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Title:
METHOD FOR TREATING WOODEN BARRELS USING A GRIT-BASED AND/OR SLAG-BASED ABRASIVE, AND TREATMENT DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/058147
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for treating wooden barrels, comprising a step of spraying a grit-based and/or slag-based abrasive onto at least one portion of the inside surface (F10) of a wooden barrel (10) in order to remove a damaged layer (20), and a step of sorting treatment residues resulting from the removal of the damaged layer (20) in order to separate the grit and/or slag from other residues.

Inventors:
DUTEL JEAN-LUC (FR)
Application Number:
PCT/EP2020/067559
Publication Date:
April 01, 2021
Filing Date:
June 23, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ALTER EGO (FR)
International Classes:
B24C1/08; B24C3/32; B24C9/00; B27H5/00
Domestic Patent References:
WO2007125250A12007-11-08
WO2016075645A22016-05-19
WO2007125250A12007-11-08
Foreign References:
DE4032367A11992-04-16
JPS59219161A1984-12-10
US6390898B12002-05-21
Attorney, Agent or Firm:
FANTIN, Laurent (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé de traitement de fûts en bois comportant une surface intérieure (F10) au niveau de laquelle une couche dégradée (20) est présente, le procédé de traitement consistant à projeter un abrasif contre au moins une partie de la surface intérieure (F10) du fût en bois (10) afin de retirer la couche dégradée (20), caractérisé en ce que le procédé de traitement consiste à utiliser un abrasif à base de grenaille (24) et/ou de scories (24') et comprend une étape de tri des résidus de traitement (34) issus du retrait de la couche dégradée (20) afin de séparer la grenaille (24) et/ou les scories (24') des autres résidus (40, 48).

2. Procédé de traitement de fûts en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de tri comprend une étape de tri par aimantation, la grenaille (24) étant en matériau aimantable.

3. Procédé de traitement de fûts en bois selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de tri comprend une étape de tri par décantation, la grenaille (24) ayant une densité nettement supérieure à la majorité des autres résidus (40).

4. Procédé de traitement de fûts en bois selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la phase de tri par décantation est réalisée avant la phase de tri par aimantation.

5. Procédé de traitement de fûts en bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grenaille (24) comprend des billes métalliques (24) en acier inoxydable.

6. Procédé de traitement de fûts en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'abrasif (22) est constitué essentiellement de scories (28) et en ce que l'étape de tri comprend une phase de séparation cyclonique.

7. Procédé de traitement de fûts en bois selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les résidus de traitement (34) sont sortis du fût en bois (10) par une aspiration à sec préalablement à l'étape de tri.

8. Procédé de traitement de fûts en bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vitesse d'éjection de la grenaille (24) et/ou des scories (24') est supérieure à 25 m/s.

9. Procédé de traitement de fûts en bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grenaille (24) et/ou les scories (24') présentent une granulométrie comprise entre 0,5 et 2 mm.

10. Dispositif de traitement de fûts en bois comprenant un système de projection configuré pour projeter un abrasif contre la surface intérieure (F10) d'un fût en bois (10), caractérisé en ce que le système de projection est relié à une alimentation (28) en grenaille et/ou en scories et en ce que le dispositif de traitement de fûts en bois comprend un système de tri des résidus de traitement (34) configuré pour isoler la grenaille (24) et/ou les scories (24') des autres résidus (40) afin de les réintroduire dans l'alimentation (28) en grenaille et/ou scories.

11. Dispositif de traitement de fûts en bois selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un système de convoyage pour réintroduire la grenaille (24) et/ou les scories (24') isolées par le système de tri dans l'alimentation (28) en grenaille et/ou en scories (24'). 12. Dispositif de traitement de fûts en bois selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend un cyclone (52) configuré pour générer un tourbillon des résidus de traitement (34) provoquant une chute des scories (24') via une sortie inférieure (60) et une aspiration des autres résidus via une sortie supérieure (58).

13. Dispositif de traitement de fûts en bois selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un système d'aspiration à sec des résidus de traitement (34) pour les extraire du fût en bois (10).

