Brevet FR2534112A1 — publié le 19840413

- Dans le domaine des machines agricoles on con- nait depuis plusieurs années des machines ramasseuses- presses-en mesure de récolter du produit fibreux(rassem- blé en andains au niveau du champ) et de le mettre en ballots cylindriques. Les machines de type connu peuvent être classées selon deux catégories principales: a) machines pourvues de chambre d'enroulement à volume va- riable; b) machines pourvues de chambre d'enroulement à volume constant. La présente invention se réfère à la deuxième catégorie de machines lesquelles prévoient essentiellement un dispositif à récolter le produit au niveau du champ, en aval duquel se trouve une chambre essentiellement cy- lindrique formée de deux moitiés articulées l'une à l'au- tre le long d'un axe horizontal normal à la directrice d'avance de la machine et parallèle à l'axe de la même chambre L'une desdites moitiés est solidaire de, ou en tout cas fixée à la structure de base de la machine alors que l'autre peut être tournée vers le haut autour dudit axe en vue de déterminer l'ouverture de la chambre et per- mettre le déchargement d'un ballot formé à la fin du pro- cédé d'enroulement du produit ramassé. Une première machine connue du type indiqué (con nue par les techniciens du secteur comme machine Van der Lely) est décrite dans le brevet hollandais No 7311670 et prévoit une chambre d'enroulement du produit définie aux deux côtés par deux parois parallèles et sur son pour- tour par les éléments suivants: un transporteur de base qui reçoit le produit ramassé du niveau du champ et qui l'achemine vers l'intérieur de la chambre d'enroulement; -2- au moins une paire de transporteurs continus motorisés disposés l'un après l'autre en aval dudit transporteur de base et destinés à recevoir le produit de ce dernier et à lui imprimer un mouvement d'enroulement en spirale; une paroi fixe disposée à la suite du dernier de ces trans porteurs continus et qui s'étend jusqu'à la zone d'entrée e du produit'ramassé dans la chambre d'enroulement. En disposant d'une machine de ce type on peut obtenir des ballots de produit fibreux, tel que par exem- ple paille, foin, luzerne et similaires, ayant une diverse densité des différentes "couches" au bénéfice d'une bonne conservation du produit Plus particulièrement, pendant la phase initiale de formation du ballot le produit qui est successivement enroulé en spires se dispose librement à l'intérieur de la chambre d'enroulement sans être sou- mis à aucune compression de la part des éléments qui le délimitent le long de son pourtour Seulement quand le ballot prend un volume tel qu'il remplit complètement la chambre d'enroulement et le produit ramassé continue à être alimenté à l'intérieur de ladite chambre, il y a une compression progressive circonférentielle des couches extérieures du ballot Cette compression se répand peut à peut en sens radial par rapport au ballot vers le noyau de celui-ci Quand la valeur désirée de compression a été atteinte, l'alimentation du produit est arrêtée et par conséquent, en ouvrant la chambre d'enroulement, le bal- lot formé est déchargé sur le terrain. -Un ballot ainsi formé a un noyau moelleux qui favorise l'aération du produit mis en ballots, et une par tie périphérique bien compactée qui protège le produit mis en ballots contre l'action des agents atmosphériques. Toutefois on a pu remarquer de la part de quel- ques constructeurs que la présence de la paroi fixe qui définit,le long du pourtour, une partie de la chambre d'enroulement, fournit une forte résistance à la rota- tion du ballot à l'intérieur de ladite chambre surtout pendant les étapes finales de sa formation Ceci demande une puissance remarquable des moyens d'actionnement em- ployés et cause une usure considérable de ladite paroi et par conséquent de la machine, ce qui entraîne une ré- duction de la durée de vie et de la vitesse de travail de la machine elle-même. Dans le but de pallier les inconvénients mention nés ci-dessus, quelques constructeurs ont dirigé leurs efforts vers l'étude de solutions qui prévoient l'emploi de moyens d'actionnement qui définissent pratiquement la paroi