La présente invention est relative à un pressoir pour extraire des jus de fruits et plus particulièrement pour pressurer de la vendange de raisins.

Elle sera décrite ci-après en relation avec un pressoir horizontal mécanique à plateaux ; mais elle peut également tre appliquée à d'autres types de pressoirs.

Un pressoir horizontal mécanique à plateaux comporte une cage cylindrique, munie sur toute sa surface de fentes de très faibles dimensions, à l'intérieur de laquelle sont disposés deux plateaux circulaires traversés par une vis sans fin à pas inversés ; le mouvement relatif de rotation de la vis sans fin par rapport aux plateaux les faisant se rapprocher ou s'écarter suivant le sens de la rotation.

Les pressoirs de ce type ont connu un très large succès, mais présentent trois inconvénients majeurs : - pour arriver à extraire les jus, il faut mettre en jeu des forces considérables, la masse des raisins étant soumise à des pressions de 7 à 8 bars ; - ces forces considérables (70 à 80 tommes) provoquent, très fréquemment des ruptures dans les parois latérales de la cage. Il en résulte que, alors que les cages des pressoirs anciens étaient constituées de lattes de chne épaisses, placées côte à côte, il a fallu trouver un matériau plus résistant de sorte que maintenant les cages sont en matière plastique armée de fibres de verre. Mais. malgré cela, après quelques vendanges, des ruptures se produisent régulièrement ; - ces forces considérables endommagent la récolte, les vins ainsi extraits, appelés"vins de presse"étant chargés de matières solides et ayant un goût herbacé et amer provenant de ce que les matières végétales sont déchiquetées.

Ces forces considérables ont aussi pour effet que la matière solide, à savoir raisins écrasés ou marc fermenté, va avoir tendance à passer à travers les espaces ménagés pour l'écoulement des jus souvent en giclant violemment ; de sorte que l'on est obligé, pour empcher ces projections, de diminuer les dimensions des ouvertures, ce qui rend encore plus difficile l'écoulement des jus.

Tous ces inconvénients ont eu pour effet que sont apparus sur le marché des pressoirs dits"pressoirs pneumatiques", qui comportent, à l'intérieur de la cage, des vessies qui sont gonflées avec de l'air sous pression.

Ces pressoirs ont constitué un progrès tel, qu'ils ont peu à peu supplanté les pressoirs mécaniques ; mais leur surface de drainage est restreinte par rapport à la (ou les) membrane pneumatique, ce qui oblige à effectuer des rebchages et à faire tourner la cage pour éviter les colmatages.

Cependant, que le pressoir soit un pressoir mécanique ou un pressoir pneumatique : - les actions physiques exercées sur la vendange conditionnent directement la qualité des mous et de plus elles représentent un risque important de libérer les éléments de mauvaise qualité contenus dans les rafles (goûts végétaux), dans les pépins écrasés, dans les pellicules déchirées (composés phénoliques à goût amer). Les éléments de bonne qualité sont principalement contenus dans la pulpe des grains de raisins. Pour obtenir un vin de presse de la mme finesse que celle du vin de coule, il faut libérer les mous en faisant éclater les cellules à très faible pression.

Il faut de plus assurer l'évacuation de ces mous à travers toute la masse de vendange pressée et plus cette masse est comprimée plus elle est difficile à traverser.

Dans un premier temps, les auteurs de la présente invention ont imaginé un procédé de montée en pression progressive, qui permet, tout en utilisant un pressoir mécanique, usuel, à plateaux, de ne pas dépasser une pression de 1, 5 à 2 bar. Ce procédé a fait l'objet d'un brevet déposé le 15 novembre 1999 sous le n° 99. 14270.

Dans un deuxième temps, du fait de l'emploi de ce programme de montée progressive en pression, permettant de travailler à de faibles pressions, ils ont imaginé de disposer à l'intérieur de la cage des moyens de drainage, ce qui aurait été rigoureusement impossible auparavant, car les drains auraient été écrasés par la pression. Ces moyens de drainage ont été décrits dans la demande de brevet n° 01. 14244 déposée le 2 novembre 2001. Ces moyens de drainage sont soit disposés dans le plan vertical médian de la cage, soit sur les faces intérieures des deux plateaux, soit encore aux deux endroits.

