Brevet FR2668026A1 — publié le 19920424

Appareil permettant la récolte et le traitement de matières premières, avantageusement végétales sans transbordement La présente invention concerne essentiellement un appareil permettant la récolte et le traitement de matières premières avantageusement végéta Les sans transbordement. Traditionnellement, et encore dans la plupart des cas, Les matières végétales telles que des plantes aromatiques, sont distillées à la vapeur dans des alambics statiques en vue de récupérer Les huiles essentielles correspondantes. Ces alambics statiques comprennent une cuve cylindrique verticale avec un couvercle supérieur à ouverture totale. Le chargement s'effectue sur des plateaux ou grilles, ou dans un panier, pour faciliter l'opéra- tion de déchargement grâce à un palier élévateur. Les manipulations exigent cependant beaucoup de main d'oeuvre, notamment pour le transfert des plantes à partir des camions ou remorques en provenance des champs de récolte vers Les cuves, et pour leur tassement homogène, la densité apparente étant généralement faible. Au déchargement, des manutentions sont nécessaires sur une matière humide à une température très proche de 1000C, et sont donc pénibles et dangereuses. Actuellement, il est connu aux-USA des remorques circulant dans le champ en même temps que La récolteuse, et chargées en continu par élévateur. De retour à la ferme, la remorque est munie d'un couvercle étanche raccordé à un condenseur, par l'intermé- diaire d'une conduite de vapeur. De la vapeur vive est injectée à la base de la remorque, laquelle est donc utilisée comme cuve de distillation. La vidange des plantes épuisées après distillation s'effectue par basculement. En France, on utilise des bennes de type "multibenne" qui peuvent être déposées sur un plateau d'un camion porteur spécial pour le chargement. Ces bennes sont ensuite déposées au sol pour la séquence de distillation. Dans Les deux cas, la forme de la benne est parallélépipédique et sa disposition est horizontale. De ce fait, le fond de la benne ou de la remorque présente une grande surface. Il est donc nécessaire de concevoir un réseau de tube de distribution de la vapeur qui est coûteux. Ensuite, ce réseau de tube doit présenter une géométrie simple pour éviter que Les plantes ne s'y accrochent au moment de la vidange par basculement. Il faut également éviter que Les plantes ne soient brûlées au contact du distributeur de vapeur. Ces différentes contraintes sont difficilement conciliables. En outre, et de manière déterminante, la hauteur de la benne est faible, en regard de sa surface au sol. Il est en effet pratiquement indispensable pour un chargement aisé des plantes dans La benne ou remorque que celle-ci soit de grand volume, soit de forme allongée, disposée horizontalement avec une grande ouverture supérieure. Cette géométrie de chargement des plantes est inverse de celle qui est recherchée dans Les alambics à poste fixe ou pour une bonne distillation, où il est nécessaire d'avoir la plus grande dimension de la cuve disposée verticalement. De ce fait, dans Les solutions de L'art antérieur, la vapeur d'entraînement suit un parcours de faible longueur, en général 1,5 à 2 m, au travers de la matière végétale. Cette vapeur n'a donc pas le temps de se saturer en huile essentielle. Cela se traduit par une consommation de vapeur par kilogramme d'huile produite nettement plus élevée que dans un alambic traditionnel. La présente invention a donc pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de réaliser le traitement de matières premières, avantageusement végétales, sans transbordement avec une cuve de traitement de grand volume avec un bon rendement de traitement. La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique énoncé ci-dessus dans le cadre du traitement de matières premières végétales, telles que des plantes aromatiques en obtenant ainsi un rendement en principe actif, en particulier en huile essentielle, supérieur aux procédés antérieurs avec une moindre consommation de fluide de traitement, en particulier de vapeur. La présente invention permet pour la première fois de résoudre simultanément Les nouveaux problèmes techniques énoncés ci-dessus d'une manière simple, peu coûteuse et donc utilisable à l'échelle industrielle. La présente invention résout ces problèmes par la prévision d'un dispositif