Brevet FR2503027A1 — publié le 19821008

I La présente invention concerne une presse à mettre en balles ou presse- balles à position de travail verticale et comprenant un plateau de presse déplaçable à partir d'une position de repos vers une position de travail et entrainé mécaniquement par une ou plusieurs tiges filetées venant en prise au plateau de presse, par une extrémité libre et traversant un écrou de tige filetée, entratné en rotation. Un presse-balles du type qui vient d'être énoncé est connu dans plusieurs modes de réalisation. Tous ves modes de réalisation ont en commun que les presses doivent être relativement grandes et encombrantes pour être en mesure de fournir une force de pression relativement élevée. Ceci a pour inconvénient qu'elles ne peuvent pas être transportées sans problème et qu'elles ne peuvent pas être amenées à travers des portes normalisées ayant une hauteur d'environ 200 cm de bâtiment d'usine, de bâtimentsd'habitat ou de cave:. Par exemple quand une force de pression de 20 tonnes est exigée, nécessaire pour presser des plaquettes appelées "Europa-Palette ", d'une surface de base de 80 cm x 120 cm, en une pièce, une presse appropriée doit avoir des dimensions telles qu'elle ne peut plus être transportée à travers des portes normali- sées précitées. La présente invention a pour objectif d'améliorer un presse-balles à position de travail verticale du type énoncé plus haut, de telle manière qu'elle présente la plus faible hauteur de construction possible tout en pouvant produire une force de pression de 20 tonnes ou plus. Pour atteindre ce but, le presse-balles selon la présente invention est caractérisé en ce que deux tiges filetées de presse viennent en prise au plateau de presse, dont les écrous sont entratnés par un moteur d'entraînement, par l'intermédiaire d'un train de transmission et en ce que les écrous de tige filetée sont reliés l'un à l'autre, supplémentairement, par un autre train de transmission. L'avantage essentiel de la présente invention réside dans le fait que le système d'entraînement sus- mentionné permet d'obtenir une force de pression de tonnes avec une surface de pression d'environ 80 x120 cm2 pour comprimer de la matière à presser non broyée de l'ordre de grandeur d'une plaquette du type "Europa-Palette". Des essais du demandeur ont démontré que l'utili- sation d'un seul moteur d'entraînement d'une puissance d'entraînement électrique d'environ 2,2 kW produit une puissance de presseoudecompression d'environ 7 tonnes. Si l'on désire obtenir une force de pression plus élevée, par exemple une force de presse de 20 tonnes, qui est nécessaire pour la compression de palettes du type "Europa-Palette ", le moteur d'entraînement nécessaire à cette fin doit être si grand que le carter de presse présente une structure très encombrante et dépasse large- ment une hauteur de presse de 200 cm. Il est possible de positionner transversalement le moteur d'entraînement. Mais ceci crée des problèmes d'un renvoi de la force à l'aide de trains de transmission, à partir du moteur d'entraînement qui travaille horizontalement aux tiges filetées fonctionnant verticalement. Une telle solution est en outre extrêmement coûteuse. Des essais du demandeur ont démontré, d'autre part, que la puissance d'entraînement peut être potentia- lisée quand on utilise deux moteurs d'entraînement dont chacun agit sur une propre tige filetée et que l'on synchronise les deux tiges filetées de la presse. Deux moteurs d'entraînement ayant chacun une puissance d'entraînement de 2,2 kW produisent non pas une puissance de compression de 14 tonnes, mais une puissance de 20 tonnes. En comparaison à l'utilisation d'un seul moteur d'entraînement qui devrait avoir une puissance d'entraînement d'environ 10 kW, par rapport à la puissance de presse de pression, il s'est avéré de façon surprenante que la même force de pression peut être obtenue à l'aide de deux moteurs d'entraînement présentant une puissance d'entraînement électrique plus faible. Il est important dans ce cas, que les moteurs d'entra nement fonctionnent également verticalement avec leur arbre d'entraînement et agissent, par l'intermédiaire d'un premier train de transmission, par exemple à l'aide de roues à chaines et une chaine, sur l'écrou de tige filetée associé de la tige filetée correspondante. Pour que la hauteur de construction nécessaire de cm ne soit pas dépassée, il est prévu suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, que l'unité d'entraînement entière du presse-balles, qui se compose du moteur d'entraînement, des trains de transmission et des écrous de tige filetée soit située dans la partie supérieure du carter de presse. Grâce à l'utilisation de moteurs d'entraînement d'une puissance d'entraînement électrique relativement plus faible, on obtient une hauteur de construction considérablement faible, des moteurs d'entraînement, si bien que la hauteur de construc- tion nécessaire de 200 cm ne soit pas dépassée. Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, suivant l'objet de la revendication 3, les tiges filetées traversent le couvercle de carter supérieur du carter de presse, lorsque le plateau de presse se trouve dans sa position de repos supérieure. Si un tel presse-balles ou presse à mettre en balles doit être transporté à travers des portes, des portails ou analogues, présentant une hauteur libre de cm, on déplace préalablement le plateau de presse, de sa position de repos supérieure dans sa position de travail inférieure, si bien que les tiges filetées de presse qui dans la position de repos supérieure font saillie au-delà du couvercle de carter supérieur, du carter de presse, disparaissent dans ce carter et le presse-balles puisseêtre amené facilement à travers les portes normalisées précitées. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, qui fait l'objet de la revendication 4, les écrous de tige filetée sont fixés à une traverse transversale horizontale montée aux deux côtés du carter de presse, par l'intermédiaire d'un palier à rouleaux obliques. La traverse transversale, qui est par exemple formée par une poutre ayant une section transversale en forme d'un double-T ou d'un double-U doit transmettre la force de pression entière du plateau de pression au carter de presse. Si cette traverses est conformée en poutre du type double-T ou du type double-U, on obtient une capacité de charge mécanique élevée, à une hauteur de construction faible, ce qui contribue à l'obtention d'une faible hauteur de construction du carter de presse. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue de la partie supérieure d'un carter de presse d'un presse-balles fonctionnant verticalement; - la figure 2 montre un détail d'un presse- balles approprié pour la compression de matières hautement élastiques; - la figure 3 montre un dispositif de freinage dans sa position de freinage, et - la figure 4 montre le dispositif de freinage suivant la figure 3 dans sa position libre. La figure 1 montre schématiquement la partie supérieure du carter de presse d'une presse à mettre en balles ou presse-balles, fonctionnant verticalement. Le plateau de presse 1 se trouve dans ce cas entre sa position de repos supérieure et une position de travail inférieure non représentée particulièrement. Les tiges filetées de presse 2, 3 viennent chacune en prise, à leur extrémité libre, de façon articulée, au plateau de presse 1, à des points de palier espacés l'un de l'autre, par l'intermédiaire de boulons 11. Le plateau de presse est entraîné verticalement de haut en bas, en direction de la flèche 12, la position de repos étant située en haut et la position de travail ou de compression étant en bas. L'agencement parallèle des deux tiges de presse 2, 3, qui sont espacées l'une de l'autre, assure un synchronisme extrêmement précis du plateau de presse 1, à une force de pression de 20 tonnes, cette force étant répartie uniformément sur tout le plateau de presse 1. Tout coincement du plateau de presse est ainsi évité. Le plateau de presse 1 se déplace par l'intermé- diaire de guidages non représentés de façon détaillée, par ses rails de guidage 25 le long des parois latérales du carter de presse 13. A ces parois latérales sont fixés les moteurs d'entraînement 4, 5 qui sont disposés vertica- lement. L'axe d'entraînement 14, 15 du moteur d'entraîne- ment 4, 5 est solidaire en rotation d'un premier pignon 16, 17 et une première chaîne passe sur une double roue à chaîne 17, 18. On crée ainsi un premier train de trans- mission ou d'engrenages 6, 7. Chaque double roue dentée 17, 18 est montée solidaire en rotation sur l'écrou de tige filetée 8,9 associée, par l'intermédiaire de coins et de contre-écrous 19 de blocage des coins. La deuxième roue dentée de la double roue dentée 17, 18 passe sur une transmission à chaîne (train de transmission 10), si bien que les roues dentées 17, 18 tournent exactement de façon synchrone et que les écrous de tige filetée 8, 9 soient également entraînés de façon synchrone. Tout risque d'un coincement du plateau de presse 1, au cours du processus de compression, est ainsi pratiquement exclu, du fait qu'aucune des tiges filetées 2, 3 ne peut précéder l'autre, étant donné que les tiges filetées sont entraînées par les écrous 8, 9 pour tourner de façon exactement synchrone. La force d'entraînement des moteurs 4, 5 est ainsi transmise à un degré de rendement élevé et seulement avec interposition d'un simple train d'engrenages 6, 7, 10, aux écrous de tige filetée 8, 9. Chaque écrou 8, 9 est fixé à une traverse trans- versale 20 fixée de part et d'autre au boîtier de presse 13, à l'aide de paliers à rouleaux obliques 22. Ces paliers sont fixés par l'intermédiaire de brides 23 et de vis tendeurs 24 traversant les brides, dans la traverse 20; Du fait que l'on emploie des moteurs d'entraînement 4, 5 dont les arbres d'entraînement 14, 15 travaillent