circonférentielle entière de la chambre d'enroule- ment du produit. Une solution de ce type, connue sous le nom de "système Welger", décrite dans la publication allemande P 2443838 8-23,-prévoit de disposer en aval dudit trans- porteur de base une série de transporteurs motorisés placés l'un après l'autre jusqu'à atteindre la zone d'en- trée, à l'intérieur de la chambre d'enroulement, du pro- duit ramassé du niveau du champ Pratiquement le dernier transporteur continu se trouve au-dessus du transporteur de base et forme avec celuici la "bouche" d'entrée dans la chambre d'enroulement du produit ramassé. Les transporteurs continus comportent une sé- rie de courroies de-transport, disposées l'une à côté de l'autre et espacée's l'une de l'autre, toutes mises en mouvement au moyen d'un système cinématique-qui met en rotation les rouleaux moteurs de chaque transporteur' sur lesquels lesdites courroies sont enroulées et qui -4 - tire son mouvement de la prise de force du véhicule trac- teur auquel la machine est reliée Cette solution qui per- met, du moins partiellement, de pallier les inconvénients remarqués dans la solution Van der Lely, demande l'emploi de nombreuses liaisons cinématiques des différents trans- porteurs et les courroies formant chaque transporteur sont soumises àaun "stress" remarquable qui cause rapidement leur usure et par conséquent la nécessité de les rempla- cer fréquemment Les espaces existant entre les courroies de chaque transporteur fournissent en outre un égal nom- bre d'espaces vides à travers lesquels il y a une consi- dérable perte du produit ramassé et en train d'être enrou- lé, au détriment de l'économie d'emploi de la machine. Une autre solution connue prévoit la paroi cir- conférentielle de la chambre d'enroulement formée par une série de cylindres motorisés placés à côté l'un de l'au- tre parallèlement et dont les-axes sont disposés sur une circonférence dont le centre coïncide avec l'axe de la chambre d'enroulement Cette solution demande, pour l'ac- tionnement de tous les rouleaux, l'emploi d'un nombre considérable de chaînes et de tendeurs de chaînes conve- nablement armés au moyen de ressorts qui ont besoind'un entretien continuel et de lubrification en vue d'éviter leur usure rapide En outre, pour qu'on puisse entraîner le produit à l'intérieur de la chambre d'enroulement, les différents rouleaux sont pourvus, sur leur surface, de protubérances qui constituent des dents d'entraînement du produit, lesquelles toutefois, quand le produit est très humide tendent à entraîner une partie du même pro- duit vers l'extérieur de la machine, alors que, si le produit est sec, ne réussissent pas à atteindre toujours l'effet d'entraînement désiré, étant donné qu'elles glis- -5- sent par rapport au même produit entassé dans la chambre d'enroulement En outre il faut une puissance motrice re- marquable pour mettre en mouvement tous les rouleaux qui, conjointement avec le transporteur de base, contribuent tous à causer la rotation du ballot à l'intérieur de la chambre d'enroulement pendant l'étape finale de sa forma- tion. En partant de l'examen technique des solutions connues l'inventeur de la présente invention a envisagé la possibilité de pallier les inconvénients dépendant de l'usure de la-chambre de conditionnement a paroi fixe moyennant la transformation de cette paroi fixe dans une paroi formée d'éléments montés à rotation libre sur la structure fixe de la machine, de manière qu'ils sont en- traînés en mouvement par le ballot en formation quand ce- lui-ci atteint un volume tel qu'il remplit la chambre d'enroulement De cette manière lesdits éléments ne s'op- posent pas à la rotation du ballot à l'intérieur de la chambre d'enroulement et contribuent tout simplement à la compression radiale du ballot-pendant l'étape finale de sa formation. Sur la base de cette étude 9 le but principal de la présente invention est celui de fournir une machine d'enroulement de produit fibreux en ballots de forme cy- lindrique dans laquelle les dispositifs destinés à l'en- tra nement du produit sont limités à une seule partie de la chambre d'enroulement et dans laquelle une série d'é- léments à