Brevet FR2533940A1 — publié le 19840406

L'invention concerne d'une manière générale les cuves de vinification horizontales à décuvage confrolé, c'est à dire des cuves de fermentation du vin dont la vidange du marc, après coulage du vin, se fait d'une façon progressive totalement contrôlée. n convient, avant d'aborder les dispositions principales de l'invention de rappeler les difficultés rencontrées à l'occasion de la fabrication et de l'exploitation des cuves de vinification connues. Lu existe en effet de très nombreux types de cuves de vinification qui se divisent essentiellement en deux grandes familles. Une première famille, à fermentation traditionnelle dans une cuve où, après coulage du vin fini, le marc est extrait manuellement soit directement par la porte de cuve soit à l'aide d'un tire marc. Ce type de cuve est progressivement abandonné au profit de matériels mécanisés. Une seconde famille est constituée par les cuves dites autovidantes comprenant les cuves verticales et les cuves horizontales. Dans les cuves verticales, la vidange du marc se fait par gravité, le poids entrainant la masse du marc en direction du fond de cuve, généralement incliné, équipé parfois d'une vis d'extraction ou d'un racle, ce fond étant percé d'une ouverture contrôlée par une grosse porte. Ce type de cuve a pour premier inconvénient de nécessiter des bâtiments d'accueil d'une hauteur suffisante et dans bien des cas l'installation dans des bâtiments non conçus spécialement s'avère impossible ce qui limite par conséquent l'implantation des installations de ce genre. Un second inconvénient technique cette fois est dû à l'arrivée toujours brutale de la masse du marc lors du décuvage ce qui nécessite une structure d'accueil spéciale, surdimensionnée et la masse de marc acceptée par ladite structure limite en conséquence le volume de vendange à traiter par cuve. Dans les cuves horizontales il existe plusieurs modes de construction et plusieurs modes de vidage du-marc après coulage du vin. Ces cuves bien entendu réclament une hauteur de bâtiment réduite sauf dans le cas où la vidange se fait encore par gravité, c'est à dire en inclinant la cuve à l'aide d'un moyen de levage. Toutes ces cuves sont circulaires voire exceptionnellement parallélépipédiques mais dans ce dernier cas la construction est moins économique car elle réclame de nombreuses opérations de mécano-soudure et la mise en place de raidisseurs de paroi Dans les cuves horizontales non inclinables on assure le vidage du marc par mise en rotation de la cuve, autour de son axe horizontal auquel cas la paroi interne de la cuve est équipée d'une rampe hélicoidale semblable à celle des bétonnières. Dans ce cas la vidange du marc est effectivement progressive et demande une structure d'accueil simplifiée. Par contre, le mécanisme de rotation de la cuve, le guidage, les supports roulants, les renforts de parois et les chemins de roulement imposent un surcroft de mécanique qui augmente considérablement les coûts de fabrication. La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'une cuve de fermentation perfectionnée, du genre horizontale, de construction plus simple et possédant un dispositif de vidange parfaitement progressif dont l'action peut être interrompue instantanément, à tout moment, si la structure d'accueil est momentanément encombrée ou si un problème technique extérieur à la cuve impose un arrêt de la vidange. Un autre but est d'augmenter le rapport surface de marc sur le liquide tout en abaissant la hauteur de cuve. Un autre but encore est d'obtenir un effet d'agitation dans la cuve pour engendrer dans certains cas une dissolution du marc en cours de fermentation. L'invention concerne à cet effet une cuve de vinification, à décuvage contrôlé, du genre cylindrique horizontale statique, cuve caractérisée en ce que d'une part sa paroi cylindrique s'inscrit de préférence dans une ellipse et ex ce que d'autre part elle comporte intérieurement un dispositif de décuvage du marc formé d'au moins une paroi mobile faisant fonction de piston, cette paroi étant en disposition perpendiculaire à l'axe horizontal de la cuve de manière à pouvoir exercer une action de poussée ou d'agitation sur le marc, lequel repose sur une gr:: de fond de cuve, ladite paroi poussoir étant actionnée par un mécanisme de comma à mouvements à amplitude réglable ce gråce à quoi l'opération de décuvage se fait par simple poussée sur le marc qui est évacué au travers d'une porte