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DISPOSITIF POUR FACILITER LA FORMATION DU NOYAU DE LA BALLE DANS
UNE PRESSE A BALLES RONDES DE TYPE A CHAMBRE A VOLUME VARIABLE
ET PRESSE EQUIPEE DE CE DISPOSITIF
Le procédé d'enroulement au champ en balles cylindriques, plus communément appelées balles rondes, de produits végétaux frais ou secs tels que fourrages pailles de céréales ou de plantes à fibres etc., s'est largement développé depuis plus de vingt ans et à donné lieu a deux types de machines, les presses à chambre fixe où la matière commence à tourner sur elle-même après que la chambre ait été remplie et les machines à chambre variable où la matière s'enroule sur elle même dès son entrée dans la chambre. Les dispositifs à chambre variable sont très répandus.
Ils comportent généralement au moins un cylindre inférieur d'un diamètre allant en gros de vingt à quarante centimètres selon les types de machines, présentant dans tous les cas des aspérités pour entraîner la matière, et un moyen d'enroulement, généralement un jeu de courroies sans fin tournant à contre sens du cylindre inférieur, courroies tendues par un balancier sous pression qui, en se déplaçant, libère le mou nécessaire au développement progressif du diamètre de la balle au fur et à mesure de l'enroulement.
Dans ce type de machine le noyau de la balle doit se former sous la poussée énergique des dents du pick-up de ramassage ou de tout autre organe dans l'espace laissé libre entre le cylindre inférieur, les courroies plus ou moins lisses qui tournent en sens inverse du cylindre et en contact avec lui sur une certaine longueur et généralement un rouleau dit débourreur situé à l'entrée de la chambre en dessous et en avant des courroies. Dans ces machines, selon la tension initiale des courroies et l'angle plus ou moins aigu qu'elles forment avec le cylindre inférieur lorsqu'elles sont à son contact, le noyau peut avoir une certaine difficulté à se former et il présente toujours une très forte densité.
Devant ce constat se pose le double problème de la difficulté de formation du noyau et du manque de perméabilité à l'air qui peut être gênant pour une bonne conservation lorsque la matière est récoltée à un taux d'humidité limite.
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Pour tourner ces inconvénients certains constructeurs ont adopté une modification pour créer un espace au centre de la chambre, d'une section sensiblement triangulaire dont l'angle le plus aigu constitue le sommet supérieur. Cette modification est obtenue soit en faisant appel à deux jeux de courroies, soit en faisant remonter les courroies dans la partie centrale de la chambre et en les faisant passer autour d'un rouleau placé à la partie supérieure de la machine puis redescendre vers le bas et l'avant de la chambre.
La pointe supérieure du triangle dans la chambre de compression est réalisée par deux rouleaux parallèles qui rapprochent les brins montants et descendants des courroies presque au contact. Ces deux rouleaux sont portés par un balancier dont la position inférieure est limitée par une butée et la position pendant la formation de la balle contrôlée par un dispositif de tension (souvent par vérins hydrauliques) dont l'effort est coordonné avec la tension du balancier principal qui libère le mou des courroies. Dans certains cas, notamment ceux illustrés dans les brevets PCT/96/00114 et FR 2722057, le balancier principal assure à la fois la tension des courroies et le rapprochement des brins montants et descendants au centre de la chambre.
Ce montage des deux rouleaux en position fixe par rapport aux bras du balancier implique que les deux rouleaux ne sont simultanément au contact de la périphérie de la balle que pour un seul diamètre. Pour les diamètres inférieurs ou supérieurs seul un des deux rouleaux est au contact de la périphérie de la balle en formation, l'autre étant légèrement écarté ce qui n'assure pas un enroulement circulaire des courroies autour de la balle. Mais un autre inconvénient existe sauf à écarter suffisamment les deux rouleaux, c'est le frottement des brins montants et descendants des courroies vers les positions limites du mouvement du balancier. Ce frottement accroît l'effort de rotation des courroies et peut provoquer une usure prématurée du revêtement de surfaces des courroies s'il n'est pas lisse.
