Brevet FR2509120A1 — publié le 19830114

La présente invention se rapporte à une machine ou botteleuse pour la formation de balles rondes; elle vise, plus particulièrement, un mécanisme d'éjection per- fectionné, pour effectuer la décharge des balles terminées. Il existe de nombreuses machines de formation de balles qui transforment des produits agricoles, fibreux, en balles qui sont liées au moyen de fils ou de ficelles. Par exemple, le brevet US 4 009 653 de Sacht décrit un pro- cédé pour la formation de grandes balles rondes La machine de Sacht comprend un châssis en forme de cage à axe horizon- tal, comportant une zone de bottelage de forme sensiblement cylindrique Des parois latérales de la machine,, dirigées vers le haut, constituent les surfaces d'extrémité de déli- mitation de la zone de bottelage Une pluralité d'éléments de transfert, disposés en série, entourent et définissent sensiblement la périphérie circonférentielle de la zone de bottelage Ainsi, la dimension de la chambre de bottelage reste constante pendant l'opération de formation de la bal- le Pour effectuer l'éjection d'une balle terminée, la cham- bre de bottelage est divisée en deux parties, sensiblement le long d'un plan de séparation axial, vertical La partie arrière de l'enveloppe est ainsi prévue pour pivoter vers le haut, autour d'une charnière située à la partie supé- rieure, ce qui permet l'éjection de la balle vers l'arrière. Dans une machine de la même demanderesse, les mo- yens de formation de balles diffèrent de l'appareil de Sacht. Deux rouleaux supplémentaires sont ajoutés pour supporter les bandes transporteuses inférieures En vue de côté, ce dispositif perfectionné comporte quatre rouleaux sur les- quels sont entrainées une pluralité de bandes latéralement espacées Les deuxième et troisième rouleaux, qui se trou- vent respectivement dans les parties avant et arrière du demi-élément de transporteur, et le quatrième rouleau, qui se trouve à l'arrière de la machine, sont disposés de maniè- re à être sensiblement sur la périphérie cylindrique de la zone de bottelage Le premier rouleau est situé à l'a- vant et un peu au-dessous du plan contenant l'axe du troi- sième rouleau Par rapport à la machine de Sacht, l'inven- tion apporte des améliorations, de deux façons Première- ment, la dimension verticale de la bouche d'entrée est agrandie; cela permet à lqmachine de formation de balles de travailler dans un rang de foin ou de récolte plus den- se, sans qu'il se produise de bourrage Deuxièmement, si on abaisse la position du rouleau avant, on peut utiliser un rouleau denté de prise de plus petit diamètre Cela per- met au flux de foin qui est ramassé sur l'andain de passer dans la zone de bottelage sans subir de changements brus- ques de direction Les bandes transporteuses latéralement espacées reçoivent la matière récoltée en provenance du rouleau de prise et sont en contact de frottement avec les fibres récoltées, de manière à exercer une pression diri- gée vers l'intérieur, pour les amener dans la zone de for- mation de balles. La présente invention est décrite avec référen- ce à une machine, comportant un dispositif transporteur inférieur de réception du produit agricole, dont la cons- truction est semblable à celle de la demanderesse elle- même, mentionnée plus haut Avec cette disposition, ou celle de la machine de Sacht, une balle terminée se trouve dans une dépression à l'avant du rouleau situé le plus en arrière, du fait de l'étirement des bandes transporteu- ses sous le poids de la balle Lorsque la balle se forme, elle tourne sous l'effet du contact de frottement des ban- des transporteuses en mouvement Il en résulte une situa- tion dans laquelle la balle tourne autour de son axe hori- zontal pendant que la porte arrière s'ouvre pour l'évacua- tion Si la balle continue à tourner dans la dépression à l'avant du rouleau situé le plus en arrière, elle tend à rester en rotation lente sur place, au lieu d'achever la séquence d'évacuation La présente invention évite cette difficulté, par l'introduction d'une force de contact qui ralentit la rotation de la balle, ce qui permet aux ban- des transporteuses inférieures de déplacer la balle ter- minée au-dessus du rouleau le plus en arrière, afin qu'el- le sorte à l'arrière de la machine. L'invention a pour objet un dispositif de cou- plage d'une force qui déplace l'axe de rotation de la bal- le terminée, de son axe principal à un point de freinage situé près de son bord supérieur Le déplacement de l'axe de rotation se produit lorsque la porte arrière atteint sa position d'ouverture complète Grâce à l'application de la force de contact, le transporteur inférieur en dépla- cement vers l'arrière communique alors