Brevet FR2767531A1 — publié le 19990226

La présente invention a pour objet des cuves de fermentation à fonctionnement automatique pour installations de vinification, ces cuves comprenant une cuve principale destinée à contenir le moût, une cuve5 supérieure superposée à la cuve principale, des moyens destinés à envoyer périodiquement une partie du liquide, depuis le fond de la cuve principale vers la cuve supérieure et des moyens destinés à évacuer ce liquide de la cuve supérieure vers la cuve principale, de manière à10 arroser et homogénéiser la couche de marc, flottant sur le moût contenu dans la cuve principale, les moyens destinés à évacuer périodiquement le liquide, de la cuve supérieure dans la cuve principale, comportant une vanne de fond actionnée par un dispositif de commande.15 Comme on le sait l'opération d'immersion et d'homogénéisation dans le liquide de la couche de marc s'effectue afin d'obtenir l'extraction, à partir de cette fraction solide, de substances utiles à la coloration, au20 corps et à l'arôme du vin et elle est donc essentielle pour obtenir un vin de haute qualité. La présente invention a principalement pour but de fournir une cuve de fermentation perfectionnée qui permette d'améliorer l'extraction des substances utiles à partir de la couche de marc (appelée communément aussi "chapeau"), à la suite de son arrosage et de son immersion. A cet effet, l'invention a pour objet une cuve de fermentation, du type précité, caractérisée en ce que ledit dispositif de commande de la vanne de fond de la cuve supérieure est conçu pour faire varier la section d'écoulement du liquide à travers ladite vanne de fond, suivant une loi cyclique prédéterminée, au cours de35 l'évacuation du liquide de la cuve supérieure. L'invention a encore pour objet un procédé de vinification, obtenu par l'emploi de la cuve de fermentation, tel qu'il est défini dans les revendications annexées.5 Grâce aux caractéristiques précitées, on obtient une variation d'ampleur et de débit du jet d'arrosage, avec pour résultat un arrosage plus uniforme de toute la surface exposée de la couche de marc, une action de désagrégation10 du "chapeau" qui évite la formation de voies préférentielles d'écoulement, une meilleure homogénéisation de la masse qui se traduit par une extraction plus efficace de composés utiles, à partir des matières solides. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, la vanne de fond comprend un organe obturateur, mobile entre une position de fermeture dans laquelle il ferme une ouverture du fond de la cuve supérieure et une position ouverte, dans laquelle il définit avec ladite ouverture un20 passage annulaire d'écoulement et dans laquelle le dispositif de commande est conçu pour conférer à l'organe obturateur un mouvement de va-et-vient entre deux positions prédéterminées de sa course d'ouverture, de manière à modifier la largeur dudit passage annulaire d'écoulement.25 De cette manière on obtient un jet d'arrosage en forme de parapluie dont l'ampleur varie au cours de l'évacuation du liquide par suite de la variation du passage d'écoulement. 30 D'autres caractéristiques et avantages du dispositif suivant l'invention ressortent à l'évidence de la description détaillée qui suit, faite par référence aux dessins annexés, fournis uniquement à titre d'exemples non35 limitatifs, dans lesquels: la figure 1 est une vue de face, en partie en coupe d'une cuve de fermentation pour installations de vinification suivant l'invention et la figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure 1. Par référence aux dessins, 1 désigne dans son ensemble une cuve de fermentation du moût pourvue, à sa partie inférieure, de pieds d'appui 2. La cuve 1, qui présente une section transversale circulaire, comprend une paroi10 latérale 3 mince, un fond conique 4 pourvu d'une ouverture d'évacuation à laquelle est associée une trappe de fermeture et d'évacuation 5. La référence 6 désigne un moteur, qui par l'intermédiaire d'un réducteur, actionne un bras d'extraction 7 interne pour l'extraction des matières solides, à la fin du cycle de vinification. La référence 8 désigne un élément séparateur, de forme conique, fixé à l'intérieur de la paroi supérieure de la cuve 1, qui partage la cuve en deux chambres, une chambre inférieure 9, constituant la cuve principale et une chambre supérieure 10, superposée à la cuve principale, avec un couvercle supérieur conique 11 et communiquant avec25 l'atmosphère, par une cheminée 12. Le séparateur 8, qui constitue le fond de la cuve 10, communique avec la cuve