Brevet FR2742631A1 — publié le 19970627

"Presse à balles rondes pour produit de récolte L'invention se rapporte à une presse à balle ronde pour produit de récolte, comprenant un carter susceptible d'être ouvert par un ensemble cylindre- piston, en vue de l'éjection d'une balle, et un espace de compression qui est délimité sur les côtés frontaux par des parois et côté périphérique par des éléments transporteurs entraînés, par exemple des courroies sans fin, en laissant subsister une ouverture d'entrée de produit de récolte, un rotor transporteur susceptible d'être entraîné étant prévu dans la zone de l'ouverture d'entrée de produit de récolte, ce rotor obturant ladite ouverture. Dans des presses à balles rondes utilisées dans la pratique, il est connu de disposer, dans la zone de l'entrée de produit de récolte, un rotor transporteur qui forme une partie de la délimitation de la chambre de compression. Cela présente l'avantage que le produit de récolte transporté dans la chambre de compression est amené à la chambre de compression dans le sens de rotation de la balle à former, ce qui favorise la formation ou rotation de la balle, en particulier dans la phase initiale de formation de cette balle. Côté périphérique, la chambre de compression de la balle est délimitée outre par le rotor transporteur, essentiellement, par des bandes sans fin qui s'écartent avec l'acroissement du diamètre de la balle, de sorte que la chambre de compression augmente de volume. Après achèvement de l'opération de formation de la balle, la balle terminée est éjectée vers l'arrière par ouverture de la partie postérieure du carter de la presse. Pendant cette phase d'éjection, l'entraînement des courroies qui sert en même temps également à l'entraînement pour le rotor transporteur, est coupé, cela afin d'éviter que la surface périphérique de la balle soit endommagée par le rotor en rotation. Il est avantageux de maintenir la balle, également pendant la phase d'éjection, le plus longtemps possible en rotation par les bandes, ce qui favorise l'éjection. Toutefois, dès que la balle se détache des courroies, ces dernières ne peuvent plus entretenir le mouvement de rotation de la balle, de sorte que la vitesse de ce mouvement de rotation diminue très fortement. Pendant cette phase, la balle pèse, par une partie de son poids, sur le rotor transporteur, du fait que ce dernier est disposé dans la partie inférieure de la chambre de compression de la balle. Etant donné que l'entraînement du rotor est couplé avec l'entraînement des courroies, la vitesse circonférencielle du rotor est sensiblement supérieure à la vitesse circonférencielle de la balle qui est pratiquement immobile pendant cette phase. Il en résulte l'inconvénient que la surface périphérique extérieure de la halle est fortement endommagée par le rotor. Afin de remédier à eot inconvénient, on a cherché à coupler l'entraînement du rotor transporteur avec l'entraînement des courroies par l'intermédiaire d'un embrayage. Ces considérations n'ont cependant pas conduit à un résultat satisfaisant. L'utilisation d'un embrayage positif, à transmission par obstacle, présente l'avantage qu'un tel embrayage peut transmettre des forces très élevées sous un volume très faible. Un tel embrayage présente cependant l'inconvénient d'un enclenchement brutal. Il en résulte des pointes de couple très élevées si l'on considère qu'un rotor transporteur immobile devrait être accéléré par exemple par uln système à came brutalement à la vitesse des courroies transporteuses tournant en permanence. Une autre alternative consisterait dans l'utilisation d'un embrayage a friction permettant un enclenchement nettement plus doux. Toutefois, l'utilisation d'un tel embrayage n'est pas envisageable du fait que cet embrayage, pour pouvoir transmettre les couples nécessaires, devrait être très volumineux et robuste, d'o un coût extrêmement élevé. Le but de la présente invention est de réaliser une presse à balles rondes du type défini en préambule de manière que les entraînements pour les courroies transporteuses et le rotor transporteur puissent être adaptés de façon optimale aux conditions existant, d'une part, pendant la formation de la balle et d'autre part pendant une éjection de balle. