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PROCEDE ET APPAREIL AUTOCLAVE POUR L'IMPREGNATION DES BOIS
PAR CIRCULATION ASCENTIONNELLE FORCEE DE L'AGENT D'IREGNATION.
La présente invention est relative à un nouveau procédé et un appareil autoclave pour l'imprégnation rationnelle des bois par circulation ascentionnelle forcée de l'agent d'imprégnation,constitué par un liquide de préservation approprié.
L'on est'parvenu récemment,par l'adoption d'un liquide d'impré- gnation'mieux approprié (et'notamment d'un liquide connu sous le nom de "créosite") ,à augmenter l'efficacité de l'imprégnation,et par conséquent la durée de conservation du bois imprégné,qui aupara- vant laissait beaucoup à désirer.Des études approfondies et des ex- ériences au sujet de la question de l'imprégnation des bois ont,en outre,démontré que l'imprégnation pouvait être considérablement favo risée et rendue plus efficace,plus aisée,plus rapide,plus économi- que,et d'une façon générale pouvait être réalisée non seulement dans de meilleures conditions,mais avec de meilleurs résultats,
en adoptant pour l'opération d'imprégnation une manière de procéder strictement rationnelle par le fait qu'elle est essentiellement ba- sée sur l'observation des lois naturelles,dont l'on a jusqu'à pré- sent négligé de tenir compte,et en vertu desquelles la sève qui,
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pourrait-on dire,imprègne l'arbre vivant,circule dans.'ce dernier et en pénètre les capillaires suivant une direction substantielle- ment verticale montante.Tenant compte de ce que les canaux capil- laires,dans lesquels le liquide d'imprégnation doit prendre la pla- ce de la sève, ont été prévus par la nature pour cette montée soute- nue de la sève,
les études et expériences précitées ont permis de conclure que la condition essentielle de la rationalisation dont il est question plus haut est donc de se conformer pour l'imprégnati- on,c'est-à-dire d'adapter les conditions de réalisation de cette dernière, à ces lois naturelles qui régissent le trajet de la sève dans l'arbre vivant.
Ce résultat est atteint par le nouveau procédé d'imprégnation des bois d'après l'invention,qui consiste essentiellement à placer les bois à traiter verticalement dans une enceinte d'imprégnation fermée qui fait partie d'un appareil autoclave vertical et 'est rem- plie de liquide d'imprégnation; ensuite, à obtenir'par des moyens appropriés,tels qu'un compresseur d'air,annexés à l'autoclave pro- prement dit,une pression initiale de valeur, ou comprise entre des limites,déterminées dans la dite enceinte d'imprégnation de même que dans une enceinte fermée d'alimentation qui communique avec le bas de cette enceinte d'imprégnation et contient une réserve de li- quide d'imprégnation formant masse de circulation, et dans une encein- te de réception ou de récupération qui communique avec le haut de l'enceinte d'imprégnation;
puis, à provoquer pendant une durée appro- priée le passage de liquide ainsi tenu sous pression de l'enceinte d'alimentation au-travers de l'enceinte d'imprégnation,suivant une direction verticale ascendante,vers l'enceinte de réception ou de récupération sous l'action d'une surpression entretenue communi- quée à l'air agissant sur la réserve de liquide dans l'enceinte d' alimentation par rapport à l'air de l'enceinte de réceptionna con- server la pression initiale pendant que la réserve de liquide,pas- sée dans l'enceinte de récupération,se trouve directement renvoyée de cette dernière dans l'enceinte d'alimentation,sans traverser l' enceinte d'imprégnation,sous l'action d'une surpression entretenue communiquée à l'air agissant sur le liquide dans la dite enceinte de récupération par rapport à l'air de l'enceinte d'alimentation;
et,enfin,à provoquer à nouveau le passage de liquide au-travers de
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l'enceinte d'imprégnation et la répétition d%ffs *ôp-éitt 16ns subsé- quentes jusqu'à imprégnation suffisante du bois.
D'après ce procédé,l'imprégnation dans l'enceinte d'imprégnati- on a donc lieu par périodes de pression et de circulation ascenti- onnelle combinées alternant avec des périodes de pression seule.
Il est à observer qu'au lieu de commencer,lors d'une opération d'imprégnation,à provoquer la circulation du liquide seulement à partir du moment où la pression initiale est obtenue,l'on pourrait éventuellement,si on le désire,réaliser cette circulation égale- ment pendant que la pression augmente progressivement jusqu'au mo- ment où la pression initiale voulue est obtenue.
Que l'imprégnation des bois soit réalisée en autoclave horizon- tal suivant la méthode employée dans la grande majorité des cas jus- qu'à présent, ou qu'elle soit réalisée par toute autre méthode en u- sage jusqu'à ce jour,l'on est en droit de supposer que si aucune de ces méthodes précédemment adoptées ne tient suffisamment compte des lois naturelles exposées plus haut et dont le nouveau procédé d'après l'invention s'inspire,cela tient à la sérieuse difficulté de réaliser pratiquement un appareil qui permet,par la simple ac- tion d'un compresseur d'air ou appareil équivalent,d'assurer auto- matiquement,en même temps que le maintien sous une pression déter- minée du liquide d'imprégnation dans des enceintes qui doivent dans ce but nécessairement être fermées,une circulation continuellement répétée du dit liquide,
comportant un trajet 'ascendant au-travers de l'enceinte d'imprégnation entre une enceinte de départ et une enceinte d'aboutissement de la circulation qui doivent être distin- ctes (car dans le cas contraire l'uniformité de pression dans l'en- semble des enceintes rendrait impossible toute circulation sous pres- sion dans un sens déterminé'),alors que cependant le retour du li- quide de circulation vers l'enceinte de départ,pour que ce liquide puisse être remis en circulation,doit être assuré sans que le dit liquide traverse l'enceinte d'imprégnation précitée,car il devrait pour ce retour de l'enceinte d'aboutissement vers l'enceinte de dé- part de la circulation traverser la dite enceinte d'imprégnation suivant une direction verticale descendante et par conséquent en op- position avec le principe même du procédé.
