Brevet FR3049615A1 — publié le 20171006

La présente invention concerne un contenant en bois prévu pour recevoir des vins et spiritueux afin d'assurer la maturation de ces liquides, ainsi que des procédés de fabrication de tels contenants en bois. La maturation des vins et spiritueux dans des contenants en bois, généralement en chêne, mais aussi dans d'autres essences de bois comme en particulier du châtaignier ou de l'acacia, est une étape importante dans l'élaboration de ces liquides. Au cours de l'élevage en fût, les composés extractibles du bois se diffusent dans le vin en modifiant son arôme et son goût. On peut ajouter notamment des notes apportant un goût vanillé, noix de coco, épicé, fumé, grillé, café ou caramel. De plus une lente pénétration d'oxygène au travers du bois constituant le fût réalise une oxydation ménagée des substances présentes dans le vin ou le spiritueux, modifiant favorablement ses caractéristiques organoleptiques telles 15 que sa couleur, son goût ou son odorat. Les contenants en bois fermés traditionnellement utilisés dans rcenologie pour la maturation des vins et spiritueux peuvent présenter différents volumes et formes, ils s'appellent en particulier fût, barrique, pièce, tonneau ou foudre. Les contenants en bois, appelés par la suite de manières générique fût, 20 sont composés de deux parties principales, la robe ou coque formant un contour fermé autour d'un axe principal, et les deux fonds venant aux extrémités de cette coque. Ils sont fabriqués par des tonneliers avec le procédé habituel suivant. La coque qui peut être circulaire ou ovale, est formée par une série de 25 pièces de bois jointives appelées douelles, disposées parallèlement à l'axe principal, comportant un cintrage donnant au fût un diamètre plus important dans sa partie centrale pour obtenir la forme tonneau. L'ensemble des douelles est maintenu serré par des cerclages de bandes métalliques ou de câbles qui l'entourent à différentes hauteurs. 30 Chaque fond représente une partie circulaire ou ovale plane, qui est composée d'une série de pièces de bois parallèles, appelées pièces de fond, maintenues entre elles par des tourillons ou par bouvetage. 3049615 2 Les pièces de bois de la coque et du fond sont obtenues à partir de merrains directement découpés dans les grumes, puis débités selon un procédé spécifique en fonction de l'essence du bois et de l'épaisseur de la pièce à réaliser, et enfin séchés à l'air libre avant de rentrer dans le procédé de 5 fabrication des fûts. Les merrains pour les douelles sont ensuite soumis à différentes opérations pour les écourter, les jointer, pour réaliser le dolage qui les aplanit et les amincit, et parfois pour les évider. Après ces opérations ces pièces de bois s'appelant maintenant douelles, sont appareillées pour former la coque du 10 fût. Les douelles sont assemblées autour d'un premier cercle en resserrant une extrémité de ces pièces entre elles, l'autre côté de ces douelles restant libres s'épanouissant en formant une rose. On réalise ensuite un cintrage des douelles pour former le cercle de l'autre côté et donner la forme finale du fût, qui s'effectue principalement au feu de bois. D'autres techniques de cintrage à la vapeur ou par immersion dans l'eau chaude peuvent aussi être utilisées. Au cours du cintrage des douelles, les températures ne sont pas suffisamment élevées pour entraîner des changements profonds du bois. Ces changements dans le bois se produisent par contre au cours d'une deuxième chauffe, appelée aussi bousinage. Selon l'intensité de cette deuxième chauffe, légère, moyenne ou forte, on obtient du bois des caractéristiques spécifiques. Les tonneliers proposent différents programmes de chauffe en réponse aux attentes des vignerons et des producteurs de spiritueux. Les fonds des contenants sont produits à partir de pièces de bois de même qualité que les merrains, présentant une longueur réduite, appelées aussi pièce de fond. Ces pièces de fond usinées d'une façon différente par rapport aux merrains car ne subissant pas de cintrage, sont rabotées sur les quatre faces. Les pièces de fond sont ensuite assemblées avec des tourillons ou par bouvetage, puis le contour de l'ensemble est coupé pour obtenir la forme finale du fond. Les fonds subissent ensuite dans certains cas un traitement thermique, comportant une chauffe superficielle par radiation de résistances électriques, 3049615 3 qui renforce l'impact boisé du fût sur le vin ou le spiritueux. Ensuite on assemble les deux fonds sur la coque pour obtenir le volume fermé. Enfin on réalise des opérations de finition comme un ponçage, un marquage et un emballage, avant de livrer le produit. 