Brevet FR2610005A1 — publié le 19880729

La présente invention concerne uXL dispositif pour évacuer automatiquement les marcs contenus dans une cuve de fermentation Le secteur technique de l'invention est celui du matériel utilisé dans l'industrie vinicole, notamment en ce qui concerne l'élaboratìom des vins rouges Om sait qu'au cours de l'élaboration d'un vin rouge, une des opérations consiste à faire fermenter le raisin foulé ou. non, dans une cuve généralement de forme parållélépipédique et construite le plus souvent en béton Dans les parois de oes cuves sont percées 2 ouvertures : l'une sur la face supérieure dite "trou d'homme" l'autre sur une face verticale à sa partie extrême basse dite porte de visite Pendant la fermentation, les matières solides (rafles, pulpes, pépins,.,) se séparent du liquide (vin) en formant une masse appelée "c ha- peau de marc" qui surnage Quand on juge la fermentation suffisante, OTL ouvre une vanne située au fond de la cuve et on laisse s'écouler le vin Ce vin est appelé vin de goutte Les marcs humides restent alors au fond de la cuve, représentant une hauteur de I m à I,3 m, soit 30 à 40 ffi de la masse de raisins mis dans la cuve Certaines méthodes de vinification moderne (macération carbonique par exemple) donnent un rendement en vin de goutte faible Le décuvage, le transport et le pressurage du marc doivent alors se faire avec le plus grand soin en prenant garde à ne pas oxyder ces marcs Actuellement, on évacue les marcs en partie manuellement Lorsque l'on estime que les marcs humides sont suffisament égoutés, on ouvre la porte de visite située à l'extrémité basse d'une face verticale de la cuve Les dimensions de cette ouverture sont en.règle générale de 0,25 à 0,35 m de large et 0,40 à 0,50 m de haut On procède ensuite à l'aide d'un outil à maim au dégagement des marcs situés devant l'ouverture afin de faire un passage sur toute la hauteur du marc On sait qu'au cours de la fermentation il s'est produit d'importantes quantités de gaz carbonique, qu'il faut évacuer. Pour ce faire, on ouvre la trappe supérieure et lton pratique une ventilation importante. On introduit ensuite par l'ouverture inférieure un dispositif appelé "tire marc" constitué d'une vis sans fin actionnée par un moteur éélectrique Dès que l'on estime la ventilation suffisante, I ou 2 hommes munis de fourche à main descendent dans la cuve et jettent les marcs dans le dispositif "tire marc" qui les évacueront à l'extérieur par l'ouvertu- re inférieure pour suivre ensuite le procédé d'égouttage et de pressurage spécifique à chaque cave I1 faut également savoir que la Wermentation a aussi produit de la chaleur et de l'alcool éthylique.Le travail pénible de décuvage s'effectue donc dans une atmosphère dangereuse et insalubre I1 est évident que de nos jours il est de plus en plus difficile de trouver de la maire d'oeuvre pour ce travail, car malgré toutes les précautions prises, on déplore chaque année de nombreux accidents, parfois mortels Plusieurs solutions pour supprimer le décuvage manuel ont été trouvées.L'inconvénient majeur de toutes ces solutions est qu'il est nécessaire de remplacer les cuves existantes par des modèles auto-vidantes ou autovinifioatrices, Ces solutions onéreuxes, obligent à modifier les techniques de vinification, modifications parfois incompatibles avec i'ob- tention!de vins de qualité ou d'appellation. contrôlée La présente invention vise à remédier à ces inconvenients. L'objectif à atteindre est l'évacuation mécanique et automatique des marcs contenus dans une cuve de fermentation, tout en respectant les méthodes spécifiques de vinification de chaque cave Cet objectif est atteint gracie au dispositif selon l'inventiom pour évacuer automatique ment les marcs contenus dans une cuve de fermez tation!caractérisé en ce qu'il se compose d'une fourche mécanique fixée à l'extrémité inférieure d'un bras manipulateur, lequel ensemble fourche et bras manipulateur est introduit par ltouverture supérieure de la cuve et est susceptible de se déplacer à l'intérieur de celle-ci de telle fa çon que la fourche puisse charger une partie des marcs pour ensuite les décharger dans le dispositif "tire marc" afin qu'en mouvements successifs l'on puisse évacuer la totalité des marcs initialement renfermés dans la cuve Selon un made de réalisation, ledit dispositif se compose d'un chassis pouvant être déplacé à l'aide d'un chariot élévateur caractérisé en ce çe ledit ensemble fourche et bras manipulateur est monté sur une tourelle pouvant pivoter sur le chassis d'au moins 90 O de part et d'autre de sa position initiale.L'extrémité supérieur du bras manipulateur coulisse dans un tube assemblé sur la tourelle de telle façon qu'étant initialement vertical il puisse s'incliner d'au moins 40 de part et d'autre de la normale et ainsi communiquer ce mouvement à l'ensemble bras et fourche. L'extrémité supérieure du bras manipulateur coulissant dans ledit tube monté sur la tourelle peut être déplacé dans le sens de la hauteur sous la sollicitation d'un ou de plusieurs verins disposés entre l'ex trémité