Brevet FR2514606A1 — publié le 19830422

La-présente invention concerne une machine à conditionner la paille et autres végétaux divisés, comme par exemple les branchages, ou le bois de taillis, et, plus particulièrement une machine à conditionner tractable par un tracteur et actionnable par connexion à la prise de force de ce dernier. On connaît déjà des machines de compactage, non spécifiquement conçues pour le conditionnement de la paille, utilisant un ou plusieurs pistons. Outre l'aspect généralement stationnaire de ces machines, ces dernières nécessitent des puissances assez considérables et présentent les inconvénients classiques des systèmes à mouvement alternatif. On connaît également des machines de compactage de la paille du type à excentrique, qui présentent l'inconvénient de nécessiter également des puissances d'entraînement considérables avec, par ailleurs, des rendements de production ne dépassant pas 2 tonnes par heure pour une puissance d'en: trainement supérieure à 200 chevaux. La présente invention a pour objet de proposer une machine à conditionner la paille et autres végétaux divisés de structure simple, susceptible de fonctionner en continu, notamment montée sur un châssis tracté par un tracteur, présentant un rendement particulièrement élevé et ne nécessitant qu'une faible puissance d'entralnement lui permettant d'utiliser la prise de force du tracteur. Pour ce faire,selon une caractéristique de la présente invention, la machine, comprenant un dispositif de compactage et des moyens d'alimentation du dispositif en paille ou autres végétaux en vrac, comporte, dans un carter oblong définissant un passage intérieur, deux vis d'Archimède parallèles, identiques et imbriquées, des moyens pour faire tourner de façon synchrone et contra-rotative les deux vis, et, à l'extrémité aval du passage intérieur, un moyen de volet articulé occultant au moins partiellement cette extrémité aval du passage intérieur pour définir un passage de sortie de section réduite, et sollicité normalement dans la direction d'occultation de cette extrémité aval du passage intérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de volet est supporté de façon pivotante à son extrémité avant et s'tend vers l'arrière et vers le bas dans le prolongement du passage intérieur, en étant sollicité dans la direction vers ce passage intérieur. Avec cet agencement, la machine selon l'invention permet,notamment en association avec des moyens de ramassage et de transfert amont, de traiter en continu, des andains déposés préalablement par une machine agricole pour produire tous les deux ou trois mètres des petits blocs ou briques de pailles fortement compactés, d'environ 500 grammes, ces petits blocs ayant une densité de l'ordre de 0,4 à 0,5 et convenant tout particulièrement pour l'alimentation de chaudières, ces petits blocs présentant une parfaite cohésion et permettant une manipulation aisée même en l'absence de liant et ne nécessitant notamment pas d'emballage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif,faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue schématique de côté du dispositif de compactage de la machine selon l'invention;et La figure 2 est une vue schématique en vue du dessus d'une machine tractée selon l'invention. Comme on le voit sur les dessins,la machine de conditionnement selon l'invention comprend essentiellement un dispositif de compactage 1, comprenant un carter oblong 10, d'une longueur d'environ 1,50 mètre, et de section ovoïde définissant un passage intérieur 14 dans lequel sont disposées en porte-à-faux deux vis d'Archimède parallèles et imbriquées 2 et 3, solidaires d'arbres parallèles 4 et 5. Entre les extrémités antérieures des arbres 4 et 5, et la paroi de fond 6 du carter 10, est disposée une butée à billes 7, les arbres se prolongeant vers l'avant au-delà de la paroi frontale 6 pour être supportés par plusieurs paliers 8 sur le bâti de la machine. L'arbre 4 comprend une série de pignons 9 pour son entrainement à partir d'un arbre moteur 11 au moyen de channes 12.Sur les extrémités des arbres 4 et 5 sont clavetés des pignons 13 engrenant mutuellement de façon à réaliser un entrainement synchrone et contra-rotatif des deux vis 2 et 3 à partir de l'arbre moteur 11. Les vis d'Archimède 2 et 3 sont agencées de façon que leur pas diminue progressivement vers l'extrémité aval du passage intérieur 14 formé par le carter oblong 10, la tôle constituant les filets d'extrémité 15 et 15' étant notablement plus épaisse que la tôle constituant les autres filets, et ayant par exemple une épaisseur de l'ordre de 4 cm quand les filets amont ont une épaisseur de l'ordre de 1,5 cm. Les arbres 4 étant supportés pour l'essentiel en porte-à-faux au niveau de leur extrémité amont, on prévoit avantageusement, au niveau de la périphérie aval du carter lO,des rouleaux de guidage et de support 16 sur lesquels portent les arêtes des filets d'extrémité des vis 2 et 3. Conformément à la présente invention, sur une bride d'extrémité 17 du carter 10 est rapportée une section de sortie 18, de même profil transversal, dans laquelle sont disposés un volet principal 19 et un volet secondaire 20. Le volet principal 19 est articulé en 21 à son extré mité supérieure amont pour pivoter librement autour d'un axe horizontal, le volet 19 s'étendant vers l'arrière et vers le bas pour occulter la majeure partie de la chambre intérieure d'extrémité 22 définie par la section de sortie 18 dans le prolongement du passage intérieur 14. Le volet secondaire 20 est, de même, supporté,de façon pivotante par son extrémité avant pour pouvoir tourner autour d'un axe horizontal 23, l'inclinaison de ce volet 20 étant toutefois calée par un moyen de réglage à vis 24. Comme on le voit sur la figure 1, les deux volets 19 et 20 définissant une chambre intérieure 22 convergeant vers l'extérieur et communiquant avec ce dernier, par un passage de sortie de section réduite 25, sous la forme d'une ouverture oblongue transversale. Conformément à un aspect important de la présente invention, le volet 19 n'est pas calé angulairement mais est