Brevet FR2598097A1 — publié le 19871106

La présente invention concerne les couvercles de cuve qu'on utilise pour limiter l'entrée de gaz dans la partie supérieure d'une cuve et sa sortie hors de celle-ci. Dans l'industrie vinicole, et également dans certains cas dans l'in5 dustrie chimique, les cuves sont fréquemment réalisées en acier relativement mince, par exemple en acier inoxydable, et présentent des surfaces très importantes à l'atmosphère et au contenu de la cuve. Il s'est présenté de nombreux cas de détérioration des parois de la cuve en raison d'une surpression ou d'un défaut de pression, un tel défaut de pression ayant en particu10 lier tendance à provoquer un gondolage des parois sous l'effet de la pression atmosphérique, et il est possible, sous des conditions extrêmes, de perdre une partie du contenu de la cuve qui présente une grande valeur, avec par ailleurs un gondolage si important que cela exige un entretien excessif. Il s'est présenté des cas o les cuves ont été si gravement endommagées 15 qu'on les a mises au rebut. En raison de l'effet nuisible de l'oxygène sur le vin, il est courant d'appliquer une pression positive d'azote, de C02 ou d'un autre gaz inactif sur le vin contenu dans la cuve. Si on l'applique sur une cuve qui est fermée par un couvercle de type rigide, il est possible qu'il existe à 20 la fois un défaut de pressionou une surpression. Si la pression est réduite a l'aide d'un détendeur, il est dans certaines conditions possible que de l'air soit aspiré dans la cuve et ait une influence nocive sur son contenu. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir des perfectionnements grâce auxquels seule une très faible valeur de surpression 25 d'azote puisse être présente au-dessus du vin contenu dans la cuve, ce qui réduit ainsi la consommation d'azote. A cet effet, l'invention a pour objet un couvercle de cuve, caractérisé en ce qu'il comprend une matière polymère flexible formant un tore annulaire entourant une partie en forme de disque, des moyens permettant de 30 disposer ce tore au-dessus du bord supérieur d'une cuve, des moyens détecteurs qui détectent un bombement vers le haut de la partie en forme de disque du couvercle, et une vanne actionnée par ces moyens détecteurs en vue d'empécher une entrée de gaz dans la cuve lors d'un fléchissement de la partie en forme de disque formant un bombement vers le haut, mais de per35 mettre une entrée de gaz lors d'un fléchissement de celle-ci vers le bas. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel: la Fig.1 est une vue partielle " éclatée " de la partie supérieure d'une cuve et de son couvercle, la Fig. 2 est une vue correspondante en élévation, en coupe diamétrale, et la Fig. 3 est une coupe partielle, mais à plus grande échelle. Dans ce mode de réalisation, un couvercle de cuve 10. est agencé de façon à venir se fermer hermétiquement, au moins partiellement, sur le bord supérieur 11 d'une cuve en acier inoxydable 12 du type couramment utilisé dans l'industrie vinicole. Une telle cuve présente couramment des parois latérales cylindriques, une paroi supérieure tronconique, une virole cylindri10 que dressée vers le haut et une couronne de raidissement 13 en métal disposée au niveau de l'ouverture de la cuve et sur laquelle est soudée cette virole cylindrique. Dans ce mode de réalisation, il est prévu un panneau de recouvrement métallique rigide 15 à partir duquel se dirigent vers le bas des bro15 ches 16 réparties suivant la circonférence et dont l'extrémité se trouve sur un anneau 18 qui fait saillie radialement vers l'extérieur à partir d'une partie supérieure 19 de la paroi de la cuve 12. Ces broches sont réparties suivant la circonférence, autour d'un axe vertical central du panneau de recouvrement rigide 15. e air Le couvercle de cuve 10 comprend également deux feuilles en matière polymère 21 qui sont réunies l'une à l'autre de façon à former une partie distincte en forme de disque 22 entourée par un tore annulaire 23 à section transversale de forme sensiblement circulaire et qui est disposé au-dessus de la couronne de virole 13. Ce tore annulaire 23 contient un liquide 24 tel 25 que de l'eau et présente également, au voisinage de sa surface supérieure, une valve à air 25 à l'aide de laquelle on peut introduire de l'air dans ce tore afin de lui appliquer une pression suffisante pour maintenir un degré requis d'élasticité. Un rebord annulaire 26 est situé à l'extérieur du tore et vient à proximité de la surface intérieure des broches 16 qui- main30 tiennent ce rebord annulaire en position. Comme représenté, il est prévu six broches 16 qui s'étendent vers le bas à partir du panneau de recouvrement 15, mais elles sont complétées par deux autres broches 28 qui sont dressées vers le haut à partir de l'anneau 18, et qui favorisent la mise en place initiale du rebord 26, ces broches 28 se trouvant sur le même cercle pri35 itif que les broches 16. Sur la surface supérieure de la partie en forme de disque 22 du couvercle, il