Description:
Procédé de traitement de fûts en bois à l'aide d'un abrasif à base de grenaille et/ou de scories et dispositif de traitement pour sa mise en oeuvre

La présente demande se rapporte à un procédé de traitement de fûts en bois à l'aide d'un abrasif à base de grenaille et/ou de scories ainsi qu'à un dispositif de traitement pour sa mise en oeuvre.

Selon un mode opératoire, le vin est élevé dans des fûts en bois. Pour la présente demande, on entend par fût en bois tout contenant en bois comme par exemple un tonneau, une barrique ou autres.

L'élevage du vin dans un fût en bois conduit à une altération progressive de la surface intérieure du fût, sur une profondeur de quelques millimètres, par des micro-organismes et par une accumulation de dépôts organiques et minéraux.

Cette altération entraîne une réduction, voire une suppression, des échanges gazeux entre le vin et l'extérieur du fût et empêche au moins partiellement le bois de libérer dans le vin différentes substances qu'il contient, comme par exemple des arômes ou des tanins.

Pour pouvoir réutiliser des fûts usagés, le document W02007125250 propose un procédé de régénération de fûts en bois consistant à projeter sur la surface intérieure du fût en bois un abrasif minéral, comme de la silice, ayant une granulométrie comprise entre 400 et 2000 pm.

Pour projeter l'abrasif minéral contre la surface intérieure du fût en bois, une lance est introduite dans le fût en bois via le trou de bonde. Cette lance est mise en mouvement de sorte que le faisceau d'abrasif sortant de son extrémité balaye toute la surface intérieure du fût en bois. L'abrasif est propulsé avec de l'eau et/ou de l'air à une pression de l'ordre de 5 à 15 bars, avec un pourcentage d'abrasif de l'ordre de 15 à 40%.

A l'issue de cette étape, les résidus du traitement, à savoir essentiellement l'abrasif, les fibres de bois, les micro-organismes et les dépôts, sont évacués par gravité et rinçage à l'eau froide.

Ce procédé de traitement des fûts en bois est efficace et permet de pouvoir les réutiliser pour l'élevage du vin ou pour le stockage d'autres alcools. Cependant, les grains de silice ont tendance à se fragmenter au contact du bois et à passer entre les douelles du fût en bois générant ainsi un nuage de poussières à l'extérieur du fût en bois. Même s'il est possible de le confiner lors du traitement, en recouvrant le fût en bois avec une coiffe par exemple, ce nuage de poussières se propage dès que le fût en bois traité est évacué et remplacé par un fût en bois à traiter. Par conséquent, il est nécessaire de prévoir un système d'aspiration et de traitement des poussières, ce qui surenchérit les coûts d'installation et de fonctionnement.

Selon un autre inconvénient, ce procédé de traitement génère un volume de résidus de traitement important qui ne peut pas être valorisé ou partiellement réutilisé. Ainsi, à l'issue du traitement, l'abrasif à base de silice, mélangé au reste des résidus, n'est pas réutilisable. Par conséquent, ce procédé de traitement consomme une grande quantité d'abrasif et génère une grande quantité de déchets, ce qui tend à surenchérir les coûts de traitement des fûts en bois.

La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de traitement de fûts en bois comportant une surface intérieure au niveau de laquelle une couche dégradée est présente, le procédé de traitement consistant à projeter un abrasif contre au moins une partie de la surface intérieure du fût en bois afin de retirer la couche dégradée.

Selon l'invention, le procédé de traitement consiste à utiliser un abrasif à base de grenaille et/ou de scories et comprend une étape de tri des résidus de traitement issus du retrait de la couche dégradée afin de séparer la grenaille et/ou les scories des autres résidus.

