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Rouleaux froids pour calculateurs froids
Rulmeca

Les tests menés par le spécialiste chilien en technologie de convoyage, Tecnología en Transporte (TTM), ont montré que les rouleaux de précision du fabricant allemand Rulmeca sont nettement plus adaptés aux convoyeurs pour charges lourdes du secteur de la manutention de vrac que les simples rouleaux de la concurrence locale. 

Au premier coup d'œil, rien de particulier. Tous les rouleaux pour convoyeurs à bandes de matériaux en vrac sont de forme ronde, en acier et en général peints en rouge pour l’industrie lourde. L’offset de l’axe de l’arbre est lui aussi largement standardisé. À en juger de leur aspect extérieur donc, les différences entre les rouleaux ne sautent pas aux yeux. La peinture peut être plus soignée sur l’un, l’autre peut être livré mieux emballé. Mais pour de nombreux utilisateurs, il s’agit juste d’un rouleau pour convoyeur à bandes. Un technicien en métallurgie sera capable de procéder à l’assemblage technique, pour un investissement minime compte tenu du prix unitaire. Les rouleaux étant souvent estimés au poids, le prix courant de l’acier en général prédomine sur la qualité dans les négociations commerciales ; cette dernière est toutefois déterminante pour garantir fiabilité et coûts d’entretien minimes à long terme pour les convoyeurs de matériaux en vrac.

Les différences en termes de qualité sont énormes, comme l’a révélé TTM, spécialiste en technologie de convoyage à travers des essais approfondis sur un système de bandes utilisé par une société chilienne qui transporte du calcaire concassé pour la production de ciment. Avec une quantité impressionnante de 11 385 rouleaux pour obtenir la plus grande liberté de mouvement des convoyeurs à bande, l’objet du test a fourni de nombreux points de mesure. Sur une période de 188 jours, les températures d’environ 15 % des rouleaux utilisés ont été analysées, avec comparaison de rouleaux de différents fabricants et d’encombrement identique. 

Au cours de cette longue période, tous les rouleaux froids Rulmeca utilisés ont été mesurés au-dessous de 50°C et en moyenne à 30°C, ce qui signifie qu’ils sont restés en conditions satisfaisantes. Sur la même période, 3,2 % des rouleaux du concurrent local ont dû être remplacés, car 286 ont atteint des températures d’alarme entre 80°C et 130°C, et 50 représentaient un danger à des températures dépassant 130°C. Sur une année entière, le taux de défaillance estimé aurait été de 6,06 %. Sachant que chacun de ces rouleaux représente un risque d’incendie pouvant être élevé voire très élevé, il aurait été statistiquement nécessaire de changer pratiquement deux rouleaux par jour (1,78 précisément). Des rouleaux de qualité comme ceux de Rulmeca n’auraient demandé ni remplacement ni coûts d’entretien.

Depuis ces essais, l’utilisation de rouleaux Rulmeca est devenue impérative pour le personnel d’entretien des systèmes de convoyage. Et à juste titre. Compte tenu de la complexité de l’installation et du fait qu’elle assure des fonctions déterminantes pour l’activité qui nécessitent une haute disponibilité il n’était plus acceptable de courir le risque comparativement haut d’une anomalie de rouleaux et d’incendie associé.

Mais quel est le secret de fabrication ?

La haute disponibilité, la longue durée de vie utile et le faible taux de défaillance des rouleaux de précision sont obtenus en utilisant des paliers de qualité nettement supérieure, des tubes de précision en acier pour l’arbre et - selon la fiabilité et la fluidité demandées - des rouleaux équilibrés dynamiquement. Des rouleaux d’une telle qualité pour les systèmes de convoyage de matériaux en vrac opèrent avec beaucoup plus de fluidité et s’usent moins. Ils restent très fiables même dans les pires conditions ambiantes grâce aussi à leur conception hermétique, rigoureusement avec des matériaux rigoureusement sélectionnés. Le système de joint qui protège les paliers du rouleau revêt une extrême importance dans ce contexte. Il suffit de voir les énormes dépôts de poussières sur les rouleaux des convoyeurs de la société chilienne pour comprendre pourquoi.

La technique qui se cache derrière l’étanchéité des rouleaux Rulmeca consiste à utiliser de multiples joints à labyrinthe. Sur ces joints, le trajet que les infiltrations doivent parcourir avant de fuir est long, ce qui augmente considérablement la résistance. Cette extension est en général obtenue avec des éléments dentés sur l’arbre rotatif qui s’insèrent dans ceux du logement fixe , un procédé connu aussi sous le nom de « sertissage ». De simples joints en caoutchouc ne sont par ailleurs pas acceptables en environnements poussiéreux, car ils s’usent rapidement et perdent leur étanchéité.

Cependant, le palier derrière le joint doit aussi être parfaitement protégé. Trouver la lubrification idéale n’est pas simple et requiert de l’expérience : une lubrification insuffisante provoque un échauffement et une usure, tandis qu’un excès de graisse entraîne résistance, échauffement et usure, avec le risque d’endommager les joints. Toutefois, dans le cas de la solution de la concurrence, il a été impossible de fournir le niveau optimal de lubrification au cours des essais car les rouleaux, compte tenu de leur conception, n’auraient pas supporté un graissage plus abondant.

Une autre erreur courante est d’utiliser du métal pour les cages de palier. Lorsque les paliers s’abîment, le métal chauffe et peut provoquer des étincelles avec risques d’incendies. Pour éviter ce phénomène, Rulmeca utilise essentiellement des cages en polyamide ; elles se désintègrent tout simplement en cas de dommage, en protégeant contre les surchauffes et les incendies qui seraient sinon générés. La concentricité du rouleau est enfin un paramètre déterminant. L’écart de concentricité ne doit pas dépasser 0,2 mm TIR/FIM (Total Indicator Reading /Full Indicator Movement) et doit être équilibré dynamiquement au moyen de tubes de précision et de rouleaux équilibrés.

Des modes de production d’une telle qualité ont naturellement un coût qui se répercute sur le prix d’achat. Toutefois ce qui compte au final n’est pas le prix d’achat mais le coût total de propriété (dépenses en capital /dépenses en exploitation). Si la haute fiabilité est déterminante pour l’activité en raison du fait que tout arrêt d’activité est financièrement lourd, opter pour la qualité est d’une simplicité évidente. Mais même si les anomalies du système ne sont pas à risque pour la société, la courte MTBF (moyenne des temps de bon fonctionnement) des rouleaux simples contribue rapidement à l’amortissement d’un investissement en rouleaux de qualité, puisqu’une technologie de convoyage complexe doit apporter une longue durée de vie utile. En additionnant les coûts d’entretien supérieurs et les économies d’énergie dues à de plus faibles résistances, l’investissement en rouleaux de haute qualité est amorti en seulement 8 mois en moyenne. Sachant que de tels calculs génériques induisent contradiction, Rulmeca guide les clients dans les calculs comparatifs pour leur projet spécifique. Rulmeca propose des essais de charge en interne, si nécessaires, de manière à ce que les utilisateurs et les fabricants de systèmes se persuadent du bien-fondé de l’investissement. En définitive, la qualité d’un rouleau de convoyeur est mesurable - et ceci s’applique aussi aux installations plus modestes que celle du Chili.

Auteur :* Jens Hagenau, Directeur Produit et Export VRAC chez Rulmeca Germany GmbH

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