rotation libre supportés par la structure de la machine, complètent la paroi qui définit le long de son pourtour la chambre d'enroulement De cette façon les mécanismes cinématiques d'actionnement des moyens qui entraînent en mouvement le produit ramassé du niveau du -6champ ont un nombre considérablement inférieur par rapport à ceux nécessaires, dans les machines de type connu décri- tes plus haut, pour entraîner en mouvement le produit ra- massé, ce qui permet une remarquable épargne d'énergie au bénéfice de l'économie de travail de la machine, surtout pendant l'étape initiale de formation du ballot. Selon la présente invention ces éléments à rota- tion libre peuvent être, de préférence, des rouleaux sup- portés à rotation libre par la structure fixe de la ma- chine, parallèles l'un à l'autre et disposés l'un à c 6 té de l'autre de manière que leurs axes peuvent être unis par un arc de circonférence dont le centre coïncide avec l'axe de la chambre d'enroulement Etant donné que ces rouleaux ne doivent pas s'occuper de l'entraînement du produit pendant l'étape d'enroulement, ils peuvent être parfaitement lisses et par conséquent ils ne causent au- cun entraînement à l'extérieur de-la machine,du produit qui est en train d'être enroulé et donc aucune perte de produit - L'inventeur a également pris en considération le fait qu'en vue de conserver les ballots à long terme de manière optimale on prévoit actuellement de les enve- lopper manuellement dans des sacs de matière plastique. Par conséquent, étant donné que la machine faisant l'ob- jet de la présente invention est pourvue d'une partie cir- conférentielle de la chambre d'enroulement constituée de rouleaux à rotation libre disposés côte à côte et parfai- tement lisses, il a envisagé la possibilité de fournir à l'intérieur de la chambre d'enroulement un film de matiè- re plastique destiné à envelopper le ballot formé, faisant qu'il passe justement entre au moins deux desdits rou- leaux fous qui sont supportés par la structure fixe de la -7 machine. Un autre but de la présente invention est donc celui de fournir une machine du type indiqué plus haut pourvue de moyens destinés à alimenter un film de matière d'enveloppement à l'intérieur de la chambre d'enroule- ment, en phase avec les temps relatifs à la formation com- plète d'un ballot et avant que le même bal-lot soit déchar- gé sur le terrain Pratiquement l'inventeur a envisagé d'équiper la machine d'un dispositif en mesure de dérouler d'une bobine un film de matière plastique de manière à l'orienter vers et à le faire passer à travers deux des rouleaux fous qui définissent la chambre d'enroulement le long de son pourtour Ce dispositif peut être commandé à distance par l'opérateur de manière à causer l'avance du film entre lesdits rouleaux à la fin de l'étape de "com- pression" du produit mis en ballots et en même-temps que ou avant l'étape de liage final du ballot de sorte que ce film, entraîné par le même ballot, est enroulé autour de celui-ci et fermé par le même fil qui est utilisé pour lier le ballot formé. Les caractéristiques de la machine faisant l'ob- jet de la présente invention sont mieux illustrées par la description qui suit d'une forme préférée mais non exclu- sive d'exécution de celle-ci, donnée à simple titre d'exem ple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre schématiquement la machine objet de l'invention selon une coupe longitudinale et pendant l'é- tape initiale de formation d'un ballot; la figure 2 montre schématiquement la même machine pen- dant l'étape de déchargement sur le niveau du terrain d'un ballot formé; 8 - la figure 3 montre schématiquement une liaison cinéma- tique possible pour l'actionnement des transporteurs qui entraînent en mouvement le produit ramassé. En se référant à ces figures, on a indiqué en 1 un dispositif pour la récolte du produit Ce dispositif est de type connu et par conséquent il ne sera pas décrit dans ses différentes parties; on fait simplement remar- quer qu'il comporte une série de peignes ou dents de ré- colte 2 associés à un cylindre motorisé 5 supporté en por- te-à-faux par la structure fixe de la machine Le cylindre motorisé 