Brevet FR2540839A1 — publié le 19840817

La présente invention est relative aux cuves de vinification et se rapporte plus particulièrement à une cuve de vinification régulée en température et qui peut également servir au stockage du vin. Pour obtenir un vin rouge coloré et suffisamment chargé en tanins, il est indispensable d'extraire au mieux la matière colorante du raisin et cela en cours de fermentation. A cet effet, on a déjà utilisé des cuves statiques où le chapeau de marc est brisé lors de soutirages partiels, par des éléments fixés à l'intérieur de la cuve. A l'usage on a constaté que le nombre de pompages était important, qu'en outre il fallait une cuverie supplémentaire pour recevoir une partie des jus et qu'enfin la matière colorante n'était pas bien extraite. On a également employé des claies en bois montées à l'intérieur de la cuve pour laisser en permanence le chapeau de marc immergé. Ce dispositif est fastidieux et coûteux à mettre en service et le chapeau reste compact, de sorte que des interventions manuelles sont nécessaires pour le briser. Un procédé couramment utilisé consiste à aspirer au moyen d'une pompe le jus par le bas de la cuve et à le refouler sur la partie supérieure là où se trouve le chapeau de marc. Ce travail nécessite l'immobilisation de pompes, de tuyauteries. De plus, il doit être fait régulièrement et nécessite donc du personnel pour le réaliser et en contrôler l'efficacité. Malgré tous les systèmes pour assurer une bonne diffusion sur le dessus de la cuve, on ne parvient pas à obtenir un bon résultat. En effet, des courants préférentiels se créent dans la masse de la vendange et on travaille donc pratiquement toujours avec le même jus passant aux mêmes endroits. On a également envisagé l'emploi d'une cuve rotative qui, son principe étant séduisantJaurait dû rendre de grands ser-vices. Toutefois, le prix de revient d'une telle cuve est très élevé et sa consommation d'énergie est importante. Faire tourner une cuve d'un fort volume n'est pas très facile et oblige une mise en service assez lourde notamment au niveau de l'infrastructure du bâtiment et de la conception du chargement et du déchargement. En vinification, il est indispensable d'hêtre en mesure d'intervenir en fonction des températures de fermentation. La cuve rotative telle qu'elle est conçue actuellement rend difficile la maîtrise des températures. On constate donc que tous les dispositifs de vinification utilisés jusqu'à ce jour présentent des inconvénients qui leur sont propres et ne donnent donc pas entière satisfaction. L'invention vise à remédier aux inconvénients des dispositifs de vinification connus en créant une cuve de vinification qui, tout en étant d'une construction relativement simple, permette de procéder dans les meilleures conditions qui soient aux opérations de remontage et de démarquage qui doivent être mises en oeuvre au cours de la vinification. Elle vise également à réaliser une cuve de vinification qui puisse être régulée en température. Elle a donc pour objet une cuve statique de vinification, caractérisée en ce qu'à l'intérieur de la cuve est monté à rotation un agitateur constitué par un arbre vertical entraîné en rotation et portant des moyens d'agitation du contenu de la cuve. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnee uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est une vue en élévation et en coupe avec arrachement partiel d'une cuve de vinification suivant l'invention; et - la Fig.2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig.l. La cuve représentée à la Fig.l -est définie par le numéro de référence 1. C'est une cuve cylindrique d'axe vertical, pourvue d'un socle 2. Dans la cuve est monté à rotation un agitateur 3 constitué par un arbre vertical 4 tourillonnant à proximité de son extrémité inférieure dans un palier 5 porté par trois rayons 6 disposés à 1200. A son extrémité supérieure, l'arbre 4 est réuni par un accouplement 7 à l'arbre de sortie 8 d'un moteur électrique d'entraînement 9,qui tourillonne dans un palier à presse-étoupe 10 monté au sommet de la cuve 1. L'arbre 3 porte deux pales d'agitation 11 disposées au voisinage de la partie inférieure et de la partie supérieure de la cuve 1.L'ensemble d'agitation constitué par l'agitateur 3 et