disposée sur l'une des parois frontales de la cuve. Par cette disposition de construction plus simple il est possible d'évacuer successivement des fractions de charge de marc en fonction de la structure d'accueil disponible. Il est possible également grâce à cette structure d'animer la ou les parois poussoirs avec des mécanismes divers tels bras de poussée, vérins glissières motorisées, etc... Par ailleurs, la section elliptique de la cuve, en combinaison avec les dispositions précédentes permet d'augmenter le rapport de surface des marcs et moûts en fermentation vis à vis notamment des cuves à section circulaire. La structure d'accueil de marcs peut être réduite au minimum comme par exemple une simple auge à vis d'archimède. Suivant une disposition de l'invention, le dispositif de décuvage comprend au moins deux parois poussoirs, de préférence trois, perpendiculaires à l'axe longitudinal de la cuve et éloignées l'une de l'autre par des entretoises les maintenant en disposition parallèles de manière à délimiter dans la cuve plusieurs volumes indépendants, lesdites parois poussoirs pouvant comporter des perforations pour une libre circulation du jus. Par cette disposition on obtient une action d'agitation complète sur la masse du marc contenu dans la cuve et,à la décharge, l'effort de poussée est réparti sur les parois poussoirs ce qui évite le phénomène de butte suivi d'éboulement, enfin on maîtrise complètement la quantité de marc délivré sans à coups hors de la cuve. Suivant une autre disposition, le mécanisme de commande de mouvements de la ou des parois poussoirs est constitué par un double pantographe disposé entre la paroi frontale de la cuve libre de porte et la première paroi poussoir du dispositif de décuvage, le développement du double pantographe étant obtenu par un vérin hydraulique dont la tige mobile est attelée à l'un des bras d'un des pantographes, D'autres caractéristiques ressortiront encore à la lecture détaillée qui suit des différents modes d'exécution de l'invention, donnés ici à titre d'exemples et repr8sentés sur les dessins joints dans lesquels la figure 1 est une vue schématique montrant en coupe longitudinale les éléments constitutifs de la cuve dont le poussoir de vidange la figure 2 est une vue en coupe schématique transversale selon A-A de la figure 1, les figures 3,4,5, illustrent le mode de décuvage du marc la figure 6 est une vue en coupe schématique de la cuve montrant une autre forme d'exécution du poussoir de vidange la figure 7 est une vue en coupe schématique de la cuve montrant un autre mode d'exécution de l'organe moteur du poussoir la figure 8 est une vue en coupe schématique de la èuve montrant une variante d'exécution de l'organe moteur du poussoir la figure 9 est une vue en coupe schématique de la cuve montrant une autre variante de l'organe moteur du poussoir la figure 10 est encore une autre variante possible de l'organe s moteur du poussoir. Ainsi qu'il est indiqué dans les dessins annexés, la cuve de vinification est désignée par la référence générale 10. Cette cuve est du type cylindrique à axe longitudinal horizontal mais sa section est de préférence elliptique comme le montre la coupe transversale de la figure 2. Cette première disposition de construction a pour avantage d'augmenter le rapport des surfaces en contact, marc jus, tout en abaissant la hauteur hors tout de la cuve installée. Ce mode de construction, quand les locaux d'accueil le permettent, autorise la disposition en batterie de cuves superposées. La paroi de cuve 11 est fermée à ses deux extrémités par une paroi frontale respectivement 12-13. La paroi frontale 12 est équipée d'une porte basculante 14 en forme générale de demi-lune afin d'épouser le contour de la paroi elliptique 11.Cette porte une fois déverrouillée s'ouvre automatiquement sous Ia poussée du marc ainsi qu'il sera décrit plus loin. La cuve repose sur un simple berceau formé ici de deux fers en T 15,16 convenablement cintrdSau galbe de la paroi de cuve. Au droit de la porte 14 il est pr8vu un auget d'accueil 17 pour les marcs décuvés, cet auget étant équipé d'une vis sans fin 18 pour l'évacuation. Sur le fond 1la de la paroi de cuve est disposée une grille 19a sur laquelle repose la masse du marc. Sous le plan de grille un conduit de vidange 19 permet le tirage du vin. La cuve comporte, conformément à une disposition principale de l'invention, un dispositif de décuvage des marcs désigné par la référence générale 