Brevet FR2750006A1 — publié le 19971226

"Presse à balles rondes" La présente invention se rapporte à une presse à balles rondes, en particulier une presse agricole, avec une chambre à balle sur la circonférence de laquelle des éléments de formation de balle délimitent l'espace de compression de balle, le volume de la chambre à balle augmentant pendant la formation d'une balle par la présence d'éléments de formation de balle déplaçables qui sont montés sur une structure de bras commune mobile. Une telle presse à balles rondes est connue, par exemple, par le document EP-A-0 161 726. Il est décrit dans ce document que des presses à balles rondes comportant des rouleaux fixes en tant qu'éléments de formation de balles pour délimiter côté circonférence la chambre à balle présentent l'inconvénient de former un noyau de balle trop mou du fait que les rouleaux fixes, au début du processus de formation de balle, ne peuvent pas exercer de force de compression sur le pro- duit à presser se trouvant dans la chambre à balle. C'est pourquoi il est proposé, pour la presse à balles rondes décrite dans ce document, de réduire la taille de la chambre à balle par le pivotement vers l'inté- rieur d'un groupe de rouleaux au début du processus de formation de balle, afin de pouvoir exercer également au début du processus de formation de balle, à l'aide des rouleaux, une force de compression sur le produit à comprimer se trouvant dans la chambre à balle. La structure de support du groupe de rouleaux pivotants doit présenter un contour en forme d'arc, afin que la position des rouleaux, lorsque le groupe de rouleaux a pivoté complètement vers l'extérieur, correspond à la forme cylindrique de la balle terminée. Par contre, il a déjà été indiqué dans le docu- ment DE-A-34 32 256, pour une presse à balles sans groupe de rouleaux pivotants, qu'il est avantageux, en vue d'une formation parfaite des balles, que des rouleaux situés dans le sens de rotation de la balle en amont de la fente d'introduction du produit à comprimer présentent, à l'endroit de leurs zones d'enveloppe tournées vers la chambre de compression, une distance plus faible par rapport à l'axe de rotation théorique de la chambre de compression que les enveloppes des autres rouleaux. Un tel rétrécissement de la chambre à balle évite qu'une balle en formation pénètre dans la fente d'introduction du produit à comprimer et s'immobilise dans la presse à balles rondes, et procure une compression partiellement plus importante de la balle. Des essais ont révélé que dans le cas d'une presse à balles rondes comportant un groupe de rouleaux pivotants monté sur une structure de bras en forme d'arc, le rayon de l'arc correspondant sensiblement au rayon de la balle ultérieure terminée, la mise en forme de la balle, au stade précoce de formation de balle, n'est pas suffisamment renforcée du fait que, quel que soit le nombre de rouleaux qui pivotent vers l'intérieur avec la structure de bras en forme d'arc, il subsiste un rayon qui est considérablement plus grand que le rayon possible du produit à comprimer se trouvant dans la chambre à balle au début de la formation d'une balle. Un tel agencement ne renforce pas de façon optimale la formation de la balle et la densification du noyau de la balle. Pour remédier aux inconvénients de cet agence- ment, il a été proposé, dans le document EP-A- O 264 492, de réduire le rayon du groupe de rouleaux pivotants, disposés en arc, par le fait que le groupe de rouleaux comprend lui-même un groupe partiel de rouleaux qui est monté sur une deuxième structure de bras en forme d'arc, susceptible de pivoter elle-même. Un tel agencement est cependant onéreux et fragile, donc sujet aux pannes. Le but de la présente invention est de perfec- tionner une presse à balles rondes comprenant un groupe pivotant d'éléments de formation de balles, en ce qui concerne le renforcement de la formation de balles à un stade précoce de formation de balle et l'obtention d'une densité de compression la plus élevée possible. Ce but est atteint, suivant un mode de réalisa- tion de l'invention, par le fait que plusieurs éléments de formation de balles sont montés sur une structure de bras rectiligne, de telle manière qu'au moins l'un desdits éléments de formation de balle, lorsque la structure de bras a pivoté complètement vers l'exté- rieur, pénètre encore à l'intérieur du cercle définis- sant la circonférence de la chambre à