son moteur d'entraînement 9 est supporté par une lanterne 12 fixée au sommet de la cuve 1 et entourant le palier 10. La cuve 1 'est pourvue d'une cheminée d'accès 13. Sur la surface interne de la cuve 1 sont fixés des brise-lames hélicoldaux 14 régulièrement. répartis à sa périphérie et s'étendant sur la majeure partie de la hauteur de la cuve. Sur la surface externe de la cuve 1, sont prévus des moyens de chauffage et des moyens de refroidissement. Les moyens de chauffage sont constitués par un fond chauffant 15 pourvu d'une entrée 16 du fluide chauffant représenté en pointillés et communiquant par une tubulure de liaison 17 avec une enveloppe chauffante latérale 18 pourvue d'une sortie 19 pour le fluide chauffant. Llen- veloppe latérale chauffante 18 est disposée autour de la partie inférieure de la cuve 1. Les moyens de refroidissement sont constitués par une enveloppe de refroidissement 20 entourant la cuve 1 dans la partie supérieure de celle-ci et pourvue d'une entrée 21 et d'une sortie 22 pour le fluide froid. Au voisinage de son fond, la cuve 1 est pourvue d'une trappe 23 dans laquelle est monte un dispositif 24 d'extraction des marcs. Ce dispositif que l'on va maintenant décrire en référence aux Fig.l et 2, comporte essentiellement une vis d'Archimède 25 disposée dans un canal rectiligne 26 ménagé dans le fond de la cuve 1 et entrainé par un moteur électrique 27 qui est fixé sur la trappe 23 au moyen d'une bride 28. L'arbre 29 de la vis d'archimède 25 tourillonne à son extrémité opposée au moteur 27 dans un palier 30 prévu dans la paroi du socle 2 de support de la cuve. Dans le présent mode de réalisation, le fond de la cuve a la forme d'une calotte spéhrique,de sorte que le canal rectiligne 26 pour le passage de la vis d'archimède 24 présente à ses extrémités des portions 26a et 26b de hauteur variable en fonction de la distance par rapport au centre du fond. I1 est également possible de réaliser le fond de la cuve sous forme de deux pans inclinés convergeant sur un canal rectiligne qui serait alors de hauteur constante. Un tel agencement favoriserait la chute du marc vers la partie centrale du fond de la cuve et par conséquent la reprise de ce marc par la vis d'Archimède en vue de son évacuation. La cuve est en outre pourvue au voisinage de son fond d'un conduit 31 de sortie de la vendange et elle comporte dans sa partie supérieure une rampe 32 de nettoyage pourvue d'une tubulure d'alimentation en eau 33. Le fonctionnement de la cuve qui vient d'être décrite est le suivant. Après avoir rempli la cuve en introduisant la vendange par la cheminée 13, on laisse se déclencher le processus de fermentation. En cours de fermentation, le gaz carbonique qui se dégage, entraîne vers le haut les ma- tières solides du raisin qui, progressivement, constituent un chapeau plus ou moins compact. Pour désagréger ce chapeau, l'agitateur 3 est mis en rotation. Les pales 11 de l'agitateur coopèrent avec les brise-lames 14 pour d'une part, désagréger ce chapeau et d'autre part, créer des courants de moût dans la cuve et enfin pour répartir dans la totalité de celle-ci les parties solides de la vendange qui au contact du jus vont libérer les matières colorantes et tanoldes ainsi que les substances aromatiques.Dans cette action, on favorise la coloration naturelle du vin en limitant sérieusement le temps de macération et cela avec un matériel simple qui ne nécessite ni un branchement particulier, ni une surveillance prolongée. L'agitateur 3 n'a pas besoin de fonctionner en permanence et il est entraîné en rotation par le moteur 9 à une faible vitesse, ce qui évite de brutaliser la vendange et de former des bourbes. A la fin de la période de fermentation, la vidange de la cuve se fait en branchant sur la sortie 31 une pompe d'aspiration et en mettant en route la vis d'Archimède 25 qui va favoriser l'évacuation simultanée des parties liquides et des parties solides de la vendange. Les moyens de réchauffage et de refroidissement de la cuve peuvent être régulés et programmés selon les conditions successives de température exigées par le processus de fermentation de la vendange. Après vidange totale du produit traité dans la cuve, la rampe 32 est alimentée par de l'eau sous pression et la cuve est rincée. Les paliers