ANATOMIE / CONVOYAGE
Rouleaux de convoyeur : angle d'auge, espacement et choix
Anatomie d'une station de rouleaux de convoyeur : l'angle d'auge et la charge transportée, espacement des rouleaux, place des stations d'impact, de transition et autocentreuses, et effet d'un rouleau grippé.
Fait partie du guide: Comment spécifier un système de convoyage de matières en vrac
Les rouleaux sont le composant le plus nombreux d'un convoyeur à bande. Ils fixent ce que la bande peut transporter pour sa largeur, la tenue de la charge sur celle-ci, la puissance que l'entraînement dépense à les faire tourner et — quand l'un d'eux grippe — si la bande est simplement usée ou en feu. Cette note démonte une station, puis la remet sur le convoyeur aux bons endroits.
De quoi se compose une station de rouleaux ?
- Rouleau central
- Le rouleau horizontal sous l'axe de la bande ; il porte l'essentiel de la charge et subit l'essentiel de l'usure.
- Rouleaux latéraux
- Les rouleaux inclinés qui forment l'auge ; leur angle par rapport à l'horizontale est l'angle d'auge. Il existe des stations à deux rouleaux en V et à cinq rouleaux pour les bandes étroites et très larges.
- Support
- L'étrier embouti ou mécanosoudé qui maintient les rouleaux à leur angle et se boulonne sur le longeron. Son équerrage décide du centrage ; sa rigidité, de la tenue des rouleaux dans l'alignement sous un morceau.
- Axe
- Un axe fixe traversant chaque rouleau, à méplats aux extrémités pour se loger dans les encoches du support. Le rouleau tourne autour.
- Roulements
- Des roulements à billes à gorge profonde emmanchés à chaque extrémité du rouleau, dimensionnés pour la charge et la vitesse. Dans la plupart des environnements, la durée de vie du roulement est celle du rouleau.
- Joints et labyrinthes
- Le labyrinthe, le joint à contact et la réserve de graisse qui tiennent poussière et eau à l'écart du roulement — ce qui sépare un rouleau qui dure des années d'un rouleau qui dure des mois.
- Corps du rouleau
- Le tube en acier, en polymère ou en aluminium sur lequel roule la bande. L'épaisseur de paroi et l'état de surface fixent la durée d'usure et, avec la masse du rouleau, l'effort nécessaire pour le faire tourner.
Comment l'angle d'auge modifie-t-il ce que la bande transporte ?
La section de charge sur une bande en auge est l'aire comprise entre la bande et la surface de la matière, qui se tient à l'angle de surcharge — inférieur à l'angle de talus, parce qu'une bande en mouvement secoue la charge et l'aplatit ; la note sur les propriétés des matières explique la différence. Une auge plus profonde transporte une section plus grande pour une même largeur de bande ; les angles courants des stations à trois rouleaux vont d'environ 20° à 45°. La limite est la bande, qui doit être assez souple sur sa largeur pour se loger dans l'auge et toucher le rouleau central à vide ; une bande raide dans une auge profonde roule sur les rouleaux latéraux et dérive.
Quel espacement entre les rouleaux ?
Assez serré pour que la bande ne fléchisse pas beaucoup entre eux : la flèche laisse la charge bouger à chaque rouleau, déverse de la matière, soulève le joint de bavette dans la zone de chargement et coûte de la puissance d'entraînement. La limite usuelle est un faible pourcentage de l'espacement — couramment de l'ordre de un à trois pour cent — et elle dépend de la tension de bande à cet endroit, minimale près du pied d'une bande entraînée en tête, si bien que le réglage du dispositif de tension influe sur les déversements. Sur le brin porteur, l'espacement est couramment de l'ordre du mètre, plus serré pour les bandes larges, les matières denses et sous la zone de chargement ; les rouleaux de retour peuvent être deux ou trois fois plus espacés.