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'aussi bien les courroies transporteuses que le rotor transporteur sont entraînés en permanence à la fois pendant la formation de la balle et pendant l'éjection de la balle, l'entraînement du rotor transporteur s'effectuant essentiellement positivement, par obstacle, pendant la formation de la balle et par friction pendant l'éjection de la balle. Cela présente l'avantage que pendant l'éjection de la balle, les courroies restent entraînées, de sorte qu'elles se nettoient d'elles- mêmes et qu'elles renforcent le mouvement de rotation de la balle dans la phase d'éjection. De plus, l'entraînement par friction seulement du rotor transporteur pendant cette phase présente l'avantage qu'en raison de la friction relativement faible, le rotor est freiné pendant que la balle repose sur lui. Dès que la balle s'est détachée du rotor, l'entraînement par friction est complètement rétabli, de sorte que le rotor est de nouveau entraîné à la même vitesse que les courroies. I1 ne se produit donc pas de mouvement relatif entre les parties entraînées pour le rotor et pour les courroies, de sorte que l'entraînement par obstacle peut immédiatement être rétabli, sans que cela provoque des pointes de couple. Dans le cadre de l'invention, le rotor transporteur peut avantageusement être entraîné au moyen d'une ligne d'entraînement comprenant un embrayage pouvant être commuté d'une transmission positive par obstacle à une transmission par friction. Cette commutation peut avoir lieu indirectement ou directement en fonction de la position de la partie ouvrante du carter de la presse. De préférence, la friction de l'embrayage est variable. L'entraînement du rotor transporteur peut être avantageusement dérivé de l'entraînement des éléments transporteurs (courroies sans fin). De préférence, un moyeu peut être monté mobile en rotation et mobile en translation axiale sur l'extrémité d'un arbre susceptible d'être entraîné, ce moyeu s'appuyant avec friction contre un pignon monté en rotation libre sur ledit arbre, en vue de l'entraînement du rotor transporteur, le moyeu ainsi que le pignon présentant des évidements d'entraînement (trous, nez) par l'intermédiaire desquels, en cas de besoin, à l'aide de broches déplaçables axialement, une liaison par obstacle peut être établie entre le moyeu et le pignon. De préférence, une vis est partiellement engagée dans l'extrémité frontale dudit arbre, un ressort s'appuyant par une extrémité contre la tête de cette vis et par son autre extrémité contre une extrémité, côté frontal, du moyeu. Le pignon peut avantageusement porter, par son extrémité éloignée de la garniture de friction, contre une bague de serrage à excentrique reliée à l'arbre et s'appuyant contre un roulement. Le pignon peut de préférence être relié rigidement par un manchon à un flasque qui comporte des nez de blocage s'engageant, lors de l'établissement d'une transmission par obstacle, derrière des broches qui sont à leur tour montées mobiles en translation axiale dans des trous de passage du moyeu. Le moyeu peut être réalisé d'une seule pièce avec un pignon pour l'entraînement des courroies sans fin, ledit pignon présentant des trous de passage pour les broches. De préférence, les broches sont vissées, par leurs extrémités éloignées des nez de blocage, dans un rebord extérieur annulaire faisant partie d'un élément en forme de godet dont la partie de fond est fixée au cylindre d'un ensemble cylindre-piston, ledit rebord étant poussé par la force de ressorts en direction du pignon. Des vis qui traversent avec du jeu ledit rebord annulaire peuvent être partiellement engagées dans le pignon, un ressort étant intercalé entre la tête de chacune de ces vis et ledit rebord. Le piston du cylindre peut avantageusement s'appuyer à une extrémité contre la tête de la vis partiellement engagée côté frontal dans l'arbre. Entre la tête de ladite vis et le piston peut être disposée une plaque fixée à des tiges traversant avec du jeu la partie de fond de l'élément en forme de godet et soumise à l'action de ressorts de telle manière que la plaque soit toujours sollicitée en direction de la partie de fond. Le cylindre est relié par un raccord rotatif à une conduite d'alimentation en huile. On va décrire ci-après plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation illustré