1 METHODE ET DISPOSITIF DE GUIDAGE DYNAMIQUE DE COURROIES DE PRESSES A BALLES RONDES Cette invention concerne les presses à balles cylindriques comprenant en particulier un ensemble de rouleaux et une ou plusieurs bandes flexibles généralement appelées courroies d'enveloppement de la balle ; ces bandes flexibles circulent sur les rouleaux qui peuvent être libres en rotation ou moteurs 5 pour l'entrainement des bandes. Le but de ce document est de présenter une solution pour pallier aux déplacements latéraux des courroies et leur frottement excessif et leur détérioration contre les dispositifs qui limitent ces déplacements. Il est proposé un dispositif dynamique qui surveille la position des courroies et agit sur des éléments 10 du châssis de la machine pour maintenir les courroies dans la position désirée et éviter les frottements latéraux. Une solution a été décrite par le passé dans les brevets DE 4042246 C2 (US005182987) cependant son efficacité reste limitée car la position de chaque rouleau est contrôlée séparément, et le dispositif ne peut s'appliquer aisément qu'à un ou deux rouleaux ; par suite le temps nécessaire 15 pour corriger la position des courroies est assez long. Le frottement et la détérioration des bords latéraux des courroies s'en trouvent insuffisamment réduits. Par ailleurs les machines récentes, développées avec des moyens de calcul modernes pour améliorer leur durée de vie tout en réduisant leur poids (ce qui réduit l'énergie nécessaire à leur traction) ont des châssis généralement plus flexibles (moins rigides) ; sur ces machines les courroies peuvent 20 circuler parfaitement bien, sans frottement, lors du travail en terrain plat ; mais en terrain accidenté ou dans les fortes pentes, les châssis subissent des déformations dans un sens ou dans un autre et parfois les courroies peuvent venir en contact sévère contre leur guides latéraux. Suivant la présente invention des moyens dynamiques permettent de compenser les diverses sollicitations et déformations subies par les machines ou des perturbations créées par une arrivée 25 irrégulière des matériaux à presser, et de corriger les déplacements latéraux des courroies en générant des effets inverses. La méthode proposée est d'utiliser aussi la flexibilité des châssis en y induisant en superposition une déformation contrôlée dont les effets s'opposent aux déplacements latéraux indésirables des courroies. 30 Des moyens dynamiques sont installés sur le châssis afin d'appliquer des efforts sur la ou les structures supportant les rouleaux de sorte à modifier la position relative d'un côté de la machine par rapport à l'autre, pour, de préférence, induire une rotation d'un côté par rapport à l'autre autour d'un axe approximativement parallèle à l'axe de la chambre à balle (axe de la balle). De cette façon il est possible d'altérer légèrement et simultanément le parallélisme de l'axe de plusieurs rouleaux 35 par rapport à l'axe de la balle (chambre à balle) afin que l'effet induit par ce petit décalage angulaire positif ou négatif des rouleaux ait tendance à mouvoir les courroies à droite ou à gauche. Les moyens dynamiques agissant sur les structures sont mécaniques, hydrauliques, électriques, électromagnétiques, pneumatiques, ou autres. 3021492 2 Il est également possible d'utiliser une structure intermédiaire pour le montage des rouleaux sur les châssis principaux afin d'agir sur la position des rouleaux. L'avantage de cette méthode, en particulier de cette rotation, est d'agir sur plusieurs rouleaux simultanément, de les déplacer tous ensemble dans le sens favorable, quel que soit leur emplacement sur la machine, et d'ainsi cumuler l'effet directionnel obtenu sur chacun d'eux pour obtenir une correction rapide de la position des courroies. Des capteurs tout ou rien, ou des capteurs proportionnels, ou des dispositifs à commande intégrée sont disposés de préférence aux endroits où l'amplitude du déplacement latéral des courroies est la plus importante, pour détecter la position des courroies et envoyer un signal ou une commande au système agissant sur le châssis. Les signaux envoyés par les capteurs peuvent être traités par un processeur installé dans la cabine du tracteur ou de la cabine de la machine elle-même ; le contrôleur peut aussi être installé sur le châssis ou encore le processeur de commande peut être intégré au(x) capteur(s) Il est possible d'installer également des capteurs spécifiques, pour détecter dans des situations particulières, par exemple lors du travail dans les pentes, des déformations du châssis de la machine, et de prévenir le déplacement des courroies en anticipant l'action corrective sur la structure. La description ci-dessous est un exemple de réalisation : Les dessins joints montrent