balle délimitée par les autres éléments de formation de balle. Par le montage des éléments de formation de balle sur une structure de bras rectiligne, les éléments de formation de balle sont décalés davantage vers l'intérieur, par rapport à leur position sur une structure de bras incurvée, et les éléments de formation de balle corres- pondants entrent plus tôt en contact avec le produit à comprimer et peuvent ainsi pousser ce produit plus tôt vers le bas, ce qui fait que la balle en formation se trouve entraînée en rotation plus tôt. En outre, le noyau de balle présente un degré de compression plus élevé du fait que les éléments de formation de balle commencent plus tôt à exercer leur effet de compres- sion. Dans le cas o les éléments de formation de balle montés sur la structure de bras rectiligne sont entraî- nés, le mouvement de rotation des éléments de formation de balle peut être transmis d'une manière particulière- ment efficace à la balle de produit à comprimer aux endroits auxquels les éléments de formation de balle pénètrent particulièrement loin à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par les autres éléments de formation de balle, du fait que le contact avec les éléments de formation de balle est ici particulièrement intense. Suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, la structure de bras rectiligne est montée pivotante autour de l'axe de rotation d'un arbre d'un élément de formation de balle monté en position fixe. En outre, la structure de bras rectiligne peut être sollicitée à l'aide d'un accumulateur d'énergie, par exemple un ressort, un accumulateur hydraulique ou un accumulateur analogue, avec une force qui agit à l'encontre du mouvement de pivotement vers l'extérieur. La force agissant à l'encontre du mouvement de pivote- ment vers l'extérieur doit être choisie de manière que la structure de bras rectiligne n'atteigne la position de pivotement maximale vers l'extérieur que lorsque la balle à former a déjà sensiblement atteint sa taille nominale. Ainsi, cette force peut être choisie très élevée et la structure de bras rectiligne peut, presque pendant toute la formation de la balle, en cas de balourd de la balle ou de différence de volume du produit amené, s'écarter à la manière d'un pendule à l'encontre de la force, ce qui maintient les éléments en question à l'abri de pointes de contraintes et leur procure une durée de vie accrue. Afin de pouvoir appli- quer une force de compression la plus élevée possible à la circonférence de la balle, vers la fin de la phase de formation de balle, il est avantageux de prévoir une butée de telle sorte que la structure de bras ne puisse pas être déplacée au-delà de l'extrémité de la butée, délimitant l'amplitude de pivotement. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, les éléments déplaçables de formation de balle peuvent être montés sur une structure de bras incurvée en fonction de la circonférence d'une balle cylindrique à former, au moins l'un des éléments de formation de balle montés sur la structure de bras incurvée présentant un plus grand diamètre que d'autres éléménts de formation de balle et faisant ainsi saillie à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par les autres éléments de formation de balle. Les éléments de formation de balle montés sur la structure de bras incurvée peuvent pré- senter également le même diamètre que les autres éléments de formation de balle, mais la courbure de la structure de bras est alors choisie de manière que même lorsque la structure de bras se trouve dans la position de pivotement maximale vers l'extérieur, au moins un des éléments de formation de balle montés sur la struc- ture de bras incurvée pénètre à l'intérieur du cercle délimité par d'autres éléments de formation de balle. Il est également possible de concevoir une combinaison d'une structure de bras incurvée et de diamètres diffé- rents d'éléments de formation de balle, ou une courbure convexe de la structure de bras, laquelle permettrait un contact encore plus précoce des éléments de forma- tion de balle avec le produit à comprimer. Pour augmenter la densité de compression d'une presse à balles rondes du type défini ci-dessus, il est avantageux de manière générale que l'un des éléments de formation de balle disposé sur la circonférence, donc également un élément qui n'est pas monté sur la struc- ture de bras pivotante, fasse saillie à l'intérieur du cercle