un mouvement à la balle, vers l'arrière,ce qui provoque l'éjection de celle- ci à l'arrière de la machine. La machine, avec laquelle le mécanisme d'éjection a été mis en oeuvre en premier lieu, forme des balles sen- siblement cylindriques, dans une chambre de dimension fixe. Pendant l'opération de formation de balle, la balle en partie achevée tourne sur un axe horizontal pendant que la matière récoltée, ramassée sur un andain, est continuelle- ment ajoutée à la périphérie de la balle Lorsque la cham- bre de formation de balle se remplit, une pression s'exerce sur l'enceinte qui l'entoure Cette enceinte ou enveloppe est articulée le long du bord avant pour permettre à la partie supérieure de s'écarter de l'arrière, à la façon d' un coquillage bivalve, afin de permettre l'évacuation d'une balle terminée Un mécanisme de verrouillage maintient as- semblées les faces opposées de l'enveloppe, jusqu'à ce que la balle soit terminée. Le mécanisme d'éjection comprend au moins un élé- ment en forme de coin qui est dirigé vers l'intérieur à par- tir de la paroi latérale de la chambre de formation de bal- le Si on utilise deux coins, ils sont placés l'un en face de l'autre, un de chaque côté de la machine Dans le cas o la machine a une configuration: telle que décrite plus haut, les coins peuvent être placés dans la partie des pa- rois latérales qui se relève pour l'évacuation de la balle. Plus particulièrement, pour l'évacuation d'une balle à 1 ' arrière d'une machine qui s'ouvre comme un coquillage, la porte arrière doit s'élever d'unevaleur égale au diamètre de la balle finie Dans le cas d'une articulation à l'a- vant de la chambre de formation de balle, l'hommothétie montre que,lorsque le bord arrière s'élève d 'un diamètre de balle, le point sur la paroi latérale de la chambre qui qui est adjacent à l'axe principal de la balle se déplace vers le haut de la moitié du diamètre de la balle Par con- séquent, si les coins traversent les parois latérales en un endroit légèrement au-dessous de l'axe central lorsque la chambre de formation de balle est fermée, le relèvement de la porte arrière à sa position d'extension complète fait monter les coins à une position o ils se trouvent juste au- dessous du bord supérieur de la balle En outre, lorsqu'on oriente les coins de façon à ce que leur partie mince soit dirigée vers l'avant de la machine, la consommation d'éner- gie est réduite Il ne se produit pas d'accumulation de brins de matière récoltée sur les coins, puisqu'ils glissent facilement sur les faces d'extrémité de la balle qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, vue du côté droit de la machine. Lorsque la porte arrière atteint sa position de relèvement complet, les coins se trouvent près du bord su- périeur de la balle qui est encore supportée par les bandes transporteuses inférieures L'extrémité épaisse de chaque coin s'oppose alors à la rotation de la balle puisque, près du bord supérieur, la balle tourne de l'arrière vers l'a- vant En outre, la balle terminée est compactée de façon dense à sa périphérie, ou près de celle-ci, ce qui provoque 2-509120 une interférence beaucoup plus prononcée entre l'extrêmité de la balle et les coins Lorsque les coins commencent à s'enfoncer dans la balle, ils tendent à interrompre sa ro- tation. L'arrêt de la rotation de la balle permet au transporteur inférieur de déplacer la balle vers l'arrière, puis de l'évacuer à l'arrière de la machine Ainsi, l'uti- lisation de deux coins convenablement situés provoque au- tomatiquement le déclenchement de la séquence d'éjection de balle, sans avoir à employer un mécanisme compliqué né- cessitant l'attention de l'opérateur. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de sa forme de réalisation, non limitative, représentée sur les dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est une coupe d'une machine de formation de balles, vue du côté droit, qui illustre le chemin suivi par le produit récolté, de l'andain vers l'intérieur de la chambre de formation de balle. Fig 2 est une coupe de cette machine, la porte arrière étant relevée pour l'évacuation d'une balle termi- née. Fig 3 est une coupe de la balle en cours cuation, illustrant la position du mécanisme à coin paroi latérale relevée. Fig 4 est une coupe d'une première forme alisation du coin. Fig 5 est une coupe d'une première variai réalisation du coin. Fig 6 est une coupe d'une deuxième variai réalisation du coin, et Fig 7 est une vue en perspective du coin d'éva- sur la de ré- ite de ite de de la figure 5. La figure 1 est une coupe transversale d'une bot- teleuse ou machine 10 de formation de balles qui ramasse une matière récoltée sur un andain 12 et la transforme en une balle