une presse à balle cylindrique similaire à celles qui existent couramment 20 sur le marché. Elle est normalement attelée à un véhicule automoteur (tracteur agricole le plus souvent) qui par ailleurs fournit les diverses énergies mécanique, hydraulique, électrique, pneumatique. Une telle presse est généralement utilisée pour récolter et presser des produits agricoles préalablement fauchés et déposés sur le sol. Elle peut être utilisée pour compacter et 25 confectionner des ballots d'autres produits. La figure 1 montre schématiquement les éléments de la machine utiles pour la description et pour la compréhension, vue du côté gauche par rapport au sens d'avancement La figure 2 est une vue de dessus de la machine, en situation normale 30 Les figures 3 et 4 montrent le désalignement des côtés et des rouleaux lorsque le vérin est activé (en tension) Cette machine 1 comprend un châssis principal 10, supporté par des roues 20 et une flèche 19 qui permet l'attelage au véhicule tracteur. Le châssis principal 10 est constitué de deux structures latérales 11,12 reliées rigidement par des 35 traverses : 13 à l'avant, 14,15 au-dessus, 16 à l'arrière, et 17 (essieu) 3021492 3 Un dispositif de ramassage 22 soulève les produits à presser du sol (ou éventuellement les reçoit d'un convoyeur à poste fixe) et transporte les produits dans la chambre de formation de la balle 24 définie par des parois latérales 26, des bandes flexibles (courroies) 28 , et des rouleaux 30,32,34 , chambre où les produits sont enroulés et compactés. 5 Les courroies circulent sur des rouleaux 35,37,39,41,43 fixés de préférence directement aux éléments 11,12 du châssis principal 10, des rouleaux 44,46 supportés par un châssis secondaire mobile 48 (porte de déchargement, dont la commande d'ouverture fermeture n'est pas représentée) et sur des rouleaux 38,40 supportés par un bras mobile 50 destiné à maintenir les courroies sous tension pendant le cycle de pressage. 10 Tous les rouleaux ont par conception leurs axes parallèles entre eux et à l'axe virtuel de la chambre à balle 24 et sont disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal de la machine. Les moyens courants (butées ou galets de guidage latéraux) utilisés pour le maintien latéral des courroies peuvent être présents sur cette machine, mais l'amélioration proposée est ici réalisée de la manière suivante : 15 Sur le dessus de la machine, la partie supérieure des éléments latéraux 11 et 12 forment avec les traverses 14 et 15 un parallélogramme (rectangle) dans une diagonale duquel est connecté à chaque angle un vérin double effet 55. En actionnant ce vérin il est possible de forcer ce parallélogramme hors de sa forme rectangulaire et en même temps de désaligner angulairement les structures 11 et 12, sans altérer leur parallélisme.This invention relates to cylindrical bale presses comprising in particular a set of rollers and one or more flexible bands generally referred to as wrapping belts of the bale; these flexible strips circulate on the rollers which can be free in rotation or motors 5 for the drive of the bands. The purpose of this document is to present a solution to overcome the lateral movements of the belts and their excessive friction and deterioration against the devices that limit these movements. There is provided a dynamic device which monitors the position of the belts and acts on elements of the machine frame to maintain the belts in the desired position and avoid lateral friction. A solution has been described in the past in DE 4042246 C2 (US005182987) however its effectiveness is limited because the position of each roller is controlled separately, and the device can be easily applied to one or two rollers; as a result, the time required to correct the position of the belts is quite long. The friction and the deterioration of the lateral edges of the belts are not sufficiently reduced. Moreover, recent machines, developed with modern computing means to improve their life while reducing their weight (which reduces the energy required for their traction) have generally more flexible chassis (less rigid); on these machines the belts can circulate perfectly, without friction, when working on flat ground; but in rough terrain or on steep slopes, the chassis undergo deformations in one direction or another and sometimes the belts can come into severe contact with their lateral guides. According to the present invention, dynamic means make it possible to compensate for the various stresses and deformations experienced by the machines or disturbances created by an irregular arrival of the materials to be pressed, and to correct the lateral displacements of the belts by generating inverse effects. The proposed method is also to use the