La gamme de roulements à rotule sur rouleaux étanches SKF s’agrandit, élargissant le champ d’application et les avantages de ce modèle haute performance au-delà des applications de niches actuelles.

 

SKF a développé une gamme complète de roulements à rotule sur rouleaux étanches incluant une centaine de variantes de base (se bild . 7), jusqu’à 320 mm de diamètre d’alésage, au bénéfice aussi bien des constructeurs d’équipements que des utilisateurs finaux. Les roulements à rotule sur rouleaux étanches offrent les avantages suivants :

• disponibilité et rendement accrus ;
• pas de maintenance : aucune lubrification requise en règle générale ;
• des économies de graisse et, par conséquent, un impact moindre sur l’environnement.

Les roulements à rotule sur rouleaux étanches sont destinés à des applications dans lesquelles la disponibilité des équipements est essentielle et où les besoins de maintenance des roulements doivent être réduits. Dans certaines applications, il est absolument vital d’éviter toute panne de la machine en fonctionnement. Les frais de réparation d’un convoyeur portuaire en cours de chargement ou de déchargement d’un navire s’élèvent à 80 000 euros, contre seulement 800 euros si la panne se produit lorsque le convoyeur est à l’arrêt. Dans les installations de coulée continue, les arrêts non planifiés peuvent coûter jusqu’à 30 000 euros de l’heure.

Les roulements à rotule sur rouleaux étanches sont également considérés comme des remparts contre les problèmes de contamination dus aux fuites de graisse. La question de la consommation de graisse et de son évacuation est un sujet de plus en plus important et les roulements à rotule sur rouleaux étanches peuvent faire toute la différence dans ce domaine. Pour les applications gourmandes en graisse, la consommation peut être réduite de 90 % ou plus sur l’ensemble de la durée de vie des roulements. Un client de SKF est ainsi parvenu à réduire sa consommation de graisse de 100 kg par an à chaque position de roulement en remplaçant des roulements à rotule sur rouleaux ouverts par des roulements à rotule sur rouleaux étanches. L’investissement a été récupéré en l’espace d’un an et les coûts de fonctionnement relatifs à chaque position de roulement ont été réduits de moitié. Des économies substantielles peuvent ainsi être réalisées lorsque l’on sait que le coût d’évacuation de la graisse est susceptible de représenter jusqu’à trois fois le coût d’achat.

Le roulement à rotule sur rouleaux étanche a été conçu pour apporter des solutions fiables qui permettent de réduire de façon significative les besoins de maintenance, allongent la durée de service et minimisent les arrêts-machines et arrêts de production imprévus. Il en résulte des intervalles de maintenance plus longs et, par conséquent, une diminution des coûts de fonctionnement et un gain de temps.

Grâce au concept de graissage à vie, le roulement à rotule sur rouleaux étanche a un impact positif sur l’environnement. Il réduit les risques d’exposition à de la graisse, source potentielle de contamination, et réduit les coûts d’élimination de la graisse usagée. Dans de nombreuses applications, le logement du roulement peut être garni d’une graisse biodégradable qui, combinée à la solution SKF de « protection triple » (se bild . 2 : joints à chicane, graisse dans le logement et roulement étanche), contribue à un montage propre, y compris pour les roulements utilisés dans des environnements difficiles.

Le fonctionnement du roulement est optimal puisque la graisse a été développée par SKF pour optimiser les performances du roulement à rotule sur rouleaux étanche. De plus, le roulement est graissé dans un atelier propre avec la juste quantité de graisse. Ces conditions préalables permettent ainsi de réduire l’encombrement.

LES MODÈLES DE ROULEMENTS À ROTULE SUR ROULEAUX ÉTANCHES
Les roulements à rotule sur rouleaux ouverts comme étanches ont fait l’objet d’améliorations significatives de leurs performances conformément aux spécifications SKF Explorer. Ces améliorations ont été rendues possibles grâce à une qualité d’acier supérieure qui offre une durée de service accrue et admet une capacité de charges plus élevées. De nouveaux procédés de traitement thermique améliorent la résistance à l’usure. Des ajustements apportés aux procédés de fabrication se traduisent par des roulements au fonctionnement plus régulier et à la lubrification améliorée, sans oublier les modifications des géométries internes des roulements pour une meilleure répartition des contraintes.

Les caractéristiques de conception inhérentes du roulement à rotule sur rouleaux se traduisent par les avantages suivants :

• une capacité d’alignement automatique : supporte un défaut d’alignement sans augmentation du frottement ni réduction de sa durée de vie ;
• une capacité de charge élevée et conception robuste : supporte de fortes charges dans des conditions de fonctionnement difficiles ;
• un montage facile : avec les roulements à alésage conique, les temps de montage sont réduits, réduisant les interventions et les coûts de maintenance.

