Vérins à vis GROB et la serre mystérieuse à l’aéroport d’Amsterdam

Quatre vérins à vis puissants jouent un rôle particulier et déplacent la serre comme par magie

Philipp Schmalzhaf

par Philipp Schmalzhaf, Directeur commercial

29.03.2023

House of tulips

Vérins à vis en action : chaque matin le même spectacle

Les vérins à vis entrent tôt en action. Quiconque s’est déjà trouvé tôt le matin à l’aéroport d’Amsterdam Schiphol a peut-être assisté à un spectacle unique. On y trouve le « House of Tulips », sans doute le magasin de fleurs le plus célèbre des Pays-Bas. Sa façade rappelle celle d’une maison typique d’Amsterdam – et aussi une serre. Mais quel est le rapport entre cette serre et un vérin à vis ? Réponse dans un instant.

Chaque matin, la serre se soulève comme par magie, libérant l’accès aux amateurs de fleurs qui souhaitent encore rapidement faire un achat. Et le soir, c’est l’inverse : la verrière descend lentement. Jusqu’à ce que le spectacle recommence le lendemain matin.

Dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez voir comment tout cela se déroule en action.

Quel vérin à vis se cache derrière cette boutique de fleurs unique ?

Dévoilons le secret. Dans la partie supérieure du système d’entraînement se trouve la motorisation dotée d’une technologie innovante. Est-ce un entraînement hydraulique ? Non, et ce pour trois raisons :

  1. Les installations hydrauliques peuvent perdre de l’huile. Et cela serait une catastrophe dans une zone passagers d’aéroport.
  2. Les installations hydrauliques nécessitent une maintenance permanente, ce qui augmente fortement les coûts.
  3. Dans une installation hydraulique, la pompe fonctionne en continu, alors qu’avec un entraînement électromécanique, le moteur électrique ne fonctionne que lorsque la serre monte ou descend. Le reste du temps, il est à l’arrêt et ne consomme aucune énergie.

Plus économiques en énergie et plus faciles à entretenir sont les vérins à vis à entraînement électrique. Dans ce cas, ce sont 4 vérins à vis puissants de la série BJ avec carter cubique (à écrou mobile). Ils déplacent la serre presque silencieusement et avec élégance. Mais ce n’est pas tout. Cette installation de levage est complétée par d’autres accessoires issus de notre production :

  1. Deux réducteurs coniques, qui répartissent la puissance du moteur électrique vers les quatre vérins à vis.
  2. 6 arbres de transmission, qui transmettent les couples du moteur électrique et des réducteurs coniques vers les vérins à vis.
  3. Un moteur électrique, qui fournit le mouvement de levage via les arbres de transmission et les réducteurs coniques.

Pour que les vérins à vis déplacent la serre de façon parfaitement synchronisée, ils sont commandés en parallèle. De plus, chaque vérin à vis est équipé, par mesure de sécurité, d’un écrou de sécurité. Celui-ci empêche la serre de tomber dans le cas exceptionnel où l’écrou mobile se briserait après une usure excessive.

Verin a vis cubique a ecrou mobile

Vérin à vis cubique à écrou mobile

Vérins à vis : pourquoi cette solution d’entraînement est le meilleur choix ?

Comme déjà mentionné, contrairement à d’autres solutions d’entraînement, comme par exemple l’hydraulique, cette solution avec des vérins à vis nécessite uniquement une alimentation électrique – rien de plus. L’hydraulique est ici exclue, car il existe un fort risque de fuites et donc une pollution de l’environnement due au remplissage d’huile. Or, c’est un critère rédhibitoire dans un aéroport.

Avec l’installation à vérins de GROB, en revanche, les besoins de maintenance sont réduits au minimum – seuls les vérins à vis doivent être regraissés à des intervalles très espacés.

Cela signifie aussi : si une installation hydraulique présente trop de risques en raison des réglementations environnementales, elle peut être facilement remplacée par une installation à vérins. Ainsi, la maintenance pour l’utilisateur devient nettement plus faible.

Si vous utilisez encore des installations avec un entraînement hydraulique, c’est le moment idéal de réfléchir à des entraînements alternatifs – par exemple avec un vérin à vis ou une chaîne pousseuse. Vos avantages :

  1. Vous économisez de l’énergie et de l’argent.
  2. Vous disposez d’un entraînement respectueux de l’environnement.
  3. Moins de maintenance.
  4. Moins de bruit.

N’hésitez pas à convenir d’un rendez-vous à la fin de l’article.

Comment créer facilement une installation de levage complète

Avec des renvois d’angle, des arbres de transmission ainsi qu’un moteur électrique, il est possible de relier pratiquement un nombre « illimité » de vérins à vis pour former une installation de levage. Des exemples typiques en sont les installations de levage dans la construction de scènes.

