Conception de convoyeurs pour solides en vrac
La conception efficace d’un système de transport pour la manutention de solides en vrac implique une étape préalable incontournable avant de définir le type de convoyeur. L’étape la plus critique, et souvent sous-estimée, est l’analyse approfondie du matériau à transporter. Une connaissance précise des caractéristiques du produit permet non seulement une solution technique fiable, mais aussi une plus grande durabilité, une réduction des coûts de maintenance et une optimisation de la productivité industrielle.
La clé réside dans la connaissance du matériau à transporter
Chaque matériau en vrac possède des propriétés physiques uniques qui influencent directement le comportement du convoyeur pendant la manutention. C’est pourquoi une conception générique ou modulaire d’une vis sans fin, d’un élévateur à godets ou d’un convoyeur à chaîne peut entraîner des défaillances, des blocages, une usure prématurée, voire des arrêts imprévus de la ligne de production. Il est essentiel d’adopter dès le départ une approche basée sur les données du produit pour éviter ces risques dès la conception initiale. Voici les principales caractéristiques à étudier et leur méthodologie:
Caractérisation technique du matériau
- Densité apparente
- Granulométrie et forme des particules
- Fluidité, cohésion et angle de repos
- Teneur en humidité et en fines
- Température
- Abrasivité
Essais en laboratoire et bancs d’essai
- Analyse granulométrique
- Essai d’écoulement
- Angle de repos
- Abrasivité et dureté
- Humidité et cohésion
- Essais à l’échelle réelle sur banc de test
Functionnement du banc d’essai de sinfimasa
Conception de vis sans fin selon le comportement du matériau
Le convoyeur à vis est une solution polyvalente et compacte pour le transport horizontal ou légèrement incliné de produits secs. Cependant, sa conception doit être soigneusement adaptée aux propriétés du produit.
Variables clés dans la conception d’une vis sans fin
- Type d’hélice
- Diamètre, vitesse, puissance
- Matériaux de construction et revêtements
Quand opter pour des vis sans fin sur mesure
Certains matériaux présentent des défis particuliers en raison de leur nature cohésive, humide ou abrasive. Dans ces cas, une vis standard peut s’avérer insuffisante et il faut recourir à une conception personnalisée pour garantir un écoulement constant, une efficacité opérationnelle et une longévité accrue.
Par exemple, lorsqu’un produit a tendance à coller ou à se compacter, l’utilisation d’une vis sans âme (sans arbre) est une solution efficace. Cette conception élimine l’arbre central, permettant au matériau de circuler librement au centre de la auge, en évitant l’effet de compactage typique des vis classiques.
Une autre stratégie pour réduire l’adhérence consiste à appliquer des revêtements internes élastomères sur la vis et la gaine. Ces revêtements réduisent non seulement l’adhérence, mais offrent également une protection supplémentaire contre l’érosion, l’abrasion, la corrosion et la cavitation, prolongeant ainsi la durée de vie de l’équipement.
Le choix du matériau de fabrication est également un facteur déterminant dans la conception de vis sur mesure. Selon les caractéristiques du produit, on peut utiliser :
- Acier au carbone pour des applications standard
- Aciers inoxydables ou super inox pour les matériaux corrosifs ou les environnements hygiéniques
- Aciers anti-usure ou revêtements techniques pour les produits abrasifs ou à haute température
Enfin, une conception optimale doit inclure un dimensionnement correct, une vitesse de rotation adéquate et une capacité suffisante pour répondre aux exigences de production tout en minimisant les besoins de maintenance et en assurant une longue durée de vie.
Convoyeur à vis sur mesure
Conception d’élévateurs à godets pour solides en vrac
Les élévateurs à godets permettent le transport vertical de matériaux secs, abrasifs ou fragiles. Ils représentent la solution la plus efficace lorsque le changement de hauteur doit se faire dans un espace réduit.