délimité par d'autres éléments de formation de balle. Pour accroître l'efficacité de transport de cet élément de formation de balle en saillie vers l'inté- rieur, il est proposé de munir cet élément d'une struc- ture et/ou conformation superficielle particulièrement favorable du point de vue entraînement. Afin que la densité de compression et l'efficacité d'entraînement accrues bénéficient également au noyau de la balle, le ou les éléments de formation de balle muni(s) d'une structure et/ou conformation superficielle favorisant l'entraînement est(sont) avantageusement disposé(s) sur la structure de bras pivotante. Pour accroître l'effet d'entraînement par les éléments de formation de balle montés sur la structure de bras, il est avantageux que ces éléments présentent une structure superficielle particulièrement favorable du point de vue entraîne- ment, par exemple une surface sablée ou un autre revê- tement, et/ou une conformation superficielle, par exem- ple des reliefs, doigts ou autres moyens d'entraînement favorisant l'entraînement. Il peut également être avantageux d'utiliser un rouleau ayant une section en forme d'étoile, un tel rouleau pouvant être fabriqué à un prix de revient relativement faible. On obtient un effet d'entraînement optimal dans le cas o l'élément de formation de balle qui, dans le sens de rotation de la balle, est le premier sur la structure de bras pivo- tante, est muni d'une telle structure et/ou conforma- tion superficielle particulièrement efficace du point de vue entraînement. L'avantage en est que le produit à comprimer qui, au début du processus de formation de balle, se trouve sous une densité plutôt faible dans la chambre de formation de balle, se trouve amené contre cet élément de formation de balle, lorsque la structure de bras se trouve dans la position de pivotement vers l'intérieur, et est ainsi déviée immédiatement par cet élément, donc à un stade plus avancé que jusqu'à présent, dans sa direction d'entraînement. Il est ainsi possible d'obtenir une déviation continue du flux de produit à comprimer, et d'éviter des bourrages de produit, des accumulations lâches de produit, etc. En d'autres termes, la balle subit un effet d'enroulement efficace à partir d'une phase très précoce de la forma- tion de balle. L'effet d'entraînement exercé par les éléments de formation de balle montés sur la structure de bras pivotante est encore renforcé davantage lorsque ces éléments présentent un système d'entraînement en rota- tion. L'effet d'entraînement en rotation peut être transmis par des chaînes ou des pignons qui sont, de préférence, disposés dans la structure de bras pivo- tante. On obtient un effet de compression optimal dans le cas o au moins l'une des structures de bras pivo- tantes est disposée, selon le nombre des dispositifs de formation de balle déplaçables, à peu près à mi-hauteur ou plus haut dans la trappe arrière pivotante de la presse à balles. Plus le nombre des éléments de forma- tion de balle se trouvant sur la structure de bras pivotante est faible, et plus la structure de bras pivotante peut être articulée dans une position basse. Dans le cas d'un tel positionnement, on obtient une relation spatiale optimale entre les éléments de forma- tion de balle sur la structure de support pivotante, la nappe de nouveau produit à comprimer amené dans la chambre de compression et le flux de produit à comprimer amené auparavant, venant se placer sur le nouveau produit à comprimer introduit dans la chambre. Un tel agencement renforce, par utilisation de la gravité, la formation précoce de la balle et le début de rotation du noyau de balle. Pour réduire encore davantage le volume de formation de balle ou pour recouvrir des trous qui pourraient se former dans le volume de formation de balle du fait du pivotement vers l'intérieur de la structure de bras, il est possible, en plus des éléments de formation de balle montés sur la structure de bras, de monter un ou plusieurs autres éléments de formation de balle, individuellement ou en groupe, de manière à leur permettre de pivoter à l'intérieur du cercle délimité par les autres éléments de formation de balle. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail un exem- ple de réalisation de l'invention; Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une presse à balles rondes conforme à l'invention; - la figure 2 représente une variante du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 3 est une représentation détaillée, à plus grande échelle. Sur la figure 1, on a représenté une presse à balles rondes 2 en élévation latérale. La presse à balles rondes 2 repose sur des roues 4 et est déplacée sur le champ en étant attelée à un véhicule de traction non représenté. A l'aide du dispositif ramasseur 6, la presse à balles rondes 2 soulève du produit à comprimer sur le sol et le transporte à travers un éventuel dis- positif de coupe, composé d'un rotor de coupe 8 et de lames de coupe 10, dans l'ouverture d'entrée 12 de l'espace de formation de balle 14. L'espace de forma- tion de balle 14 est délimité, côté circonférence, par des éléments de formation de balle 16 qui se présentent ici sous la forme de rouleaux cylindriques. A peu près à mi-hauteur de la trappe arrière pivotante de la presse à balle 2, une structure de bras 22 rectiligne, rigide en torsion, est montée pivotante dans ladite trappe sur l'axe 18 de l'un des éléments de formation de balle 16, cette structure étant sollicitée vers l'intérieur par un ressort 24. Des éléments de forma- tion de balle 28 sont montés en rotation et sont entraînés dans la structure de bras 22. Les éléments de formation de balle 28 peuvent présenter un diamètre plus faible que les éléments de formation de balle 16, ou peuvent également présenter le même diamètre ou un diamètre plus grand. Les éléments de formation de balle 16 et 28 sont entraînés dans le sens R (figure 3). Le produit à comprimer transporté à travers l'ouverture d'entrée 12 continue d'être transporté par le mouvement de rotation des éléments de formation de balle 16 jusqu'aux éléments de formation de balle 28 qui, au début de la formation de balle, du fait du pivotement vers l'intérieur de la structure de bras 22, dévient le trajet de transport du produit à comprimer et renvoient le produit à comprimer à peu près en direction de l'ouverture d'entrée 12. L'effet de renvoi est indiqué sur la figure 2 par trois flèches. Dans la zone de l'ouverture d'entrée, ce produit se pose sur le nouveau produit à comprimer arrivant par ladite ouverture, se mélange partiellement avec ce produit, est entraîné et est transporté de nouveau vers les éléments de formation de balle 28, est renvoyé de nouveau par ces derniers en direction de l'ouverture d'entrée 12 et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'une quantité suffisante de produit à comprimer se soit accumulée pour soulever la structure de bras 22 à l'encontre de la force du ressort 24. Grâce à la superposition précoce d'une couche de produit déviée sur une nouvelle couche de produit amené, l'opération d'enroulement et le mouve- ment de rotation du noyau de balle peuvent commencer très tôt. L'effet de renvoi des éléments de formation de balle 28 disposés sur la structure de bras 22 est renforcé par la conformation agressive de la circonfé- rence de l'élément de formation de balle 28'. Au fur et à mesure que la quantité de produit à comprimer arri- vant dans la chambre à balle augmente, la structure de bras 22 se déplace progressivement de la position A à la position de pivotement extérieure B. De façon idéale, la structure de bras 22 n'atteint la position de pivotement extérieure B que lorsque la balle est complètement ou presque complètement terminée. Pour limiter le mouvement de pivotement vers l'extérieur de la structure de bras 22, il est prévu une butée 33 qui assure, dans la phase finale de la formation de balle, une force de compression élevée sur la balle. Du fait que les éléments de formation de balle 28 sont montés sur une structure de bras 22 rectiligne, ils peuvent, au début de la formation de balle, dévier et renvoyer plus tôt le produit à comprimer, et l'angle de déviation du produit est plus fort que dans le cas d'une structure de bras incurvée, ce qui permet d'obte- nir une augmentation, ne fut-elle que faible, de la précompression du produit à comprimer, la chambre de formation de balle est plus petite dans cette zone et le dernier élément de formation de balle 28 disposé sur la structure de bras 22 laisse subsister suffisamment d'espace pour permettre au produit renvoyé et au nouveau produit entrant dans la chambre de se superpo- ser et de se mélanger partiellement, cela du fait que cet élément 28 ne fait pas saillie dans la zone de mélange. Dans la position de pivotement extérieure B, la circonférence de l'élément de formation de balle 28' qui, dans le sens