L'appareil prévu d'après l'invention pour la réalisation du pro-
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cédé résoutentièrement ces difficultés d'application de ce derni- er,et présente en outre l'avantage de constituer un ensemble homo- gène qui peut être placé sur châssis roulant aisément déplaçable, ce qui permet de réaliser l'imprégnation d'une façon beaucoup plus économique que précédemment grâce au fait que cet appareil d'après l'invention,qui est de construction relativement peu compliquée et dont le fonctionnement simple et automatique,une fois mis en marche, ne demande pas de main d'oeuvre expérimentée,peut être facilement rendu sur place et employé aux divers lieux d'abattage et de débi- tage ou d'utilisation des bois à imprégner,ce qui serait impossible avec les chantiers et les installations d'imprégnation connus jus- qu'à ce jour.
Cet appareil d'après l'invention est constitué par un autoclave vertical qui comprend en substance:une chambre centrale d'imprégna- tion à parois métalliques,de forme préférablement cylindrique,fer- mée à la partie supérieure par un couvercle amovible et destinée à contenir les bois à traiter;une chambre fermée,également à parois métalliques,qui entoure annulairement la chambre centrale et est divisée par une cloison horizontale en un compartiment annulaire supérieur et un compartiment annulaire inférieur,ce dernier en com-- munication directe et permanente avec le bas de la chambre centrale; une pompe à air ou un compresseur d'air ou l'équivalent,annexé ex- térieurement à l'appareil;
des tuyauteries de distribution et de communication,accessoires et dispositifs annexes appropriés pour as- surer,par l'action de la pompe à air ou son équivalent,d'abord la mise sous une pression initiale déterminée de l'air dans les deux compartiments annulaires et d'une masse de liquide d'imprégnation remplissent la chambre centrale de même que d'une réserve de ce li quide contenue dans le compartiment annulaire inférieur,et ensuite, de façon répétée et pendant que la dite pression initiale est sub- stantiellement conservée,le passage de la réserve de liquide préci- tée du compartiment annulaire inférieur au-travers de la chambre centrale,dans une direction montante,vers le compartiment annulaire supérieur,suivi du retour direct du dit liquide de ce dernier com- partiment dans le compartiment inférieur;
des accessoires de contrô- le et de sécurité,tels qu'indicateurs de niveau ' de liquide, manomè- .-très indicateurs de pression,et soupapes de sûreté;des dispositifs
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permettant l'échappement de l'air des compartiments annulaires fer- més pendant le remplissage de liquide,et éventuellement un disposi- tif pour l'introduction sous pression du liquide.
Une forme d'exécution de l'appareil d'après l'invention se trouve,à titre d'exemple seulement,illustrée d'une façon purement schématique par les dessins annexés,dans lesquels : les figs.l,3,5,et 6 sont des coupes verticales axiales au-tra- vers de l'appareil avec les parties dans la position qu'elles occu- pent pendant les phases de fonctionnement correspondant au remplis- sage de liquide, à un premier et à un second stage d'obtention de la pression initiale,et la circulation ascentionnelle avec pressi- on maintenue respectivement;
et
Les figs.2,4 et 7 sont des coupes fragmentaires correspondant aux figs. 1,3 et 6 respectivement et montrant la tuyauterie d'aspi- ration de la pompe à air et les organes qui s'y rattachent,afin de permettre de voir la position de certains organes qui sont cachés dans les figs.1,3 et 6 en question,dans lesquelles cette tuyauterie d'aspiration est représentée en traits pointillés afin de la dis- tinguer de la tuyauterie de refoulement de la pompe à air.
Dans toutes les figures,certains organes ou accessoires qui en réalité sont distribués autour de-l'appareil sont,pour la facilité de la compréhension et la clarté de l'exposé,tous représentés dans un même plan.
Se référant aux dessins,l'appareil comporte une chambre centra- le d'imprégnation Ç à paroi ± en tôle de forme cylindrique.Cette chambre,de hauteur appropriée pour contenir les bois à traiter im- mergés dans le liquide d'imprégnation,possède à sa partie supéri- eure un couvercle ± aisément enlevable,et est munie d'un fond per- foré s' situé à un niveau légèrement plus élevé que le bord infé- rieur de la paroi cylindrique s. La chambre centrale Ç est entourée d'une chambre annulaire à paroi cylindrique en tôle r formant la paroi extérieure de l'appareil,cette chambre étant fermée dans le haut et dans le bas par une paroi annulaire horizontale en tôle.
Cette chambre annulaire est divisée par une cloison horizontale en un compartiment annulaire supérieur B et un compartiment annulai- re inférieur A. A quelque distance en-dessous du faux-fond perforé s' la, chambre centrale 0 possède un fond tronconique avec une par-
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tie circulaire horizontale r' qui peut être enlevée pour le nettoy- age de l'appareil,c'est-à-dire l'enlèvement des crasses qui se se- raient déposées au fond.
