Brevet FR2706158A1 — publié le 19941216

L'invention concerne un dispositif s'adaptant aux tonneaux de vin en bois, permettant de compenser automatiquement les pertes de liquide à travers les parois du tonneau. Lorsque le vin est conservé dans un tonneau en bois, une partie du vin est absorbée par les parois du tonneau; le tonneau étant mis en dépression dans sa partie supérieure, il risque d'absorber de l'air; l'air ainsi absorbé peut rendre le vin impropre à la consommation par altération (oxydation ou pollution microbienne). Pour pallier cet inconvénient, le tonneau doit tre fréquemment contrôlé, et le vin manquant remplacé; il est donc nécessaire de conserver à part de faibles quantités de vin permettant de faire les compléments, et ceci par qualité de vin; toutes ces opérations sont très contraignantes et très coûteuses. L'objet de l'invention est de supprimer totalement ou au moins partiellement cette opération; elle consiste à maintenir en permanence à l'intérieur du tonneau une pression suffisante pour éviter l'entrée d'air; pour cela il suffit de compenser en permanence le volume de vin manquant par le volume d'un autre fluide. La Fig.1 représente une coupe de la partie supérieure d'un tonneau avec une poche souple, selon l'invention, immergée dans le vin contenu dans le tonneau, avec un dispositif de mise en pression du tonneau par injection de vin et un appareil de contrôle de la pression. La Fig.E représente une coupe de la partie supérieure d'un tonneau avec une poche souple, selon l'invention, immergée dans le vin contenu dans le tonneau, avec un dispositif de mise en pression du tonneau par injection de gaz et un appareil de contrôle de la pression. La Fig.3 représente une coupe de la partie supérieure d'un tonneau avec une poche souple, selon l'invention, immergée dans le vin contenu dans le tonneau, en communication avec une poche souple extérieure au tonneau. La Fig.4 représente un dispositif de contrôle de la pression maximum dans le tonneau et d4alarme en cas de chute de la pression en dessous d'une valeur donnée. Le procédé permettant de réaliser cette opération consiste, par exemple, à introduire, à l'intérieur (1) du tonneau, une poche souple (2) partiellement remplie de gaz sous faible 2 2706158 pression et qui, au fur et à mesure que le vin est absorbé par les parois (3) du tonneau, se déploie tandis que la pression du gaz chute de manière inversement proportionnelle à la dilatation du gaz qui occupe l'espace laissé libre par le vin absorbé. Sur le plan pratique la poche souple (3) peut être constituée de film souple en matière plastique choisie de manière à avoir de bonnes performances d'étanchéité au gaz utilisé qui doit être inerte vis à vis du liquide stocké; elle comporte un orifice refermable (4) servant au gonflage; l'orifice est muni d'un dispositif de fermeture à son extrémité; ce peut être un robinet manuel ou automatique ou tout autre dispositif tel qu'une pince venant écraser le tuyau ou même un bouchon s'enfonçant à l'intérieur du tube constituant l'orifice (4). Il y a plusieurs manières de mettre en oeuvre un tel principe utilisant une poche souple (2) de gaz; dans tout ce qui suit et pour simplifier les explications, nous ne ferons pas entrer en ligne de compte la pression hydrostatique lorsque ce n'est pas indispensable pour la compréhension de l'invention, en sachant très bien que lorsque la poche souple est immergée à une certaine profondeur, elle subit une pression supplémentaire liée à la hauteur de liquide qu'elle supporte. Une première méthode consiste à introduire dans le tonneau une poche souple (2) Fig.1 convenablement remplie de gaz à la pression atmosphérique, puis à remplir le tonneau de manière à ce qu'il n'y ait plus d'air à l'intérieur; ensuite lorsque le tonneau est fermé on rajoute du vin sous pression, grâce à un tube (5) reliant l'intérieur du tonneau à une pompe, de manière à comprimer la poche souple de gaz (2); on isole le tonneau de l'extérieur en obturant le tube (5) en manoeuvrant un dispositif connu (6) non détaillé sur le dessin; cette quantité de vin correspond à celle que le tonneau absorbe pendant une période donnée; au fur et à mesure que le vin est absorbé, par le bois de la paroi, la pression dans le tonneau chute très progressivement et le tonneau reste en surpression jusqu'à ce que la poche souple de gaz (2) ait retrouvé son volume