Quelles stations spéciales vont où ?
| Station | Emplacement | Rôle | Points de vigilance |
|---|---|---|---|
| Amortisseur (station d'impact) | Sous la zone de chargement, à pas serré | Des disques caoutchouc absorbent l'impact et protègent la carcasse | Disques usés jusqu'au moyeu ; flèche sous la bavette |
| Transition | Entre la dernière station en auge complète et le tambour | Aplatit la bande progressivement pour ne pas surtendre les rives | Trop courte pour la profondeur d'auge : contrainte en rive, centrage instable |
| Autocentreuse | Avec parcimonie, brin porteur et retour | Un support pivotant qui ramène la bande quand elle dérive | Travail permanent ; pivot bloqué ; voir la checklist de centrage |
| Retour | Sous le brin de retour, à pas large | Soutient la bande vide ; plat, ou en V à deux rouleaux sur bandes larges | Accumulation de retour de matière ; rouleaux grippés invisibles sous la passerelle |
| Retour à disques caoutchouc | Brin de retour sur services collants | Des disques espacés limitent la surface sur laquelle le retour de matière peut s'accumuler | Ne remplace pas les racleurs ; usure inégale des disques |
| Guirlande ou suspendue | Zones de chargement ; services lourds ou mobiles | Rouleaux sur chaîne suspendus aux longerons, épousant la charge | Centrage moins fermement tenu ; usure des maillons |
| Décalée ou en ligne | Un choix de support | La station décalée déporte le rouleau central pour que la bande ne soit pas pincée entre les extrémités des rouleaux ; la station en ligne est compacte | Jeu entre rouleaux par rapport à l'épaisseur de bande |
Qu'est-ce qui use les rouleaux, et que fait un rouleau grippé ?
Un rouleau meurt par ses roulements : poussière et eau passent le joint, la graisse se dégrade, le roulement se grippe et se bloque. Dès qu'un rouleau ne tourne plus, la bande frotte dessus ; le corps s'use en méplat, puis en arête tranchante qui entaille le revêtement, et le frottement échauffe la bande — sur les convoyeurs à charbon, à biomasse ou à toute poussière combustible, un rouleau grippé est l'une des sources classiques d'incendie. Un rouleau latéral grippé dirige aussi la bande. On repère les rouleaux grippés en parcourant la bande et en écoutant, et sur les bandes longues par surveillance thermique ou acoustique.
Les rouleaux sont la première chose à fixer dans une spécification de convoyeur après la largeur de bande, et font partie des équipements, composants et pièces de rechange que nous tenons en stock — avec le joint choisi pour l'environnement, car c'est là que se joue le prix d'un rouleau.
LES QUESTIONS QU'ON NOUS POSE
Quel angle d'auge choisir pour un convoyeur à bande ?
Les stations à trois rouleaux courantes vont d'environ 20° à 45°. Une auge plus profonde transporte davantage pour une même largeur de bande et éloigne la charge des rives, mais la bande doit être assez souple pour se loger dans l'auge à vide et les transitions aux tambours doivent être plus longues. Demandez au fournisseur de bande quelle auge sa bande accepte.
Quel espacement entre les rouleaux d'un convoyeur ?
Sur le brin porteur, les rouleaux sont couramment espacés de l'ordre du mètre pour les largeurs usuelles, plus serrés pour les bandes larges et les matières denses, et plus encore sous la zone de chargement ; les rouleaux de retour peuvent être deux à trois fois plus espacés. Le critère déterminant est la flèche de la bande, couramment limitée à quelques pour cent de l'espacement, qui dépend de la tension de bande.
Pourquoi les rouleaux grippent-ils ?
Presque toujours par les roulements : poussière ou eau passent le joint, la graisse se décompose, et le roulement se grippe et se bloque. Les surcharges à l'impact et la corrosion raccourcissent le chemin. La conception du joint compte plus que toute autre caractéristique du rouleau, donc spécifiez le joint pour l'environnement plutôt que le rouleau le moins cher de la liste.