Le roulement polymère à la rescousse

Une seule société a répondu à l’appel quand Belimed Technik a demandé de l’aide pour résoudre un problème. La solution ? Un roulement polymère.

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Résumé

Créée en 1873, Belimed Technik GmbH de Mühldorf-am-Inn, en Allemagne, fait partie du groupe suisse Belimed, qui est spécialisé dans les équipements et les services de lavage, désinfection et stérilisation pour l’industrie pharmaceutique, les établissements de santé et les laboratoires.
Belimed Technik emploie environ 200 salariés, le groupe en comptant 700. En 2006, le chiffre d’affaires du groupe s’est élevé à 143 millions de francs suisses (87 millions d’euros). En plus des roulements polymères, SKF fournit également à Belimed Technik certains roulements standard.

Une seule société a répondu à l’appel quand Belimed Technik a demandé de l’aide pour résoudre un problème. La solution ? Un roulement polymère.

La machine de lavagehaute performance qui sert à laver la verrerie, les tuyaux, les tubes, les récipients, les accessoires et autres types d’équipements dans l’industrie pharmaceutique ressemble à un lave-vaisselle vendu dans le commerce, mais elle est beaucoup plus imposante. Elle peut être jusqu’à trois fois plus haute, quatre fois plus large et quatre fois plus profonde que celle de votre cuisine. Mais, à l’intérieur, tout en acier inoxydable étincelant, elle ressemble à votre lave-vaisselle, avec ses paniers de rangement pour les assiettes et les couverts et les bras de lavage rotatifs. « Le lavage du matériel est une composante vitale de la désinfection dans l’industrie pharmaceutique tout comme dans les hôpitaux et autres établissements de santé, explique Dieter Henke, chef de produit segment Pharma chez Belimed Technik, à Mühldorf-am-Inn, dans le sud-est de l’Allemagne. Nous possédons plus de 30 ans d’expérience dans la conception et la fabrication de ces appareils. Les législateurs devenant de plus en plus sévères envers l’industrie pharmaceutique, nous faisons beaucoup pour veiller à ce que nos machines conservent toujours une longueur d’avance sur les exigences draconiennes de l’industrie. »

En 2003, Belimed a lancé une nouvelle gamme de machines de lavage, la ligne PH8xx.2, en réponse, en partie, aux sociétés pharmaceutiques qui sollicitaient une plus grande capacité de chargement dans la limite des dimensions extérieures en vigueur. Cette gamme comprend cinq modèles de différentes tailles et offrant plusieurs choix de conse bild uration et d’options. Tous sont conçus pour fonctionner en milieu industriel pharmaceutique et ils répondent au dernier cahier des charges technique imposé par tous les organismes de réglementation, y compris les exigences de bonnes pratiques de fabrication émises par l’US Food and Drug Administration.

Dans les nouveaux modèles, comme dans les anciens, les paniers coulissants qui contiennent le matériel à laver reposaient sur des roulettes avec rotules non lubrifiées, qui glissaient sur des rails. Certains clients ont trouvé que lorsque les paniers étaient lourdement chargés, il fallait beaucoup d’énergie pour les repousser dans la cuve de lavage et les en ressortir une fois le cycle de lavage terminé. Ils se sont plaints que les opérations de chargement et de déchargement étaient trop pénibles, surtout pour le personnel féminin.

 

La lubrification des roulettesétait difficile car la graisse peut fuir des roulements et tomber dans la cuve de lavage dont la propreté doit être méticuleuse. À moins que les roulements ne soient parfaitement étanches – une solution réclamant plus d’espace que celui disponible. Il était hors de question de modifier la machine. Belimed s’est donc adressé à plusieurs entreprises pour trouver un remède à ce problème de paniers. « L’enjeu était considérable car des machines comme celles-ci coûtent plus de 150 000 euros, affirme Dieter Henke. Nous avons envoyé à plusieurs fournisseurs potentiels la même description du problème à résoudre en leur demandant leur aide, mais aucun n’a répondu. Sauf SKF. »

« SKF a réagi rapidement et positivement et nous nous sommes mis à chercher une solution ensemble. »

Jürgen Althammer, responsable du développement chez Belimed Technik, explique le casse-tête : « Notre problème était ardu. Nous avions besoin de nouvelles roulettes aux mêmes dimensions et de la même géométrie que les anciennes. Mais elles devaient offrir moins de résistance au roulement et ceci à haute température. Celle-ci atteint 85°C au lavage et 120° au séchage dans nos machines. Le roulement devait être parfaitement étanche ou facile à rincer. L’ensemble devait résister aux produits chimiques agressifs, comme les acides nitrique et sulfurique, ainsi qu’aux alcalis comme la soude caustique. »

Confronté à ce cahier des charges contraignant, SKF a mis au point une solution sur mesure. Pour autoriser la capacité de chargement maximale et le guidage axial dans l’espace très limité disponible, SKF a conçu un galet sans cage en polymère, doté de deux jeux asymétriques de billes jointives en acier inoxydable. Les bagues sont en polyétheréthercétone (PEEK). Les polymères présentant un faible coefficient de frottement, les roulements n’ont pas besoin de lubrification. Comme il n’y a pas de cage, ils sont faciles à rincer – un atout primordial dans ce type d’application critique. La solution n’a exigé aucune modification des butées.

« SKF nous a fourni une solution parfaite avec fonction intégrée qui n’a pas exigé la transformation des machines, souligne Jürgen Althammer. En outre, ils l’ont développé remarquablement vite. Nous nous sommes rencontrés la première fois pour parler du problème fin 2005. En moins de quatre mois, on testait les premières roulettes avec roulements polymères SKF et, un mois plus tard, on les installait sur nos machines dans des laboratoires pharmaceutiques. Depuis, nous n’avons reçu aucune plainte sur la difficulté de faire glisser les paniers. »


Les roulements polymères à billes à faible frottement

Les polymères ne sont pas aussi résistants que l’acier. Néanmoins, ils sont très utiles dans les roulements à billes. Il existe plusieurs raisons à cela : ils sont plus légers que l’acier, résistent aux produits chimiques et à l’humidité, et ont un coefficient de frottement faible en l’absence de lubrification.

En ce qui concerne les roulements polymères à billes, on peut choisir entre plusieurs types de polymères pour les bagues et la cage, tandis que les billes peuvent être en acier inoxydable, en verre ou en polymère. Il est possible d’en concevoir avec fonctions intégrées. Pour une application, on associe généralement tel et tel matériau en fonction des conditions de fonctionnement : charge, vitesse de rotation, température de fonctionnement et contact avec les produits chimiques.

Les bagues des galets polymères fournis par SKF à Belimed Technik sont en polyétheréthercétone (PEEK) et les billes sont en acier inoxydable.