Brevet FR2586655A1 — publié le 19870306

"Cuve pour le stockage de produits hétérogènes et notamment cuve pour le stockage de la vendange en vue de sa vinification" La présente invention a pour objet une cuve pour le stockage de produits hétérogènes et notamment une cuve pour le stockage de la vendange en vue de sa vinification. Après avoir été stocké dans une cuve pendant un certain temps, de nombreux produits hétérogènes subissent une transformation physique rendant difficile leur retrait hors de la cuve. Tel est le cas de la vendange. Après avoir été récoltée, la vendange est placée dans une cuve dite de vinification, où elle demeure pendant le temps de la fermentation. A l'expiration de cette période, la partie liquide est soutirée par gravité, ce qui ne pose pas de problèmes particulier. Toutefois, lorsque la vendange est ramassée et mise à fermenter avec la grappe, celle-ci forme, en fin de fermentation une masse relativement compacte, notamment en surface, qui ne peut être évacuée sans intervention spécifique. Les figures I à 3 du dessin schématique annexé représentent trois cuves traditionnelles. La cuve (1) représentée à la figure 1 est en béton et comporte dans sa partie inférieure une ouverture latérale (2) permettant i'introduction d'une vis d'extraction- (3). Cependant, en pratique, la vis fore un tunnel dans la vendange, ce qui nécessite une intervention manuelle pour l'amenée des résidus au contact de la vis, avec les risques que cela présente pour les opérateurs, compte tenu de la toxicité des gaz de fermentation. La figure 2 représente une cuve métallique (4) dont le fond est équipé d'une trappe (5) d'évacuation de la vendange. Dans ce cas encore une intervention manuelle est nécessaire pour pousser la matière qui s'est solidifiée vers la trappe d'évacuation. La figure 3 représente une cuve (6) présentant une symétrie de révolution autour d'un axe horizontal (7), et comportant une ouverture (8) à l'une de ses extrémités. La paroi intérieure de la cuve est équipée d'une nervure hélicoldale (9), ce qui permet, lors de la mise en rotation de la cuve autour de son axe (7) l'évacuation de la vendange par l'ouver- ture (8). Cette solution, techniquement complexe et très onéreuse, ne permet pas de réaliser de façon simple la régulation de température pendant la fermentation. Or une telle régulation est souhaitable compte tenu du fait que la vendange n'est pas toujours ramassée à la même température et ne contient pas toujours la même quantité d'eau. Il existe également d'autres types de cuves, non représentées au dessin, dans lesquelles l'évacuation de la vendange est réalisée par basculement de la cuve ou à l'aide de barrette montées sur un tapis sans fin disposé à l'intérieur de la cuve. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des cuves existantes en fournissant une cuve de conception simple permettant une évacuation entièrement automatique de produits hétérogènes, tels que de la vendange après fermentation, sans nécessiter aucune intervention manuelle. A cet effet, la cuve qu'elle concerne du type présentant une symétrie de révolution par rapport à un axe vertical et comportant une partie inférieure de forme tronconique à l'extrémité basse de laquelle est monté un dispositif d'extraction motorisé, est caractérisée en ce qu'au dispositif d'extraction motorisé est associé au moins un arbre de longueur correspondant sensiblement à la longueur d'une génératrice de la partie tronconique, monté articulé autour d'un axe horizontal sur le dispositif d'extraction ou à proximité immédiate de celui-ci, de façon à pouvoir pivoter entre une position verticale et une position dans laquelle il est au contact de la surface intérieure de la partie tronconique de la cuve et entraîné le long de celle-ci lors du mouvement du dispositif d'extraction. En pratique lors du chargement de la cuve, chaque arbre associé au dispositif d'extraction est en position verticale, dans laquelle il demeure pendant toute la durée de stockage c'est-à-dire pendant la durée de la fermentation si le produit stocké est de la vendange. Lors du vidage de la cuve, il est procédé tout d'abord au soutirage par gravité des produits liquides de telle sorte que ne demeurent dans la cuve que les produits durs ou pâteux. I1 est alors procédé à la mise en marche du dispositif d'extraction, mouvement qui est accompagné par le déplacement de l'arbre à l'intérieur de la cuve, qui décrit à l'intérieur de celle-ci des cônes successifs, dont l'angle au centre augmente jusqu'à venir en appui contre la paroi tronconique de la cuve.Au cours de ce mouvement l'arbre réalise l'agitation du produit stocké ce qui permet la chute de celui-ci dans le fond de la cuve où il est repris par le dispositif d'évacuation. