Brevet FR2356721A1 — publié le 19780127

La présente invention concerne un dispositif pour extraire les marcs contenus dans une cuve de fermentation. Le secteur technique de l'invention est celui du matériel utilisé dans l'industrie vinicole. On sait qu'au cours de la fabrication du vin, une des opérations consiste à faire fermenter le raisin foulé:dans des cuves qui adoptent en général une forme parallélépipédique. Pendant la fermentation, les matières solides et liquides se séparent. Les jus sont précipités à la partie inférieure de la cuve; les matières solides, rafle, pulpes et pépins restant en surface forment une masse appelée chapeau de marc. Quand la fermentation est jugée suffisante, on soutire le vin. Le marc, soit 30 à 35X du poids du raisin traité, reste au fond de la cuve et occupe le volume de celle-ci sur une hauteur d'environ un mitre. Actuellement, pour effectuer l'extraction du marc, on ouvre une porte de visite réservée sur une des parois de la cuve et a sa partie extrême basse. Après une ventilation prolongée, pour évacuer le gaz carbonique produit au cours de la fermentation du raisin, on dégage à l'aide d'un outil à main, l'ouverture laissée par la porte de la cuve, afin de pratiquer un passage pour permettre d'accéder à l'intérieur. Cependant, malgré les précautions prises en accord avec les normes de sécurité, chaque année on déplore un certain nombre d'accidents par asphyxie. On conçoit que de nos jours, il soit de plus en plus difficile de trouver la main-d'oeuvre necessaire pour effectuer de tels travaux. Afin de résoudre ce problème, les exploitants des caves de vinification ont envisagé certaines solutions : cuves autovidantes, chauffage des vendanges, vinification en continu ... En fait, les deux premières solutions sont très onéreuses, la vinification en continu est d'un cout moins élevé, cependant elle ne permet pas de faire correctement la sélection pour obtenir des vins de première qualité. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'objectif à atteindre est ltextraction mécanisée dzs marcs contenus dans des cuves de fermentation, ainsi que la récupération des vins dits " d'égouttage " avant l'introduction des marcs dans les pressoirs. Cet objectif est atteint grâce au dispositif selon l'invention pour extraire les marcs contenus dans une cuve de fermentation, caractérisé en ce qu'il se compose d'un chariot mobile susceptible de se déplacer à ltintérieur de la cuve, lequel chariot comporte des moyens pour désagréger et déchiqueter les marcs et les amener dans un conduit récepteur, lequel conduit est relié par une tuyauterie déformable à un appareil dépresseur afin d'évacuer les marcs initialement stockés dans la cuve. Selon un mode de réalisation, ledit dispositif se compose d'un châssis comportant des moyens pour pouvoir être déplacé sur le sol et ledit chariot mobile est avant d'être rendu opérationnel à l'intérieur de la cuve, supporté par une plateforme reliée audit châssis. Cette plateforme est portée par un bras monté à pivotement par l'une de ses extrémités, autour d'un axe d'articulation fixé au châssis de manière qu'il puisse pivoter dans un plan sensiblement horizontal suivant un angle d'au moins 1800. Ladite plateforme est sensiblement horizontale et peut être déplacée dans le sens de la hauteur sous la sollicitation d'un vérin disposé à l'extrémité libre du bras pivotant. Les moyens pour désagréger et déchiqueter les marcs se composent d > un tambour, lequel comporte une pluralité de dents sensiblement orthogonales et réparties à sa périphérie, lequel tambour est entraîné en rotation et est dans une position sensiblement horizontale. Ledit tambour denté est monté à rotation à l'extrémité d'un support articulé à la structure du chariot, lequel support est creux et forme un conduit récepteur dans lequel s'engageant les marcs déchiquetes. Le conduit récepteur est formé de deux parties qui coopèrent ensemble, dont l'une est fixe et l'autre mobile pour pivoter autour d'un axe sensiblement horizontal.La partie fixe comporte une tubulure pour permettre le raccordement de ladite tuyauterie déformable, laquelle tubulure est montée tournante sur ladite partie fixe, autour d'un axe sensiblement vertical. Les dents du tambour sont disposées suivant des