20. Dans l'exemple d'exécution des figures 1 à 5 ce dispositif est formé de plusieurs parois mobiles 21,22,23.faisant fonction de piston, ces parois étant en disposition perpendiculaire à l'axe longitudinal de la cuve de manière à pouvoir exercer aussi bien une action d'agitation à l'intérieur de la cuve qu'une action de décuvage du marc. Les parois poussoirs 21,22,23 peuvent être réalisées pleines ou perforées selon la nature de la vendange à traiter. Les parois poussoirs sont guidées soit par la grille 19a de fond de cuve soit par des rails non représentés.Les parois poussoirs 21,22,23 sont éloignées les unes des autres par des entretoises 24 les maintenant en disposition parallèle ce qui limite dans la cuve plusieurs volumes indépendants, mais pouvant communiquer, respectivementa,b,c, Selon un premier mode d'exécution, le mécanisme de commande des mouvements des parois poussoirs est constitué par un double pantographe 25-26 disposé entre la paroi frontale 13 de la cuve et la face de la première paroi poussoir 21. le développement du double pantographe est obtenu par un vérin hydraulique 27 dont le corps s'articule autour d'un point fixe 28 de la paroi frontale 13 et la tige 29 est attelée à l'un des bras 25a du pantographe 25. Comme le montrent les figures 3 à 5 le décuvage du marc se fait en exerçant une action de déplacement des parois poussoirs selon l'axe longitudinal de la cuve. Le double pantographe est déployé d'une manière continue- ou discontinue sous l'action du vérin et on comprend que l'action de poussée peut être interrompue à tout moment avec une inertie d'écoulement négligeable. Dans les modes d'exécution des figures 6 à 10 le dispositif de décuvage ne comporte qu'une seule paroi poussoir 21 mais il peut bien entendu en comporter plusieurs comme dans les figures 1 à 5. Dans la figure 6, le mécanisme de commande de mouvement de la paroi poussoir 21 est constitué par une pair e de rails de guidage parallèles 30 disposés selon l'axe longitudinal de la cuve, ces rails pouvant être constitués par des crémaillères en soi connues le long desquelles peut se déplacer la paroi poussoir 21 par l'intermédiaire d'un moto réducteur 31 solidaire de cette paroi, au moins un pignon moteur de ce moto réducteur engrenant avec l'une quelconque des crémaillé, 30. Dans ce mode d'exécution, l'avance et le retour et ou l'agitation se font par simple inversion de marche du moto réducteur 31. Dans la figure 7, le mécanisme de commande de mouvement de la paroi poussoir 21 est constitué d'un vérin hydraulique 32 dont le corps 33 est fixé à la paroi frontale 13 de la cuve tandis que sa tige mobile 34 est directement attelée à la paro poussoir 21. Le développement du vérin est assuré par la mise sous pression, le retour à la position de plus faible encombrement étant assuré pai un treuil 35 et un câble 36. Dans la figure 8 le mécanisme de commande de mouvement de la paroi poussoir est constitué par un chemin de câble continu 37 attelé à ladite paroi et entraîné par un moteur treuil inversible disposé à l'extérieur ou à l'intérieur de la cuve. Dans la figure 9, le mécanisme de commande de mouvement de la paroi poussoir 21 est formé d'une vis sans fin 39 disposée selon l'axe longitudinal de la cuve supportée à ses deux extrémités par des paliers l'un 40 sur la pare frontale 13a, l'autre 41 sur la paroi frontale 12. La vis 39 traverse un écrou stationnaire 42 fixé à la paroi poussoir 21, ledit écrou assurant la propulsion de la paroi poussoir dans un sens ou un autre en fonction du sens de rotation de la vis sa fin laquelle est entraidée par un moteur inversible 42a. Enfin, dans l'exemple de la figure 10, le mécanisme de commande de mouvement de la paroi poussoir comprend, comme dans l'exemple de la figure 1, un double pantographe. Dans ce cas, on a remplacé le vérin hydraul par une vis de commande 43 à pas inversés 43a,43b, cette vis étant disposée entre les jonctions latérales 25a, 25b du premier pantographe 25, ces jonctions comporta chacune un écrou stationnaire 44,45, en prise respectivement avec le filetage 43b e le filetage 43a de la vis 43. La vis 43 est entrainée en rotation par un moteur inversible 46. Quel que soit le mode d'exécution décrit ci-dessus on peut faire comporter à la cuve de vinification différents accessoires complémentaires comme par exemple une double paroi sur l'ellipse de manière à constituer un échangeur de température. L'installation est complétée par une robinetterie de tirage