L'invention a également pour objet un dispositif de traitement de fûts en bois comprenant un système de projection configuré pour projeter un abrasif contre la surface intérieure d'un fût en bois, caractérisé en ce que le système de projection est relié à une alimentation en grenaille et/ou en scories et en ce que le dispositif de traitement de fûts en bois comprend un système de tri des résidus de traitement configuré pour isoler la grenaille et/ou les scories des autres résidus afin de les réintroduire dans l'alimentation en grenaille et/ou en scories.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :

La figure 1 est une coupe d'une partie d'un fût en bois neuf, La figure 2 est une coupe d'une partie d'un fût en bois présentant une surface intérieure altérée,

La figure 3 est une coupe de la partie du fût en bois visible sur la figure 2 en cours de traitement,

La figure 4 est une coupe de la partie du fût en bois visible sur la figure 2 à l'issue du traitement de régénération,

La figure 5 est une représentation schématique d'un dispositif de traitement d'un fût en bois qui illustre un mode de réalisation de l'invention à un premier instant du traitement,

La figure 6 est une représentation schématique du dispositif de traitement d'un fût en bois visible sur la figure 5 à un deuxième instant du traitement,

La figure 7 est une représentation schématique d'un dispositif de traitement de fûts en bois qui illustre un mode de réalisation de l'invention,

La figure 8 est une représentation schématique d'une première phase d'un traitement des résidus issus du traitement de régénération d'au moins un fût en bois qui illustre un mode de réalisation de l'invention,

La figure 9 est une représentation schématique d'une deuxième phase d'un traitement des résidus issus du traitement de régénération d'au moins un fût en bois qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention,

La figure 10 est une représentation schématique d'un système de traitement des résidus issus du traitement de régénération d'au moins un fût en bois qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention.

Selon un mode de réalisation visible sur les figures 5 à 7, un fût en bois 10 comprend un corps 12 ouvert à ses deux extrémités ainsi que deux fonds 14 fermant les deux extrémités du corps 12. Selon une configuration, le corps 12 présente un axe de révolution A12 et une surface intérieure principale. Chaque fond 14 est positionné dans un plan transversal, perpendiculaire à l'axe de révolution A12, et présente une surface intérieure secondaire. Ainsi, la somme des surfaces intérieures principale et secondaires forme la surface intérieure F10 du fût en bois 10.

Quel que soit le mode de réalisation, le fût en bois 10 comprend au moins un orifice 16 permettant de faire communiquer l'intérieur du fût en bois 10 avec l'extérieur. Cet orifice 16 est également appelé trou de bonde. A titre indicatif, cet orifice 16 a un diamètre de l'ordre de 40 mm. Cet orifice 16 permet de remplir le fût en bois avec un liquide à stocker ou de le vidanger. Selon une configuration, l'orifice 16 est positionné sur le corps 12, à équidistance des fonds 14. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette position. Ainsi, l'orifice 16 pourrait être positionné au niveau de l'un des fonds 14.

Le fût en bois 10 n'est pas plus décrit car il est connu de l'homme du métier.

Pour l'élevage du vin, la surface intérieure F10 du fût en bois 10 est chauffée, par un procédé de chauffe de l'art antérieur afin de permettre au bois de transférer certains arômes ou substances au vin. La surface intérieure F10 est affectée par la chauffe sur une profondeur de quelques millimètres, de l'ordre de 5 mm. Cette zone de chauffe est matérialisée par des hachures et référencée 18 sur les figures 1 à 4.

Après avoir contenu un ou plusieurs vins, la surface intérieure F10 du fût en bois 10 est altérée en surface, sur une profondeur de quelques millimètres, par des micro-organismes et par des dépôts minéraux ou organiques, cette altération étant matérialisée par une couche dégradée 20 sur les figures 2 et 3.

Pour retirer cette couche dégradée 20, le fût en bois 10 est traité en projetant un abrasif 22 contre au moins une partie de la surface intérieure F10, de préférence sur toute la surface intérieure F10, comme illustré sur la figure 3. A l'issue du traitement, la couche dégradée 20 est retirée si bien que la surface de chauffe 18 est de nouveau dégagée, comme illustré sur la figure 4.

Selon l'invention, l'abrasif 22 est à base de grenaille 24 et/ou de scories 24'.

Selon un premier mode de réalisation, l'abrasif 22 est constitué essentiellement de grenaille 24, sous forme de billes métalliques par exemple.

Selon une configuration, les billes métalliques ont un diamètre compris entre 0,1 et 10 mm. Pour éviter de compacter la surface intérieure F10 du fût en bois, les billes métalliques ont un diamètre inférieur ou égal à 2 mm. Pour éviter que les billes métalliques ne s'incrustent dans le bois, les billes métalliques ont un diamètre supérieur ou égal à 0,5 mm.

