Brevet FR2966377A1 — publié le 20120427

Pressoir cylindrique muni d'un organe de pressurage perfectionné La présente invention concerne un pressoir cylindrique muni d'un organe de pressurage perfectionné. Le domaine de l'invention est donc celui du pressurage des fruits, 5 notamment du raisin. Le document FR 2 656 566, ci-après D1, enseigne un pressoir pneumatique horizontal à fruits. Ce pressoir comporte un couloir longitudinal dont les parois sont ajourées pour permettre la récupération du jus. Des compartiments successifs de pressurage pneumatique à membranes, placés 10 dans le couloir, sont gonflés â des pressions croissantes pour presser latéralement les fruits au fur et à mesure qu'ils progressent dans ce couloir. Ce pressoir présente une relative complexité mécanique du fait de l'agencement d'une pluralité de compartiments dans le couloir de pressurage. Le document EP 0 569 695, ci-après D2, décrit un appareil pour séparer 15 un liquide de substances solides, particulièrement pour extraire du jus de fruit. Il s'agit donc d'un pressoir cylindrique ou tronconique qui comporte lui aussi des compartiments séparés par des cloisons servi-elliptiques pour former des chambres de pression successives dans un couloir de pressurage. Ce pressoir comporte un organe de rotation pour faire tourner sur lui-même en permanence 20 le couloir de pressurage. Ce couloir est alimenté en continu à une de ses extrémités et les fruits y progressent du fait de cette rotation car les cloisons des compartiments sont semi-hélicoïdales. La structure mécanique est encore plus complexe que dans le document précédent. De plus, la rotation permanente du couloir de pressurage fait que les fruits sont endommagés car ils retombent les 25 uns sur les autres. Le but essentiel de l'invention est de simplifier au maximum la structure du pressoir. ®n connaît donc le pressoir rudimentaire constitué par un couloir de pressurage ajouré et obturé à une de ses extrémités par une porte de vidange et 30 à son autre extrémité par un organe de pressurage. Ce couloir ne présente pas de compartiment. La porte de vidange est prévue pour évacuer les marcs et, plus généralement, toutes les substances solides, une fois que le pressurage est terminé. L'organe de pressurage prend ici la forme d'une cloison mobile ajustée à la section du couloir. Le pressurage est obtenu en imprimant un mouvement de 35 translation à cette cloison de sorte qu'elle pénètre à l'intérieur du couloir en y coulissant. Ce pressoir est d'une grande simplicité mécanique mais la cloison mobile supporte d'importantes contraintes mécaniques du fait de la pression qu'elle subit. Il s'ensuit qu'elle se déforme et elle peut même se coincer dans le couloir. La présente invention a ainsi pour premier objet de perfectionner cet 5 organe de pressurage. Selon l'invention, un pressoir comportant un couloir de pressurage ajouré, ce couloir cylindrique étant obturé à une de ses extrémités par une porte de vidange et à son autre extrémité par un organe de pressurage mobile en translation selon l'axe du couloir ; de plus, cet organe de pressurage comporte 10 au moins deux plateaux mobiles, la section du couloir de pressurage étant totalement occupée par les plateaux. Ainsi, les contraintes mécaniques sont réparties sur les différents plateaux. Pour augmenter les performances du pressoir, on peut envisager que la 15 porte de vidange et/ou l'organe de pressurage soient au moins partiellement ajourés. Le nettoyage étant une préoccupation constante de l'homme du métier, il est souhaitable que toutes les surfaces au contact des fruits soient le moins anguleuses possible. 