"Génie universel" est le qualificatif donné par Dagmar Dübbelde au moteur pneumatique de la société DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. KG, qui cite quatre exemples d'application aussi passionnants qu'inattendus. Armé d'un robot de fraisage, sa structure compacte lui permet de se frayer un chemin au travers de n'importe quel conduit, aussi encombré qu'il soit. Une unité de transport surprenante confère au moteur une force colossale. Dans les zones à risque, il est employé pour optimiser le fonctionnement d'un système de vidange de fût en tant que moteur frein conforme à la norme ATEX. Enfin, il donne dans le "vert" en jouant un rôle de générateur à turbine GET au sein d'un système de récupération d'énergie, générant de l'électricité même à partir de petites quantités de gaz.
Voilà 30 ans que la température du globe augmente inexorablement. La recherche et l'industrie peinent encore à trouver une parade viable et efficace au changement climatique. Dans le laboratoire d'essais de DEPRAG, le prototype de générateur à turbine GET (Green Energy Turbine) cause des émois en transformant en électricité des quantités infimes de gaz inexploité par d'autres machines ou processus. Cet ambitieux projet est arrivé au stade où il peut être testé avec des partenaires appropriés. Le gérant de DEPRAG. Dr. Ing. explique : "Cette nouvelle application permet la conversion de petites quantités d'énergie résiduelle - allant de 5 à 20 kilowatts - en courant dans un petit appareil compact et décentralisé conçu pour récupérer l'énergie."
Le générateur à turbine novateur de DEPRAG est basé sur le principe d'une turbine de détente. Le GET est une unité compacte composée d'une turbine et d'un générateur spécialement mis au point pour cette application. Sans l'armoire de commande électrique qui l'accompagne, le générateur à turbine est à peine plus gros qu'une boîte à chaussures et, grâce au principe du Plug & Earn, il peut être décentralisé soit à l'endroit où le gaz inutilisé s'échappe du processus industriel, soit là où il existe une différence de pression suffisante pour être exploitée.
Le gaz pénètre dans la turbine, il est compressé par des gicleurs et accéléré. C'est lorsqu'il rencontre l'aubage de la turbine et qu'il est redirigé qu'il lui transmet son énergie. Au sein du générateur, l'énergie cinétique est transformée en énergie électrique. La turbine et le générateur forment une unité compacte autour d'un arbre commun. Conséquence : la rotation de la turbine entraîne le rotor du générateur, et il en sort de l'électricité
Helmut Pfeifer, ingénieur d'applications chez Bodenbender, société active depuis 30 ans dans le domaine des techniques d'entretien des égouts, ne tarit pas d'éloges sur les vertus proverbiales du moteur pneumatique, notamment sa robustesse indestructible couplée à son énorme densité de puissance. Alors qu'auparavant les travaux souterrains s'accompagnaient bien souvent d'ouvertures béantes dans la chaussée, les équipements modernes rendent ces approches lourdes superflues. Le conduit défectueux n'a plus besoin d'être remplacé, désormais il peut être nettoyé de l'intérieur.
Pour ce faire, un robot de fraisage de type Robot EU 150 de la marque BRM est placé à l'entrée du conduit défectueux. Le robot de fraisage élimine les dépôts, redresse les raccords, rabote les parties saillantes et retire les racines envahissantes. La tête de fraisage du robot est entraînée par un moteur pneumatique à palettes DEPRAG infatigable et toujours performant dans les conditions les plus adverses. Il ne mesure que 118 mm de long et 57 mm de large. Avec une puissance de 600 W, un couple nominal de 0,95 Nm et une vitesse de 12 000 tr/min, cette machine est idéale pour une utilisation dans des espaces confinés. D'après Helmut Pfeifer, technicien chez BODENBENDER : "Les performances de cette unité d'alimentation compacte sont tout simplement inégalées."
Après le fraisage vient l'heure de la réparation. Un tuyau à revêtement en résine spéciale est introduit dans le conduit défectueux. De l'eau chaude est ensuite injectée au travers du tuyau pour faire réagir la couche de résine. 90 minutes plus tard, celle-ci est si forte que la réparation de la section de conduit concernée est conclue. Il n'y a plus qu'à ouvrir prudemment les regards percés par le robot de fraisage pour finaliser cette opération de maintenance.