Systeme de levage avec verin a vis

Système de levage avec vérin à vis

Vous voulez en savoir plus sur nos vérins à vis puissants ?

Vous serez étonné : les vérins à vis sont de véritables polyvalents pour les applications en technologie de l’entraînement linéaire. Nous couvrons une large plage de charges, de 0,5 kN à 2 000 kN. Accédez directement à la page produit ici.

Vous êtes concepteur et avez besoin rapidement de données CAD ? Cliquez ici pour accéder aux données CAD dans différents formats.

D’ailleurs, l’ensemble de l’entraînement a été réalisé par notre représentation AXIS & Stuifmeel aux Pays-Bas.

Vous trouverez un aperçu de toutes nos représentations dans le monde ici.

Questions fréquentes sur le vérin à vis

Un vérin à vis est la combinaison d’une vis et d’un écrou (écrou à vis sans fin ou écrou mobile), qui transforme un mouvement de rotation en mouvement linéaire grâce à un engrenage à vis sans fin.

Le terme « blocage de course » décrit l’exécution d’un mouvement de levage contre une butée fixe. L’élément de levage est alors « bloqué » par l’élément fixe correspondant.

Version de base : la vis effectue elle-même le mouvement axial.

Version à écrou mobile : la vis reste toujours fixe dans l’espace mais tourne. L’écrou se déplace alors le long de la vis vers le haut ou vers le bas.

  1. Cubique et Classique : différences principalement esthétiques. C’est une question de philosophie : ce qui plaît le plus à chacun. Les performances sont quasiment identiques.
  2. HMC : standard jusqu’à 3000 tr/min à l’entrée, avec remplissage d’huile et ailettes de refroidissement – capacité de charge dynamique explicitement plus élevée.
  3. KH : dynamique particulièrement élevée, mais la capacité de charge maximale descend à 90 kN.

La charge nominale indiquée par le fabricant ne doit pas être dépassée. Néanmoins, les réducteurs de levage intègrent des facteurs de sécurité de 1,5 à 2,5 par rapport à la charge nominale.

L’écrou de sécurité SFM suit normalement l’écrou porteur sans charge. Si l’écrou porteur se casse, le SFM reprend la charge. Il permet alors encore un mouvement de levage pour mettre l’installation à l’arrêt. L’écrou SFM est également utilisé comme écrou de référence pour mesurer l’usure.

La mention « 20 % de cycle de service par heure » doit toujours être considérée en relation avec une certaine puissance absorbée par le réducteur. Si la puissance admissible n’est pas dépassée, moins de chaleur est générée et le réducteur nécessite moins de temps pour refroidir. Il est donc possible d’atteindre un cycle de service supérieur à 20 %.

Oui, les réducteurs à vis peuvent être entièrement fabriqués en acier inoxydable et lubrifiés avec une graisse conforme à la norme H1 pour le contact alimentaire.

Le boîtier est en aluminium moulé sous pression ou en fonte grise, la vis, le tube de protection et la vis sans fin sont en acier, et la roue sans fin ou l’écrou mobile est en alliage de bronze. De plus, de nombreuses variantes existent.

Elle empêche la vis de tourner. Si une vis de translation effectuait un mouvement de rotation, aucun mouvement linéaire ne serait possible.

Oui, grâce aux brides moteur, il est possible de monter de manière flexible des moteurs ou des motoréducteurs. Vous décidez si vous fournissez le moteur vous-même ou si GROB s’en charge.

Oui. Un vérin à vis peut être actionné par n’importe quel type d’entraînement rotatif, qu’il soit électrique, mécanique ou manuel.

En cas de charge en compression, le facteur limitant est généralement le flambage.

En cas de charge en traction, il s’agit soit de la disponibilité du matériau brut (barres couramment disponibles jusqu’à 6 m), soit de la vitesse critique de flexion (dans le cas d’une version à écrou mobile).

Pour des courses plus longues, la vis peut également être conçue en plusieurs parties.

La confusion vient parfois du fait que, dans les deux cas, un élément supplémentaire est placé à l’arrière de la vis.

  1. Le dispositif anti-dévissage n’est qu’un anneau sur le filetage qui empêche la vis de sortir.
  2. Le dispositif anti-rotation empêche en plus la vis de tourner.

Côté client : le client supporte la charge, ce qui empêche la vis de tourner. Si la vis est fixée à la charge, celle-ci ne peut pas non plus tourner.

Côté réducteur (produit avec dispositif anti-rotation intégré) : on utilise soit une rainure traversant complètement la vis avec une clavette comme contre-partie, soit, en alternative, un bloc carré vissé à l’arrière de la vis, et le tube de protection est alors réalisé en forme carrée.

La vitesse d’un moteur asynchrone triphasé dépend de la fréquence du réseau électrique : plus la fréquence est élevée, plus le moteur tourne vite.