5 Cette méthode de production pose en particulier un problème de faible pénétration du liquide à l'intérieur du bois. En effet la première qualité d'un contenant en bois étant son étanchéité, on expose au liquide la face du bois la moins perméable. Par exemple pour des merrains de chêne français les surfaces d'exposition au liquide sont disposées parallèlement au sens des 10 fibres du bois, qui est la direction longitudinale du tronc de l'arbre, ainsi que le sens de la croissance de l'arbre sur pied. Le vin ou le spiritueux pénètre très peu dans la profondeur de ces surfaces perpendiculairement au sens des fibres, et donc extrait peu de composés de ce bois. Il faut alors un temps long pour obtenir une extraction 15 suffisante des composés du bois par la boisson, ce qui entraîne des coûts. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un contenant en bois prévu pour la maturation d'un vin ou d'un spiritueux, comprenant des pièces de bois allongées suivant le 20 sens des fibres du bois, assemblées entre elles pour constituer un contenant fermé, ce contenant étant remarquable en ce qu'il comporte au moins une pièce de bois qui présente une surface intérieure dans laquelle est ménagée au moins une rainure formant un angle par rapport aux fibres du bois représentant l'axe longitudinal de croissance de l'arbre, pour obtenir une coupe 25 de ces fibres destinée à être exposée au liquide. Un avantage de ce contenant en bois réside dans le fait que, les rainures intérieures des pièces de bois réalisant une coupe des fibres, par définition dans une direction globalement transversale à ces fibres, l'on obtient par ces extrémités coupées une pénétration plus facile du liquide à l'intérieur du bois, 30 et une extraction plus rapide des composés de ce bois. On obtient alors une maturation du vin ou du spiritueux dans un délai qui est raccourci. 3049615 4 Le contenant en bois selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, les rainures sont disposées perpendiculairement à la 5 direction des fibres du bois. On obtient une plus grande surface d'échange avec l'extrémité des fibres du bois. Avantageusement, la profondeur des rainures est inférieure ou égale à la moitié de l'épaisseur des pièces de bois. On conserve dans ce cas une étanchéité et une résistance suffisante des pièces de bois. 10 En particulier, la profondeur des rainures peut être d'environ cinq millimètres. Avantageusement, l'espacement entre deux rainures est supérieur à dix millimètres. Cette distance minimum permet de conserver une solidité de la partie entre deux rainures. 15 Avantageusement, la section transversale des rainures forme un rectangle. Cette forme est facile à usiner. En particulier, le contenant peut former une coque suivant un contour fermé, comprenant sur sa surface intérieure des rainures continues fermées le long de ce contour. 20 L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un contenant en bois présentant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, comportant une étape d'usinage de rainures sur des pièces de bois individuelles prévues pour former ce contenant. En variante, le procédé de fabrication peut comporter une étape d'usinage 25 de rainures sur des fonds comportant des pièces de fond assemblées entre elles. L'invention a de plus pour objet un procédé de rénovation pour obtenir un contenant en bois comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, comportant une étape d'échange de fonds ou de douelles par des 30 pièces présentant sur la surface intérieure des rainures destinées à être exposées au liquide. 3049615 5 L'invention a de plus pour objet un procédé de fabrication d'un contenant en bois présentant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, les pièces de bois étant thermotraitées au préalable avant l'assemblage du contenant. 5 L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un fût présentant une coupe axiale partielle ; 10 - la figure 2 est une vue de côté d'un fond de ce fût ; - la figure 3 est une vue de détail de l'assemblage du fond sur la coque ; - la figure 4 présente des rainures réalisées sur une pièce de bois coupant les fibres de ce bois ; et - les figures 5, 6 et 7 présentent pour un fût selon l'invention, 15 respectivement une vue en coupe axiale, une vue de côté et de la face intérieure d'une douelle, et une vue de la face intérieure d'un fond. Les figures 1, 2 et 3 présentent un fût comportant une coque 2 circulaire centrée sur un axe principal A, recevant à chaque extrémité un fond 4. La coque 2 est formée par une série de douelles 6 allongées dans le sens 20 des fibres du bois, qui sont serrées entre elles dans la largeur, et maintenues par des cerclages 8 disposées à différentes hauteurs. La forme extérieure en tonneau comporte axialement des parties délimitées par des cerclages 8, comprenant une partie centrale 12 appelée bouge, présentant un perçage 10 pour l'échange du