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CA 02681732 2009-10-23
CHALUMEAU
DOMAINE TECHNIQUE
Le domaine technique concerne de façon générale les chalumeaux pour recueillir
la sève à partir
de trous aménagés à cette fin dans des troncs d'arbres.
MISE EN CONTEXTE
Différents chalumeaux ont été proposés au cours des années afin de recueillir
la sève des arbres.
Cependant, aucun d'eux ne s'est révélé entièrement satisfaisant pour un
certain nombre de
raisons. Par exemple, certains chalumeaux se sont révélés peu pratiques
lorsqu'utilisés dans la
forêt. Certains chalumeaux peuvent aussi causer des effets indésirables aux
arbres, comme par
exemple une compartimentation prématurée parce que l'air, des bactéries et
d'autres
contaminants ont pu facilement pénétrer à l'intérieur des trous. Ainsi, il
existe toujours de la
place à des améliorations dans le domaine.
SOMMAIRE
Selon un aspect, il est prévu un chalumeau comprenant : un corps principal
creux ayant une
section tubulaire avant allongée projetant d'un côté avant d'une section
élargie arrière, le corps
principal définissant un circuit interne de sève s'étendant entre une entrée
de sève située à un
bout de la section tubulaire et une ouverture dans la section élargie; et une
valve anti-retour
monolithique montée de façon amovible sur le circuit interne de sève, la valve
anti-retour rendant
le circuit de sève unidirectionnel.
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Selon un autre aspect, il est prévu un corps de chalumeau ayant un circuit
interne de sève, le
corps de chalumeau comprenant : une section tubulaire avant comprenant un
conduit interne de
sève formant une portion du circuit interne de sève; et une section élargie
arrière comprenant une
cavité interne formant une autre portion du circuit interne de sève, au moins
une portion de la
section élargie définissant un siège pour une valve anti-retour, la section
élargie et la section
tubulaire étant juxtaposées et intégrées l'une à l'autre dans une pièce
monolithique.
Selon un autre aspect, il est prévu une valve anti-retour destinée à un
chalumeau pour recueillir
de la sève, la valve comprenant : un corps creux de forme généralement
cylindrique; et une partie
mobile reliée radialement au corps de la valve, la partie mobile étant
intégrée au corps de la
valve, lesquels forment ensembles une pièce monolithique.
Davantage de détails sur ces différents aspects de même que sur d'autres
aspects du concept
proposé vont ressortir à la lecture de la description détaillée qui suit et
des figures auxquelles il
est fait référence.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 est une vue isométrique illustrant un exemple d'un chalumeau
mettant en oeuvre le
présent concept.
La figure 2 est une vue isométrique illustrant un autre exemple d'un chalumeau
mettant en oeuvre
le présent concept.
La figure 3 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale du chalumeau
montré à la figure 2.
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La figure 4 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale du chalumeau
montré à la figure 2
et illustre l'bout du chalumeau lorsque celle-ci est insérée dans un trou dans
le tronc d'un
arbre.
La figure 5 est une vue isométrique de la valve anti-retour utilisée dans le
chalumeau montré à la
figure 2.
La figure 6 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale de la valve anti-
retour montrée à la
figure 5.
La figure 7 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale du chalumeau
montré à la figure 2
et illustrant un exemple d'une extraction de la valve à l'aide d'un outil
manuel.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La figure 1 est une vue isométrique illustrant un exemple d'un chalumeau 10
mettant en oeuvre le
présent concept. Lé chalumeau 10 comprend un corps principal ceux 12 ayant une
section
tubulaire avant 14 et une section élargie arrière 16, les deux étant
juxtaposées l'une à l'autre. La
section tubulaire 14 a une forme rectiligne et allongée qui s'étend entre une
paroi frontale 18 de
la section élargie 16 jusqu'à un bout. La section tubulaire 14 est conçue de
façon à pouvoir
s'insérer dans un trou fait dans le tronc d'un arbre. La section tubulaire 14
peut avoir un diamètre
relativement petit, si nécessaire. Par exemple, la section tubulaire 14 peut
être conçue avec un
profil externe circulaire ayant un diamètre aussi petit que 3/16" (0,1875
pouce / 4,76 mm) de
façon à minimiser l'action invasive sur l'arbre et ainsi réduire les dommages
causés par le
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processus de compartimentation des arbres. D'autres dimensions peuvent
également être
utilisées.
