1.2 Les bandes transporteuses
1.2.2 M´ethodes d’assemblages des bandes
La bande est d´elivr´ee sur sites clients sous forme de rouleaux (FIGURE 1.4). La longueur maximale de la bande enroul´ee sur rouleau ne d´epasse pas 300 m. Elle est alors jonctionn´ee afin d’obtenir une bande allant jusqu’`a plusieurs kilom`etres. L’assemblage des tronc¸ons de bande engendre des probl`emes pour le fonctionnement et la dur´ee de vie de la bande. En ef-fet, le renfort textile (carcasse) de la bande est fragilis´e lors du jonctionnement, quel que soit le type de jonctions. Par cons´equent, l’assemblage est le point critique de la bande transpor-teuse. Plusieurs types de jonctions sont envisag´es pour mod´erer la perte de r´esistance de la jonction par rapport `a la r´esistance nominale de la bande. Les types de jonctions pour bandes transporteuses sont class´es en deux familles : la jonction chimique permanente et la jonction m´ecanique d´emontable.
FIGURE1.4 – Livraison en rouleau de la bande transporteuse.
Assemblage m´ecanique
La jonction m´ecanique est l’ajout de pi`eces m´ecaniques pour r´ealiser la jonction. Ces pi`eces peuvent ˆetre des agrafes, des inserts, des vis, des rivets . . . La jonction est par cons´equent obtenue `a l’aide de l’accrochage m´ecanique entre les renforts des deux tronc¸ons `a joindre.
Ce type de jonctions est tr`es utilis´e pour des bandes de faibles largeurs et transmettant de faibles efforts. Il existe les syst`emes d’agrafes articul´ees (avec axes) et les syst`emes d’agrafes
`a plaque non articul´ee (FIGURE 1.5). Ils sont r´ecemment int´egrer dans les domaines de r´ealisation des jonctions de bande et ayant les particularit´es de faciliter le d´emontage sur site, il suffit de retirer simplement l’axe de jonction pour le cas des agrafes articul´ees. De mˆeme pour le cas de montage, il suffit d’ins´erer l’axe de jonction.
FIGURE 1.5 – Syst`emes d’assemblages m´ecaniques des bandes de convoyeurs avec des agrafes (a) syst`eme d’agrafes articul´es (b) syst`eme d’agrafes `a plaques non articul´es (c) mon-tage sur site de la jontion d’une bande par le syst`eme d’agrafes.
Assemblage par des joints adh´esifs
Le collage par des joints adh´esifs est l’un des premi`eres techniques d’assemblage d’une structure utilis´ee par l’homme. La notion de colle structurale apparaˆıt en 1940. Les ´etudes en-treprises sur les collages caoutchouc-m´etal et bois-m´etal et la mise au point des polyur´ethanes et des colles ph´enoliques impulsent le d´eveloppement des techniques de collage m´etal-m´etal.
Ces colles, qui permettent une tr`es grande r´esistance, commencent `a ˆetre utilis´ees dans la construction des avions. Les r´esines ´epoxy (permettant d’effectuer des collages sous faible pression) et les polym`eres silicones (utilis´es soit pour coller, soit pour jouer un simple rˆole de joints d’´etanch´eit´e et/ou de dilatation thermique) sont d´ecouverts `a la mˆeme ´epoque [24].
Le collage offre de nombreux avantages par rapport aux techniques traditionnelles et il est d´esormais utilis´e dans pratiquement tous les secteurs de l’industrie : l’emballage, le bˆatiment, le bois, l’´electrom´enager, la chaussure, le textile, l’´electronique, l’automobile, l’a´eronautique. . . et bien ´evidemment pour l’assemblage sur site des bandes transporteuses. Le collage est par-faitement adapt´e `a l’assemblage de mat´eriaux diff´erents, de mat´eriaux fragiles ou encore de mat´eriaux minces. Dans le Tableau 1.1, une comparaison entre les avantages et les in-conv´enients de la technique d’assemblage par collage est parfaitement d´ecrite.
AVANTAGE INCONVENIENTS - R´epartition plus r´eguli`ere des contraintes, - Contrˆole difficile au niveau bonne tenue en fatigue, bonnes propri´et´es de l’´epaisseur et la qualit´e du joint.
d’amortissement des vibrations.
- ´Etanch´eit´e des joints coll´es : isolation - Faible r´esistance `a la chaleur
´electrique, thermique, magn´etique.
- Gain important en termes d’encombrement : - Le joint est non d´emontable.
possibilit´e d’assembler des mat´eriaux
de nature, d’´epaisseur et de forme diff´erentes.
- Possibilit´e d’utilisation du collage avec - Temps de polym´erisation long.
d’autres m´ethodes d’assemblages.
- Possibilit´e d’utilisation du collage avec - Faible r´esistance au pelage, n´ecessit´e d’autre m´ethodes d’assemblages de travailler en cisaillement.
- ´Elasticit´e des joints coll´es. - D´egradation importante en pr´esence de solvants ou agents d’oxydation.
- Meilleure r´esistance aux couples transmis - La maˆıtrise des proc´ed´es de traitement pour l’assemblage de pi`eces en rotation. de surface avant collage est n´ecessaire.
- Meilleure esth´etique de l’assemblage - La conception du joint et le choix de l’adh´esif sont complexes.
- All`egement des structures : pas de - Sensible aux UV et `a l’eau.
modification des propri´et´es physiques des substrats.
Tableau 1.1 – Points forts et limites du collage.
Le choix d’un adh´esif pour une application donn´ee reste complexe en raison du nombre tr`es important de produits sur le march´e et de la diversit´e des applications. Il est donc n´ecessaire de bien analyser le cahier de charges de l’assemblage afin de d´ecerner tous les crit`eres de choix et de d´eterminer la famille d’adh´esifs susceptibles de convenir. Les crit`eres suivants doivent notamment ˆetre pris en compte :
- La compatibilit´e de l’adh´esif avec les mat´eriaux `a coller, - Les temp´eratures minimales et maximales d’utilisation,
- L’environnement de l’assemblage ( presence d’huile, de carburant, d’humidit´e. . . ), - Les sollicitations m´ecaniques,
- Assemblages de surfaces souples, - Assemblage par adh´esion,
- L’adaptation entre la rugosit´e du substrat et la rh´eologie de l’adh´esif, - Les conditions de durcissement (temp´erature, temps de prise, pression. . . )
Il existe quatre principaux types de collage : le collage en bout, le collage par recouvre-ment, le collage mixte (en bout et par recouvrement) et le collage selon la structure nids d’abeilles. La FIGURE 1.6 pr´esente les diff´erentes formes possibles de joints adh´esifs ap-pliqu´ees lors de collage.
FIGURE 1.6 – Principaux assemblages en bout, par recouvrement et mixte.
L’usage de ces diff´erentes formes de joints est fonction de l’application envisag´ee et de son tenue aux efforts m´ecaniques impos´es : le collage en bout (1 et 4) ne supporte pas d’im-portants efforts m´ecaniques alors que le collage par recouvrement (2, 3,5 et 11 dans la FI-GURE 1.6) est beaucoup plus r´esistant que le pr´ec´edent. Le collage mixte (6, 7, 8, 9, 10) est utilis´e pour confectionner des structures complexes. Dans l’application de la mise en service des bandes transporteuses, on utilise souvent le joint biseaut´e en bout ou le joint en escalier (`a mi ´epaisseur) qui offrent une r´epartition ad´equate des contraintes dans le cas de chargement en traction.