initial; ceci est un énorme avantage parce que dans un tonneau non équipé d'un dispositif compensateur, l'absorbtion d'une quantité minime de vin provoque presque immédiatement une mise en dépression importante du tonneau et nécessite une intervention rapide afin de compléter le volume de vin, alors qu'avec une poche souple de gaz (2) on peut rester plusieurs semaines sans intervenir, grâce à la compensation par la dilatation du gaz du volume de vin absorbé; comme la pression chute progressivement on peut admettre même dans la partie supérieure du tonneau une certaine dépression n'engendrant pas pour autant une entrée d'air du fait que la paroi :10 interne (12) du tonneau reste en permanence en totalité au contact du vin et ne risque pas de sécher. Dans une variante de l'invention, la poche souple de gaz (7) Fig.2 communique avec l'extérieur par l'intermédiaire du tuyau (8) qui passe à travers la paroi (3) du tonneau; la poche souple (7) est d'abord remplie d'une faible quantité de gaz, le tonneau est complété de manière à ce qu'il n'y ait plus d'air, et il est fermé hermétiquement; ensuite on renvoie, par le tuyau (8), du gaz dans la poche souple (7) pour faire monter la pression dans le tonneau jusqu'à une valeur déterminée expérimentalement en correspondance avec la quantité de vin absorbée pendant un temps donné; cette mise en pression se fait sans que la poche souple (7) se déploie de manière sensible; la poche souple de gaz (7) se déploie alors au fur et à mesure que le vin est absorbé jusqu'à ce que la pression atteigne une valeur voisine de la pression atmosphérique à partir de laquelle il y a risque d'entrée de gaz dans le tonneau; étant ramené au problème précédent, il suffit de regonfler la poche souple (7) dans la mesure o elle est encore susceptible de se déployer. La première solution proposée permet d'avoir une poche souple de gaz (2) gonflée une fois pour toute et interne au tonneau et il n'y a qu'un seul type d'intervention à intervalle de temps régulier et qui consiste à rajouter du vin; la deuxième solution demande des interventions plus fréquentes qui consistent à rajouter du gaz dans la poche souple (7) et permettent d'espacer un peu plus les interventions permettant de rajouter du vin; à titre d'illustration, dans le premier cas on rajouterait du vin une fois par mois et en comparaison dans le deuxième cas on rajouterait du gaz deux ou trois fois à 15 jours d'intervalle et la dernière fois il faudrait enlever du gaz et rajouter du vin. Dans une version préférée de l'invention, la poche souple (9) Fig.3 interne au tonneau est reliée par un tube (10), à une poche souple (11), ayant de préférence un volume identique, extérieure au tonneau; la poche souple (9) qui est dans le tonneau est initialement vide et le tonneau plein de vin; la poche souple (11) qui est à l'extérieur est pleine de fluide à la pression atmosphérique; lorsque le tonneau est bouché hermétiquement et qu'il absorbe du vin, *10 la pression a tendance à baisser dans le tonneau et la poche souple (9) interne au tonneau aspire du fluide de la poche souple externe (11) qui se vide progressivement. Lorsque la poche souple extérieure (11) est vide il faut rajouter du vin dans le tonneau et recommencer l'opération précédente; on peut calculer le volume des poche souples (9) et (11) pour n'avoir pas à intervenir pendant une période connue, et se donner par exemple la possibilité de recharger la poche souple externe (11) pour ne pas avoir à ouvrir le tonneau à chaque opération; le fluide peut tre du gaz ou du liquide puisqu'on n'utilise pas dans ce processus la propriété du gaz de changer de volume sous l'action de la pression; en contre partie il est possible d'effectuer une compression mécanique de la poche souple extérieure en appuyant dessus, par exemple, avec un poids afin de compenser les effets de la pression hydrostatique qui dans ce cas tend a crier au niveau de la paroi interne supérieure (12) du tonneau une légère dépression. Dans l'application de l'invention o l'on doit rajouter du gaz dans la poche souple de gaz (7) Fig.2 interne au tonneau pour en augmenter la pression interne, il se peut que, le volume de gaz soit trop grand par rapport au volume la poche souple (7); si cette dernière est réalisée en matière qui n'est pas extensible, elle atteint son volume maximum avant que la pression ait complètement chutée et elle ne