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14/06/2018 - DIETER DEVRIENDT

LES ROULETTES INDUSTRIELLES NE SONT PAS SEULEMENT RONDES

Matériaux, spécialisation et même entraînement

Les fabricants de roulettes ne doivent plus les réinventer. Mais le monde de la roulette industrielle n'est pas pour autant une donnée statique. Les producteurs se concentrent sur l'application spécifique de leurs roulettes et investissent lourdement dans le développement de matériaux toujours meilleurs. Pour certaines applications, il existe même des roulettes entraînées. Les roulettes sont aussi de moins en moins seules, mais souvent avec des équipements propres à l'application comme une commande, un échange de données électroniques, … Elles constituent un maillon - certes petit, mais indispensable - de votre logistique et votre processus de production.

 

ROULETTES POUR TOUS LES SECTEURS

Ces 'choses' se trouvant en dessous d'une charge pour pouvoir la déplacer … elles ne sont que trop souvent négligées ou commandées en vrac en Extrême-Orient. Derrière des roulettes industrielles de qualité se cache pourtant bel et bien plus qu'un banal bien de consommation. Les applications sont légion et il existe pour chacune une solution adéquate, qu'il s'agisse d'une table de soudage dans le secteur du métal, d'une machine pseudo-statique dans l'industrie alimentaire, d'un magasin robotisé ou d'un chariot à réserves dans le hall de production, …

 

CONSTRUCTION CLASSIQUE

La majorité des systèmes de roulette sont construits selon le concept conventionnel: une roulette est montée dans la fourche avec un palier d'essieu.

Ce concept classique peut être subdivisé en gros en deux types:

  • la roulette fixe, roulant dans un sens fixe;
  • la roulette pivotante dispose d'une fourche sur une couronne de giration rotative.

Les trois composants principaux - fourche, roulette, palier - ont chacun leurs caractéristiques possibles et contribuent ainsi à la solution dédiée à l'application.

 

FOURCHE

Pour l'exécution de la fourche, trois matériaux différents sont utilisés:

  • l'acier galvanisé pour la plupart des applications de base;
  • l'acier inoxydable notamment pour l'industrie pharmaceutique et alimentaire;
  • le plastique p.ex. pour les applications super légères.

Les modèles de base en acier sont pressés. Pour des charges individuelles à partir de 2 à 3 tonnes, on soude les fourches.

 

Système de freinSystèmes de frein

Les freins sur les roulettes se déclinent en une version individuelle (avec pédale) comme centralisée avec des vérins de frein commandés depuis un point et (dé)verrouillant le système de roulette complet. Si on le souhaite, la commande de frein - même individuelle - peut être en une position fixe de manière à rester toujours accessible, quelle que soit la position de la roulette. 
Outre le frein à serrage externe, certains fabricants proposent un frein interne - dans la roulette. Pour bloquer complètement le système de roulette, jusqu'à ce qu'il soit désactivé pour continuer de rouler, il existe des systèmes de frein assistés. La 'pédale d'homme mort' constitue un bon exemple.

 

Couronne de giration, suspension, pieds à pédale et protection

La couronne de giration sur laquelle les roulettes pivotantes sont montées, peut être dotée d'un système de direction. Il y a ainsi le 'directional lock', bloquant, une fois activé, la possibilité de pivotement de la roulette. Il y a aussi la technologie autoguidée. Ici, un système de ressort intégré fixe la direction de mouvement, lorsque la roulette est mise en mouvement. Des options utiles dans le cas de longs trajets linéaires. Pour les applications l'exigeant, les fourches peuvent aussi être dotées d'une suspension intégrée amortissant les chocs. Pour transformer un chariot ou une machine mobile en atelier ou installation fixe, il y a les systèmes de roulette convertibles. Avec un système de pédale (hydraulique ou non), des pieds descendent jusque sous les roulettes, soulèvent l'ensemble du sol et adoptent ainsi une position fixe et stable. En option, certains modèles de roulette peuvent aussi être pourvus d'un protège-pied.

