Brevet FR2681074A1 — publié le 19930312

La présente invention a pour objet une cuve de vinification ou macération dont la capacité peut être importante et pour laquelle l'opération de décuvage s'opère aisément et sans danger pour les utilisateurs. L'opération de décuvage après vinification consiste en l'extraction du gâteau de marc compact restant dans la cuve après le soutirage du vin, c'est- -dire l'extraction des matières solides après écoulement de la phase liquide. Cette opération s'effectue encore manuellement dans certains cas, et dans d'autres semi-automatiquement. On connaît notamment des cuves verticales dont le fond comporte une trappe de décuvage. Cette trappe doit avoir de grandes dimensions pour provoquer le décuvage à coup sûr. On risque alors l'inconvénient d'un déversement en bloc d'une masse de plusieurs tonnes, et de plus ce système nécessite l'utilisation de moyens de transfert et d'évacuation très importants, donc coûteux. Il existe d'autre part des dispositifs permettant de fractionner avant son extraction la masse compacte que constitue le gâteau de marc, mais cette solution, notamment propose dans la demande de brevet français 84/14282, n'est applicable que dans le cas des cuves verticales de grande capacité, qui ont pour inconvénient d'être d'une hauteur tres importante, nécessitant des locaux en rapport, en contradiction formelle avec les règles et les recommandations oenologiques. On connaît également des cuves de vinification de forme cylindrique et d'axe sensiblement horizontal, comportant intérieurement des moyens de refoulement hydrauliques tels que des vérins, mais qui présentent encore des inconvénients, comme la nécessité d'avoir recours à un ou plusieurs vérins à course importante : c'est le cas de la cuve décrite dans la demande de brevet français 2 539 143. On connaît aussi une cuve, décrite dans la demande de brevet français 85/03616, dont l'originalité repose sur le fait que la cuve de vinification qui est de forme cylindrique d'axe sensiblement horizontal et inclinable peut être animée d'un mouvement de rotation alternée à vitesse lente pour permettre un décuvage progressif, cette possibilité de rotation permettant également l'immersion du gâteau de marc en cours de vinification, en accélérant ainsi le processus. Ce dispositif présente néanmoins 1 inconvénient de nécessiter des moyens d'inclinaison de la cuve, et dans le cas d'une cuve de grande capacité ces moyens doivent être importants. D'autre part il nécessite de prévoir un espace important entre la cuve et le plafond du local, ou d'utiliser des passerelles articulées pour permettre le levage arrière de la cuve, cet inconvénient étant aggravé dans le cas de cuves superposees La présente invention permet de remédier à ces divers inconvénients des dispositifs connus en proposant une cuve de vinification ou macération dont la capacité peut être importante, de 20 à 600 hectolitres, et dont l'opération de decuvage peut être effectuée aisément et progressivement. La cuve de vinification ou maceration objet de la présente invention est de forme générale tronconique portée par un axe central sensiblement horizontal dont les extrémités reposent chacune sur un palier, et comporte une paroi ci-après denommée "virole", fermée à chacune de ses extrémites par deux fonds de diamètres différents. Ladite virole comporte, à courte distance du fond de plus grand diamètre, deux portes positionnées à environ 135 l'une de l'autre, susceptibles d'être fermées hermétiquement de l'extérieur Un orifice d'évacuation du vin, muni extérieurement d'une vanne, est pratique de façon diametralement opposee à l'une des deux portes. Un second orifice d'évacuation est pratiqué, longitudinalement opposé au premier, à proximité du fond de plus petit diamètre. Une grille à section en arc de cercle s'étendant entre les deux fonds au niveau et au-dessus de ces deux orifices est fixée solidement à l'intérieur de la virole, étant toutefois amovible pour permettre son nettoyage. La cuve selon l'invention peut être animée d'un mouvement de rotation alternee au moyen d'une motorisation électrique ou hydraulique. Le remplissage de la cuve en vendange fraîche s'effectue par l'une des deux portes, en principe celle diamétralement opposee aux orifices d'evacuation, et cela de manière à ce qu'au maximum le volume de matière chargée ne dépasse pas 90 % de la capacité totale de la cuve. Toute fermentation produisant un gaz, il est nécessaire d'en prévoir l'évacuation, et cela quelle que soit la position de la cuve en rotation. A cet effet la cuve selon l'invention est équipee d'un dispositif de soupapes disposées en bordure du fond de plus grand diamètre. Lesdites soupapes sont chacune maintenues fermées par un ressort puissant, l'ouverture d'une soupape s'effectuant lors de son passage en position haute, c'est-àdire lorsqu'elle est en contact avec la masse gazeuse intérieure, au moyen d'une came fixe solidaire du châssis de la cuve qui exerce une pression sur la queue de ladite soupape, comprimant ainsi le ressort qui la maintient fermée, ladite queue de soupape étant avantageusement munie