remplit plus son rûle de compensation; il se peut aussi que la pression chute dans le tonneau de manière plus rapide que prévu à cause d'une fuite ou d'un incident quelconque; il est indispensable d'être immédiatement alerté de tout incident, d'o la nécessité de contrôler directement la pression du vin dans le tonneau par un dispositif (13); il y a de nombreux moyens de contr6Ier cette pression; dans une version préférée de l'invention le contrôle est effectué à partir d'un tube de faible diamètre (14) Fig.4, de préférence rigide, traversant la bonde (15) située au sommet du tonneau; ce tube (14) est prolongé par une cavité cylindrique (16) de diamètre supérieur à celui du tube (14) dont l'axe de symétrie est placé verticalement; cette cavité (16) comporte un flotteur (17) qui peut être guidé dans ses déplacements par la paroi (18) cylindrique de la cavité l0O (16), qui comporte à sa partie supérieure (19), un joint (20) susceptible de venir s'ajuster dans un orifice (21) du couvercle (22) fermant la cavité, et, une tige guide (23) traversant l'orifice (21) sans l'obturer; lorsque la cavité (16) est vide de tout liquide, le flotteur (17) repose sur le fond (24) de la cavité (16) et la tige guide (23) affleure l'orifice (21) du couvercle (22) de la cavité (16); lorsque l'on fait monter la pression dans le tonneau, soit en gonflant la poche souple de gaz, soit en rajoutant du vin sous pression, le vin monte dans le tube (14), pénètre dans la cavité (16) et soulève le flotteur (17) dont l'extrémité (24) de la tige guide (23) s'élève au-dessus du couvercle (22) jusqu'à ce que le joint (20) vienne s'appliquer sur le siège d'étanchéité de l'orifice (21) du couvercle (22) de la cavité (16), et empêche l'air de continuer à s'échapper; on continue à faire monter la pression dans le tonneau de manière à ce que le niveau de vin s'élève entre la paroi (18) de la cavité (16) et le flotteur (17) qui appuie de plus en plus fortement sur le siège d'étanchéité de l'orifice (21) du couvercle (22), en comprimant l'air emprisonné dans la partie supérieure (25) de la cavité (16), jusqu'à un repère qui indique alors que la pression maximum admise dans le tonneau est atteinte; ensuite on appuie sur lextrémité (24) tige guide (23) de manière à décoller le joint (20) de son siège pour faire échapper l'air en prenant soin de lâcher la tige guide (23) dès que le vin arrive au sommet de la cavité (16); il suffit de contrôler à intervalle de temps régulier la position de la tige guide (23) qui dès que le tonneau a tendance à se mettre en dépression disparaît brutalement dans la cavité (16) et permet de donner l'alerte; en effet dès qu'il y a une légère 6 2706158 dépression, dans le tonneau, la pression hydrostatique sur le flotteur (17) disparaît et le joint (20) laisse passer l'air; comme il y a un faible volume- de liquide emprisonné entre le flotteur (17) et la paroi (18) de la cavité (16), le niveau du liquide s'abaisse rapidement et la tige guide (23) du flotteur (17) rentre dans le couvercle (22) d'une manière suffisamment significative pour être rapidement détectée; la tige guide (23) peut avoir un anneau rouge (26) au voisinage du couvercle (22) visible lorsque le tonneau est en pression et qui dispara:t dès que l'air pénètre dans la cavité (16> ; dans ces conditions il suffit de remettre en pression soit en rajoutant du vin sous pression Fig.1 soit en regonflant la poche souple de gaz (7) pour reconditionner le tonneau comme il l'était précédemment; cette dernière opération ne peut pas se faire indéfiniment parce qu'il arrive que la poche souple (7) atteigne son volume maximum et que le fait de rajouter du gaz ne permette plus de faire monter la pression dans le tonneau; il est donc alors nécessaire de dégonfler partiellement la poche souple (7) et de rajouter du vin dans le tonneau pour retrouver les conditions initiales de fonctionnement. Le même appareil de contrûle de pression peut être utilisé dans les deux cas précédemment décrits de mise en pression du tonneau; il peut aussi comporter un orifice (27) Fig.4 permettant de brancher un tuyau relié à une pompe servant à compléter le tonneau avec du vin sans avoir à l'ouvrir. Il est important que la poche souple de gaz (2) Fig.1 ne soit pas en contact avec la paroi supérieure interne (12) du tonneau parce qu'elle risque d'emprisonner des bulles d'air; comme la poche souple de gaz (2) a