11 Septembre 2015  |  Entraînement
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 06/2015

Un système d’échange des palettespour moteur pneumatique

Les ingénieurs de DEPRAG SCHULZ ont développé pour le moteur pneumatique BASIC LINE, un système breveté d’échange de palettes novateur. L’installation ne subit plus d’indisponibilités prolongées car l’échange des palettes du moteur pneumatique peut s’effectuer directement sur la machine, sans démontage.

Il suffit de quelques minutes à un personnel non formé pour remplacer, à l’aide d’un tournevis et d’une pincette, les palettes du moteur pneumatique BASIC LINE. Après avoir desserré les vis du cylindre du chapeau de palier et déposé le rouleau, l’échange s’effectue de manière très simple. Cet entretien est même plus rapide que le remplacement complet du moteur dans l’installation. Ce système breveté réduit donc les frais d’entretien par rapport aux moteurs pneumatiques classiques.
 
 
En ce qui concerne la qualité de l’air comprimé et en accord avec la norme ISO 8573-1, les valeurs suivantes sont recommandées:
 
Des palettes soumises à l’usure
L’usure des palettes résulte principalement du principe de fonctionnement du moteur: le rotor placé au sein d’un cylindre excentré est mis en mouvement. Les palettes situées dans les fentes du rotor sont repoussées par la force centrifuge contre la paroi du cylindre du rotor et forment ainsi les caissons. L’expansion de l’air comprimé transforme l’énergie de pression en énergie cinétique et le moteur tourne. Cela provoque un frottement entre les palettes et la paroi du cylindre du rotor, si bien que les palettes s’usent après un fonctionnement prolongé.
Une lubrification par brouillard d’huile améliore généralement la durée de vie des moteurs pneumatiques. Une performance et une durée de vie optimales sont obtenues avec une à deux gouttes d’huile par mètre cube de consommation d’air. La qualité de l’alimentation en air doit correspondre à la norme ISO 8573-1 (cf. tableau). Par ailleurs, tous les moteurs BASIC LINE peuvent fonctionner sans huile. En plus de la réduction des intervalles d’entretien, il faut, lors de la conception du moteur pneumatique, prendre en compte une perte de puissance de 10 à 20  % pour un fonctionnement sans huile.
 
Des moteurs pour zones Ex
Les moteurs pneumatiques sont destinés à être employés dans des zones à risque d’explosion. La décompression de l’air élimine la chaleur provoquée par le frottement et supprime les risques de surchauffe ou d’inflammation des gaz. Conformément à la directive 94/9/CE, l’adéquation du moteur pneumatique pour une utilisation dans des zones dangereuses doit néanmoins être prouvée. Le certificat d’examen de type d’un organisme d’essai indépendant garantit l’utilisation sûre de la gamme BASIC LINE selon la norme ATEX II 2 GD c IIC T4 (130 °C) X. Le moteur pneumatique est adapté pour une utilisation dans le domaine «non minier», en zone 1 (atmosphère contenant des gaz ou des poussières), pour des substances du groupe d’explosion IIC et jusqu’à une température de surface de 130 °C. Pour mieux afficher la certification ATEX du moteur pneumatique à l’avenir, la désignation de type du moteur est modifiée de 63-... en 63X- .....
Si l’alimentation en air est correcte, on peut également utiliser ce moteur dans des environnements poussiéreux, sans affecter sa bonne marche. La surpression interne empêche la pénétration de poussière et de saleté. Par ailleurs, la gamme de moteur BASIC LINE résiste à la chaleur; on peut l’utiliser en fonctionnement normal, à des températures comprises entre -20 °C et +110 °C. En ce qui concerne la classification ATEX II 2 GD c IIC T4 (130°C) X, la température ambiante doit se situer entre -20 °C et +40 °C.
 
 
Le moteur pneumatique BASIC LINE.
 
Une large plage d’utilisation
Grâce à leur facilité de réglage, les moteurs pneumatiques se caractérisent par une large plage d’utilisation. Le régime du moteur à palettes BASIC LINE s’adapte automatiquement aux variations de charge. En l’absence totale de charge, le moteur pneumatique tourne à vide. Une petite charge - donc un couple à bas régime sur l’axe du moteur - entraîne un régime de fonctionnement proche du ralenti; dès que le couple augmente, le régime de fonctionnement diminue. Le moteur d’entraînement atteint sa puissance maximale à 50 % de sa vitesse au ralenti. Dans cette plage, il fonctionne de manière particulièrement économique.
 