rangées perpendiculaires à l'axe de rotation de celui-ci et s'engagent dans des échancrures pratiquées dans une plaque fixée audit support de sorte que le marc adhérant aux dents du tambour soit décollé de ces dernières et recueilli dans le conduit récepteur. Le marc aspiré sous l'action de l'appareil dépresseur est envoyé dans un cyclone, lequel comporte à la sortie de sa cheminée, une soupape, laquelle se compose d'une plaque maintenue écartée de son siège au moyen d'au moins un ressort taré. Ledit cyclone comporte à sa partie inférieure un transporteur pour évacuer les marcs, lequel cyclone est relié à des moyens pour essorer les marcs et pour recueillir les jus provenant de cet essorage. Ledit transporteur est une vis sans fin, laquelle est disposée à la partie inférieure d'une trémie. A l'une de ses extrémités, cette dernière comporte un conduit dans lequel la vis pousse le marc. Ce conduit est ouvert à ses deux extrémités et comporte à sa partie extrême exterieure un clapet qui obture en totalité son orifice, lequel clapet est monté à pivotement et comporte des moyens pour d'une part le maintenir appliqué contre ledit conduit et d'autre part autoriser son ouverture. La trémie comporte en outre une paroi cintrée qui enveloppe la vis à sa partie inférieure, laquelle paroi forme une auge et est perforée. La vis sans fin pénètre en partie dans ledit conduit, lequel est cylindrique et d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la vis. Le fond de la trémie forme dans l'espace délimité par ladite paroi cintrée, une enceinte de récupération des jus provenant de l'essorage. Les avantages du dispositif selon l'invention se situent essentielle-ment d'une part au niveau de la sécurité, du fait qu'il permet d'extraire les marcs d'une manière mécanisée éliminant ainsi tous accidents dus à l'asphyxie par le gaz carbonique, d'autre part au niveau de la rentabilité du fait de la rapidité d'exécution de tels travaux d'extraction des marcs. De plus, ledit dispositif autorise de procéder à la vinification classique, laquelle permet de sélectionner la vendange afin d'obtenir des vins de première qualité. On comprendra mieux 1 invention à la lecture de la description suivante donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif ainsi qu'au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant II II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un chariot composant le dispositif selon l'invention dont le tambour denté est en position abaissée. La figure 4 est une vue en élévation dudit chariot dont le tambour denté est en position relevée. Tel que représenté à la figure 1 et selon un mode de réalisation, un dispositif selon l'invention se compose d'un châssis métallique 1, porté par quatre roues 2 montées orientables pour lui permettre d'être aisément déplacé sur le sol. Ce châssis I porte un cyclone 3 dont la cheminée 4 émergeant de la partie supérieure dudit cyclone forme une boucle et s'étend vers le bas pour pénétrer dans un coffre 5 dans lequel sont disposés l'appareil dépresseur du cyclone et les organes de régulation, de traitement de l'information et de puissance nécessaires à la conduite du dispositif. Le châssis 1 comporte également à sa partie arrière et s'étendant à partir d'un de ses côtés, un bras 6, orientable de 1800 autour d'un axe 7 assurant la liaison avec le châssis 1. Ce bras 6 est mu par un vérin ou par tout autre moyen équivalent et porte à son extrémité un vérin hydraulique 8 dont l'action permet d'élever ou d'abaisser une plateforme 9 sur laquelle est disposé un chariot mobile 10. Grâce à cette plateforme réglable en hauteur, le chariot 10 peut ainsi être amené au niveau du sol de la cuve. Ladite plateforme comporte des bords rabatus vers le haut et s'étendant sur trois de ses côtés de sorte que celui qui ne comporte pas de bord est présenté contre la cuve, au niveau du sol de cette dernière et devant sa porte de visite inférieure. Le chariot mobile 10 encore appelé appareil émietteur, est en position de repos, reculé à l'arrière de la plateforme 9 de manière à permettre l'ouverture de la porte de la cuve. Du fait de la position de la plateforme 9 devant la porte de la cuve, le marc peut ou non, au moment de l'ouverture de ladite porte, s'ébouler sur ladite plateforme