de rotation, fait suite à l'axe 18, pénètre d'une valeur D à l'intérieur du cercle 30 déli- mité par les autres éléments de formation de balle 16. Ainsi, même lorsque la structure de bras 22 se trouve dans la position de pivotement extérieure B, l'élément de formation de balle 28' peut encore exercer une pression de compression supplémentaire sur la balle, laquelle revoit ainsi une densité de compression parti- culièrement élevée. Lors de l'éjection de la balle par l'ouverture de la trappe arrière, les éléments de formation de balle 28 sollicités par le ressort 24 peuvent imprimer à la balle une impulsion d'éjection supplémentaire, due à la force du ressort, lors du pivotement vers l'intérieur de la structure de bras 22. Sur la figure 2, l'élément de formation de balle 22 est également monté pivotant, afin de réduire le plus possible la taille de l'ouverture G qui se forme du fait du pivotement vers l'intérieur de la structure de bras 22. Sur la figure 3, les éléments de formation de balle 28, 28' sont montés en rotation sur la structure de bras 22. La structure de bras 22 se trouve dans sa position maximale de pivotement vers l'extérieur et s'appuie contre la butée 33. On reconnaît clairement que dans cette position de pivotement maximale égale- ment, la périphérie de l'élément de formation de balle 28' fait saillie vers l'intérieur de la valeur D à l'intérieur de la circonférence 30 de la balle, délimi- tée par les autres éléments de formation de balle. Du fait de la conformation en étoile de la circonférence de l'élément de formation de balle 28', la balle en rotation reçoit, par les pointes de l'étoile, des impulsions de compression qui créent une "peau" exté- rieure particulièrement comprimée, résistante aux intempéries et aux effets de transport. En plus des éléments de formation de balle 28, 28', des pignons 36 sont montés dans la structure de bras 22, ces pignons étant en prise avec des pignons 38 solidaires en rotation des arbres des éléments de formation de balle 28, 28', de sorte que l'énergie d'entraînement est transmise par un agencement compact et peu onéreux du pignon 40 solidaire en rotation du bout d'arbre 18 aux éléments de formation de balle 28, 28'. L'invention n'est pas limitée aux modes de réa- lisation représentés et décrits. Pour réaliser les caractéristiques de l'invention, l'homme du métier peut utiliser, en tant qu'éléments de formation de balle 28, non seulement des rouleaux cylindriques, mais également des barreaux ou bandes ou d'autres moyens de délimita- tion de l'espace de formation de balle, moyens qui sont guidés sur des moyens d'entraînement et qui font saillie suivant une ligne circonférentielle correspon- dante à l'intérieur de la circonférence 30 de la balle. Les caractéristiques conformes à l'invention peuvent être par ailleurs réalisées, non seulement sur une presse à balles rondes du type à chambre fixe, comme représenté, mais également sur une presse à balles rondes comportant une chambre de formation de balle variable. Il peut également être judicieux de monter sur une structure de bras 22 pivotante davantage d'élé- ments de formation de balle 28 ou d'autres des éléments de formation de balle autres que ceux représentés. REVENDICATIONS 1.- Presse à balles rondes, en particulier presse agricole, comprenant une chambre à balle sur la circonférence de laquelle des éléments de formation de balle délimitent le volume de formation de balle, le volume de la chambre à balle augmentant pendant la for- mation d'une balle par la présence d'éléments de formation de balle déplaçables qui sont montés sur une structure de bras commune, mobile, caractérisée par le fait que plusieurs éléments de formation de balle sont montés sur une structure de bras pivotante rectiligne de telle manière qu'au moins l'un de ces éléments de formation de balle, lorsque la structure de bras se trouve dans la position de pivotement complet vers l'extérieur, pénètre encore à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par les autres éléments de formation de balle. 2.- Presse à balles rondes suivant la reven- dication 1, caractérisée par le fait que la structure de bras rectiligne peut pivoter autour de l'axe de rotation d'un arbre d'un élément de formation de balle monté en position fixe. 3.- Presse à balles rondes suivant la reven- dication 1 ou 2, caractérisée par le fait que la struc- ture de bras rectiligne est sollicitée à l'aide d'une force qui agit à l'encontre du mouvement de pivotement vers l'extérieur. 