Dans le brevet français 2 065 778 on a décrit un pressoir horizontal comportant deux plateaux qui se rapprochent l'un de l'autre au moyen de pistons hydrauliques, la cage cylindrique de ce pressoir comportant en sa partie médiane un caisson de drainage. Mais une telle disposition ne peut pas fonctionner aux pressions actuellement

utilisées car le caisson sera immanquablement écrasé, sauf à le constituer en tôles extrmement épaisses pour que ses parois puissent résister aux forces engendrées.

Dans le brevet français n° 2 166 712 on a décrit un pressoir horizontal à plateaux et à vis centrale comportant deux plateaux dont l'un est fixe et l'autre mobile et se déplaçant vers le plateau fixe pour pressurer la vendange. Selon ce brevet les deux plateaux sont munis, en aval des plateaux par rapport au sens d'écoulement des jus, c'est-à-dire à l'extérieur des plateaux et en dehors de la masse de matières à pressurer, de caissons perforés. Une telle disposition est totalement étrangère au problème de l'extraction, hors des matières à pressurer, des jus qui y sont contenus.

La mise en oeuvre du processus de montée progressive en pression de la demande de brevet 99.14270 a permis de mettre en place à l'intérieur de la cage cylindrique du pressoir des moyens de drainage réalisés avec de la tôle en acier inoxydable mince, c'est-à-dire ayant une épaisseur de l'ordre de 2 mm seulement.

En particuliers, les moyens de drainage disposés dans le plan médian de la cage cylindrique sont des tubes creux, en tôle inox perforée.

Cette disposition, décrite dans la demande de brevet français 01. 14244 permet d'abaisser encore un peu plus la pression, tout en facilitant l'écoulement des jus.

Les progrès obtenus par la combinaison de ces deux dispositions sont spectaculaires : les"vins de presse"ont une qualité égale à celle des"vins de coule" ; les temps de pressurage sont diminués de plus de moitié ; il n'y a plus de rupture de la cage ; la consommation d'énergie est moindre et il n'y a pratiquement plus d'usure des pièces mécaniques.

La présente invention constitue une troisième étape de perfectionnement du pressoir.

Le pressoir selon l'invention est un pressoir horizontal à plateaux comportant une cage cylindrique ayant une multiplicité d'ouvertures, à l'intérieur de laquelle est disposée axialement une vis à pas inversés, portant deux plateaux circulaires qui se rapprochent l'un de l'autre pour pressurer la vendange qui se trouve entre les deux plateaux d'extrémités disposés chacun sur la face intérieure d'un plateau caractérisé par le fait qu'il comporte :

a). un dispositif de commande des moyens de mise en pression de la vendange réalisant la mise en pression par paliers de pression successifs, de l'ordre de seulement 0,25 à 0,5 bar, la pression maximum étant inférieure à 2 bars ; b). des moyens de drainage en tôle d'acier inoxydable perforée d'une épaisseur de l'ordre de 2 mm disposés à l'intérieur de la cage cylindrique du pressoir, au moins dans le plan vertical médian de celle-ci et éventuellement contre les faces intérieures des plateaux ; c). une cage cylindrique en tôle d'acier inoxydable perforée enroulée d'une épaisseur comprise entre 3 et 5 mm, la surface totale des perforations étant comprise entre 15% et 25% de la surface de la paroi cylindrique de ladite cage.

Le pressoir selon l'invention peut avantageusement comporter tout ou partie des dispositions suivantes : - la cage est munie à l'une des extrémités d'une virole démontable, - la cage est munie à son autre extrémité d'une virole qui est soudée, - chaque virole est munie d'un orifice pour l'évacuation du liquide pressé, - la vis centrale est en acier inoxydable et les plateaux draineurs sont munis d'écrous en Nylon alimentaire, sans graissage, - les moyens de drainage central sont constitués par des tubes creux disposés dans le plan vertical médian de la cage du pressoir, - les moyens de drainage complémentaires sont constitués par des caissons disposés contre les faces internes des plateaux.

A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux dessins annexés : - Figure 1, une vue en élévation latérale avec découpes partielles d'un exemple de réalisation d'un pressoir selon l'invention.

- Figure 2, une vue de détail, à échelle agrandie d'un organe additionnel d'émiettage.

- Figure 3, un tableau illustrant une opération complète de pressurage.

Le problème à résoudre est de réaliser un pressoir entièrement fait en acier inoxydable, cela suppose donc que la cage cylindrique soit également en acier

inoxydable et donc de réaliser la cage cylindrique du pressoir en une tôle 1 d'acier inoxydable enroulée et percée d'une multitude d'orifices 2 pour que le jus provenant des raisins pressés puisse s'écouler.