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs trois formes d'exécution de cette cuve Figure 4 est une vue de côté d'une première cuve dont la paroi est partiellement arrachée; Figure 5 est une vue de dessus du fond de la cuve de figure 4; Figures 6 et 7 sont des vues de côté de deux autres cuves dont la paroi est partiellement arrachée. La cuve représentée à la figure 4 comprend une partie supérieure (10) de forme cylindrique et une partie inférieure (Il) de forme tronconique. Cette cuve est montée de façon fixe au sol sur des pieds (12). Dans le fond tronconique (Il) est ménagée une volute (13) dans laquelle débouchent d'une part, des conduits (14) équipés de vannes (15) permettant le soutirage de liquide, et d'autre part, un conduit de sortie (16 > des matières plus dures. Le conduit (16) est disposé latéralement et la matière est forcée à passer dans celui-ci sous l'action d'un dispositif d'extraction constitué par un piston elliptique (17) d'axe vertical entraîné par un moteur (18). Un volet (19) contraint la matière à sortir par le conduit (16), empêchant son retour à l'intérieur de la volute (13) lors du mouvement de rotation du piston.Sur la face supérieure du piston (17) et sur l'axe de rotation de celui-ci est articulée par l'intermédiaire d'un joint de cardan (20) I'extrémité inférieure d'un arbre (21) sur la périphérie duquel font saillie radialement des doigts (22) et dont l'extrémité opposée au joint de cardan (20) est équipée d'une roulette (23) ou d'un patin. Comme cela ressort de la figure 4, la longueur des doigts (22) est décroissante depuis l'extrémité de l'arbre situé du côté du joint de cardan (20) jusqu'à son extrémité située du côté de la roulette (23). En pratique, lors du chargement de la vendange, I'arbre (21) est maintenu en position verticale comme cela est représenté en traits mixtes à la figure 4. Après soutirage de la partie liquide de la vendange, il est procédé à la mise en rotation du moteur (18), qui se traduit simultanément par la mise en rotation de l'arbre (21). Sous l'effet de la gravité l'arbre (21) va avoir tendance à s'incliner par rapport à la verticale et décrira un cône dont l'angle au sommet va augmenter jusqu'à ce que la roulette (23) montée à l'extrémité libre de l'arbre prenne appui sur la paroi intérieure de la cuve. Au cours de ce mouvement de l'arbre les doigts (22) vont provoquer un brassage de la matière contenue dans la cuve se traduisant par sa chute vers le fond de la cuve où elle est reprise par le piston (17). Il est à noter que cette cuve peut être équipée de façon très simple d'un dispositif de régulation thermique par l'intermédiaire de coquilles (24) ou par une double enveloppe entourant la cuve. La figure 6 représente une variante de cette cuve dans laquelle les mêmes organes sont désignés par les mêmes références que précédemment. Cette cuve comporte une colonne centrale (25) verticale s'étendant sur toute la hauteur de la cuve. Sur la face supérieure du piston (17) sont fixées de façon diamétralement opposée par rapport à l'axe de rotation du piston, deux chapes tournées vers le haut, à l'intérieur de chacune desquelles est articulé autour d'un axe horizontal (27), un bras radial (28) dont la longueur correspond sensiblement à la longueur de la partie tronconique de la cuve. A l'extrémité libre de chaque bras est articulée une extrémité d'une biellette (29) dont l'autre extrémité est articulée sur un manchon (30) monté coulissant sur la colonne (25). Il est à noter que chaque arbre (28) porte une succession d'ailettes (31) susceptibles de chasser le produit à évacuer de la cuve vers le bas. I1 est également remarquable que la colonne centrale (25) contient des tubes (32) de circulation de fluide de régulation thermique, permettant une régulation depuis le centre de la cuve, en complément de la régulation réalisée depuis l'extérieur de la cuve. Afin de favoriser les échanges thermiques et la remontée de liquide à l'intérieur de la cuve, la colonne centrale est creuse et comporte des orifices (25a) permettant l'amenée de liquide au contact direct des tubes (32). De plus, la colonne centrale (25) peut être soit pivotante et solidaire en rotation du piston elliptique (17), soit fixe. En pratique, lors du chargement de la cuve et pendant toute la durée du stockage les bras (28) sont en position verticale comme montré à la partie gauche de la figure 6. Pour réaliser l'évacuation de matière, le moteur (18) est mis en marche entraînant en rotation le piston elliptique (17) qui entraîne les bras (28) dans un mouvement circulaire autour de la colonne (25) à l'intérieur de la cuve. Au cours de ce mouvement, les bras (28) basculent vers