La pression ou le débit d’air contrôlent le régime
Selon l’utilisation, on peut réduire le régime en augmentant ou en diminuant l’alimentation en air. En baissant le débit de l’air évacué, le régime est considérablement réduit sans diminuer pour autant la puissance ou le couple du moteur pneumatique. La réduction de l’alimentation en air permet, en revanche, de réduire, outre le régime, la puissance ou le couple du moteur.
Mais on peut également réduire le régime par la pression de fonctionnement. Les données techniques des moteurs pneumatiques BASIC LINE ont été établies en présence d’une pression de 6 bar. Chacun de ces moteurs peut fonctionner à volonté entre 4 et 6,3 bar, afin de régler la puissance en fonction de l’application. La réduction de la pression de fonctionnement de 1 bar entraîne une réduction du couple de 17  %. En faisant fonctionner un moteur pneumatique à 4 bar, le couple est réduit de 33  %.
Si le moteur pneumatique tourne trop vite ou est trop puissant, le régime peut être modifié par le changement du débit d’air, par la pression de fonctionnement, ou par une combinaison des deux. Si le moteur doit fonctionner à une pression plus faible, l’utilisation de palettes à ressorts à branches est recommandée. Le moteur pneumatique de la gamme BASIC LINE est également réversible et peut donc fonctionner en rotation à gauche ou à droite.
 
Des engrenages appropriés
Contrairement à un moteur électrique, le moteur pneumatique BASIC LINE peut être sollicité jusqu’à l’arrêt complet; en cas de surcharge, le moteur s’arrête. Aussitôt que la charge baisse, il reprend son activité, et ce autant de fois que nécessaire. Ces moteurs pneumatiques sont équipés d’un engrenage planétaire avec un couple maximal de 80 Nm pour les moteurs de la plage de puissance de 200 à 600 W et de 120 Nm pour les moteurs de 900 à 1200 W. Lorsque des systèmes d’entraînement puissants et supportant les surcharges sont requis, un entraînement approprié (engrenages planétaires, engrenages cylindriques, engrenages à vis sans fin ou engrenages coniques) est sélectionné en fonction de l’application de l’utilisateur.
 
Le système breveté de changement de palettes.
 
Des solutions adaptées aux usages spécifiques
Les moteurs pneumatiques BASIC LINE sont destinés à des applications dans des environnements de production non critiques, dans lesquels un carter en fonte robuste est tout à fait suffisant. Un large éventail de moteurs à palettes permettant de concevoir et de mettre au point, sur ​​une base modulaire, des solutions adaptées aux usages spécifiques est disponible. La gamme se décline dans les versions 200 W, 400 W, 600 W, 900 W et 1,2 kW, couvrant une large plage de régimes. Tous ces moteurs sont équipés d’un arbre claveté.
Pour des exigences plus élevées, telles que les utilisations en salle blanche dans les industries alimentaire et pharmaceutique, le fabricant propose la gamme des moteurs en acier inoxydable ADVANCED LINE, qui se caractérise par son moteur pneumatique à palettes étanche, fonctionnant sans huile et inoxydable. Le moteur pneumatique extrêmement compact a été conçu pour une installation dans des machines ou des installations portatives. Il offre les régimes les plus bas jusqu’aux plus élevés, sa plage de puissance étant comprise entre 20 W et 1,2 kW. Il est certifié ATEX, réversible et dispose d’un frein d’arrêt intégré.
Avec sa gamme de produits POWER LINE, le fabricant offre également, pour des plages plus puissantes, une large plage de 1,6 à 18 kW. Par rapport aux moteurs électriques, ces moteurs pneumatiques atteignent un couple de démarrage élevé associé à un rapport poids-puissance des plus faibles.
Avec la série de moteurs INDIVIDUAL LINE, DEPRAG complète sa gamme de moteurs pneumatiques. Les entraînements pneumatiques INDIVIDUAL LINE se distinguent par des fabrications sur mesure peu coûteuses et adaptées à chaque cas. Le programme standard propose de nombreuses variantes permettant de concevoir et de mettre au point, sur ​​une base modulaire, des solutions d’entraînement adaptées aux usages spécifiques. Les spécialistes de DEPRAG conçoivent la solution adaptée à chaque application, que ce soit en matière de conception de l’entraînement, des différentes variantes de l’arbre de sortie ou des besoins de fixation personnalisés. L’offre comprend également des moteurs pneumatiques conçus à partir de matériaux innovants, tels que la céramique.
 
À propos de DEPRAG SCHULZ GMBH & CO.
La société DEPRAG SCHULZ GMBH & CO. à Amberg est depuis plusieurs décennies un interlocuteur renommé en matière de moteurs et d’outils pneumatiques, d’automatisation et de vissage. Grâce à des solutions innovantes et à l’optimisation permanente de ses différentes gammes de produits, ce constructeur de machines-outils est devenu un des leaders du secteur et jouit d’un grand crédit en matière de conseils aux clients par son offre de services complète. Avec 600 collaborateurs, l’entreprise familiale est représentée dans plus de 50 pays.
 

DEPRAG SCHULZ GMBH & CO
D-92224 Amberg
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