5 est relié de manière cinématique (voir la fi- gure 3) à un groupe de distribution du mouvement 6 dont l'arbre d'entrée 7 peut être relié à la prise de force d'un véhicule tracteur (non illustré sur les figures) u- tilisé pour remorquer la machine La liaison cinématique entre le cylindre motorisé 5 et le groupe de distribution du mouvement 6 peut être obtenue, par exemple, au moyen d'une chaîne à circonférence fermée 3 qui s'enroule au- tour de deux roues de renvoi 4 et 4 a dont la première est emboîtée sur l'axe autour duquel le dispositif 1 bascule et la deuxième est supportée à rotation libre par la structure fixe de la machine A son tour la roue 4 a est re- liée de manière cinématique au moyen d'une chaîne 4 b à une autre roue dentée emboîtée sur l'arbre de sortie du groupe de distribution du mouvement 6 La roue 4 est à son tour reliée à une autre roue (non visible sur les figures) emboîtée sur l'arbre du cylindre motorisé 5. En 8 on a indiqué un transporteur à courroies (appelé par la suite transporteur de base) qui se trouve en aval du dispositif de récolte 1 et est destiné à ache- miner le produit ramassé du niveau du champ vers l'inté- rieur de la chambre d'enroulement qui est indiquée globa- lement en 9 Les courroies qui forment le transporteur de base 8 s'enroulent partiellement sur le cylindre de renvoi 8 a et sur un cylindre motorisé 10 supporté par-le bâti fixe de la machine et relié de manière cinématique au groupe de distribution du mouvement 8 On peut obtenir cette liaison par exemple en utilisant une chaîne à cir- conférence -fermée 22 qui s'enroule partiellement sur une roue emboîtée sur l'arbre du cylindre motorisé 10 et sur une autre roue (non visible sur les figures) emboîtée sur le même arbre que la roue 4 a. La chambre d'enroulement 9 est formée de-deux parties, ou moitiés, 9 a et 9 b La deuxième partie 9 b est articulée à la première au moyen d'un axe d'articulation Il disposé à la partie supérieure de la même première partie et qui se développe parallèlement à l'axe de la chambre d'enroulement 9. L'ouverture et la fermeture de la chambre d'en- roulement 9 peuvent être obtenues en tournant la deuxième partie 9 b par rapport à la première (voir la figure 2) engageant par exemple deux pistons à commande hydraulique 12 (disposés sur les deux côtés extérieurs de la chambre d'enroulement 9) dont les parties (cylindre et tige) peu- vent être articulées respectivement à la partie 9 a et à la partie 9 b de la chambre d'enroulement 9. Selon la présente invention la première partie 9 a de la chambre d'enroulement 9 est définie le long de son pourtour par une série de rouleaux 13 disposés côte à côte et supportés à rotation libre par les parois latéra- les 23 qui définissent bilatéralement ladite première par- tie 9 a La deuxième partie 9 b de la chambre d'enroulement 9 est définie le long de son pourtour par trois transpor- teurs à courroies 14, 15 et 16 disposés l'un après l'au- 253411 t - tre Le premier transporteur 14 est placé immédiatement en aval du transporteur de base 8 tandis que le dernier trans- porteur 16 se trouve pratiquement contigu au premier des rouleaux 13 qui définissent la première partie 9 a le long de son pourtour. Les transporteurs 14, 15 et 16 sont actionnés en synchronisme l'un par rapport à l'autre et, selon l'exem ple illustré, sont reliés de manière cinématique au grou- pe de distribution du mouvement 6 de la manière décrite ci-après. Une roue dentée est emboîtée sur l'une des extré- mités de l'arbre de sortie du groupe de distribution du mouvement 6 Celleci, au moyen d'une chaîne sans fin 17, est reliée à une autre roue dentée 18 emboîtée à son tour sur l'arbre moteur du transporteur 16 Sur cet arbre est également emboîtée une autre roue dentée reliée, au moyen d'une chaîne sans fin 19, à une autre roue dentée emboî- tée sur l'arbre moteur du transporteur 15 De la même fa- çon, au moyen d'une autre chaîne 24, le mouvement est transmis à l'arbre moteur du transporteur 14 Il faut re- marquer que l'arbre moteur du transporteur 16 est coaxial de l'axe d'articulation par rapport auquel la deuxième partie 9 b de la chambre d'enroulement 9 peut tourner