ronde 14 La machine est supportée sur des roues 16 et elle est tirée derrière un tracteur au moyen d'un attelage 18 Un rouleau denté de prise 20 recueille la ma- tière récoltée sur i'andain 12 et l'envoie vers la chambre de formation de balle, par l'intermédiaire d'un transpor- teur qui constitue le fond de la chambre Ce transporteur comprend une pluralité de bandes 22, placées côte-à-côte, qui sont entraînées sur des rouleaux transversaux 24, 26, 28 et 30. Dans la machine décrite à titre d'exemple, on utilise cinq bandes 22 pour garnir une chambre de formation de balle de 1,5 m de long Des rouleaux 26, 28 et 30 sont disposés sensiblement sur la périphérie de cette chambre, qui est de forme cylindrique Le rouleau 24 est monté de façon à ce que son bord supérieur soit tangent à une ligne prenant appui sur les sommets du rouleau 26 et du rouleau de prise 20 Cette disposition aide à éviter le bourrage de la matière récoltée, dans l'embouchure de la machine. Au-dessus du transporteur inférieur, sont prévus trois autres dispositifs transporteurs qui entourent sen- siblement la zone cylindrique de formation de balle Comme représenté sur la figure 1, chacun des dispositifs trans- porteurs supérieurs en série 32, 34 et 36 comporte un rou- leau amont et un rouleau aval sur lesquels sont entraînées une pluralité de bandes placées côte-à-côte Tous les rou- leaux sont supportés en rotation dans les parois latérales de la machine L'arbre principal de chaque rouleau aval traverse la paroi latérale, du côté droit de la machine Des roues dentées, montées sur ces bouts d'arbre, permettent l' entraînement de tous les transporteurs dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme représenté sur la figure 1 Le cadre secondaire, sur lequel les transporteurs supé- rieurs sont montés de façon à pivoter autour de l'arbre du rouleau aval 39, est plus clairement représenté sur la fi- gure 2 Sur cette figure, la machine est en position de préparation à l'évacuation d'une balle terminée 14 Le ca- dre secondaire 40 peut pivoter autour de l'arbre du rouleau 39, sous l'action d'un vérin hydraulique 42 Lorsque le piston 42 se rétracte, l'extrémité de la porte arrière se soulève d'une quantité égale à la largeur d'une balle en- tière, pour permettre l'évacuation de la balle terminée 14 à l'arrière de la machine. L'invention vise un mécanisme d'éjection qui fa- cilite l'évacuation de la balle 14 lorsque la porte arrière 44 de la machine est ouverte dans la position représentée sur la figure 2 Le mécanisme d'éjection comprend une pièce 46 en forme de coin, qui fait saillie vers l'intérieur à partir de la paroi latérale 48 du cadre secondaire 40 Lors- que la porte arrière se trouve en position relevée, repré- sentée sur la figure 2, la pièce 46 en forme de coin ren- contre l'extrémité de la balle près du bord supérieur 47 de la balle, comme représenté dans la partie découpée Lors- que la porte arrière est fermée, (voir la figure 1), la pièce en forme de coin se trouve juste au-dessous de l'axe principal 49 de la balle, comme représenté dans la partie coupée 51 de la balle sur la figure 2 Lorsque le cadre secondaire 40 est en position fermée, la pièce 46 en forme de coin fait saillie vers l'intérieur, dans la chambre de formation de balle, à un endroit voisin de l'axe principal de la balle La matière récoltée est relativement moins tas- sée dans l'axe de la balle, ou près de cet axe Par suite, la pièce en forme de coin ne crée que très peu de résis- tance pendant la phase initiale de l'opération de formation de balle. D'autre part, comme représenté sur la figure 7, la pièce en forme de coin traverse la paroi latérale 48 d' une manière telle que le frottement est réduit pendant la phase de formation de balle, lorsque la porte arrière est fermée Comme la balle tourne dans le sens des aiguilles d' une montre pendant la phase de formation, comme représenté sur la figure 1, l'extrémité de la balle près de la pièce 46 en forme de coin se déplace de la droite vers la gauche, dans la configuration de la figuré 7 Par suite, il n'y a que très peu d'interférence entre la pièce en forme de coin et l'extrémité de la balle La matière récoltée glisse fa- cilement sur la surélévation en pente douce. Les figures 4, 5 et 6 illustrent des variantes de réalisation de la pièce en forme de coin qui fait sail- lie dans la chambre de formation de balle à partir des parois latérales 48 Le dispositif de la figure 4 est la première forme de réalisation Un bloc 50 en forme de coin est fixé par des vis 52 et 53 à l'intérieur des parois la- térales 48, en un point situé un peu au-dessous de l'axe principal 49 de la chambre de formation de balle lorsque la porte arrière 44 est en position