naturellement tendance à monter sous l'effet de la pression hydrosatique, il faut lui prévoir, soit un ancrage à la partie basse du tonneau pour la maintenir au sein du liquide, soit une armature sous laquelle la poche souple va se caler sous l'action de la poussée d'archimède, soit un lestage (28) de la poche souple (2) avec un matériau de haute densité; dans ce dernier cas on peut imaginer utiliser de la grenaille fine de métal inerte non cessible au vin ou au liquide contenu dans le tonneau en cas de crevaison de la poche, introduite au moment de la fabrication ou de l'introduction de la poche 7 2706158 souple dans le tonneau; cette explication est valable pour tous les autres cas exposés. Dans une variante de l'invention, on utilise une poche souple (2) contenant un volume de gaz constant et qui est lestée par un lest (28) de manière à ce qu'elle flotte lorsque la pression de la poche souple (2) est égale à la pression atmosphérique, tandis que lorsqu'elle est dans un tonneau sous pression, la compression du gaz contenu provoque la diminution de la poussée d'archimède jusqu'à obtenir que la poche souple (2) coule. Cette poche souple (2) est reliée par un fil (29) Fig.4 au flotteur (17); le tonneau est d'abord rempli de vin et fermé avec son dispositif de contrôle de pression Fig.4 précédemment décrit dont le flotteur (17) est relié par un fil (29) Fig.1 à la poche souple (2) remplie de gaz et qui flotte; ensuite par un dispositif, précédemment décrit, on introduit du vin sous pression qui monte dans la cavité (16) Fig.4 du flotteur (17) comme précédemment; ensuite le flotteur (17) ferme l'orifice (21) du couvercle (22) de la cavité (16); au fur et à mesure que la pression monte dans le tonneau la poche souple de gaz (2) se comprime jusqu'à ce qu'elle s'enfonce dans le liquide; le fil (29) se tend jusqu'à tirer le flotteur (17) vers le bas en laissant échapper l'air tandis que la pression hydrostatique sur le flotteur s'accroit; ensuite dès que le vin suinte à l'orifice (21) de la cavité (16), on arrûte d'introduire du vin, le vin continue à s'échapper tant que le volume composé du flotteur (17) du fil (29) et de la poche souple (2) Fig.1 n'équilibre pas la poussée d'archimède; lorsque le suintement s'arrête, et l'opération de conditionnement du tonneau est terminée. Au fur et à mesure que la pression baisse dans le tonneau, le volume de la poche souple (2) Fig.1 augmente ainsi que la pression d'archimède qui tend à faire remonter la poche souple (2), le fil (29) se détend puis la suite du processus devient identique à celle précédemment décrite; lorsque l'on constate une remise à l'air libre il suffit de remonter la pression dans le tonneau en rajoutant du vin sous pression comme précédemment décrit. Le choix du gaz est théoriquement indifférent du fait de l'étanchéité de la poche souple de gaz; en fait l'étanchéité 8 2706158 n'est jamais parfaite, et il peut y avoir un accident par erreur de manipulation; il est donc préférable de choisir un gaz neutre pour le vin tel que l'azote ou le gaz carbonique; on trouve dans le commerce des petites bouteilles contenant ces gaz sous pression et qui sont faciles à mettre en oeuvre dans la mesure o l'on dispose d'un détendeur approprié. Dans le cas o l'on utilise deux poches souples en communication Fig.3, il est possible d'utiliser un liquide à la place du gaz comme de l'huile de parafine. Le procédé que nous venons de décrire ainsi que ses variantes, peut s'appliquer à d'autres types de récipients que les tonneaux fûts ou foudre de bois; il peut tre utilisé pour les cuves en ciment ou les cuves en inox ou métalliques pour compenser par exemple des variations de volume du liquide dû, par exemple, à des changements de température, ou à de faibles soutirages. Afin de faire valoir correctement le domaine d'application, nous appellerons ci-après "conteneur" les tonneaux et cuves précédemment décrites. REVENDICATIONS 1-Procédé de compensation des pertes de liquide, lors de son stockage dans un conteneur, caractérisé en ce que la compensation est effectuée par un moyen, contenant un fluide, et susceptible de varier de volume pour compenser instantanément toute perte de volume de liquide par le conteneur, un moyen permettant de contrôler à chaque instant le bon fonctionnement de l'élément de compensation. 