Chacune des chambres annulaires B et A est munie d'un indicateur y,y' de niveau d'eau-s'étendant sur la presque totalité de sa hau- teur,d'un manomètre indicateur de pression x, x', et d'une soupape de sûreté z, z'. Une tuyauterie a' aboutissant dans le bas du comparti- ment A et contrôlée par un robinet a peut éventuellement être rac- cordée à une pompe à liquide accolée à la paroi r pour permettre l' introduction forcée du liquide d'imprégnation par le bas du compar- timent !.Celui-ci communique,au moyen d'une série de trous s" dans la paroi s,avec la partie de la chambre Ç située sous le fond per- foré j.Le haut de la chambre Ç est relié au bas du compartiment B par un tuyau ± sur lequel se trouve un robinet d'isolement ± et,
en dessous de ce robinet,une soupape de retenue! qui permet le passa- ge de fluide de Ç vers B,mais s'oppose à tout passage dans le sens inverse.De même,la cloison n entre les compartiments B et A est tra- versée par une tubulure l' dans laquelle se trouve placé un robinet n et,en-dessous de ce robinet,une soupape de retenue 1 qui permet le passage de haut en bas,mais s'oppose au passage de bas en haut.
Le bras de commande de ce robinet n est à son extrémité libre relié par pivot à une tige v le long de laquelle peut glisser un flotteur w, le dit bras de commande étant désigné par n'. Sur la tige v se trot - vent deux butées réglables v' et v" (qui peuvent être constituées par exemple par des écrous sur une partie filetée de la tige v),de façon à ce que le flotteur en venant au bout de sa course montante buter contre la butée v' provoque l' ouverture du robinet n et en venant au bout de sa course descendante buter contre la butée v" provoque la fermeture de ce robinet n,dont le bras de commande n' est à cet effet agencé de façon à passer d'une position 45 sous l' horizontale quand le robinet est fermé à une position 45 au-dessus de l'horizontale lorsque le robinet est ouvert,et vice-versa.
A la paroi extérieure r se trouve accolée une pompe à air P de tout type approprié,présentant à l'aspiration et au refoulement les clapets ou soupapes habituels,et laquelle peut-être actionnée soit à la main,soit au moyen de toute force motrice commode et disponi- ble.
L'aspiration de cette pompe P,par une conduite h,peut,au moyen
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d'un robinet inverseur ou à double direction éifé .aise en com- munication soit avec une conduite i s'ouvrant à l'atmosphère,soit avec une conduite générale d'aspiration qui aboutit,à l'intérieur et dans le haut du compartiment A,à un robinet à trois voies m qui peut mettre la conduite en communication soit avec le haut du compartiment A par une tubulure o' (dans lequel cas le bras de com- mande du dit robinet se trouve dans une position à 45 au-dessous de l'horizontale),soit avec une conduite aboutissant dans le haut du compartiment B (dans lequel cas ce bras de commande, marqué m', se trouve dans une position à 45 au-dessus de l'horizontale)(voir figs
2,4 et 7)
.Le refoulement se fait au départ de la pompe P par une conduite générale de refoulement j qui se subdivise en deux condui- tes k et .Cette dernière,qui est munie d'un robinet d'isolement j", aboutit à l'intérieur et dans le haut du compartiment A à un ro- binet à trois voies e qui peut mettre la conduite j' en communica- tion soit avec le haut du compartiment A par une tubulure u' (dans lequel cas le bras de commande de ce robinet e se trouve dans une position à environ 45 au-dessus de l'horizontale) ,soit avec une conduite u" aboutissant 'dans le haut du compartiment B (dans lequel cas'le bras de commande e' du dit robinet ± se trouve dans une po- sition à environ 45 au-dessous de l'horizontale).Les extrémités libres des deux bras de commande m' et e' sont reliées entr'elles,et, par un pivot,
au sommet d'une tige ± le long de laquelle peut se dé- placer un flotteur q. Sur cette tige sont prévues deux butées p' et p" réglables,qui peuvent être constituées par exemple par des écrous sur des parties filetées de la tige ±,,de sorte que lorsque le flotteur ± arrive au bout de sa course montante,il pousse l'ex- trémité des tiges ou bras de commande m' et e' dans sa position la plus elevée,tandis que lorsque le dit flotteur arrive au bas de sa course descendante,il abaisse l'extrémité de ces deux bras de com- mande dans sa position la plus basse.Il est à remarquer que parsui- te du fait qu'ils glissent le long de tiges munies de butées,
les flotteurs n'agissent sur les bras de commande respectifs m' et e' ou n' que seulement au moment où ces flotteurs atteignent le point extrême de leur course dans chacun des deux sens,et sont sans action sur les bras de commande en question pendant la durée de leur mon- tée est de leur descente entre ces points extrêmes constitués par
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les butées p'et p" ou v' et v".
Le fonctionnement de l'appareil décrit est le suivant:
Lorsque l'appareil est mis en service une première fois,il con- vient tout d'abord de le remplir de la quantité de liquide d'impré- gnation nécessaire en tenant compte du volume qu'y occupe le char- gement de bois à traiter.Pour la facilité de chargement et de dé- chargement,les bois à traiter seront de préférence placés dans un panier métallique à claire voie,muni d'un fond légèrement suréle- vé,également à claire voie.Le couvercle t étant enlevé,les bois contenus dans ce panier (qui n'est pas représenté aux dessins) sont placés dans la chambre Ç,dont le couvercle est ensuite repla- cé et fixé.Les robinets b et d sont ouverts,tous les autres robi- nets se trouvant dans la position illustrée par la fig.l et la fig.
