Brevet FR2590046A1 — publié le 19870515

PROCEDE ET DISPOSITIF D'AUTOMATISATION D'UN PRESSOIR. La présente invention a pour objet un procédé d'automatisation du pressurage par un pressoir,un dispositif de mise en oeuvre du procédé, ainsi que les pressoirs munis d'un tel dispositif. On sait que pour l'élaboration de boissons alcoolisées à partir de fruits, il est nécessaire de séparer le jus des fruits de l'enveloppe de ceux-ci, cette opération étant obtenue par pressurage afin que le jus puisse être extrait de la pulpe. Dans le cas du raisin, la vendange est introduite dans la cuve du pressoir et une pression est appliquée sur celle-ci. Traditionnellement, cette pression résultait de l'action d'une vis portant sur une plaque de pression descendant à l'intérieur de la cuve sous l'action de la vis celle-ci, en démultipliant les efforts appliqués permettant d'obtenir les pressions nécessaires à l'extraction du jus des fruits. Actuellement, les vis de pressurage sont entraidées par des moteurs électriques. Récemment, sont apparus sur le marché des pressoirs à vessie, dans lesquels une pression pneumatique est appliquée sur une membrane entourant la vendange, la pression étant appliquée sur la membrane de manière à ce que celle-ci vienne à son tour entourer puis presser le raisin. Dans un autre type d'appareils, la chambre élastique est disposée à l'intérieur et au centre de la cuve pour, par expansion, presser la vendange contre la paroi interne de la cuve. Les pressoirs du type à membrane ou vessie donnent des résultats de la même qualité que les pressoirs à vis, mais ils sont relativement plus faciles à mettre en oeuvre. Le pressurage de la vendange nécessite un certain nombre d'opérations et en particulier, l'application de pressions progressives par pas de manière à ce que le pressurage se déroule d'une manière sensiblement continue. Lorsqu'une certaine pression a été atteinte, l'opération de pressurage est interrompue et l'on procède à l'émiettage ou retrousse, c'est à dire à une décompression du raisin et à une agitation de celui-ci afin que toutes les parties soient également pressées lors du cycle de pressurage. De plus, en fonction du degré de pression appliquée sur la vendange, on obtient des moûts de natures différentes. Lorsque la pression appliquée est faible, on obtient d'abord ce qui est appelé le premier jus qui est mis de côté parce que contenant un grand nombre d'impuretés et traité notamment par filtration avant d'être réintroduit dans les cuves. Dans l'opération de pressurage qui suit l'élimination du premier jus, on obtient dans un premier temps la cuvée qui répond à des critères de pression strictement définis. La poursuite de l'opération conduit à l'obtention d'un moût comprenant davantage de composants hétérogènes appelé "première taille" puis en appliquant une pression encore plus forte, de la "2è Taille" et enfin le résidu de la vendange pressée ou rebêche. Ce processus est bien connu de tous les vinificateurs et, dans les pressoirs à vessie, on a déjà utilisé des circuits de temporisation permettant de synchroniser les différentes séquences de travail à l'aide de minuteries. Cette synchronisation est déterminée à la lumière de l'expérience des pressurages précédents. Toutefois, le raisin, comme toute matière organique, est le résultat d'un processus biologique extrêmement complexe et sa composition dépendant notamment des conditions atmosphériques peut varier dans de grandes proportions, non seulement d'un cépage à l'autre, mais également d'un terrain à l'autre, chaque vendange etant un cas particulier. Le pressurage à l'aide de minuteries de synchronisation ne prend en compte que des valeurs moyennes de sorte qu'il n'est pas possible d'adapter le pressurage d'une vendange aux caractéristiques des fruits pressés. La présente invention a pour objet un procédé permettant à la vendange elle-meme de piloter son pressurage et ainsi d'améliorer la qualité des moûts obtenus et par suite des vins résultants d'un tel pressurage. Selon la présente invention, le procédé d'automatisation d'un pressoir dont le fonctionnement est sous la dépendance dtun automate, est caractérisé en ce que le débit du moût à la sortie du pressoir constitue le paramètre de déclenchement d'un degré supplémentaire de pression. Plus généralement, c'est l'information de débit qui va permettre de piloter