fermée, comme représen- té sur la figure 1 La figure 5 illustre une autre dispo- sition et représente une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 7 Dans le dispositif de la figure 5, un coin 54 est fixé, à son extrémité mince, à une charnière 56 L'autre extrémité de la charnière 56 est fixée par un boulon 58 à la face arrière de la paroi latérale 48 L'extrémité épais- se du coin 54 est maintenue dans la cavité de formation de balle par un ressort à lame 60 Le ressort à lame est main- tenu en position contre le coin 54 par un boulon 61 qui fixe l'autre extrémité de ce ressort à un support 62 sensi- blement en forme de U Le support en U est fixé à la paroi latérale 48 par des boulons 58 et 64 Avec le dispositif de la figure 5, la pression exercée par l'extrémité de la bal- le sur le coin provoque l'enfoncement de celui-ci et son effacement en dehors du passage en réponse au développement de forces à l'intérieur de la chambre. La figure 6 illustre une deuxième forme de réali- sation de la pièce en forme de coin qui fléchit vers l'in- térieur et l'extérieur en réponse à la pression venant de la chambre de formation de balle Dans le cas de la figure 6, le coin est constitué par un long ressort à lame 66 qui est fixé à l'une de ses extrêmités à la paroi latérale 48 au moyen d'un boulon 68 -L'autre extrémité du ressort à lame 66 présente une configuration en forme de coin avec un bord rabattu 70, tout à l'extrêmité, qui sert à mainte- nir le coin d'une valeur prédéterminée à l'intérieur de la chambre. Il est entendu que deux pièces 46 en forme de coin peuvent être prévues sur chaque machine L'une se trouve sur la paroi latérale 48, comme représenté sur la figure 1 La deuxième peut être placée sur la paroi laté- rale du côté droit de la machinedans une position symétri- que à celle qui est prévue sur la paroi latérale gauche 48. Le rôle prévu pour les deux coins 46 intervient lorsque le cadre secondaire 40 est relevé à la position d' ouverture de la porte arrière, comme représenté sur la fi- gure 2 Avant le relèvement de la porte arrière 44, on sup- pose que la balle 14 a atteint sa dimension finale et que l'avance le long de l'andain a été interrompue de sorte que le roulea 4 de prise 20 n'envoie plus de matière récoltée à la chambre de formation de balle On suppose également que la balle terminée 14 a été entourée d'une ficelle, afin que l'état de compression de la matière récoltée soit maintenu à la fois pendant et après l'évacuation de la bal- le. Avant, pendant et après l'ouverture de la porte arrière 44, les bandes transporteuses 22 se déplacent en sens inverse des aiguilles d'une montre, comme représenté sur la figure 2 Ce mouvement d'avant en arrière du trans- porteur inférieur communique à la balle 14 une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre Puisque la balle se trouve dans une dépression due à la position relative des rouleaux 26, 28 et 30, la balle 14 a tendance à conti- nuer à tourner sur place, comme représenté sur la figure 2, même après l'ouverture de la porte arrière Les coins 46 s'opposent à cette tendance Dans la position d'ouver- ture de la porte arrière, les coins 46 sont situés juste au-dessous du bord supérieur de la balle-(voir la coupe sur la figure 2) L'extrêmité élargie de chaque pièce en coin s'enfonce dans les extrémités opposées de la balle. Cette action d'interférence tend à arrêter la rotation de la balle L'arrêt de la rotation de la balle permet au transporteur inférieur de transférer la balle vers l'ar- rière et au-dessus de la surélévation créée par le rouleau 30. Une fois qu'elle est sortie de la dépression dans le transporteur inférieur, la balle 14 atteint la position représentée sur la figure 3 Elle passe audessus du rouleau arrière 30, tombe vers le bas sur une pièce arrière 72 du châssis et roule sur le sol. Dès que les coins 46 commencent à s'enfoncer dans le bord extérieur fortement compacté de la balle 14, l'ac- tion de transfert des bandes transporteuses déplace le cen- tre de rotation, de l'axe central de la balle vers son bord supérieur Ce déplacement déclenche un mouvement de la balle vers l'arrière, qui la libère des coins en saillie. Une fois que le centre de gravité a dépassé le rouleau 30, la pesanteur et les forces d'inertie se combinent pour as- surer l'éjection Cette situation est illustrée par la fi- gure 3. La figure 3 montre également la position du coin 46 dans la paroi latérale 48 du cadre secondaire 40, lors- que ce dernier a été pivoté en position d'ouverture de la porte arrière par le vérin hydraulique 42 On voit que la pièce 46 en forme de coin est située au-dessous d'un point 74 qui est voisin de l'axe principal de la chambre de for- mation de balle