 

pied à pédaleprotège-pied

 

ROULETTES

Roulettes en un matériau

Les roulettes standard, fabriquées en un même matériau, sont le plus souvent en nylon et en polypropylène. Ces roulettes dures blanches sont très robustes et roulent bien. L'inconvénient? La production de bruit et les problèmes que ces roulettes (moins flexibles) rencontrent en cas de sols irréguliers. Les roulettes homogènes peuvent aussi être en un matériau comme l'acier plein (dans l'industrie du métal) ou l'acier inoxydable (inox) pour l'industrie alimentaire. Ces roulettes en inox peuvent être autoclavées (stérilisation avec réservoir à pression).

 

Jante avec bande de roulement

La combinaison d'une jante robuste et d'une bande de roulement plus flexible marie le meilleur de deux mondes et est de plus en plus populaire. La jante en métal ou en plastique est idéalement encore grenaillée et traitée au laser après la finition mécanique, afin d'optimiser la surface d'adhérence. La bande de roulement peut être en un large éventail de plastiques élastiques, de caoutchouc naturel à une série de formules de polyuréthane, en passant par des élastomères thermoplastiques. Chacun de ces matériaux a ses propres propriétés mécaniques, thermiques, chimiques et acoustiques spécifiques. Ici, il faut souvent jongler entre résistance au roulement, comportement sur terrain irrégulier, acoustique et force nécessaire. Une bande de roulement plus molle générera p.ex. plus de résistance au roulement, roulera mieux sur un parcours accidenté et sera plus silencieuse, mais exigera plus d'énergie pour rester en mouvement. Pour que la bande de roulement adhère bien à la jante, le matériau est moulé ou même vulcanisé autour de la jante. Des tests de pression éventuels par la suite permettent de vérifier si la bande est bien fixée à la jante.

 

PALIER

Les paliers font en sorte que l'axe de roulette tourne, tandis qu'il est monté dans la fourche. Dans l'industrie, trois types de paliers différents sont utilisés - en fonction de l'application spécifique. Spécifiquement pour l'industrie alimentaire, il faut accorder une attention particulière aux lubrifiants; les paliers sans lubrification ou avec une lubrification sûre pour l'alimentaire sont un must!

 

palier à glissementPalier à glissement

Dans le cas d'un palier à glissement, l'axe glisse dans le palier. Cela génère frottement et usure, compensés en partie en utilisant un matériau (plastique) autolubrifiant ou en appliquant des lubrifiants. Ces paliers robustes exigent plus de force en raison du frottement accru.

 

palier à rouleaux Palier à rouleaux

Dans le cas du palier à rouleaux aussi, l'axe glisse dans le palier, mais il y a des éléments roulants entre l'axe et le trou. Ici, pas de vraie déformation, mais la déformation élastique variant beaucoup peut donner lieu à une fatigue. Le dérapage peut également endommager la bande de roulement et les rouleaux, mais cet effet peut être réduit avec une graisse de lubrification. Le palier à rouleaux présente peu de résistance au roulement.

 

palier à billesPalier à billes

Un palier à rouleaux spécial est le palier à billes, un palier dans le cas duquel les éléments roulants sont des billes. Ces paliers conviennent pour des vitesses plus élevées. Ces billes frottent également entre elles. Par conséquent, la lubrification est un must.

 

ROULETTES EN PLEINE EVOLUTION

Ergonomie & entraînement

Les roulettes - faciliter le transport de choses trop lourdes ou peu pratiques à soulever - sont étroitement liées à l'ergonomie. Des roulettes roulant souplement réduisent la force musculaire nécessaire pour déplacer de telles choses. Pour booster encore l'ergonomie, le système de roulette peut aussi être équipé d'un entraînement électrique sur une ou deux roulettes. Un chariot peut également être doté d'un système de commande facilitant la commande du frein et de l'entraînement. Il existe même un genre de joysticks avec lesquels une légère pression dans une direction suffit déjà pour inciter le chariot à aller de ce côté. Tout ceci est alimenté en énergie par une batterie. Pour la recharger, un système de dynamo peut être prévu. En cas de transport tiré, la batterie peut alors se recharger. De tels systèmes sont même capables d'autoapprentissage et commenceront peu à peu à adapter leur puissance après une 'période de rodage'.