4.- Presse à balles rondes suivant la reven- dication 3, caractérisée par le fait que la force agis- sant à l'encontre du mouvement de pivotement vers l'extérieur est dimensionnée de manière que la struc- ture de bras rectiligne n'atteint la position de pivo- tement maximale vers l'extérieur que lorsque la balle à former a sensiblement atteint sa taille de consigne. 5.- Presse à balles rondes, en particulier presse agricole, comprenant une chambre à balle sur la circonférence de laquelle des éléments de formation de balle délimitent le volume de formation de balle, le volume de la chambre à balle augmentant pendant la for- mation d'une balle par la présence d'éléments de formation de balle déplaçables qui sont montés sur une structure de bras commune, mobile, caractérisée par le fait que les éléments de formation de balle déplaçables sont montés sur une structure de bras incurvée, au moins l'un des éléments de formation de balle montés sur la structure de bras incurvée présentant un plus grand diamètre que d'autres éléments de formation de balle pour pénétrer ainsi à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par d'autres éléments de formation de balle. 6.- Presse à balles rondes, en particulier presse agricole, comprenant une chambre à balle sur la circonférence de laquelle des éléments de formation de balle délimitent le volume de formation de balle, le volume de la chambre à balle augmentant pendant la for- mation d'une balle par la présence d'éléments de formation de balle déplaçables qui sont montés sur une structure de bras commune, mobile, caractérisée par le fait que les éléments de formation de balle déplaçables sont montés sur une structure de bras incurvée de telle manière que même dans la position de pivotement maximale vers l'extérieur de la structure, au moins l'un des éléments de formation de balle pénètre encore à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par d'autres éléments de formation de balle. 7.- Presse à balles rondes suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que la structure de bras sur laquelle sont montés les éléments de formation de balle déplaçables présente une courbure convexe. 8.- Presse à balles rondes, en particulier presse agricole, comprenant une chambre à balle sur la circonférence de laquelle des éléments de formation de balle délimitent le volume de formation de balle, le volume de la chambre à balle augmentant pendant la formation d'une balle par la présence d'éléments de formation de balle déplaçables qui sont montés sur une structure de bras commune, mobile, caractérisée par le fait qu'au moins l'un des éléments de formation de balle pénètre à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par d'autres éléments de formation de balle et présente une structure et/ou conformation superficielle parti- culièrement active du point de vue entraînement. 9.- Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications i à 8, caractérisée par le fait qu'au moins l'un des éléments de formation de balle montés sur la structure de bras présente une structure et/ou conformation superficielle parti- culièrement active du point de vue entraînement. 10.- Presse à balles rondes suivant la reven- dication 9, caractérisée par le fait que l'élément de formation de balle qui, dans le sens de rotation de la balle, est le premier sur une structure de bras pivo- tante, présente une structure et/ou conformation super- ficielle particulièrement active du point de vue entraînement. 11.- Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications i à 10, caractérisée par le fait que l'un ou plusieurs des élément de formation de balle montés sur la structure de bras pivotante sont entraînés. 12.- Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait qu'au moins l'une des structures de bras pivo- tantes est articulée sur la trappe arrière pivotante de la presse à balles à peu près à mi-hauteur ou au- dessus. 13.- Presse à balles rondes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait qu'en plus des éléments de formation de balle montés sur la structure de bras mobile, un ou plusieurs autres éléments de formation de balle sont montés individuellement ou en groupe de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur du cercle définissant la circonférence de la chambre à balle délimitée par les autres éléments de formation de balle.