de basculement de la cuve de grand volume dans laquelle est chargée la matière première permettant de positionner La cuve en position horizontale lors du chargement et en position inclinée ou sensiblement verticale lors du traitement avec un fluide de traitement. La cuve est alors modifiée pour que Les moyens d'amenée de fluide soient disposés au voisinage du bas de la cuve dans sa position inclinée ou sensiblement verticale. Ainsi, la présente invention fournit un appareil permettant le chargement, par exemple lors de La récolte, et le traitement de matières premières, avantageusement végétales, sans transbordement, comprenant une cuve de forme allongée comprenant des côtés longitudinaux de plus grande dimension et des côtés latéraux de plus petite dimension, ladite cuve comprenant une ouverture de chargement de matières premières disposées sur un côté longitudinal permettant le chargement sur le site, des moyens de fermeture étanche de ladite ouverture de chargement lors dudit traitement, des moyens d'amenée de fluide et des moyens d'évacuation de fluide, pour faire circuler un fluide de traitement au travers de ladite matière première, une ouverture de déchargement de matières premières, par exemple disposée sur un côté latéral de petite dimension, et des moyens de fermeture étanche de ladite ouverture de déchargement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de basculement de ladite cuve permettant de positionner ladite cuve avec ses côtés longitudinaux en position horizontale lors du chargement et avec ses côtés longitudinaux en position inclinée ou sensiblement verticale lors du traitement avec ledit fluide, lesdits moyens d'amenée de fluide étant disposés au voisinage du bas de la cuve dans ladite position inclinée ou sensiblement verticale et Les moyens d'évacuation de fluide étant disposés au voisinage du haut de la cuve dans ladite position inclinée ou sensiblement verticale. Selon un mode de réalisation particulier, un côté latéral formant fond de la cuve en position inclinée ou verticale comprend un fond ouvrant qui définit L'ouverture de déchargement en position ouverte et qui constitue Les moyens de fermeture étanche de cette ouverture de déchargement en position fermée. Selon un mode de réalisation avantageux, Les moyens d'amenée de fluide de traitement sont solidaires du fond ouvrant et comprennent avantageusement un dispositif de répartition de fluide disposé à l'intérieur du fond ouvrant. Selon une variante de réalisation particulière, la cuve précitée est de forme parallélépipédique. Selon une autre variante de réalisation, la cuve précitée est pourvue de moyens supports permettant de la supporter de manière stable en position horizontale, ou inclinée ou verticale. Ces moyens supports peuvent être constitués soit par des pieds ou une embase, soit par un cadre de type parallélépipédique. La cuve peut être à section droite circulaire ou polygonale. Selon un mode de réalisation particulier, Les moyens de basculement précités comprennent au moins un moyen d'accrochage disposé sur un côté approprié de la cuve, coopérant avec un dispositif de levage, par exemple à bras articulé, permettant de réaliser Les opérations de basculement précitées. Selon un mode de réalisation avantageux, au moins deux moyens d'accrochage sont prévus, disposés sur deux côtés consécutifs, dont un moyen d'accrochage est disposé sur un côté opposé à L'ouverture de chargement. Selon un mode de réalisation particulier, la cuve comprend un dispositif de tassement de la matière première, par exemple un dispositif à plateau circulaire déplaçable en translation à l'intérieur de La cuve selon un axe de translation parallèle à un axe longitudinal de la cuve. Selon une variante de réalisation particulière, la cuve est prévue pour être montée mobile sur un camion ou une remorque. Selon un mode de réalisation avantageux de l'appareil selon L'invention, celui-ci comprend un équipement de production de vapeur de fluide de traitement assemblé sur un plateau type benne qui peut être chargé sur un camion ou sur une remorque. De même, l'appareil peut comprendre un équipement de condensationdécantation des vapeurs du fluide de traitement, contenant le principe actif, en particulier une huile essentielle dans le cas de plantes aromatiques, en vue de sa récupération, assemblé sur un plateau type benne pour pouvoir être