2.L'on ouvre le robinet a et l'on pompe du liquide dans le compar- timent A par la tuyauterie a'. Le liquide monte simultanément dans
A dont l'air est chassé par le robinet b, et dans Ç,qui communique avec le bas de A par les trous s" et les perforations du faux-fond SI.LA montée du liquide dans (3 tendant à comprimer l'air dans cet- te chambre,cet air se trouve chassé dans B en passant par le robi- net ç ouvert et en soulevant de son siège la soupape de retenue f, et de B cet air passe dans l'atmosphère par le robinet d, également ouvert.Lorsque le tube indicateur y' montre que le liquide dans A a atteint un niveau suffisant (c'est-à-dire le niveau représenté à la fig.3) l'on ferme le robinet b, de sorte que lorsque l'on con- tinue à pomper du liquide,
l'air emprisonné dans le haut de A offre de la résistance tandis que l'air dans Ç peut continuer à s'échap- per par c, f, B et d, et par conséquent le liquide continue à monter dans (3 seulement.Il est à remarquer qu'en pratique il est probable que,parsuite du fait que tant que le robinet b est ouvert l'air de A peut s'échapper sans rencontrer aucune résistance mécanique tandis que l'air de (3 doit vaincre la légère résistance de la sou- pape f, le liquide montera plus vite dans A que dans Ç,mais dès que le robinet b aura été fermé,
le niveau du liquide dans Ç rattrapera le niveau dans! avant de le dépasser de la façon expliquée plus haut.Le liquide continuant à monter dans C finit par déborder par la 'tuyauterie ± et arriver dans le bas de B.Lorsque le liquide at- teint dans B la petite hauteur nécessaire (c'est-à-dire approxima-
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tivement le niveau représenté à la fig.3,irlâiquepar le tube indi- cateur y), l'on ferme le robinet d. Le remplissage se trouve alors terminé,et l'on ferme le robinet ±,de sorte que A et Ç,d'une part, et ,d'autre part,se trouvent isolés.Le robinet a est évidemment fermé aussitôt qu'une quantité suffisante de liquide a été pompée, c'est-à-dire en même temps que d.
L'on passe alors à l'obtention de la pression initiale déterminée à laquelle l'on désire travailler et laquelle doit être substantiellement conservée pendant toute la durée de l'opération d'imprégnation proprement dite.A cet effet, les robinets j" et k' sont ouverts,tandis que l'aspiration h de la pompe est en communication avec l'atmosphère par le robinet h' et le tuyau i, comme indiqué par les figs.
3 et 4,d'après lesquelles l' on voit qu'aucune aspiration n'est possible hors du compartiment B malgré le passage ouvert entre o" et o résultant de la position élevée du flotteur ±, car le robinet h' s'oppose à une telle prise d'air hors de B.Admettons pour la facilité de l'exposé que la pres- sion initiale désirée soit de 8 atmosphères.La pompe P est mise en marche, et tend à refouler de l'air vers A par j, j", j', e et u' ( e étant ouvert au passage de j' vers u' parsuite de la position élevée du flotteur q) et vers B par j.,k2¯ et k.La capacité d'air dans A est plus petite que celle de B et doit le rester parsuite du fait que la fermeture du robinet ± empêche tout passage de li- quide de ! par Ç vers B,
mais comme l'air rencontre plus de résis- tance à entrer dans A que dans B tandis que d'autre part la commu- nication permise par l'ouverture des robinets j" et k' pourrait permettre pendant les phases d'aspiration de la pompe une égalisa- tion compensatrice des différences de pression dans ces deux com- partiments,
l'on pourrait cependant admettre que la pression d'air augmentera de la même façon dans A et dans B.Nous supposerons tou- tefois pour prendre le cas le plus compliqué que les circonstances soient telles que la pompe refoule dans un temps donné des quanti- tés d'air strictement égales dans A et dans B et que comme la ca- pacité disponible est plus petite pour A que pour B la pression de 8 atmosphères sera obtenue dans A avant que la pression dans B ait atteint cette valeur.Il suffira alors de fermer le robinet j" comme indiqué par la fig.5 pour continuer à pomper dans B seule- ment jusqu'à ce que les 8 atmosphères soient obtenues dans ce com-
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partiment.La montée de la pression dans A et dans B peut être sui- vie au moyen des manomètres x' et.x.La pression de 8
atmosphères étant obtenue dans A et dans B, l'on ferme le robinet le* et l'on rouvre les robinets ¯± et j" pour mettre l'appareil en marche nor- male, c'est-à-dire pour l'opération d'imprégnation proprement dite, pour laquelle il suffit de simplement continuer à pomper après a- voir changé la position du robinet h', de sorte que la pompe cesse d'aspirer hors de l'atmosphère pour aspirer hors de la conduite o.
Pendant la phase d'aspiration de la pompe,cette dernière,parsuite de la position du robinet m,aspire de l'air hors de B ,crée dans ce compartiment une diminution de pression (mettons de O, x atm.) et provoque par là un appel de liquide de A vers B au-travers de
C, g, c et la soupape! qui se trouve soulevée de son siège,jusqu'à ce que l'équilibre entre les pressions de A et de B soit rétabli (ce qui a donc lieu pour une pression moyenne entre 8. atm.
et
8 - O,x atm., c'est-à-dire une pression de 8 - 0,x + O, x = 8 - O, x 2 dans B et de 8 - O, x/2 dans A).Pendant la phase de refoulement de la pompe P,une quantité d'air égale à celle qui a été aspirée hors de
B est,parsuite de la position du robinet j" et du robinet ± (voir figs.6 et 7) refoulée dans A où elle produit une surpression (éga- lement de O, x atm.) qui force une partie du liquide de A à passer vers B après avoir traversé C, g, c et la soupape! qui est forcée de s'écarter de son siège,jusqu'à ce que l'équilibre entre les pressions de ! et de B soit rétabli (ce qui aura lieu pour une pression de 8 atm.
comme moyenne entre la pression 8 - O, x/2 + O, x =
8 + O, x/2 atm.qui existe dans A parsuite de l'addition de la surpres- sion O,xatm.à la pression 8 - O, x/2 qui existait dans ce comparti-
2 ment au moment où le refoulement a commencé,d'une part,et la pres- sion de 8 - O, x/2 qui existe dans B lorsque le liquide chassé par
2 le refoulement dans A commence à arriver dans B,d'autre part).
