Brevet FR2973395A1 — publié le 20121005

INSTALLATION DE CONGELATION DE COLS DE BOUTEILLES ET PROCEDE DE DECHARGEMENT DE BOUTEILLES L'invention se rapporte à une installation de congélation de cols de bouteilles 5 pour le dégorgement des vins effervescent et à un procédé de déchargement de bouteilles. Dans l'élaboration de vin effervescent par application de la méthode traditionnelle (ou méthode champenoise, telle que notamment appliquée dans la région de la champagne en France), une étape consiste à congeler les cols de 10 bouteilles dans un bac de congélation. Les bouteilles sont ensuite déchargées et retournées pour être acheminées vers une dégorgeuse assurant l'expulsion d'un bouchon de glace formé dans le col des bouteilles dans le bac de congélation. Toutefois, si un incident technique se produit et que la chaîne de production est arrêtée alors que les bouteilles sont déchargées du bac de congélation, le risque est 15 que le bouchon de glace fonde et que les bouteilles soient perdues. Il y a donc un besoin pour faire face à une telle situation. Pour cela, l'invention propose une installation de congélation de cols de bouteilles, comprenant - un bac de congélation des cols, 20 - une station de maintien en température des cols des bouteilles déchargées du bac de congélation, la station étant adaptée à recevoir les bouteilles avec le col vers le bas, - un organe de retournement des bouteilles déchargées sur la station. Selon une variante, la station comporte une solution dont la température est 25 entre -20°C et -40°C. Selon une variante, la même solution est dans le bac de congélation et dans la station. Selon une variante, la station est adaptée à recevoir une solution de maintien en température des cols de bouteilles, les cols de bouteilles étant positionnés au-dessus 30 de la solution de maintien en température. Selon une variante, l'organe de retournement comporte des ventouses ou des coussins d'air pour la préhension des bouteilles. Selon une variante, la station comporte une circulation d'un fluide caloporteur pour le refroidissement de la zone de réception d'une solution de maintien en 35 température. Selon une variante, la station comporte une circulation d'une solution de maintien en température entre la station et un échangeur de frigories. R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 1/9 Selon une variante, la circulation de la solution de maintien en température ou la circulation du fluide frigorigène s'étend aussi au bac de congélation. L'invention se rapporte aussi à un procédé de déchargement de bouteilles dans une installation précédemment décrite, le procédé comprenant - le déchargement des bouteilles du bac de congélation vers la station de maintien en température, le col des bouteilles maintenu vers le bas ayant été congelé dans le bac de congélation, - maintien en température du col des bouteilles à la station. Selon une variante, le procédé comprend en outre, lors du maintien en température du col des bouteilles à la station, l'égouttage des cols. Selon une variante, le procédé comprend en outre, après le maintien en température à la station, le retournement des bouteilles par un organe de retournement de l'installation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, des étapes de congélation de cols de bouteille pour le dégorgement des vins effervescents ; - figure 2, une installation de congélation de cols de bouteilles. L'invention se rapporte à une installation de congélation de cols de bouteilles, comprenant un bac de congélation des cols, une station de maintien en température des cols des bouteilles déchargées du bac de congélation, la station étant adaptée à recevoir les bouteilles avec le col vers le bas et un organe de retournement des bouteilles déchargées sur la station. En cas d'incident technique et d'arrêt de la chaîne de production alors que les bouteilles sont déchargées du bac de congélation, ceci permet d'éviter que le bouchon de glace formé dans le col des bouteilles fonde car un maintien en température est assuré. Le nombre de bouteilles perdues dans une telle situation est réduit. Dans le domaine de l'élaboration de vin effervescent par application de la méthode traditionnelle (ou méthode champenoise telle que notamment appliquée dans la région de la champagne en France), les bouteilles sont remplies de vin tranquille dans lequel, entre autres, des levures et du sucre sont ajoutées. Les bouteilles sont fermées avec une capsule provisoire. Les