Vis d’Archimède : quand le polymère supprime toutes les contraintes d’exploitation

Pour le transfert de produits en vrac, les vis d’Archimède en acier ont longtemps été perçues comme la référence. Dès 2009, Exventys, société d’ingénierie spécialisée dans la résolution de problèmes par l’innovation, est venue apporter une toute autre alternative en polymère pour s’affranchir des inconvénients liés à l’acier. Zoom sur la vis Archimedys.

 

Samir Osmani, dirigeant de la société Exventys.

La société Exventys développe constamment des produits innovants et durables qui permettent de résoudre les problématiques que rencontrent ses clients, que ce soit dans les domaines du machinisme agricole, du ferroviaire, des machines spéciales ou du vrac. « Archimedys est née d’une demande de l’un de nos clients en machinisme agricole, qui utilisait une vis d’Archimède pour le tri de raisins et la séparation de sarments, explique Samir Osmani, dirigeant de la société. Celui-ci rencontrait des problèmes liés aux coûts de la vis, à l’entretien et à la maintenance. Il nous a alors demandé d’imaginer une solution qui ne demandait plus d’entretien, peut onéreuse et très performante. » Exventys a donc développé un prototype de vis modulaire en polymère technique, tout aussi résistant que l’acier dans de nombreux domaines. Ce prototype fonctionnait parfaitement, si bien que la solution a ensuite été présentée aux industriels du vrac, qui ont été rapidement séduits.

 

 

L’acier montre des faiblesses

Les vis d’Archimède en acier constituaient jusque-là la seule solution pour les industriels qui avaient besoin de transférer des matières solides en vrac. Beaucoup de sociétés rencontraient cependant des problématiques liées à l’utilisation de l’acier. Samir Osmani explique : « L’acier est lourd, rigide, nécessite un savoir-faire particulier pour la mise en forme du métal et implique des règles strictes de conception en termes de soudure, d’usinage, de martelage, etc. Si l’on prend l’exemple d’une vis de grande longueur, il est nécessaire d’avoir des paliers intermédiaires, donc des suspensions et des conceptions particulières. Aussi, lorsque les vis de grande longueur se tordent ou se plient, elles sont très difficiles à redresser : cette opération est d’ailleurs parfois impossible si elle nécessite un démontage du convoyeur dans des applications où les poudres sont explosives. Il y a ici des problématiques liées à la sécurité sur les lieux de travail ». Ajoutons à cela des problèmes de corrosion, d’abrasion ou encore de nuisances sonores engendrées par l’acier. Les constructeurs de convoyeurs et les exploitants cherchaient jusque-là des solutions pour supprimer ces contraintes d’exploitation.

Vis d’Archimède en acier installée dans une usine de biocompost provoquant des problèmes d’abrasion et de maintenance.

 

Archimedys : une solution miracle ?

Pour développer une solution réellement en phase avec les besoins, Exventys a dans un premier temps travaillé sur un cahier des charges idéal. Samir Osmani déclare : « Nous sommes partis des besoins des utilisateurs pour définir nos objectifs. La solution ne devait pas nécessiter un savoir-faire particulier pour la fabrication d’un convoyeur à vis d’Archimède et ne devait pas poser de problèmes de maintenance, en offrant idéalement une vis autoréparable. Dans les cas d’une éventuelle réparation, celle-ci devait être faite sans outils particuliers, et notamment sans besoin de souder. En plus de tout cela, la vis devait offrir une très bonne résistance à l’abrasion. Bref, nous devions développer une solution miracle ». À partir de ces objectifs, Exventys a développé la gamme Archimedys, du diamètre 50 au diamètre 304 (de 2 à 12 pouces), pour couvrir les besoins de vis d’Archimède en série légère et les séries moyennes ; l’acier restant de mise pour les séries lourdes car ces dernières requièrent une grande tenue mécanique. « La solution Archimedys est adaptée à 80 % des cas d’usage, poursuit le directeur. Notre produit breveté propose un matériau et une forme capables d’encaisser des efforts importants. »

Développement d’une gamme ATEX

Exventys a développé différentes gammes : une gamme industrie, une gamme alimentaire, ainsi qu’une gamme ATEX. Le directeur explique : « Le techno-polymère propose de très bonnes caractéristiques de résistance à l’abrasion et à la flexion. Il est, en plus, conducteur de l’électricité, ce qui permet d’évacuer l’électricité statique qui se forme lorsque certains produits en vrac sont mis en mouvement. Archimedys est une solution vérifiée comme équipement utilisable en zone ATEX ». La gamme est construite autour de trois matériaux : U1 de couleur rouge pour l’industrie en général, U2 de couleur blanche pour l’alimentaire, U4 de couleur noire pour les applications non alimentaires ATEX.