20 Donc, de préférence, le couloir de pressurage prend la forme d'un cylindre de révolution. Une autre limitation du pressoir rudimentaire est qu'il ne permet pas un traitement homogène des fruits lorsqu'ils sont en cours de pressurage. Ceux-ci ne sont pas tous pressurés de la même manière. Le document D2 propose 25 d'améliorer cette situation en faisant tourner le couloir de pressurage sur lui-même. Toutefois, cela a déjà été mentionné, une révolution permanente du couloir tend à endommager les fruits. Un deuxième objet de l'invention consiste ainsi à augmenter l'homogénéité du pressurage tout en limitant le malaxage des fruits. 30 A cet effet, le pressoir comportant un organe de rotation pour le faire tourner selon son axe, il comporte de plus un circuit de commande prévu pour lui imprimer un mouvement pendulaire. De la sorte, on répartit bien les fruits dans le couloir tout en évitant qu'ils ne s'entrechoquent trop violemment. D'autre part, cela a été souligné plus haut, la pression nécessaire a l'extraction du jus est conséquente, si bien que le couloir de pressurage subît lui aussi des contraintes importantes qui peuvent conduire â sa déformation. II vient que, avantageusement, le couloir de pressurage est muni de tirants de rigidification) agencés entre la porte de vidange et l'organe de pressurage. Par ailleurs, la pression exercée sur les fruits en direction de la paroi interne du couloir de pressurage fait que les fentes qui y sont ménagées ont tendance â s'obturera Des substances solides, notamment des pépins, viennent se coincer dans ces fentes. Il s'ensuit des difficultés tant pour l'évacuation du jus que pour le nettoyage du couloir. Le document D1 propose pour limiter ce phénomène de supprimer les fentes pour les remplacer par deux grilles superposées qui coulissent l'une sur l'autre. II s'agit là aussi d'une solution mécaniquement complexe qui augmente les opérations de maintenance. En outre, des résidus solides peuvent être bloqués entre les grilles. Ainsi, suivant une caractéristique additionnelle de l'invention, le caractère ajouré d'un élément au moins de l'ensemble comprenant le couloir de pressurage, la porte de vidange et les plateaux mobiles résultant de fentes y ménagées, ces fentes s'évasent de l'intérieur vers l'extérieur de ce couloir de pressurage. Du fait de la forme des fentes, un corps solide qui s'est introduit dans une fente de l'intérieur du couloir est naturellement évacué vers l'extérieur. Comme on le comprend bien, il importe de réaliser un pressoir qui soit le plus fiable possible et qui réduise autant que faire se peut les manipulations pour le faire fonctionner et les opérations connexes. Donc, suivant un mode de réalisation privilégié, le couloir de pressurage comportant un orifice d'approvisionnement agencé dans sa partie supérieure a proximité de l'organe de pressurage, il ne comporte pas de couvercle pour la fermeture de l'orifice d'approvisionnement, cette fermeture étant assurée par l'un des plateaux. II convient â nouveau de faire ressortir â quels points les problèmes de nettoyage du pressoir sont importants. Il vient que, de préférence, le pressoir est en acier inoxydable présentant 35 une granulométrie au plus égale â 0,06 mm. ®n évite, de la sorte, de recourir à un système de drains mécaniques. Une telle granulométrie s'avère de plus pratiquement parfaite pour éviter l'entartrage. Pour simplifier les déplacements, le pressoir est fixé sur le châssis d'une 5 remorque. Suivant un mode de réalisation préférentiel, cette remorque comportant deux roues, ces deux roues sont montées déportées sur un vilebrequin dont l'axe de rotation est solidarisé à ce châssis, au moins un vérin de levage étant également monté déporté sur ce vilebrequin de sorte qu'il fasse soit descendre 1 o soit monter le châssis par rapport aux roues. L'invention vise également un procédé de pressurage au moyen d'un pressoir tel que spécifié ci-dessus, ce pressoir étant en position de repos lorsque l'orifice d'approvisionnement est en haut, procédé comportant les étapes suivantes 15 1 - rotation du pressoir dans un sens initial d'un demi-tour depuis la position de repos, 2 - recul des deux plateaux mobiles à une vitesse de recul, 3 - avance du