Brevet FR2692431A1 — publié le 19931224

i "Canal d'alimentation pour une presse à balles à usage agricole avec un dispositif à dents pour pousser le paquet de produit dans le canal de compression" La présente invention concerne un canal d'a- limentation pour une presse à balles, notamment une presse à grandes balles, pour former des balles de section rectangulaire, et commençant en aval du tam- bour de préhension, un canal d'alimentation de forme courbe, dirigé vers le haut et arrivant à l'orifice d'entrée du canal de compression, est délimité par une paire de parois courbes, opposées, mobiles au moins relativement l'une par rapport à l'autre et en ce qu'entre le canal de compression et le tambour de pré- hension il est prévu un organe de transfert dont les dents pénètrent dans le canal d'alimentation à travers des fentes, pour remplir le canal avec le produit de récolte puis pousser le paquet de produit ainsi formé dans le canal de compression. La difficulté est que les canaux d'alimenta- tion usuels non équipés de la possibilité d'adaptation évoquée ci-dessus à la masse de produit récolté, of- ferte à chaque fois, donnent des paquets de produits de forme instable lorsqu'il y a peu de produit et ces paquets se décomposent déjà lorsqu'ils sont poussés dans le canal de compression Ainsi, le produit récol- té ne remplit qu'incomplètement le canal de compres- sion sur sa hauteur ce qui donne des balles cintrées dans leur direction longitudinale. Pour éviter ces inconvénients, il existe quelques modes de réalisation de canaux d'alimentation qui s'adaptent à la masse des produits récoltés. C'est ainsi qu'à titre d'exemple le document EP-0 120 780 décrit un canal d'alimentation dont la paroi intérieure, c'est-à-dire la paroi située du côté de l'organe de transfert et dont le rayon de courbure est le plus faible, se compose de deux parties La première partie va du tambour de préhension ou de ré- ception sensiblement jusqu'au milieu du canal d'ali- mentation; cette partie est rigide A son extrémité est articulé un élément de paroi mobile qui est tiré par des ressorts de traction fixés des deux côtés au canal d'alimentation dans une position qui diminue de manière conique, par rapport à la paroi fixe extérieu- re du canal d'alimentation. Toutefois, l'inconvénient de cette solution est de ne pas réaliser l'effet de compression recher- ché pour le produit car l'effet de cette partie mobile de paroi sur le produit récolté dans le canal d'ali- mentation est trop faible En outre, il s'est avéré que précisément ce morceau du canal d'alimentation, au moins à l'instant de la poussée du produit dans le ca- nal de compression, devrait avoir une forme divergen- te Or, ne l'ayant pas, cela gêne l'introduction Un autre inconvénient de ce mode de réalisation est que lorsqu'il y a peu de produit, l'élément mobile de pa- roi fait sortir le produit de la zone d'action de l'organe de transfert ce qui détériore d'autant la poussée du paquet de produit. Une autre solution pour un canal d'alimenta- tion réglable est donnée dans le document DE-OS 15 07 371; dans cette solution, la paroi intérieure du ca- nal d'alimentation est également réglable en ce que ses extrémités sont accrochées chacune à un disque à excentrique Des écrous à levier bloquent la position souhaitée pour se détacher de nouveau pour le réglage du disque à excentrique et être de nouveau serrés. Cette réalisation permet de rendre le canal d'alimentation étroit ou large avec des parois paral- lèles ou en le rétrécissant de manière conique. Toutefois, cette solution présente un cer- tain nombre d'inconvénients En premier lieu, ce mode de réglage ne convient que pour effectuer un pré- réglage pour certains types de produits et ainsi pour une masse moyenne dans l'andain Cela ne permet pas de compenser les irrégularités à l'intérieur d'un même andain Bien que la paroi intérieure puisse être ré- alisée d'éléments élastiques, elle n'est pas en mesure de s'adapter à des masses d'andains irrégulières par la largeur du canal d'alimentation En troisième lieu, les travaux de réglage de ce mode de réalisation avec des écrous à levier sont relativement longs Lorsqu'on utilise une variante à réglage hydraulique, la solu- tion est relativement chère pour cette application Un autre inconvénient est le même que celui des autres réglages du canal d'alimentation par la paroi intérieure: lorsque la quantité de produit