Préparation du montage d’une vis Archimedys.

Supprimer la cause des problèmes

L’une des principales problématiques des vis d’Archimède en acier est que l’acier de la vis, en contact avec le convoyeur, engendre des problèmes d’usure, d’abrasion et de bruit. La solution Archimedys permet de travailler en ayant la vis au contact du convoyeur : les problèmes d’interstices sont supprimés. Samir Osmani illustre : « La société Iserco a été l’une des premières à nous solliciter. L’un de ses clients rencontrait des problèmes de corrosion, si bien qu’il devait changer le convoyeur au bout de deux à trois mois d’exploitation. Avec la solution Archimedys, l’installation est aujourd’hui comme neuve près de dix ans plus tard ».

Une conception unique

L’assemblage de la vis se fait très facilement et rapidement grâce aux composants standardisés.

L’assemblage de la vis se fait très facilement et rapidement grâce aux composants standardisés.

La solution Archimedys a la particularité d’être modulaire : le client peut donc fabriquer lui-même sa vis, sans savoir-faire particulier. L’assemblage de la vis est réalisé à partir de composants standardisés disponibles au catalogue. « Il s’agit d’un réel avantage lorsque les applications sont situées dans des endroits particulièrement difficiles d’accès, dans les usines ou sur le terrain, explique le directeur. La mise en oeuvre de la solution est simple, sans intervention de soudeurs ou de mécaniciens. » Le système modulaire apporte des avantages indéniables en termes de maintenance. À titre d’illustration, si seulement 30 centimètres d’une vis d’une longueur totale de 7 mètres sont abîmés, les opérateurs de maintenance pourront simplement changer les zones atteintes. Samir Osmani ajoute : « La construction modulaire permet de gagner énormément de temps lors des interventions et réduit donc les temps d’arrêt de production, le tout sans soudures et sans risques d’étincelles. Aussi, la modularité permet de construire une vis d’Archimède en seulement quelques minutes, contre une fabrication standard en acier pouvant aller de deux à trois semaines. »

À noter que, contrairement à l’acier, le module est à mémoire de forme. Autrement dit, lors des déformations dues au passage de produits en vrac, la vis est capable de reprendre automatiquement sa forme initiale après un incident, dans la mesure du raisonnable. D’autres avantages s’ajoutent, comme la consommation énergétique, réduite jusqu’à 50 % du fait du poids de la vis qui allège d’une manière générale le convoyeur, ou encore le fonctionnement très silencieux grâce à la suppression des bruits métalliques liés à la vis en acier en rotation dans le convoyeur. Samir Osmani déclare : « Au lieu de résoudre les problèmes des clients, la solution Archimedys supprime directement la cause des problèmes. Aujourd’hui, tous nos clients qui sont passés de l’acier à l’Archimedys ne reviendront jamais en arrière ». Archimedys est un formidable compléments de gamme pour les fabricants de vis pour lequel l’acier n’est pas toujours la meilleure solution.

Aide au dimensionnement en ligne

Afin d’aider ses clients dans le choix des matériaux et le dimensionnement de la solution, Exventys a mis en ligne des outils de calcul accessibles à tous. Samir Osmani présente : « Nous avons développé des outils en ligne qui permettent de calculer soi-même la vis d’Archimède adaptée à son application. Le calculateur en ligne utilise une base de données de matériaux de plus de cinq cents produits régulièrement enrichie et est capable de prendre en compte toutes les données techniques et conditions de transport recommandées. Nous avons également un système de dessin automatisé à disposition de nos clients, et qui sera mis en ligne prochainement. Cette solution permet de l’intégrer dans les plans de conception du convoyeur ».

 

Différentes configurations de la vis Archimedys

 

Innover : la spécialité d’Exventys

Il n’y avait jusqu’ici pas eu de grandes innovations structurelles importantes dans le domaine. Archimedys est venu apporter une nouvelle alternative, en supprimant les problèmes d’exploitation de fabrication. Le concepteur et fabricant bénéficie aujourd’hui d’une expérience de près de dix ans et ne cesse d’innover. « Nous avons par exemple des projets de développement sur des systèmes d’étanchéité en bout d’axe à assembler soi-même, ou encore sur des vannes rotatives dérivées de la technologie Archimedys », témoigne Samir Osmani.

 

 

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