principale 9, par un tube de trop-plein 13. Le liquide arrive de la cuve principale 9 à la cuve supérieure 10, par une conduite d'aspiration 14, communiquant avec la partie inférieure de la cuve 9 et par une conduite d'arrivée 15, entre lesquelles est montée une pompe 16, commandée par un temporisateur. La cuve supérieure 10 est pourvue d'une vanne de fond ayant un obturateur 17 qui ferme une ouverture centrale 18 du fond conique 8. Dans la forme de réalisation illustrée, l'obturateur comprend une tige 19 coaxiale avec la cuve de fermentation et un plateau 20 ou un organe de fermeture similaire, qui s'étend dans la cuve principale, au-dessous5 du fond conique 8. Dans sa position d'ouverture, le plateau 20 définit, avec le fond de la cuve supérieure, une ouverture annulaire pour l'évacuation du liquide. La tige 19 est reliée, à sa10 partie supérieure, à un piston pneumatique 21 qui est mis en service par un temporisateur programmable. Le piston est conçu pour actionner l'obturateur suivant un mouvement alternatif rectiligne, entre des positions prédéterminées de sa course d'ouverture, de manière à faire varier en15 conséquence la section du passage d'écoulement du liquide, de la cuve supérieure 10 vers la cuve principale 9. Pendant la première phase du cycle de fonctionnement, la cuve principale 9 est remplie jusqu'à un niveau prédéterminé de produit pressé, dans la zone supérieure de laquelle se forme la couche de marc. Le gaz de fermentation qui s'est développé dans la cuve 9 peut s'échapper à travers le tube de trop-plein 13, qui fait communiquer la cuve principale avec la cuve supérieure et donc à travers25 la cheminée 12. Au cours d'une deuxième phase, la pompe électrique 16, actionnée de manière programmée par le temporisateur, aspire une partie du moût liquide de la partie inférieure30 de la cuve 9, à travers la conduite 14 et la transporte, à travers le tube 15, dans la cuve supérieure 10. En même temps, suivant l'invention, un piston 21 est en mesure d'actionner l'obturateur 17 qui, suivant un mouvement alternatif rectiligne, effectue une série de cycles d'ouverture et de fermeture. De cette manière on fait varier l'ampleur et le débit du jet d'arrosage en parapluie du moût, depuis la cuve supérieure 10 vers la cuve principale 9, en obtenant ainsi5 l'arrosage complet et homogène de la couche de marc. Le mouvement rectiligne de l'obturateur 17 peut naturellement être programmé de manière quelconque, de façon à adopter le procédé de vinification qui convient le10 mieux dans chaque cas. Par exemple, l'impact du jet d'arrosage sur la couche de marc peut être modifié, en passant d'un mouvement rectiligne continu de l'obturateur à un mouvement par à-coups, ou en modifiant les temps d'exécution de chaque cycle d'ouverture et de fermeture.15 Il est ainsi possible d'obtenir une action de lavage et de désagrégation de la couche de marc, si on le souhaite. Cette phase est suivie de la fermeture complète de l'obturateur 17, tandis que la pompe de remontée 16 continue de transférer une partie du moût liquide dans la cuve supérieure 10. La durée de fonctionnement de la pompe est contrôlée par le temporisateur. Au cours de cette phase, le tube de trop-plein 13 permet au moût de s'écouler à nouveau vers la cuve 9, dans le cas o le temporisateur serait mal réglé. Lorsque le temporisateur interrompt le fonctionnement de la pompe, l'obturateur 17 est actionné dans sa position30 complètement ouverte, par le piston 21, commandé par le temporisateur, ce qui permet au moût accumulé dans la cuve supérieure 10, de s'écouler vers la cuve 9, de manière rapide et tumultueuse, provoquant l'immersion de la fraction solide ("chapeau") précédemment arrosée et35 l'homogénéisation de la masse. Dans la forme de réalisation préférée, la tige 19 de l'obturateur 17 est constituée par un corps tubulaire ayant à son extrémité supérieure une ouverture 23 et communiquant, à son extrémité inférieure, avec une ouverture 22 du plateau 20. De cette façon, les gaz de fermentation peuvent s'échapper de la cuve de fermentation 9, à travers les ouvertures 22 et 23, et pénétrer dans la cuve supérieure, communiquant avec l'atmosphère. Grâce à ces caractéristiques, on obtient une plus grande stabilité10 du jet d'arrosage qui est moins perturbé par la surpression des gaz de fermentation contenus dans la cuve 9. Il est bien entendu que si l'invention a été décrite par référence à une forme de réalisation spécifique de la vanne de fond et de son obturateur, le principe de construction, sur lequel se fonde l'invention, pourra