plateau mobile qui figure au-dessus de l'autre, soit ici le plateau inférieur, à une vitesse d'avance rapide' 2o 4 - avance à une vitesse de pressurage des deux plateaux mobiles durant une période de pressurage, - rotation du pressoir dans le sens inverse du sens initial pour effectuer un demi-tour afin de revenir à la position de repos, 6 à nouveau l'étape 2, 25 7 avance du plateau mobile qui figure au-dessus de l'autre, soit ici le plateau supérieur à la vitesse d'avance rapide, 6 - à nouveau l'étape 4. La présente invention apparaîtra maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif 30 en se référant aux figures annexées qui représentent la figure 1, un schéma en perspective, du côté gauche de l'organe de pressage, d'un pressoir selon l'invention, la figure 2, un schéma en vue arrière (du côté de la porte de vidange) de ce même pressoir, et la figure 3, les fentes d'évacuation du jus pratiquées dans le couloir de pressurage, dans la porte de vidange et dans l'organe de pressurage, plus particulièrement, o la figure 3a, une coupe partielle selon un plan vertical du couloir de pressurage, et o la figure 3b, une vue d'une fente côté extérieur de ce couloir. Les éléments présents dans plusieurs figures sont affectés d'une seule et même référence. En référence aux figures 1 et 2, le pressoir a une forme cylindrique, présentant de préférence une symétrie de révolution, ce qui n'est pas indispensable. La paroi cylindrique constitue le couloir de pressurage 100. Elle est fermée d'une part par l'organe de pressurage 200 (figurel), d'autre part par la porte de vidange 300 (figure 2). Le pressoir repose sur un châssis 400 par l'intermédiaire de quatre roulettes, une roulette avant gauche 411, une roulette arrière gauche 412, une roulette avant droite et une roulette arrière droite qui n'apparaissent pas sur les figures. La cuve 413 de récupération du jus est fixée sur le châssis 400, sous le couloir de pressurage 100. Eventuellement, un filtre 416 est interposé entre ces 20 deux éléments. Avantageusement, ce châssis 400 est celui d'une remorque, si bien qu'il comporte une roue droite 420 et une roue gauche 421. Ces deux roues sont montées déportées sur un vilebrequin 445 dont l'axe de rotation est solidarisé au châssis 400 par l'intermédiaire de roulements à billes (non représentés). Un vérin 25 de levage droit 440 et un vérin de levage gauche 441 sont également montés déportés sur ce vilebrequin 445 de sorte qu'ils fassent soit descendre soit monter le châssis 400 par rapport aux roues 420, 421. Lorsque le pressoir est en position de transport, le châssis 400 est en position haute tandis que lorsqu'il est en position de travail, il repose sur le sol, éventuellement sur des cales si le 30 terrain le justifie. Cette remorque comprend aussi un moyen de traction 430 agencé sur le châssis du côté de la porte de vidange 300. En référence aux figures 3a et 3b, le couloir de pressurage 100 ainsi qu'éventuellement la porte de vidange 300 et les plateaux mobiles 210, 220 sont pourvus d'une pluralité de fentes destinées à l'évacuation du jus. 35 La figure 3a représente une coupe partielle selon un plan vertical du couloir 100 et la figure 3b une vue d'une fente côté extérieur de ce couloir. Les fentes sont évasées et elles sont ici rectangulaires si bien qu'en notant 1 et w la longueur et la largeur de cette fente sur la paroi intérieure 101 du couloir de pressurage 100, respectivement L et W la longueur et la largeur de la fente sur la paroi extérieure 102 du couloir, plusieurs options sont possibles : première option : 1 est égal à L et w est inférieur à W, par exemple, w vaut 0,8 mm, W vaut 1,2 mm, 1 et L valent 20 mm ; deuxième option : 1 est inférieur à L et w est égal à w, par exemple, w et W valent 1,0 mm, 1 vaut 19,8 mm et L vaut 20,2 mm ; troisième option (représentée sur la figure 3b) : 1 est inférieur à L et w est inférieur à w, par exemple, w vaut 0,8 mm, W vaut 1,2 