Les étincelles volent en faisceaux, l'ouvrier du chantier naval transpire abondamment derrière ses lunettes de protection. Dans ses mains gantées, il tient une meuleuse d'angle. Avec force et endurance, il polit les raccords gênants qui se sont produits lors de l'assemblage de la carlingue en acier du chantier en cours. Un labeur difficile à la fois pour l'homme et pour la machine, qui doit souvent s'effectuer en plusieurs étapes. La charge rendue presque insoutenable par poids et les vibrations de la meuleuse vient lentement à bout des forces du solide ouvrier. Or le moindre signe de fatigue affecte directement les résultats du travail et donc la productivité. Par conséquent, le choix du bon outil doit tenir compte de la relation entre le poids et les performances de l'appareil. Les meuleuses d'angle à turbine pneumatique se caractérisent justement par un rapport puissance-poids (kW/kg) exceptionnel, ce qui en fait une alternative convaincante aux solutions conventionnelles. Depuis des décennies, le spécialiste des moteurs pneumatiques DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. KG se dédie à la recherche et au développement de système d'entraînement à air comprimé pour des outils industriels de pointe. Les innovations des laboratoires de DEPRAG ont fait beaucoup parler d'elles. Avec la toute nouvelle génération de meuleuses à turbine présentée en 2006 lors de son 75ème anniversaire, DEPRAG a de nouveau fait la démonstration de son intarissable capacité d'innovation. Entretemps, le spécialiste des outils pneumatiques a développé une véritable gamme de meuleuses industrielles, intitulée DEPRAG INDUSTRIAL, composée de 7 catégories d'outils différentes.
Les outils pneumatiques ont acquis leurs premières lettres de noblesse dans les mines et tunnels du 19ème siècle. Dans un environnement potentiellement explosif dans lequel une seule étincelle peut avoir des conséquences tragiques, les outils électriques n'étaient pas utilisables, au contraire des outils à entraînement pneumatique, qui eux pouvaient être utilisés sans aucun danger. Un autre avantage : les outils pneumatiques sont entre 30 et 50 % plus légers que leurs homologues électriques. La charge sur les travailleurs s'en trouve réduite, au profit d'une plus grande productivité. Actuellement, les efforts de recherche se concentrent sur l'amélioration de l'efficacité des moteurs pneumatiques. C'est dans le contexte de cette dynamique actuelle que le développement des meuleuses d'angle vient s'inscrire. Car la turbine est un système à écoulement qui utilise l'expansion de l'air comprimé avec une très grande efficacité ! La consommation d'air d'une meuleuse à turbine est ainsi sensiblement inférieure à celle d'une meuleuse équivalente à moteur à palettes. Le bilan énergétique est en somme favorable.
Le rapport puissance-poids (kW/kg) est seulement la moitié de celui d'un moteur à palettes. Et l'ingénieur de développement de DEPRAG Robert Pesold souligne : "Par rapport à une meuleuse électrique, tout parle en faveur d'un entraînement par turbine : une meuleuse électrique d'une puissance de 2 kW pèse en moyenne 6,6 kg, tandis qu'une meuleuse d'angle d'une puissance de sortie plus élevée (2,2 kW) pèse moins de 2 kg. Qui plus est, la nouvelle meuleuse d'angle à turbine de DEPRAG pèse seulement 4 kg avec une puissance de 4,5 kW. Les deux modèles de meuleuses à turbine DEPRAG atteignent ainsi le rapport puissance-poids imbattable de 1:1 !"
Les meuleuses d'angle DEPRAG sont en demande partout où l'on a besoin d'outil de meulage à haute performance pour tronçonner, poncer, couper et polir de la fonte, de l'acier et des métaux non ferreux de toutes sortes. Ces meuleuses découpent des barres en acier comme s'il s'agissait de pains de beurre. Ces outils à turbine novateurs sont particulièrement adaptés aux travaux dans la construction métallique, le génie mécanique, les fonderies, les chantiers navals et les constructions en béton armé.
La toute dernière née de la gamme est une meuleuse d'angle d'une vitesse à vide de 10 000 tr/min pour la séparation et la découpe de matériaux allant jusqu'à un diamètre de 150 mm. La version antérieure de 2,2 kW pour des matériaux d'un diamètre de 125 mm est aujourd'hui également disponible pour des disques d'un diamètre de 115 et 180 mm.
Une autre nouveauté est la gamme de produits d'une catégorie de puissance de 4,5 kW, proposée avec trois différentes plages de vitesse. Ces appareils permettent d'opérer des disques de meulage et de découpe de 180 et 230 mm de diamètre ainsi que des boisseaux coniques d'un diamètre de 150 mm.
Avec le développement d'une turbine à expansion, les ingénieurs de DEPRAG se sont initialement aventurés dans en terrain parfaitement inconnu. Ceci n'a pu se faire que grâce à une étroite collaboration sans précédent avec l'Université des Sciences Appliquées d'Amberg-Weiden. Le calcul et la conception technique de la première turbine Curtis au monde à être employée dans des outils pneumatiques ont été réalisés sous les auspices du Dr. A. P. Weiß, maître de conférences en Machines hydrauliques et Mécanique des fluides. Les turbines à réaction multi-étagées ont une structure complexe et coûteuse, tandis que les turbines à impulsion ne sont pas en mesure d'exploiter efficacement le gradient de pression appliqué. C'est pour cela qu'il a été fait appel à une turbine Curtis issue de la famille des turbines à vapeur. Les calculs de conception ont été vérifiés et confirmés par des simulations de flux CFD (Computational Fluid Dynamics) et des bancs d'essai. Un "banc d'essai pour moteurs et technologies pneumatiques“ à été spécialement mis en place à l'Université d'Amberg-Weiden pour permettre de tester des turbines correspondant à cette catégorie de puissance.