tels que le palier 10 de l'agitateur sont également nettoyés avec de l'eau sous pression. A cet effet, chacun des paliers 5 et 10 présente une tubulure 35,36 d'alimentation en eau sous pression. Grâce à ce lavage, on évite tout développement de bactéries résultant d'un résidus de produit. La cuve comporte enfin des hublots 37 destinés à observer la bonne marche de l'appareil. La cuve qui vient d'être décrite peut être utilisée pour la vinification des vins rouge, rosé et blanc ainsi que pour le stockage de ces vins ou d'autres liquides fermentescibles ou pas, pour le stockage et le brassage de matières solides ainsi que pour toute macération de corps ou de substances dans un liquide ou matière solide et particulièrement quand il y a lieu de brasser les corps ou substancesen cours de macération ou d'homogénéiser un ou plusieurs liquides de densités diverses. Grâce auKmoyersde réchauffage et de refroidissement, il est également possible d'intervenir sur les températures régnant à l'intérieur de la cuve pendant les opérations de brassage. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, l'agitateur comporte deux pales d'agitation montées sur un arbre vertical. On comprendra que cet agitatéur peut être également constitué par une hélice en fer plat supportée par des bras solidaires de 11 arbre d'entraînement et espacés de façon à obtenir le pas adéquat. L'agitateur utilisé dans la cuve de vinification suivant l'invention peut également être adapté sur des cuves existantes en acier ou en ciment, qu'elles soient cylindriques ou parallélépipédiques. La cuve suivant l'invention permet d'obtenir une homogénéisation de l'ensemble de la vendange et de contribuer, avec une meilleure extraction, à la réalisation dans d'excellentes conditions des fermentations alcooliques et malolactiques ainsi que du démarquage, et ceci avec une intervention humaine réduite au minimum et une efficacité considérablement accrue par rapport aux appareils de la technique antérieure. REVENDICATIONS 1. Cuve statique de 'vinification, caractérisée en ce qu'à l'intérieur de la cuve (1) est monté à rotation un agitateur (3) constitué par un arbre vertical (4) entraîné en rotation et portant des moyens d'agitation (11) du contenu de la cuve. 2. Cuve suivant la revendication 1, caractérisée en ce-que lesdits moyens d'agitation sont constitués par au moins deux pales (11) situées respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure de ladite cuve (1). 3. Cuve suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'agitation sont constitués par une hélice en fer plat portée par l'arbre (4) et fixée à celui-ci par des bras disposés à intervalles réguliers. 4. Cuve suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la cuve (1) est une cuve cylindrique d'axe vertical1 et en ce que sur sa surface latérale interne sont prévus des brise-lames hélicoîdaux (14) coopérant avec les moyens d'agitation (11) pour homogénéiser le contenu de la cuve. 5. Cuve suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (15 à 19) de réchauffage du contenu de la cuve, disposés dans la partie inférieure de la cuve et des moyens (20 à 22) de refroidissement du contenu de la cuve, disposés dans la partie supérieure de celle-ci. 6. Cuve suivant la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de réchauffage comportent un fond chauffant (15) communiquant avec une enveloppe chauffante (18) entourant une partie de la surface latérale inférieure de ladite cuve (1). 7. Cuve suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement comportent une enveloppe de refroidissement (20) entourant une partie de la surface latérale supérieure de ladite cuve (1). 8. Cuve suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (24) d'évacuation du marc disposés au bas de la cuve et constitués par une vis d'Archimède (25) disposée dans un canal rectiligne (26) ménagé dans le fond de la cuve et entraînée par un moteur électrique (27), lesdits moyens d'évacuation du marc étant fixes à la paroi de la cuve de façon amovible au moyen d'une bride (28). 9. Cuve suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le fond de la cuve est de forme sphérique ou bien il est formé de deux portions inclinées convergeant vers ledit canal rectiligne recevant la vis d'Archimède (25)