante de produit de traitement est absorbée par le bois lors du premier cycle, au cours duquel est fait le remplissage des veines laissées libres par l'extraction de la sève lors de la mise en dépression préalable. Lors des cycles suivants, la quantité de produit de traitement absorbée par le bois à chaque cycle est beaucoup plus faible, de sorte que de grosses variations de volume de la chambre s'avèrent rarement nécessaires. L'invention permet en général de raccourcir la durée totale des cycles. Dans un exemple nullement limitatif de traitement d'une charge de bois par un liquide de préservation insecticide et fongicide, on peut effectuer le traitement selon le cycle suivant : - un premier cycle de dépression, par exemple avec une dépression de 0,1 bar pendant une durée de 30 minutes, est incontournable pour extraire la sève ; - des cycles successifs de variation de volume sont beaucoup plus rapides que des cycles de montée en pression par pompage de l'art antérieur. On peut par exemple estimer la réduction d'un total de 240 minutes voire davantage, à une durée totale de 120 minutes environ ; - un cycle d'égouttage facultatif ; - un cycle de fixation est généralement imposé par la 20 normalisation, et reste le même quel que soit le procédé utilisé. Cette économie conséquente permet une meilleure rotation des charges de bois, et un amortissement plus rapide des installations. 25 Toutefois, si grand que puisse être, dans certains cas, cet avantage en temps, il faut comprendre que la mise en œuvre de l'invention permet surtout de maîtriser avec une grande précision le volume de produit de traitement réellement absorbé par la charge, alors que les technologies de l'art antérieur 30 basées sur l'utilisation de pompes ne permettent qu'une évaluation purement théorique, sur la base d'abaques, des volumes de produit de traitement absorbés, et donc avec une grande imprécision, le bois étant un matériau hétérogène. En somme, le dispositif de mise en œuvre du procédé 35 comportant une enceinte 2 étanche conçue apte à recevoir au moins une charge 1, notamment de bois dans une application préférée, dans une chambre 3 apte à contenir un fluide, notamment du liquide, de traitement, ce dispositif comportant des moyens mobiles 4 conçus aptes à occuper un volume variable à l'intérieur de la chambre 3 ou/et conçus aptes à déformer la chambre 3 pour en modifier le volume. Le dispositif peut avantageusement être agencé de façon à utiliser au mieux les appareillages les plus coûteux. On peut notamment combiner l'utilisation d'une seule enceinte autoclave pour le cycle de mise en dépression, ou en pression selon le cas, et d'une pluralité de chambres pour l'exécution des cycles de variation de volume. On peut, encore, envisager une chambre de réalisation particulièrement économique, tel que visible sur la figure 6, qui illustre un exemple, nullement limitatif, dans le premier mode de réalisation : un canal 11 débouchant en un unique accès 12 sur une paroi de l'enceinte 2 permet à la fois la circulation d'une tige 7 de vérin 6 coaxiale avec ce canal, et le remplissage, et éventuellement la purge, en produit de traitement, par exemple à l'aide d'un by-pass latéral piqué sur ce canal. La tige 7 de vérin 6 peut même rester en retrait de la partie de la chambre 3 recevant la charge de bois, et ne circuler qu'à l'intérieur du canal d'accès 11 faisant partie du volume de la chambre. Bien sûr, on peut aussi mettre à profit certains volumes morts de la chambre pour y laisser circuler une ou plusieurs tiges de vérins, sans risque d'interférence avec la charge de bois. En somme, le dispositif de mise en oeuvre du procédé par variation de volume de la chambre présente, quelque soit son mode de réalisation, une grande simplicité mécanique. La mise en œuvre du procédé permet une maîtrise parfaite de la quantité de produit injectée. D'autres applications du procédé peuvent concerner la stérilisation en milieu médical, ou encore la fabrication de composites par exemple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'au moins une charge (1) par action d'un fluide de traitement, dans une enceinte (2) fermée étanche comportant au moins une chambre (3) dans laquelle ladite charge (1) est entourée dudit fluide, caractérisé par le fait qu'on effectue une variation de la pression dudit fluide en faisant varier le volume de ladite chambre (3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait varier le volume de ladite chambre (3) en introduisant au moins un corps indéformable (5) dans cette dernière, ou en en retirant ledit corps (5). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait varier le volume de ladite chambre (3) en modifiant le volume d'un corps déformable (8) contenu dans ladite chambre (3). 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait varier le volume de ladite chambre (3) en modifiant au moins une dimension de ladite chambre (3), notamment sa longueur. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait varier le volume de ladite chambre (3) en modifiant au moins une section de ladite chambre (3). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on l'applique au traitement d'au moins une charge (1) de bois pour son traitement à coeur par imprégnation dudit fluide. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on choisit un fluide de 30 traitement liquide. 8. Dispositif de mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une enceinte (2) étanche conçue apte à recevoir au moins une charge (1) dans une chambre (3) apte à contenir du fluide de 35 traitement, caractérisé par le fait que ledit dispositif comporte des moyens mobiles (4) conçus aptes à occuper un 9volume variable à l'intérieur de ladite chambre (3) ou/et conçus aptes à déformer ladite chambre (3) pour en modifier le volume. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par 5 le fait que lesdits moyens mobiles (4) sont constitués par la tige (7) d'un vérin (6). 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens mobiles (4) sont constitués par une vessie gonflable (8). 10 11. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens mobiles (4) sont constitués par un piston (9) mobile dans ladite chambre (3), de section complémentaire à celle de cette dernière sur la course dudit piston (9). 15 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits moyens mobiles (4) sont constitués par deux corps (2A ; 2B) à section en U se faisant face, et conçus aptes à coulisser l'un dans l'autre, et constituant ensemble ladite chambre (3). 20