l'ensemble des opérations de pressurage. Ainsi, l'écoulement du moût qui valide l'application d'un degré de pression supplémentaire. Tant que le débit de moût est supérieur à une valeur de consigne introduite dans l'automate la même pression est conservée. Lorsque le débit baisse, une pression supplémentaire est appliquée sur la vendange . Il est ainsi possible d'obtenir un pressurage régulier et progressif. La mesure du débit est généralement une grandeur analogique. Afin de lui permettre d'agir sur le circuit de commande du compresseur, on transforme, dans l'automate, le signal analogique en un signal numérique par échantillonage. Bien entendu, l'automate comporte une horloge délivrant des signaux de synchronisation. L'invention vise également un dispositif de commande d'un pressoir caractérisé en ce qu'un débit-mètre est disposé à la sortie du pressoir, ce débit-mètre étant relié à l'automate qui est lui-même relié à l'étage de commande du pressoir. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent: - La Fig.l, une vue d'un pressoir à membrane équipé d'un dispositif selon l'invention; - la Fig.2, un schéma montrant les différents organes périphériques reliés à l'automate; - La Fig.3, une vue schématique d'un pressoir à membrane connu; - La Fig.4, un schéma de branchement de l'automate. La description ci-dessous se rapporte à un pressoir à vessie, mais il va de soi que l'invention s'applique à tout type de pressoir, y compris les pressoirs à vis. Sur la Fig.l, on distingue une cuve cylindrique horizontale 1 pouvant être entraînée en rotation par un moteur 6 comme celà sera décrit par la suite. Le fonctionnement du pressoir 1 est commandé par un étage de commande 4. Cet étage 4 commande, outre le moteur d'entraînement de la cuve en rotation, une pompe à vide (non représentée) qui sert à décompresser la vendange en collant la vessie contre la paroi puis à produire par degrés une légère surpression (par exemple allant jusqu'à 180 millibars). La surpression complémentaire est délivrée par un compresseur 5 et peut aller, par exemple, jusqu'à 2100 millibars. Le moût, recueilli dans un bac 7 s'écoule par un conduit 8 sur lequel est monté un débit-mètre 2. Le débit-mètre 2 est relié électriquement, par une connexion 10, à l'automate 3 qui transforme le signal analogique reçu en signal numérique qui est convenablement traité. En fonction du signal numérique ainsi délivré, par comparaison avec une valeur de consigne, l'automate 3 envoie éventuellement à l'étage de commande 4 un signal de commande qui augmente la pression délivrée par le compresseur 5. Bien entendu, un capteur de pression 21 à réponse linéaire sur la gamme de pressions utilisées est monté à l'intérieur de l'automate 3 (FIG.4) de manière à pouvoir commander l'étage 4 en fonction de la pression préexistante. A cet effet, le capteur 21 est relié par une canalisation pneumatique 20 à l'intérieur de la cuve 1.Au cours de l'opération de pressurage, la membrane 25 de la cuve 1 se déforme (FIG. 3) et une fois qu'une pression déterminée a été appliquée, cette pression interne décroit immédiatement en raison de l'augmentation du volume libre entre la paroi interne de la cuve et la membrane. L'automate 3 permet de constater cette chute de pression et de rétablir la pression d'origine. Par suite de l'élévation de pression, le débit augmente et le pressurage se poursuit jusqu'à ce que le débit de moût devienne à nouveau du même ordre de grandeur que la valeur mémorisée dans l'automate. Bien entendu, l'étage de commande 4 est constitué par le circuit de commande du pressoir établi par le constructeur de celui-ci, éventuellement adapté pour comprendre les instructions délivrées par l'automate 3. Pour une étape de pressurage donnée, et par exemple la cuvée, la pression ne doit pas dépasser un certain seuil déterminé par les réglements. Lorsque ce seuil a été atteint, une information est transmise au circuit de commande 4. Cette information est acheminée non plus sur le compresseur 5, mais, après création d'une dépression qui applique la membrane contre la paroi interne de la cuve, comme celà est représenté en traits interrompus sur la Fig.3, en traits pointillés, sur le moteur 6 et l'on procède, en faisant tourner la cuve 1 autour-de son axe horizontal à l'émiettage ou retrousse (décompression de la vendange et remuage de celle-ci).Après