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Ce qui sollicite le moteur d'un densifieur (agglomérateur) n'est pas une charge unique, mais une courbe de charge qui se répète à chaque lot : elle démarre faible avec la cuve vide, le courant grimpe à mesure que le film chauffe et ramollit, culmine au moment où l'on ajoute l'eau, puis redescend. C'est pourquoi, lors du choix d'un moteur de densifieur, on évalue non seulement sa puissance nominale, mais aussi sa capacité à supporter cette pointe à chaque lot et à refroidir entre deux lots. Le démarrage, s'il est bien conduit, peut être le moment le plus facile ; mal conduit, il devient le plus lourd.
Comment la charge évolue-t-elle pendant un lot ?
Le densifieur est une cuve munie à sa base d'un disque de couteaux tournant à grande vitesse ; il sert à densifier les déchets fins de film et de fibres. Le moteur entraîne généralement cet ensemble de couteaux par courroie et poulie. Un lot passe à peu près par quatre phases, et chacune demande quelque chose de différent au moteur.
- Chargement et découpe : le film léger est introduit dans la cuve et les couteaux le déchiquettent. Le courant est à un niveau moyen.
- Échauffement par friction : la matière déchiquetée chauffe en frottant contre les couteaux et la paroi de la cuve. En ramollissant, le plastique devient collant et la résistance contre les couteaux augmente ; le courant monte régulièrement.
- Choc à l'eau : lorsque la matière atteint son point de ramollissement, on ajoute une petite quantité d'eau dans la cuve. Le refroidissement brutal fait s'agglomérer puis se briser la masse collante. Le courant le plus élevé est généralement atteint pendant cette transition.
- Granulation et vidange : les grumeaux sont brisés par les couteaux, la charge baisse et l'aggloméré est évacué par la trappe.
Dans de nombreuses installations, l'opérateur décide du moment de l'ajout d'eau en surveillant l'ampèremètre de l'armoire. Le courant moteur est donc aussi un indicateur du procédé ; le choix du moteur et le réglage de la protection doivent en tenir compte.
Échauffement : le moteur ou la matière ?
Le terme « échauffement » du titre recouvre deux sujets distincts qu'il ne faut pas confondre.
Échauffement de la matière
C'est le procédé lui-même ; l'énergie passe des couteaux à la matière par friction. Cette énergie est fournie par le moteur. Plus on met de matière dans un lot, ou plus elle est lourde, plus le courant élevé est absorbé longtemps avant d'atteindre le point de ramollissement.
Échauffement du moteur
Le bobinage du moteur chauffe proportionnellement au carré du courant. Dans un densifieur, le moteur dépasse sa valeur nominale pendant quelques minutes à chaque lot, puis redescend. Ce qui détermine l'échauffement, c'est la durée de ces pointes et le temps de repos entre les lots. Augmenter la taille du lot, retarder l'ajout d'eau ou recharger sans vider la cuve allonge la pointe et sollicite le bobinage.
L'environnement du moteur compte aussi. La chaleur rayonnée par la cuve et la vapeur dégagée lors du choc à l'eau réchauffent et humidifient l'air de refroidissement du moteur. Le moteur doit être placé loin de la sortie de vapeur de la cuve et des surfaces chaudes, à un endroit où il peut aspirer un air propre. Si la température ambiante est élevée, il faut l'indiquer à la commande ; la protection IP55 vise les projections d'eau et n'est pas conçue pour un fonctionnement continu dans la vapeur.
Démarrage : le prix d'un démarrage cuve pleine
Le disque de couteaux et la grande poulie du densifieur créent un moment d'inertie important. Au démarrage cuve vide, le moteur absorbe un courant élevé pendant quelques secondes pour accélérer cette masse ; c'est une charge acceptable.
Le problème survient lorsqu'on redémarre une machine arrêtée en milieu de lot. Si le plastique à moitié fondu refroidit et durcit autour des couteaux, le moteur doit vaincre à la fois l'inertie et cette masse collée. Le couple qu'un moteur asynchrone peut fournir au démarrage est limité ; si cette limite est dépassée, le moteur ne démarre pas et la protection déclenche. Forcer dans ces conditions sans nettoyer la cuve use les courroies, les roulements et le bobinage.
- Démarrez cuve vide ; contrôlez la cuve après une coupure de courant.
- En démarrage étoile-triangle, le faible couple en étoile allonge l'accélération d'une grande inertie ; la temporisation de commutation ne doit pas passer en triangle avant que le moteur approche de sa pleine vitesse.
- Vérifiez régulièrement la tension des courroies ; une courroie qui patine produit de la chaleur et ne peut pas transmettre la pointe de charge du choc à l'eau.