De préférence, la grenaille 24 est en matériau aimantable.

Selon un mode de réalisation, la grenaille 24 est en acier inoxydable.

Selon un deuxième mode de réalisation, l'abrasif 22 est constitué essentiellement de scories 24' sous forme de granules dures et anguleuses non métalliques, produites lors de la production d'acier dans les hauts fourneaux par exemple. Selon une configuration, ces scories 24' sont commercialisées sous la dénomination Scorex. Ce type de matériau a une très faible teneur en métal. Il s'agit d'un matériau non dangereux, exempt de silice cristalline.

Les scories 24' présentent une dureté supérieure ou égale à 6 Mohs.

Comme la grenaille 24, les scories 24' présentent une granulométrie comprise entre 0,5 et 2 mm, de préférence comprise entre 0,5 et 1,6 mm pour éviter le compactage de la surface intérieure F10 du fût en bois et pour éviter que les scories 24' ne s'incrustent dans le bois.

La grenaille 24 et/ou les scories 24' sont projetées avec un fluide, comme de l'eau et/ou de l'air, avec un pourcentage d'abrasif de l'ordre de 15 à 40%. La grenaille 24 et/ou les scories 24' sont projetées à une vitesse d'éjection donnée inférieure à un premier seuil afin d'éviter le compactage du bois au niveau de la surface intérieure F10 et supérieure à un deuxième seuil afin d'obtenir le retrait de la couche dégradée 20. Selon un mode de réalisation, la vitesse d'éjection de la grenaille 24 et/ou des scories 24' est supérieure à 25 m/s.

Selon un mode opératoire, l'abrasif est projeté contre la surface intérieure F10 du fût en bois 10 grâce à une lance 26 reliée à une alimentation 28 en grenaille et/ou en scories et introduite partiellement dans le fût en bois 10 via l'orifice 16. Cette lance 26 présente à une de ses extrémités au moins une buse 30 permettant de former au moins un faisceau 32 d'abrasif. La lance 26 est mise en mouvement et/ou le fût en bois 10 est (sont) mis en mouvement afin que les faisceaux 32 balayent toute la surface intérieure F10. Selon un mode de réalisation, la lance 26 se translate selon une direction D et pivote sur elle-même et/ou le fût en bois 10 est (sont) mis en rotation autour de son axe de révolution A12.

Le système de projection décrit dans le document W02007125250 peut être utilisé pour projeter l'abrasif sous forme de grenaille et/ou de scories.

Le procédé de traitement du fût en bois 10 génère des résidus de traitement 34 tels que l'abrasif, les dépôts, les micro-organismes, ..., comme illustré sur les figures 6 et 7. Ces résidus de traitement 34 sont sortis du fût en bois, via l'orifice 16, par gravité et/ou rinçage avec un liquide comme de l'eau froide par exemple.

Selon un autre mode opératoire, la grenaille 24 et/ou les scories 24' sont projetées avec de l'air et les résidus de traitement 34 sont sortis du fût en bois 10 par une aspiration à sec. Selon une particularité de l'invention, le procédé de traitement comprend une étape de tri des résidus de traitement 34 afin de séparer la grenaille 24 et/ou les scories 24' des autres résidus, cette étape de tri étant postérieure à l'étape de traitement des fûts en bois 10. A l'issue de l'étape de tri, la grenaille 24 et/ou les scories 24' isolées du reste des résidus est réutilisée pour le procédé de traitement des fûts en bois et réintroduite dans l'alimentation 28 en grenaille et/ou en scories.

En plus du système de projection de l'abrasif 22, le dispositif de traitement de fûts en bois comprend un système de tri de résidus de traitement 34 configuré pour isoler la grenaille 24 et/ou les scories 24' des autres résidus. En complément, il comprend un système de convoyage pour réintroduire la grenaille 24 et/ou les scories 24' isolées par le système de tri dans l'alimentation 28 en grenaille et/ou en scories.