quoi, on applique à nouveau la pression à l'intérieur de la cuve de sorte que la membrane 25 vienne à nouveau entourer puis presser le raisin, mais en portant sur des grains qui n'avaient pas été convenablement pressés en raison de leur position dans la masse de la vendange. Le débit-mètre 2 reprend alors ses mesures et la pression interne croît par paliers de manière à assurer un écoulement continu du moût. Dans l'automate 3 est également prévu un programme de pressurage. En effet, comme il a été dit précédemment, le pressurage résulte d'une suite d'applications de pressions croissantes, effectuées par paliers, par exemple de 200 millibars, avec une valeur limite qui est fonction de l'étape de pressurage. Mais le nombre de pas disponibles sur l'automate permet d'avoir un réglage de la pression beaucoup plus fin. On sait, par expérience qu'un marc (4000 kgs) de raisin, qui a été pesé avant son introduction dans le pressoir donnera environ 20,50 hectolitres de cuvée, 4 hectolitres de première taille et 2 hectolitres de deuxième taille. Ces différentes quantités sont à acheminer dans des cuves de stockage différentes. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, la sortie du débit-mètre est reliée à une cuve tampon 26 représentée en pointillés sur la Fig.2, dont la sortie est branchée sur l'entrée d'une pompe volumétrique 13. La cuve 26 comporte des sondes de niveau (non représentées) à ses parties inférieure et supérieure reliées au circuit de commande 13a pour éviter tout débordement. Sur le tableau de commande 13a de la pompe 13 sont indiqués les volumes de moût effectivement pompés. Compte tenu des données d'expérience, on achemine par la canalisation 23 le premier volume correspondant à la cuvée dans une cuve 14, puis quand la cuvée est pressée, la première taille dans la cuve 15 et, après pressurage de la première taille, la seconde taille dans la cuve 16. A l'aide d'un circuit de télécommande simple, on peut commander l'ouverture et la fermeture des vannes électromagnétiques 17 à 19 qui peuvent se trouver relativement loin du pressoir et dans des positions difficilement accessibles, à partir des informations affichées sur la tableau 13a de la pompe 13.Mais cette disposition nécessite une surveillance au niveau de la pompe. Aussi il est également possible d'utiliser l'automate 3 pour réaliser la distribution souhaitée. A cet effet, et dans un second mode de réalisation, la pompe 13 est électriquement connectée à l'automate 3, celui-ci étant à son tour relié aux vannes électromagnétiques 17,18,19, par les connexions 24, ouvrant et fermant sur commande les cuves 14 à 16. Dans ce cas, la pompe volumétrique est reliée à l'automate 3. Celui-ci, en fonction d'une part des informations qui lui sont communiquées par la pompe 13 sur le volume pompé et, d'autre part, en fonction de valeurs en volume mémorisées ouvre et ferme successivement les vannes 17,18,19. L'automate 3 peut aussi également commander le fonctionnement de la pompe 13 lorsqu'il est connecté aux sondes de la cuve 26. De préférence, et comme celà est représenté sur la Fig.2, le drain 7 de la cuve débouche par une canalisation 8 dans un bac 27 dont la sortie est reliée au débit-mètre 2. On doit en effet, protéger le moût contre lloxydation , comme connu en soi, par l'adjonction de petites quantités de bisulfite et éventuellement par d'autres adjuvants oenologiques. A cet effet, une pompe doseuse 12, reliée à une reserve 11 contenant les produits à ajouter est commandée par l'automate 3, la sortie de la pompe doseuse 12 débouche dans le bac 27. La quantité de produits à ajouter est proportionnelle au volume de moût . Cette information est disponible puisque le volume de moût est proportionnelle pour un débit donné par le débit-mètre.La pompe volumétrique 12 permet d'injecter les produits progressivement ce qui supprime toute nécessité de brassage et d'homogénéisation ultérieurs. Dans ces conditions, il suffit d'indexer la pompe doseuse sur le débit du moût pour obtenir un résultat satifaisant. Dans la description qui précède, le débit-mètre 2 ne mesure que le débit instantané de moût. Il est également-possible d'adjoindre au débit-mètre 2 un compteur volumétrique 28 donnant la valeur cumulative des débits passés par la section dans laquelle est placé le débit-mètre 2. Ce compteur étant relié à l'automate 3, celui-ci connait à