Déplacer des rouleaux de papiers de plusieurs tonnes à l'aide d'une seule main, faire avancer ou reculer sans effort des wagons de train, voire même garer un avion dans un hangar, cela sonne comme de la magie mais c'est pourtant bien réel : L'"Easy Roller" fait exactement ce que son nom indique. En toute discrétion, ce système de transport d'objets pesants permet à une personne de manœuvrer jusqu'à 100 tonnes sans effort.
Imaginez qu'il faille déplacer un rouleau de câble visiblement très lourd. Pour ce faire, l'Easy Roller est placé devant le tambour du câble. Il est composé de deux roues en caoutchouc sur lesquelles repose un tapis coulissant. Le rouleau avant est pressé contre le rouleau de déplacement, créant un espace libre à l'arrière. Lorsque l'opérateur actionne le levier de manœuvre, le moteur pneumatique met le tapis coulissant en marche à l'aide d'une chaîne.
Que se passe-t-il alors ? Le tapis coulissant dirige le mouvement en direction du rouleau de déplacement avant, et l'Easy Roller se déplace en direction du rouleau de câble. En même temps s'exerce une pression vers le bas qui entraîne un contact entre le tapis coulissant et le rouleau de déplacement arrière, vers lequel se transmet le couple pour une rotation en avant. Une fois que le rouleau d'entraînement, qui exerce une pression toujours plus forte sur l'objet à déplacer, atteint un niveau de pression suffisant, le couple de rotation est transmis à ce dernier, qui se met soudain à rouler !
Ici aussi, c'est un moteur pneumatique qui fournit l'impulsion puissante requise. Le moteur à palettes employé pour l'Easy Roller développe une puissance de 1,2 kW. Avec une longueur de 218 mm et un diamètre de 100 mm, il ne pèse que 9,1 kg. Il tourne vers la droite et se caractérise par une vitesse de rotation de 100 tr/min au point mort et un couple nominal de 500 Nm. D'après Andreas Hufmann, gérant de la société Easy Roller à Feucht, après une évaluation poussée des différentes alternatives, seul un moteur à palettes pouvait répondre aux attentes.
Le moteur pneumatique fait également bonne figure dans les zones à risque. Un moteur frein spécial satisfait les exigences de la directive ATEX 94/9/CE en matière de protection contre les explosions. Un système intégral composé d'un moteur pneumatique, de freins de blocage et d'un différentiel a été conçu pour la société Beer Fördertechnik, qui depuis 30 ans développe des technologies pour le traitement des matières solides en vrac. Le système d'entraînement avec système de freinage intégré visait à optimiser un système de vidange pour conteneurs de produits toxiques d'une capacité de charge allant jusqu'à 200 kg.
Il est sorti de cette expérience un moteur frein conforme à l'ATEX, qui fait désormais partie de la gamme standard des moteurs DEPRAG en acier inoxydable. Le système de vidange fonctionne de la manière suivante : Un fût est mû par la force du moteur pneumatique, après quoi il est basculé pour le démarrage du processus de vidange. Au point de basculement, dit point mort, le moteur s'arrête et le frein entre en jeu pour maintenir cette position.
Le frein de maintient intégré se compose de trois disques, d'un ressort de pression et d'un piston. Il est contrôlé séparément via un conduit d'air comprimé. Lorsque la pression est supérieure à 3 bars, la force du ressort est inférieure à la force de pression exercée - les disques se rétractent et le moteur pneumatique peut repartir. Si la pression descend en dessous de 3 bars, la force du ressort est plus grande que la force de pression - les disques sont pressés et le moteur pneumatique demeure à l'arrêt. Une soupape de sécurité empêche que l'air sous pression restant dans le conduit puisse produire des frictions indésirables au niveau des disques de freinage. Un engrenage planétaire compact adapté au couple et à la vitesse de rotation souhaitée par le client vient compléter le dispositif.
La société DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. KG ispose de plusieurs décennies d'expérience dans le domaine des moteurs pneumatiques et de leurs innombrables applications. La chef de produit Dagmar Dübbelde résume les avantages de cet outil de la manière suivante : "Les moteurs pneumatiques constituent une technologie éprouvée qui donnent encore et toujours naissance à des produits novateurs tels que le générateur à turbine pour la récupération d'énergie. Par ailleurs, ces moteurs inépuisables et d'une puissance inégalée sont toujours là quand les autres moteurs abdiquent."
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