lorsque la porte arrière est fermée. Bien que l'invention ait été décrite avec référen- ce à une machine comportant une porte arrière qui s'ouvre vers l'arrière comme un coquillage bivalve pour permettre 1 1 l'évacuation d'une balle terminée, il est entendu qu'elle s'applique à d'autres formes de réalisation. D'autre part, l'invention a été décrite dans le cas d'une application à une machine qui comporte une cham- bre de formation de balle de dimension fixe L'invention convient également pour tous les types de machine à former des balles rondes, utilisant des courroies, des chaînes et des traverses ou des rouleaux L'idée de l'invention réside dans l'utilisation de moyens qui viennent en contact avec la balle, en synchronisme avec l'ouverture de la porte ar- rière, pour exercer une force de contact qui empêche la balle de continuer à tourner autour de son axe central, cette application d'une force permettant ainsi au transpor- teur inférieur de transférer la balle terminée en dehors de la machine Cette force de contact peut être exercée par des coins agissant comme expliqué ci-dessus, ou par une ti- ge à commande hydraulique qui pénètre dans la chambre de for- mation de balle pendant le cycle d'éjection, dans des machi- nes dont les parois latérales restent fixes-sur une plus grande partie des extrémités de la balle Des essais ont montré que, pour la plupart des matières récoltées, la bal- le est éjectée lorsque la force de contact est appliquée seulement à une extrémité de la balle Dans ce cas, une tige à commande hydraulique, électrique ou mécanique donne également de bons résultats si elle vient en contact avec la périphérie supérieure de la balle, à tout endroit conve- nable sur la longueur de la balle. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Revendications 1 Mécanisme d'éjection utilisable avec une machine de formation de balles ou botteleuse du type dans lequel un châssis en forme de cadre monté sur roues entoure une chambre de formation de balle sensiblement cylindrique, fermée par des parois latérales près des extrémités de la balle, chambre étant divisée en deux parties, dont l'une est articulée le long d'un bord pour permettre à l'autre bord de pivoter en position d'ouverture à la façon d'une porte, à travers laquelle une balle terminée peut être é- vacuée, la porte étant maintenue fermée pendant le reste de l'opération de formation de balle, la deuxième partie de la chambre comportant un transporteur inférieur pour ajouter continuellement une matière récoltée à la péri- phérie de la balle pendant l'opératiorjde formation de balle, ce transporteur inférieur servant en outre à commu- niquer un mouvement de rotation à la balle partiellement formée, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contact avec la balle qui sont synchronisés avec l'ouver- ture de la porte pour introduire une force qui a pour effet d'arrêter la rotation de la balle, ce qui permet au trans- porteur inférieur ( 22) de déplacer la balle terminée ( 14) à l'extérieur de la machine. 2 Mécanisme d'éjection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contact avec la balle comprennent deux pièces ( 46) en forme de coin qui font saillie vers l'intérieur dans la chambre de formation de balle, un de ces coins étant prévu dans chaque paroi laté- rale, chaque coin étant situé de façon à venir en contact avec le bord supérieur de la balle lorsque la porte atteint sa position d'ouverture complète, les coins étant orientés de façon à présenter l'extrémité épaisse de chaque coin en opposition au sens de rotation de la balle, afin de ten- dre à arrêter la rotation de la balle. 3 Mécanisme d'éjection suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la machine comporte des parois la- térales ( 48) qui sont solidaires de la partie de la chambre de formation de balle qui est articulée le long d'un bord. 4 Mécanisme d'éjection suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'une pièce ( 46) en forme de coin est fixée à l'endroit de chaque paroi latérale ( 48) de la cham- bre qui est situé légèrement au-dessous de l'axe princi- pal ( 74) lorsque la chambre est fermée, chaque coin étant orienté de façon à ce que le bord mince soit dirigé vers l'avant de la machine. Mécanisme d'éjection suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les pièces en forme de coin compren- nent des moyens ( 60,66) qui fléchissent vers l'intérieur et l'extérieur en réponse à l'application d'une pression venant de la chambre de formation de balle. 6 Mécanisme d'éjection suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de contact avec la balle comprennent au moins une tige qui pénètre dans la chambre de formation de balle pendant le cycle d'éjection.