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Production Maintenance n°33

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Le point sur la formation en sécurité pour les métiers de la maintenance

Transmissions -

Transmissions - étanchéité - roulements Dossier accouplements Quels accouplements choisir pour la maintenance de ses installations ? Les accouplements répondent à de nombreuses applications dans l’industrie et se révèlent bien souvent très efficaces pour optimiser les performances d’une machine et limiter les interventions de maintenance. Voici un panorama de quelques systèmes et d’exemples de cas sur des installations industrielles. Les principales fonctions d’un accouplement sont de transmettre le couple en continu, un mouvement, une rotation, de compenser le désalignement d’arbre, mais aussi d’amortir les vibrations de la machine, voire limiter le couple ; « sur ce dernier point, il est important de rappeler qu’un accouplement n’est pas un organe de sécurité, souligne Jean Goettmann, manager support applica- tions, au sein du département Entraînements & Transmissions mécaniques de Siemens. Mais il est vrai que certains de nos produits, à l’image de la gamme d’accouplements hydrodynamique, combinent le fait d’aider au démarrage et de servir en même temps de limiteur de couple ». Chez Siemens, le Fludex, coupleur hydraulique (sans liaison mécanique) peut en effet servir de limiteur de couple en détectant l’élévation de la température de l’huile. Si celle-ci est trop chaude, la transmission peut causer des dysfonctionnements sur la machine. Ainsi, en maintenance, le coupleur peut servir à la sécurité de l’installation sans pour autant être sa fonction principale. Il faut en revanche toujours penser à vérifier l’état des joints d’étanchéité au niveau des roulements y compris sur une machine tournante ; en tournant, celle-ci rejette la plupart des substances présentes dans l’air, limitant ainsi l’agglomération de poussière. Les dysfonctionnements sur les machines tels que des blocages peuvent être dus à PRODUCTION MAINTENANCE ➤ AVRIL, MAI, JUIN 2011 ➤ PAGE 49

Transmissions - étanchéité - roulements DR des surcharges passagères ou lorsqu’un convoyeur est lui-même en surcharge ; le coupleur risque alors de prendre trop de puissance et se mettre à glisser. Cela crée dès lors un phénomène d’inertie qui se transforme en chaleur dans l’huile. Les accouplements élastiques représentent l’essentiel du marché. Idéal pour compenser les défauts d’alignement et amortir les vibrations, ce type de produits se divise en trois grandes familles : les accouplements à haute élasticité – le diamètre est plus gros et l’amortissement des vibrations est élevé mais limité en termes de température (70°) et en vitesse de rotation –, les semi-élastiques – l’élastomère est combiné avec un système métallique – et les accouplements rigides en torsion ; « ces accouplements sont soit composés de dentures, soit de lamelles métalliques, à l’image de la gamme Arpex de Siemens ». Le premier nécessite de l’entretien comme des opérations de graissage du fait de l’existence de phénomènes d’usure, en particulier lors de mouvements alternés qui provoquent un décollage angulaire lorsque l’on change de sens. Ce n’est pas le cas des accouplements à lamelles. De plus, les applications avec des systèmes à dentures sont limitées en température (80 à 90° contre 280° pour les lamelles) à cause de la présence de lubrifiants et de l’usure des joints d’étanchéité. DR Une absence de maintenance des assembleurs expansibles Dans la maintenance des machines, les systèmes d’entrainement, à commencer par les accouplements, sont dans bien des cas utiles voire indispensables, pour relier notamment, de manière dynamique ou statique, deux arbres de transmission non alignés en conservant l’homocinétisme (les erreurs de transmission relevant en effet souvent d’un écart angulaire entre la position réelle de la roue menée et celle qu’elle devrait occuper si la transmission était parfaite). C’est le cas notamment de produits tels qu’en conçoit la société Siam-Ringspann, à l’exemple du Spirocoupleur Helical, un accouplement monobloc particulièrement adapté aux codeurs. Mais certains accouplements présentent l’avantage de ne pas exiger de maintenance particulières ; les assembleurs expansibles sont plutôt destinés à un usage de montage et de démontage facile et rapide. Le principe ? Ces assembleurs sont une liaison à arbre-moyeu sur 360 degrés avec un serrage sur toute la partie et facilement démontable grâce à des cônes positionnés de part et d’autre de la pièce ; « une fois monté, l’assembleur ne risque plus d’être attaqué par la corrosion du fait qu’il n’y a plus d’espace entre les cônes », précise Françoise Pfister, directrice générale de la société Siam Ringspann. Ces produits présentent un intérêt tout particulier sur des machines qui nécessitent un changement fréquent de pièces et sur des robots où les exigences dans la précision de mouvement sont élevées. « Mais les assembleurs expansibles permettent aussi un centrage de la pièce ; il n’est donc plus nécessaire d’usiner la partie de centrage. Ils permettent également un indexage de la pièce d’entrainement. » Des systèmes conçus pour des machines de haute précision En remplaçant progressivement les anciens systèmes de montage à clavette, ces assembleurs ont pu se faire une place sur des marchés à la fois porteurs, de grande précision et à haute valeur ajoutée. Dans l’industrie, ces systèmes s’adressent essentiellement à des machines utilisées dans l’agroalimentaire et l’emballage, « là où les degrés de précision sont particulièrement importants. Certains robots ou bras de robots répondent à des besoins de mouvements de grande précision comme dans les secteurs aéronautiques. De même, pour les grosses puissances, des bancs de tests que l’on retrouve dans le domaine spatial (pour l’entraînement des spationautes notamment) utilisent des machines rotatives qui ont besoin de systèmes comme les assembleurs expansibles ». PRODUCTION MAINTENANCE ➤ AVRIL, MAI, JUIN 2011 ➤ PAGE 50

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