Selon un mode opératoire, l'étape de tri comprend une phase de tri par décantation, comme illustré sur la figure 8. Dans ce cas, le mélange de l'eau et des résidus de traitement 34 sortant d'au moins un fût en bois 10 est déversé dans un contenant 36. La grenaille 24 et/ou les scories 24' ayant une densité nettement supérieure à la majorité des autres résidus 40, elles se déposent au fond du contenant 36 alors que la majorité des autres résidus 40 flotte en surface de l'eau. En suivant, les résidus flottants 40 sont retirés puis le mélange de l'eau, de la grenaille 24 et/ou des scories 24' est égoutté de manière à isoler la grenaille 24 et/ou les scories 24' qui, après séchage, sont alors réintroduites dans l'alimentation 28 en grenaille et/ou en scories pour être de nouveau utilisées pour le traitement de régénération d'autres fûts en bois.

Selon un mode opératoire, l'étape de tri comprend une phase de tri par aimantation, comme illustré sur la figure 9, la grenaille 24 étant en un matériau aimantable. Dans ce cas, le mélange de l'eau et des résidus de traitement 34 sortant d'au moins un fût en bois 10 est déversé sur un convoyeur 42 qui présente une grille 44 permettant d'égoutter le mélange. En suivant, les résidus de traitement 34, égouttés et déposés sur le convoyeur 42, passent sous un système d'aimantation 46 de sorte que la grenaille 24 soit aimantée et que seuls les autres résidus 48 restent sur le convoyeur 42 pour être déversés dans un contenant 50. La grenaille 24 aimantée, séparée des autres résidus 48, est alors réintroduite dans l'alimentation 28 en grenaille pour être de nouveau utilisée pour le traitement de régénération d'autres fûts en bois.

La phase de tri par aimantation n'est aucunement limitée au mode de réalisation décrit ci- dessus. En variante, le convoyeur 42 est aimanté afin de retenir la grenaille 24. Dans ce cas, à l'extrémité du convoyeur 42, les autres résidus 48 tombent dans un contenant 50 et la grenaille 24 reste contre la bande inférieure du convoyeur 42. Un racleur positionné sous le convoyeur, en contact avec la bande inférieure du convoyeur 42 est alors utilisé pour détacher la grenaille 24 du convoyeur 42 afin de la récupérer et la réintroduire dans l'alimentation 28 en grenaille.

Selon un mode opératoire, l'étape de tri comprend une phase de séparation cyclonique, comme illustré sur la figure 10, les scories 24' ayant une densité nettement supérieure à la majorité des autres résidus 40. Ainsi, après avoir été aspirés à sec, les résidus de traitement 34 sont aspirés et traités par un cyclone 52. Ce dernier présente une chambre cylindrique 54, une partie inférieure tronconique 56 ainsi qu'une sortie supérieure 58. La partie inférieure tronconique 56 présente une sortie inférieure 60 pour les scories 24' positionnée au-dessus d'un bac de collecte 62. Le cyclone 52 présente une entrée 64 positionnée en partie supérieure de la chambre cylindrique 54 et il est configuré pour qu'une forte aspiration au niveau de la sortie supérieure 60 génère un tourbillon des résidus de traitement 34 à l'intérieur du cyclone 52 provoquant la chute des scories 24' via la sortie inférieure 60 et l'aspiration des autres résidus via la sortie supérieure 58. En complément du cyclone 52, le dispositif de traitement de fûts en bois comprend un système d'aspiration à sec des résidus de traitement 34 pour les extraire du fût en bois 10.

Le fait d'aspirer à sec les résidus de traitement 34 puis de réaliser l'étape de tri par une séparation cyclonique permet d'obtenir un recyclage des scories 24' économique.

Les phases de tri par décantation et par aimantation peuvent être combinées. Dans ce cas, la phase de tri par décantation est réalisée avant la phase de tri par aimantation. De manière générale, les différentes techniques de tri peuvent être combinées.

L'utilisation de grenaille et/ou de scories comme abrasif pour le procédé de traitement des résidus permet de pouvoir réutiliser l'abrasif et de réduire les coûts de traitement des fûts en bois ainsi que la quantité de déchets.

Elle permet également de réduire la quantité de poussière produite lors du traitement des fûts en bois.