haute du bras manipulateur et le bas du tube La fourche se compose de 2 rangées de dents courbes, chaque rangée pouvant pivoter autour de son axe, est animée à l'aide de verins, d'un mouvement tel que ces rangées de dents puissent en se rejoignant prélever une partie des marcs, ou en s'écartant laisser tomber ladite partie des marcs Les moyens pour faire tomber les marcs se composent de 2 plaques articulées sur l'axe de pivotement de chaque rangée de dents lesdites plaques étant percées de telle manière que les dents puissent la traver- ser en s'écartant permettant ainsi de décrocher les particules de marc qui auraient pu se coincer entre les dents, tout en laissant libre la péné trationdes dents dans les marcs. Le bras manipulateur est constitué d'un système téléscopique composé d'éléments coulissant les uns dans les autres sous l'action d'un. verin ou de tout autre dispositif de manière à se trouver totalement replié en position initiale et à pouvoir se déplier pour permettre à la fourche d'accéder à tous les points de la cuve ou se trouvent stockés les marcs L'extrémité inférieure du bras manipulateur comporte une fixation articulée de telle manière que l'axe de support de la fourche soit toujours vertical quelque soit l'inclinaison du bras manipulateur On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description suivante donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif ainsi qu'au dessin annexé sur lequel La figure I est une vue de l'ensemble du dispositif selon. l'invention en position de travail dans une cuve de fermentation, vue en coupe longitudinale selon AA On notera que sur cette vue l'échelle des e- léments du dispositif les uns par rapport aux autres n'est pas respectée pour faciliter la lecture de la figure La figure 2 est une vue d'ensemble du dispositif en position repliée appelée par ailleurs position initiale La figure 3 est une vue de la fourche mécanique en position ouverte.. La figure 4 est une vue éclatée de l'ensemble supérieur du dispositif en position initiale Tel que représenté sur le dessin et selon un mode de réalisation un dispositif selon d'invention se compose d'un chassis métallique (I) construit de telle façon qu'il puisse être manipulé à l'aide d'un charriot élévateur Au centre de ce ohassis pivote une tourelle (2) dont la rotation est commandée par un moteur électrique (3) fixé au chassis qui transmet son mouvement par une courroie crantée (4) Sur ce chassis est également fixée une armoire cri4) dans laquelle sont disposés les organes de traitement de l'information et les commandes de puissance électrique et pneumatique nécessaire à la conduite du dispositif Sur cette tourelle se monte le tube porte bras (5) Ce montage s'effectue par l'intermédiaire de 2 tourillons (6) solidaires du tube (5) qui se placent dans des empreintes demi-cylindriques aménagées dans la tourelle (2)r qui sont maintenus par 2 chapes dont l'une (7) comporte un secteur denté. La tourelle est évidée en son milieu selon une forme telle que l'oxcillation du bras manipula- teur ne soit pas géné. Sur le tube (5) est monté un ensemble moteur composé d'un moteur électrique (8) et d'un réducteur à vis sans fin (9) dont le pignon récepteur s'engrène sur le secteur denté (7). On conçoit alors que la combinaison des mouvements fournis par les moteurs (3) et (8) entrainera l'inclinaison du tube porte bras (5) dans toutes les directions. Le bras manipulateur est composé par exemple d'un verin pneumatique telescopique (IO) dont l'extrémité supérieure coulisse dans le tube (5) et comporte 2 tourillons (II), dans lesquels s'assemble 2 verins (I2) qui commandent la hauteur du bras L'estrémité inférieure de ces verins (I2) se monte dans 2 axes (I3) fixés au tube porte bras. L'action de ces verins sert à diminuer l'encombrement du dispositif une fois replié et à maintenir constante la longueur du verin télescopique (IO) pendant une suite de chargement et déchargement A ltextrémité inférieure du bras manipulateur est montée la four che mécanique par l'intermédiaire d'une fixation articulée (I5), croisillot par exemple.Ladite fourche se compose d'un axe central (I6) sur laquelle sont montés articulés 2 verins (I7) commandant la montée ou la descente de 2 rangées de dents (I8) articulées sur l'axe central (I6). Le rayon de construction des dents courbes (R) est supérieur à celui autour duquel s'articule ces dents (R'), I1 s'ensuit donc que lors de la descente des dents se produira un mouvement dont le but est de détacher la fourchée de marc à saisir du reste des marcs facilitant ainsi la pré- hension de la fourche Sur le même axe que celui autour duquel les dents s'articulent sont montées 2 plaques (in), Ces plaques sont percées de telle façon que les dents les traversent, et sont maintenues aux rangées de dent par des chaines en matière plastique (20), par exemple ;Lors de fermeture de la fourche les plaques s'escamotent comme représenté fig -2, mais à l'ouverture elles coulissent le long des dents détachant ainsi les parties de marc qui auraient pu s'y accrocher, et en fin d'ouverture seront maintenues-par les chaines (20) Les matériaux de construction de la fourche seront inaltérables et compatibles avec le contact de denrées alimentaires fermentées, acier inodable par exemple. Schématiquement le cycle de fonctionnement du dispositif selon l'invention pourrait être par exemple I- Placer l'ensemble en position repliée sur l'ouverture superieure de la cuve de fermentation. 