La figure 1 illustre également que l'entrée de sève 22 est situé au bout de la
section tubulaire 14.
Le corps principal 12 comprend un circuit interne de sève 24 qui s'étend de
l'entrée de sève 22
vers la section élargie 16. Dans l'exemple illustré, la sève recueillie et
circulant dans le
chalumeau 10 est transférée à un adaptateur 26 et sort de cet assemblage par
une sortie de sève 28
située sur l'adaptateur 26. La section élargie 16 est configurée et disposée
de façon à créer un
engagement par interférence avec l'adaptateur 26 lorsqu'une section allongée
de ce dernier est
insérée dans la section élargie 16. Le chalumeau 10 et l'adaptateur 26 sont
scellés ensembles
lorsque l'adaptateur 26 est pleinement engagé. Ainsi, l'entrée de sève 22 et
la sortie de sève 28
sont mise en communication lorsque le chalumeau 10 et l'adaptateur 26 sont
reliés l'un à l'autre.
L'adaptateur 26 est conçu de façon à pouvoir être fixé à l'extrémité d'un tube
flexible. Le tube
flexible est illustré de façon schématique et identifié par le numéro 29. Le
tube flexible 29 peut
faire partie d'un réseau de tubes collecteurs dans lequel la sève recueillie
circule à partir de la
sortie de sève 28 vers un endroit donné, comme par exemple une unité de
traitement de sève ou
une unité d'entreposage de sève. A titre d'exemple, l'unité de traitement de
sève et l'unité
d'entreposage de sève peuvent être situées dans une cabane à sucre. Le réseau
collecteur peut
utiliser la gravité ou la succion pour déplacer la sève recueillie à
l'intérieur des tubes flexibles.
Avec l'adaptateur 26, il est très facile et rapide de brancher et de
débrancher le chalumeau 10 du
réseau collecteur.
Tel qu'illustré, l'adaptateur 26 peut être un ancien chalumeau reconverti à
une nouvelle fonction.
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La section élargie 16 du chalumeau 10 tel qu'illustré a un profil externe qui
est substantiellement
circulaire. La section tubulaire 14 possède un axe central longitudinal qui
est substantiellement
en ligne avec l'axe central longitudinal de la section élargie 16. Ces axes
centraux forment
ensembles l'axe central longitudinal du chalumeau 10.
Le corps principal 16 du chalumeau 10 peut également inclure plusieurs
nervures externes de
renforcement 30, lesquelles s'étendent longitudinalement et sont situées entre
la paroi avant 18 de
la section élargie 16 et la surface externe de la section tubulaire 14. Un jeu
de quatre nervures 30
disposées de façon axisymétrique est présent dans l'exemple illustré. La
partie avant 32 de ces
nervures 30 forment une butée limitant la profondeur d'insertion de la section
tubulaire 14 dans
un trou.
Le corps principal 16 du chalumeau 10 comprend également un jeu de deux
ailettes 34, lesquelles
sont espacées l'une de l'autre et disposées radialement de la paroi avant 18
de la section élargie
16. Dans l'exemple illustré, chacune des ailettes 34 a approximativement un
profil ayant
sensiblement la forme d'un T et possède une surface avant. La surface avant
des ailettes 34
peut servir de point d'appui afin d'extraire le chalumeau 10 hors du trou, que
ce soit à la main ou
à l'aide d'un outil.
Le corps principal 16 du chalumeau 10 peut être réalisé en une pièce
monolithique. Cette pièce
monolithique peut être faite d'un matériau polymérique qui est relativement
rigide et formée, par
exemple, en utilisant un procédé de moulage. Les nervures 30 et les ailettes
34 peuvent
également être moulées avec la section tubulaire 14 et la section élargie 16.