mm, 1 vaut 19,8 mm et L vaut 20,2 mm ; l'épaisseur E du couloir de pressurage étant de 3 mm dans tous les cas. A titre d'exemple, ces fentes sont réalisées avec un jet d'eau additionnée 15 de sable sous haute pression. L'organe de pressurage 200 se présente comme un plateau supérieur ajouré 210 et un plateau inférieur ajouré 220, ces plateaux étant deux demi-disques juxtaposés selon leur diamètre commun sur une plaque 202 de 5 mm d'épaisseur, cette plaque étant solidaire du couloir de pressurage 100. Ils sont 20 aptes à coulisser selon l'axe de ce couloir 100. Le plateau supérieur 210 est actionné par un premier 211 et un second 212 vérins de pressage. Ces deux vérins de pressage 211, 212 sont fixés sur un support supérieur 215 lui-même solidaire d'une bride 110 qui ceint le couloir de pressurage 100 à son extrémité. 25 De même, le plateau inférieur 220 est actionné par un troisième 213 et un quatrième 214 vérins. Il s'avère que dans la plupart des cas deux plateaux suffisent pour mieux répartir les contraintes dues à la pression du pressurage. Toutefois, l'invention s'applique également s'il y a plus de deux plateaux, chaque plateau prenant à 30 titre d'exemple la forme d'un secteur de disque. Sur la figure 2, la porte de vidange obture le couloir de pressurage 100 à son extrémité qui fait face aux deux plateaux 210, 220. Cette poile permet de vider totalement le couloir une fois le pressurage terminé. Pour éviter d'avoir un couloir de pressurage de trop forte épaisseur, 35 compte tenu de la pression à laquelle il est soumis, on prévoit d'y adjoindre des tirants de rigidification 120 qui réunissent ses deux extrémités (côté porte de vidange 300 et organe de pressurage 200). En revenant à la figure 1, l'orifice d'approvisionnement 130 du pressoir consiste en une ouverture ménagée dans le couloir de pressurage 100, à sa partie supérieure, prés de l'organe de pressurage 200. On a schématisé une plate-forme 150 qui permet d'accéder à l'orifice d'approvisionnement pour introduire les fruits, le raisin par exemple, dans le couloir de pressurage 100. Cet orifice d'approvisionnement 130 est de dimensions modestes, si bien qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un couvercle pour le fermer. En effet, il est automatiquement fermé lorsque le plateau supérieur 210 progresse dans le couloir 200, ceci sans que le couloir de pressurage ne soit le siège d'une forte pression. L'invention prévoit aussi d'animer le couloir de pressurage d'un mouvement pendulaire. A cet effet, les deux roulettes droites (non représentées) sont montées libres. Par contre, les roulettes gauches 411, 412 sont montées sur un axe d'entraînement 415 solidaire d'un moteur-frein 414. Ce moteur est contrôlé par un circuit de commande (non représenté) et des capteurs associés (non représentés) pour produire ce mouvement pendulaire. On définit la position de repos comme celle où l'orifice d'approvisionnement 130 figure en haut. Par rapport à cette position de repos, le pressoir effectue une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre d'au plus un demi-tour avant d'effectuer une opération de pressurage, puis une rotation dans le sens inverse d'au plus un demi-tour pour revenir à la position de repos avant d'effectuer une nouvelle opération de pressurage, à nouveau une rotation dans le sens horaire d'au plus un demi-tour et ainsi de suite. Ainsi, les fruits ne sont jamais totalement ni chamboulés ni émiettés. Pour faciliter le nettoyage du pressoir au moyen d'un simple jet d'eau sous haute pression, tous les éléments au contact des fruits, notamment le couloir de pressurage et les plateaux mobiles, sont réalisés avec un acier inoxydable présentant un très bon état de surface. Typiquement, la granulométrie ne devrait pas excéder 0,06 millimètres. Lorsque le pressoir est chargé, on pratique un léger pressurage au moyen des deux plateaux mobiles en mode manuel pour obtenir une répartition