 

Roues pour l'ergonomie
Les roulettes facilitent le transport de choses
trop lourdes ou peu pratiques à soulever

Roulettes spéciales

La spécialisation n'est pas une notion vide de sens chez les fabricants de roulettes; aujourd'hui, il existe une roulette ou on travaille à une solution pour chaque niche. Voici quelques-unes des avancées les plus récentes:

  • roulettes en polypropylène avec un additif de métal dans le plastique; elles peuvent ainsi être détectées par un détecteur de métaux;
  • roulettes grises antistatiques sans colorant;
  • roulette en polyamide complètement approuvée FDA (US Food & Drug Administration) dans une fourche en inox et avec des paliers en inox;
  • roulettes résistantes à l'hydrolyse (décomposition d'une liaison chimique sous l'influence de l'eau);
  • roulettes pour températures jusqu'à -40 °C.

 

SANS ENTRETIEN?

En interrogeant les fabricants de roulettes, il s'avère que bon nombre de roulettes ne demandent - à part la touche de lubrifiant pour prolonger la durée de vie des paliers - quasiment aucun entretien. Surtout si on opte pour une solution optimale pour les applications spécifiques. Si des défauts de roulette, des cassures de fourche, … surviennent tout de même, cela est presque toujours dû à une utilisation impropre des roulettes en question. Roulettes devant supporter une trop lourde charge, matériau inadéquat souffrant des circonstances, … beaucoup de raisons peuvent entraîner la détérioration prématurée des roulettes. Il s'agit donc de consulter les conseillers techniques des fabricants de roulettes et de se fier à leur expertise.

 

 

LA ROULETTE ADÉQUATE POUR VOTRE APPLICATION SPÉCIFIQUE

Les considérations et calculs de base suivants vous aideront à trouver un système de roulette adéquat.

Exigences de base

  • Quel type de roulette (fixe ou pivotante)?
  • Quelle est la charge totale?

Vous calculez la charge par roulette selon F=(E+B)*s/n, où E = propre poids, B = charge prévue max., s = coefficient de sécurité, n = nombre de roulettes prévues.

  • Quelle est la vitesse d'avance attendue?

Les charges maximales données dans les catalogues sont basées sur une vitesse vers l'avant de 4 km/h. La charge dynamique peut p.ex. être temporairement plus élevée que la charge statique, parce que le point de pression se déplace constamment. A l'arrêt, la charge est toutefois complètement statique!

Conditions connexes

  • Le chariot roule-t-il manuellement?
  • Quid du sol et de l'acoustique?

Pour la plupart des matériaux de bande de roulement, la dureté de la bande de roulement et le bruit de roulement sont inversement proportionnels. Un plus grand diamètre de roulette roule toujours plus confortablement, pour autant que la stabilité et la hauteur de construction soient réalisables.

  • Possibilités de pivotement supplémentaires?

Les fourches de roulette sortantes (inclinées) donnent ici de meilleures propriétés, mais limitent la charge maximale.

  • Stabilité en hauteur?

Une roulette double peut offrir ici la solution. Le pivotement et la charge maximale sont alors aussi meilleurs. Le mouvement vers l'avant est, lui, un peu moins souple à cause du frottement accru.

Exigences spécifiques

  • Résistance à la corrosion?

Privilégier des versions en plastique ou en acier inoxydable.

  • Environnement chaud et humide?

Le PUR peut être ici un souci. Les revêtements de bande de roulement de systèmes en polyuréthane classiques sont parfois sensibles à l'hydrolyse et peuvent se dégrader avec la formation de peaux et de bulles à la surface. Les dernières technologies de polyuréthane remédient à ce problème.

  • Palier

Les paliers à billes possèdent les propriétés de démarrage et de roulement les plus intéressantes. Ils peuvent aussi supporter des vitesses plus élevées. Les paliers à glissement sont robustes, mais exigent des forces de roulement et de démarrage plus élevées en raison du frottement accru dans le palier. Les paliers à rouleaux ont un jeu radial réduit. Ils sont robustes et donnent peu de résistance au roulement.

  • Besoin de fonctionnalités en plus?

Accessoires de fourche/extensions/ systèmes de freinage et de blocage, etc.