au- tour de la première partie ga Pendant la phase active de travail le mouvement des transporteurs 8-14-15 et 16 a lieu suivant les flèches indiquées sur les dessins. Pendant le fonctionnement de la machine le pro- duit ramassé du niveau du champ tend d'abord à s'entasser dans la partie inférieure la plus basse de ladite machi- ne et par effet du mouvement des transporteurs 8-14-15 et, peu après, également du transporteur 16 tend à s'enrou ler en spires, formant ainsi le noyau d'un ballot Pen- 25341,12 -I 1 dant cette première phase les rouleaux 13 sont arrêtés. Le rouleau 13 qui se trouve en correspondance de la bou- che d'entrée du produit dans la chambre d'enroulement 9 entraîné en mouvement par le produit en entrée, tourne selon un sens conforme au mouvement du même produit et il favorise pratiquement son entrée dans la chambr e d'en- roulement 9 Quand le volume du ballot est augmenté jus- qu'à remplir complètement la chambre 9, par effet du con- tact direct entre la couche extérieure du produit enrou- 'lé et les rouleaux 13, ces derniers sont mis en rotation à la même vitesse périphérique que le ballot, sans donc fournir aucun obstacle à sa rotation à l'intérieur de la chambre 9. Au fur et à mesure que la quantité de produit introduit dans la chambre 9 (qui est à volume constant) augmente, il y a une action progressive de compression des couches extérieures du ballot, action qui se répand peu à peu vers le noyau du même ballot Quand le volume de compression désiré-a été atteint (ce volume pouvant être contrôlé par exemple par des moyens détectant la pression à l'intérieur des pistons à commande hydrauli- que 12) il y a l'arrêt de la machine, donc l'ouverture de la chambre 9 et le déchargement du ballot formé sur le niveau du champ. Cette dernière phase peut être précédée, selon les techniques de l'art connu, d'une phase pendant la- quelle il y a le liage du ballot formé au moyen d'une fi- celle qui est enroulée en plusieurs spires autour de la surface cylindrique du ballot Selon la solution pré- vue par l'inventeur, on peut associer à la partie fixe 9 a de la chambre d'enroulement 9, un groupe 20 de sup- port d'une bobine 21 portant du film en matière plasti- 12 - que Ce groupe peut comporter deux rouleaux d'entraine- ment 25, l'un au moins desquels est motorisé; c'est en- tre ces deux rouleaux que le film déroulé de la bobine 21 doit passer Les rouleaux 25 sont positionnés de manière qu'ils sont symétriques par rapport à un plan passant en- tre une paire de rouleaux 13 de manière que le film dérou- lé de la bobine 21, passant entre ladite paire de rou- leaux 13, peut entrer dans la chambre d'enroulement 9. L'actionnement des moyens moteurs des rouleaux 25 (non représentés sur les figures) peut être commandé à la main par l'opérateur (par exemple au moyen d'un bouton-pous- soir qui commande un moteur associé à l'arbre d'un des- dits rouleaux) et, au moment désiré, cause un déroulement du film de la bobine 21 suffisant pour que son bout avant se trouve pincé entre la surface extérieure du ballot formé et les rouleaux 13 Dans cette condition et tour- nant le ballot sans interruption, on obtient le déroule- ment automatique du film de la bobine 21 de manière qu'il entoure complètement le ballot; à la fin de cette phase on peut effectuer le liage du ballot qui de cette façon apparaît parfaitement protégé le long de son pourtour. Dans le but de couper le film déroulé de la bo- bine 21 on prévoit l'emploi d'un couteau 26 qui agit en opposition à un élément fixe 27 Ce couteau peut être associé à un dispositif de guidage mobile en direction parallèle à l'axe de la chambre 9 ou même en direction de l'élément fixe 27 Ce dispositif peut être commandé à la main à distance par l'opérateur ou bien automatique- ment en employant des moyens qui contrôlent le nombre de tours des rouleaux 25 et actionnent ledit couteau après avoir détecté un nombre de tours correspondant à une quantité de film déroulé de la bobine 21 suffisante pour 13 - entourer complètement le ballot formé. Evidemment la description faite ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple non limitatif et par con- séquent des modifications pourront être apportées à la présente invention Par exemple, les différents éléments décrits pourront être remplacés par d'autres technique- ment équivalents sans pour cela s'éloigner du cadre de protection de celle-ci, tel qu'il est défini dans les re- vendications qui suivent. 