tout moment le débit instantané et le volume- de moût déjà pressé. I1 peut ainsi commander, non seulement la pression à l'intérieur de la cuve en fonction du débit et du programme établi, mais l'introduction d'adjuvants, par action sur la vanne doseuse 12, le fonctionnement du moteur 13 et l'ouverture des vannes 17 à 19. Les différentes entrées et sorties de l'automate 3 dans ce cas sont schématisées sur la Fig.4, les références portées étant celles des organes qui ont été précédemment mentionnés. Dans la version la plus évoluée du dispositif à pilotage complet par l'automate, celui-ci reçoit des informations du débit-mètre 2, de la cuve 1 (pression interne), du compteur volumétrique 28 et éventuellement de la pompe 13. A l'aide de ses éléments internes de ses mémoires et du programme résidant, il peut commander toutes les séquences de pressurage. Mais, la pompe 13 n'a pour but que d'acheminer le moût dans les cuves. Dans le cas où un compteur volumétrique 28 est branché dans la canalisation, la pompe 13 peut fonctionner soit une manière indépendante sous la commande des sondes de la cuve 26 soit sous la commande de l'automate 3. Dans ce dernier cas, la commutation des vannes est automatique. Grâce au dispositif selon l'invention, le fonctionnement d'un pressoir, qu'il s'agisse d'un pressoir à membrane ou d'un tout autre modèle, peut être entièrement automatisé.Les différentes étapes du pressurage se déroulant dans des conditions de continuité qui contribuent à l'amélioration de la qualité du pressurage et par suite du vin. Lorsque la cellule ou capteur 2 émet des impulsions dont le nombre par unité de temps est proportionnel au débit du moût dans la canalisation 8, ces impulsions peuvent être utilisées de multiples façons, par exemple pour mesurer le débit, mesurer le volume de moût, pour piloter une pompe etc... Le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre, soit en automatisation partielle, l'automate ne commandant alors que le pressurage proprement dit, à partir des informations de débit, soit en automatisation intégrale, l'automate commandant non seulement le pressurage mais également la distribution des moûts dans les différentes cuves, à partir des paramètres qui lui sont adressés et de son programme. I1 va de soi que de nombreuses variantes peuvent être introduites notamment par substitution de moyens techniquement équivalents sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 Procédé d'automatisation d'un pressoir de vendange, comprenant des moyens pour appliquer une pression sur la vendange contenue dans une cuve, les moyens de pression étant sous la dépendance d'un circuit de commande, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer le débit du moût sortant du pressoir et à transmettre cette mesure à un automate agissant sur le circuit de commande de la pression. 20 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un débit-mètre (2) monté dans la canalisation (8) de sortie du pressoir, le débit-mètre (2) étant électriquement relié à un automate (3) lui-même électriquement relié au circuit (4) de commande de la pression à l'intérieur de la cuve (1). 30. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la canalisation (8) de sortie du pressoir comporte une pompe (13) commandée par un circuit (13a) reliée à des cuves de stockage (14,15,16). 40. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des vannes électromagnétiques (17,18,19) disposées à l'entrée des cuves (14,15,16) sont commandées par des signaux émis par le circuit (13a) de commande de la pompe (13). 50 Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le circuit (13a) de commande de la pompe(13) est électriquement connecté à l'automate (3). 60 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'un bac tampon (27) est disposé à la sortie du pressoir, une vanne doseuse (12) dont l'entrée est reliée à une réserve d'adjuvant (11) et dont la sortie débouche dans le bac (27), étant électriquement connectée à l'automate (3). 70 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un compteur volumétrique (28) est adjoint au débit-mètre (2), le débit-mètre (2) et le compteur (28) étant électriquement connectés à l'automate (3), la pompe (13), la vanne (12), et les vannes (17,18,19) étant commandées par l'automate (3). 80 Pressoir équipé d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.