2- Programmer le dispositif en lui fournissant les données de dimension de la cuve ainsi que la position de la porte d'accès inférieure. 3- Commander la descente de la fourche en dépliant de bras téles- copique (in). Dès que la 'fourche touche la surface des marcs un capteur enregistre la hauteur des marcs 4- La fourche se referme sous l'action des verîns (I7). 5- Sous l'action des verins (I2) la fourche se décolle des marcs. 6- Sous l'action comhinée des moteur. (3), (8) et des verins (I2) le bras manipulateur place la fourche au dessus du "tire marc" (21) 9- Sous l'action des venins (I7) la fourche s'ouvre et les marcs tombent dans le "tire marc" 8- La fourche revient alors dans une position légérement différente que lors de la phase nO 3 et le cycle se pour suit jusqutà ce que la totalité des marcs contenus dans la cuve soit évacuée Rien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, des modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple Les avantages du dispositif selon l'invention se situent esse~ tiellement sur 3 niveaux - Sécurité s en automatisant 11 évacuation des marcs, on supprime ainsi tout risque d'asphyxie par le gaz carbonique ou d'indisposi tion par les émanations d'alcool éthylique. - Economie : en évitant l'achat de nouvelle cuverie très onéreuse, le dispositif selon l'invention peut fonctionner pratiquement 24 heures sur 24 pendant la période de vinification,. - Qualité : en conservant les procédés de' vinification- propres à chaque cave du fait que l'on ne modifie pas la chaine de traitement des marcs REVENDICATIORwS I) Dispositif pour évacuer les marcs contenus dans une cuve de fermentation. caractérisé en ce qu'il se compose d'une fourche mécanicue fixée à l'extrémité inférieure d'un bras manipulateur (IO), lequel ensemble fourche et bras manipulateur est introduit par l'ouverture supérieure de la cuve (22). et est susceptible de se déplacer à l'intérieur de celle-ci de telle façon que la fourche puisse charger une partie des marcs pour ensuite les décharger dans le dispositif "tire marc" (21) afinu'n mouvements successifs l'on puisse évacuer la totalité des marcs initialement renfermés dans la cuve 2) Dispositif selon la revendication I lequel se compose d'un chassis (I) pouvant être déplacé à l'aide d'un chariot élévateur caractérisé en ce que ledit ensemble fourche et bras manipulateur est montysur une tourelle (2) pouvant pivoter sur le chassis d'au moins 900 de part et d'autre de sa position initiale 3) Dispositif selon les revendications I et 2 caractérisé en ce que l'extrémité supérieur du bras manimulateur coulisse dans un tube (5) assemblé sur la tourelle (2) de telle façon qu'étant initialement vertical il puisse stincliner d'au moins 400 de part et d'autre de la normale et ainsi communiquer ce mouvement à l'ensemble bras et fourche.. 4) Dispositif selon les revendications I,2 et 3 caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du bras manipulateur coulissant dans ledit tube monté sur la tourelle peut être déplacé dans le sens de la hauteur sous la sollicitation d'un ou de plusieurs verins (I2) disposés entre l'extrémité haute du bras manipulateur et le bas du tube 5) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que la dite fourche se compose de 2 rangées de dents courbes (I8), chaque rangée pouvant pivoter autour de son axe est animée, à l'aide de verins (I7), d'un mouvement tel que ces rengées de dents puissent en se rejoignant prélever une partie des marcs, ou en s'écartant laisser tomber ladite partie des marcs. 6)Dispositif selon les revendications I et 5 caractérisé en ce que les moyens pour faire tomber le marc se composent de 2 plaques (I9) articulées sur l'axe de pivotement de chaque rangée de dents lesdites plaques étant percées de telle manière que les dents puissent la traverser en s'écartant permettant ainsi de décrocher les particules de marc qui auraient pu se coincer entre les dents, tout en laissant libre la pénétration des dents dans les marcs. 7) Dispositif selon les revendications I,2,3 et 4 caractérisé en ce que le bras manipulateur (IO) est constitué d'un système téléscopique composté d'éléments coulissant les uns dans les autres sous l'action a'un verin ou de tout autre dispositif de manière à se trouver totalement replié en position initiale et à pouvoir se déplier pour permettre à la fourche d'accéder à tous les points de la cuve ou se trouvent stockés les marcs 8)Dispositif selon les revendications I et 7 caractérisé en ce que l'extrémité inférieure dubras manipulateur comporte une fixation articulée (I5) de telle manière que l'axe de support de la fourche soit toujours vertical quelque soit l'inclinaison du bras manipulateur