chargé sur un camion ou une remorque. Grâce à L'invention, le chargement de la matière première, avantageusement de la matière première végétale, telle que des plantes aromatiques, est réalisé en position sensiblement horizontale simultanément à la récolte, tandis que le traitement, en particulier la distillation, est réalisée en position verticale, c'est-à-dire en configuration identique à un alambic statique classique. Lors du basculement entre la position horizontale et la position verticale ou inclinée, il se produit une répartition et un tassement de La matière première à l'intérieur de la cuve. On obtient, par ailleurs, un rendement en principe actif, en particulier en huile essentielle, bien supérieur, sans dégradation du principe actif, avec une moindre consommation spécifique de fluide de traitement, et avec un meilleur épuisement de la matière première. Par ailleurs, la conception de l'appareil selon l'inven- tion permet de réaliser un appareil entièrement homogène, et mobile qui peut être disposé sur n'importe quel site. Selon L'invention, Les moyens d'amenée de fluide étant solidaires du fond ouvrant, un dégagement complet des moyens d'amenée est réalisé au moment de la vidange par inclinaison de la cuve. Il n'y a pas de risque d'accrochage des matières premières. En outre, il est très aisé de nettoyer L'intérieur du fond ouvrant pour éviter que de fines particules tombées sous le dispositif distributeur de fluide ne viennent à brûler, ce qui communiquerait une odeur empyrenmatique dans le cas d'huile essentielle de plantes aromatiques. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront clairement à L'homme de L'art à partir de la description précédente ainsi que de la description suivante faite en référence aux dessins annexés représentant deux modes de réalisation actuellement préférés de L'invention donnés simplement à titre d'illustration et qui ne sauraient donc en aucune façon limiter la portée de L'invention. Dans Les dessins - la figure 1 est une vue schématique de profil de la cuve constituant la partie principale de l'appareil de traitement selon L'invention, en position horizontale, montée sur le plateau d'un camion, en cours de chargement simultané à la récolte - la figure 2 représente schématiquement le déchargement de la cuve pleine de matières premières sur le site de traitement ; - la figure 3 représente schématiquement la position sensiblement verticale de la cuve pleine en fin d'opération de déchargement du camion ; - la figure 4 représente schématiquement l'appareil complet lors du traitement de la matière première en combinaison avec un équipement de production de vapeur de fluide de traitement et un équipement de condensation-décantation du fluide de traitement chargé des principes actifs recherchés ;; - la figure 5 représente l'opération de déchargement de la matière première de la cuve, après traitement ; et - la figure 6 représente un deuxième mode de réalisation d'une cuve selon L'invention, cette cuve étant également équipée d'un dispositif de tassement de La matière première. En référence aux figures 1 à 5, un appareil selon L'invention comprend principalement une cuve 10 de forme allongée comprenant des côtés longitudinaux de plus grande dimension tels que 12, et des côtés latéraux de plus petite dimension 14, 16. On comprend que Les côtés de petite dimension constitueront en position verticale de la cuve respectivement le fond (côté 14) ou le sommet de la cuve (côté 16), figure 3. La cuve 10 comprend également une ouverture 18 de chargement de matières premières 20, avantageusement de la matière première végétale, telle que des plantes aromatiques. Cette ouverture de chargement 18 est disposée sur un côté longitudinal permettant le chargement de La matière première sur le site, comme clairement compréhensible à la figure 1, ainsi que des moyens 19 de fermeture étanche de L'ouverture de chargement 18, après chargement. Cette cuve comprend également des moyens 22 d'amenée de fuide de traitement et des moyens 24 d'évacuation de fluide de traitement. Une ouverture de déchargement 26 de matières premières est également prévue, par exemple disposée sur un côté latéral (tel que 14) de petite dimension, et des moyens de fermeture étanche de ladite ouverture, par exemple ici constitués par le côté latéral 14 constituant un fond ouvrant articulé en 28 de préférence