Brevet FR2404473A1 — publié le 19790427

La présente invention a pour objet des dispositifs destinés à distribuer età répartir uniformément sur une grande surface un liquide, notamment un liquide chargé de particules. Le secteur technique de l'invention est celui delta construction des appareils de circulation des liquides et plus particulièrement des appareils de vinification. Dans la suite de l'exposé on se réfèrera plus particulièrement à l'application particulière au recyclage du vin à travers le marc pendant la fermentation tout en précisant que ce choix, destiné à illustrer une application préférentielle de l'invention, n'entraîne aucune limitation et qu'un dispositif selon l'invention, peut être utilisé pour répandre n'importe quel liquide notamment des liquides chargés de particules solides. On sait que pendant la fermentation du vin dans une cuve de vinification, le liquide est soutiré à la partie inférieure de la cuve et il est renvoyé dans la cuve, au-dessus du marc, par une pompe. Ce recyclage a pour but de renforcer la couleur du vin et de faciliter la fermentation. Au cours de ce recyclage, il est important que le vin soit réparti uniformément sur toute la surface du gâteau de marc afin d'éviter la création de cheminements préférentiels du liquide à travers le marc. I1 n1 est pas possible d'utiliser des dispositifs de répartition du type rampe perforée ou pomme d'arrosoir comportant de petis orifices à travers lesquels sortiraient des jets de liquide car le vin est chargé de particules telles que pulpe de raisin ou pépins et les orifices se boucheraient rapidement.De plus la surface d'une cuve est généralement de l'ordre de 20m2 et elle comporte- un seul orifice supérieur de remplissage qui peut être centré ou non. I1 est simple et commode de disposer d'un dispositif d'aspersion peu encombrant que lton fixe à l1extrémité du tuyau de refoulement, lequel pénètre dans la cuve par l'orifice supérieur. I1 faut donc que le dispositif d'aspersion permette de répartir uniformément le liquide à partir d'un point central sur une surface de 11 ordre de 20m2. On a déjà essayé d'utiliser à cet effet des déflecteurs constitués par une plaque horizontale placée immédiatement au-dessous de l'extrémité du tube de refoulement de sorte que le jet de liquide qui frappe la plaque soit projeté suivant une nappe horizontale dans toutes les directions. Ce dispositif nécessite une pression du liquide élevée et donc une pompe de circulation de grande puissance et de plus, il ne fonctionne bien que si la plaque est parfaitement horizontale et lisse. Un objectif de la présente invention est de procurer un nouveau dispositif d'aspersion destiné plus particulièrement au recyclage du vin sur le marc qui'permette de répartir uniformément le liquide à partir d'un point central sur toute la surface du marc avec une faible consommation d'énergie. Un autre objectif de la présente invention est de procurer un dispositif d'aspersion d'un liquide qui peut fonctionner sans autre source d'é- nergie que la pression du liquide. Un autre objectif est de procurer un dispositif d'aspersion qui permet de nettoyer les parois verticales d'une cuve de vinification. Ces objectifs sont atteints au moyen d'un dispositif de distribution mécanique,par aspersion, d'un liquide sortant par un orifice d1extrémité d'un tube, lequel dispositif comporte une roue à ailettes disposée immédiatement à l'avant dudit orifice, et des moyens pour entraîner ladite roue en rotation. Selon un mode de réalisation préférentiel les moyens pour entraîner la roue à ailettes en rotation sont constitués par une turbine montée sur le même arbre que ladite roue à ailettes, laquelle turbine est entraînée en rotation par le liquide. Selon un autre mode de réalisation, un dispositif pour distribuer uniformément un liquide sur une surface horizontale à l'intérieur d'une enceinte ayant une ouverture supérieure, notamment pour distribuer uniformément du vin sur du marc à l'intérieur d'une cuve de vinification, comporte un moteur électrique qui est placé hors de l'enceinte au-dessus de ladite ouverture et qui entraîne en rotation un arbre vertical qui descend dans l'enceinte et a l'extrémité inférieure duquel est montée ladite roue à ailettes Dans ce cas, le dispositif comporte de préférence un bout de tube vertical qui descend dans l'enceinte à travers l'ouverture supérieure et l'arbre d'entraînement est disposé parallèlement audit tube. L'invention a pour résultat de nouveaux dispositifs pour distribuer un liquide par aspersion et plus particulièrement des dispositifs pour répartir uniformément, sur la surface supérieure du marc,du vin qui est recyclé à l'intérieur d'une cuve de vinification, Les dispositifsselon l'invention présentent l'avantage de fonctionner avec des liquides très chargés de particules solides car ils ne comportent aucun orifice de petite dimension. Ils présentent également l'avantage de ne pas nécessiter