sollicité vers le bas, dans la direction vers le tolet secondaire 20,par un contre-poids ou, comme dans l'exemple représenté, par un fort ressort de compression 26 prenant appui sur une collerette réglable 27 elle-même montée sur un moyen de butée réglable 28 supporté par le châssis de la section de sortie 18. Le fonctionnement du dispositif de compactage est le suivant. De la paille ou des sarments en vrac sont introduits par l'orifice de chargement amont 29, formé dans la paroi supérieure du carter 10 dans le passage intérieur 14 où il sont immédiatement pris par les vis contra-rotatives 2 et 3 qui les transfèrent vers- l'extrémité aval du carter 10 en les compactant progressivement et en les échauffant jusqu'à une température supérieure à 1000 pour former dans la chambre de sortie 22, une masse compacte, partiellement déshydratée, des quantités mesurées de cette masse compacte S t échappant à intervalles réguliers par le passage de sortie 25 sous l'effet de la pression des vis 2 et 3 et du complément de chargement du dispositif de compactage. On notera que, en raison de l'absence de caractère fluide, et même de caractère visqueux, de la masse ainsi compactée, il n'est pas possible de prévoir un simple convergent en sortie des vis de compression, comme c'est le cas par exemple dans les dispositifs extrudeurs, car l'on aboutirait ainsi à un bourrage et à un colmatage immédiat assortis d'un laminage néfaste du matériau compacté. Avec une puissance d'entrainement de l'ordre de 100 chevaux et une vitesse de rotation comprise entre 300 et 1500 tours par minute, les vis 2 et 3 fournissent en sortie, au niveau de la chambre 22, une force supérieure à 100 tonnes, ce qui nécessite un dimensionnement important des tôles du carter 10, de la section de sortie 18, et des volets 19 et 20, ainsi que du ressort 26.A cet égard, on peut prévoir, en place et lieu de ce ressort, des vérins pousseurs, couplés à un système de servitude hydraulique et tarés au moyen de limiteurs de pression. Avec ces caractéristiques, le dispositif de compactage peut traiter de quatre à cinq tonnes de paille par heure pour une puissance de 110 chevaux. En raison de la faible puissance d'entraînement requise, la machine selon l'invention convient tout par ticulièrement pour être montée sur un châssis 30, monté sur des roues 31, pour être attelée à un tracteur 32, en utilisant une connexion à la prise de force 33 de ce dernier. Comme on le voit sur la figure 2, un arbre de liaison 34 est disposé entre la prise de force 33 et un renvoi d'angle 35 d'où partent une première ligne 36 d'entrainement de l'arbre moteur 11 du dispositif de compactage 1, et une seconde ligne 37 actionnant, par des renvois 38 et 39, un dispositif de ramassage d'andains à griffes 40, plus connu sous l'appellation "pick-up", et un dispositif de transfert 41 des matériaux végétaux ainsi ramassés vers l'ouverture de chargement 29 du dispositif de compactage 1. Sur la figure 1, dans le cadre du compactage de la paille, le dispositif de transfert 41 est du type à bande et à griffes, mais, par exemple pour du petit bois, ce dispositif de transfert 41 pourrait être constitué d'une vis d'Archimède unique de transfert et de pré-compactage. Dans l'optique, notamment, du ramassage d'andains, le châssis 43 comprend de préférence, associé au support des roues 31, un disposi tif de réglage de niveau à vérins 42. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaltront à l'homme de l'art. En particulier, selon les besoins on peut introduire dans le dispositif de compactage 1 des liants, tels que de la mélasse ou des agents réagissants sur la cellulose. On peut également prévoir au-dessous du passage de sortie 25, un convoyeur latéral 43 de transfert des petits blocs de paille compactée vers un véhicule de ramassage. REVENDICATIONS 1 - Machine à conditionner la paille, comprenant un dispositif de compactage et des moyens d'alimentation du dispositif en paille en vrac, caractérisée en ce qu'elle com prenddans un carter oblong (10) définissant un passage intérieur (14), deux vis d'Archimède (2; 3) imbriquées, identiques et parallèles, des moyens (9; 13) pour faire tourner de façon synchrone et contra-rotative les deux vis, et, à l'extrémité aval du passage intérieur (14), un moyen de volet articulé (19), occultant au moins partiellement l'extrd- mité aval (22) du passage intérieur pour définir un passage de sortie (25) de section réduite, et normalement sollicité dans la direction d'occultation de cette extrémité aval du passage intérieur. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de volet (19) est supporté de façon pivotante à son extrémité avant (21) et s'étend vers l'arrière et vers le bas dans le prolongement du passage intérieur (14). 3 - Machine selon la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisée en ce qu'elle comprend, à l'opposé du moyen de volet (19), un volet secondaire (20) à inclinaison réglable et définissant, avec le moyen de volet (19),le passage de sortie (25). 4- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de volet (19) et le volet secondaire (20) sont disposés dans une section de sortie (18) montée à l'extrémité aval du carter (10). 5 - Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque vis (2; 3) a un pas diminuant vers l'extrémité aval du passage intérieur (14). 6 - Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parties terminales (15; 15') des filets des vis (2, 3) sont plus épaisses que le reste des filets. 7 - Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, au-dessus de l'extrémité avant du carter (10), un convoyeur (41) s'étendant le long d'une ouverture de chargement (29) formée dans le carter (10). 8 - Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est montée sur un châssis (30) tractable par un tracteur (32), et en ce qu'elle comprend des moyens de connexion (35; 36, 37) d'entraînement des moyens d'alimentation (40; 41) et des vis (2; 3) à la prise de force (33) du tracteur. 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, à l'avant du chassis tractable (30), un dispositif de ramassage d'andains (40),