sur son bord supérieur. Selon L'invention, cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de basculement représenté par le numéro de référence général 30, permettant un basculement de la cuve 10 de sorte que la cuve puisse être positionnée avec ses côtés longitudinaux 12 en position horizontale lors du chargement de la matière première comme représenté à la figure 1 et avec ses côtés longitudinaux en position inclinée ou sensiblement verticale lors du traitement avec ledit fluide, comme représenté en figures 3 et 4. Egalement, Les moyens 22 d'amenée de fluide sont disposés au voisinage du bas de la cuve 10 dans-la position inclinée ou sensiblement verticale représentée aux figures 3 et 4 Selon une variante de réalisation particulière de L'invention, la cuve 10 comprend un fond ouvrant 14 grâce à une articulation 28, de préférence sur son bord supérieur définissant L'ouverture de déchargement 26 en position ouverte représentée à la figure 5. Selon un mode de réalisation avantageux, Les moyens d'amenée de fluide sont solidaires du fond ouvrant 14 et comprennent un dispositif de répartition disposé à l'intérieur du fond ouvrant 14, bien connu à L'homme de L'art et qui n'est pas représenté ici. Selon L'invention, Les moyens de fermeture 19 comprennent un volet coulissant réalisant une fermeture étanche de L'ouverture 18. Les moyens d'évacuation de fluide 24 sont disposés sensiblement à L'opposé des moyens d'amenée de fluide 22, de manière à permettre au fluide de traitement une traversée complète de la matière première en position inclinée ou verticale de la cuve 10 comme bien compréhensible en considération des figures 3 et 4. Le dispositif de basculement 30 comprend, selon une variante de réalisation particulière, au moins un moyen d'accrochage 32, et de préférence deux moyens d'accrochage 32, 34 qui coopèrent avec un moyen de levage 36, tel que des bras articulés, bien connu à L'homme de L'art. Selon le mode de réaLisation préféré où deux moyens d'accrochage 32, 34 sont présents, tel que représenté, ces moyens d'accrochage 32, 34 sont disposés sur deux côtés adjacents de la cuve 10, un moyen d'accrochage (34) étant disposé sur le côté opposé à L'ouverture de chargement 18. Dans un mode de réalisation préféré, tel que représenté aux figures 1 à 5, la cuve 10 est pourvue de moyens supports 40, ici constitués par un cadre, par exemple un profilé métallique de forme parallélépipédique qui présente L'avantage d'assurer une robustesse pour La manutention de la cuve 10. En outre, il peut avantageusement être prévu d'interposer des moyens de protection thermique 42 dans L'espace ménagé entre Les moyens supports 40 et la cuve 10.Les moyens supports 40 offrent ainsi L'avantage supplémentaire de permettre une présence permanente de moyens de protection thermique et d'éviter tout endommagement de ceux-ci. La cuve 10 peut être de forme cylindrique en présentant une section droite circulaire ou polygonale. Selon L'invention, l'appareil de traitement de matière première comprend également avantageusement un équipement 60 de production de fluide de traitement, en particulier de vapeur d'eau dans le cas d'entrainement à la vapeur d'eau pour le traitement de matières végétales, en particulier de plantes aromatiques. Cet équipement de production de fluide de traitement 60 peut être avantageusement assemblé sur un plateau 62 de type benne comprenant un moyen d'accrochage 64, permettant un chargement aisé sur une plate-forme de camion ou de remorque et permettant un raccorde ment rapide aux moyens d'amenée de fluide 22 de la cuve par l'in- termédiaire d'une canalisation de raccordement 66. De même, il est avantageux selon L'invention de prévoir un équipement de condensation-décantation 70 du fluide de traitement après traitement, assemblé aussi sur un plateau 72 de type benne comprenant un moyen d'accrochage 74, permettant le chargement et le déchargement aisés sur un plateau de camion ou de remorque.Cet équipement de condensation-décantation 70 comporte également des moyens de raccordement rapide aux moyens d'évacuation 24 de fluide de la cuve 10 par une canalisation correspondante 76 à raccordement rapide. Les équipements de production de vapeur de fluide de traitement 60 et de condensation-décantation 70 pour séparer le principe actif de la matière première, en particulier des huiles essentielles de matières