et ainsi ne tombe pas sur le sol. Le chariot mobile 10 peut alors être rendu opérationnel. Les figures 3 et 4 illustrent une forme de réalisation dudit chariot 10. Ce dernier commandé à distance est propulsé à l'intérieur de la cuve et est a grâce à un moteur par exemple électrique qui entraîne une roue motrice 11. Cette roue 1 1 est également directrice et est montée à rotation dans une armature reliée à la structure du chariot par un axe 12. La roue 11 peut ainsi pivoter autour de cet axe 12, sous l'action d'une forcefourniepar un vérin par exemple, ou par tout autre moyen équivalent permettant d'orienter la roue. Une protection entourant la roue 11 évite à celle-ci de se garnir de marc à sa périphérie. Le chariot 10 comporte en outre deux roues latérales 13 montées fixes sur l'appareil, les roues 11 et 13 étant ainsi disposées en triangle. Le chariot 10 comporte en son centre une chambre tubulaire 14, laquelle est formée par la coopération de deux éléments 16 et 16a. L'élément 16 est un conduit d'une section droite rectangulaire, lequel forme un support à l'extrémité duquel est disposé un tambour 17 qui est ainsi situé à proximité de l'ouverture du conduit 16. Cette dernière s'étend sur toute la longueur du tambour 17. A son extrémité opposée audit tambour, les faces longitudinales de l'élément 16 sont galbées pour épouser le contour circulaire interne de l'élément 16a. Cette disposition a été ainsi réalisée pour permettre à l'élément 16 de pivoter autour de l'axe horizontal 19 de la chambre 14. Le tambour 17 est entraîné en rotation par un moteur électrique disposé en bout d'arbre ou par tout autre moyen équivalent, et porte à sa périphérie une pluralité de dents 18 s'étendant orthogonalement. Ledit tambour 17 s'étend transversalement sur la largeur du chariot 10 , est monté à rotation à l'extrémité de l'élément 16 et tourne dans le sens de la flèche F de manière que tout en pénétrant dans le gâteau de marc, il ramène les particules de marc ainsi arrachées dans l'élément 16, lequel est appelé dans les revendications conduit-récepteur ". Une tôle 20 fixée au conduit-récepteur 16 est disposée tangentiellement par rapport à la périphérie du tambour 17. Les dents 18 sont disposées suivant des rangées perpendiculaires à l'axe de rotation du tambour 17 afin de coopérer avec des échancrures pratiquées dans la tôle 20. Cette tôle échancrée 20 joue le rôle d'un peigne, qui a pour but de nettoyer le tambour 17 et les dents 18 au cours de leur rotation, de manière à séparer le marc du tambour et à le recueillir dans le conduit-récepteur 16. Ce dernier forme également un support du tambour denté 17 et peut pivoter autour de l'axe 19 sous l'effet d'un vérin 21 par exemple à fonctionnement hydraulique afin qu'il puisse être abaissé ou relevé suivant la volonté de l'opérateur. L'élément tubulaire 16a est surmonté d'un conduit 22 dont l'orifice supérieur est d'une section droite circulaire, au droit duquel est fixée une couronne 23, laquelle autorise à un coude 24 de tourner librement autour de son axe vertical, suivant 3600 et occuper ainsi toute position autour de cet axe. Les organes de fonctionnement du chariot 10 sont disposés dans un coffre C, lequel est fixé à l'armature dans laquelle est montée à rotation la roue 11. Des tuyauteries souples et des câbles électriques 25 nécessaires au fonctionnement de l'appareil et de sa commande à distance, relient les différents organes. Selon un mode de réalisation, ces tuyauteries et cables 25 sont attachés à une tuyauterie déformable 26, laquelle est emmanchée autour du coude 24 et relie ainsi le chariot 10 au cyclone 3. Cette tuyauterie déformable 26 transmet au chariot 10 la dépression produite par l'appareil dépresseur situé dans le coffre 5 et crée ainsi une dépression à l'intérieur du conduit récepteur 16/chambre 14 de sorte que le marc introduit par le tambour denté 17 dans ce conduit est aspiré et est véhiculé par ladite tuyauterie 26 jusque dans le cyclone 3. Ainsi l'air chargé de particules de marc entre dans le cyclone par un conduit tangentiel 27 disposé à la partie supérieure du cyclone. D'une ma- nière en soi connue, le cyclone comporte en partie haute un conduit tronconique 28 divergeant vers le bas. L'airet les particules de marc introduits dans le