Pressoir à Olives

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Grecque.jpg

Introduction - Problématique

Voir le Préambule général.

  • N’est a priori concerné par le presse-olives open source envisagé ici initialement que le tout petit producteur, ie moins de 300 kg par an.

Le pressoir envisagé initialement ici est typiquement destiné à la consommation d’une famille. (Cette clientèle n’est pas celle qui fait vivre les moulins. Les moulins sont avant tout là pour le traitement des grosses quantités).

  • Le présent document "Introduction" sera normalement suivi par au moins 1 autre document "Questions" et au moins un document "Mise en Oeuvre" (au moins 2 pistes techniques semblent en effet d'ores et déjà possibles) --Vincent du 04 20 janvier 2012 à 10:22 (CET)


Solutions existantes

  • Passage au moulin : estimation du coût = 50% de la récolte (+ les déplacements + le compost) + obligation de ramasser de grandes quantités en une seule fois
  • Pressoirs du commerce : 50 litres 1200 euros en 2011

Il ne semble pas y avoir de grande offre commerciale pour un pressoir tel qu’envisagé ici. Il existe bien des pressoirs à fruits (pommes, raisins, etc), mais a priori ils ne sont pas adaptés à un fruit dur comme l’olive. En 2011, on trouve des pressoirs à fruit 12 litres pour 110 euros.

Liens :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Extraction_de_l%27huile_d%27olive

http://fr.wikipedia.org/wiki/Moulin_%C3%A0_huile

et comme d’habitude, google est une mine.


Un pressoir open-source DIY, pourquoi ?

Quelques considérations en vrac :

  • il existe de nombreuses formes anciennes de pressoir à olives. Les techniques employées étaient évidemment dépendantes des matériaux disponibles à l’époque ainsi que des sous-ensembles préfabriqués également disponibles.

En 2011, on dispose de matériaux et de sous-ensembles qui n’existaient pas anciennement, peut-être cela permettrait-il de construire un pressoir DIY efficient ? A noter que cette remarque oriente déjà plutôt vers les anciens types de pressoir, mais modernisés / revampés.

  • Le passage au moulin coûte 50% de la récolte (coût qui n’a cessé d’augmenter. En 1945, ce coût (estimation) était de 10%). (En France, il y a des milliers d’oliviers non-récoltés du fait des coûts de récolte et de pressage.)

Ceci pour dire qu’un pressoir DIY n’a pas besoin de viser le même rendement technique qu’un pressoir industriel. Même si un pressoir DIY n’extrayait que 50% d’huile, il resterait finalement aussi rentable qu’un passage au moulin. (Ce qui n’est pas une raison pour ne pas chercher à atteindre de bons rendements).

  • Nous assistons aujourd’hui à une course effrénée aux brevets. Dans tous les domaines. Course pas toujours bénéfique au plus grand nombre.

Concevoir en open source et publier plans et schémas, c’est aussi prendre date et se prémunir de revendications de propriété intellectuelle ultérieures sur les dispositifs concernés. Il vaut peut-être mieux prendre certaines dispositions tant qu’il est encore temps et que tout n’est pas verrouillé. Les paysans qui seront taxés pour ressemer leurs propres semences s’en rendent compte aujourd’hui.

Voir aussi le paragraphe Intérêts


Spécificités de l'usage individuel

Un pressoir à olives utilisé individuellement, ie pour de petites quantités, n'a pas les mêmes contraintes qu'un pressoir de moulin qui doit débiter, rapidement, des quantités importantes. On est là aussi complètement dans une problématique de centralisation/grosses quantités=engorgement contre décentralisation/petites quantités=souplesse.

Le pressoir de moulin privilégiera ainsi plutôt des solutions techniques de fonctionnement continu, sans interruption pour charge/décharge (chargement d'olives/déchargement d'olives compressées).

Le pressoir individuel n'a pas cette contrainte.

(Ce qui n'empêche en rien de rechercher quand même des solutions techniques performantes).


Intérêts du pressage et du pressoir individuel

  1. garantie de fraicheur maximale : permet le pressage "à la carte", à mesure de la cueillette,
  2. garantie d’avoir l’huile de ses propres olives ! même pour petites quantités (impossible au moulin)
  3. maitrise totale du process de pressage. L’utilisateur fait comme il veut : adaptation du process à la qualité du fruit (hygrométrie, etc),
    • Il triture, ou pas, avant. (important)
    • Il chauffe (ou pas) à son goût. (important)
    • Il presse rapidement ou doucement, (important)
    • fractionnement du process à la carte, eg 1° pression légère, mise du broyat de coté, puis 2° pression sur le restant. (important) Impossible au moulin pour de petites quantités.
  4. souplesse du planning de cueillette
  5. suppression du coût du moulin (50% de la récolte !),
  6. suppression de(s) déplacement(s) au moulin,
  7. récupération du moût (pour compost)
  8. pressage éventuels d’autres fruits


