FR2514606A1

FR2514606A1 - Straw compacting and conditioning machine - in which two feeder screws are rotated in opposite directions to push straw through spring-loaded exit door

Info

Publication number: FR2514606A1
Application number: FR8119512A
Authority: FR
Original assignee: TURIANSKY JEAN MARIE
Current assignee: TURIANSKY JEAN MARIE
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-04-22

Abstract

The machine includes a long casing with a top inlet at one end for bulk straw. Inside the casing are two Archimedean or feeder screws, which are identical and parallel, and which mesh in each other; the two screws are rotated in opposite directions. At the outlet end of the long casing is a hinged door or flap valve, which is pressed inwards, i.e. towards its closed position, by a strong, helical compression spring. A threaded bolt is used to adjust the force of the spring. The machine can be towed by a tractor, and can compact 4-5 tonnes of straw per hr., using 110 h.p. A conventional machine compacts only 2 t/hr. using 200 h.p.

Description

La-présente invention concerne une machine à conditionner la paille et autres végétaux divisés, comme par exemple les branchages, ou le bois de taillis, et, plus particulièrement une machine à conditionner tractable par un tracteur et actionnable par connexion à la prise de force de ce dernier. The present invention relates to a machine for conditioning straw and other divided plants, such as, for example, branches, or coppice wood, and more particularly to a machine for conditioning which can be towed by a tractor and actuated by connection to the power take-off. this last.

On connaît déjà des machines de compactage, non spécifiquement conçues pour le conditionnement de la paille, utilisant un ou plusieurs pistons. Outre l'aspect généralement stationnaire de ces machines, ces dernières nécessitent des puissances assez considérables et présentent les inconvénients classiques des systèmes à mouvement alternatif. Compaction machines are already known, not specifically designed for packaging straw, using one or more pistons. In addition to the generally stationary aspect of these machines, the latter require fairly considerable powers and have the conventional drawbacks of reciprocating systems.

On connaît également des machines de compactage de la paille du type à excentrique, qui présentent l'inconvénient de nécessiter également des puissances d'entraînement considérables avec, par ailleurs, des rendements de production ne dépassant pas 2 tonnes par heure pour une puissance d'en: trainement supérieure à 200 chevaux.Also known are eccentric type straw compacting machines, which have the disadvantage of also requiring considerable driving powers with, moreover, production yields not exceeding 2 tonnes per hour for a power of in: training greater than 200 horsepower.

La présente invention a pour objet de proposer une machine à conditionner la paille et autres végétaux divisés de structure simple, susceptible de fonctionner en continu, notamment montée sur un châssis tracté par un tracteur, présentant un rendement particulièrement élevé et ne nécessitant qu'une faible puissance d'entralnement lui permettant d'utiliser la prise de force du tracteur. The object of the present invention is to provide a machine for conditioning straw and other divided plants of simple structure, capable of operating continuously, in particular mounted on a chassis drawn by a tractor, having a particularly high yield and requiring only a low drive power allowing it to use the tractor PTO.

Pour ce faire,selon une caractéristique de la présente invention, la machine, comprenant un dispositif de compactage et des moyens d'alimentation du dispositif en paille ou autres végétaux en vrac, comporte, dans un carter oblong définissant un passage intérieur, deux vis d'Archimède parallèles, identiques et imbriquées, des moyens pour faire tourner de façon synchrone et contra-rotative les deux vis, et, à l'extrémité aval du passage intérieur, un moyen de volet articulé occultant au moins partiellement cette extrémité aval du passage intérieur pour définir un passage de sortie de section réduite, et sollicité normalement dans la direction d'occultation de cette extrémité aval du passage intérieur. To do this, according to a characteristic of the present invention, the machine, comprising a compacting device and means for feeding the device with straw or other loose plants, comprises, in an oblong casing defining an interior passage, two screws '' Archimedes parallel, identical and nested, means for rotating the two screws synchronously and counter-rotating, and, at the downstream end of the interior passage, an articulated flap means at least partially obscuring this downstream end of the interior passage to define an outlet passage of reduced section, and normally stressed in the direction of concealment of this downstream end of the interior passage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen de volet est supporté de façon pivotante à son extrémité avant et s'tend vers l'arrière et vers le bas dans le prolongement du passage intérieur, en étant sollicité dans la direction vers ce passage intérieur. According to another characteristic of the invention, the shutter means is pivotally supported at its front end and extends rearward and downward in the extension of the interior passage, being biased in the direction towards this passage interior.