cyclone par le conduit 27 contournent en turbulence le conduit tronconique 28, de sorte que la force centrifuge communiquée aux particules de marc les obligent à se plaquer contre le jupe 29 du cyclone 3. Sous l'effet de leur propre poids, les particules tombent ensuite dans une zone de calme 30 située à la partie inférieure du cyclone. A sa partie inférieure, ce dernier est relié à une trémie 31 d'une section droite généralement triangulaire. Dans cette trémie 31 est monté a rotation et s'étendant dans le sens de la longueur, un transporteur à vis sans fin 32 entraîné en rotation au moyen d'un moto-réducteur 33. La partie inférieure de l'auge 34 du transporteur 32 est perforée selon une pluralité de trous circulaires pratiqués sur la partie de l'auge reliant les parois latérales de la trémie 31. Le transporteur héli cotidal 32 traverse la paroi de la trémie 31 située à gauche sur la figure 2 du dessin et pénètre dans un conduit cylindrique 35, lequel est coaxial à la vis sans fin 32 et est d'un diamètre intérieur légereiete supérieur au diamètre de ladite vis. Ce conduit 35 est ouvert à ses extrémités et celle qui est la plus éloignée de la trémie 31 est obturée par un clapet 36. Ledit clapet 36 est monté à pivotement autour d'un axe horizontal 37 et est relié au conduit 35. Sous l'action de la vis 32, le marc est poussé dans le conduit 35 et est retenu dans ce conduit par le clapet 36 qui lui oppose une force antagoniste produite par tout dispositif approprié du genre ressort, vérin, contre-poids ou autre moyen préalablement taré. Sous l'action de la vis, le marc retenu par le clapet 36 est comprimé jusqu a ce que la poussée soit supérieure à ladite force antagoniste, ce qui a pour effet d'ouvrir le clapet 36 et de libérer le marc qui est éjecté du conduit 35. Pendant cette compression, le marc est essoré. Les jus résultant de cet essorage passent par les perforations de l'auge 34 du transporteur à vis 32 et sont recueillis dans le fond de la trémie 31 qui forme à cet endroit un bac de réception.Les jus sont ensuite pompés par un dispositif de pompage comportant un clapet anti-retour (non représenté sur le dessin). Du fait du fonctionnement normal d'un cyclone, l'air séparé des particules de marc au niveau inférieur 38 du conduit tronconique 28 est brusquement ralenti afin de ne pas entraîner par sa vitesse la moindre particule de marc. Le conduit tronconique 28 se prolonge en partie haute par la cheminée 4, laquelle est reliée audit conduit 28 par un cône de raccordement 39. Au droit de a boucle formée par la cheminée 4, entre le cône 39 et l'appareil dépresseur disposé dans le coffre 5, est réservé dans la cheminée 4, un orifice faisant communiquer la cheminée à l'atmosphère. Cet orifice est prolongé du côté opposé à la boucle que forme la cheminée 4, par une tubulure cylindrique 40 qui comporte à son extrémité un disque métallique 41 maintenu éloigné du bord de la tubulure 40 sous l'action par exemple de trois ressorts 42 disposés à 1200 et préalablement tarés et réglés de manière qu'à chaque position du disque 41 corresponde une seule valeur de dépression. L'ensemble disque 41/ ressorts 42/tubulure 40 forme ainsi une soupape qui régule l'écoulement de l'air aspiré par l'appareil dépresseur et admis dans la cheminée du cyclone.Le disque 41, sous l'effet de la dépression peut ainsi s'approcher ou s'éloigner de l'extrémité de la tubulure 40 formant siège de soupape selon que cette dépression augmente ou diminue. Dans l'éventualité d'une obstruction de la tuyauterie déformable 26, la dépression serait telle que le disque 41 obturerait complètement l'orifice de la tubulure 40. Cela se produirait au cas où la tubulure 26 serait partiellement ou totalement colmatée par du marc par exemple. Le disque 41 reprendrait sa position normale, éloignée de son siège dès que ladépression serait revenue à une valeur normale. Ce dispositif présente l'avantage de modurer la valeur de la dépression en fonction des difficultés rencontrées dans l'écoulement de la concentration air/marc et d'adapter le dispositif selon l'invention à toutes les applications pouvant être rencontrées dans les caves viticoles et qui ne se traduisent pas toutes par les mêmes valeurs de débit et de pression. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, des modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour extraire les marcs contenus dans une cuve de fermentation, caractérisé en ce qu'il se compose d'un chariot mobile susceptible de se dé placer à l'intérieur de la cuve, lequel chariot comporte des moyens pour dé sagréger et déchiqueter les marcs et les amener dans un conduit récepteur, lequel conduit est relié par une tuyauterie déformable à un appareil dépres seur afin d'évacuer les marcs initialement stockés dans la cuve. 2 - Dispositif selon la revendication 1, lequel se compose d'un châssis compor tant des moyens pour pouvoir être déplacé sur le sol, caractérisé en ce que ledit chariot mobile est, avant d'être rendu opérationnel à l'intérieur de la cuve, supporté par une plateforme reliée audit châssis. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite platefor me est portée par un bras monté à pivotement par l'une de ses extrémités, autour d'un axe d'articulation fixé au châssis de manière qu'il puisse pi voter dans un plan sensiblement horizontal suivant un angle d'au moins 180 . 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la plateforme est sensiblement horizontale et peut être déplacée dans le sens de la hauteur sous la sollicitation d'un vérin disposé à l'ex trémité libre du bras pivotant. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour désagréger et déchiqueter les marcs se composent d'un tambour, lequel comporte une pluralité de dents sensiblement orthogo nales et réparties à sa périphérie, lequel tambour est entralné en rotation et est dans une position sensiblement horizontale. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tambour denté est monté à rotation à l'extrémité d'un support articulé à la structure du chariot, lequel support est creux et forme un conduit récepteur dans lequel -s'engagent les marcs déchiquetés. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit conduit récepteur est formé de deux parties qui coopèrent ensemble, dont l'une est fixe etl'autre mobile pour pivoter autour d'un axe sensiblement horizontal et en ce que la partie fixe comporte une tubulure pour permettre le raccor dement de ladite tuyauterie déformable, laquelle tubulure est montée tour nante sur ladite partie fixe autour d'un axe sensiblement vertical. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 â.7, caractérisé en ce que les dents du tambour sont disposées suivant des rangées perpendicu laires à l'axe de rotation de celui-ci et s'engagent dans des échancrures pratiquées dans une plaque fixée audit support, de sorte que le marc adhé rant aux dents du tambour soit décollé de ces dernières et recueilli dans ledit conduit récepteur. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en 'ce que le marc aspiré sous l'action de l'appareil dépresseur est envoyé dans un cyclone, lequel comporte à la sortie de sa cheminée, une soupape, laquel le se compose d'une plaque maintenue écartée de son siège au moyen d'au moins un ressort taré. 10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le cyclone com- porte à sa partie inférieure, un transporteur pour évacuer les marcs, le quel cyclone est relié à des moyens pour essorer les marcs et pour recueil lir les jus provenant de cet essorage. 11- Dispositif selon la revendication 10, dont le transporteur est une vis sans fin,laque.lleest disposée à la partie inférieure d'une trémie, caractérisé en ce qu a une de ses extrémités la trémie comporte un conduit dans lequel la vis pousse le marc, lequel conduit est ouvert à ses deux extrémités et comporte à sa partie extreme extérieure un clapet qui obture en totalité son orifice, lequel clapet est monté à pivotement et comporte des moyens pour d'une part le maintenir appliqué contre ledit conduit et d'autre part autoriser son ouverture, et en ce que la trémie comporte une paroi cintrée enveloppant la vis à sa partie inférieure, laquelle paroi est perforée. 12- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la vis sans fin pénètre en partie dans ledit conduit, lequel est cylindrique et d'un dia mètre légèrement supérieur à celui de la vis, et en ce que le fond de la trémie forme dans l'espace délimité par ladite paroi cintrée, une enceinte de récupération des jus provenant de l'essorage.