au clair, robinet de vidange totale, robinet dégustateur, thermomètre de contrôle de température, portes et trappes d'accès et vidange. La cuve peut comporter également une pompe de recyclage des moûts. La porte 14 peut entre à ouverture-fermeture mécanisées par moto réducteur et crémaillère ou par vis écrou. De la même manière, la cuve peut être équipée intérieurement d'une rampe de lavage et comporter uoeou plusieurs soupape pression-dépression. L'invention ntest pas limitée aux modes d'exéeution ci-dessus décrits et représentés pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1) Cuve de vinification à décuvage contrôlé, du genre cylindrique horizontale statique, cuve caractérisée en ce que d'une part sa paroi cylindrique 11 s'inscrit de préférence dans une ellipse et en ce que d'autre part elle comporte intérieurement un dispositif 20 de décuvage du marc formé d'au moins une paroi mobile 21 faisant fonction de piston, cette paroi étant en disposition perpendiculaire à l'axe horizontal de la cuve de manière à pouvoir exercer une action de poussée ou d'agitation sur le maro, lequel repose sur une grille 19a de fond du cuve, ladite paroi poussoir étant actionnée par un mécanisme de commande notamment 25,26,27 à mouvements à amplitude réglable ce grâce à quoi l'opération de décuvage se fait par simple poussée sur le marc qui est évacué au travers d'une porte 14 disposée sur l'une des parois frontales 12 de la cuve. 2) Cuve de vinification selon la revendication 1 caractérisée en ce que le dispositif de décuvage comprend au moins deux parois poussoirs, de préférence trois, 21-22"23 perpendiculaires à l'axe longitudinal de la cuve et éloignées l'une de l'autre par des entretoises 24 les maintenant en disposition parallèles de manière à délimiter dans la cuve plusieurs volumes indépendants a,b,c, lesdites parois poussoirs pouvant comporter des perforations pour une libre circulation du jus. 3) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendicatioi 1 à 2 caractérisée en ce que le mécanisme de commande de mouvements de la ou des parois poussoirs 21-22-23 est constitué par un double pantographe 25-25 disposé entre la paroi frontale 13 de la cuve libre de porte et la première paroi poussoir 21 du dispositif de décuvage, le développement du double pantographe étant obtenu par un vérin hydraulique 27 dont la tige mobile 29 est attelée à l'un des bras d'un des pantographes 25. 4) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendicatioe 1 et 2 caractérisée en ce que le mécanisme de commandé de mouvements de la ou des parois poussoirs est constitué par une paire de rails 30 de guidage parallèles à l'axe longitudinal de la cuve, ces rails pouvant se présenter sous forme de crémaillères le long desquelles peut se déplacer la ou les parois poussoirs 21, un moto réducteur 31 porté par l'une desdites parois étant en prise par un pignon motet avec lesdites crémaillères de guidage 30. 5) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendications let 2 caractérisée en ce que le mécanisme de commande de mouvements de la ou des parois poussoirs est constitué d'un vérin hydraulique 32 dont le corps 33 est fixé à la paroi frontale 13 de la cuve libre de porte et sa tige mobile 34 attelée à une paroi poussoir 21, le retour du vérin 32 à la position de plus faible encombrement étant assuré par un treuil 35 à câble 36. 6) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le mécanisme de commande des mouvements de la ou des parois poussoirs est constitué par un chemin de câble 37 entraidé par un moteur treuil 38. 7) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le mécanisme de commande de mouvements de la ou des parois poussoirs 21 est formé d'une vis sans fin 39 disposée selon l'axe longitudinal de la cuve entre les deux parois frontales 12-13, un écrou stationnaire 42 solidaire d'une des parois poussoirs 21 assurant sa propulsion dans un sens ou un autre en fonction du sens de rotation de ladite vis sans fin entraînée par un moteur inversible 42 a. 8) Cuve de vinification selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le mécanisme de commande de mouvements est constitué par une vis 43 à pas opposés inversés 43a-43b, disposée entre les jonctions latérales 25a-25b des bras d'un premier pantographe 25, lesdites jonctions portant chacune un écrou stationnaire 44-45 coopérant avec le pas de vis correspondant de la vis de mallowusra 43 entraînée en rotation par un moteur inversible 46.