schématiquement par les dessins, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale de la presse à balles rondes conforme à l'invention; la figure 2 représente, en vue en plan, les éléments de la presse de la figure 1 participant au transport; la figure 3 représente en détail, en coupe suivant III- III de la figure 2, le système d'embrayage représenté en traits mixtes sur les figures 1 et 2; Lafigure 4 estunevueen élévationavec coupe partielle suivant IVIVdelafigure 3. La référence 1 désigne une presse à balle ronde de type connu en soi, comprenant une partie de carter 2 fixe et une partie de carter 3 ouvrante, le mouvement de basculement d'ouverture s'effectuant sous l'action d'au moins un ensemble cylindre-piston hydraulique 4. La chambre de compression 5 de la presse à balle 1 est délimitée côté périphérie par des courroies sans fin 6 qui s'écartent sous l'effet de la pression de la balle non représentée dont le diamètre augmente pendant l'opération d'enroulement. Les courroies 6 sont entraînées en permanence aussi bien pendant la formation de la balle que pendant l'éjection d'une balle terminée. A cet effet, un pignon 9 qui est couplé par une chaîne 10 avec un pignon 11 est calé sur un bout d'arbre 7 en saillie d'un rouleau de renvoi 8 pour les courroies 6. Le pignon 11 est formé d'une seule pièce avec un moyeu 12 en forme de manchon présentant une denture ou cannelure intérieure 13. Une denture ou cannelure extérieure 14 de l'extrémité d'un arbre 15, sur laquelle est monté le moyeu 12 solidaire du pignon 11, est en prise avec la denture ou cannelure intérieure 13. Par une vis 17 qui peut être engagée plus ou moins profondément dans l'extrémité frontale 16 de l'arbre, le moyeu 12 solidaire du pignon 11 est poussé sur l'arbre 15, en passant par une plaque de pression 18 et un ressort 19. L'extrémité, côté frontal, du pignon 11 s'appuie, en passant par une garniture de friction 20 rapportée sur le pignon, contre le côté frontal d'un flasque 21 solidaire d'un pignon 23 par l'intermédiaire d'un manchon 22. Dans l'alésage central du manchon est disposé un coussinet 24 par lequel le manchon 22, avec le flasque 21 et le pignon 23, est monté mobile en rotation sur l'arbre 15. Le manchon 22 s'appuie par une butée 25 contre une bague de serrage à excentrique 26 d'un roulement 28 portant contre un épaulement 29 de l'arbre 15. Cela assure la liaison d'entraînement par frottement entre le pignon 11 solidaire en rotation de l'arbre 15 et le pignon 23. Le pignon 23 est couplé par une chaîne 54 (figure 2) avec un pignon 55 servant à l'entraînement d'un rotor transporteur 31 disposé dans la zone de l'ouverture d'entrée 30. Le rotor transporteur 31 pousse le produit de récolte amené par le ramasseur 32 et la vis 33 dans la chambre de compression 5 et amorce, au début de la formation d'une balle, la rotation du produit de récolte dans la chambre de compression 5. Cependant, la liaison par friction, dans l'embrayage 34 entre les pignons 11 et 23 n'est pas suffisante pour assurer la fonction de transport du produit de récolte. C'est la raison pour laquelle il est prévu d'établir, en plus de la liaison par friction, une liaison positive par obstacle entre les pignons 11 et 23. A cet effet, le flasque 21 solidaire du pignon 23 présente, sur son pourtour extérieur, trois nez de blocage 35 qui, lors de l'établissement de la liaison par obstacle, s'engagent chacun derrière une broche 36, les broches 36 étant montées mobiles en translation axiale dans des trous de passage 37 du pignon 11. A leurs extrémités éloignées du flasque 21, les broches 36 sont fixées par vis à un rebord extérieur annulaire 38 d'un élément 39 en forme de godet dont la partie de fond 40 est reliée rigidement à un cylindre hydraulique 41. Le cylindre 41 communique avec une conduite de pression 42 par un raccord rotatif 43 connu en soi. Le rebord annulaire 38 est poussé en direction du pignon 11 par plusieurs ressorts de compression 44 répartis sur le pourtour. Chaque ressort 44 s'appuie par une extrémité contre le rebord annulaire 38 et par l'autre extrémité contre la tête 45 d'une vis 46 vissée dans le pignon 11, cette vis 46 traversant avec du jeu le rebord annulaire 38. Le rebord annulaire 38 ne vient pas en contact avec le pignon 11 du fait que le piston 47 du cylindre 