En outre, il faut réaliser un pressoir présentant une surface d'écoulement très grande, largement supérieure à celle des pressoirs connus pour obtenir des jus de qualité.

Une tôle enroulée et percée n'a pas une résistance suffisante pour résister aux pressions considérables qui sont développées dans un pressoir horizontal usuel, surtout si elle présente une grande surface d'écoulement.

Il est en effet matériellement impossible d'utiliser une tôle perforée en acier inoxydable enroulée, de faible épaisseur, pour réaliser la cage d'un pressoir tels que ceux qui sont actuellement en usage.

Il serait possible de réaliser une telle cage cylindrique en tôle inox de grande épaisseur, mais le prix de fabrication serait prohibitif et le résultat aussi peu satisfaisant que celui obtenu avec les pressoirs connus.

En effet, comme cela a été indiqué plus haut, les pressions mises en oeuvre dans les pressoirs connus sont de l'ordre de 8 bars et il en résulte que les forces agissant sur les parois sont de l'ordre de 70 à 80 tonnes.

Il en résulte que les cages des pressoirs actuels sont faites en juxtaposant les unes contre les autres des lattes renforcées au moyen de fibres de verre, qui sont maintenues par une pluralité de cerclages.

Ces lattes ne ménagent entre elles pour l'écoulement des jus, que des espaces très faibles, qui représentent seulement 2% à 3% de la surface cylindrique de la cage.

L'écoulement à travers des ouvertures d'une surface totale aussi faible est donc difficile ; pour réussir à faire s'écouler les jus à travers de telles surfaces on a, jusqu'à présent, augmenté la pression sur la vendange. Mais plus on augmente cette pression, plus la masse de la vendange (que l'on appelle"gâteau") devient compacte donc plus difficile à traverser et donc on a besoin d'augmenter la pression, ce qui ne fait qu'aggraver le problème.

De plus, plus on augmente la pression plus il faut rigidifier les parois de la cage, ce qui a pour effet que l'on diminue la surface des orifices d'écoulement, ce qui aggrave encore plus le problème.

La présente invention est en complète rupture avec l'évolution de la technique antérieure : elle consiste à diminuer la pression tout en augmentant la surface des ouvertures d'écoulement.

Selon la présente invention, le pressoir est d'une part muni de moyens commandant la montée en pression de façon progressive, par paliers d'environ 0,25 bar sans dépasser une pression maximale de 2 bars et est d'autre part muni de moyens de drainage internes, ce qui facilite l'écoulement des jus et qui permet donc d'abaisser encore un peu plus la pression.

H s'avère en effet, que ce n'est pas la pression qui fait sortir le jus des baies : une faible pression suffit puisque, autrefois, l'éclatement des baies se faisait par foulage aux pieds ; la pression lui permet de traverser la masse de marc ou de raisins écrasés pour arriver jusqu'au orifices 2 de la cage.

Ainsi, en combinant la montée en pression progressive et le drainage, à la fois par le centre et par les deux plateaux, on permet aux jus de sortir facilement et on peut donc employer une pression faible. Et comme on met en oeuvre une pression faible, on peut employer pour réaliser la cage cylindrique, une tôle d'acier inoxydable 1 comportant une multiplicité d'orifice 2, telle que la surface totale de ces orifices représente de 15% à 25% de la surface cylindrique de la cage.

On peut disposer, de préférence, des moyens supplémentaires pour améliorer la résistance de la cage 1.

Ainsi on utilise, comme drain central 3 un boîtier circulaire, d'une épaisseur d'environ 10 cm qui est soudé à la cage 1 et la rigidifie en sa partie médiane. Les deux faces 3a et 3b du boîtier 3 sont munies d'une multiplicité de perçages et l'intérieur du boîtier 3, débouche à l'intérieur de la cage 1 par des orifices 4.

De plus, les plateaux 5, qui se déplacent le long de la vis axiale à pas inversés 6, sont, chacun, munis à leur surface inférieure de caissons de drainage 7.

Chaque caisson de drainage 7 est, comme cela est décrit dans la demande de brevet n° 01. 14244, constitué par un caisson, placé en appui contre la face intérieure

du plateau 5 et dont la face en contact avec la vendange est percée d'une multiplicité d'orifices.

