Moteur pour élévateur et vis d'aliments

Dans une usine d'aliments pour animaux, la matière première change de place de nombreuses fois : du pont-bascule aux silos, du silo au broyeur, du broyeur à la trémie de mélange, puis vers la presse à granulés et l'ensachage. Sur ce parcours, les élévateurs à godets assurent les montées verticales et les convoyeurs à vis les transferts horizontaux et inclinés. Cette page explique comment choisir et exploiter les moteurs qui entraînent ces convoyeurs dans une usine d'aliments ; pour l'ensemble des machines de l'usine, revenez à la page moteurs électriques pour machines d'aliments du bétail.

La place des convoyeurs dans une usine d'aliments

Une usine type d'aliments composés compte des dizaines de convoyeurs. Le premier élévateur monte le maïs, l'orge et le blé de la fosse de réception aux silos ; les vis sous silos alimentent les trémies de pesage ; la matière broyée est reprise par une vis et montée à l'étage de mélange par un second élévateur. Après la presse, les granulés chauds vont au refroidisseur, puis les granulés refroidis passent au tamis et aux silos de produit fini, là encore par élévateur. Chacun demande un moteur de petite ou moyenne puissance, mais tous sont les maillons d'une même chaîne de commande.

C'est pourquoi, dans une usine d'aliments, le moteur d'un convoyeur se pense comme une partie de la ligne et non isolément. Une vis arrêtée remplit le pied de l'élévateur situé derrière elle ; un élévateur bourré arrête à son tour le broyeur placé devant. L'ordre de démarrage et d'arrêt des moteurs compte autant que leur puissance.

Quelle charge l'aliment impose-t-il au convoyeur ?

La matière change de caractère plusieurs fois par jour dans une usine d'aliments. Le maïs en grain est fluide et lourd ; la matière broyée est plus légère mais poussiéreuse ; le tourteau de soja et le son se tassent facilement ; un mélange additionné d'huile ou de mélasse devient collant ; le granulé est fragile et produit des fines sous les chocs.

• Grain entier : en raison de sa forte masse volumique, l'élévateur de réception et les vis de silo sont les convoyeurs les plus chargés de l'usine.
• Matière broyée de type farine : légère, elle peut former une voûte à l'entrée de la vis et couper le flux ; elle crée un nuage de poussière dans le pied de l'élévateur.
• Mélange huilé ou mélassé : il colle aux spires et dans les godets, rétrécit peu à peu la section de transport et fait monter lentement le courant du moteur.
• Granulés : la vitesse du convoyeur reste basse, car une vitesse élevée casse les granulés ; cela suppose un rapport de réduction plus grand et une vitesse de sortie plus faible.

Si des matières différentes passent dans le même carter, le moteur est choisi pour la plus lourde. Lorsque la matière change sur une ligne existante, comparer le courant de la plaque du moteur en service avec celui mesuré à la pince ampèremétrique est le moyen le plus rapide de comprendre la nouvelle charge.

Séquence de démarrage, asservissement et arrêt en charge

Sur une ligne d'aliments, les convoyeurs démarrent l'un après l'autre dans le sens inverse du flux : d'abord la dernière vis, puis l'élévateur qui l'alimente, et enfin le broyeur ou la sortie de silo. À l'arrêt, l'ordre s'inverse ; une fois l'alimentation coupée, les convoyeurs tournent encore un moment pour se vider. Cette séquence évite les accumulations de matière dans la ligne et les démarrages en charge.

Une coupure de courant brutale casse cet ordre ; les vis et les pieds d'élévateur restent pleins. Au démarrage suivant, le moteur doit décoller la masse tassée, et si l'aliment a pris l'humidité, la tâche devient encore plus lourde. Les pieds d'élévateur et les vis longues doivent donc disposer de trappes de nettoyage, et un convoyeur bourré ne doit pas être relancé encore et encore avant d'avoir été vidé à la main. Régler le disjoncteur moteur sur le courant de plaque et raccorder le contrôleur de rotation à la commande permettent de détecter le bourrage avant que le bobinage ne chauffe.

Contamination croisée et nettoyage de la ligne

Un sujet propre aux usines d'aliments est de ne pas laisser de résidus entre deux formules. Si un autre produit doit passer dans la même ligne après un aliment médicamenteux ou riche en additifs, la vis et le pied de l'élévateur doivent être vidés autant que possible. Dans ce but, certaines vis continuent de tourner à vide un moment après chaque lot ; dans certaines usines, la vis est brièvement tournée en sens inverse pour le nettoyage.

La marche inverse n'est pas utilisée sur les élévateurs à cause de l'antidévireur ; elle ne concerne que les vis, et seulement quand le constructeur l'autorise. Le sens d'un moteur triphasé s'inverse en permutant deux phases, mais le changement doit se faire moteur complètement arrêté. Pendant le tour de nettoyage, le convoyeur tourne à vide et la charge du moteur est faible ; le vrai point de vigilance est la chaleur que les arrêts et démarrages fréquents accumulent dans le bobinage.