41 prend appui, par l'intermédiaire d'une plaque 48, contre la tête de la vis 17. La plaque 48 porte des tiges 49 faisant saillie axialement et traversant avec du jeu des trous dans la partie de fond 40 de l'élément 39 en forme de godet. A leurs extrémités libres, les tiges 49 portent des disques 50 contre lesquels s'appuient des ressorts de compression 51 dont les autres extrémités portent contre la partie 40 formant couvercle, de sorte que le piston 47 est enfoncé dans le cylindre 41 lorsque ce dernier n'est pas alimenté en fluide sous pression. Dans la position de l'embrayage 34 illustrée par les figures 3 et 4, le pignon 23 pour l'entraînement du rotor transporteur 31 est couplé positivement (par obstacle) avec l'arbre 15 afin d'assurer ainsi le transport de produit de récolte dans la chambre de compression 5 par le rotor transporteur 31. L'arbre 15 lui-même est entraîné en passant par un renvoi d'angle 52 et un arbre 53 qui est couplé par exemple avec une prise de force d'un tracteur. Lorsqu'une balle terminée doit être éjectée, l'ensemble cylindre-piston hydraulique 4 est mis sous pression pour relever la partie de carter 3. A ce moment, l'huile est envoyée dans le cylindre 41 par la conduite 42, de sorte que le piston 47 est repoussé et déplace la partie 39 en forme de godet vers la gauche sur la figure 3. Pendant ce mouvement, les broches 36 sont retirées de la zone des nez de blocage 35, à l'encontre de la force des ressorts 44, vers la gauche sur la figure 3. De ce fait, le flasque 21 et donc également le pignon 23 solidaire de ce flasque n'est plus couplé que par frottement avec l'arbre d'entraînement 15 en passant par le pignon 11. Ainsi, le rotor transporteur 31 est certes encore entraîné, mais le frottement est réglé si faible qu'il ne puisse plus assurer l'entraînement, c'est-à-dire, la rotation de la balle. Au contraire, la balle dont la vitesse de rotation diminue continuellement pendant l'éjection peut arrêter le rotor transporteur, en surmontant le frottement, de sorte que le rotor transporteur ne peut pas endommager la balle sur sa périphérie. Dès que la balle a été éjectée, le rotor transporteur 31 reprend sa vitesse maximale déterminée par l'arbre 15, sous le seul frottement entre l'arbre 15 et le pignon 23. Lorsque la partie de carter 3 est ensuite fermée, la conduite 42 n'est plus sous pression, de sorte que l'huile peut s'écouler du cylindre 41, ce qui est renforcé par l'action des ressorts 51 qui cherchent en permanence à pousser le piston 47 dans le cylindre 41. Sous l'effet des ressorts 44, l'élément 39 en forme de godet est déplacé vers la droite, de même que les broches 36 fixées par vis au rebord 38. De ce fait, les broches 36 soit pénètrent dans l'espace entre les nez 35, soit, dans le cas le plus défavorable, portent contre les nez. Dès qu'un couple plus élevé est nécessaire pour l'entraînement du rotor transporteur 31, les broches 36 se décalent, par un faible mouvement relatif des pignons 11 et 23, et viennent engager les nez 35. Cependant, du fait qu'en raison du frottement permanent au niveau de l'embrayage 34, le synchronisme entre les courroies 6 et le rotor transporteur 31 est assuré immédiatement après l'éjection d'une balle, l'enclenchement de la liaison d'entraînement par obstacle s'effectue de façon très douce et sans pointes de couple notables. REVENDICATIONS 1. Presse à balles rondes pour produit de récolte, comprenant un carter pouvant être ouvert par l'intermédiaire d'un ensemble cylindre- piston en vue de l'éjection d'une balle, et une chambre de compression qui est délimitée sur les côtés frontaux par des parois et côté périphérie par des éléments transporteurs entraînés, par exemple des courroies sans fin, en laissant subsister une ouverture d'entrée de matière de récolte, un rotor transporteur susceptible d'être entraîné étant prévu dans la zone de l'ouverture d'entrée de produit de récolte, en vue de l'obturation de cette dernière, caractérisée par le fait qu'aussi bien les éléments transporteurs (courroies sans fin 6) que le rotor transporteur (31) sont entraînés en permanence tant pendant la formation de la balle que pendant l'éjection de la balle, l'entraînement du rotor transporteur (31) s'effectuant essentiellement positivement par obstacle, pendant la formation de la balle et par friction pendant l'éjection de la balle. 