1,'on voit donc qu'à la suite d'uh cycle complet d'action (aspira- tion et refoulement) de la pompe,la pression dans les deux compar- timents A et B est redevenue une pression de 8 atm.,valeur dont elle ne s'écarte que très légèrement pendant l'intervalle,et que du liquide passe de façon continue de A.vers B par Ç.En pratique, toutefois,ce passage de liquide ne commencera que quand,par l'ac- tion maintenue de la pompe,l'aspiration dans B et le refoulement
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dans A auront créé dans! une surpression suffisante pour vaincre la résistance de la soupape jamais à partir de ce moment le fon- ctionnement se fera de la façon qui vient d'être décrite et lors- que parsuite de l'abaissement du niveau du liquide dans A simul- tanément avec sa montée dabs B,
le flotteur 1 viendra peser sur la butée p" et le flotteur w poussera vers le haut la butée v',la position des robinets m et e(par le premier de ces flotteurs)et du robinet n (par le second) sera automatiquement intervertie.
Dès lors,le robinet m permettra l'aspiration hors du compartiment par o', o, h' et h et le robinet!. permettra le refoulement dans B par j, j", j' et u", tandis que le robinet n sera ouvert.Par consé- quent,pour les mêmes raisons que celles qui provoquent le passage du liquide de A vers B lorsque la pompe aspire hors de B et refou- le dans A comme expliqué plus haut,l'aspiration hors de A et le refoulement dans B feront passer le liquide de B vers A,mais avec cette différence que le liquide,écartant de son siège la soupape l,passe directement de B dans A par le passage l' dont le robinet n est ouvert,car la soupape! s'oppose à tout passage de liquide de B vers A au-travers de Ç.le liquide qui monte ainsi dans A et baisse dans,.B finit par amener le flotteur ¯% à agir sur la butée p' et le flotteur w à agir sur la butée v",
de sorte que le premier de ces flotteurs intervertit de nouveau la position des robinets m et e et que le second intervertit de nouveau la position du ro- binet n,et les parties se trouvent donc de nouveau dans la posi- tion illustrée par les figs. 6 et 7:dès lors,le passage du liquide se fait de nouveau de A vers B par C comme expliqué précédemment, et le cycle d'opérations se répète ainsi,de façon toujours entiè- rement automatique et par le simple maintien en fonctionnement de la pompe ,aussi longtemps qu'on le juge nécessaire pour obtenir une imprégnation convenable des bois en traitement.
En pratique toutefois,le fonctionnement n'a pas lieu tout à fait de la façon qui vient d'être décrite en ce qui concerne le flot- teur w et le robinet n, ces organes ne jouant qu'un rôle passif et constituant plutôt des organes de sécurité,dont l'utilité se fait sentir notamment lors du déchargement de l'appareil,ainsi qu'on le verra plus loin.En fait,pendant l'opération d'imprégnation pro- prement dite (c'est-à-dire pendant que l'appareil fonctionne avec
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des périodes de passage du liquide de A vers B par ± alternant a- vec des périodes de retour de liquide directement de B vers !),le robinet n reste constamment ouvert.Cette différence par rapport au fonctionnement du.flotteur w et du robinet n tel qu'il est ex- posé plus haut résulte des considérations suivantes :
Il y a évidemment lieu de tenir compte de la quantité .de liqui- de qui pénètre dans le bois,bien que cette quantité soit relative- ment peu importante par rapport à la masse totale de liquide dans l'appareil. Par conséquent;lors du remplissage initial,il est néces- saire de veiller à ce que,grâce à une position appropriée de la bu- tée 121,le flotteur ± soit submergé et il y ait au-dessus du Liquide nécessaire dans A pour amener le flotteur ± à pousser dans sa po- sition la plus haute le bras m'et le bras e' un excès de liquide suffisant pour compenser la quantité de liquide qui est suscepti- ble de pénétrer dans le bois pendant la durée totale de l'impré- gnation.Au début de l'opération d'imprégnation,
c'est-à-dire la pre- mière fois que du liquide passe de ! vers B par Ç.,l'action de la pompe P fera donc passer dans Ç d'abord l'excès de liquide précité, et ensuite ce que l'on peut appeler la masse normale de circulati- on constituée par la quantité de liquide dans A comprise entre le niveau haut à atteindre pour que le flotteur ±, agissant sur la bu- tée jetasse compléter ambras m' et e' leur mouvement vers le hàut,et le niveau bas à atteindre pour que ce flotteur,agissant sur la butée jetasse compléter à ces mêmes bras leur mouvement d' abaissement.Pendant toute la suite de l'opération,l'excès de liqui- de (qui diminue d'importance au fur et à mesure des progrès de la pénétration lors de chaque passage de liquide au-travers de C) res- tera dans Ç,
car la quantité de liquide qui retourne directement de B dans A est toujours la même et égale à la masse de circulation, puisque le flotteur ±,partant du point bas,toujours le même,où il a amené les robinets dans la position voulue pour provoquer le com- mencement du refoulement de la pompe P dans B (avec aspiration hors de A) et donc du passage de liquide de B dans A,intervertit les ro- binets m et e et fait donc cesser ce passage aussitôt que le liqui- de dans! aura atteint un niveau suffisant pour que ce flotteur q, par sa poussée sur la butée pj,àura amené les bras m' et e' à la