Dans le principe, le comportement couple de rotation/régime d'une turbine ne diffère pas fondamentalement de celui d'un moteur pneumatique à palettes classique. En présence de moteurs pneumatiques non réglés, le couple augmente de manière linéaire avec la charge externe entre la vitesse à vide et le blocage complet du moteur. La puissance maximale est donc exactement la moitié de la vitesse à vide (vitesse nominale). Les disques de meulage à haute puissance renforcés en fibres ont une vitesse tangentielle maximale autorisée de 80 m/s. Pour obtenir l'abrasion optimale de la pièce à usiner, il est recommandé d'actionner le disque à cette vitesse. En présence de moteurs pneumatiques non réglés, ceci est impossible, car la puissance maximale n'est exploitable qu'à la moitié de la vitesse à vide. Inversement, un dépassement de la vitesse butoir de 80 m/s peut entraîner la rupture du disque du fait de la force centrifuge. Dans la pratique, ce problème a été résolu par l'installation d'un régulateur de vitesse.
Le principe du régulateur centrifuge, selon lequel de petits changements de vitesse provoquent des modifications de charge relativement importants, s'est avéré particulièrement utile à prendre en compte. Une réduction de l'alimentation en air entraîne une limitation fiable de la vitesse à vide et donc de la vitesse périphérique indépendamment de la pression d'air. L'ingénieur de développement Robert Pesold évoque un effet secondaire avantageux : "L'intérêt réside dans le fait que ce système nécessite moitié moins d'air lorsqu'il est au ralenti." La consommation d'air comprimé de la meuleuse à turbine de 2,2 kW au ralenti n'est ainsi que de 0,56 m³/min et celle de la meuleuse de 4,5 kW d'à peine 1,28 m³/min. Il en va de même de la consommation en charge : La machine de 2,2 kW consomme 2 m³/min, et la meuleuse de 4,5 kW seulement 3,8 m³/min. Selon Robert Pesold : "L'efficacité énergétique est l'un des grands avantages de la meuleuse d'angle à turbine dans des applications en continu pour l'industrie."
Les turbines "vivent" de vitesses élevées. Il était clair que pour la conception de la meuleuse d'ange à turbine, la transmission devait fournir une résistance suffisante. Un engrenage planétaire lubrifié à l'huile, encapsulé et à rotation rapide avec un engrenage conique en aval a été entièrement repensé et optimisé pour une lubrification et un rendement optimaux. La profondeur de coupe maximale pour la découpe de tubes et profilés atteint 40 mm pour un disque de 125 mm. Ceci augmente sensiblement la flexibilité de l'appareil et réduit d'autant ses coûts de fonctionnement.
La meuleuse d'angle à turbine innovante de DEPRAG INDUSTRIAL ne se distingue pas seulement par une grande efficacité énergétique et un rapport puissance-poids optimal. Chez DEPRAG, les nouveautés prennent toujours en considération la sûreté et le confort de l'utilisateur. Or dans le cas d'une meuleuse dans un contexte d'utilisation industriel, ce sont particulièrement les vibrations de l'appareil qui fatiguent l'opérateur. Les meuleuses DEPRAG résolvent ce problème au moyen d'un balancier automatique qui réduit les vibrations. Les poignées ergonomiques sont également antivibratoires et peuvent être réglées dans la position souhaitée. L'appareil peut également être rapidement et facilement adapté à des utilisateurs gauchers. La position du capot de protection du disque de meulage peut être réglée sans outil, au même titre que le conduit d'échappement d'air. Le remplacement du disque de meulage ou de broyage s'effectue rapidement à l'aide d'un bouton prévu à cet effet. L'appareil est parfaitement adapté à un fonctionnement continu, sans pièces d'usure, et la machine ne nécessite quasiment aucun entretien. Même le changement d'huile est à portée de tout utilisateur grâce aux vis de vidange et de remplissage manuelles.
L'accent a par aillurs été mis sur la sécurité. Le levier de sécurité sur la poignée de droite empêche le démarrage accidentel de la meuleuse, et assure grâce à sa course d'ouverture en deux temps une manipulation sans aucun effort, avec un retour automatique au point mort aussitôt que la pression est relâchée. Un commutateur d'arrêt d'urgence intégré et redondant stoppe la machine lors d'une défaillance du régulateur centrifuge, de sorte que l'utilisateur et son environnement n'encourent aucun danger des suites d'un éventuel éclatement du disque. Robert Pesold ajoute : "La présence d'une turbine à haut rendement énergétique, mais également les nombreuses autres fonctionnalités conçues avec soin font de cette meuleuse d'angle un outil industriel innovant caractérisé par de nombreux avantages compétitifs."
La société DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. KG est basée à Amberg en Bavière. Elle compte près de 600 employés dans plus de 50 pays. En plus d'une branche consacrée aux outils à air comprimé, la société est spécialisée dans les technologies de vissage, d'automation, de moteurs pneumatiques et d'énergie verte au service des compétences fondamentales des entreprises.
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