Entraînement à rouleaux motorisés ou entraînement par motoréducteur : lequel permet d'économiser plus d'énergie ?

Deux façons de conduire un convoyeur à rouleaux

Un convoyeur à rouleaux déplace le produit de deux manières : un moteur externe pousse la puissance via une chaîne, un pignon ou une courroie vers une ligne de rouleaux, ou un petit moteur se trouve à l'intérieur d'un seul tube de rouleau et entraîne cette section tout seul. La première approche constitue l’épine dorsale de la plupart convoyeurs à rouleaux entraînés par chaîne conçus pour les charges de palettes lourdes , où un seul moteur à engrenages fait tourner un arbre qui tire des dizaines de rouleaux en séquence à travers une chaîne à rouleaux ou des courroies de distribution. Le second, connu sous le nom de rouleau motorisé ou MDR, remplace toute cette chaîne de composants par un moteur scellé et une boîte de vitesses intégrées dans la coque du rouleau elle-même.

Aucun des deux modèles n’est nouveau. Les entraînements par motoréducteur déplacent les palettes et les cartons depuis le début structures de convoyeur à rouleaux standard conçues pour un service continu sont entrés en service et restent le choix par défaut partout où les charges sont lourdes et où la ligne fonctionne à une vitesse constante. Les rouleaux motorisés sont arrivés plus tard, construits spécifiquement pour les sections qui doivent démarrer, s'arrêter et tourner au ralenti indépendamment plutôt que de se déplacer comme une chaîne continue de composants.

Cette différence structurelle détermine la quantité d’énergie qui atteint réellement le produit par rapport à la quantité perdue pour y parvenir.

Où se produit réellement la perte d’énergie

Chaque maillon mécanique d’une transmission perd un peu d’énergie sous forme de chaleur et de friction. Un moteur à engrenages fait tourner un arbre, l'arbre fait tourner une chaîne, la chaîne fait tourner une douzaine de pignons - chaque étape donne un ou deux points de pourcentage avant que la puissance n'atteigne la charge. Une chaîne mal tendue ou un roulement sec augmente ces pertes, ce qui explique en partie pourquoi les lignes lourdes entraînées par chaîne nécessitent une lubrification programmée juste pour maintenir leur efficacité nominale.

Les rouleaux motorisés ont coupé la majeure partie de cette chaîne. Les courroies Poly-V reliant les rouleaux adjacents fonctionnent avec une efficacité de transmission d'environ 97 % et, comme le moteur se trouve à l'intérieur du rouleau lui-même, il n'y a pas de chemin séparé entre la boîte de vitesses, l'arbre et la chaîne, perdant de l'énergie à chaque jonction.

Les économies les plus importantes proviennent du comportement du système lorsqu'il ne contient aucun produit. Un moteur à engrenages conventionnel fonctionne généralement pendant toute la durée d'un quart de travail, faisant tourner chaque rouleau, que quelque chose repose ou non dessus. Convoyeurs à rouleaux accumulateurs sans pression qui démarrent et s'arrêtent par zone Inversez cette logique : le moteur de chaque section s'enclenche uniquement lorsqu'un capteur détecte un produit qui y pénètre. C'est le mécanisme qui se cache derrière les chiffres de réduction d'énergie de 30 à 70 % rapportés dans les installations MDR multizones : les moteurs ne sont pas plus efficaces individuellement, la plupart d'entre eux sont simplement éteints la plupart du temps.

Quand l’entraînement par motoréducteur a encore du sens

Rien de tout cela ne rend la transmission à engrenages obsolète. Les rouleaux motorisés sont construits autour de moteurs compacts à faible couple, ils perdent donc leur avantage une fois que les charges dépassent la portée typique des cartons et des bacs. Lignes de palettes et autres convoyeurs à rouleaux à entraînement par chaîne pour charges lourdes pour le transport continu de gros tonnages déplacer régulièrement des charges qui nécessiteraient une gamme surdimensionnée et coûteuse de rouleaux motorisés pour se reproduire – un moteur à engrenages central dimensionné pour le travail est plus simple et moins cher.

Le fonctionnement continu à une seule vitesse est l’autre cas où la transmission par engrenages résiste bien. Une ligne qui fonctionne à une vitesse pendant tout un quart de travail, comme un convoyeur à bande de type standard conçu pour le transport continu de vrac , ne bénéficie pas de la logique start-stop zone par zone car il n'y a pas de temps d'inactivité à éliminer. Ici, la consommation de puissance unitaire plus élevée du motoréducteur est compensée par la nécessité globale de beaucoup moins de moteurs.

Peser le coût total, pas seulement le kWh

La consommation d'énergie n'est qu'une partie du calcul. Les rouleaux motorisés coûtent généralement plus cher par unité au départ, mais ils réduisent le temps d'installation car il n'y a pas d'alignement de chaîne ni de tension de courroie à régler, et la maintenance se réduit à des échanges occasionnels de rouleaux plutôt qu'à une lubrification de routine de la chaîne et au remplacement des pignons.

Les systèmes de motoréducteurs restent moins chers à installer à grande échelle et plus faciles pour une équipe de maintenance déjà formée aux transmissions mécaniques, en particulier sur convoyeurs à chaîne à double vitesse conçus pour les lignes de production à vitesses mixtes , où le changement de vitesse d'une ligne entière en une seule étape compte plus que le contrôle par zone.

La bonne décision dépend moins d'un seul pourcentage d'efficacité que de la manière dont la ligne fonctionne réellement : taille de la charge, modèle d'exécution et nombre de temps d'arrêt imprévus que l'opération peut absorber. Une installation transportant des colis dans une zone de tri très fréquentée dispose généralement du temps d'inactivité nécessaire pour rentabiliser rapidement les rouleaux motorisés. Une ligne déplaçant un poids à une vitesse pendant huit heures d'affilée obtient souvent plus de valeur grâce à un moteur à engrenages bien entretenu qui fait le même travail qu'il fait depuis des décennies.