2-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, suivant la ! revendication 1, caractérisé en ce qu'une poche souple (2) est introduite vide dans le conteneur, et gonflée d'une quantité de gaz déterminée, dont le volume à la pression atmosphérique est de préférence égal ou inférieur au volume maximum de la poche (2), préalablement au remplissage complet et à la fermeture hermétique du conteneur, et qui est comprimée, par adjonction dans le conteneur d'une quantité supplémentaire du dit liquide sous pression par l'intermédiaire d'un conduit (5), comportant un moyen d'ouverture et de fermeture, afin de diminuer le volume, de la poche souple (2), de manière à ce que la disparition d'une partie du dit liquide soit immédiatement compensée en volume par une augmentation équivalente du volume de la poche (2). 3-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une poche souple (7) est introduite vide dans le conteneur, et d'abord gonflée d'une quantité de gaz dont le volume à la pression atmosphérique est inférieur au volume maximum de la poche (7), préalablement au remplissage complet et à la fermeture hermétique du conteneur, grâce à un tuyau (8), comportant un moyen d'ouverture et de fermeture, qui la relie en permanence à l'extérieur du conteneur, et dont la pression interne est augmentée par adjonction de gaz sous pression par l'intermédiaire du conduit (8), afin de permettre que la disparition d'une partie du liquide soit immédiatement compensée en volume par une augmentation équivalente du volume de la poche (7) dont le gaz se décomprime. 4-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poche souple (9) est introduite vide dans le conteneur, et préalablement au remplissage complet et à la fermeture hermétique du conteneur, et qu'elle est reliée par un tuyau (10) à une autre poche (11) extérieure au conteneur contenant un fluide qui est aspiré par la poche (9) qui augmente de volume, pour compenser la diminution du volume du liquide dans le conteneur. -Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le fluide contenu dans la poche (11) est un liquide ou un gaz et que le volume de la poche (11) est inférieur ou 1Q égal au volume de la poche (9) de manière à servir de moyen de contrûle du fonctionnement de la poche (9). 6-Dispositif, suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz utilisé est de l'azote ou du gaz carbonique. 7-Dispositif, suivant les revendications I à 4, caractérisé en ce que la poche est lestée pour éviter qu'elle entre en contact avec la paroi supérieure interne du conteneur, lors de son remplissage, afin d'éviter que des bulles d'air ne soient bloquées entre la paroi de la poche et celle du PO conteneur. 8-Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, suivant la revendication t et l'une quelconque des revendications 2, 3, 6, et 7, caractérisé en ce que le moyen de contrôle est un flotteur (17> qui vient obturer l'orifice (21) d'une cavité (16), qui communique avec le liquide du conteneur par un tube (14) et qui sert de logement au flotteur (17), sous l'action d'une pression hydrostatique provoquée par l'augmentation de la pression dans le conteneur, la pression maximum étant définie par un repère indiquant le niveau maximum de liquide dans la cavité (16) avant l'évacuation de l'air emprisonné au cours de l'opération, l'alarme étant donnée, en cas de chute de la pression, par la pénétration dans la cavité (16) d'un repère (26) situé sur une tige guide (23) reliée au flotteur (17). 9-Dispositif, suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la pression maximum est contrOlée en reliant le flotteur (17) à une poche souple (2), contenant une quantité de gaz constante, par un fil (29), la poche souple (2) étant lestée de manière à ce que lorsque la pression maximum dans le conteneur est atteinte la pression hydrostatique, qu'elle supporte équilibre son poids diminué de la pression hydrostatique exercée sur le flotteur (17), de manière à ce qu'un excédent de pression abaisse immédiatement le flotteur (17) et permette un échappement du liquide excédentaire, et que la diminution du volume du liquide provoque par l'augmentation de volume de la poche la détente du fil (29). -Dispositif, suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la poche extérieure (11) peut *tre mise en pression par application d'une charge pondérale sur sa surface extérieure afin de compenser la pression hydrostatique exercée sur la poche (9).