Cahier des charges général

  • assemblage / démontage facile, voire transport facile
  • assemblage de pièces standards, pas trop coûteuses,
  • versatilité : pouvoir réaliser des variations (forks) facilement,
  • indépendance entre la presse elle-même et les sources de pression
  • versatilité : pouvoir changer, voire rajouter facilement des sources d'énergie de pression différentes sur l’installation
  • encombrement réduit. Ce n’est sans doute pas un critère indispensable, mais on peut espérer que les matériaux d’aujourd’hui et les sous-ensembles disponibles aujourd’hui permettent de remplacer certaines des solutions pesantes et encombrantes des pressoirs anciens (?)
  • presse à froid : chauffage minimal, aussi bien exogène que endogène
  • polyvalence : pouvoir presser autre chose que des olives

On notera que le fait de traiter de petites quantités (<300 kg) supprime certaines contraintes propres aux "grosses" machines. Dans un moulin qui doit traiter plusieurs tonnes d’olives, les machines qui fonctionnent "en continu", doivent pouvoir à tout instant presser simultanément plusieurs kilos ou dizaines de kilos. Un modèle réduit de machine industrielle ne conviendrait pas à un moulin, mais pourrait suffire à un particulier.

Le cahier des charges ci-dessus se veut très général (presque un catalogue de voeux pieux !).

Ce cahier des charges deviendra plus technique selon les pistes de solutions qui émergeront.

Considérations physiques

Mouflage
Mouflage
  • Pour une force donnée, au plus la surface d’application est petite, au plus la pression est élevée (voir eg les enclumes de diamant).

Cette considération oriente plutôt vers une forme de pressoir où la partie où se réalise l’écrasement serait petite.

A l’extrême limite, si on traite olive par olive, il n’y a pas besoin d’une pression très élevée pour extraire l’huile.

  • Pour une source de pression donnée, il existe des mécanismes de démultiplication / levier / mouflage, capables de démultiplier la pression (ou traction) initiale.

Ces mécanismes sont certainement intéressants pour un système open source. Ces mécanismes peuvent éventuellement être déjà directement intégrés dans le sous-ensemble moteur, eg treuil de bateau. ex : treuil manuel : quotient de transmission (rapport pignon) 4:1 ET 8:1

Considérations pratiques quant au matériel

Mécanismes capables de produire de la pression :

  • treuil de bateau, manuel à manivelle ou motorisé. ex : petit treuil manuel à manivelle à 15 euros, traction 500kg. ex : treuil électrique 100 euros, traction 5000 kg
  • sangle de camionneur : problème de capacité du tambour
  • barre acier levier.
  • rouleaux genre presse papier (machine à faire des pâtes)

A noter que les presses cellules à enclumes de diamant (DAC) (mécanismes capables de produire les plus hautes pressions existantes ... sont fabriqués avec vis + bras de levier) http://www.uec.ac.jp/research/activity/seminar/aas2010/eng/abst/sl10.html http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-cellule-diamant.xml http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_%C3%A0_enclumes_de_diamant

La vis est probablement un des systèmes de démultiplication les plus efficaces qui soit. En effet, on a un pas de vis fixe d'un coté, mettons 2 mm de hauteur par tour (ex = gros boulons pour poteaux edf) ... et on peut choisir le périmètre du cercle d'effort très largement.
Avec eg une barre de 1m de long enfichée perpendiculairement sur la tête de vis, un tour complet fera 2.PI.R = 3.14 mètres.
Et cela pour un abaissement de 2mm = 0.002 mètre.
Le rapport de démultiplication est donc de plus de 1500 !
Système dit "vérin manuel vis-écrou" (http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/1723210). Pas facile de trouver mieux aussi simplement.
Avec système de clé à cliquet.

http://study.urfu.ru/view/aid/8922/1/index.files/french/grammar/Phrase.files/phrase_exe_4/index.htm

Considérations quant au pressage et à l'extraction de l’huile

filtre
filtre

(Considérations empiriques, mais pas uniquement)

  1. La trituration (excès) est plutôt néfaste
  2. une température trop élevée est plutôt néfaste
  3. les 2 points précédents militent plutôt pour un pressage statique et lent.

Un pressage lent s’accommode bien d’une production de pression manuelle (pas forcément besoin de motorisation).

Position/agencement/dimension des sorties de l'huile

  1. l'évacuation de la partie liquide, qui doit se frayer un chemin à travers les olives en cours d'écrasement est l'une des difficultés.
    • Au plus il y a d'olives, au plus cela est difficile (mais cela dépend évidemment de la forme dans laquelle les olives sont compressées, et entre autres du ratio entre surface externe et volume)
    • Là aussi la vitesse du process entre en jeu. Si on laisse plus de temps à l'huile pour percoler, il y a moins de difficultés que s'il faut que ça aille vite.
    • Le choix de la grille de filtration (ou autre dispositif) est certainement aussi important

Pendant l'écrasement des olives, comment se répartit l'huile qui sort des olives écrasées ? Est-ce qu'elle monte ? est-ce qu'elle descend ? est-ce qu'elle se répartit uniformément ?