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011 élevée.Par contre.Darsuite de la quantité
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qui pénètre dans le bois au cours de chaque passage au-travers de Ç,la masse de circulation normale qui quitte A n'arrive jamais entière dans B, de sorte que la quantité qui arrive dans B doit chaque fois être complétée par une quantité prélevée sur l'excès en réserve dans B pour permettre le retour dans A d'ue quantité doit être égale à la masse normale de circulation,puisque l'inter- version des robinets m et e n'a lieu que pour des positions extrê- mes invariables du flotteur ± qui exigent dans A un mouvement de liquide égal à cette masse normale de circulation,et que par con- séquent la pompe refoule dans B et aspire hors de A tant que A n' a pas reçu une quantité de liquide égale à la masse normale de cir- culation,
tout comme cette pompe refoule dans A et aspire hors de B tant qu'une quantité de liquide égale a la dite masse de circu- lation n'a pas été chassée hors de A. Il s'en suit qu'après chaque passage de A vers B par ǯ le point extrême de montée du liquide dans B devient plus bas.Or,l'on est obligé de placer la butée v' assez bas pour qu'à la fin de l'opération,alors que le point ex- trême de montée du niveau dans B atteint sa valeur relative la plus basse., le flotteur puisse ouvrir le robinet n au moment où le flotteur ' par son action sur la butée p" intervertit la position des robinets m et e (car si la butée v' devait être placée plus haut,
le flotteur agirait sur la butée p" avant que le robinet n soit ouvert et la pompe cesserait de refouler dans A de sorte que le niveau dans B n'atteindrait jamais la valeur voulue pour que le flotteur agisse sur la butée v' et le robinet n resterait indéfiniment fermé tandis que la pompe P comprimerait de l'air dans B,ce qui paralyserait le fonctionnement de l'appareil).Par conséquent,au début de l'opération,alors que le point extrême de montée dans B atteint sa valeur maximum,le flotteur agira sur la butée v' (parsuite de la position relativement basse de cette der- nière) avant que la totalité de la masse normale de circulation ait quitté A et donc avant que le flotteur ¯% ait atteint la limite basse nécessaire pour agir sur la butée p".
Le robinet n se trouve- ra donc déjà ouvert alors que la pompe refoule encore dans A et aspire hors de B.Ceci ne présente toutefois pas d'inconvénient, car une surpression d'air tendra toujours à exister dans A tant que la distribution de la pompe n'est pas intervertie,et comme la
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soupape de retenue 1 s'oppose à tout passage de A vers B, le liqui- de de A continuera a être chassé par C vers B (où il submergera le flotteur w) jusqu'à ce que le flotteur ± ait atteint un niveau assez bas pour agir sur la butée ]±* de façon à intervertir la po- sition des robinets m et .A ce moment,
la pompe 1 commencera à refouler dans 3 et à aspirer hors de A et chassera le liquide de
B dans A au-travers de la soupape de retenue 1.D'autre part,l'on conçoit que comme, ainsi qu'il est expliqué plus haut, la quantité de liquide qui retourne chaque fois directement de B dans A est toujours égale à la masse de circulation,le point extrême de la descente du liquide dans B sera plus bas à la fin de l'opération d'imprégnation proprement dite qu'au début,parsuite de la diminu- tion progressive,pour les raisons déjà expliquées plus haut,de l' excès de liquide qui reste dans B comme réserve pour compenser la quantité de liquide qui pénètre dans le bois et permettre ainsi le retour dans A d'une quantité de liquide toujours égale.Or,
com- me l'on conçoit qu'il y aurait grand inconvénient à ce que le ro- n binet7se ferme si peu que ce soit avant que le flotteur ± ait pu agir sur 1s. butée p' (car dans ce cas le liquide dans A n'attein- drait plus le niveau nécessaire pour que ce flotteur 1 puisse a- gir sur cette butée p' et la pompe P continuerait toujours à re- fouler dans B et à aspirer dans A,ce qui paralyserait le fonction- nement de l'appareil) la sécurité impose de placer la butée v" lé- gèrement plus bas que la position pour laquelle le flotteur w pro- voquerait la fermeture du robinet n lorsqu'il atteint le point ex- trême le plus bas de la descente du liquide.L'on voit donc que le robinet n reste en pratique ouvert en permanence,mais ce fait n'a aucun inconvénient,car tant que la pompe P aspire hors de B pour refouler dans A la surpression dans A,
qui ne peut provoquer aucun passage de fluide par le robinet ouvert n parsuite de l'existence de le soupape 1 qui s'y oppose,fait nécessairement passer le liqui- de de A vers B par C, tandis que lorsque la pompe 3? aspire dans A pour refouler dans B, la surpression dans ce dernier compartiment, ne pouvant faire passer aucun fluide vers Ç parsuite de l'existen- ce de la soupape ±, qui s'y oppose,fait nécessairement passer le li- quide directement de B vers A par le robinet ouvert n et la soupa- pe 1.L'automaticité dépend donc uniquement de l'action du flotteur
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sur les robinets m et e de distribution de la pompe.