bouteilles sont stockées en cave horizontalement pour la deuxième fermentation en bouteille. Il se produit un dépôt de levures issues de la fermentation. Il convient d'éliminer ce dépôt. Pour cela on bascule les bouteilles de la position horizontale vers une position verticale, col des bouteilles en bas et en les remuant pour faire descendre le dépôt dans le col des bouteilles. La figure 1 montre des étapes suivantes du procédé de l'élaboration du vin R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 2/9 effervescent, et en particulier l'étape de congélation des cols pour le dégorgement. Les bouteilles 10 sont transportées col (ou tête) en bas vers un bac 11 de congélation (étape 12). Les bouteilles contiennent le vin tranquille qui a refermenté et qui a produit du gaz carbonique. Le col des bouteilles 10 est plongé ou immergé dans une solution 13 permettant la congélation du col à l'étape 14. Après un temps prédéterminé, le dépôt qui se trouve dans le col de la bouteille est également congelé. Le dépôt se retrouve prisonnier d'un bouchon de glace ou glaçon. Le temps d'immersion ne doit pas être trop faible pour que le glaçon se forme et ne doit pas être trop important pour ne pas que le glaçon se propage dans la bouteille. Ainsi, le temps d'immersion est compris entre 5 et 12 minutes. La durée d'immersion dépend notamment de la température du local, de la température du vin et du type de vin. Les bouteilles sont ensuite déchargées du bac 11 de congélation et basculées à l'endroit par un organe de retournement 16. Les bouteilles peuvent être éventuellement rincées à l'étape 18, à l'eau par exemple. Les bouteilles sont acheminées vers une étape 20 de dégorgement (des bouteilles, ou, plus généralement, du vin effervescent). Pour cela les bouteilles sont ouvertes et le bouchon de glace renfermant le dépôt est expulsé. La pression présente dans les bouteilles permet l'expulsion du bouchon de glace. Les bouteilles sont ensuite acheminées vers les étapes suivantes de l'élaboration du vin effervescent qui ne sont pas décrites ici, ces étapes étant classiques et bien connues de l'homme du métier. La figure 2 montre comment un procédé de déchargement des bouteilles peut être mis en oeuvre. Une installation 9 comprend, outre le bac de congélation 11, une station 15 de maintien en température des cols de bouteilles déchargées du bac de congélation. Dans le processus de dégorgement des bouteilles, les bouteilles 10 passent d u bac de congélation 1 l à l'organe de retournement 16 par la station 15. La station 15 assure qu'en cas d'arrêt de la chaîne de production en aval du bac de congélation 11, les bouteilles 10 immédiatement déchargées du bac restent immobilisées sur la station 15. Les bouteilles 10 immobilisées ont alors leur col maintenu à une température de maintien du bouchon de glace. En d'autres termes, en cas d'arrêt de la chaîne, le glaçon formé dans le col lors du passage des bouteilles 10 dans le bac 11 est conservé alors que les bouteilles 10 ont été déchargées du bac de congélation 11. Les bouteilles 10 sont reçues dans la station 15 avec le col tourné vers le bas. Ceci permet d'orienter le col des bouteilles vers l'intérieur de la station où la température est maintenue à une température de maintien de la congélation du bouchon de glace présent dans le col des bouteilles. La station 15 est adaptée à recevoir une solution qui permet de faire régner dans la station une température assurant le maintien en température des cols. La R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 3/9 température de la solution est par exemple entre -20°C et -40°C, de préférence entre -25°C et -30°C. Le bac de congélation 11 est adapté à recevoir une solution qui permet de congeler le col des bouteilles. De préférence, le bac de congélation 11 est destiné à recevoir une solution 13 qui est la même solution que la solution de la station 15. Cela facilite le chargement en solution de l'installation ainsi que de la maintenance. La solution est par exemple une solution de mono propylène glycol (MPG). Il peut aussi s'agir de la solution décrite dans la demande de brevet français N°10 58278 déposée le 12 octobre 2010. Une fois déchargées sur la station 15, les bouteilles sont maintenues le col vers le bas de telle manière que le col des bouteilles soit positionné au-dessus de la solution permettant le maintien en température. Ceci permet à la fois de positionner le col dans une zone froide de la station (entre -20°C et -30°C, de préférence -25°C) pour le maintien en température du col pour conserver le bouchon de glace, mais sans que le col soit immergé dans la solution. Au contraire, le col ayant circulé par immersion dans la solution du bac de congélation, le col peut s'égoutter dans la station 15 après le déchargement depuis le bac 11. Ceci permet d'une part d'éviter de moins répandre la solution sur la chaîne de production en aval et d'autre part de récupérer la solution. L'intérêt de mettre la même solution dans le bac 11 et dans la station 15 s'en trouve renforcé. En outre, ceci permet de réduire l'opération de rinçage 18 des bouteilles qui peut avoir lieu avant l'opération de dégorgement des bouteilles. Selon la figure 2, le bac de congélation 11 comporte une cuve 21 pour la réception de la solution permettant la congélation des cols de bouteilles. Les bouteilles et la solution ont un mouvement relatif. La solution peut être en mouvement (par des agitateurs ou par mouvement dans une circulation constituée de tuyauterie telle que décrite ci-dessous) et/ou les bouteilles également. Par exemple, les bouteilles peuvent être déplacées le long de la cuve 21 ou maintenue immobiles en position. La cuve 21 peut être surmontée de plateaux 31 pour la réception des bouteilles. Les plateaux 31 sont par exemple munis d'orifices dans lesquels sont introduites les bouteilles par le col. Ceci permet de maintenir le col de la bouteille immergé dans la solution permettant la congélation du col. Un bras 36 permet le déchargement des bouteilles, cols tournés vers le bas, pour les disposer sur la station 15. Le bras 36 comporte une extrémité 37 de préhension des bouteilles, par exemple à l'aide de ventouses ou de coussins d'air. Selon la figure 2, la station 15 comporte un récipient 30 pour la réception de la solution de maintien en température. Le récipient 30 est surmonté d'un plateau 32 pour la réception des bouteilles. Le plateau 32 permet la réception des bouteilles 10, R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 4/9 le col vers le bas dans le récipient 30. Le plateau 32 est par exemple muni d'orifices 34 dans lesquels sont introduites les bouteilles par le col. Ceci permet de maintenir le col de la bouteille dans une zone froide du récipient, au-dessus de la solution. Le bras 36 permet le positionnement des bouteilles sur la station 15. Les plateaux 31 du bac 11 et le plateau 32 de la station 15 peuvent être les mêmes. En d'autres termes, l'ensemble des bouteilles déchargées d'un plateau 31 du bac 11 peuvent être déchargées sur le plateau 32 de la station 15. Les plateaux sont par exemples pourvus de 126 orifices. En attendant d'être retournées par l'organe de retournement 16 non représenté sur la figure 2 pour être disposées sur les tapis de convoyage 38, les cols de bouteilles sont maintenus à température, ce qui évite la décongélation du bouchon de glace. En particulier, si la chaîne de production en aval est arrêtée, les cols bouteilles déchargées sur la station sont maintenus à température. Il est préférable de maintenir les cols de bouteilles de bouteilles à température dans la station 15 plutôt que dans le bac 11 car dans le bac 11, les cols de bouteilles sont maintenues immergés en solution ce qui ne permet pas de contrôler la propagation de la formation du bouchon de glace plus en avant dans les bouteilles. Dans la station 15, le bouchon de glace et la température sont contrôlés plus facilement ; en particulier, le fait de maintenir les cols au-dessus de la solution permet d'éviter la propagation du bouchon de glace, tout en assurant son maintien. L'organe de retournement 16, visible sur la figure 1 en arrière plan du bac 11 de congélation, permet la préhension de bouteilles déchargées sur la station 15 avec le col vers le bas, de les retourner et de les disposer sur la chaîne de production pour les étapes suivantes. L'organe de retournement 16 peut agir sur une seule bouteille à la fois ou sur plusieurs bouteilles simultanément pour augmenter les cadences de traitement. Par exemple, l'organe de retournement peut agir sur une rangée de plusieurs bouteilles. L'organe de retournement peut comporter une ou des ventouses saisissant les bouteilles par la création d'un vide. L'organe de retournement peut comporter des coussins d'air, les bouteilles étant saisies entre les coussins gonflés. L'organe de retournement 16 peut être monté sur un portique se déplaçant au-dessus des rangées de bouteilles présentes sur la