Sortie par le haut, via des tuyaux verticaux transparents et coniques à la base (pour que les particules solides puissent redescendre) ?

Analyse du système de Dave Hakkens

Ce système se veut multi-fruits : noix, noisettes, amandes, graines de lin, tournesol, sésame, potiron, etc. Il semble y avoir une olive dessinée parmi les graines, mais en fait ça doit être une graine de potiron plutôt.


Bases du système

D'après cette page et la vidéo et les images qu'elle contient, on comprend les bases de son système :

  • une éolienne classique
  • un réducteur de vitesse en sortie = grand engrenage en plastique

Le réducteur réduit la vitesse, mais surtout il démultiplie la force de triturage

  • un simple entonnoir haut pour l'alimentation en fruits
  • un tritureur constitué d'un tuyau (semble en cuivre) d'environ 2/3 cm de diamètre avec
    • une mèche intérieure qui semble être une simple mèche à bois (de gros diamètre) un peu longue
    • Sortie basse pour les résidus solides. Cette sortie s'enfiche en bas du tuyau (avec une petite vis latérale pour l'empêcher de se barrer). On peut présumer qu'il y a différents diamètres de sortie selon les fruits triturés.
    • Entrée des fruits environ 8 cm au dessus du bas
    • Sortie huile (il y a visiblement un opercule percé). Il s'agit d'un point important. C'est en effet probablement l'accumulation/compression de résidus en partie basse qui empêche l'huile de sortir par le bas. La hauteur de cette sortie ainsi que le dimensionnement (nombre, diamètre) des opercules sont sûrement des paramétrages délicats.


Points intéressants

  • simplicité globale, simplicité des composants
  • encombrement du pressoir/tritureur
    • réduit
    • puisque réduit => volume traité faible => bon ratio entre force disponible appliquée sur le volume traité
  • capacité à modifier facilement le système => on doit pouvoir tester pas mal de configurations
  • la démultiplication de la force de triturage. Démultiplication par vis = un des systèmes les plus efficaces
  • utilisation de la gravité
  • pas de chauffage exogène
  • l'emploi de cuivre = pas de souci coté alimentaire
  • on doit pouvoir remplacer l'éolien par autre chose assez facilement
  • le système réalise l'alimentation en continu des pressoirs professionnels actuels à vis
  • la lenteur du système doit faciliter la percolation de l'huile. Puisque la lenteur donne du temps à la percolation, moins de force est requis. On échange du temps contre de la force.
  • la lenteur réduit aussi le chauffage endogène (friction plus lente = température moins élevée)

Si on lit attentivement les critères requis ici même, on s'aperçoit que ce système semble TOUS les satisfaire !


Problèmes potentiels, améliorations, etc

  • La vidéo montre un pressage idéal ... il y a fort à parier que la réalité diffère un peu.
  • Sauf erreur, ce système n'a pas été testé sur des olives, or la caractéristique des olives est précisément la dureté des noyaux (mais ce n'est sans doute pas non plus un problème rédhibitoire). Le concepteur du système est en Hollande, ceci peut aussi expliquer pourquoi pas de tests avec des olives.
  • Il faut s'assurer que la mèche tritureuse ne frotte pas contre les parois internes du tube en cuivre, sinon risque de pollution de l'huile. Ajout de bague(s) en plastique sur la mèche ? (on ne voit rien de tel sur les illustrations).


  • pouvoir jouer sur la longueur du tube par ajouts de pièces
  • jeu d'opercules de sortie d'huile pour utiliser le plus adapté
  • la sortie d'huile peut sans difficulté faire l'objet de filtrages supplémentaires
  • pour les tests on peut envisager d'utiliser une perceuse montée sur colonne en mode rotation lente (?). Attention cependant, vitesse lente + mèche de gros diamètre est une combinaison qui peut faire chauffer excessivement certaines perceuses.


  • quel mécanisme de fixation commode de la mèche sur l'axe de rotation ?

ça dépend de la mèche.

    • Mèche avec base de gros diamètre => forage d'un trou central, puis filetage de ce trou ? (pas facile)
    • Mèche avec base de petit diamètre (comme sur les illustrations) => filetage externe et ajout d'un cylindre fileté pour l'accouplement
    • Si la longueur de la mèche le permet, on peut aussi tout simplement employer un mandrin de récupération. C'est sans doute la solution la plus pratique.



Documentation

On trouve pas mal de projets intéressants avec google "diy press"

Contributeur(s)

(Il suffit de cliquer sur le bouton signature dans l'éditeur)

--Vincent du 04 14 janvier 2012 à 11:02 (CET) : Premier jet du projet


Voili, voilou.

Tous ajouts, commentaires, corrections, à ce premier jet sont bienvenus.

VanGoghOlives01.jpg

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