Si les deux rouleaux sont écartés pour éviter cet inconvénient il y a alors risque de passage des matières entre les rouleaux pouvant occasionner des bourrages.
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Le dispositif présenté ici élimine les inconvénients cités plus haut et simplifie l'entraînement des courroies. Les figures 1 et 2 illustrent l'innovation et facilitent sa compréhension. Elles présentent des vues latérales en coupe selon un plan vertical longitudinal d'une presse enrouleuse équipée du dispositif objet de l'invention, chambre vide pour la figure 1 et chambre avec balle au diamètre maximum pour la figure 2.
Sur les schémas figurent tous les éléments qui constituent la base de la majorité des presses à balles rondes de type à chambre variable. L'entrée dans la chambre des matières à presser (fourrages, pailles, plantes à fibres, etc. ) se fait entre un cylindre (3) placé à la partie inférieure et vers l'avant de la chambre et un rouleau (4) situé en avant et plus haut que le dit cylindre (3) par des moyens de ramassage et d'alimentation connus et non représentés sur les figures.
Ce dispositif est destiné à faciliter la formation du noyau de balle et accessoirement à limiter la densité de ce noyau. Il est conçu pour être monté dans toute presse à balles rondes de type à chambre variable définie en référence aux figures 1 et 2 comme ayant une chambre constituée par deux joues parallèles en deux parties (1 a) fixe et (1 b) mobile autour d'un axe (2), reliées par une série de rouleaux (4), (5), (6a), (6b), (7), (8), (9) placés perpendiculairement entre et à la périphérie des joues, autour desquels passe un moyen d'enroulement (10) constitué d'au moins une courroie ou bande sans fin et maintenu tendu par un balancier sous tension (12a), le moyen d'enroulement passant au dessus d'un cylindre ou tambour (3) (pour aller du rouleau (9) placé à l'arrière du dit cylindre (3) au rouleau (4)
placé en avant et plus haut que le dit cylindre (3)). Ce cylindre ou tambour (3), disposé à la partie inférieure avant de la chambre est destiné à entraîner la matière entrant dans la chambre grâce aux aspérités qu'il comporte en surface.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est formé par un groupe d'au moins trois rouleaux parallèles (13), (14), (15) montés sur un bâti librement orientable autour d'un axe (16) parallèle aux rouleaux (13), (14), (15) et fixé à une extrémité d'un balancier (17), constitué par exemple de deux bras symétriques par rapport à un plan médian perpendiculaire à l'axe (16), pivotant librement autour d'un axe (18), parallèle à l'axe (16), placé vers l'autre
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extrémité du balancier et destiné à être relié perpendiculairement à la partie (1a) des joues de la presse, l'extrémité du dit balancier portant l'axe (16) étant alors orientée vers la partie centrale de la chambre et caractérisé en ce que les rouleaux (13) et (15) sont disposés symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe (16)
et situés par rapport au dit axe du côté opposé au (au moins un) rouleau (14) et en ce que l'espacement entre les bords en vis à vis des rouleaux (13) et (15) est égal à au moins deux fois l'épaisseur du moyen d'enroulement (10) de telle sorte que ce moyen d'enroulement puisse passer entre et en appui contre les rouleaux (13) et (15) pour s'enrouler autour du (au moins un) rouleau (14) et que, grâce à la liberté de mouvement du groupe de rouleaux (13), (14), (15), les rouleaux (13) et (15) soient toujours en contact avec la périphérie d'une balle (20), en formation dans la chambre de la presse, par le biais et sous l'effet de la tension du moyen d'enroulement (10).
