Brevet FR2636041A1 — publié le 19900309

"Appareil pour emballer des produits en vrac" La présente invention concerne un appareil pour emballer des produits en vrac mis sous la forme d'une balle, d'un paquet ou analogue. L'invention concerne notamment, mais de manière non limitative, le traitement des produits mis en forme de balles tels que de la paille, du foin, des produits d'ensilage ou autres, produits divisés et servant à l'alimentation animale. Il a déjà été proposé d'envelopper des balles à l'aide d'une bande continue de matière plas- tique ayant comme caractéristique d'être pré-étirée d'une manière optimale pour envelopper efficacement la balle. On enveloppe la balle pour que la matière soit totalement enveloppée ou enfermée par plusieurs cou- ches de bande de matière plastique. Pour réaliser cela il est nécessaire d'envelopper la balle en éliminant tout l'air contenu dans le matériau de la balle et en évitant que ce matériau ne puisse respirer. Pour réaliser et garantir l'étanchéité nécessaire à l'air avec la bande de matière plastique servant à l'enveloppement, bande qui est fournie en position d'enveloppement à partir d'une bobine, il faut maintenir une tension déterminée dans certaines limites. De plus, pour envelopper complètement avec la matière plastique, on a constaté qu'il était nécessai- re de permettre à la balle de tourner autour de deux axes perpendiculaires. Dans le cas des balles de gran- de dimension, de forme cylindrique, il faut faire tourner la balle autour de son axe longitudinal ainsi qu'autour d'un second axe transversal par rapport à l'axe longitudinal et passant par le milieu de la balle. En outre, la rotation de la balle dans ces deux directions de rotation est telle que chaque partie de sa surface vient progressivement dans une position correspondant à la position d'enveloppement. Il con- vient également de remarquer que la technique d'enve- loppement préférentielle est celle de l'enveloppement bout à bout combiné à la rotation de la balie suivant un angle prédéterminé autour de son axe longitudinal à la fin de chaque rotation complète bout à bout. En pratique, on a constaté, en particulier lorsque l'enveloppement n'a pas réussi et/ou dans le cas de balles enveloppées de manière non serrée, que l'on rencontre des difficultés pour maintenir la balle dans la position optimale au cours de l'opération d'enveloppement. La présente invention a pour but de créer un appareil pour envelopper de tels produits en forme de balles. A cet effet, l'invention concerne un appa- reil du type ci-dessus caractérisé en ce qu'on enve- loppe une charge placée sur une table de support rotative, à l'aide d!une bande d'enveloppement de matière plastique fournie à la charge en position d'enveloppement à partir d'une bobine grâce à un mouvement de rotation relatif entre la charge et l'alimentation de bande, un moyen de rotation, étendu, pour coopérer pendant l'enveloppement de la charge avec des zones prédéterminées de la charge pour éviter le déplacement de la charge au cours de son enveloppe- ment. Suivant une autre caractéristique, l'appa- reil se compose d'un châssis, d'un support de récep- tion de charge tournant par rapport au châssis, d'un moyen pour permettre la rotation de la charge sur le support, d'un moyen pour recevoir une réserve de bande de matière pour envelopper, un moyen permettant l'ali- mentation contr8ôlée de bandes à partir de la réserve pour fournir à la charge afin de l'envelopper, un moyen de rotation à surface étendue coopérant pendant l'enveloppement de la charge avec des régions prédé- terminées de la charge de manière à éviter tout dépla- cement non voulu de la charge pendant son enveloppe- ment. De manière préférentielle, le moyen de rota- tion est muni pour chaque extrémité de la charge, c'est-à-dire de la balle, d'un disque de forme convexe tourné vers la zone d'extrémité de la balle pendant la phase d'enveloppement de la balle.. De manière avantageuse, le moyen de support de charge est monté de façon pivotante sur le châssis principal pour que le moyen de support puisse être basculé et évacuer une charge déjà enveloppée, le moyen de rotation de zone étendue servant de guide pour la charge au cours de son évacuation. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la surface pour la charge correspondant au moyen de rotation de surface étendue est recouverte d'une matière qui coopère pour éviter tout glissement gênant entre la charge et les surfaces de rencontre de charge du moyen de rotation. Selon l'invention, l'appareil comporte éga- lement un moyen pour régler la mise en tension de la bande par un frein placé dans le chemin d'alimentation de la bande. Suivant une autre caractéristique, le moyen de rotation à surface étendue est réglé suivant un angle tel que la surface de réception de charge du moyen de support de charge puisse empêcher tout dépla- cement gênant de la charge, recevoir des charges déformées et des charges dont la matière n'est pas compactée ou qui a été compactée de manière non serrée. Suivant une autre caractéristique, l'incli- naison du moyen de rotation par rapport à la charge est réglable sélectivement. Suivant une autre caractéristique, le moyen de rotation est incliné à 60 par rapport à la verti- cale par rapport au plan moyen de la surface de récep- tion de la charge du moyen de support de charge. Suivant une autre caractéristique, le moyen de rotation est réglable en hauteur. De manière préférentielle, le frein se com- pose d'un galet entraîné par la bande dans son chemin entre l'alimentation et son point d'utilisation avec un frein pour limiter la liberté de rotation du galet. La présente invention sera décrite de maniè- re plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure i est une vue en perspective schématique d'un premier mode de réalisation de l'appareil pour envelopper une charge telle qu'une balle de paille ou de foin, montrant un moyen de support de charge permettant à la charge de tourner autour de deux axes transversaux l'un par rapport à l'autre. - la figure 2 est une vue de côté de l'appa- reil de la figure i en position intermédiaire se pré- sentant au cours du déchargement d'une charge déjà enveloppée par l'appareil. - la figure 3 est une vue très-schématique d'un appareil d'enveloppement de balles selon l'inven- tion. - la figure 4 est une vue en plan de l'appa- reil de la figure 3. Selon les dessins, l'appareil pour envelop- per une charge, notamment une balle, se compose d'un ensemble 1 à plateau tournant portant la charge à rotation; cet ensemble est monté en rotation sur un châssis 2 de forme généralement rectangulaire porté par des jambes 3. Si l'appareil doit être tiré par un tracteur ou analogue, le châssis 2 pourra recevoir des roues non représentées et le cas échéant les jambes 3. pour- ront pivoter entre la position de soutien du châssis représentée aux figures et une position de rangement ou de traction (non représentée). Pour faciliter la traction, le châssis comporte un timon ou moyen de liaison non représenté. Le châssis 2 comprend des rails latéraux 4, et des rails d'extrémité 6. Le rail latéral 4 est décalé vers l'intérieur par rapport aux extrémités correspondantes des rails d'extrémité 6; il comporte un ensemble de pattes de montage 7 ou analogues (un seul ensemble a été indiqué) pour recevoir en pivote- ment, autour d'un axe horizontal, une plate-forme bas- culante 8 sur laquelle le plateau rotatif 9 est monté pour être entraîné en rotation par le moyen d'entrai- nement 10, autour d'un axe vertical lorsque la plate- fonr..e basculante 8 occupe la position représentée à la figure 1. Le plateau rotatif 9 se compose d'un support principal 11 qui reçoit, comme cela sera examiné ulté- rieurement, l'unité d'entraînement 10. La partie 11 est portée par deux éléments de châssis 12, 13 reliés de manière pivotante aux pattes 7 ou analogues pour que la plate-forme 8 puisse basculer autour de l'axe horizontal entre une position horizontale telle que celle représentée à la figure 1 et une position incli- née dans laquelle la charge L qui se trouve sur le plateau puisse être facilement évacuée de l'ensemble. La figure 2 montre une position intermédiai- re de basculement de la plate-forme 8. Ce basculement est avantageusement assuré par un vérin hydraulique ou pneumatique 14. Le plateau rotatif 9 comprend une structure de châssis 15 avec une paire de rails d'extrémité 16 reliée à une section centrale principale 17 consti- tuant une surface supérieure de forme globalement rec- tangulaire, la liaison étant telle que les rails d'extrémité 16 constituent en pratique une forme en H avec la partie centrale 17. Les rouleaux 18 et 19 sont montés en rota- tion sur les extrémités en saillie 20 des rails 16 par l'intermédiaire de paliers 21 montés sur les extrémi- tés en saillie 20. Un moyen d'entraînement transmet la force d'entraînement de l'unité motrice 10 aux rouleaux 18 et 19. Les deux rouleaux 18 et 19 ont des diamètres différents et sont montés pour que leur axe de rotation se trouve dans le même plan. L'entraîne- ment des rouleaux est tel que ceux-ci tournent à la même vitesse périphérique. Les moyens d'entraînement des rouleaux sont tels que les rouleaux tournent avec des vitesses périphériques correspondantes. Grâce à des rouleaux de dimensions différentes, lorsque le rouleau de plus grand diamètre 19 est le rouleau conducteur dans le sens de la rotation de la charge L, c'est-à-dire de la balle à envelopper pendant que la charge est en phase d'enveloppement, cette charge est déplacée vers le petit rouleau 18. Cela signifie que le centre de gravité de la charge est décalé vers l'axe de rotation du petit rouleau par rapport à l'axe médian des deux rouleaux. Grâce à ce montage, on a constaté en prati- que que l'on éliminait toute tendance que pourrait présenter la charge montée sur les rouleaux 18 et 19 pendant la phase d'enveloppement; en d'autres termes, on conserve ainsi