liquide, puis de chaque 25 côté une partie latérale 14 appelée collet, et enfin une petite partie d'extrémité 16 appelée tête qui va jusqu'à un cerclage d'extrémité. Chaque fond 4 formé par une série de pièces de fond serrées entre elles, présente un contour circulaire formant dans une section axiale une pointe 20 tournée vers l'extérieur. Près de chaque extrémité du fût la surface intérieure 30 de la coque 2 comporte une gorge circulaire 22 perpendiculaire à l'axe A, recevant la pointe 20 du contour du fond 4. Le serrage des cerclages extérieurs 3049615 6 8 assure une pression continue sur le contour des fonds 4, ce qui réalise l'étanchéité. La figure 4 présente une pièce de bois 30 qui peut être une douelle ou une pièce de fond, allongée suivant la direction longitudinale des fibres du bois 5 32, présentant sur sa face intérieure 34 exposée au liquide, deux rainures 36 de section rectangulaire usinées dans le bois sur une partie de l'épaisseur de cette pièce. La rainure supérieure 36 coupe les fibres du bois 32 perpendiculairement à ces fibres, la rainure inférieure les coupe avec une inclinaison d'environ 45°. 10 Les surfaces latérales 38 des rainures 36 constituent une surface privilégiée de pénétration du liquide dans les fibres du bois 32 par leurs extrémités coupées. La figure 5 présente un fût comportant sur les faces intérieures des douelles 6 et des fonds 4 une série de rainures parallèles 36 de section 15 rectangulaire, présentant une profondeur égale à environ 25% de l'épaisseur des pièces de bois. La figure 6 présente environ quarante rainures 36 sur la face intérieure de chaque douelle 6, qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale de cette pièce. 20 La figure 7 présente environ trente-trois rainures 36 sur la face intérieure du fond 4, qui sont perpendiculaires à la direction longitudinale de chaque pièce de fond 40. On obtient pour ce fût une surface privilégiée de pénétration du liquide dans les fibres du bois, égale à la somme des surfaces latérales des rainures 25 36, que l'on peut calculer en multipliant deux fois la longueur des rainures par leur profondeur. Dans le cas où les rainures 36 ne seraient pas perpendiculaires à la direction des fibres du bois, il faut multiplier ce résultat par le sinus de l'angle formé entre la direction de ces fibres et la rainure, pour obtenir une surface équivalente privilégiée d'échange perpendiculaire aux 30 fibres. La vitesse de pénétration du liquide dans le bois est un facteur limitant pour l'extraction des composés extractibles du chêne. Dans le cas du vin, des 3049615 7 études montrent suivant les auteurs et les méthodes de mesure employées, une pénétration de ce liquide dans le bois comprise entre deux et quatre millimètres. Un indice utilisé pour la mesure de la pénétration du liquide dans le bois 5 est la mesure du taux d'humidité de la fine zone en surface de ce bois suivant la profondeur, qui permet dans ces zones humidifiées une extraction des composés de ce bois. On notera que l'accessibilité des composés du bois se réduit fortement à partir de la surface de contact intérieure, en allant dans la direction de la profondeur. 10 Une étude a montré que la quantité de whisky-lactone formant un composé extractible du bois qui peut être considéré comme un marqueur pour estimer le pourcentage d'extraction, renfermé dans la couche de surface d'épaisseur deux millimètres après deux ans d'élevage de la boisson, et de l'ordre de 50% par rapport au bois neuf. 15 En pratique les rainures 36 sont réalisées par des outils coupants pour obtenir une coupe franche des fibres du bois, comme une scie ou une fraiseuse. Avantageusement elle présente une largeur comprise entre un et vingt-cinq millimètres. La quantité de bois par litre de liquide que l'on veut obtenir, guidée par le 20 choix des oenologues ou des producteurs de spiritueux, est calculée en prenant la surface totale d'échange privilégié obtenue avec les rainures 36, multipliée par la densité du bois et divisée par le volume du contenant. Avantageusement on limite la profondeur maximum des rainures 36 à la moitié de l'épaisseur des pièces de bois, afin d'éviter des risques de fuites au 25 travers du contenant. Avantageusement la distance entre les rainures 36 est au minimum de dix millimètres, pour obtenir une résistance suffisante du bois restant entre deux rainures et éviter sa casse. Dans ce cas comme présenté figure 5, avec des rainures circulaires perpendiculaires à l'axe principal réalisées dans les 30 douelles 6, et des rainures parallèles réalisées sur les fonds 4, on obtient le maximum possible de surface privilégiée d'échange. 