Avec cet agencement, la machine selon l'invention permet,notamment en association avec des moyens de ramassage et de transfert amont, de traiter en continu, des andains déposés préalablement par une machine agricole pour produire tous les deux ou trois mètres des petits blocs ou briques de pailles fortement compactés, d'environ 500 grammes, ces petits blocs ayant une densité de l'ordre de 0,4 à 0,5 et convenant tout particulièrement pour l'alimentation de chaudières, ces petits blocs présentant une parfaite cohésion et permettant une manipulation aisée même en l'absence de liant et ne nécessitant notamment pas d'emballage. With this arrangement, the machine according to the invention makes it possible, in particular in association with upstream pickup and transfer means, to continuously process swaths deposited beforehand by an agricultural machine to produce small blocks or two or three meters highly compacted straw bricks, approximately 500 grams, these small blocks having a density of the order of 0.4 to 0.5 and particularly suitable for feeding boilers, these small blocks having perfect cohesion and allowing easy handling even in the absence of a binder and in particular requiring no packaging.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif,faite en relation avec les dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue schématique de côté du dispositif de compactage de la machine selon l'invention;et
La figure 2 est une vue schématique en vue du dessus d'une machine tractée selon l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the following description of an embodiment, given by way of illustration but in no way limiting, made in relation to the appended drawings in which
FIG. 1 is a schematic side view of the compacting device of the machine according to the invention; and
Figure 2 is a schematic view from above of a towed machine according to the invention.

Comme on le voit sur les dessins,la machine de conditionnement selon l'invention comprend essentiellement un dispositif de compactage 1, comprenant un carter oblong 10, d'une longueur d'environ 1,50 mètre, et de section ovoïde définissant un passage intérieur 14 dans lequel sont disposées en porte-à-faux deux vis d'Archimède parallèles et imbriquées 2 et 3, solidaires d'arbres parallèles 4 et 5. Entre les extrémités antérieures des arbres 4 et 5, et la paroi de fond 6 du carter 10, est disposée une butée à billes 7, les arbres se prolongeant vers l'avant au-delà de la paroi frontale 6 pour être supportés par plusieurs paliers 8 sur le bâti de la machine. L'arbre 4 comprend une série de pignons 9 pour son entrainement à partir d'un arbre moteur 11 au moyen de channes 12.Sur les extrémités des arbres 4 et 5 sont clavetés des pignons 13 engrenant mutuellement de façon à réaliser un entrainement synchrone et contra-rotatif des deux vis 2 et 3 à partir de l'arbre moteur 11. As can be seen in the drawings, the packaging machine according to the invention essentially comprises a compacting device 1, comprising an oblong casing 10, with a length of about 1.50 meters, and of ovoid section defining an interior passage. 14 in which are arranged in cantilever two parallel and nested Archimedes screws 2 and 3, integral with parallel shafts 4 and 5. Between the anterior ends of the shafts 4 and 5, and the bottom wall 6 of the casing 10, a ball stop 7 is arranged, the shafts extending forwardly beyond the front wall 6 to be supported by several bearings 8 on the frame of the machine. The shaft 4 comprises a series of pinions 9 for its drive from a drive shaft 11 by means of chains 12. On the ends of the shafts 4 and 5 are pinions of the pinions 13 meshing each other so as to carry out a synchronous drive and contra-rotating of the two screws 2 and 3 from the motor shaft 11.