être appliqué de même à des cuves de fermentation dans lesquelles les vannes d'évacuation du liquide de la cuve supérieure vers la cuve principale, ont une forme de20 construction différente. C'est ainsi, par exemple, que le principe de l'invention peut être appliqué à des vannes à obturateur à diaphragme, dans lesquelles le diaphragme est actionnable en rotation, entre les positions d'ouverture, avec une largeur différente du passage d'écoulement.25 L'invention pourra être appliquée par ailleurs à des cuves de fermentation présentant des caractéristiques de construction différentes de celles spécifiquement décrites et illustrées, par exemple aux cuves de fermentation30 décrites dans les brevets IT 1 901 211 et IT 1 117 088 au nom du déposant. Il est bien entendu que la cuve de fermentation pourra être équipée d'autres accessoires, par exemple d'un serpentin 24 ou d'une chemise pour le contrôle de la température de la cuve principale et/ou de dispositifs de chauffage et de refroidissement appliqués à la conduite d'arrivée 15, pour le contrôle de la température du liquide, transféré de la cuve principale vers la cuve supérieure. REVENDICATIONS 1. Cuve de fermentation à fonctionnement automatique pour installations de vinification, comportant une cuve principale (9) destinée à contenir le moût, une cuve supérieure (10) superposée à la cuve principale, des moyens (14, 15, 16) destinés à envoyer périodiquement une partie du liquide, depuis le fond de la cuve principale vers la cuve supérieure et des moyens (17, 18) destinés à évacuer10 ce liquide de la cuve supérieure vers la cuve principale, de manière à arroser la couche de marc, flottant sur le moût contenu dans la cuve principale, les moyens destinés à évacuer périodiquement le liquide, de la cuve supérieure dans la cuve principale, comportant une vanne de fond (17, 19, 20) actionnée par un dispositif de commande (21), caractérisée en ce que ledit dispositif de commande (21) est conçu pour faire varier la section d'écoulement du liquide à travers ladite vanne de fond (17, 19, 20), suivant une loi cyclique prédéterminée, au cours du20 transfert du liquide de la cuve supérieure vers la cuve principale. 2. Cuve de fermentation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite vanne de fond comprend un organe obturateur (17), mobile entre une position de fermeture dans laquelle il ferme une ouverture (18) du fond de la cuve supérieure et une position ouverte, dans laquelle il définit avec ladite ouverture un passage annulaire d'écoulement et dans laquelle le dispositif de30 commande est conçu pour conférer à l'organe obturateur un mouvement de va-et-vient entre deux positions prédéterminées de sa course d'ouverture. 3. Cuve de fermentation selon la revendication 2, dans laquelle l'obturateur comprend une tige (19) qui s'étend axialement dans la cuve supérieure, à travers ladite ouverture (18) et un plateau (20) relié à l'extrémité inférieure de la tige. 4. Cuve de fermentation selon les revendications 2 ou 3, dans laquelle ledit obturateur est constitué par un corps tubulaire avec une ouverture inférieure (22), communiquant avec la cuve principale et une ouverture supérieure (23), communiquant avec la cuve supérieure, de manière à permettre l'écoulement de gaz, de la cuve10 principale vers la cuve supérieure. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l'obturateur est mobile en un mouvement rectiligne alternatif. 6. Cuve de fermentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant un organe d'extraction à pale rotative (7), actionné par des moyens moteurs (6), susceptible de convoyer des parties solides (marc) vers une20 trappe d'évacuation (5), afin d'en faciliter et d'en accélérer l'opération d'évacuation, à la fin du cycle de vinification. 7. Procédé de vinification effectué dans une cuve de fermentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une étape au cours de laquelle on fait circuler le liquide en circuit fermé, depuis la cuve principale (9) vers la cuve supérieure (10), par pompage du liquide de la30 cuve principale (9) vers la cuve supérieure (10) et évacuation simultanée du liquide, de la cuve supérieure (10) vers la cuve principale (9), à travers ladite vanne de fond (17), avec variation continue du passage d'écoulement;35 une étape de transfert du liquide de la cuve principale (9) vers la cuve supérieure (10), la vanne de fond (17) étant fermée et une étape d'évacuation en jet du liquide, de la cuve supérieure (10) vers la cuve principale, la vanne de fond (17) étant complètement ouverte.