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L'adaptateur 26 tel qu'illustré comprend une section frontale allongée 52, une
section arrière 54
et au moins un bout-connecteur 56. La section allongée 52 projette sur le côté
de la section
arrière 54. L'bout-connecteur 56 s'étend radialement de la section arrière 54.
L'bout-connecteur
56 dans l'exemple illustré comprend des nervures circonférentielles 58 formées
sur sa surface
externe. Ces nervures 58 sont prévues afin de se fixer par interférence à la
paroi interne de
l'extrémité du tube flexible 29.
La figure 2 est une vue isométrique illustrant un autre exemple d'un chalumeau
mettant en oeuvre
le présent concept. Le chalumeau 10 tel qu'illustré est identique à celui de
la figure 1, à
l'exception d'un tube de garniture 60 qui est inséré sur l'extrémité libre 20
de la section tubulaire
14. Le tube 60 peut être fixé à la section tubulaire 14 en utilisant un
serrage par interférence. Le
tube 60 est fait d'un matériau souple et, à titre d'exemple, peut être
fabriqué à partir d'un segment
d'un tube flexible.
La figure 3 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale du chalumeau
montré à la figure 2.
Comme on peut le voir, la section élargie 16 du chalumeau 10 comprend une
cavité interne 70 et
une ouverture arrière 72 dans laquelle vient se loger, de façon amovible, la
section allongée 52 du
adaptateur 26. Dans l'exemple tel qu'illustré, la section allongée 52 du
adaptateur 26 et la cavité
interne 70 de la section élargie 16 ont chacune un profil circulaire. La
connexion amovible entre
la section allongée 52 et la section élargie 16 se fait avec engagement par
interférence, c'est-à-
dire que le diamètre externe de la section allongée 52 est légèrement plus
grand que le diamètre
interne de la cavité interne 70. L'adaptateur 26 est ainsi connecté au
chalumeau 10 que par
friction dans cet exemple.
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La figure 3 illustre également que l'arrière de la section élargie 16 comprend
une surface.
annulaire plate 74. Cette surface 74 s'étend de façon radiale et est prévue
afin de servir d'appui à
la main d'un opérateur ou à un outil, comme par exemple un marteau ou un outil
similaire, afin
d'enfoncer l'bout 20 de la section tubulaire 14 à l'intérieur du trou de
l'arbre.
En outre, la figure 3 illustre que le chalumeau 10 comprend une valve anti-
retour 80. La valve
anti-retour 80 est montée de façon amovible à un siège de valve 82 situé dans
la cavité interne 70
et est en regard de la sortie d'une conduite de sève 84 qui s'étend de façon
longitudinale le long
de la section tubulaire 14. Dans l'exemple tel qu'illustré, le siège 82 de la
valve anti-retour 80 a
un profil externe circulaire et est placé de façon coaxiale par rapport à
l'axe central longitudinal
du chalumeau 10.
La valve anti-retour 80 du chalumeau 10 peut être réalisée en une pièce
monolithique, tel que cela
est illustré. Cette pièce monolithique est faite d'un matériau polymérique
relativement souple et
formé, par exemple, à l'aide d'un procédé de moulage. La silicone est un
exemple de matériau
possible.
La figure 4 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale du chalumeau 10
montré à la
figure 2. La figure 4 montre le chalumeau 10 relié à un trou 90 ménagé dans le
tronc 92 d'un
arbre. Le trou 90 peut être fait en utilisant une méthode appropriée, comme
par exemple en
utilisant une perceuse portative ou un autre outil semblable. La profondeur du
trou 90 tel
qu'illustré n'est pas nécessairement à l'échelle. Cependant, la figure 4
montre que le bout du
chalumeau 10 n'est pas inséré profondément dans le tronc d'arbre 92. Le trou
90 a également un
diamètre plus large que la section tubulaire 14. Le tube 60 permet d'insérer
l'bout de la section
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tubulaire 14 dans le trou 90 avec interférence. De cette façon, la surface à
l'intérieur du trou 90
va être scellée de l'environnement externe mais la section tubulaire 14 peut
quand même être
facilement extraite du trou 90 par un opérateur. Le lien étanche entre la
périphérie externe du
trou 90 et la surface externe de la section tubulaire 14 empêche l'air, les
bactéries et les autres
contaminants, comme par exemple l'eau de pluie, les insectes, etc., d'entrer
dans le trou. La
qualité de la sève recueillie est alors améliorée et le trou 90 peut produire
de la sève pour une
période plus longue avant de devoir le rafraîchir et que le processus de
compartimentation ne
débute et met fin à l'écoulement de sève.