Les vis d'Archimède 2 et 3 sont agencées de façon que leur pas diminue progressivement vers l'extrémité aval du passage intérieur 14 formé par le carter oblong 10, la tôle constituant les filets d'extrémité 15 et 15' étant notablement plus épaisse que la tôle constituant les autres filets, et ayant par exemple une épaisseur de l'ordre de 4 cm quand les filets amont ont une épaisseur de l'ordre de 1,5 cm. Les arbres 4 étant supportés pour l'essentiel en porte-à-faux au niveau de leur extrémité amont, on prévoit avantageusement, au niveau de la périphérie aval du carter lO,des rouleaux de guidage et de support 16 sur lesquels portent les arêtes des filets d'extrémité des vis 2 et 3. The Archimedes 2 and 3 screws are arranged so that their pitch decreases progressively towards the downstream end of the interior passage 14 formed by the oblong casing 10, the sheet metal constituting the end threads 15 and 15 'being notably thicker than the sheet constituting the other threads, and having for example a thickness of the order of 4 cm when the upstream threads have a thickness of the order of 1.5 cm. The shafts 4 being essentially supported in overhang at their upstream end, provision is advantageously made, at the downstream periphery of the housing 10, for guide and support rollers 16 on which the edges of the end threads of screws 2 and 3.

Conformément à la présente invention, sur une bride d'extrémité 17 du carter 10 est rapportée une section de sortie 18, de même profil transversal, dans laquelle sont disposés un volet principal 19 et un volet secondaire 20. Le volet principal 19 est articulé en 21 à son extré mité supérieure amont pour pivoter librement autour d'un axe horizontal, le volet 19 s'étendant vers l'arrière et vers le bas pour occulter la majeure partie de la chambre intérieure d'extrémité 22 définie par la section de sortie 18 dans le prolongement du passage intérieur 14. Le volet secondaire 20 est, de même, supporté,de façon pivotante par son extrémité avant pour pouvoir tourner autour d'un axe horizontal 23, l'inclinaison de ce volet 20 étant toutefois calée par un moyen de réglage à vis 24. According to the present invention, on an end flange 17 of the casing 10 is attached an outlet section 18, of the same transverse profile, in which are arranged a main flap 19 and a secondary flap 20. The main flap 19 is articulated in 21 at its upper upstream end to pivot freely around a horizontal axis, the flap 19 extending rearward and downward to obscure the major part of the inner end chamber 22 defined by the outlet section 18 in the extension of the internal passage 14. The secondary flap 20 is, similarly, pivotally supported by its front end so as to be able to rotate about a horizontal axis 23, the inclination of this flap 20 being however wedged by a screw adjustment means 24.

Comme on le voit sur la figure 1, les deux volets 19 et 20 définissant une chambre intérieure 22 convergeant vers l'extérieur et communiquant avec ce dernier, par un passage de sortie de section réduite 25, sous la forme d'une ouverture oblongue transversale. Conformément à un aspect important de la présente invention, le volet 19 n'est pas calé angulairement mais est sollicité vers le bas, dans la direction vers le tolet secondaire 20,par un contre-poids ou, comme dans l'exemple représenté, par un fort ressort de compression 26 prenant appui sur une collerette réglable 27 elle-même montée sur un moyen de butée réglable 28 supporté par le châssis de la section de sortie 18. As can be seen in FIG. 1, the two flaps 19 and 20 defining an interior chamber 22 converging towards the exterior and communicating with the latter, via an outlet passage of reduced section 25, in the form of an oblong transverse opening . According to an important aspect of the present invention, the flap 19 is not wedged angularly but is biased downward, in the direction towards the secondary tolet 20, by a counterweight or, as in the example shown, by a strong compression spring 26 bearing on an adjustable collar 27 itself mounted on an adjustable stop means 28 supported by the chassis of the outlet section 18.