verticalement, on obtient la faible hauteur de construction 21 désirée. Les tiges filetées 2, 3 traversent dans la position de repos supérieure du plateau de presse 1 le couvercle de carter 26 représenté symboliquement, tandis qu'elles disparaissent dans le couvercle de carter 26 quand le plateau de presse occupe sa position de travail inférieure. Les extrémités des tiges 2, 3 qui dépassent du couvercle de carter 26 sont recouvertes par des soufflets non représentés particulièrement. Dans le mode de réalisation suivant la présente invention, il est possible d'obtenir avec deux moteurs de 2,2 kW une puissance de pression de 20 tonnes. Ceci signifie que la presse fonctionne à un degré de rendement particulièrement bon, par rapport à la puissance consommée et produite. Quand on désire de comprimer une matière hautement élastique, la force de réaction, en raison de l'élasticité de la matière comprimée, est si élevée qu'il faut travailler avec des tiges auto-freinantes. Mais ceci nécessite un besoin de puissance beaucoup plus élevé. On peut limiter ce besoin de puissance si l'on utilise suivant une autre caractéristique de l'invention, pour la tige filetée de presse un filetage sans fin à deux filets ou un filetage sans auto-freinage. Mais dans ce cas, il se manifeste le problème qu'une force de rappel si élevée agit sur le piston de presse ou de compression, lorsque celui-ci atteint sa position finale de course, c'est-à-dire quand la balle est comprimée, que les rotors des moteurs de pression sont entraînés par le piston de pression dans le sens inverse. Il n'est pas possible de maintenir dans ce cas la pression de presse désirée. A l'égard de telles presses utilisées pour permettre d'obtenir des forces de pression les plus élevées à des puissances les plus faibles, une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait qu'à l'arbre d'entraine- ment du moteur d'entraînement est relié un dispositif de freinage de blocage de l'arbre moteur à l'état d'arrêt, tel qu'un frein électromagnétique, qui bloque l'arbre moteur lorsque celui-ci est à l'arrêt. Grâce à cette pièce supplémentaire, qui peut être montée facilement postérieurement, on obtient que des matériaux hautement élastiques, tels que par exemple des matières plastiques peuvent être comprimés, à des faibles puissances de moteur, justement dans des grandes presses. D'autres modes de réalisation d'un tel dispositif de freinage et de son montage sont possibles, qui dépendent ou sont indépendants de la course du piston de presse. La figure 2 montre un mode de réalisation préféré. Dans celui-ci, l'un des moteurs d'entraînement 4 ou 5 est pourvu d'un dispositif de freinage, dans l'exemple repré- senté d'un frein électrique 27. Ce frein vient en prise là o le nombre de tours le plus élevé est présent dans ce train de transmission, pour que le couple de freinage puisse être maintenu à une valeur faible. Dans ce cas, il est possible que le commutateur d'actionnement 29 du dispositif de freinage 27 soit le commutateur final du moteur pour la misehovs service lors de l'atteinte de la position finale de la course de presse. On assure ainsi que, lorsque la course de pression établie est atteinte par un réglage approprié du commutateur final, ce dispositif de freinage permette d'empêcher que le moteur vire en sens arrière depuis le piston de presse. Il est également possible de relier le commutateur d'actionnement 28 du dispositif de freinage au commutateur de sécurité en cas de surcharge. Un mode de réalisation préféré du dispositif de freinage réside dans le fait que le frein électromagnétique 27 comprend un disque de pression 33 qui est sollicité par un ressort et solidaire en rotation de l'arbre d'entratne- ment 14 et prend appui dans sa position externe sur le disque de freinage 30, en étant sollicité par ressort. Cette réalisation assure que le dispositif de freinage soit efficace lorsque le moteur est mishorsservice. On évite ainsi que le dispositif de freinage fonctionne lorsque le moteur est mis en service. L'efficacité du dispositif de freinage peut être améliorée lorsque l'on interpose entre le dispositif de freinage 27 et l'arbre d'entra nement 14 un engrenage augmentant le nombre de tours de l'arbre d'entraînement. Dans ce cas, le nombre de tours du moteur d'entraînement est encore une fois transformé, par exemple de 1.500 ou de 3.000 tours à par exemple 6. 