Toutefois,l'on pourrait adopter une solution alternative des plus avantageuses,qui consisterait à placer le robinet n sur le même axe de rotation que les robinets m et e ( la soupape 1 étant conservée mais placée de préférence au-dessus du robinet n) et à faire actionner les 'trois robinets m,e et n par le même flotteur q, le flotteur w du compartiment B étant supprimé.Il y aurait alors un fonctionnement positif du robinet n et une synchronisation ab- solue de son ouverture et de sa fermeture avec l'interversion des robinets m et e, et par conséquent avec les changements dans la.
distribution de la pompe @, c'est-à-dire avec le passage du refou- lement dans A avec aspiration dans B au refoulement dans B avec aspiration dans A,et inversement).De cette façon, les variations des niveaux extrêmes de montée et de descente du liquide dans B, qui résultent de la pénétration dans le bois d'une partie du li- quide qui passe au-travers de Ç,n'auraient plus aucune influence sur le fonctionnement du robinet n,qui assurerait toujours exacte- ment au moment voulu le passage de la quantité requise de liquide.
L'opération d'imprégnation proprement dite étant terminée,il s' agit de procéder au déchargement de l'appareil,et à cet effet il y a lieu d'annuler tout d'abord la pression existant dans A et Ç pour éviter la'projection du liquide hors de Ç lors de l'enlève- ment du couvercle t.
A cet effet,l'on ouvre le robinet b,ce qui per- met l'échappement de l'air qui se trouve sous pression(d'environ 8 atmosphères) dans A.Aussitôt que la pression baisse dans A, le liquide restant dans B (où la pression d'environ 8 atmosphères est maintenue) se précipite dans A par le robinet n resté ouvert et la soupape !,et ce jusqu'à ce qu,t,il se soit écoulé de B dans A la petite quantité de liquide nécessaire pour que le niveau dans B baisse suffisamment pour que le flotteur w par sa pésée sur la butée v" ferme le robinet n et empêche ainsi tout passage subsé- quent de 33 vers !,
auquel moment le liquide dans B a atteint le ni- veau bas qu'il avait à la fin du remplissage initial.L'on continue à permettre à l'air dans A de se décomprimer par échappement par le robinet b jusqu'à ce que le manomètre x' montre que la pression dans A n'est plus que celle qui correspond à la différence de ni- veau du liquide entre A et C rempli,ceci pour éviter toute descen-
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te de liquide dans (3.
L'on peut alors enlever sans danger le cou- vercle t et retirer hors de la chambre centrale Ç le panier à clai. re-voie contenant les bois imprégnés.Cette opération terminée,il y a lieu de procéder au rechargement de l'appareil, et de rajouter la quantité de liquide qui a servi à l'imprégnation de même que de compenser les différences entre la masse de liquide requise dans l'ensemble qui peuvent résulter des différences de volume occupé par chaque chargement.A cet effet,l'on ouvre de nouveau le robinet b jusqu'à ce que,par passage de liquide de Ç dans A en vertu du principe des vases communiquants, l'indicateur de niveau y' montre que le niveau de liquide dans A est exactement celui qui y existait à la fin du remplissage initial (donc y compris l'excès 'qui submergeait le flotteur ±),
et l'on introduit-dans C le panier à claire-voie contenant le nouveau chargement de bois.L'on consta- te alors que parsuite du passage de liquide de Ç dans A par s', s" pour recréer dans A l'excès de liquide en question,qui n'existait plus à la fin de l'opération d'imprégnation qui a été terminée,il y a dans ± après l'introduction du nouveau chargement de bois un manquant au liquide nécessaire pour remplir Ç jusqu'au bord supé- rieur,
lequel manquant est augmenté ou diminué d'un volume de liqui- de égal au volume en moins ou en plus respectivement du nouveau chargement de bois par rapport au chargement dont l'imprégnation vient d'être terminée.Il suffira donc de rajouter directement dans le haut de A (ou d'y introduire au moyen de la pompe raccordée à la conduite a' pendant que le robinet b est fermé) la quantité de liquide nécessaire pour remplacer le manquant de façon à ce que le liquide dans;
± atteigne,lorsque le nouveau chargement de bois s'y trouve, le bord supérieur de Ç.Dès lors, comme C est plein et comme le liquide atteint dans B aussi bien que dans A le niveau qui exis- tait à la fin du remplissage initial dont il a été parlé précédem- ment, de sorte qu'après avoir remis le couvercle t il suffit de re- créer dans! seulement la pression initiale de 8 atmosphères en actionnant le pompe P avec le robinet j" ouvert et le robinet k' fermé,et la nouvelle opération d'imprégnation peut alors commencer en procédant de la même façon que pour l'opération précédente.
Le fonctionnement de l'appareil peut donc se résumer comme suit :
Remplissage initial.-Veiller à ce que j" et k' soient fermés
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et à, ce que b, c et d soient ouverts;-ouvrir et pomper par a' jusqu'à ce que le niveau initial voulu (y compris l'excès de liqui- de destiné à compenser la quantité qui pénétrera dans le bois) ap- paraisse dans ;-fermer b; - continuer à pomper jusqu'à ce que indique que le niveau de liquide dans B est juste suffisant pour que le poids sur v" du flotteur w,lorsque celui-ci redescendra, lui fasse tout juste fermer le robinet n;-fermer alors a, c et d.
Obtention de la pression initiale de 8 atmosphères.-Veiller à ce que h' soit dans la position voulue pour que la pompe P aspire hors de l'atmosphère (donc par i) ;-ouvrir j" et k' et mettre P en action;-quand x' marque 8 atmosphères,fermer ,puis continuer à actionner P jaaqu'à ce que x marque aussi 8 atm. et fermer alors k'.