satisfaisante de la charge, suite à quoi on peut passer en mode automatique. On donne maintenant à titre d'exemple les différentes phases d'un cycle de fonctionnement du pressoir une fois son chargement effectué : 1 - rotation du pressoir dans le sens horaire d'un demi-tour depuis la position de repos pendant une durée initiale de 15 secondes 2 - recul des deux plateaux à une vitesse de recul élevée, typiquement 1 cm/sec, pendant une durée de recul de 6 secondes 3 - avance du plateau qui figure au-dessus de l'autre, soit ici le plateau inférieur à une vitesse d'avance rapide pendant une durée de progression de 4 secondes (la vitesse d'avance rapide peut être égale en valeur absolue à la vitesse de recul), 4 - phase de pressurage proprement dite, à savoir avance à une vitesse de pressurage très basse, typiquement 0,01 cm/sec, des deux plateaux durant une période de pressurage de 9 minutes (cette vitesse de pressurage contrôlée par la pression et le débit fournis aux vérins dépend de la conformation des fruits) 5 - rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pendant 15 secondes pour effectuer un demi-tour afin de revenir à la position de repos, 6 - à nouveau la phase 2, 7 - avance du plateau qui figure au-dessus de l'autre, soit ïci le plateau supérieur à la vitesse d'avance rapide pendant un temps de 4 secondes, 8 - à nouveau la phase 4, où les paramètres de commande (débit, pression) des vérins de pressurage sont mis à jour, puis on reprend à la phase 1, ceci pendant trois heures pour les raisins rouges et pendant cinq heures pour les raisins blancs. Le pressoir objet de la présente invention présente de nombreux avantages. En premier lieu, il est facile à nettoyer du fait des matériaux employés et il ne présente ni membranes ni recoins. Ensuite, le chargement des fruits et le déchargement des marcs sur 30 palette sont aisés, ce qui procure un confort certain dans le travail. D'autre part, ce pressoir présente un bon rendement car le cycle de pressurage dure entre 3 et 6 heures pour une capacité de 50 hectolitres. Par ailleurs, les baies et leurs alvéoles ne sont pas recroquevillées ou émiettées, ce qui fait que le jus présente une excellente qualité lors de 35 l'extraction. Les drains ne libèrent plus de produits indésirables dans le jus tels que champignons, moisissures, composés phénoliques (tanins, amertume), produits qui nécessitent généralement des traitements chimiques. ®e plus, la rapidité de pressurage et la qualité de l'extraction permettent de ne pas ajouter ou de réduire considérablement la quantité d'adjuvants comme antioxydants, stérilisants, produits de décantation ou dioxyde de soufre. ®n peut même supprimer le soutirage des moûts, opération qui est relativement longue. Il n'y a plus de bourbes et donc pas de perte de volume. En outre, les marcs sont très secs, si bien qu'ils occupent un volume réduit. Cet état de fait est spécialement appréciable lors du transport. 10 Ensuite, ce pressoir ne nécessite pas de graissage. Sur le plan financier, le pressoir s'amortit rapidement car il peut travailler avec différents types de fruits (raisin, oranges, pommes, olives, etc.) selon la saison. Sien qu'il ne s'agisse pas là du coeur de l'invention, il convient d'adopter 15 les mesures de sécurité qui suivent. Pour protéger le pressoir des intempéries (courants d'air, pluie), on le couvre par un abri formé de deux demi-coques cylindriques qui coulissent l'une sur l'autre. Ces demi-coques sont fermées par des portes amovibles, si bien que lorsqu'elles sont superposées, le fonctionnement du pressoir n'est nullement 20 entravé, Pour pouvoir continuer le pressurage malgré un défaut du circuit de commande, on dispose d'un mode manuel où les différents éléments peuvent être commandés individuellement. L'exemple de réalisation de l'invention présenté ci-dessus a été choisi eu 25 égard â son caractère concret. Il ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette invention. En particulier, tout moyen décrit peut être remplacé par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1) Pressoir comportant un couloir de pressurage (100) ajouré, ce couloir cylindrique étant obturé à une de ses extrémités par une porte de vidange (300) et à son autre extrémité par un organe de pressurage (200) mobile en translation selon l'axe dudit couloir (100), caractérisé en ce que ledit organe de pressurage (200) comporte au moins deux plateaux mobiles (210, 220), la section dudit couloir de pressurage étant totalement occupée par lesdits plateaux. 2) Pressoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite porte de vidange (300) et ledit organe de pressurage (200) sont ajourés. 3) Pressoir selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit couloir de pressurage (100) est un cylindre de révolution. 4) Pressoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que, comportant un organe de rotation (411, 412, 415) pour le (100, 200, 300) faire tourner selon son axe, il comporte de plus un circuit de commande prévu pour lui imprimer un mouvement pendulaire. 5) Pressoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit couloir de pressurage (100) est muni de tirants de rigidification (120) agencés entre ladite porte de vidange (300) et ledit organe de pressurage (200). 6) Pressoir selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, le caractère ajouré d'un élément au moins de l'ensemble comprenant ledit couloir de pressurage (100), ladite porte de vidange (300) et lesdits plateaux mobiles (210, 220) résultant de fentes y ménagées, ces fentes s'évasent de l'intérieur (101) vers l'extérieur (102) de ce couloir de pressurage. 7) Pressoir selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, ledit couloir de pressurage (100) comportant un orifice d'approvisionnement (130) agencé dans sa partie supérieure à 10 2966377 Il proximité dudit organe de pressurage (200), il ne comporte pas de couvercle pour la fermeture dudit orifice d'approvisionnement (130), cette fermeture étant assurée par l'un desdits plateaux (210). 5 8) Pressoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il (100, 200, 300) est en acier inoxydable présentant une granulométrie au plus égale â 0,06 mm. 9) Pressoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'il est fixé sur le châssis (400) d'une remorque (420, 430). 10) Pressoir selon la revendication 9 caractérisé en ce que, ladite remorque comportant deux roues (420, 421), ces deux roues sont montées 15 déportées sur un vilebrequin (445) dont l'axe de rotation est solidarisé à ce châssis (400), au moins un vérin de levage (440, 441) étant également monté déporté sur ce vilebrequin 445 de sorte qu'il fasse soit descendre soit monter le châssis (400) par rapport aux roues (420, 421). 20 11) Procédé de pressurage au moyen d'un pressoir conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, ce pressoir étant en position de repos lorsque ledit orifice d'approvisionnement (130) est en haut, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes 1 - rotation dudit pressoir (100, 200, 300) dans un sens initial d'un demi-25 tour depuis ladite position de repos, 2 - recul desdits deux plateaux mobiles (210, 220) à une vitesse de recul pendant une durée de recul, 3 - avance dudit plateau mobile (220) qui figure au-dessus de l'autre (210), soit ici le plateau inférieur (220), à une vitesse d'avance rapide 30 pendant une durée de progression, 4 - avance à une vitesse de pressurage desdits deux plateaux mobiles (210, 220) sur une période de pressurage, 5 - rotation dudit pressoir (100, 200, 300) dans le sens inverse dudit sens initial pour effectuer un demi-tour afin de revenir à ladite 35 position de repos, 6 - à nouveau l'étape 2,7 - avance dudit plateau mobile (210) qui figure au-dessus de l'autre (220), soit ici le plateau supérieur (210) é ladite vitesse d'avance rapide, 8 - é nouveau l'étape 4.