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Avant de choisir le moteur d'un convoyeur de caisses, deux points doivent être clarifiés : combien de caisses doivent passer par heure, et si les arrêts de la ligne seront assumés par le moteur ou par le dispositif d'accumulation. La vitesse de ligne se calcule à partir de la capacité, avec la longueur des caisses et l'espace entre elles. Les arrêts-démarrages fréquents, eux, se résolvent le plus souvent non pas en surdimensionnant le moteur, mais en divisant la ligne en zones ou en laissant tourner le moteur et en accumulant les caisses par frottement.
De la capacité à la vitesse de ligne
Sur une ligne de caisses, l'objectif est le nombre de caisses passant par unité de temps. La vitesse de ligne découle de ce nombre : vitesse nécessaire ≈ caisses par heure × (longueur de caisse + espace entre caisses) ÷ 60. Le résultat est en m/min. L'espace dépend de la conception de la ligne ; si les caisses circulent bord à bord, il tend vers zéro, et si elles sont séparées par des capteurs, une certaine distance est ajoutée.
Les valeurs ci-dessous sont hypothétiques. Sur une ligne devant faire passer 1200 caisses par heure, soit une longueur de caisse de 0,6 m et un espace de 0,15 m. La vitesse nécessaire est de 1200 × 0,75 ÷ 60 = 15 m/min. C'est la limite basse de la vitesse de conception ; la ligne ne tournant pas sans jamais s'arrêter, on laisse généralement une marge au-dessus. Cependant, augmenter la vitesse plus que nécessaire accroît le basculement des caisses, les chocs aux points de transfert et le glissement au démarrage.
| Section de la ligne de caisses | Relation de vitesse |
|---|---|
| Section d'alimentation et de transport | Vitesse de base calculée selon la capacité |
| Section de séparation (création d'espaces) | Un peu plus rapide que la section précédente ; l'écart de vitesse ouvre des espaces entre les caisses |
| Point de jonction et de transfert | Les vitesses des deux lignes sont maintenues proches pour éviter les collisions de caisses |
| Section d'accumulation | Retient les caisses quand la machine aval s'arrête ; la vitesse du moteur peut rester inchangée |
Qui assume les arrêts : le moteur ou l'accumulation ?
Sur les lignes de caisses, la plupart des arrêts viennent de la machine en bout de ligne (lavage, remplissage, empilage, palettisation). Quand cette machine s'arrête, les caisses s'accumulent. Il existe trois façons de base d'y répondre, et chacune impose au moteur une charge différente.
1. Arrêter et redémarrer toute la ligne avec un seul moteur
C'est la disposition la plus simple. Mais toute la ligne redémarre chargée à chaque fois ; le moteur accélère ensemble l'inertie de toutes les caisses et de la chaîne. Plus les arrêts sont nombreux, plus la chaleur des démarrages s'accumule et la protection thermique commence à déclencher. Sur une longue ligne, cette disposition sollicite à la fois le moteur et la chaîne.
2. Diviser la ligne en zones
La ligne est divisée en courtes sections, chacune avec son propre moteur. Les capteurs n'arrêtent que la section dont l'avant est plein. Chaque moteur accélère une masse plus faible et ne s'arrête que si nécessaire. La chaleur par démarrage diminue ; en cas de panne, une seule section est touchée et non toute la ligne.
3. Laisser tourner le moteur et accumuler par glissement
Sur les lignes à chaîne à palettes plastiques ou à rouleaux, lorsque l'avant de la caisse est bloqué, la chaîne continue de glisser dessous et les caisses attendent par frottement. Le moteur ne s'arrête pas et aucune chaleur de démarrage n'apparaît. Cependant, le frottement de glissement se répercute sur le moteur sous forme de charge ; plus il y a de caisses accumulées, plus le moteur absorbe de courant. Dans cette disposition, le calcul de puissance doit se baser sur le nombre maximal de caisses dans la section d'accumulation.
Le choix de la disposition relève du concepteur de la ligne. Indiquer cette disposition et le nombre d'arrêts par heure dans la commande du moteur permet de choisir la bonne puissance et le bon mode de démarrage.
Liste de contrôle pratique pour le moteur en démarrages fréquents
- Comptez les démarrages par heure : Comptez-les à la vitesse réelle de la ligne, pendant une équipe chargée. Les valeurs estimées sont souvent trop basses.
- Déterminez la charge au démarrage : La section démarre-t-elle pleine ou à moitié pleine ? Les caisses mouillées et les caisses de bouteilles pleines sont lourdes.
- Examinez le mode de démarrage : Le démarrage direct par contacteur absorbe le courant plein à chaque démarrage. Un variateur de fréquence donne un démarrage progressif avec rampe et réduit aussi le basculement des caisses.
- Contrôlez la carcasse du moteur : Si la carcasse chauffe plus que la normale en fin d'équipe ou si le relais thermique déclenche, le problème peut venir du nombre de démarrages ; on élimine d'abord la résistance mécanique (rouleau grippé, chaîne trop tendue).
Le fonctionnement avec variateur de fréquence est courant sur les lignes de caisses. Nos séries triphasées conviennent à la régulation de vitesse par variateur de fréquence ; pour un fonctionnement prolongé à basse vitesse et couple plein, un ventilateur externe peut être nécessaire, et si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé ; ces conditions sont indiquées à la commande. Les détails figurent dans la question sur l'utilisation avec variateur. Si la caisse doit s'arrêter à un point précis, une solution spéciale avec frein ou positionnement est nécessaire ; elle n'équivaut pas à un moteur standard.