la stabilité de la charge L pendant la phase d'enveloppement. Les rouleaux 18 et 19 peuvent le cas échéant porter une bande sans fin ou un ensemble de courroies (non représentés) pour réaliser une surface de support souple pour la charge L à envelopper (celle-ci n'est indiquée que de manière très schématique dans les figures). Grâce à ce moyen, il est possible de placer sur la table rotative 9 des balles de différentes dimensions et formes. La vitesse de rotation de la paire de rouleaux est liée à la vitesse de rotation de la table tournante 9. La table tournante 9 est entraî- née par le moyen d'entraînement à moteur 10 monté sur le châssis pour faire basculer la plate-forme 8 de la table tournante pendant que le moteur entraîne la table. La charge L est maintenue axialement pendant son enveloppement grâce à un disque 23 prévu à chaque extrémité de la charge L. Chaque disque 23 est monté à rotation sur un élément de support 24. Chaque disque a une forme telle que sa surface convexe 25 soit tournée vers la charge. Les disques sont montés de manière à coopérer avec les parties inférieures de la charge comme cela apparaît dans les dessins. En pratique, il est souhaitable que les parties inférieures des dis- ques se trouvent en-dessous du niveau des rouleaux 18 et 19 pour pouvoir coopérer avec la partie inférieure de l'extrémité de la charge L au cours de son envelop- pement. Les disques 25 sont inclinés suivant un an- gle tel par rapport à la verticale pour éviter de ma- nière satisfaisante tout décalage axial de la charge et pour s'adapter à des charges déformées ainsi qu'à celles qui ont été faiblement compactées. En outre, la rotation des disques permet d'éliminer ou de réduire de manière significative le risque d'endommagement de la charge en rotation au cours de la phase d'enveloppement. En pratique, on a constaté qu'une inclinaison de 60* par rapport à la verticale correspondait à un angle d'inclinaison opti- mum. On peut monter des disques pour que l'angle d'inclinaison global par rapport à la verticale puisse être réglé sélectivement suivant les besoins. Le cas échéant on peut avoir des moyens de montage des dis- ques permettant de soulever ou d'abaisser les axes de rotation. En pratique, la vitesse de rotation de la table 9 et celle des rouleaux 18 et 19 sont liées pour que la vitesse de rotation 9 autour de l'axe vertical soit beaucoup plus importante que celle autour de l'axe horizontal pour qu'au cours d'une rotation com- plète autour de l'axe vertical la charge L soit en pratique décalée d'un angle relativement faible par exemple de 5 à 10 angulaire autour de l'axe horizon- tal pour qu'à la fin de la phase d'enveloppement de la charge L dans la bande de matière plastique, la charge soit effectivement emprisonnée dans plusieurs couches de matière plastique. A la fin de la phase d'enveloppement, on arrête l'entraînement du plateau, on coupe la bande de matière plastique de l'alimentation et on fixe solide- ment l'extrémité coupée sur la charge enveloppée. Puis on évacue la charge de l'appareil en basculant la plate-forme, comme cela est indiqué à la figure 3, à l'aide d'un vérin hydraulique. Comme on souhaite pouvoir envelopper la charge L d'une bande continue de matière plastique, l'appareil comporte un moyen de support et de distri- bution 46 pour la matière plastique 47 servant à cette opération. L'unité 46 se compose d'une structure prin- cipale 48 réglable en longueur et portant un axe de montage 49 recevant un rouleau ou tambour portant la bande de matière plastique 47. L'unité 46 comprend également un dispositif de mise en tension préalable et de réglage de la tension d'alimentation 50 de la matière en forme de bande; ce dispositif 50 comprend une paire de rouleaux 51 et 52 montés en rotation au- tour d'axes parallèles à l'axe de l'arbre 49 de la bobine pour coopérer avec le ruban 47 sur son chemin vers la charge à envelopper. Le support est mobile pour venir dans une position repliée au repos; on a également estimé qu'il était nécessaire de pouvoir le positionner dans une autre place. Comme indiqué, la bande ou ruban 47 est tiré de la bobine par le mouvement de rotation de la charge L. Comme indiqué ci-dessus, il est important de s'assurer que la matière enveloppée 47 soit maintenue ou soit mise en tension pour respecter une pré- contrainte déterminée et assurer le serrage de l'enve- loppement de la charge. Pour cela, on fournit la ma- tière à la zone d'enveloppement suivant une tension optimale nécessaire à la tension préalable de la matière plastique lorsque celle-ci passe à travers le dispositif de réglage de tension 50. Ce dispositif se compose de rouleaux 51 et 52 portés par un élément de support inférieur et supérieur 53. Le rouleau 51 est un rouleau entraîné de manière que sa rotation se tra- duise par une traction directe sur la matière fournie à la charge L à envelopper. Le rouleau 52 est un rou- leau libre. Il est à remarquer que le cas échéant on peut prévoir