que le liquide soit porté à une pression élevée comme dans le cas des dispositifs a jets, ce qui permet d'utiliser des pompes de circulation du liquide peu puissantes, à faible hauteur manometrique,comme le sont généralement les pompes de recyclage équipant les caves de vinification. Le liquide est projeté horizontalement par la rotation des ailettes et il suffit d'augmenter la vitesse de rotation pour accroître la distance à laquelle le liquide est projeté. Cette distance est indépendante de la pression et de la vitesse du liquide à la sortie du tube de sorte que l'on peut utiliser un tube ayant un orifice de sortie égal à la section du tube. La puissance nécessaire pour faire tourner la roue à ailettes est faible. te mode de réalisation dans lequel la roue à ailettes est entraînée par une turbine qui est elle-même entraînée en rotation par la circulation du liquide permet d'obtenir un dispositif de distribution complètement autonome et peu encombrant, qui est suspendu à l'extrémité inférieure du tube de recyclage. Cette solution est particulièrement avantageuse dans le cas de cuves ayant une ouverture de chargement excentrée. Il suffit de prolonger le tube vertical, qui descend dans la cuve par ltouverture,par un bout de tube horizontal à l'extrémité duquel on dispose le dispositif à turbine pour ramener celui-ci au centre de la cuve de sorte que le liquide est distribué uni formEment-dans toutes les directions. Dans le cas des cuves de vinification, un dispositif selon l'invention peut être utilisé pour recycler le vin à travers le gâteau de marc pendant la fermentation, pourlessiver le marc avec de l'eau lorsqu'on produit de la piquette ou également pour projeter de l'eau contre les parois d'une cuve vide pour la nettoyer. Ces dispositifs selon l'invention peuvent être utilisés dans d'autres domaines notamment pour arroser par aspersion. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent des exemples de réalisation de l'invention sans aucun caractère limitatif. La figure 1 représente une vue d'ensemble d'une application préférentielle d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue en élévation d'un mode de réalisation préférentiel. La figure 3 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation. La figure 4 est une vue en élévation d'une variante du mode de réalisation selon la figure 3 et la figure 5 une vue selon 'TV des figures 3 ou 4. La figure 1 représente une cuve 1 de vinification pourvue d'une ouverture de remplissage 2 à la partie supérieure et d'une sortie de liquide 3 àla partie inférieure. La cuve I contient des raisins 4 en cours de fermentation. Une pompe 5 aspire du liquide par la sortie 3 et le refoule par l'intermédiaire dtun tuyau 5a vers un dispositif 6 selon l'invention qui est placé dans l'ouverture supérieure 2. Ce dispositif a pour fonction de distribuer le liquide recyclé en le répartissant le plus uniformément possible sur la surface su périeure du mârc 4 contenu dans la cuve,de telle sorte que le vin circule dans toute la masse sans cheminements préférentiels. Le dispositif 6 comporte un tube vertical 7 qui descend à I'intérieur de la cuve et qui comporte un orifice de sortie 7a à l'extrémité inférieure. Il comporte une roue à ailettes 8,qui est disposée immédiatement audessous de l'orifice 7a et coaxialement à celui-ci. Il comporte en outre des moyens 9 pour entraîner la roue 8 en rotation. Ainsi en tournant,la roue à ailettes 8 projette le vin sortant de l'orifice 7a dans toutes les directions comme le représentent les lignes en pointillés 10, de sorte que la surface supérieure 4a du gâteau de marc est arrosée uniformément par aspersion sans qu'il soit nécessaire de disposer sur l'orifice 7a des distributeurs munis de perforations qui seraient rapidement colmatées par les particules en suspension dans le vin. La figure 2 représente un mode de réalisation préferentiel d'un dispositif disperseur 6 selon l'invention. On retrouve sur cette figure l'ouverture supérieure 2 de la cuve I à travers laquelle s'engage le tube vertical 7 qui descend dans la cuve. Ce tube est connecté à l'extrémité supérieure sur le tuyau 5a de refoulement d'une pompe. Le tube 7 est pris dans un collier de serrage 11 qui est fixé par des supports 12 de longueur variable comportant des cornières 13 qui sont appuyées sur les bords supérieurs de l'ouverture 2. Bien entendu, ce dispositif de fixation peut être remplacé par tout autre dispositif de fixation équivalent. La figure 2 correspond à un cas de figure où l'ouverture 2 est excentree par rapport à la cuve. Dans ce cas, le tube porte à son extrémité inférieure un coude à 90 ,7a qui se termine par une bride 7b sur laquelle on peut connecter un bout de tube horizontal 14 ayant la longueur voulue pour que I'axe vertical zzl de la roue à ailettes 8 soit disposé sensiblement sur l'axe de la cuve 1. Le tube 14 debouche tangentiellement dans une chambre cylindrique 15 d'axe zzl