station, ce qui permet de saisir les bouteilles par rangées. L'installation 9 peut comporter des éléments de refroidissement de la solution présente dans la station 15, afin de la maintenir à une température permettant de conserver le bouchon de glace des cols. Les éléments de refroidissement peuvent être une circulation de la solution à l'extérieur de la zone de réception de la solution de la station 15, par exemple une tuyauterie, permettant l'acheminement de la solution vers un échangeur de frigories pour refroidir la solution. En combinaison ou non, R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 5/9 l'installation 9 peut aussi comporter une circulation, par exemple une tuyauterie, dans la zone de réception de la solution de la station, permettant le refroidissement de la solution au sein même de la station 15. Par exemple, cette dernière circulation est une tuyauterie sous forme de serpentins disposés au fond de la zone de réception de la solution. Sur la figure 2, une tuyauterie 26 achemine vers les serpentins de la station 15 un fluide caloporteur. Ainsi, la solution de la station peut donc circuler dans une tuyauterie située à l'extérieur de la station vers un échangeur, ou un échangeur (avec les serpentins contenant un fluide caloporteur tel qu'un gaz frigorigène) peut être présent dans la station. Il peut être prévu que la circulation de la solution vers l'extérieur de la station ou la circulation contenant le fluide caloporteur s'étende aussi au bac de congélation 11. Ceci permet de faciliter la conception de l'installation. La circulation pour la station 15 est alors une dérivation de la circulation du bac de congélation 11. Comme cela est visible sur la figure 2, la tuyauterie 26 achemine le fluide caloporteur depuis le bac 11 jusqu'à la station 15. R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 6/9 REVENDICATIONS1. Une installation (9) de congélation de cols de bouteilles (10), comprenant - un bac (11) de congélation des cols, - une station (15) de maintien en température des cols des bouteilles déchargées du bac de congélation, la station étant adaptée à recevoir les bouteilles avec le col vers le bas, - un organe (16) de retournement des bouteilles déchargées sur la station. 2. L'installation selon la revendication 1, dans laquelle la station comporte une solution dont la température est entre -20°C et -40°C. 3. L'installation selon la revendication 2, dans laquelle la même solution est dans le bac de congélation (11) et dans la station (15). 4. L'installation selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la station (15) est adaptée à recevoir une solution de maintien en température des cols de bouteilles, les cols de bouteilles étant positionnés au-dessus de la solution de maintien en température. 5. L'installation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle l'organe de retournement (16) comporte des ventouses ou des coussins d'air pour la préhension des bouteilles. 6. L'installation selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle la station (15) comporte une circulation d'un fluide caloporteur pour le refroidissement de la zone de réception d'une solution de maintien en température. 7. L'installation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la station comporte une circulation d'une solution de maintien en température entre la station et un échangeur de frigories. 8. L'installation selon l'une des revendications 6 ou 7, dans laquelle la circulation de la solution de maintien en température ou la circulation du fluide frigorigène s'étend aussi au bac de congélation. R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 7/9 9. Procédé de déchargement de bouteilles dans une installation (9) selon l'une des revendications 1 à 8, le procédé comprenant - le déchargement des bouteilles du bac de congélation (11) vers la station (15) de maintien en température, le col des bouteilles maintenu vers le bas ayant été congelé 5 dans le bac de congélation (11) - maintien en température du col des bouteilles à la station (15). 10. Le procédé selon la revendication 9, comprenant en outre, lors du maintien en température du col des bouteilles à la station, l'égouttage des cols. 11. Le procédé selon la revendication 9 ou 10, comprenant en outre, après le 10 maintien en température à la station, le retournement des bouteilles par un organe de retournement de l'installation. R:132100A32149 CHAM 3\32149--110324-demande FR.doc - 28/03/11 - 14:03 - 8/9