3049615 8 A l'inverse au minimum pour obtenir une faible surface d'échange privilégiée donnant une extraction lente des composés extractibles du bois, on peut réaliser dans le contenant une unique rainure. Un type de rainure 36 adapté pour un usage standard d'un fût, donnant 5 une vitesse raisonnable d'extraction des composés du bois, présente une profondeur de cinq millimètres et un espacement de cent millimètres. En particulier les pièces de bois subissant le rainurage peuvent avant ou après cette opération d'usinage des rainures 36, être thermotraitées avant l'assemblage du contenant, notamment par une chauffe avec un four à 10 convection, afin de renforcer l'apport des composés de chauffe. Ce thermotraitement peut être appliqué également sur l'ensemble des pièces après leur assemblage. En particulier un type de traitement réalisé dans un four à convection pour ce type de pièces de bois, applique une température de 180°C pendant une durée de trois heures. 15 Différentes manières de réalisation des rainures 36 sont possibles, comportant l'usinage de ces rainures sur les pièces de bois individuelles avant leur assemblage pour les fonds 4 et la coque 2, ou sur un ensemble assemblé prévu pour former un fond 4. En particulier on peut d'abord former entièrement les pièces de bois, par 20 rabotage des pièces de fond 40, ou par écourtage, jointage et dolage des merrains bruts, puis ensuite usiner une série de rainures 36 transversalement à la longueur sur ces pièces individuelles ainsi formées. L'usinage des rainures 36 se fait facilement sur ces pièces individuelles qui sont plates. En variante pour les fonds 4 on peut d'abord assembler les pièces de fond 25 40 entre elles, puis usiner les rainures 36 soit avant la découpe de son contour extérieur, soit après cette découpe. Cet usinage des rainures 36 sur les fonds assemblés 4 se fait de la même manière facilement sur une surface qui est plate. On peut appliquer le procédé suivant l'invention à des contenants neufs, 30 comme en rénovation de contenants usagers. La rénovation de contenants usagers comporte la mise à nu de nouvelles surfaces du bois qui n'ont pas été 3049615 9 imprégnées par l'usage précédent, et qui n'ont pas rendu leurs composés extractibles. On peut en variante pour la rénovation de fûts usagers changer certaines pièces de bois en introduisant des nouvelles pièces de bois rainurées, par 5 exemple en changeant certaines douelles 6, ou en changeant uniquement les fonds complets 4 ce qui représente une opération plus facile. REVENDICATIONS1 - Contenant en bois prévu pour la maturation d'un vin ou d'un spiritueux, comprenant des pièces de bois (6, 40) allongées suivant le sens des 5 fibres du bois, assemblées entre elles pour constituer un contenant fermé, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pièce de bois (6, 40) qui présente une surface intérieure dans laquelle est ménagée au moins une rainure (36) formant un angle par rapport aux fibres du bois représentant l'axe longitudinal de croissance de l'arbre, pour obtenir une coupe de ces fibres 10 destinée à être exposée au liquide. 2 - Contenant en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (36) sont disposées perpendiculairement à la direction des fibres du bois. 3 - Contenant en bois selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 15 la profondeur des rainures (36) est inférieure ou égale à la moitié de l'épaisseur des pièces de bois (6, 40). 4 - Contenant en bois selon la revendication 3, caractérisé en ce que la profondeur des rainures (36) est d'environ cinq millimètres. - Contenant en bois selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que l'espacement entre deux rainures (36) est supérieur à dix millimètres. 6 - Contenant en bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale des rainures (36) forme un rectangle. 25 7 - Contenant en bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une coque (2) formant un contour fermé, comprenant sur sa surface intérieure des rainures (36) continues fermées le long de ce contour. 8 - Procédé de fabrication d'un contenant en bois selon l'une quelconque 30 des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'usinage de rainures (36) sur des pièces de bois individuelles (6, 40) prévues pour former ce contenant. 3049615 11 9 - Procédé de fabrication d'un contenant en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'usinage de rainures (36) sur des fonds (4) comportant des pièces de fond (40) assemblées entre elles. 5 10 - Procédé de rénovation pour obtenir un contenant en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'échange de fonds (4) ou de douelles (6) par des pièces présentant sur la surface intérieure des rainures destinées à être exposées au liquide (36). 11 - Procédé de fabrication d'un contenant en bois selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les pièces de bois (6, 40) sont thermotraitées au préalable avant l'assemblage du contenant.