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Des processus fiables grâce à l’entraînement adéquat

| Moteurs pneumatiques

Les processus automatisés sont la norme dans l’industrie agroalimentaire. L’efficacité dans la fabrication n’est pas la seule chose qui compte. L’hygiène joue également un rôle clé. Nous avons discuté avec Dagmar Dübbelde, chef de produit chez DEPRAG SCHULZ GMBH & CO, de la manière de coordonner ces deux aspects et de la façon dont un entraînement doit être conçu pour répondre à ces exigences.

 

Quelles sont les mesures prises par DEPRAG pour garantir le respect des exigences élevées en matière d’hygiène sur ses entraînements ?

Afin de répondre aux exigences élevées en matière d’hygiène de l’industrie alimentaire, nous recommandons généralement pour ces applications notre moteur pneumatique à palettes ADVANCED LINE, dont toutes les pièces extérieures sont fabriquées en acier inoxydable haute qualité. Elles résistent aux produits de nettoyage habituels. La surface lisse de ces moteurs pneumatiques est facile à nettoyer. Ces entraînements sont si bien étanchéifiés par des bagues d’étanchéité radiales durables que l'air ne peut pas s’échapper et que la saleté, l’eau ou les produits de nettoyage ne peuvent pas pénétrer dans le moteur. Même avec les systèmes de nettoyage par pulvérisation habituellement utilisés, l’eau ne pénètre pas non plus dans le moteur. Un environnement humide n’est généralement pas problématique pour ce moteur pneumatique qui pourrait même fonctionner « sous l’eau », comme c’est le cas pour de nombreux produits à mélanger. Tous nos moteurs ADVANCED LINE en acier inoxydable sont lubrifiés avec de la graisse USDA-H1 agréée pour le contact alimentaire et peuvent fonctionner sans huile. Pour un tel fonctionnement sans huile, il faut tenir compte, lors de la conception des entraînements, d’une réduction de puissance d’environ 10-20% par rapport aux données techniques indiquées dans le catalogue de produits.

 

Un moteur pneumatique doit-il présenter d’autres caractéristiques pour ces usages ?

Oui. Dans de nombreux cas, de l’eau de condensation peut se former dans les conduites d’arrivée d’air. Il est donc conseillé de prendre les mesures nécessaires pour éviter que le moteur constitue le point le plus bas du système et faire en sorte qu’il ne soit pas rincé à l’eau. De nombreux utilisateurs prennent des mesures préventives supplémentaires, non seulement en disposant le moteur dans l’installation, mais aussi en prévoyant des séparateurs d’eau ou des sécheurs en amont de l’entraînement. Si tout cela n’est pas possible, nous conseillons alors de poser un revêtement spécial sur toutes les pièces internes du moteur qui sont fabriquées en acier. Pour les pièces internes fortement sollicitées et tournant à grande vitesse, l’acier inoxydable ne peut en effet être utilisé que sous certaines conditions. Ce revêtement appelé CWL rend les éléments insensibles à la corrosion.

 

Avez-vous des exemples d’utilisation de vos moteurs dans l’industrie agroalimentaire ?

Mélanger une pâte, transporter et couper des bandes de pâte, tourner des brochettes de viande, remuer de la chair à saucisse ou dérouler des pellets de saucisse, les applications dans l’industrie alimentaire sont nombreuses. Je peux décrire plus en détail quelques applications, comme l’utilisation de notre moteur pneumatique ADVANCED LINE dans un mélangeur pour la production de jus de fruits. Notre moteur pneumatique d’une puissance de 300 W entraîne un agitateur à hélice d’un mélangeur magnétique avec une vitesse de rotation de 700 tours/minute. Pour les mélangeurs industriels, nous avons également les entraînements adaptés aux exigences de couple élevées : nos moteurs à couple élevé ADVANCED LINE développent une puissance énorme dans un espace réduit. Le moteur à couple élevé de 900 W avec une vitesse nominale de 22 tours/minute surmonte un couple de démarrage de 585 Nm tout en présentant un diamètre maximal de 63 mm.
Une autre utilisation sont les broyeurs et les systèmes d’alimentation dans la transformation des céréales. Une attention particulière est alors portée à la protection contre les explosions en cas de formation de poussières. Tous nos moteurs ADVANCED LINE sont certifiés ATEX, autorisant leur utilisation dans les zones à risque d’explosion.
Mais nos moteurs sont également utilisés pour la transformation de la viande, comme dans une installation de montage semi-automatique pour fabriquer des brochettes : dans l’unité de brochage, deux moteurs pneumatiques entraînent une broche en bois vers l’avant sur deux courroies, à travers les morceaux de viande, d’oignon et de poivron. Une force de pression de 38 kg est appliquée à la broche et le moteur pneumatique puissant et compact est donc idéal pour cet usage.

 

Quel est l’avantage d’un moteur pneumatique par rapport à un moteur électrique dans cet usage ?