Le balancier (17) est associé à une butée réglable (21) destinée à être fixée aux joues (1 a) pour caler et ainsi limiter la position inférieure du balancier. Le calage de la position du balancier se fera de manière que le brin (10a) du moyen d'enroulement (10) arrivant du rouleau (9) placé immédiatement en amère du cylindre (3) et dirigé vers le rouleau (13) et le brin (10b) allant du rouleau (15) vers le rouleau (4) de renvoi situé à l'avant des joues (1a) forment un angle compris entre 40 et 100 degrés de sorte que le volume libre déterminé au centre de la chambre vide entre les brins (10 a) et (10b) et le cylindre inférieur (3) ait une forme de prisme droit de base grosso modo triangulaire favorable à la rotation de la matière sur elle même.
L'avantage de ce dispositif par rapport aux aménagements existants sur certaines presses à balles rondes pour créer un espace libre à vide au centre de la chambre est que le bâti portant les rouleaux (13) à (15) s'oriente toujours de manière que le plan de symétrie des rouleaux (13) et (15) passant par l'axe (16) constitue la bissectrice de l'angle formé par les brins (10a) et (10b) du moyen d'enroulement (10) ce qui est favorable à l'enroulement régulier de la matière pressée.
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Cet espace ainsi créé facilite la pénétration de la matière première dans la chambre sans avoir recours à la poussée énergique des dents du ramasseur ou pick up ou de tout autre organe spécifique.
Ceci constitue un avantage dans tous les cas où l'on réalise un épaississement de la nappe enroulée (particulièrement pour ce qui concerne l'enroulage des plantes à fibres en andains parallèles) par un ralentissement du moyen d'enroulement par rapport au moyen de ramassage (pick up). Le fait de ne plus avoir recours au pick up pour démarrer la formation du noyau permet d'éloigner cet organe de l'entrée de la chambre et de disposer d'un moyen d'alimentation qui étagera l'effet d'épaississement recherché.
Le dispositif peut comporter trois rouleaux (13), (14) et (15) et dans ce cas le rouleau (14) est disposé dans le plan de symétrie des rouleaux (13) et (15) passant par l'axe (16) et placé de l'autre côté de cet axe par rapport aux rouleaux (13) et (15).
Le dispositif peut comporter outre les rouleaux (13) et (15) deux rouleaux de renvoi (14) disposés également symétriquement par rapport au plan de symétrie des rouleaux (13) et (15) passant par l'axe (16) et placés de l'autre côté de cet axe par rapport aux rouleaux (13) et (15).
Le balancier (17) du dispositif comporte des bras (le plus souvent deux) et des moyens de liaison et de rigidification assurant un déplacement correspondant des dits bras.
Le rouleau (14) est d'un diamètre supérieur ou égal à celui des rouleaux (13) et (15). Ceci pour concilier le moindre encombrement du groupe de ces trois rouleaux dans la chambre de la presse où ils sont destinés à être montés et un enroulement sans contrainte du moyen d'enroulement (10) autour de ces rouleaux.
Dans la version où il y a deux rouleaux (14), ceux-ci sont d'un diamètre inférieur ou égal à celui des rouleaux (13) et (15). Selon la remarque formulée plus haut, l'avantage de réaliser un groupe composé de quatre rouleaux permet un passage plus facile de l'axe (16) au centre du bâti des dits rouleaux.
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Dans une presse à balles rondes de type à chambre variable comportant une chambre constituée au moins des éléments définis plus haut et comportant le dispositif objet de cette invention, ce dispositif doit être monté de manière que le point d'articulation (18) du balancier (17) se situe à l'avant de la chambre et au dessus du rouleau (4) placé à l'avant et vers le bas des joues (1a) de telle sorte que la trajectoire de l'extrémité arrière du balancier (17) qui porte les rouleaux (13), (14) et (15) permette le déplacement de ces rouleaux dans un espace où ils ne risquent pas d'être en contact avec le balancier de tension (12a) du moyen d'enroulement (10) dans le mouvement relatif des deux balanciers (12a) et (17) au cours de la formation de la balle.