2. Presse à balles rondes suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le rotor transporteur (31) peut être entraîné au moyen d'une ligne d'entraînement dans laquelle est intercalé un embrayage (34) pouvant être commuté d'une transmission positive par obstacle à une liaison par friction. 3. Presse à halles rondes suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que la commutation s'effectue indirectement ou directement en fonction de la position de la partie ouvrante (3) du carter. 4. Presse à balles rondes suivant la revendication 2, ou 3, caractérisée par le fait que la friction de l'embrayage (34) est variable. 5. Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'entraînement du rotor transporteur (31) est dérivé de l'entraînement des éléments transporteurs (courroies sans fin 6) 6. Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'un moyeu (12) est monté sur l'extrémité d'un arbre entraîné (15) en étant solidaire en rotation de cet arbre, mais mobile en translation axiale par rapport à ce dernier, ledit moyeu s'appuyant avec friction (garniture de friction 20) contre un pignon (23) servant à l'entraînement du rotor transporteur (31) et monté librement mobile en rotation sur ledit arbre (15), le moyeu (12) ainsi que le pignon (23) présentant des évidements d'entraînement (trous 37, nez 35) par lesquels, en cas de besoin, une liaison positive par obstacle peut être établie, à l'aide de broches (36) déplaçables en translation axiale, entre le moyeu (12) et le pignon (23). 7. Presse à balles rondes suivant la revendication 6, caractérisée par le fait qu'une vis (17) est partiellement engagée dans l'extrémité frontale de l'arbre (15), et qu'un ressort (19) porte par l'une de ses extrémités contre la tête de ladite vis et par son autre extrémité contre une extrémité frontale du moyeu (12). 8. Presse à balles rondes suivant la revendication 6 ou 7, caractérisée par le fait que le pignon (23) s'appuie, par son extrémité éloignée de la garniture de friction (20), contre une bague de serrage à excentrique (26) reliée à l'arbre (15) et appuyée contre un roulement (28). 9. Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait que le pignon (23) est relié rigidement par un manchon (22) à un flasque (21) qui comporte des nez de blocage (35) s'engageant, lors d'une liaison positive par obstacle, derrière des broches (36) qui sont montées mobiles en translation axiale dans des trous de passage (37) du moyeu (12). 10. Presse à balles rondes suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que le moyeu (12) est réalisé d'une seule pièce avec un pignon (11) pour l'entraînement des courroies sans fin (6), ledit pignon (11) présentant les trous de passage (37) pour les broches (36). 11. Presse à balles rondes suivant la revendication 10, caractérisée par le fait que les broches (36) sont fixées par vis, à leurs extrémités éloignées des nez de blocage (35), à un rebord extérieur annulaire (38) qui fait partie d'un élément (39) en forme de godet dont la partie de fond (40) est fixée au cylindre (41) d'un ensemble cylindre- piston, ledit rebord (38) étant poussé par la force de ressorts contre le pignon (11). 12. Presse à balles rondes suivant la revendication 11, caractérisée par le fait que des vis (46) sont partiellement engagées dans le pignon (11), ces vis traversant avec du jeu le rebord extérieur annulaire (38) et qu'un ressort (44) est intercalé entre la tête (45) de chaque vis (46) et ledit rebord (38). 13. Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisée par le fait que le piston (47) du cylindre (41) porte contre la tête de la vis (17) engagée partiellement frontalement dans l'arbre (15). 14. Presse à balles rondes suivant la revendication 13, caractérisée par le fait qu'entre la tête de la vis (17) et le piston (47) est intercalée une plaque (48) à laquelle sont fixées des tiges (49) traversant avec du jeu la partie de fond (40) de l'élément (39) en forme de godet et sollicitées par des ressorts de manière que ladite plaque (48) soit toujours tirée en direction du couvercle (40). 15. Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée par le fait que le cylindre (41) est relié par un raccord rotatif (43) à une conduite d'amenée d'huile (42).