Ce roulement peut être amélioré grâce à une solution SKF de « protection triple » (se bild . 2). Pour ce faire, un roulement à rotule sur rouleaux étanche est utilisé dans un palier SNL doté de joints standard et la cavité du logement est remplie à 60-100 % de graisse (de préférence une graisse écologique SKF LGGB2). Le roulement à rotule sur rouleaux étanche est conçu avec un joint à double lèvre en caoutchouc nitrile ou caoutchouc nitrile hydrogéné renforcé de tôle d’acier (se bild . 3). Ces joints ont été développés spécialement pour les roulements à rotule sur rouleaux et empêchent efficacement les impuretés d’atteindre la zone du contact entre les éléments roulants. Cette protection s’exerce non seulement pendant le fonctionnement mais aussi au moment de l’installation des roulements, ce qui contribue à accroître leur durée de service. La quantité de graisse dépend des conditions de service. Les roulements à rotule sur rouleaux étanches avec joints et graisse standard peuvent supporter des températures jusqu’à 110°C. Pour des températures de service supérieures (150°C), ils peuvent également être garnis d’une graisse haute température. En outre, les joints ont été conçus pour s’ouvrir sous l’effet d’une pression interne, ce qui permet de procéder à une relubrification si la durée de vie de la graisse limite celle du roulement.

Les roulements à rotule sur rouleaux étanches sont livrés sous forme d’unités complètes lubrifiées, prêtes à l’emploi et réunissant toutes les conditions requises pour une durée de service optimale. La plupart des roulements de la gamme étendue présentent les mêmes dimensions d’encombrement que les variantes ouvertes (à l’exception des séries 222 E et 223 E dont la largeur est légèrement supérieure), ce qui permet de les installer facilement dans des montages existants. La gamme SKF est unique non seulement par son étendue, mais aussi par la grande disponibilité des stocks.

DOMAINES D’APPLICATION
Jusqu’à présent, les roulements à rotule sur rouleaux étanches étaient principalement utilisés pour des applications spécifiques, comme les installations de coulée continue (se bild . 4), caractérisées par des conditions difficiles et nécessitant une capacité de charge élevée. Mais, l’élargissement de la gamme permet maintenant de les utiliser pour des robots industriels (se bild . 5), dans de nombreux secteurs de la manutention : convoyeurs, élévateurs et grues, de la métallurgie ; tables de refroidissement et ponts roulants, de l’exploitation minière, le traitement du minerai et du ciment ; convoyeurs, arbres à pignon, ascenseurs et treuils de forage.

Ils peuvent également être utilisés en remplacement de roulements existants dans des applications où un alignement automatique ou une capacité de charge élevée sont requis, comme c’est le cas pour les engins agricoles et de terrassement, ainsi que dans des applications de mélange dans l’industrie agro-alimentaire.

Dans les applications où la contamination et les interventions de maintenance fréquentes s’avèrent problématiques, des roulements à rotule sur rouleaux étanches peuvent être utilisés en remplacement d’autres roulements à capacité de charge élevée comme des roulements à rouleaux cylindriques ou à rouleaux coniques, ou encore des roulements à rotule sur rouleaux ouverts.

PERFORMANCE ÉPROUVÉE
Sur le site d’extraction de charbon à ciel ouvert de RWE en Allemagne, le remplacement de roulements à rouleaux cylindriques ouverts sur des rouleaux amortisseurs de convoyeurs par des roulements à rotule sur rouleaux étanches s’est traduit par une augmentation de la durée de service de 100 %. Le montage de roulements à rotule sur rouleaux étanches a nécessité deux fois moins de temps par rapport aux roulements conventionnels et le graissage à vie a permis de supprimer les coûts de relubrification et d’élimination de la graisse usagée.

Pour un autre acteur majeur, Askania, qui possède un gros site de traitement du sable en Suède, des roulements à rotule sur rouleaux étanches ont été testés dans son gigantesque système de convoyage. L’usine traite plus de 35 000 tonnes de sable par an et utilise 11 convoyeurs verticaux et 11 horizontaux, soit 88 positions de roulements. Au cours d’une période d’essai de deux ans, les roulements étanches ont été comparés à des roulements ouverts conventionnels et à des roulements ouverts dotés de joints Taconite. Tandis que les roulements ouverts montraient des défaillances tous les neuf mois, la solution de roulement à rotule sur rouleaux étanche continuait à donner entière satisfaction à l’instar du système de joint Taconite plus sophistiqué. Au final, les roulements à rotule sur rouleaux étanches se sont avérés supérieurs, avec un fonctionnement sans problème pour un coût total plus faible. En effet, ils ne nécessitent pas de graisse contrairement aux solutions avec joints Taconite, ce qui supprime les coûts associés à l’élimination de la graisse usagée.