est prévu un bloc central en acier inoxydable 30 qui est situé à une petite distance d'une détecteur de proximité 31 qui s'étend vers le bas à partir de l'élément de recouvrement rigide 15. Ce détecteur de proxi- mité 31 commande lui-même une vanne & gaz (représentée schématiquement en 32) permettant d'introduire de l'azote sous faible pression dans la cuve ou d'en empécher la poursuite de l'écoulement, lorsque la partie en forme de disque du couvercle de cuve s'infléchit vers le bas ou s'infléchit en se 5 bombant vers le haut. Grâce à cet agencement, on peut maintenir une très faible surpression d'azote, et la consommation d'azote est très faible. Un problème subsiste toutefois du fait que, lorsque le niveau du liquide s'abaisse dans la cuve, ou lors d'un épuisement de l'azote, un défaut de pression peut apparaître à l'intérieur de la cuve, ce qui est très nui10 sible aux parois de cette cuve. Toutefois, la pression d'air régnant dans le tore annulaire est fixée de façon que, lorsqu'il apparaît un manque de pression, et même si la vanne 32 présente un défaut de fonctionnement, la partie en forme de disque du couverle de cuve présente un bombement vers le bas dans l'espace intérieur de la cuve, et, ce faisant, provoque une ondulation 15 des parois qui délimitent le tore annulaire, ce qui permet une entrée de l'atmosphère sans qu'il apparaisse de manque de pression a l'intérieur de la cuve suffisant pour une détérioration de ses parois. La pression d'air régnant à l'intérieur du tore 23 détermine ainsi la pression de gaz pour laquelle le couvercle décolle en présence d'une dé20 pression ou pression négative, tandis que le poids de l'eau contenue dans le tore détermine une pression positive au-dessous de laquelle ce couvercle ne se soulèvera pas sous l'effet de la pression d'azote appliquée. Un examen du mode de réalisation ci-dessus démontre que l'invention est capable de fournir une bonne obturation étanche aux gaz, même si la 25 partie supérieure de la cuve présente des irrégularités. La nature du couvercle fournit un joint " sec ", par opposition au joint " liquide " plus classique, et les conditions sont plus stériles. Bien que l'on constate que l'invention est extrêmement simple, elle offre des particularités de sécurité et de fiabilité, ainsi que la particula30 rité de limiter la quantité de gaz qui peut pénétrer dans l'espace intérieur de la cuve et au-dessus du niveau de liquide, à partir par exemple d'une source d'azote. REVE DICATIONS 1. Couvercle de cuve (10), caractérisé en ce qu'il comprend une matière polymre flexidble (21) fornent un tore annulaire (23) entourant une partie en forme de disque (22), des moyens permettant de disposer ce tore (23) au-dessus du bord supérieur (11) d'une cuve (12), des moyens 5 détecteurs (30,31)qui détectent un bombement vers le haut de la partie en forme de disque (22) du couvercle (10), et une vanne (32) actionnée par ces moyens détecteurs en vue d'empêcher une entrée de gaz dans la cuve lors d'un fléchissement de la partie en forme de disque formant un bombement vers le haut, mais de permettre une entrée de gaz lors d'un 10 fléchissement de celle-ci vers le bas. 2. Couvercle de cuve selon la revendication 1 et constitué d'une matière polymère flexible, caractérisé en ce que le tore (23) contient un liquide. 3. Couvercle de cuve selon la revendication 2 et constitué d'une ma15 tière polymère flexible, caractérisé en ce qu'il comporte une valve à air (25) faisant saillie par rapport au tore (23) et à l'aide de laquelle on peut gonfler ce tore (23) à l'air. 4. Couvercle de cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et constitué d'une matière polymère flexible, caractérisé en ce qu'il compor20 te un rebord (26) faisant saillie radialement à partir du tore (23). 5. Couvercle de cuve selon la revendication 4 et constitué d'une matière polymère flexible, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un panneau de recouvrement (15) disposé au-dessus de ladite matièrepolymère (21), et des moyens de positionnement (16-28) qui entourent le rebord (26) et posi25 tionnent le tore (23) de manière concentrique au bord supérieur (11) de la cuve. 6. Couvercle de cuve selon la revendication 5 et constitué d'une matière polymère flexible, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un anneau (18) faisant saillie radialement à partir de la cuve (12), certains au moins 30 des moyens de positionnement, formés de broches (16), s'étendant vers le bas à partir de l'élément de recouvrement (15) et soutenant cet élément de recouvrement (15) à partir dudit anneau (18). 7. Couvercle de cuve selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 et constitué d'une matière polymère flexible, caractérisé en ce que les 35 moyens détecteurs comprennent un bloc métallique central (30) disposé dans la partie en forme dscdisq (22) de ladite matire flexible et un détecteur de proximité (31) situé sur l'élément de recouvrement (15) et accouplé électriquement à ladite vanne (32).