Disposition de l'entraînement et ambiance de l'usine

La plupart des élévateurs et des vis d'une usine d'aliments fonctionnent avec un motoréducteur. En tête d'élévateur, le moteur est généralement fixé par bride sur le réducteur et repose sur une plateforme étroite ; sur les longues vis de silo, le réducteur s'appuie sur la plaque d'extrémité du carter. Les vis courtes et légères utilisent aussi une transmission par chaîne et pignon. La taille de bride et le diamètre d'arbre du réducteur déterminent le choix de la carcasse. Pour les carcasses HEM à pattes, à bride et verticales adaptées aux réducteurs, la page moteurs électriques pour réducteurs est un bon point de départ.

Côté ambiance, une usine d'aliments est poussiéreuse et parfois humide. Les convoyeurs proches de la section de granulation, qui utilise de la vapeur, travaillent dans un air chaud et humide ; les élévateurs de réception en extérieur subissent la pluie et des écarts de température entre le jour et la nuit qui provoquent de la condensation. La protection IP55 limite l'entrée de poussière ; une résistance anticondensation et une sonde PTC dans le bobinage peuvent être ajoutées à la commande. Dans une zone classée pour risque d'explosion de poussières, un moteur IP55 standard n'est pas conçu pour cette condition ; si une telle zone existe, indiquez-le dans la commande.

Modèles HEM d'exemple et tableau de sélection

Les convoyeurs des usines d'aliments utilisent le plus souvent des moteurs 4 pôles ; la vitesse de la vis ou de la poulie est fixée par le réducteur. Sur une vis courte sous trémie, le 90L-4 aluminium de 1,5 kW fournit 9,91 Nm à 1445 tr/min. Pour un élévateur de hauteur moyenne vers l'étage de mélange, le 100L2-4 en fonte de 3 kW (1450 tr/min, 19,8 Nm) est un modèle à examiner. Pour un élévateur de réception de grain et une longue vis de silo, le 132M-4 en fonte de 7,5 kW (1460 tr/min, 49,1 Nm) et le 160M-4 en fonte de 11 kW (1465 tr/min, 71,7 Nm) peuvent servir d'exemples.

Ces associations ne donnent qu'une idée ; le moteur définitif dépend du débit du convoyeur de votre usine, de sa longueur ou hauteur d'élévation, de la vitesse de sortie nécessaire, du mode de liaison et des conditions ambiantes.

Informations à envoyer pour un devis

Précisez dans quelle machine ou quelle partie de ligne travaille le convoyeur (réception, après broyage, mélange, granulés), s'il s'agit d'un élévateur ou d'une vis, l'aliment transporté et sa longueur ou hauteur approximative. Ajoutez la puissance du moteur (kW), la vitesse (tr/min), la tension du site, la forme de montage, le raccordement au réducteur et la quantité. Si vous avez besoin de moteurs pour plusieurs convoyeurs, les envoyer sous forme de liste facilite le travail. Une photo de la plaque du moteur à remplacer suffit souvent pour commencer.

Les modèles de faible puissance figurent dans la liste des moteurs à carcasse aluminium, et tous les modèles avec les prix à jour dans la boutique. Pour WhatsApp et le téléphone, consultez la page contact.

Questions fréquentes

Est-il judicieux d'utiliser le même moteur sur tous les convoyeurs d'une usine d'aliments ?

Choisir la même carcasse et la même vitesse pour des convoyeurs de puissance voisine réduit le nombre de moteurs de rechange. En revanche, ramener un élévateur de réception très chargé au moteur d'une petite vis n'est pas correct ; il est plus pratique de répartir les convoyeurs en groupes de puissance et de standardiser chaque groupe séparément.

Pourquoi l'élévateur à granulés tourne-t-il lentement ?

Ce n'est pas la vitesse du moteur que l'on réduit, mais celle des godets, grâce au rapport du réducteur ou des poulies. À grande vitesse, les granulés se cassent en remplissant les godets et en heurtant la goulotte de sortie, et la part de fines dans le produit augmente.

Peut-on régler le débit d'une vis en la ralentissant avec un variateur ?

Oui, nos moteurs triphasés peuvent être alimentés par un variateur de fréquence. Si la vis doit tourner de longues heures à basse vitesse et sous forte charge, le ventilateur propre du moteur peut ne pas suffire au refroidissement ; le besoin d'une ventilation indépendante et d'un filtre de câble est étudié avec la commande.

Si le pied de l'élévateur bourre souvent, un moteur plus gros est-il la solution ?

Le plus souvent, non. Le bourrage vient en général d'un débit d'alimentation supérieur à la capacité de l'élévateur ou d'une matière collante. Il faut d'abord corriger l'alimentation et l'état des godets ; un moteur plus gros ne fait que reporter le problème sur la sangle, la chaîne et le réducteur.