Puisque la section tubulaire 14 n'est que peut profondément insérée dans le
tronc d'arbre 92, le
tube 60 peut aussi contribuer à empêcher la section tubulaire 14 d'être
poussée hors du trou 90 ou
de devenir lâche lors ou à la suite de périodes de gel. De plus, la faible
profondeur d'insertion du
bout de la section tubulaire 14 offre un excellent accès aux couches externes
situées sous l'écorce
de l'arbre 94.
Il est à noter qu'il est aussi possible d'insérer la section tubulaire 14 dans
le trou 90 sans utiliser
de tube 60. Le tube 60 peut alors être utilisé plus tard si le trou 90 est
élargi, comme par exemple
lorsque le trou 90 devra être rafraîchi afin d'atteindre des nouveaux tissus
de l'arbre. Également,
il est possible de faire varier le diamètre externe du tube 60 de façon à ce
que la même section
tubulaire 14 puisse être utilisée dans des trous 90 de différents diamètres
tant en conservant le
lien étanche souhaité.
Les figures 5 et 6 sont respectivement une vue isométrique et une vue
isométrique d'une coupe
longitudinale illustrant la valve anti-retour 80 du chalumeau 10 montré à la
figure 2. Tel que
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mieux montré aux figures 5 et 6, la valve anti-retour 80 comprend un corps
généralement
cylindrique 100 ayant une extrémité partiellement obstruée par une partie
mobile 102 qui s'étend
de façon radiale. La partie mobile 102 comprend une face externe plate 104
conçue pour
s'engager sur une surface annulaire plate qui borde l'ouverture à l'extrémité
en aval de la
conduite de sève 84 de la section tubulaire 14. Un espace 106 en forme de C
est prévu pour
permettre le mouvement de la partie mobile 102. L'élasticité du matériau
maintient la partie
mobile 102 devant l'ouverture de la conduite 84 et contre la surface annulaire
qui l'entoure
lorsqu'il y a absence d'écoulement de sève dans la conduite de sève 84 de la
section tubulaire 14.
La valve anti-retour 80 prévient ainsi l'air, les bactéries et d'autres
contaminants de s'introduire
dans le trou 90 à contre-courant à partir de la cavité interne 70. Ceci permet
de réduire la
compartimentation prématurée qui met fin à l'écoulement de sève des trous.
En faisant référence encore une fois à la figure 4, le bout de la section
allongée 52 de l'adaptateur
26 est représenté approximativement dans sa position où il est entièrement
connecté. L'extrémité
libre de la section allongée 52 est située à une certaine distance de la valve
anti-retour 80. En
effet, un contact direct entre les deux n'est pas nécessairement souhaitable
car il pourrait
occasionner une déformation de la valve anti-retour 80 et ainsi en réduire
l'efficacité. Si
nécessaire, des butées (non illustrées) peuvent être prévues afin d'empêcher
une insertion trop
profonde du bout de la section allongée 52 à l'intérieur de la cavité interne
70.