Dans une version du montage du dispositif sur la presse la butée réglable (21) est
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positionnée sur les joues fixes (1a) de la chambre au de là de l'axe (18) vers l'avant de la machine et au dessus du balancier (17). Si le balancier comporte deux bras il pourra y avoir une butée par bras, les deux butées étant calées de manière identique. S'il n'y a qu'une butée, elle pourra être fixée sur une joue directement ou indirectement sur un moyen de liaison des deux joues.
Dans une autre version du montage du dispositif sur la presse la butée réglable (21) est
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positionnée sur les joues (1a) de la chambre entre l'axe (18) et l'axe (16) en dessous du balancier (17) et en dehors de la zone occupée par la balle à son diamètre maximum. Les remarques concernant la position de la (ou des) butée (s) sont les mêmes que dans le cas précédent.
Ce dispositif apporte donc une plus grande facilité de formation du noyau, permet une plus grande perméabilité à l'air pour une meilleure conservation de matières végétales sèches ; il ne modifie pas les moyens de contrôle de pression existant et il peut facilement être neutralisé (soit en supprimant la butée (21) de limitation de la position inférieure du dispositif, soit en démontant certains des couleaux montés sur le bâti pivotant) pour revenir à une forte
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< 0'00/c' densité de noyau dans certains emplois (balles de fourrages vert pour ensilage par exemple). il peut être monté sur toute presse enrouleuse à chambre variable sans modification de la cinématique des mouvements ni de la longueur des courroies qui constituent dans la majorité des cas le moyen d'enroulement.
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DEVICE FOR FACILITATING THE FORMATION OF THE BALL CORE IN
A VARIABLE CHAMBER TYPE ROUND BALE PRESS
AND PRESS EQUIPPED WITH THIS DEVICE
The process of winding in the field in cylindrical bales, more commonly called round bales, of fresh or dry vegetable products such as fodder, cereal straws or fiber plants, etc., has been widely developed for over twenty years and has given place has two types of machines, the presses with fixed chamber where the material begins to turn on itself after the room has been filled and the machines with variable room where the material rolls up on itself as of its entry in the room . Variable chamber devices are very common.
They generally comprise at least one lower cylinder with a diameter ranging roughly from twenty to forty centimeters depending on the types of machines, in all cases having asperities for entraining the material, and a winding means, generally a set of belts. endless turning against the direction of the lower cylinder, belts tensioned by a pressurized balance which, as it moves, releases the slack necessary for the gradual development of the diameter of the bale as it is wound up.
In this type of machine the core of the ball must form under the energetic thrust of the teeth of the pick-up pickup or of any other organ in the space left free between the lower cylinder, the more or less smooth belts which rotate in opposite direction of the cylinder and in contact with it over a certain length and generally a roller called stripper located at the entrance of the chamber below and in front of the belts. In these machines, depending on the initial tension of the belts and the more or less acute angle that they form with the lower cylinder when they are in contact, the core may have some difficulty in forming and it always has a very high density.
Faced with this observation, there is the double problem of the difficulty of formation of the core and the lack of air permeability which can be troublesome for good conservation when the material is harvested at a limit humidity rate.
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To overcome these drawbacks, some manufacturers have adopted a modification to create a space in the center of the chamber, of a substantially triangular section whose most acute angle constitutes the upper vertex. This modification is obtained either by using two sets of belts, or by bringing the belts up in the central part of the chamber and by passing them around a roller placed at the top of the machine and then descending downwards and the front of the room.
The upper point of the triangle in the compression chamber is produced by two parallel rollers which bring the ascending and descending strands closer to the belts almost in contact. These two rollers are carried by a pendulum whose lower position is limited by a stop and the position during the formation of the bale controlled by a tensioning device (often by hydraulic jacks) whose effort is coordinated with the tension of the main pendulum which releases the slack from the belts. In certain cases, notably those illustrated in patents PCT / 96/00114 and FR 2722057, the main balance ensures both the tension of the belts and the bringing together of the rising and falling strands in the center of the chamber.