La cage 1 comporte deux viroles 10 et 11. L'une des viroles, la virole 11 dans l'exemple représenté, est démontable, ce qui est nécessaire pour pouvoir intervenir à l'intérieur de la cage 1, si besoin est. L'autre virole est soudée.

Les deux viroles 10 et 11 ainsi que le boîtier central de drainage 3 augmentent la rigidité de la cage 1 et sa résistance a vrillage.

De préférence, les viroles 10 et 11 sont bombées et comportent des renforts intérieurs 12 pour tre plus résistantes et rigidifier la cage 1.

Les deux viroles 10 et 11 comportent des orifices pour vidanger le jus qui se serait immiscé entre les plateaux et les viroles.

Comme dans tout pressoir horizontal, la cage 1 est entraînée en rotation ; mais pour éviter tout effet de vrillage, elle est entraînée en rotation à ses deux extrémités.

Grâce aux dispositions décrites ci-dessus, le pressoir selon l'invention a une surface de drainage, au niveau du centre de la cage, au niveau des plateaux et au niveau de la cage, largement supérieure à celles de tous les pressoirs existant actuellement.

Cela permet de pressurer à de très basses pressions c'est-à-dire à moins de 1 bar tout en opérant beaucoup plus vite qu'avec les pressoirs connus et tout en obtenant un assèchement complet.

La qualité des jus de presse est telle, qu'ils peuvent tre incorporés directement dans les jus de coule ce qui est aussi un avantage considérable.

De plus, le pressoir selon l'invention comporte un capteur de pression, disposé à l'intérieur de la masse de vendange et un variateur de vitesse du moteur d'entraînement des plateaux draineurs de sorte que la vitesse de rapprochement desdits plateaux est pilotée par la pression exercée sur la vendange.

Le pressoir comporte également un capteur de position des plateaux.

Il est ainsi possible d'opérer un pressurage, mme avec un pressoir partiellement rempli, ce qui est impossible avec les pressoirs existants.

De préférence, les capteurs sont reliés par radio aux moyens de commande du variateur de vitesse.

On obtient donc un pressurage en douceur, sans rebchage, sans trituration, avec une pression extrmement faible, en extrayant le maximum et le meilleur des jus en un temps record, avec un matériel entièrement en acier inoxydable ce qui est la garantie de la qualité du vin.

De préférence également, la vis est en acier inoxydable et les plateaux sont munis d'écrous en Nylon alimentaire.

De préférence les ouvertures 2, qui sont pratiquées à travers la tôle en acier inoxydable, sont de forme rectangulaire d'une largeur de l'ordre de 2 mm et d'une longueur de l'ordre de 15 mm, et contrairement à ce qui est représenté à la figure 1, elles sont orientées perpendiculairement à l'axe du cylindre formant la cage 1. Ainsi, les déformations élastiques éventuelles de la tôle n'auront pas pour effet d'élargir l'ouverture, ce qui pourrait laisser passage à des matières solides.

Dans les pressoirs horizontaux mécaniques connus, on procède par cycles successifs, chaque cycle comportant une phase de mise en pression par rapprochement des deux plateaux, suivie d'une phase de remise à zéro au cours de laquelle les plateaux sont ramenés à leur position de départ.

Au cours de cette deuxième phase, il est procédé à ce que l'on appelle un "rebchage". Pour cela on dispose à l'intérieur de la cage 2 du pressoir des chaînes qui sont maintenues espacées les unes des autres par des cerceaux, ces chaînes étant fixées à leurs extrémités à chacun des plateaux.

A titre d'exemple, ces chaînes et ces cerceaux sont illustrés à la figure 1 du brevet français 2 800 974 avec les références 12 et 17.

Lorsque les plateaux 8 se rapprochent l'un de l'autre, ces chaînes s'enfoncent dans la masse de la matière à pressurer ; de sorte que lorsque les deux plateaux 8 s'écartent l'un de l'autre elles sont tendues et s'extraient de la masse de matières en l'émiettant : c'est cela que l'on désigne par"rebchage".

Avec le pressoir selon l'invention, le rebchage n'est plus nécessaire, ce qui permet de supprimer les chaînes et les cerceaux.

Cela est très avantageux, parce que ces chaînes et cerceaux étant en acier inoxydable sont onéreux et parce que, il arrive qu'il y ait des ruptures et que les chaînes viennent s'enrouler autour de la vis centrale, provoquant des dommages importants.