végétales telles que des plantes aromatiques, sont bien connus à L'homme de L'art et ne sont donc pas détaillés ici. On comprend que l'appareil de traitement selon la présente invention fonctionne de la manière suivante : Tout d'abord, la cuve 10 pourvue de ses moyens supports 40 constitue en quelque sorte un type de plateau type benne qui est monté mobile sur un plateau 78 d'un camion 80, ce qui permet de transporter la cuve 10 sur le site de chargement de la matière première, ici de récolte de la matière première végétale, telle que des plantes aromatiques, comme représenté à la figure 1, où le tuyau de chargement 82 de la matière première végétale 20 aboutit au-dessus de L'ouverture 18 de chargement qui est ici dégagée. A La fin du chargement, le volet coulissant 19 est fermé, ce qui obture de manière étanche L'ouverture 18. La cuve 10 est alors amenée sur Le site de traitement où elle est déchargée grâce au moyen d'accrochage 32 coopérant avec le bras de manutention 36. Ces moyens de basculement sont prévus selon L'invention de manière à permettre un positionnement en position inclinée ou mieux en position sensiblement verticale de la cuve 10 comme représenté à la figure 3. Par exemple, ceci est réalisé grâce à la présence du second moyen d'accrochage 34 coopérant avec le bras articulé 36 comme cela a été représenté à la figure 3. L'étape suivante réside en la connexion grâce aux canalisation de connexion rapide 66 et 76 avec respectivement Les équipements de production de vapeur de fluide de traitement 60 et L'qui pement de condensation-décantation 70 de manière à obtenir la séparation du principe actif recherché dans la matière première, en particulier d'une huile essentielle dans le cas de plantes aromatiques, comme représenté clairement à la figure 4 en position de traitement. Enfin, on a représenté à la figure 5 L'étape suivante après traitement où la matière première traitée, donc épuisée en principe actif recherché, peut être déchargée sur un site quelconque, ou au moment où la cuve 10 est rechargée sur le plateau 78 du camion 81 par ouverture du fond ouvrant 14 libérant L'ouverture de déchargement 26. Dans le cas du traitement de menthe à la récolte, c'est-à-dire en vert, L'invention permet d'obtenir un rendement sur matières premières de 0,46 % avec une consommation de vapeur nécessaire par kilogramme d'huile essentielle de 86 kg, ce qui constitue une économie très importante par rapport à la consommation de vapeur nécessaire dans le cadre de L'art antérieur. Un essai comparatif, par rapport à l'alambic statique 3 classique dont la capacité est limitée à 6 m et à une cuve hori3 zonale de capacité 12 m , fait l'objet du tableau I ci-après. TABLEAU I Alambic statique Cuve horizontale Cuve verti 6 m3 12 m3 cale 12 m3 (art antérieur) (art antérieur) (invention) Chargement de menthe (vert) 1 200 kg 2 400 kg 2 400 kg Durée de distil lation 40 min 40 min 45 min Vapeur consommée 500 kg 1 500 kg 950 kg Huile essentielle produite 5,0 kg 9,3 kg 11 kg Rendement sur matière première 0,41 % 0,39 % 0,46 % Vapeur nécessaire par kg d'huile 100 kg 157 kg 86 kg On constate ainsi que L'invention permet de gagner environ 50 % de consommation de vapeur par rapport à la technique antérieure, sans compliquer le procédé. En outre, Les mouvements de basculement qui sont réalisés selon L'invention permettent de réaliser un tassement de la matière première qui est de faible densité apparente en améliorant également la répartition de cette matière première. La vidange est extrêmement aisée avec L'invention grâce au fond ouvrant 14 dont l'articulation 28 est montée au bord supérieur de la cuve 10 et supporte à l'intérieur le dispositif de répartition du fluide de traitement, ce dispositif de répartition est dégagé au moment de la décharge de la matière première et est très aisé à nettoyer. L'invention permet également de préserver le principe actif de la matière première, en particulier des huiles essentielles de matières végétales aromatiques, tout en fournissant un meilleur épuisement de la matière première. Par ailleurs, il n'y a pas d'étape de transbordement depuis la récolte jusqu'au traitement de sorte que Les impératifs d'économie de main d'oeuvre et de sécurité sont également maintenus. En référence à la figure 6, on a représenté un autre mode de réalisation avantageux de L'invention, selon lequel la cuve 100 