La figure 7 est une vue isométrique d'une coupe longitudinale d'une portion du
chalumeau 10
montré à la figure 2. La figure 7 présente un exemple d'une extraction de la
valve anti-retour 80
à l'aide d'un outil manuel, comme par exemple une paire de pince à bec long
110. L'extraction
de la valve anti-retour 80 peut être accomplie dans une opération d'entretien
de routine ou dès
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que la valve anti-retour 80 a besoin d'être remplacée par une autre. Afin de
faciliter l'extraction
de la valve anti-retour 80, le chalumeau 10 tel qu'illustré comprend au moins
une rainure 112,
laquelle est faiblement inclinée et s'étend de façon longitudinale à la
surface de la paroi de la
cavité interne 70. Deux rainures espacées 112 sont prévues dans l'exemple
illustré. Ces rainures
112 sont également visibles à la figure 3. Chaque rainure 112 se termine au
siège 82 de la valve
anti-retour 80. Cependant, la valve anti-retour 80 est plus longue que le
siège 82 et s'étend donc
longitudinalement au-delà du siège 82 et au-dessus des rainures 112. Les
rainures 112 donnent
juste assez d'espace de dégagement pour insérer l'extrémité de l'outil 110 de
façon à saisir le
bord de la valve anti-retour 80. La figure 7 montre la valve anti-retour 80
tout juste avant son
extraction hors de la cavité interne 70 à l'aide de l'outil 110.
Tel que l'on peut le constater, le chalumeau 10 peut être utilisé avec des
érables à sucre ou toute
autre essence d'arbre similaire de laquelle la sève peut être récoltée, comme
par exemple le
bouleau jaune, le bouleau à sucre, l'hickory, le tilleul d'Amérique, etc. Le
chalumeau 10 pennet
de retarder la compartimentation prématurée des trous sans avoir à recourir à
des agents
chimiques ou d'autres produits qui pourraient se retrouver dans la sève
recueillie.
Si désiré, le corps principal 16 et la valve anti-retour 80 du chalumeau 10
peuvent être emballés
immédiatement après avoir été fabriqués de façon à les garder propres et même
stériles avant leur
utilisation. Il est aussi possible de les stériliser plus tard. Le chalumeau
10 peut être vendu avec
la valve anti-retour 80 déjà insérée dans son siège 82. Les différents
matériaux utilisés peuvent
inclurent des propriétés germicides.
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La présente description détaillée et les figures annexées ne sont que des
exemples seulement.
Une personne oeuvrant dans le domaine concerné saura, à la lecture du mémoire
descriptif, que
des variantes peuvent être apportées en restant toujours dans les limites du
concept proposé. Par
exemple, la forme et la configuration de certaines ou même de toutes les
composantes peuvent
différer de ce qui est décrit et illustré. Le chalumeau peut être utilisé avec
ou sans tube à son
extrémité. Les ailettes du chalumeau peuvent être omises dans certains cas ou
bien être en
nombre différent. La section allongée de l'adaptateur et la cavité interne du
chalumeau peuvent
avoir des profils complémentaires non circulaires. De plus, l'adaptateur peut
être intégré de
façon rigide à la pièce frontale dans certains modèles. Plus d'un bout-
connecteur peut faire partie
de l'adaptateur. La forme et la configuration de l'bout-connecteur peuvent
être différentes de ce
qui est décrit et illustré. Alternativement, un bout-connecteur peut être
connecté directement au
chalumeau et même faire partie intégrante de celui-ci. Une autre possibilité
est d'omettre
entièrement le réseau collecteur et d'utiliser un autre genre de dispositif de
collecte. La valve
anti-retour peut avoir une forme et une configuration différente de ce qui est
décrit et illustré. Par
exemple, la position et la forme de la partie mobile peuvent être différentes.
La valve anti-retour
peut être positionnée ailleurs dans le chalumeau dans certains modèles. Le
corps principal du
chalumeau eUou l'adaptateur n'ont pas à être nécessairement des pièces
monolithiques. Ils
peuvent aussi être un assemblage de sous-composantes. Les matériaux utilisés
pour le corps
principal et/ou l'adaptateur et/ou la valve anti-retour n'ont pas
nécessairement à être des
matériaux polymériques. D'autres matériaux peuvent aussi être utilisés.
L'entrée de sève n'a pas
nécessairement à se situer au bout. Une ou des ouvertures latérales sont
possibles.
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