This mounting of the two rollers in a fixed position relative to the arms of the pendulum means that the two rollers are simultaneously in contact with the periphery of the bale for only one diameter. For the smaller or larger diameters, only one of the two rollers is in contact with the periphery of the bale being formed, the other being slightly spaced apart which does not ensure a circular winding of the belts around the bale. But another disadvantage exists except to separate the two rollers sufficiently, it is the friction of the rising and falling strands of the belts towards the limit positions of the pendulum movement. This friction increases the rotation effort of the belts and can cause premature wear of the surface coating of the belts if it is not smooth.
If the two rollers are separated to avoid this drawback, there is then a risk of materials passing between the rollers which can cause jams.
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The device presented here eliminates the drawbacks mentioned above and simplifies the drive of the belts. Figures 1 and 2 illustrate innovation and make it easier to understand. They have side views in section along a longitudinal vertical plane of a winding press equipped with the device that is the subject of the invention, empty chamber for FIG. 1 and chamber with bale of maximum diameter for FIG.
The diagrams show all the elements that form the basis of the majority of variable chamber type round balers. The material to be pressed (fodder, straw, fiber plants, etc.) enters the chamber between a cylinder (3) placed at the bottom and towards the front of the chamber and a roller (4) located forward and higher than said cylinder (3) by means of pickup and supply known and not shown in the figures.
This device is intended to facilitate the formation of the bullet core and incidentally to limit the density of this core. It is designed to be mounted in any round baler of the variable chamber type defined with reference to FIGS. 1 and 2 as having a chamber constituted by two parallel cheeks in two parts (1 a) fixed and (1 b) movable around 'an axis (2), connected by a series of rollers (4), (5), (6a), (6b), (7), (8), (9) placed perpendicularly between and at the periphery of the cheeks, around which passes a winding means (10) consisting of at least one endless belt or band and kept tensioned by a tensioned pendulum (12a), the winding means passing over a cylinder or drum (3 ) (to go from the roller (9) placed at the rear of said cylinder (3) to the roller (4)
placed in front and higher than the said cylinder (3)). This cylinder or drum (3), arranged at the lower front part of the chamber, is intended to entrain the material entering the chamber thanks to the roughness which it has on the surface.
This device is characterized in that it is formed by a group of at least three parallel rollers (13), (14), (15) mounted on a freely movable frame around an axis (16) parallel to the rollers ( 13), (14), (15) and fixed to one end of a pendulum (17), consisting for example of two arms symmetrical with respect to a median plane perpendicular to the axis (16), pivoting freely around one axis (18), parallel to the axis (16), placed towards the other
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end of the balance and intended to be connected perpendicular to the part (1a) of the cheeks of the press, the end of said balance carrying the axis (16) then being oriented towards the central part of the chamber and characterized in that the rollers (13) and (15) are arranged symmetrically with respect to a plane passing through the axis (16)
and located with respect to said axis on the side opposite to the (at least one) roller (14) and in that the spacing between the facing edges of the rollers (13) and (15) is equal to at least twice the thickness of the winding means (10) so that this winding means can pass between and pressing against the rollers (13) and (15) to wind around the (at least one) roll (14 ) and that, thanks to the freedom of movement of the group of rollers (13), (14), (15), the rollers (13) and (15) are always in contact with the periphery of a ball (20), in formation in the press chamber, through and under the effect of the tension of the winding means (10).
The balance (17) is associated with an adjustable stop (21) intended to be fixed to the cheeks (1a) to wedge and thus limit the lower position of the balance. The setting of the balance position will be done so that the strand (10a) of the winding means (10) arriving from the roller (9) placed immediately bitter from the cylinder (3) and directed towards the roller (13) and the strand (10b) going from the roller (15) to the return roller (4) located at the front of the cheeks (1a) form an angle between 40 and 100 degrees so that the free volume determined in the center of the empty chamber between the strands (10 a) and (10b) and the lower cylinder (3) has a shape of basic right prism roughly triangular favorable for the rotation of the material on itself.