Imprégnation proprement dite.-Rouvrir j" et simplement action- ner P jusqu'à ce que la durée totale nécessaire à l'imprégnation du chargement se soit écoulée.
Déchargement.-Ouvrir b jusqu'à ce que x' n'indique plus qu'une pression égale à la différence entre le niveau du liquide,attei- gnant le couvercle t,dans 0 et le niveau dans Affermer alors b; - en- lever le couvercle t et retirer de Ç le panier qui contient les bois imprégnés.
Rechargement. - Ouv@ir de nouveau b jusqu'à ce que y' montre que le liquide dans A est monté au même niveau qu'à la fin du remplissa- ge initial,puis fermer b et introduire dans Ç le panier qui conti- ent le nouveau chargement de bois à imprégner.
Remise de l'appareil dans l'état voulu pour une seconde ou nou- velle opération d'imprégnation proprement dite.-Rajouter dans C la quantité de liquide nécessaire pour compenser le manquant qui sera constaté de façon à ce que C soit à nouveau rempli jusqu'à son bord supérieur;-remettre le couvercle @; - mettre P en action jusqu'à ce que x' marque 8 atmosphères,en prenant soin toutefois que k' soit fermé avant d'actionner P; et en prenant également soin que h soit dans la position voulue pour aspirer hors de i;-changer la position de h' dès que les 8 atm.sont atteintes dans A;-l'appareil se trouve alors prêt pour l'opération d'imprégnation proprement dite,pour la- quelle il suffit d'actionner P et de procéder par la suite comme expliqué plus haut.
Il est à noter que l'on pourrait prévoir un éxcès de liquide
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suffisant pour n'être épuisé qu'à la suite de l'imprégnation de plusieurs chargements.
Il est aussi à remarquer que si on le désire,la pompe raccordée à la conduite d'alimentation en liquide a' pourrait être suppri- mée et le remplissage pourrait dans ce cas se faire en versant le liquide dans 0 par le haut. Dans ce cas il y aurait lieu de procé- der comme suit:
remplir A jusqu'au niveau voulu (grâce à la communication de A avec C par le fond de ce dernier) pendant que b est ouvert,puis fermer b,mettre le couvercle après avoir continué à remplir C Jusqu'à ce que son bord supérieur soit atteint,et faire passer la quantité de liquide voulue dans E au moyen d'air pompé par dans
A pendant que d et c sont ouverts.Ce résultat atteint,fermer d et ±,rouvrir b après avoir enlevé le couvercle t pour que le liquide de A monte par communication avec C. (dans lequel le niveau est plus élevé) jusqu'à ce que le niveau dans A qui avait baissé pen- dant que P était en action pour chasser du liquide vers B par C, soit redevenu le niveau initial voulu.Fermer alors ±,
rajouter dans C une quantité de liquide suffisante pour compenser la quantité qui est passée dans A,de façon à ce que Ç -soit de nouveau rempli jusqu'à son bord supérieur,puis remettre le couvercle t. Le remplis- sage initial est alors terminé,et l'on peut commencer de la même façon que celle exposée plus haut l'obtention de la pression ini- tiale de 8 atmosphères (ou toute autre valeur choisie).Il y a lieu de veiller à ce que j" soit ouvert et k' fermé lorsque le remplis- sage initial est effectué de cette manière sans pompe d'alimentati- on forcée en liquide.
L'appareil pourra être placé sur chassis roulant,et pour effec- tuer aisément et rapidement le chargement et le déchargement @e l' appareil,un dispositif auxiliaire imaginé par le même inventeur et faisant l'objet d'une autre demande de brevet,sera de préférence employé pour retirer hors de la chambre d'imprégnation le panier à claire voie qui contient les bois imprégnés et pour y introduire le panier qui contient les bois à imprégner.Le dispositif auxili- aire en question est spécialement adapté à l'appareil d'après l' invention.
Il doit être entendu que les détails d'exécution de l'appareil
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pourront être modifiés sans pour cela*s'écarter du principe de ce- lui-ci,et notamment que l'emplacement de certains organes ou acces- soires pourra être différent de celui qui est représenté aux des- sins annexés pour autant que les fonctions essentielles soient maintenues :
ainsi,par exemple,la conduite o" pourrait s'étendre à l'intérieur des compartiments B et A, et la conduite ± au lieu de tra.verser la partie supérieure du compartiment B pourrait compor- ter une partie flexible pouvant être détachablement raccordée au sommet du couvercle t de façon à éviter la subsistance d'une poche d'air dans le haut de 0, (poche qui ne présente toutefois pas d'in- convénient puisque sa pression s'équilibre toujours avec celle qui réside dans A parsuite de la communication permanente entre A et C par le fond de ce dernier compartiment).
REVENDICATIONS
1.Procédé rationnel pour l'imprégnation des bois par circulati- on ascentionnelle forcée de l'agent d'imprégnation,caractérisé par le fait que les bois,sont soumis non seulement à l'action de l'a- gent d'imprégnation sous une pression déterminée entretenue,mais en outre à l'action d'une circulation verticale ascendante de cet agent liquide d'imprégnation.
2.Procédé rationnel d'imprégnation des bois,suivant revendica- tion 1,caractérisé par le fait que les bois sont soumis à la cir- culation verticale montante entretenue de l'agent d'imprégnation par périodes alternant avec des périodes pendant lesquelles la pres- sion initiale de fonctionnement est conservée sans circulation de l'agent d'imprégnation.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.