d'autres rouleaux libres (non représen- tés). La vitesse de rotation du rouleau moteur déter- mine la tension induite dans la matière servant à l'enroulement. Pour régler correctement la tension on peut la modifier par un moyen de freinage à friction qui permet d'assurer une commande sélective de la tension. Ce montage à friction ou à frein se compose d'un volant d'inertie obligé de tourner à la vitesse du rouleau d'alimentation 18 ainsi que d'une came à ex- centrique reliée à l'entraînement récepteur du volant d'inertie par l'intermédiaire d'un entraînement à friction qui reste au repos. La came peut tourner sé- lectivement autour d'un axe parallèle à celui du volant d'inertie et ainsi du rouleau entraîné. Grâce à ce montage, on peut régler la vitesse de rotation du rouleau 18 par la rotation de la came à excentrique, rotation qui change la tension de freinage de la courroie et ainsi la vitesse de rotation possible du rouleau en liaison avec la tension de la matière en forme de bande ou de ruban. Comme la matière du film constituant la bande ou le ruban de plastique est dévidée du rouleau à une vitesse déterminée par la vi- tesse de rotation de la table rotative, il est clair qu'en freinant le dévidage de la bobine de matière plastique (en réglant la vitesse de rotation du rou- leau d'alimentation 18) on met la bande sous tension d'une intensité qui dépend du freinage. La tension de la bande de matière plastique peut être modifiée en changeant la vitesse de rotation du rouleau entraîné 18. Bien que la description ci-dessus concerne l'enveloppement de balles, il est à remarquer que l'on peut également envelopper d'autres formes de charge. R E V E N D I C A T I ONS 1') Appareil pour envelopper une charge du type selon lequel on enveloppe une charge (L) placée sur une table de support rotative (9), à l'aide d'une bande d'enveloppement (47) de matière plastique four- nie à la charge en position d'enveloppement à partir d'une bobine (58) grâce à un mouvenent de rotation relatif entre la charge (L) et l'alimentation de bande (58), un moyen de rotation (23), étendu, pour coopérer pendant l'enveloppement de la charge (L) avec des zones prédéterminées de la charge pour éviter le dé- placement de la charge au cours de son enveloppement. 2 ) Appareil pour envelopper une charge, ca- ractérisé en ce qu'il se compose d'un châssis (2), d'un support de réception de charge (9) tournant par rapport au châssis, d'un moyen (18, 19) pour permettre la rotation de la charge (L) sur le support, d'un moyen (46, 58) pour recevoir une réserve de bande de matière pour envelopper, un moyen (46) permettant l'alimentation contrôlée de bandes à partir de la ré- serve pour fournir à la charge afin de l'envelopper, un moyen de rotation à surface étendue (23) coopérant pendant l'enveloppement de la charge avec des régions prédéterminées de la charge de manière à éviter tout déplacement non voulu de la charge pendant son enve- loppement. 3') Appareil pour envelopper selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que le moyen de rotation de surface étendue se compose d'un disque (23) de forme convexe tourné vers la région adjacente de la charge (L) lorsque celle-ci eFt sur le support de charge. 4') Appareil pour envelopper selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moyen de support de charge (9) est monté de façon pivotante sur le châssis principal (2) pour que le moyen de support puisse être basculé et évacuer une charge déjà enveloppée (L), le moyen de rotation de zone étendue (23) servant de guide pour la charge (L) au cours de son évacuation. ') Appareil à envelopper selon l'une quel- conque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface (25) pour la charge correspondant au moyen de rotation de surface étendue est recouverte d'une matière qui coopère pour éviter tout glissement gênant entre la charge et les surfaces de rencontre de charge du moyen de rotation. 6') Appareil pour envelopper selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 ou 5, caractéri- sé en ce que le moyen de rotation à surface étendue (23) est réglé suivant un angle tel que la surface de réception de charge du moyen de support de charge (9) puisse empêcher tout déplacement gênant de la charge, recevoir des charges déformées et des charges dont la matière n'est pas compactée ou qui a été compactée de manière non serrée. 7) Appareil à emballer selon l'une quelcon- que des revendications 2, 3, 4, 5, 6, caractérisé en ce que l'inclinaison du moyen de rotation (23) par rapport à la charge (L) est réglable sélectivement. 8') Appareil à emballer selon l'une quelcon- que des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le moyen de rotation (23) est incliné à 60 par rapport à la verticale par rapport au plan moyen de la surface de réception de la charge du moyen de support de char- ge (9). 9') Appareil selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que le moyen de rotation (23) est réglable en hauteur.