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La transformation du caoutchouc commence par le mélange du caoutchouc brut avec du noir de carbone, de l'huile et des produits chimiques ; le mélange est travaillé sur cylindres, transformé en feuille sur une calandre ou en profilé sur une extrudeuse, puis vulcanisé en presse ou en four. Tout au long de la ligne, la charge des moteurs est nettement plus lourde que sur les machines plastiques. Le cadre général du secteur figure sur la page moteurs pour la transformation des plastiques et du caoutchouc ; nous passons ici en revue un à un les entraînements des machines à caoutchouc.
La charge que le mélange de caoutchouc impose au moteur
Le caoutchouc a une viscosité bien plus élevée que le plastique fondu et son comportement varie avec la température. Le mélange froid est dur et résistant ; en le travaillant, il chauffe, se ramollit et le couple sur le moteur diminue. Dès qu'on ajoute des charges comme le noir de carbone, le couple remonte. Sur les machines à caoutchouc, la charge dessine donc une courbe marquée du début à la fin de chaque lot, et le moteur est dimensionné pour le point le plus raide de cette courbe.
La plupart des entraînements sont lents. Cylindres, rotors de mélangeur et vis d'extrudeuse tournent lentement, et l'écart de vitesse est absorbé par un réducteur ou une boîte d'engrenages. Côté moteur, le choix le plus fréquent est un moteur 4 ou 6 pôles à carcasse en fonte.
Mélangeur interne (type Banbury)
Dans le mélangeur interne, deux rotors tournent en sens inverse dans une chambre fermée et un piston supérieur (ram) presse le mélange entre eux. Le caoutchouc et les charges forment un mélange homogène en quelques minutes ; la trappe inférieure s'ouvre ensuite et le lot est déchargé. Pour le moteur, c'est un cycle de charge lourd répété toutes les quelques minutes : le couple atteint son pic au chargement, diminue à mesure que le mélange chauffe et retombe presque à zéro au déchargement.
Ces machines sont les plus gros entraînements d'une usine de caoutchouc, et aux fortes puissances le choix du moteur repose sur les données du constructeur de la machine. Notre catalogue couvre les moteurs triphasés jusqu'à 355 kW ; les modèles de 75 kW et plus ont un facteur de service de 1,15, qui constitue une marge de sécurité et ne doit pas servir de raison pour choisir un moteur plus petit. Sur les grands mélangeurs, le démarrage et la charge sur le réseau sont généralement traités par démarreur progressif ou variateur de fréquence ; c'est l'étude de l'usine qui tranche.
Mélangeur ouvert à deux cylindres et calandre
Dans le mélangeur à deux cylindres, deux cylindres placés côte à côte tournent l'un vers l'autre à des vitesses différentes. Le rapport de vitesse entre eux (friction) travaille le mélange en l'écrasant et en le cisaillant. Les cylindres peuvent être entraînés par un seul moteur via une boîte d'engrenages ou chacun par son propre entraînement. Comme l'opérateur alimente le mélange à la main, l'arrêt des cylindres en un temps très court lors d'un arrêt d'urgence est une exigence de base de la sécurité de la machine. Le dispositif de freinage relève de la conception de sécurité de la machine ; si un moteur frein est requis, précisez-le à la commande.
La calandre comporte trois ou quatre cylindres et met le caoutchouc en feuille d'épaisseur définie ou l'enduit sur un tissu. L'essentiel ici est la synchronisation de vitesse entre cylindres, dont dépendent l'épaisseur et la tension du produit. Les cylindres principaux tournent avec des moteurs alimentés par variateur, les enrouleurs et rouleaux de tirage avec des entraînements plus petits. Certaines lignes exigeant une synchronisation très précise utilisent des servo-entraînements ; les servomoteurs ne figurent pas dans le catalogue 2026 de HEM Motor.
Extrudeuse à caoutchouc, coupe et vulcanisation
L'extrudeuse à caoutchouc pousse le mélange en continu à travers une filière pour fabriquer joints, tuyaux et profilés. Contrairement à l'extrudeuse plastique, la vis est plus courte et la matière est travaillée à plus basse température avec une résistance plus forte. Le moteur de vis supporte donc un couple élevé à basse vitesse et il est alimenté par variateur pour régler la vitesse. La charge d'une extrudeuse plastique étant traitée dans une autre sous-page, nous soulignons seulement cette différence ici.
La plupart des presses de vulcanisation sont hydrauliques : l'effort qui ferme le moule vient du vérin et de la pression d'huile, et le moteur électrique ne fait qu'entraîner la pompe hydraulique. Le moteur se choisit d'après le débit et la pression de service de la pompe ; pour plus de détails, consultez la page moteurs électriques pour pompes hydrauliques. Les coupe-balles de caoutchouc utilisent aussi le plus souvent une lame hydraulique. Si un coupeur a un entraînement mécanique, la charge est brève et de type choc.