flexibility of the chassis by inducing in superposition a controlled deformation whose effects oppose undesirable lateral displacements of the belts. Dynamic means are installed on the frame in order to apply forces on the structure or structures supporting the rollers so as to modify the relative position of one side of the machine relative to the other, to preferably induce a rotation of one side with respect to the other about an axis approximately parallel to the axis of the ball chamber (axis of the ball). In this way it is possible to slightly and simultaneously alter the parallelism of the axis of several rollers 35 with respect to the axis of the bullet (ball chamber) so that the effect induced by this small angular offset positive or negative rollers tend to move the belts to the right or left. The dynamic means acting on the structures are mechanical, hydraulic, electrical, electromagnetic, pneumatic, or other. 3021492 2 It is also possible to use an intermediate structure for mounting the rollers on the main frames to act on the position of the rollers. The advantage of this method, in particular of this rotation, is to act on several rolls simultaneously, to move them all together in the favorable direction, whatever their location on the machine, and thus to cumulate the directional effect. obtained on each of them to obtain a fast correction of the position of the belts. On-off sensors, or proportional sensors, or integrated control devices are preferably located where the lateral displacement amplitude of the belts is greatest, to detect the position of the belts and to send a signal or a command to the system acting on the chassis. The signals sent by the sensors can be processed by a processor installed in the cab of the tractor or cabin of the machine itself; the controller can also be installed on the chassis or the control processor can be integrated into the sensor (s). It is also possible to install specific sensors to detect in particular situations, for example when working in slopes, deformations of the chassis of the machine, and to prevent the displacement of the belts by anticipating the corrective action on the structure. The following description is an exemplary embodiment: The accompanying drawings show a cylindrical bale press similar to those commonly available on the market. It is normally hitched to a self-propelled vehicle (agricultural tractor most often) which also provides various mechanical, hydraulic, electrical, pneumatic energies. Such a press is generally used to harvest and squeeze agricultural products previously mown and deposited on the ground. It can be used to compact and make bales of other products. FIG. 1 schematically shows the elements of the machine useful for description and for understanding, viewed from the left side with respect to the direction of travel. FIG. 2 is a top view of the machine, in a normal situation. FIGS. 4 show the misalignment of the sides and rollers when the jack is activated (in tension) This machine 1 comprises a main frame 10, supported by wheels 20 and an arrow 19 which allows the coupling to the towing vehicle. The main frame 10 consists of two lateral structures 11, 12 rigidly connected by crosspieces: 13 at the front, 14, 15 at the top, 16 at the rear, and 17 (axle) 3021492 3 A pickup device 22 raises the products to be squeezed from the ground (or possibly receives them from a stationary conveyor) and conveys the products into the bale formation chamber 24 defined by lateral walls 26, flexible bands (belts) 28, and 30,32,34 rolls, room where the products are rolled and compacted. The belts run on rollers 35, 37, 39, 41, 43 preferably directly attached to the elements 11, 12 of the main frame 10, rollers 44, 46 supported by a movable subframe 48 (unloading door, the control of which closing opening is not shown) and rollers 38,40 supported by a movable arm 50 for maintaining the belts under tension during the pressing cycle. All the rollers have by design their axes parallel to each other and to the virtual axis of the bale chamber 24 and are arranged perpendicular to the longitudinal axis of the machine. The current means (abutments or lateral guide rollers) used for lateral support of the belts may be present on this machine, but the improvement proposed here is carried out as follows: On the top of the machine, the upper part of the side elements 11 and 12 form with the cross members 14 and 15 a parallelogram (rectangle) in a diagonal of which is connected at each angle a double-acting cylinder 55. By actuating this jack it is possible to force this parallelogram out of its rectangular shape and same time to angularly misalign the structures 11 and 12, without altering their parallelism.