Le fonctionnement du dispositif de compactage est le suivant. De la paille ou des sarments en vrac sont introduits par l'orifice de chargement amont 29, formé dans la paroi supérieure du carter 10 dans le passage intérieur 14 où il sont immédiatement pris par les vis contra-rotatives 2 et 3 qui les transfèrent vers- l'extrémité aval du carter 10 en les compactant progressivement et en les échauffant jusqu'à une température supérieure à 1000 pour former dans la chambre de sortie 22, une masse compacte, partiellement déshydratée, des quantités mesurées de cette masse compacte S t échappant à intervalles réguliers par le passage de sortie 25 sous l'effet de la pression des vis 2 et 3 et du complément de chargement du dispositif de compactage. On notera que, en raison de l'absence de caractère fluide, et même de caractère visqueux, de la masse ainsi compactée, il n'est pas possible de prévoir un simple convergent en sortie des vis de compression, comme c'est le cas par exemple dans les dispositifs extrudeurs, car l'on aboutirait ainsi à un bourrage et à un colmatage immédiat assortis d'un laminage néfaste du matériau compacté. Avec une puissance d'entrainement de l'ordre de 100 chevaux et une vitesse de rotation comprise entre 300 et 1500 tours par minute, les vis 2 et 3 fournissent en sortie, au niveau de la chambre 22, une force supérieure à 100 tonnes, ce qui nécessite un dimensionnement important des tôles du carter 10, de la section de sortie 18, et des volets 19 et 20, ainsi que du ressort 26.A cet égard, on peut prévoir, en place et lieu de ce ressort, des vérins pousseurs, couplés à un système de servitude hydraulique et tarés au moyen de limiteurs de pression. Avec ces caractéristiques, le dispositif de compactage peut traiter de quatre à cinq tonnes de paille par heure pour une puissance de 110 chevaux. The operation of the compacting device is as follows. Straw or loose branches are introduced through the upstream loading orifice 29, formed in the upper wall of the casing 10 in the interior passage 14 where they are immediately taken up by the counter-rotating screws 2 and 3 which transfer them to the downstream end of the casing 10 by compacting them progressively and heating them to a temperature above 1000 to form in the outlet chamber 22 a compact mass, partially dehydrated, of the measured quantities of this compact mass S t escaping at regular intervals through the outlet passage 25 under the effect of the pressure of the screws 2 and 3 and the additional loading of the compacting device. It will be noted that, due to the absence of a fluid character, and even of a viscous character, of the mass thus compacted, it is not possible to provide a simple convergent at the outlet of the compression screws, as is the case for example in extruder devices, as this would result in an immediate jamming and clogging accompanied by a harmful rolling of the compacted material. With a drive power of the order of 100 horsepower and a rotation speed of between 300 and 1,500 revolutions per minute, the screws 2 and 3 provide, at the chamber 22, a force greater than 100 tonnes, which requires a significant dimensioning of the sheets of the casing 10, of the outlet section 18, and of the flaps 19 and 20, as well as of the spring 26. In this regard, it is possible to provide, in place and place of this spring, jacks pushers, coupled to a hydraulic service system and calibrated by means of pressure limiters. With these characteristics, the compacting device can process four to five tonnes of straw per hour for a power of 110 horses.

En raison de la faible puissance d'entraînement requise, la machine selon l'invention convient tout par ticulièrement pour être montée sur un châssis 30, monté sur des roues 31, pour être attelée à un tracteur 32, en utilisant une connexion à la prise de force 33 de ce dernier. Due to the low driving power required, the machine according to the invention is particularly suitable for being mounted on a chassis 30, mounted on wheels 31, for being coupled to a tractor 32, using a connection to the socket. of force 33 of the latter.

