Modec : spécialiste des moteurs pneumatiques à basse vitesse

1 avril 2020

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Il existe de nombreuses applications pour lesquelles il n'y a pas d'autre choix que d'utiliser la technologie des moteurs pneumatiques pour actionner un mécanisme. Les raisons les plus courantes sont l'environnement dans lequel le mécanisme fonctionne. Il peut s'agir d'une zone présentant des risques Atex, avec de la poussière, une forte humidité, même sous l'eau, etc.

Un petit espace est également une raison courante. Comme un moteur pneumatique est 4 à 5 fois plus compact qu'un moteur électrique de même puissance, il répond parfaitement aux exigences des espaces confinés. C'est une contrainte souvent rencontrée par les concepteurs de machines spéciales et de systèmes embarqués.

Le poids d'un moteur pneumatique est également un de ses avantages. Il s'adapte parfaitement aux systèmes portables ou montés sur des robots manipulateurs, des robots d'ébavurage ou de peinture, etc...

Sur les mécanismes transportables, il est courant que la seule énergie utilisée soit l'air comprimé. Il est alors coûteux et parfois impossible d'intégrer une autre source d'énergie.

De plus, lorsque le système nécessite de nombreuses opérations d'arrêt/départ, ou lorsque le moteur doit être bloqué pendant le cycle, il est plus facile d'utiliser un moteur à air comprimé que tout autre type de motorisation.

Certaines fonctions utilisant des moteurs pneumatiques nécessitent un mouvement de précision et/ou une vitesse de rotation lente. 

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Comment passer d'une technologie à grande vitesse, comme les moteurs pneumatiques qui tournent à des vitesses comprises entre 9000 et 12000 tr/min, aux vitesses très lentes que ces systèmes exigent ?

La réponse est très simple : en intégrant un réducteur dans le moteur ! Il sera alors possible de réduire la vitesse de rotation à quelques tours par minute. Mais attention, car pour la mise en œuvre de cette solution, il faut énumérer et prendre en compte l'application et les contraintes mentionnées ci-dessus, sans oublier le taux de service. 

Il existe deux façons principales d'ajouter un réducteur à un moteur pneumatique :

1. Moteur pneumatique monté sur un réducteur à vis sans fin :

- Le principal avantage est la possibilité d'avoir une irréversibilité statique de l'ensemble. C'est la solution la plus économique.

- Le principal inconvénient est que le rendement du moteur associé à ce type de réducteur est fortement réduit, en fonction de la vitesse d'entrée. Ce n'est pas une solution très compacte.

Les applications qui peuvent nécessiter ce type de solution sont la grue, la benne basculante, la machine à souder, l'enroulement de bâches, la motorisation de trémies, la machine à laver, la perceuse, etc. 

2. Moteur pneumatique avec réducteur planétaire intégré :

- Les avantages sont l'extrême compacité et une fiabilité accrue. Les pièces sont conçues pour fonctionner comme un seul appareil.

- L'inconvénient est que, comme il est conçu pour répondre à des contraintes d'espace particulières, le couple maximal autorisé est limité. Selon l'application, ce n'est pas toujours une contrainte.

Certaines applications sur lesquelles nous fournissons déjà une telle configuration de moteur pneumatique sont les agitateurs, les vibrateurs, les enrouleurs, les bras manipulateurs, etc...

Comment résoudre un problème de motorisation pneumatique alors que l'application nécessite un couple élevé et une grande compacité ?

La solution passe par l'intégration d'un limiteur de couple. Ce système est utilisé à la fois pour protéger le moteur contre le risque de casse, dans ce cas la limite de couple est fixe et ne nécessite pas de réglage et aussi pour contrôler le couple qui est généré par le système motorisé du moteur pneumatique, dans ce cas une solution permettant le réglage du couple est nécessaire.  À ce sujet, nous aimerions partager notre expérience de deux mises en œuvre complexes de moteurs pneumatiques :

1. Moteur pneumatique - vitesse de rotation de seulement 1 tr/min pour une application spécifique dans l'industrie nucléaire 

Nous avons rencontré ce problème pour la première fois en travaillant avec un client de l'industrie nucléaire. L'entreprise avait besoin d'un moteur pneumatique avec une vitesse de rotation de seulement 1 tr/min (ce qui implique une très forte réduction) pour une application spécifique. Nous devions donc trouver un moyen de contrôler le couple, mais sans installer un gros et lourd réducteur qui serait normalement nécessaire pour y parvenir. Nous avons trouvé une solution en incorporant un petit limiteur de couple dans le moteur.

Forte de cette expérience, notre équipe a conçu une large gamme de limiteurs de couple qui peuvent être adaptés et utilisés dans des combinaisons illimitées pour répondre aux besoins de nos clients. Nous disposons de deux prototypes de base :

#1 Un moteur pneumatique avec un petit limiteur de couple ...

... qui est placé au milieu du moteur pneumatique comme partie intégrante. En le plaçant entre la partie pneumatique et la boîte de vitesse, vous pouvez gérer un couple important avec un limiteur de couple plus petit. L'avantage de cette option est un moteur pneumatique plus léger adapté à une utilisation dans des espaces plus réduits.

#2 Un moteur pneumatique avec un limiteur de couple plus grand ...

... qui est en fait un module séparé ajouté à l'extrémité du moteur. Il convient pour une utilisation dans des machines basées dans des usines ou des ateliers, ou dans des situations où l'espace n'est pas restreint.

2. Moteur pneumatique - moteurs pneumatiques à faible vitesse pour l'industrie de la robinetterie, l'industrie aéronautique, les raffineries chimiques

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L'un des avantages des limiteurs de couple modec est que vous pouvez soit régler le moteur pour qu'il se désengage une fois que la limite de couple maximale ou sélectionnée est atteinte, soit choisir de recevoir un signal indiquant que la limite a été atteinte, ce qui vous donne la possibilité d'arrêter le moteur ou d'effectuer toute autre action (par exemple changer le sens de rotation ou modifier la pression d'alimentation en air).

Nous avons des clients qui utilisent nos moteurs à faible vitesse dans l'industrie française de la fabrication de vannes et dans l'industrie aéronautique (pour les convoyeurs lents), dans des raffineries chimiques en Chine, ainsi que dans une grande société d'approvisionnement en eau en France. 

Étant donné que chaque entreprise a des exigences différentes, nous préférons travailler avec nos clients individuellement pour concevoir et construire à la demande un moteur pneumatique à basse vitesse qui répond à leurs besoins spécifiques.

Comme vous l'avez peut-être compris à travers ce blog, que nous espérons instructif, il n'est pas nécessairement très facile de mettre en œuvre un moteur pneumatique. Non pas que ce soit compliqué, au contraire, parce que les technologies utilisant l'air comprimé sont toujours simples, mais parce qu'il existe de nombreuses solutions.

Notre recommandation : faites appel à un spécialiste pour la définition de votre solution !

N'hésitez pas à nous contacter et à découvrir ce que nous pouvons faire pour vous, ou à télécharger nos études de cas !

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