Réducteur, variateur et ambiance chaude
Sur les entraînements de cylindres et de mélangeurs, le moteur se relie au réducteur par accouplement ou directement par bride. Les dispositions les plus courantes sont B3 à pattes et B35 à pattes et bride ; selon la hauteur d'axe, B5, B14, B34 et les verticales V1, V3, V5, V6, V15 existent aussi, et les cotes de bride et d'arbre sont arrêtées à la commande. Pour choisir le réducteur, la page moteurs électriques pour réducteurs est utile.
Dans la plupart des usines, la vitesse des mélangeurs à cylindres, calandres et extrudeuses est réglée par variateur ; nos séries triphasées sont compatibles avec cet usage. Comme une forte charge à basse vitesse peut durer sur les cylindres, le refroidissement du moteur par ventilateur séparé et l'emploi d'un filtre de sortie si l'armoire est éloignée peuvent être envisagés ; nous abordons ces deux points au stade du devis. L'explication générale se trouve sur la page moteurs électriques compatibles variateur.
Dans la zone de mélange, la fine poussière de noir de carbone se répand partout et peut former une couche conductrice et grasse sur le moteur. Il faut nettoyer régulièrement le capot de ventilateur et les ailettes et garder la boîte à bornes fermée. Pour les moteurs travaillant près de cylindres chauds, une sonde PTC ou PT100 peut être demandée afin de surveiller la température du bobinage.
Moteurs d'exemple par machine
| Machine | Charge du moteur | Points à vérifier | Modèle HEM d'exemple |
|---|---|---|---|
| Mélangeur à deux cylindres de laboratoire ou petit | Avec réducteur, variable, arrêts fréquents | Diamètre des cylindres, dispositif de freinage | 11 kW 160M-4 (1 465 tr/min) |
| Mélangeur à deux cylindres de production | Lourde à basse vitesse, avec friction | Rapport de friction, entrée du réducteur | 45 kW 280S-6 (985 tr/min) |
| Mélangeur interne | Pic de charge répété à chaque lot | Volume du lot, démarrage, réseau | 90 kW 315M-6 (988 tr/min, SF 1,15) |
| Extrudeuse à caoutchouc (joints, tuyaux) | Couple élevé à basse vitesse, variateur | Diamètre de vis, plage de vitesse, refroidissement | 30 kW 200L-4 (1 475 tr/min) |
| Centrale hydraulique de presse de vulcanisation | Entraînement de pompe, cycle de pression | Débit et pression de la pompe | 7,5 kW 132M-4 (1 460 tr/min) |
Les valeurs sont données à titre d'exemple. La puissance et la vitesse réelles dépendent des données du constructeur, de la taille du lot, du type de mélange, du rapport du réducteur et de la durée de fonctionnement. La plaque du moteur en place reste toujours la première référence.
Informations nécessaires avant la commande
Il suffit de nous indiquer : le type de machine (mélangeur à cylindres, calandre, mélangeur interne, extrudeuse, presse), la puissance (kW) et la vitesse (tr/min) du moteur, la tension du site, la forme de montage et la liaison au réducteur, l'utilisation d'un variateur ou d'un frein, et la quantité. Vous pouvez envoyer une photo de la plaque de l'ancien moteur comme expliqué sur la page envoyer la plaque du moteur.
Vous pouvez consulter les modèles à prix affiché dans la boutique acheter des moteurs électriques et nous joindre par WhatsApp et téléphone via la page contact.
Questions fréquentes
Pourquoi le moteur du mélangeur à cylindres absorbe-t-il autant de courant en début de lot ?
Le caoutchouc froid est dur et résistant ; en chauffant, il se ramollit et le couple baisse. Un courant élevé en début de lot est donc normal, mais vérifiez que le réglage de la protection convient à ce pic et que le mélange est correctement préchauffé.
Puis-je choisir un moteur plus petit pour un mélangeur interne en comptant sur le facteur de service ?
Non. Le facteur de service est une marge de sécurité pour des surcharges imprévues ; il ne sert pas à réduire la puissance de dimensionnement. La puissance du moteur doit être choisie selon la valeur donnée par le constructeur de la machine.
Un moteur standard offre-t-il assez de précision sur les cylindres d'une calandre ?
Un moteur standard alimenté par un variateur à contrôle vectoriel suffit pour de nombreuses calandres. Sur les lignes exigeant des tolérances d'épaisseur très serrées, la structure de commande doit être définie avec le constructeur de la ligne.
La poussière de noir de carbone abîme-t-elle le moteur ?
La poussière s'accumule sur le moteur et affaiblit le refroidissement, et comme elle est conductrice elle ne doit pas pénétrer dans la boîte à bornes. Un nettoyage régulier et une boîte à bornes bien fermée réduisent ce risque.