comporte des moyens supports tels que des pieds 140 qui peuvent être renforcés par un élément de renforcement 141 tel qu'un cercle. D'autre part, selon un mode de réalisation préféré, la cuve 100 est ici équipée d'un dispositif de tassement 190 permettant de tasser la matière première qui est de faible densité apparente. Ce dispositif de tassement 190 peut comprendre un plateau 192 éventuellement perforé par de multiples perforations 194, monté déplaçable en translation axiale selon L'axe longitudinal X-X de La cuve 100. Ce plateau 192 peut être déplacé en étant solidaire d'une tige 194 de vérin 196. On comprend que ce dispositif de tassement permet d'améliorer le remplissage de la cuve 100. Naturellement, L'invention comprend tous Les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons. REVENDICATIONS 1. AppareiL permettant notamment le chargement, par exemple lors de la récolte, et le traitement de matières premières, avantageusement végétales, telles que des plantes aromatiques, sans transbordement, comprenant une cuve (10 ; 100) de forme allongée comprenant des côtés longitudinaux (tels que 12) de plus grande dimension et des côtés latéraux (14, 16) de plus petite dimension, ladite cuve (10, 100) comprenant une ouverture (18) de chargement de matières premières (20) disposée sur un côté longitudinal (12) permettant le chargement sur le site, des moyens (19) de fermeture étanche de ladite ouverture de chargement lors dudit traitement, des moyens d'amenée de fluide (22) et des moyens d'évacuation de fluide (24), pour faire circuler un fluide de traitement au travers de ladite matière première (20), une ouverture (26) de déchargement de la matière première, par exemple disposée sur un côté latéral (14) de petite dimension, et des moyens (14) de fermeture étanches de Ladite ouverture de déchargement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (30) de basculement de ladite cuve (10), permettant de positionner ladite cuve (10) avec ses côtés longitudinaux (12) en position horizontale lors du chargement et avec ses côtés longitudinaux en position inclinée ou sensiblement verticale lors du traitement avec ledit fluide, lesdits moyens (22) d'amenée de fluide étant disposés au voisinage du bas de ta cuve (10) dans ladite position inclinée ou sensiblement verticale. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuve (10) comprend un fond ouvrant (14) qui définit L'ouverture de déchargement (26) en position ouverte et qui constitue Les moyens de fermeture étanche de L'ouverture (26). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que Les moyens d'amenée de fluide (22) sont solidaires du fond ouvrant (14) et comprennent avantageusement un dispositif de répartition de fluide disposé à l'intérieur du fond ouvrant (14). 4. Appareil selon L'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cuve (10) est pourvue de moyens supports (40), par exemple un cadre qui peut être parallélépipédique, ou des pieds (140). 5. Appareil selon L'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de basculement (30) comprend au moins un moyen d'accrochage (32, 34), dont l'un (34) est de préférence disposé sur le côté opposé à L'ouverture (18) de chargement, coopérant avec un dispositif de levage par exemple comprenant des bras articulés (36). 6. Appareil selon L'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement (60) de production de vapeur de fluide de traitement, assemblé sur un plateau (62) de type benne qui peut être chargé sur un camion ou sur une remorque. 7. Appareil selon L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un équipement de condensation-décantation des vapeurs de fluide de traitement contenant le principe actif, en particulier une huile essentielle dans le cas de plantes aromatiques en vue de sa récupération, assemblé sur un plateau type benne pour pouvoir être chargé sur un camion ou une remorque. 8. Appareil selon L'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cuve comprend un dispositif (190) de tassement de La matière première (20), par exemple un dispositif à plateau circulaire (192) déplaçable en translation à l'intérieur de La cuve selon un axe de translation parallèle à un axe longitudinal de la cuve. 9. Appareil selon L'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la cuve (10, 100) est prévue pour être montée mobile sur un camion ou une remorque.