l'extérieur, en chassant la vendange vers le bas, grâce à l'inclinaison de leurs ailettes (31). La vendange est alors reprise par le piston elliptique en vue de son évacuation. Cette forme d'exécution est très intéressante car permettant d'augmenter l'angle de la partie tronconique de la cuve, les moyens mis en oeuvre permettant une bonne évacuation de la matière pour un angle du fond formant seulement quelques degrés avec l'horizontale. La figure 7 représente une variante d'exécution de la cuve de figure 6 dans laquelle les mêmes organes sont désignés par les mêmes références que précédemment. Dans ce cas, le dispositif d'extraction est constitué par une vis sans fin (33) entraînée par un moteur (36) placé à son extrémité opposée à celle débouchant au centre de la cuve. La vis sans fin (33) entraîne, par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle (34), un arbre central (35) qui est monté pivotant au milieu de la cuve. Sur l'arbre (35) sont fixées, à proximité de l'extrémité inférieure de celui-ci, des chapes (36) dans lesquelles sont articulés les bras (28). Le mode d'utilisation et de fonctionnement de cette cuve est exactement le même que celui de la cuve représentée à la figure 6. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une cuve destinée au stockage de produits hétérogènes, qui peuvent être extraits de cette dernière sans aucune intervention manuelle, sans que les moyens mis en oeuvre soient complexes, et sans perturbations d'autres paramètres, tels que régulation de température. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécutions de cette cuve décrites ci-dessus à titre d'exemples ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi, notamment, que le nombre d'arbres ou bras mis en mouvement à l'intérieur de la cuve pourrait être différent sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Cuve pour le stockage de produits hétérogènes du type présentant une symétrie de révolution par rapport à un axe vertical et comportant une partie inférieure (11) de forme tronconique à l'extrémité basse de laquelle est monté un dispositif d'extraction motorisé, caractérisée en ce qu'au dispositif d'extraction motorisé est associé au moins un arbre (21) - de longueur correspondant sensiblement à la longueur d'une génératrice de la partie tronconique (11), monté articulé autour d'un axe horizontal sur le dispositif d'extraction ou à proximité immédiate de celui-ci, de façon à pouvoir pivoter entre une position verticale et une position dans laquelle il est au contact de la surface intérieure de la partie tronconique de la cuve et entraîné le long de celle-ci lors du mouvement du dispositif d'extraction. 2. Cuve selon la revendication 1 dans laquelle le dispositif d'évacuation de produits est constitué par un piston elliptique (17) d'axe vertical disposé à son extrémité inférieure, caractérisée en ce que sur la face supérieure du piston (17) est accouplée sur l'axe de celui-ci, et par l'intermédiaire d'un joint de cardan (20), un arbre (21) disposé à l'intérieur de la cuve, portant des doigts (22) régulièrement répartis sur sa périphérie, et dont l'extrémité libre est équipée d'une roulette (23) ou patin d'appui sur la cuve. 3. Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'au moins deux bras radiaux (28), montés articulés chacun, à proximité de son extrémité inférieure, sur un support entraîné en rotation autour d'un axe vertical, chaque bras étant articulé à son autre extrémité à l'extrémité d'une biellette (29), dont l'autre extrémité est articulée sur un manchon (30) monté coulissant sur une colonne (25) disposée verticalement à l'intérieur de la cuve. 4. Cuve selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque bras (28) porte des ailettes (31) dont l'incidence est telle qu'elle chasse la matière vers le fond de la cuve. 5. Cuve selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que la colonne centrale (25) contient des tubes (32) servant à la circulation d'un fluide de- régulation thermique. 6. Cuve selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les chapes (26) sur lesquelles sont articulées les extrémités inférieures des bras (28) sont fixées sur la face supérieure d'un piston elliptique (17) formant dispositif d'évacuation des produits. 7. Cuve selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la colonne centrale (35) est montée pivotante autour de son axe, et est entraînée par un moteur (36) disposé en partie haute de la cuve, les bras (28) étant articulés dans des chapes (26) fixées à proximité de l'extrémité inférieure de la colonne, et cette dernière entraînant par l'intermédiaire d'un renvoi d'angle (34) une vis d'extraction (33) des produits, formant dispositif d'évacuation.