Mais si l'on supprime ces chaînes et cerceaux le vidage de la cage du pressoir 1 risque de se faire difficilement, la masse de matières étant agglomérée en un volume cylindrique, que l'on appelle"gâteau", qui ne pourra que difficilement sortir par les ouvertures de la cage 1 du pressoir.

Pour pallier cet inconvénient on peut, selon la présente invention disposer sur la face intérieure de chaque plateau 8, des organes 20, faisant saillie hors desdits plateaux 8 vers l'intérieur de la cage 1.

Comme on le voit à la figure 2, ces organes 20 sont fixés à la face intérieure d'un plateau par une embase 21, et ont un corps allongé 22 à l'extrémité duquel est fixée perpendiculairement une pièce 23 qui a la forme d'un dièdre.

Lorsque les plateaux 8 se rapprochent l'un de l'autre, les organes 20 s'enfoncent dans la masse de la matière à pressurer.

Si le drain central, placé dans la cage 1 du pressoir est un boîtier cylindrique qui coupe en deux parties le volume de ladite cage 1, la pièce 23 va venir en appui contre ce boîtier ; la pression exercée contre le plateau 8 correspondant va augmenter, cette augmentation de pression va tre détectée par les capteurs ce qui provoquera l'arrt des plateaux 8.

Lorsque les plateaux 8 s'écarteront pour revenir à leur position de départ, les pièces 23 vont s'extraire de la masse de la matière en ayant une action analogue à celle d'une ancre et donc en provoquant un émiettement du gâteau.

Dans ce cas on disposera six organes émetteurs 20, trois sur chaque plateaux 8, à 120° les uns des autres et décollés de 60° d'un plateau à l'autre.

Si le drain central placé dans la cage 1 est constitué de tubes, les organes émietteurs 20 seront disposés de passer à côté et entre les tubes, ce qui rendra encore plus efficace leur action d'émiettement.

A titre d'exemple, le corps allongé 22 et la pièce 23 ont une longueur de 300 mm.

Le corps allongé peut tre une simple barre, mais, comme représenté, il peut tre constitué par un tube creux, muni d'ouvertures 24 ; de sorte que l'organe émetteur 20 joue le rôle d'un drain additionnel.

La figure 3 illustre, à titre d'exemple non limitatif, le fonctionnement d'un pressoir selon l'invention.

En abscisses sont portées les vitesses en tour/minute de rotation de la cuve et donc des plateaux 8 par rapport à la vis 6, fixe.

En ordonnées sont portées les pressions.

On voit que le fonctionnement est divisé en un cycle d'égouttage COO suivi de cycles de pressurage de COI à C06.

Au départ du cycle COO la vitesse de rotation de la cuve 1 est de 8,5 t/m, la pression étant de 0,01 bar.

La vitesse de rotation du moteur entraînant la cuve 1 étant asservie, au moyen des capteurs, à la pression, on voit que cette vitesse décroît de façon linéaire au fur et à mesure que la pression monte par 1/100 de bar ; jusqu'à n'tre plus que de 0,5 +/m lorsque la pression est de 0,10 bars.

Le cycle COO, ou cycle d'égouttage est effectué à une pression allant de 0 à 0,10 bar et une vitesse de rotation diminuant de 8,5 t/m à 0,5 t/m.

A partir de ce moment, la vitesse de rotation va rester constante et le pression va monter par faibles paliers, ce qui constitue le cycle de pressurage proprement dit.

De COO à C01 la pression monte de 0,10 à 0,20 bar (+ 0, 10).

De C01 à C02 la pression monte de 2,20 à 0,30 bar (+ 0, 10).

De C02 à C03 la pression monte de 0,30 à 0,50 bar (+ 0, 20).

De C03 à C04 la pression monte de 0,50 à 0,75 bar (+ 0,25).

De C04 à C05 la pression monte de 0,75 à 1,00 bar (+ 0,25).

De C05 à C06 la pression monte de 1,00 à 1,50 bar (+ 0,50).

Et cette opération de pressurage va durer environ trente minutes (selon la nature de la matière à presser) alors qu'avec un pressoir usuel le pressurage dure 2 heurs à 2 heures et demie, avec des pressions oscillant entre zéro et 7 à 8 bars, ce qui provoque une dégradation de la qualité des jus et une usure rapide des éléments mécaniques du pressoir.