000 tours, pour pouvoir utiliser un dispositif de freinage ne nécessitant que des faibles forces de freinage. Bien entendu, l'utilisation de dispositifs de freinage mécanique qui bloquent également automatiquement le disque de freinage lors de l'arrêt de ce disque, se trouve également dans le cadre de la présente invention. Il ressort de la figure 3, que dans le mode de réalisation sous forme d'un frein électromagnétique, le disque de freinage 30 qui est pourvu d'un revêtement à friction est solidarisé de l'arbre d'entraînement 14 ou 15. Un électro-aimant ou un disque aimanté 29 est mis en service ou hors service par un interrupteur final 28 limitant la course de pression. La figure 3 montre par exemple que le moteur d'entraînement 5 est mis en service par l'ouverture de l'interrupteur 28. L'ouverture de cet interrupteur 28 se fait normalement mécaniquement lorsque le piston de presse atteint sa position finale lors du processus de compression, position qui peut être prédéterminée par réglage. Un disque de pression 33 conformé simultanément comme rotor pour le disque aimanté 29 est appliqué lors de l'interruption du courant d'aimant contre le disque de freinage 30 par des ressorts de compression 31. Des boulons de guidage 32 sont prévus pour éviter tout coincement. Ceci assure le blocage de l'arbre de freinage 14, c'est-à-dire qu'on obtient le même état que comme si l'engrenage était auto-freinant bien que l'engrenage soit réalisé avec une friction très faible. Le besoin de puissance lors du freinage est ainsi très faible. Lorsque l'interrupteur ou le commutateur 28 est ouvert, le disque de pression 33 devient sensible en fonction de la force des ressorts de compression 31 et l'effet de freinage est supprimé. Etant donné que les alésages traversants dans le disque d'aimant 29 et dans le disque de pression 33 sont conformés en paliers, l'arbre 14 peut tourner librement dans ces paliers sans que des pertes de friction sensibles se produisent. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Presse-balles à position de travail verticale, comprenant un plateau de presse déplaçable d'une position de repos en direction d'une position de travail et entraîné mécaniquement par une ou plusieurs tiges filetées venant en prise à une extrémité libre au plateau de presse et traversant chacune un écrou de tige filetée, entraîné en rotation, caractérisé en ce que deux tiges filetées (2, 3) viennent en prise au plateau de presse (1), dont les écrous de tige filetée (8, 9) sont entraînés chacun par un train de transmission ou d'engrenages (6, 7) par un moteur d'entraînement (4, 5),et en ce que les écrous (8, 9) sont supplémentairement reliés l'un à l'autre par un train d'engrenages ou de transmission supplémentaire (10). 2.- Presse-balles selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement entière du presse-balles, formée par des moteurs d'entraînement (4, 5), des trains d'engrenages (6, 7, 10) et des écrous de tige filetée (8, 9), est disposée dans la partie supérieure du carter de presse. 3.- Presse-balles selon la revendication 2, caractérisé ence que les tiges filetées de presse (2, 3) traversent le couvercle de carter du carter de presse lorsque le plateau de presse (1) se trouve dans sa position de repos supérieure. 4.- Presse-balles selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les écrous de tige filetée (8, 9) sont fixés à une traverse transversale (22) horizon- tale montée de part et d'autre sur le carter de presse (13), par l'intermédiaire de paliers à rouleaux obliques (22). 5.- Presse-balles selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la puissance d'entraînement électrique de chaque moteur d'entraînement (4, 5) est de l'ordre de 2,2 kW pour une puissance de pression de 20 tonnes et une surface de pression d'environ 80 cix 120cm. il 6.- Presse-balles selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de freinage de blocage de l'arbre moteur à l'état d'arrêt, tel qu'un frein électromagnétiqueeest relié à l'arbre d'entraînement (14) du moteur d'entra!nement (4, 5). 7.- Presse-balles selon l'une des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce que les tiges filetées de presse (2, 3) comprennent un filetage hélicoïdal ou sans fin à deux filets ou un filetage sans auto-freinage. 8.- Presse-balles selon l'une des revendications 1, 6 ou 7, caractérisé en ce que le commutateur ou interrupteur d'actionnement (28) du dispositif de freinage (27) est simultanément l'interrupteur ou le commutateur final du moteur pour la mise en service à la position finale de la course de pression. 9.- Presse-balles selon l'une des revendications 1, 6, 7, caractérisé en ce que l'interrupteur ou le commutateur d'actionnement (28) du dispositif de freinage (27) est relié à un commutateur ou interrupteur de sécurité en cas de surcharge. 10.- Presse-balles selon la revendication 6, caractérisé en ce que le frein électromagnétique 27 comprend un disque de pression (33) qui est sollicité par un ressort et solidaire en rotation de l'arbre d'entratne- ment (14, 15) et prend appui dans sa position externe sur le disque de freinage (30), en étant sollicité par ressort. 11.- Presse-balles selon la revendication 1, caractérisé en ce q'un engrenage d'augmentation du nombre de tours de l'arbre d'entraînement est interposé entre le dispositif de freinage (27) et l'arbre d'entraînement (14). 12.- Presse-balles selon les revendications 1 et 6, caractérisé en ce qu'un dispositif de freinage est prévu qui fonctionne mécaniquement.