The advantage of this device compared to the existing arrangements on certain round balers to create a free empty space in the center of the chamber is that the frame carrying the rollers (13) to (15) is always oriented so that the plane of symmetry of the rollers (13) and (15) passing through the axis (16) constitutes the bisector of the angle formed by the strands (10a) and (10b) of the winding means (10) which is favorable for regular winding of the pressed material.
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This space thus created facilitates the penetration of the raw material into the chamber without resorting to the energetic pushing of the pick-up or pick-up teeth or any other specific organ.
This is an advantage in all cases where a thickening of the rolled-up sheet is carried out (particularly as regards the winding of plants with fibers in parallel swaths) by a slowing down of the winding means relative to the collecting means. (pick up). The fact of no longer having to use pick up to start the formation of the nucleus makes it possible to move this member away from the entrance to the chamber and to have a supply means which will stagger the desired thickening effect.
The device can comprise three rollers (13), (14) and (15) and in this case the roller (14) is arranged in the plane of symmetry of the rollers (13) and (15) passing through the axis (16) and placed on the other side of this axis relative to the rollers (13) and (15).
The device may comprise, in addition to the rollers (13) and (15), two deflection rollers (14) also arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry of the rollers (13) and (15) passing through the axis (16) and placed the other side of this axis relative to the rollers (13) and (15).
The pendulum (17) of the device comprises arms (most often two) and means of connection and stiffening ensuring a corresponding movement of said arms.
The roller (14) has a diameter greater than or equal to that of the rollers (13) and (15). This is to reconcile the smallest footprint of the group of these three rollers in the press chamber where they are intended to be mounted and unconstrained winding of the winding means (10) around these rollers.
In the version where there are two rollers (14), these have a diameter less than or equal to that of the rollers (13) and (15). According to the remark formulated above, the advantage of making a group composed of four rollers allows easier passage of the axis (16) at the center of the frame of said rollers.
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In a round baler of the variable chamber type comprising a chamber consisting of at least the elements defined above and comprising the device which is the subject of this invention, this device must be mounted so that the point of articulation (18) of the pendulum ( 17) is located at the front of the chamber and above the roller (4) placed at the front and towards the bottom of the cheeks (1a) so that the trajectory of the rear end of the balance (17) which carries the rollers (13), (14) and (15) allows the displacement of these rollers in a space where they are not likely to be in contact with the tension balance (12a) of the winding means (10) in the relative movement of the two pendulums (12a) and (17) during the formation of the ball.
In one version of the mounting of the device on the press, the adjustable stop (21) is
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positioned on the fixed cheeks (1a) of the chamber from there of the axis (18) towards the front of the machine and above the balance (17). If the balance has two arms there may be one stop per arm, the two stops being set identically. If there is only one stop, it can be fixed on one cheek directly or indirectly on a means of connection of the two cheeks.
In another version of the mounting of the device on the press the adjustable stop (21) is
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positioned on the cheeks (1a) of the chamber between the axis (18) and the axis (16) below the balance (17) and outside the area occupied by the ball at its maximum diameter. The remarks concerning the position of the stop (s) are the same as in the previous case.
This device therefore provides greater ease of nucleus formation, allows greater air permeability for better conservation of dry plant materials; it does not modify the existing pressure control means and it can easily be neutralized (either by removing the stop (21) for limiting the lower position of the device, or by dismantling some of the channels mounted on the pivoting frame) to return to a strong
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<0'00 / c 'core density in certain uses (green bales of silage for silage for example). it can be mounted on any winding press with variable chamber without modifying the kinematics of the movements or the length of the belts which constitute in most cases the winding means.