Aspects critiques de leur conception
- Type de godet
- Vitesse et système d’entraînement
- Géométrie de la décharge
Considérations de conception selon les propriétés du produit
Pour concevoir un élévateur à godets, tous les composants doivent être adaptés aux caractéristiques spécifiques du matériau à élever. Les produits fragiles, abrasifs, gras ou exposés à des températures élevées nécessitent une sélection rigoureuse des matériaux et des configurations pour assurer un fonctionnement fiable et durable.
Comme pour les vis, le comportement du produit détermine la conception globale du système. Les godets peuvent être fabriqués en différents matériaux selon l’application :
- Acier au carbone ou inoxydable pour des produits lourds ou des conditions sévères
- HDPE (polyéthylène haute densité), nylon ou polyuréthane pour les produits fragiles ou les applications nécessitant une bonne résistance à l’usure sans endommager le produit
Le choix de la bande transporteuse doit également répondre aux exigences du produit :
- Bandes résistantes à l’abrasion pour les matériaux agressifs
- Bandes résistantes aux huiles ou graisses
- Bandes pour hautes températures, ou chaînes métalliques à la place des bandes si nécessaire
- Bandes certifiées alimentaires si les normes sanitaires s’appliquent
Le matériau de la structure de l’élévateur varie également selon l’environnement et le type de produit :
- Acier au carbone pour des applications industrielles générales
- Inox AISI 304 ou 316 pour des produits corrosifs ou alimentaires
- Zones internes protégées par des plastiques techniques ou des tôles anti-abrasion dans les zones critiques
Cette personnalisation garantit que l’élévateur s’adapte parfaitement au produit et offre une longue durée de vie avec un minimum d’interventions, même dans des conditions exigeantes.
Élévateur à godets sur mesure
Conception de convoyeurs à chaîne (redlers) pour matériaux complexes
Les redlers sont particulièrement adaptés aux environnements industriels exigeants : matériaux très abrasifs, corrosifs, explosifs ou nécessitant une étanchéité complète.
Éléments de conception essentiels
- Type de chaîne
- Géométrie fermée
- Systèmes de guidage et d’auto-nettoyage
- Amortissement des vibrations
Cas où un transporteur à chaine sur mesure est la meilleure solution
Les convoyeurs à chaîne, ou redlers, sont idéaux pour un transport étanche, robuste et sécurisé, notamment avec des matériaux abrasifs, corrosifs ou à faible densité apparente. Leur conception fermée et leur entraînement par chaîne permettent de maîtriser le flux dans des environnements exigeants, réduisant les risques de fuites, de contamination ou d’émissions de poussière.
Ce type de convoyeur est particulièrement utilisé dans les secteurs suivants :
- Minéraux abrasifs, nécessitant des carters renforcés, des chaînes robustes et des revêtements internes anti-usure
- Engrais corrosifs, exigeant des aciers inoxydables, des chaînes traitées et des éléments d’étanchéité
- Combustibles alternatifs (CSR) ou matériaux très volatils à faible densité, où le redler assure un transport compact et contrôlé, minimisant la dispersion, les pertes ou les accidents
Dans tous les cas, la conception du redler doit être soigneusement adaptée aux caractéristiques du matériau :
- Type de chaîne (maillons renforcés, ailettes ou revêtements spéciaux)
- Patins ou guides en matériaux techniques très résistants
- Zones d’usure protégées par des revêtements spécifiques
- Dimensionnement géométrique et ajustement de la vitesse pour un transport efficace, silencieux et à faible maintenance
Convoyeur à chaîne sur mesure
Avantages de la conception basée sur des données réelles
Concevoir un système de transport adapté à chaque type de matériau permet de :
- Éviter les blocages et les pannes
- Augmenter la durée de vie de l’équipement
- Réduire la maintenance
- Améliorer l’efficacité énergétique
- Respecter les normes spécifiques
Conclusion : Pour optimiser l’efficacité des processus de traitement de solides en vrac et réduire les coûts de maintenance, il est indispensable de fournir un service d’ingénierie personnalisé : analyse du matériau, essais sur banc d’essai, et conception d’équipements sur mesure pour garantir des convoyeurs fiables, durables et sûrs.