Il y a plusieurs arguments en faveur d’un moteur pneumatique. Tout d’abord, l’un de ses principaux avantages est sa grande densité de puissance. En moyenne, à puissance équivalente, le moteur pneumatique est cinq fois plus léger et trois fois moins encombrant que le moteur électrique. C’est surtout important lorsqu’il est utilisé dans des appareils manuels, mais bien sûr aussi dans les systèmes robotisés où l’entraînement se déplace avec le bras du robot. La chaleur ne gêne pas non plus le moteur pneumatique. L’air comprimé est une source d’énergie parfaitement sûre, en particulier dans les environnements critiques, il n’y a aucun risque lié à l’électricité. La puissance fournie par les moteurs pneumatiques sur une durée prolongée est quasiment constante, ce qui permet de les employer en présence de charges très variables. Le moteur pneumatique peut être soumis sans problème à une charge jusqu’à son arrêt sans subir de dommages, c’est-à-dire qu’il ne peut pas caler. Aussitôt que la charge se réduit, il reprend son activité, et ce autant de fois que nécessaire. La puissance d’un moteur pneumatique peut être facilement adaptée en modifiant la pression de service. La vitesse de rotation peut être réduite en continu en limitant le débit d’air. Limiter l’air d’admission s’impose lorsqu’il est impératif de réduire également le couple. Une limitation de l’air sortant est réalisée lorsque la vitesse de rotation doit être réduite sans grande influence sur le couple.

 

Bien souvent, les moteurs pneumatiques ne sont pas considérés comme efficaces lorsqu’ils sont comparés à un moteur électrique. Pouvez-vous le confirmer ?

 Les moteurs pneumatiques et les moteurs électriques ne sont en effet pas directement comparables. L’efficacité d’un entraînement dépend toujours des conditions d’utilisation. Je vous l’explique plus en détail à l’aide d’un exemple : Un moteur doit atteindre une vitesse de 450 tours/minute dans une machine d’emballage. Pour la pose d’un ruban d’emballage, il faut pouvoir compter sur un couple de 25 Nm avec une vitesse de rotation réduite pendant une plus longue période. Les moteurs électriques ne peuvent pas être surchargés pendant une période prolongée sans risquer une surchauffe intolérable. Par conséquent, si l’on opte pour un moteur électrique en ce qui concerne cette machine d’emballage, il faut choisir un modèle adapté au couple de charge, ce qui se traduirait par une puissance requise de 1170 W (25 Nm fois 450 tr/min divisé par 9550). C’est différent pour le moteur pneumatique : en raison de la courbe de couple favorable des moteurs pneumatiques, un entraînement moins puissant est suffisant. Le choix se portera donc naturellement sur un moteur pneumatique avec un couple nominal de 15 Nm et une vitesse nominale de 275 tr/min. Étant donné que le couple de travail est inférieur au couple nominal, à faible charge le moteur tourne à proximité de la vitesse de ralenti de 450 tr/min. La puissance requise du moteur pneumatique pour cette machine d’emballage ne s’élève ainsi qu’à 430 W, soit à peine le tiers de celle du moteur électrique préconisé. Le bilan énergétique d’un moteur pneumatique apparait dès lors sous un jour très différent.

 

La société DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. KG compte plusieurs dizaines d’années d’expérience dans le domaine des moteurs pneumatiques. Elle dispose d’un large éventail de solutions d’entraînement de haute qualité et reconnues par des professionnels de nombreux secteurs industriels dans le monde entier. Les moteurs ADVANCED LINE représentent-ils une solution spécifique pour les applications dans l’industrie agroalimentaire ?

Nos ingénieurs ont en effet optimisé nos moteurs pneumatiques au fil des décennies afin que notre gamme standard soit toujours plus adaptée aux besoins de nos clients. Les moteurs ADVANCED LINE font partie du catalogue DEPRAG, nos clients profitent ainsi de solutions d’entraînement fiables et éprouvées depuis longtemps pour l’industrie alimentaire et la technique médicale. Nous proposons ces moteurs dans une large gamme de puissance entre 20 W et 1,6 kW, en combinaison avec un grand nombre d’engrenages planétaires issus de nos ateliers de fabrication, avec des vitesses de rotation entre 7 et 24 000 tours/minute. Ce vaste choix de moteurs en acier inoxydable nous place en position de leader du marché dans ce secteur. Vous trouverez ainsi une solution idéale quel que soit le niveau de puissance requis. Grâce à notre expertise en matière de développement et à notre haut degré d’intégration verticale, nous pouvons également réagir de manière très flexible aux souhaits de nos clients lorsqu’une conception particulière, comme un raccord à bride spécifique ou une demande de broche spéciale, ne figure pas dans le catalogue. Basés sur des composants standard, 85 % des entraînements que nous fabriquons sont des solutions spécifiques au client.

Le développement et la construction de moteurs pneumatiques de haute qualité sont l’une des compétences clés de DEPRAG. Le spécialiste des moteurs pneumatiques, de l’automatisation, de la technique de vissage, de la technique d’alimentation, des outils pneumatiques et des turbines à énergie verte emploie près de 760 collaborateurs dans plus de 50 pays. DEPRAG fait partie des leaders du marché dans le domaine des moteurs pneumatiques, proposant l’offre la plus importante en matière d’entraînements en acier inoxydable de grande qualité et de turbines innovantes. La gamme standard en matière de moteurs pneumatiques de cette entreprise familiale propose ainsi de nombreuses variantes permettant de concevoir et de mettre au point sur une base modulaire des solutions d’entraînement adaptées aux usages spécifiques auxquels elles sont destinées pour un rapport qualité-prix des plus attractifs.

 

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