est fai- ble, le produit sort de la zone d'action de l'organe de transfert. Il est en outre connu selon le document EP- 0 276 496 un canal d'alimentation réglable appliqué à une presse à balles de grandes dimensions en combinai- son avec un convoyeur à rotor comme organe de remplis- sage et d'introduction dans le canal de compression. Dans ce cas on pousse la paroi intérieure qui se com- pose de deux parties articulées l'une à l'autre sensi- blement en leur milieu Les deux extrémités libres sont prises par des organes de réglage qui peuvent pousser alternativement l'extrémité supérieure de la paroi intérieure dans le canal de compression en direction de ce canal et augmenter ou diminuer ainsi le degré de remplissage du canal de compression L'extré- mité inférieure est portée par un mécanisme à levier exécutant un mouvement pratiquement vertical et aug- mentant ou diminuant ainsi l'orifice de remplissage du canal d'alimentation Ces organes de réglage sont re- liés entre eux et au mécanisme à levier pour qu'une augmentation de l'orifice de remplissage du canal de compression produise nécessairement un élargissement de l'orifice de remplissage du canal d'alimentation et inversement Le mouvement de la paroi intérieure est directement créé par le produit de récolte en ce que le flux volumique qui arrive déplace la paroi inté- rieure contre sa propre masse. Le convoyeur à rotor doit pénétrer sur toute la longueur de la paroi intérieure à travers des fen- tes dans le canal d'alimentation pour remplir complè- tement ce canal d'alimentation En outre, ces pointes de dents doivent pénétrer partiellement dans le canal de compression car ainsi le produit accumulé dans le canal d'alimentation peut ainsi être poussé complète- ment dans le canal de compression Mais cela nécessite que les organes de réglage qui portent l'extrémité su- périeure de la paroi intérieure soient fendus sur une longueur importante. Or, ces fentes, dans la paroi intérieure et en partie dans les organes de réglage, ont l'inconvé- nient de donner des pièces en porte-à-faux et qu'il faut réaliser d'une manière relativement solide Or, cette solidité se traduit par une mise en oeuvre de matière De plus, elle est à l'origine d'un inconvé- nient fonctionnel car ainsi la paroi intérieure n'est plus en mesure de s'adapter dans le sens de sa largeur à des quantités de produits récoltés, différentes En- fin, on a également l'inconvénient existant dans les deux solutions précédentes, à savoir que lorsqu'il y a relativement peu de produit dans la zone supérieure du canal d'alimentation, le produit n'est plus pris par les pointes des dents du convoyeur à rotor ce qui dé- tériore la poussée du produit dans le canal de com- pression. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un canal d'alimentation pour une presse à balles correspondant au type défini ci-dessus, et qui malgré une masse d'andains, variable, dans la direction longitudinale et dans la direction de remplissage, ainsi qu'en lar- geur, soit en mesure de pré-comprimer un paquet de produit de récolte pour que pendant qu'il est poussé il ne se décompose pas et qu'il puisse ainsi remplir complètement le canal de compression sur toute sa hau- teur En outre, même lorsque l'andain est relativement maigre, c'est-àdire lorsque l'on rencontre les plus grandes difficultés pour remplir le canal d'alimenta- tion et pour pousser le produit dans le canal de com- pression, l'activité de transfert et de poussée du convoyeur doit pouvoir être augmentée Enfin, les moyens constructifs à mettre en oeuvre pour un tel ca- nal d'alimentation doivent être aussi réduits que pos- sible. A cet effet, l'invention concerne un canal d'alimentation correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que: a) la paroi extérieure du canal d'alimentation est formée sur toute sa longueur, d'une part, par des profilés étroits qui sont à une faible distance des courbes de transfert des pointes des dents de l'or- gane de transfert, ces profilés étant fixes, b) par ailleurs, entre les étroits profilés fixes, il y a des profilés larges qui sont pivotants séparé- ment autour d'un axe de rotation commun, inférieur, la position de l'axe de rotation commun étant pré- vue directement au niveau de l'orifice d'entrée du canal d'alimentation, c) les profilés larges sont poussés séparément en di- rection de la paroi inférieure du canal d'alimenta- tion, dans toute