dont l'extrémité inférieure 15a est ouverte et dans laquelle se trouve le rotor 16 d'une turbine monté sur un arbre vertical 17 qui porte, à l'extrémité inferieure, la roue 8 munie d'ailettes 8a qui sont constituées par exemple par des pales planes.Le liquide qui retombe dans la cuve par le tube 7 entraîne la turbine 16 en rotation et celle-ci entraîne à son tour la roue 8, laquelle projette de tous côtés le liquide qui J'écoule a travers l'orifice 15a. La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif asperseur selon l'invention. Dans ce cas, I'ouverture supérieure 2 est placée sur l'axe de la cuve. On retrouve sur cette figure le tube vertical 7 con neeté sur le tuyau 5a et maintenu dans l'axe de l'ouverture 2 par un support 11, 12, 13. Dans ce cas de figure, la roue à ailettes 8 est entraînee en rotation par un petit moteur électrique 18 qui est placé hors de la cuve 1 au-dessus de ltouverture 2. Le moteur 18 entraîne, par l'intermédiaire des poulies 19 et d'une courroie 20, un arbre vertical 21 qui est disposé parallèlement et à l'extérieur du tube 7 qui est vertical.La roue à ailettes 8 est montée à l'extrémité inférieure de l'arbre 21, à proximité de l'ouverture du tube 7 qui est légèrement coudé. On voit que I'ensemble du dispositif asperseur représenté sur les figures 2 et 3 est relativement peu encombrant et facile à mettre en place puisque tout ltensemble est porté par le dispositif de support 11, 12, 13. La figure 4 représente une variante de réalisation du dispositif de la figure 3, dans le cas où l'axe de l'ouverture 2 ne correspond~pas pasà l'axe de la cuve. Dans ce cas, comme dans le mode de réalisation de la figure 2, le tube vertical 7 est terminé par un coude 7a qui se prolonge par un tube horizontal 14 ayant la longueur voulue pour placer l'axe zzl sensiblement sur l'axe de la cuve. Le tube 14 se termine par un coude à 45" qui est dirigé vers le bas et dont l'extrémité 14a est ouverte. Dans ce cas l'arbre moteur 21 entraîne l'arbre 22 sur lequel est montée la roue à ailettes par l'intermédiaire d'une courroie 23 et de poulies 24 et 25. Les dispositifs des figures 3 et 4 comportent un robinet de prise d'échantillon 26. Le meme robinet peut évidemment être adapté sur les autres modèles. La figure 5 représente une vue de dessus d'un mode de réalisation préférentiel d'une roue à ailettes qui comporte trois ailettes 8a disposées à 1200 et trois ailettes plus courtes 8b. Le mode de réalisation de la figure 4 permet d'illustrer à quel point le mode de réalisation selon la figure 2 est plus simple dans le cas où l'ouverture supérieure est excentrée. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les divers élé- ments eonstitutifs des exemples qui viennent d'être décrits pourront être remplacés par des éléments équivalents remplissant les mêmes fonctions. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de distribution mécanique par aspersion d'un liquide sortant de l'orifice d'extrémité d'un tube, caractérisé en ce qu'il comporte- une roue à ailettes disposée immédiatement à l'avant dudit orifice, et des moyens pour entraîner ladite roue en rotation. 2 - Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que lesdits moyens pour entraîner la roue en rotation sont constitués par une turbine munie d'un arbre moteur qui porte ladite roue à ailettes, laquelle turbine est entraînée en rotation par le liquide luimême. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 pour distri buer uniformément un liquide sur une surface horizontale à l'intérieur d'une enceinte comportant une ouverture supérieure, notamment pour distri buer uniformément du vin sur du marc à t' intérieur d'une cuve de vinifi cation, caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique placé au dessus de ladite ouverture qui entraîne un arbre vertical qui descend dans l'enceinte et à l'extrémité inférieure duquel est montée ladite roue à ailettes. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un bout de tube vertical qui descend dans ladite enceinte a travers ladite ouverture et ledit arbre d' entraînement est disposé parallèlement audit tube. 5 - Dispositif selon la revendication 3 pour distribuer un liquide à l'intE- rieur d'une enceinte comportant une ouverture supérieure excentrée, ca ractérisé en ce qu'il comporte un bout de tube qui descend verticalement dans l'enceinte a travers ladite ouverture, lequel bout de tube comporte à son extrémité inférieure un coude à 900 à l'extrémité duquel est connec té un bout de tube horizontal qui porte ladite roue à ailettes et qui per met de placer celle-ci au centre de la cuve. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que ladite roue à ailettes comporte des pales de deux longueurs diffé rentes. 7 - Dispositif selon la revendication 6; caractérisé en ce que ladite roue à ailettes comporte trois pales disposées à 1200 d'une longueur et trois au tres pales plus courtes disposées également à 1,200.