à son extrémité d'un roulement limitant la friction. La disposition et le nombre des soupapes, ainsi que les dimensions de la came sont tels qu'avant qulune soupape ne se ferme une autre s'ouvre, de sorte que lorsque la cuve n'est plus en rotation, au moins une soupape reste ouverte, le nombre de soupapes étant variable en fonction des dimensions de la cuve. Lorsque le vinificateur estime que la vinification ou la macération est terminée, par contrôle de la densité, visualisation du produit et comparaison gustative, il procède au tirage du produit liquide, la cuve étant alors positionnee de manière que les orifices d'évacuation soient en position basse. Les vannes sont alors ouvertes et le liquide, sépare de la partie solide par la grille en arc de cercle, est dirige vers un stockage par des tuyaux souples raccordés aux vannes. Quand on a retiré de 60 à 75 % de liquide, suivant qu'il s'agisse de macération ou de vinification, l'écoulage est terminé et il reste à effectuer la phase de décuvage. A cet effet un moyen d'évacuation, de type tapis roulant, vis sans fin ou pompage spécial, est placé sous la cuve en regard des portes et la cuve est mise en rotation lente de manière à amener, l'une après l'autre, les portes à hauteur d'homme, en vue de leur dépose. Puis la cuve est mise en rotation, à une vitesse de l'ordre de 1 tour par minute, et à chaque passage d'une porte au-dessus du moyen d'évacuation une partie de la matière solide est évacuée. Lorsqu'environ 1/3 de la matière solide est évacuee, la vitesse de rotation de la cuve est progressivement augmentée jusqu'à environ 6t/mn, et du fait de sa forme tronconique toute la matière solide glisse vers les portes d'évacuation. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue schematique, de profil, de la cuve de vinification ou de macération selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique de face de la même cuve. - la figure 3a représente une vue de profil d'une soupape en position fermée. - la figure 3b représente une vue de profil de la même soupape en position ouverte. Si on se réfère aux figures 1 et 2 on peut voir que la cuve 1 selon 1 invention est de forme genérale tronconique et comporte une paroi tronconique, ou virole 10, fermée à chacune de ses extrémités par un fond, le fond 11 étant d'un diamètre supérieur au fond 12. La pente de la virole 10 est de l'ordre de 3 %, ce qui constitue un minimum. Sur ces figures la cuve est représentée en position la plus fréquemment rencontrée, à savoir qu'une porte 13 servant au chargement et au décuvage est dans la position la plus haute. Cette porte 13, qui peut être fermée hermetiquement par des moyens connus en soi, obture une ouverture 13' pratiquee dans la virole 10 à proximité du fond 11. A la même distance du fond 11, à environ 135 de l'ouverture 13', est pratiquée dans la virole 10 une ouverture 14' qui peut être fermée hermétiquement par une porte 14 servant au décuvage. En partie basse de la cuve 1 dans la même position, des orifices d'évacuation 15 et 16 sont pratiques dans la virole 10, chacun à proximite d'un des fonds, respectivement 11 et 12, ces orifices 15 et 16 étant aptes à être équipés de vannes, respectivement 15' et 16'. Intérieurement à la virole 10 une grille 17 à section en arc de cercle est solidarisee à la paroi interne de ladite virole 10, s'étendant entre les deux fonds Il et 12 au niveau des orifices 15 et 16. La cuve 1 est traversée centralement par un arbre horizontal 2 reposant par ses deux extrémités sur des paliers 20 et 21 solidaires d'un châssis 23 qui est solidement implanté sur le sol, lequel est de préférence parfaitement horizontal. Sur le châssis 23 des moyens électriques ou hydrauliques 24 permettent d'entraîner en rotation dans un sens ou dans l'autre l'arbre 2 auquel est solidarisée la cuve 1, ces moyens d'entraînement étant connus en soi et comportant notamment un dispositif de freinage progressif permettant d'éviter tout effet de balourd. Intérieurement à la cuve 1 deux rangées de fers plats 19 régulièrement espacés sont soudées radialement sur l'arbre par une de leurs extrémités, à environ 40 de part et d'autre de la verticale passant par la porte 13, et par leur autre extrémité à la virole 10. Ces deux rangees de fers plats 19 ont pour but, d'une part, lors de la macération ou de la vinification, lorsque la cuve est mise en rotation, d'exercer une pression sur le gâteau de marc afin de l'immerger, et d'autre part, lors de l'opération de décuvage, de fragmenter ce gâteau de marc pour en faciliter l'évacuation. Le fond 11 comporte sur son pourtour, à proximité de sa bordure et régulièrement espacées, des soupapes 18 maintenues chacune fermées par un ressort puissant non représenté, et comportant une queue 181 débordant le plan du fond 11, chaque queue étant munie à son extrémité libre d'un roulement non représente sur ces figures. Une came 25 en forme de section d'anneau, solidarisee au châssis 23 par deux montants 26 et disposée en partie haute, à courte distance du fond de la cuve, sur le trajet parcouru par les soupapes 18, permet, lors de la rotation de la cuve 1, d'exercer