sa plage de mouvements, par l'ac- tion d'un système de ressorts. Suivant une autre caractéristique avantageu- se, une bielle articulée sur un bras de manivelle d'entraînement du piston, l'autre extrémité de cette manivelle étant articulée sur un levier pivotant et ce dernier est relié à un axe logé sous le canal de com- pression, cet axe portant un nombre de leviers corres- pondant au nombre de ressorts appartenant au système de ressorts, et à chaque extrémité du levier est ac- crochée une extrémité des ressorts. La position la plus à l'intérieur ne doit aller que jusqu'à ce que la paroi intérieure et les profilés larges soient pratiquement parallèles Dans cette position on a encore un transfert acceptable du produit dans le canal d'alimentation et une poussée du paquet de produit terminé dans le canal de compres- sion La position la plus à l'extérieur est avantageu- sement telle qu'une tangente appliquée au segment d'extrémité des profilés larges arrive sensiblement sur le bord avant du contre-couteau dans le canal de compression On utilise ainsi la largeur maximale de l'orifice de remplissage du canal de compression et on permet un transfert sans difficulté du produit dans le canal de compression La structure du canal d'alimen- tation qui diverge dans cette position est en défini- tive avantageuse pour un remplissage régulier du canal de compression pour des masses importantes de produits car on évite ainsi le blocage du paquet de produit dans le canal d'alimentation lors de la poussée dans le canal de compression. Il est avantageux, pour pousser le paquet de produit dans le canal de compression, de réduire à ce moment l'action du système de ressorts sur les profi- lés larges de manière à réduire le frottement entre le paquet de produit et les parois Cela est rendu par exemple possible en ce que sur le bras de vilebrequin entraînant le piston on articule une bielle dont l'au- tre extrémité est reliée de manière articulée à un le- vier pivotant Ce levier pivotant est lui-même prévu à côté du canal de compression sur un axe de rotation sous le canal de compression; cet axe porte un nombre de leviers égal au nombre de ressorts du système de ressorts Les ressorts sont accrochés aux extrémités de ces leviers et leur autre extrémité est reliée à des pattes des profilés larges Ainsi, dans la zone de la position de point mort arrière du piston, le levier pivotant se trouve dans une position extrême basculée à l'avant selon la direction de déplacement, si bien que l'axe et les leviers sont basculés pour réduire la pré-contrainte des ressorts Lorsqu'un tel mécanisme de décharge n'est pas utilisé pour les profilés lar- ges, il est possible d'accrocher les ressorts du sys- tème à ressorts, directement dans des pattes sous le canal de compression. Enfin, pour arriver à une grande solidité du canal d'alimentation, il s'est avéré comme avantageux que les deux segments de paroi extrêmes de la paroi extérieure soient également fixes en les reliant de manière fixe aux parois latérales du canal d'alimenta- tion Leur tracé devrait être alors pratiquement celui des profilés étroits. Pour le fonctionnement du canal d'alimenta- tion selon l'invention il convient de remarquer qu'il y a toujours un contact avec le produit même pour des quantités très variables de produits. Une condition pour l'avantage fonctionnel est de former un paquet de produit stable pour être poussé dans le canal de compression quelle que soit la fourniture de produit à partir de l'andain, dans sa direction longitudinale ou direction de remplissage et en outre dans sa largeur On arrive ainsi toujours à un remplissage du canal de compression jusqu'à sa li- mite supérieure donnant des balles de forme carrée exacte. Un autre avantage est que lorsque l'offre en produit est faible, l'effet de transfert de l'organe de transfert est automatiquement augmenté car dans ce cas les dents passent à travers le produit puisqu'el- les passent dans des cavités, lorsqu'on regarde les profilés larges, qui conduisent le produit En outre, on améliore l'effet de poussée de l'organe de trans- fert car le produit est dans ce cas sorti du volume mort que les dents ne peuvent atteindre autour du con- tre-couteau pour être déplacé vers l'organe de trans- fert Enfin, la construction relativement simple du canal d'alimentation se traduit par une mise en oeuvre constructive réduite. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents exem- ples de réalisation représentés schématiquement aux dessins dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une balle à presse au niveau du canal de compression et du canal d'alimentation, le canal d'alimentation ayant sa section la plus grande. la figure 2 est une coupe selon la figure 1 plusieurs fois agrandie et tournée de 90 *. la figure 3 est une coupe longitudinale d'une balle à presse comme à la figure 1, le canal d'alimentation ayant sa section la plus réduite. la figure 4 est une coupe selon la figure 3 à échelle plusieurs fois agrandie et tournée de 900. la figure 5 montre un mécanisme de déchar- ge commandé par le bras de vilebrequin du moyen d'en- traînement du piston de compression pour le système à ressort des profilés larges de la paroi extérieure du canal d'alimentation. L'exemple de réalisation représenté aux fi- gures 1 à 5 est une presse à grandes balles qui reçoit les produits de récolte du sol par l'intermédiaire d'un tambour de préhension 1 En aval du tambour de préhension 1 se trouve un canal d'alimentation 2 qui arrive jusqu'à l'orifice d'entrée 3 du canal de com- pression 4 et possède une forme courbe, montante Au centre de la courbure du canal d'alimentation 2 il y a un organe de transfert 5 dont les dents 6 pénètrent dans le canal d'alimentation 2 à travers des fentes; on remplit ainsi le canal par portions et l'ensemble du paquet de produit est poussé dans le canal de com- pression 4 Le piston 7 qui se déplace suivant un mou- vement de va-et-vient dans le canal de compression 4 peut alors comprimer le paquet de produit contre le paquet de produit précédent, déjà engagé dans le canal de compression 4, pour former une grande balle de lon- gueur variable L'organe de transfert 5, selon cet exemple de réalisation, comprend trois rangées de dents 6 et pendant un mouvement complet de va-et-vient du piston 7, cet organe exécute deux rotations formant ainsi six portions distinctes Un chemin en courbe, non représenté en détail, qui peut être basculé par le moyen d'entraînement du piston 7, fait que les dents 6 décrivent six courbes de transfert 8, différentes, ce qui permet de placer les unes derrière les autres cinq portions de produit dans le canal d'alimentation 2 et de pousser l'ensemble du paquet de produit à travers l'ouverture de remplissage 3 dans le canal de compres- sion 4 avec la sixième portion de produit. Le canal d'alimentation 2 est défini par deux parois latérales 9, 10 et une paroi intérieure fixe Il ainsi qu'une paroi extérieure 12 variable La paroi intérieure 11 ainsi que les segments de paroi 13, 14 les plus à l'extérieur de la paroi extérieure 12 sont soudés aux parois latérales 9, 10 pour former un ensemble La plus grande partie de la paroi exté- rieure 12 est formée pratiquement de deux éléments distincts Il s'agit, d'une part, des profilés étroits allant de l'orifice d'entrée 16 du canal d'alimen- tation 2, en suivant à faible distance les courbes de transfert 8, en se terminant sous l'orifice de rem- plissage 3 du canal de compression 4 à proximité du contre-couteau 17 Ils portent ainsi la partie fixe de la paroi extérieure 12 Entre les étroits profilés fixes 15 se trouvent des profilés larges 18 qui peu- vent pivoter séparément autour d'un axe de rotation commun 19; ces profilés se trouvent directement sous l'orifice d'entrée 16 Chacun des profilés larges 18 est soumis à l'action d'un système de ressorts 20 qui les tire en permanence à l'intérieur de l'ensemble de la plage de mouvements en direction de la paroi inté- rieure 11 Leur position la plus à l'intérieur et cel- le la plus à l'extérieur sont délimitées chaque fois par une butée 21, 22. Il est par ailleurs également possible, com- me cela est représenté de manière plus détaillée à la figure 5, de laisser agir pendant un court instant au cours de l'introduction du paquet de produit dans le canal de compression 4, un mécanisme de décharge du système de ressorts 20 pour réduire les forces de frottement au moment de cette introduction A cet ef- fet, dans le bras de manivelle 23 entraînant le piston 7, on a articulé une bielle 24 reliée par son autre extrémité à un levier pivotant 25 Le levier pivotant 25 est relié à un axe 26 sous le canal de compression 4; cet axe porte autant de leviers 27 qu'il y a de ressorts dans le système de ressorts 20 et à l'extré- mité de ces leviers on a accroché chaque fois