2534 i'1 S 14 - R E V@ E N D I C A T I 0 N S 1 Machine destinée à récolter du matériau fibreux du niveau du champ et à le mettre en ballots de forme cy- lindrique, du type comportant une chambre cylindrique cette chambre étant formée de deux parties ( 9 a gb) dis- posées côte à côte le long d'un plan parallèle à l'axe de la même chambre, dont une première partie ( 9 a) est as sociée au bâti fixe de la machine et une deuxième par- tie ( 9 b) est articulée à la première le long d'un axe d'articulation ( 11) qui se trouve dans la partie supé- rieure de la première partie (Qa) et parallèle à l'axe de ladite chambre cylindrique, caractérisée en ce que la première partie (Sa) de la chambre cylindrique ( 9) ou d'enroulement du produit est définie sur son pourtour par une série de rouleaux ( 13) disposés l'un à côté de l'au- tre, supportés à rotation libre par les parois qui dé- finissent bilatéralement ladite première partie ( 9 a) de la chambre d'enroulement ( 9), dont les axes sont paral- lèles à la chambre d'enroulement ( 9) et peuvent être unis par un arc de circonférence ayant son propre centre sur * l'axe de la chambre d'enroulement, et en ce que la deuxiè- me partie ( 9 b) est définie sur son pourtour par une sé- rie d'éléments transporteurs continus ( 14 15 16) mo- torisés, mobiles en synchronisme en sens conforme au sens d'avance du matériau à l'intérieur de la chambre d'en- roulement ( 9), le premier ( 14) de ces transporteurs étant disposé immédiatement en aval d'un transporteur de base ( 8) supporté par la première partie ( 9 a) de la chambre d'enroulement ( 9) et sur lequel arrive le matériau ramas sé du niveau du champ, et le dernier transporteur ( 16) - se trouvant contigu au premier des rouleaux ( 13) qui, dans la partie haute de la chambre d'enroulement ( 9), est supporté à rotation libre par les parois qui défi- nissent bilatéralement la première partie ( 9 a) de la chambre d'enroulement ( 9). 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ies rouleaux ( 13) qui définissent sur son pour- tour la première partie ( 9 a) de la chambre d'enroulement ( 9) ont leur surface extérieure parfaitement lisse. 3 Machine destinée à récolter du matériau fibreux au niveau du champ et à le mettre en ballots de forme cy- lindrique du type comportant une chambre cylindrique ( 9) à volume constant susceptible de recevoir le produit d'un dispositif de récolte qui l'enlève du niveau du champ, cette chambre ( 9) étant formée-de deux parties ( 9 a 9 b) disposées c 8 te à côte le long d'un plan parallèle à l'axe de la même chambre ( 9), dont une première partie ( 9 a) est associée au bâti fixe de la machine et une deuxième par- tie ( 9 b) est articulée à la première le long d'un axe d'articulation ( 11) parallèle à l'axe de la chambre cylin drique ( 9), caractérisée en ce que la première partie ( 9 a) de la chambre cylindrique ( 9) ou d'enroulement du produit est définie sur son pourtour par une série de rouleaux ( 13) disposés l'un à côté de l'autre et supportés, à ro- tation libre, par les parois qui définissent bilatérale- ment ladite première partie ( 9 a) de la chambre d'enroule- ment ( 9) et en ce qu'un dispositif est prévu ( 20 25) à l'extérieur de ladite première partie ( 9 a) en vue d'a- limenter entre deux desdits rouleaux ( 13) un film de matière plastique qui se déroule d'une bobine ( 21) supportée par la structure fixe de la machine. 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée 16 - en ce que le dispositif ( 20 25) qui fournit le film entre deux rouleaux ( 13) définissant le long du pourtour la première partie (ga) de la chambre d'enroulement ( 9), comporte un couteau ( 26 27) destiné à couper le film déroulé de la bobine ( 21), dont l'actionnement est con- trâlé par iedit dispositif ( 20 25) qui détecte la quan- tité de film déroulé de la bobine ( 21) et enroulé au- tour du ballot formé.