une pression sur la queue 181 de la soupape 18 lorsqu'elle arrive à son niveau, ce qui a pour effet d'ouvrir la soupape en comprimant le ressort, permettant la libération des gaz issus de la fermentation. Les dimensions de la came 25 et l'espacement entre les soupapes 18 sont tels que lorsqu'une soupape se referme la suivante s'ouvre, de manière qu'il y ait constamment au moins une soupape 18 ouverte. Si on se réfère à la figure 3a on peut voir qu'une soupape 18 comporte une queue de soupape 181 munie d'un roulement 185 et pouvant se déplacer axialement dans un portesoupape 182 solidaire du fond 11 de la cuve 1 et muni dlun guide 187, et que la soupape 18 est maintenue appliquée sur le siège de soupape 183 par un ressort 184 dont la tension peut être réglée à l'aide d'un plateau 186 déplaçable en translation sur la queue 181. Si on se refère maintenant à la figure 3b on peut voir que lorsque la soupape 18, lors de la rotation de la cuve 1, arrive au niveau de la came 25, le roulement 185 bute sur cette came 25, ce qui a pour effet de comprimer le ressort 184 et d'ouvrir la soupape 18. Lorsque le produit liquide a été tiré par les vannes 15' et 16', l'opération de décuvage consiste en premier lieu à déposer les portes 13 et 14, puis à placer sous la cuve 1, en regard des ouvertures 13' et 14', un moyen d'évacuation de type tapis roulant, vis hélicoïdale ou pompe, avant de faire tourner la cuve assez lentement dans un premier temps, puis plus rapidement dans un deuxième temps. Ainsi, sous les effets conjugués de la rotation et de la pente de la cuve 1, la matiere solide est évacuée petit à petit et totalement par les ouvertures 13' et 14', cette évacuation etant facilitée par le fait que le gâteau de marc est fragment par les deux rangées de fers plats 19. La cuve selon l'invention offre de nombreux avantages, notamment de raccourcir la durée de vinification et d'en améliorer la qualité du fait de l'amélioration du contact solide-liquide, et de limiter la main d'oeuvre à des interventions extérieures comme la depose des portes, supprimant ainsi le danger encouru par la pénétration dans une enceinte confinée ou le gaz carbonique est prédominant. La cuve selon l'invention permet en outre de réaliser des implantations superposées de cuves grâce à des superstructures convenablement dimensionnées sur lesquelles les châssis des cuves peuvent être soudés. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir un certain nombre de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Cuve de vinification ou macération, caractérisée en ce qu'elle est de forme générale tronconique, comportant une paroi ou virole (10) fermée à chacune de ses extrémités par des fonds (11, 12) de diamètres différents, la pente de ladite virole (10) par rapport à l'horizontale étant au moins égale à 3 %, et en ce qu'elle peut tourner, sous l'action de moyens electriques ou hydrauliques (24), autour d'un arbre (2) la traversant par le centre des deux fonds (11, 12) et reposant par ses deux extrémités sur des paliers (20, 21) solidaires d'un châssis (23). 2) Cuve selon la revendication 1, caractérisée en ce que la virole (10) est percée, à proximité du fond (11) de plus grand diamètre, d'au moins deux ouvertures (13', 14') obturables hermétiquement par des portes (13, 14) servant, pour l'une (13'), au chargement de la vendange fraîche et au décuvage du gâteau de marc, et pour l'autre (14'), uniquement au décuvage, l'ouverture O etant placee à environ 135" de l'ouverture (13'). (1 & étant 3) Cuve selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte des orifices (15, 16) pour le tirage du liquide issu de la fermentation, lesdits orifices (15, 16) étant munis de vannes (15', 16') et étant disposés, l'un (15) à proximité du fond de grand diamètre (11) et l'autre (16) à proximité du fond de plus petit diamètre (12), etant d'autre part diamétralement opposés à l'ouverture (13') de chargement et de décuvage. 4) Cuve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des soupapes (18) régulièrement réparties sur la périphérie du fond de plus grand diamètre (11), en nombre variable selon la taille de la cuve (1), ces soupapes (18) comportant chacune une queue (181), munie à son extrémité d'un roulement (185), débordant le plan vertical du fond (11) et qui, lors de la rotation de la cuve (1), vient buter sur une came (25) solidaire du châssis (23) à sa partie haute, ce qui a pour effet de comprimer le ressort (184) qui maintient la soupape (18) fermée, provoquant son ouverture et permettant ainsi l'évacuation des gaz issus de la fermentation. 5) Cuve selon la revendication 4, caractérisée en ce que la forme et les dimensions de la came (25) et le nombre et la répartition des soupapes (18) sont tels qu'à tout moment une au moins des soupapes (18) est ouverte. 6) Cuve selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre (2) comporte, disposées longitudinalement et radialement à environ 40 de part et d'autre de la verticale passant par lgouverture (13') de chargement et de décuvage, deux rangées de fers plats (19) dont les autres extrémites sont soudées à la virole (10).