une ex- trémité des ressorts. Il est également possible de ne pas avoir un tel mécanisme de décharge et d'accrocher les ressorts du système à ressorts 20 par une extrémité dans des pattes 28 sous le canal de compression 4. LISTE DES REFERENCES 1 tambour de réception 2 canal d'alimentation 3 orifice de remplissage 4 canal de compression organe de transfert 6 dents 7 piston 8 courbe de transfert 9, 10 parois latérales il paroi intérieure 12 paroi extérieure 13, 14 segments de la paroi extérieure profilés étroits 16 orifice d'entrée 17 contre-couteau 18 profilés larges 19 axe de rotation commun système de ressorts 21, 22 butée 23 bras de vilebrequin 24 bielle 25 levier pivotant 26 arbre 27 levier 28 pattes R E V E N D I C A T I O N S ) Canal d'alimentation pour une presse à balles, notamment une presse à grandes balles, pour former des balles de section rectangulaire, et commen- çant en aval du tambour de préhension, un canal d'ali- mentation de forme courbe, dirigé vers le haut et ar- rivant à l'orifice d'entrée du canal de compression, est délimité par une paire de parois courbes, oppo- sées, mobiles au moins relativement l'une par rapport à l'autre et en ce qu'entre le canal de compression et le tambour de préhension il est prévu un organe de transfert dont les dents pénètrent dans le canal d'a- limentation à travers des fentes, pour remplir le ca- nal avec le produit de récolte puis pousser le paquet de produit ainsi formé dans le canal de compression, canal d'alimentation caractérisé en ce que: a) la paroi extérieure ( 12) du canal d'alimentation ( 2) est formée sur toute sa longueur, d'une part, par des profilés étroits ( 15) qui sont à une faible distance des courbes de transfert ( 8) des pointes des dents ( 6) de l'organe de transfert ( 5), ces profilés étant fixes, b) par ailleurs, entre les étroits profilés fixes ( 15), il y a des profilés larges ( 18) qui sont pi- votants séparément autour d'un axe de rotation com- mun ( 19), inférieur, la position de l'axe de rota- tion commun ( 19) étant prévue directement au niveau de l'orifice d'entrée ( 16) du canal d'alimentation ( 2), c) les profilés larges ( 18) sont poussés séparément en direction de la paroi inférieure ( 11) du canal d'a- limentation ( 2), dans toute sa plage de mouvements, par l'action d'un système de ressorts ( 20). ) Canal d'alimentation selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les profilés larges ( 18) ont chacun une butée ( 21, 22) pour limiter leur posi- tion la plus à l'extérieur et celle la plus à l'inté- rieur dans le canal d'alimentation ( 2). ) Canal d'alimentation selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé par une bielle ( 24) arti- culée sur un bras de manivelle ( 23) d'entraînement du piston ( 7), l'autre extrémité de cette manivelle étant articulée sur un levier pivotant ( 25) et ce dernier est relié à un axe ( 26) logé sous le canal de compres- sion ( 4), cet axe portant un nombre de leviers ( 27) correspondant au nombre de ressorts appartenant au système de ressorts ( 20), et à chaque extrémité du le- vier est accrochée une extrémité des ressorts. ) Canal d'alimentation selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que les ressorts du système de ressorts ( 20) sont accrochés par une extré- mité à des pattes ( 28) sous le canal de compression ( 4). ) Canal d'alimentation selon les revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi inté- rieure ( 11) et les profilés larges ( 18) possèdent dans leur position la plus basculée vers la paroi intérieu- re ( 11), un tracé sensiblement parallèle. 6) Canal d'alimentation selon les revendi- cations 1, 2 et 5, caractérisé en ce que le canal d'a- limentation ( 2) comporte, dans sa position la plus à l'extérieur, des profilés larges ( 18), partant sensi- blement de l'axe de rotation commun ( 19) jusqu'à l'o- rifice d'entrée ( 3) dans le canal de compression ( 4), divergeant et en ce qu'une tangente appliquée dans cette position contre les segments d'extrémité des profilés larges ( 18) arrive sensiblement sur le bord avant du contre-couteau ( 17). ) Canal d'alimentation selon les revendi- cations 1, 2, 5, 6, caractérisé en ce que les deux segments de paroi ( 13, 14) les plus à l'extérieur de la paroi extérieure ( 12) sont reliés de manière fixe aux parois latérales ( 9, 10) du cana L d'alimentation ( 2) et leur tracé est sensiblement celui des profilés étroits ( 15).