Comme on le voit sur la figure 2, un arbre de liaison 34 est disposé entre la prise de force 33 et un renvoi d'angle 35 d'où partent une première ligne 36 d'entrainement de l'arbre moteur 11 du dispositif de compactage 1, et une seconde ligne 37 actionnant, par des renvois 38 et 39, un dispositif de ramassage d'andains à griffes 40, plus connu sous l'appellation "pick-up", et un dispositif de transfert 41 des matériaux végétaux ainsi ramassés vers l'ouverture de chargement 29 du dispositif de compactage 1. Sur la figure 1, dans le cadre du compactage de la paille, le dispositif de transfert 41 est du type à bande et à griffes, mais, par exemple pour du petit bois, ce dispositif de transfert 41 pourrait être constitué d'une vis d'Archimède unique de transfert et de pré-compactage. Dans l'optique, notamment, du ramassage d'andains, le châssis 43 comprend de préférence, associé au support des roues 31, un disposi tif de réglage de niveau à vérins 42.As can be seen in FIG. 2, a connecting shaft 34 is disposed between the PTO 33 and a bevel gear 35 from which a first line 36 for driving the motor shaft 11 of the compacting device starts. 1, and a second line 37 actuating, by references 38 and 39, a device for picking up swaths with claws 40, better known under the name "pick-up", and a device 41 for transferring the plant materials thus collected towards the loading opening 29 of the compacting device 1. In FIG. 1, in the context of compacting the straw, the transfer device 41 is of the band and claw type, but, for example for small wood, this transfer device 41 could consist of a single Archimedes screw for transfer and precompaction. With a view, in particular, to picking up windrows, the chassis 43 preferably comprises, associated with the support for the wheels 31, a level adjustment device with jacks 42.

Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaltront à l'homme de l'art. En particulier, selon les besoins on peut introduire dans le dispositif de compactage 1 des liants, tels que de la mélasse ou des agents réagissants sur la cellulose. On peut également prévoir au-dessous du passage de sortie 25, un convoyeur latéral 43 de transfert des petits blocs de paille compactée vers un véhicule de ramassage. Although the present invention has been described in relation to a particular embodiment, it is not limited thereto but is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art. In particular, as required, binders, such as molasses or reactants on cellulose, can be introduced into the compacting device 1. It is also possible to provide, below the outlet passage 25, a lateral conveyor 43 for transferring small blocks of compacted straw to a collection vehicle.

Claims

1 - Straw conditioning machine, comprising a compacting device and means for supplying the device with loose straw, characterized in that it comprises in an oblong casing (10) defining an interior passage (14), two screws Archimedes (2; 3) nested, identical and parallel, means (9; 13) for rotating the two screws synchronously and counter-rotating, and, at the downstream end of the interior passage (14), a articulated shutter means (19), at least partially obscuring the downstream end (22) of the interior passage to define an outlet passage (25) of reduced section, and normally biased in the direction of occultation of this downstream end of the interior passage.

2 - Machine according to claim 1, characterized in that the shutter means (19) is pivotally supported at its front end (21) and extends rearward and downward in the extension of the interior passage ( 14).

3 - Machine according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises, opposite the shutter means (19), a secondary shutter (20) with adjustable inclination and defining, with the shutter means ( 19), the outlet passage (25).

4- Machine according to claim 3, characterized in that the shutter means (19) and the secondary shutter (20) are arranged in an outlet section (18) mounted at the downstream end of the housing (10).

5 - Machine according to one of the preceding claims, characterized in that each screw (2; 3) has a decreasing pitch towards the downstream end of the interior passage (14).

6 - Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the end portions (15; 15 ') of the threads of the screws (2, 3) are thicker than the rest of the threads.

7 - Machine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises, above the front end of the casing (10), a conveyor (41) extending along a loading opening ( 29) formed in the housing (10).

8 - Machine according to one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on a chassis (30) towable by a tractor (32), and in that it comprises connection means (35; 36, 37 ) driving the supply means (40; 41) and screws (2; 3) to the PTO (33) of the tractor.

9 - Machine according to claim 8, characterized in that it further comprises, at the front of the towable chassis (30), a windrow pickup device (40),