Il se produit une rotation d'un côté de la machine par rapport à l'autre, autour d'un axe perpendiculaire à ces mêmes côtes ; la position de cet axe dépend de la résistance relative des traverses 13,14,15,16,17 à la torsion ; de préférence cet axe de rotation virtuel doit se trouver proche de l'axe 49 de pivotement du châssis secondaire 48, afin de ne pas perturber son fonctionnement ; les moyens modernes de calcul de structure doivent permettre cette optimisation en concevant les traverses de la manière appropriée en jouant sur leurs résistances à la torsion relatives. De cette façon tous les axes des rouleaux supportés directement (ou indirectement) par les éléments 11 et 12 ne sont plus perpendiculaires à la ligne de circulation des courroies et ont tous tendance à induire un déplacement latéral des courroies dans le même sens.There is a rotation of one side of the machine relative to the other, around an axis perpendicular to these same ribs; the position of this axis depends on the relative strength of the sleepers 13,14,15,16,17 torsion; preferably this virtual axis of rotation must be close to the pivot axis 49 of the secondary frame 48, so as not to disturb its operation; modern structural calculation means must allow this optimization by designing the sleepers in the appropriate manner by adjusting their relative torsional strengths. In this way all the axes of the rollers supported directly (or indirectly) by the elements 11 and 12 are no longer perpendicular to the circulation line of the belts and all tend to induce a lateral displacement of the belts in the same direction.
Cependant il est nécessaire d'éviter que cette déformation de la structure affecte le bras mobile 50 dont l'axe de rotation doit rester perpendiculaire aux parois de la chambre à balle. En conséquence le pied du vérin 55 n'est pas connecté directement à l'élément de structure 12, mais par l'intermédiaire d'un balancier 60 monté pivotant en son milieu sur la partie 12 ; le déplacement 35 du balancier est limité par la butée 62 attachée au châssis, et son autre extrémité est connectée au palier 66 au moyen de la bielle 64. Le palier 66 enveloppe l'extrémité du bras mobile 50 ; il peut se 3021492 4 déplacer vers l'avant ou vers l'arrière sous l'action de la bielle 64 lorsque le vérin est actionné, et il maintient le bras 50 en bonne position. Le vérin, dans ce dispositif hydraulique, est relié à un distributeur équipé d'électrovalves simples ou à commande proportionnelle, lui-même connecté à la centrale hydraulique du tracteur.However it is necessary to prevent this deformation of the structure affects the movable arm 50 whose axis of rotation must remain perpendicular to the walls of the ball chamber. As a result, the foot of the jack 55 is not connected directly to the structural element 12, but via a rocker 60 pivotally mounted in its middle on the part 12; the displacement of the balance is limited by the stop 62 attached to the frame, and its other end is connected to the bearing 66 by means of the rod 64. The bearing 66 envelops the end of the movable arm 50; it can move forwards or backwards under the action of the connecting rod 64 when the jack is actuated, and it keeps the arm 50 in a good position. The cylinder, in this hydraulic device, is connected to a distributor equipped with simple solenoid valves or proportional control, itself connected to the tractor hydraulic unit.
5 Pour assurer l'asservissement du système des capteurs 70 sont installés sur le châssis, de préférence à proximité du bord latéral extérieur des courroies extérieures, en une ou plusieurs places; lorsque le déplacement latéral dépasse la valeur limite acceptable un signal est envoyé au processeur 72 qui peut être programmable pour l'ajustement des paramètres de fonctionnement et qui commande le distributeur 74 et ainsi l'extension ou la rétraction du vérin. Lorsque les courroies 10 retrouvent leur position normale l'action du vérin est relâchée. Dans l'exemple présenté, le châssis principal constitue l'essentiel de la structure de la machine, et le châssis secondaire utilisé pour réaliser le déchargement des balles n'est pas concerné dans l'invention ; cependant il est évident que la présente invention peut être appliquée également sur 15 des machines réalisées avec un châssis avant et un châssis arrière mobile pour l'éjection de la balle, mais tous deux structurels, même si la mise en oeuvre peut être différente de celle présentée, sans sortir du champ de l'invention. 20 25 30In order to control the system of the sensors 70 are installed on the frame, preferably near the outer lateral edge of the outer belts, in one or more places; when the lateral displacement exceeds the acceptable limit value a signal is sent to the processor 72 which can be programmable for the adjustment of the operating parameters and which controls the distributor 74 and thus the extension or retraction of the jack. When the belts 10 return to their normal position the action of the jack is released. In the example presented, the main frame constitutes the essential structure of the machine, and the secondary frame used to perform the unloading of the bales is not concerned in the invention; however, it is obvious that the present invention can be applied also to machines made with a front frame and a movable rear frame for ejection of the bale, but both structural, although the implementation may be different from that presented without departing from the scope of the invention. 20 25 30