La vitesse nominale à 50 Hz est :

  1. moteur 2 pôles : 3000 tr/min
  2. moteur 4 pôles : 1500 tr/min
  3. moteur 6 pôles : 1000 tr/min
  4. moteur 8 pôles : 750 tr/min

Cela dépend du cycle de fonctionnement et des conditions d’exploitation. En général, tous les 500 courses doubles.

0 à MAX mm. Des incréments au millimètre près peuvent être réalisés.

Lubrification par graisse dans le réducteur : jusqu’à 1500 tr/min ; au-delà de 1500 tr/min et jusqu’à 3000 tr/min, graisse fluide ou lubrification à l’huile.

Il est possible de monter des interrupteurs de fin de course mécaniques, magnétiques ou inductifs. Une préparation pour vos propres capteurs est également possible. Veuillez noter qu’il n’est pas possible d’implémenter une coupure en fin de course sur les vérins à vis en version à écrou mobile.

Une vue d’ensemble détaillée se trouve au début de chaque chapitre sur les vérins à vis dans notre catalogue. Voici un exemple pour les vérins à vis cubiques :

Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

Pour les vérins à vis lubrifiés à la graisse, la position d’installation peut être choisie librement. Pour les vérins à vis lubrifiés à l’huile, l’orientation de la ventilation doit être respectée.

Plus la vis est épaisse, plus le dispositif anti-rotation par rainure et clavette devient complexe. Règle générale : pour une vis jusqu’à 40 mm, un dispositif anti-rotation par rainure et clavette est judicieux ; à partir de 55 mm, il vaut mieux opter pour un dispositif avec tube carré et bloc carré.

C’est possible à court terme, mais cela entraîne une diminution de la durée de vie supérieure à la normale.

  1. Les réducteurs standard avec vis trapézoïdale standard atteignent un rendement de 25 à 35 %.
  2. En augmentant le pas, le filetage glisse plus facilement, ce qui améliore le rendement.
  3. La combinaison avec une vis à billes peut permettre d’atteindre un rendement allant jusqu’à 50 %.
  4. La meilleure combinaison : vérin à vis à roue conique avec vis à billes, ce qui permet d’atteindre plus de 80 %.

Oui, pour les vérins à vis équipés de vis à billes ou à rouleaux, il est possible de calculer la durée de vie. Pour les vis trapézoïdales, aucun calcul de durée de vie n’est possible.

La puissance requise dépend de la charge et de la vitesse de levage. Il est recommandé de prévoir une marge de 30 % par rapport à la puissance nécessaire pour l’entraînement. Le vérin à vis doit être utilisé dans les limites maximales indiquées, qui dépendent de la version et de la taille. Voici, à titre d’exemple, les limites de puissance pour les vérins à vis cubiques : Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

L’utilisation de vis à billes est judicieuse lorsque :

  1. la puissance absorbée est trop élevée avec des vis trapézoïdales,
  2. une vitesse de levage plus élevée est souhaitée,
  3. une précision plus grande est requise.

Le jeu axial d’une vis trapézoïdale est généralement compris entre 0,1 et 0,3 mm. Lorsque le jeu axial atteint ¼ du profil trapézoïdal, il est recommandé de remplacer l’écrou trapézoïdal.

Même si les forces latérales réduisent fortement la durée de vie des vérins à vis, il est possible d’en absorber dans certaines limites. Vous trouverez ici une base correspondante : Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

La vis fixe effectue un mouvement relatif grâce à la rotation de la roue sans fin, tandis que la vis tournante crée un mouvement relatif pour l’écrou mobile. Les avantages et inconvénients dépendent de l’espace disponible dans votre système de levage.

Oui, chaque taille (indépendamment du type de vérin à vis) offre deux niveaux de réduction (→ normal et lent). L’exception concerne les vérins à vis à roue conique : ici, les démultiplications possibles sont 1:1, 2:1 et 3:1.

La rallonge de vis définit une longueur supplémentaire par rapport à la version standard lorsque le vérin est en position rentrée.

Exemple : vous avez besoin d’un mouvement effectif de 100 mm, mais il faut franchir 400 mm entre le point de départ et le réducteur. Dans ce cas, nous prolongeons la vis de 400 mm, ce qui donne une longueur totale de 500 mm en position sortie.

Des codeurs peuvent être montés sur le moteur ou sur la vis sans fin pour une surveillance permanente.

Si seule la position des fins de course est importante, des interrupteurs de fin de course peuvent détecter les positions souhaitées.

Dans les vérins de levage, nous utilisons également souvent des potentiomètres, qui renvoient une certaine valeur de résistance pouvant être lue par le système de commande.

Oui, la protection correspondante peut être assurée par une peinture ou par l'utilisation de matériaux inoxydables.

Oui, la fonction de levage et de déplacement peut être assurée par tout élément de levage mécanique.

Cette exécution utilise un tube supplémentaire monté sur l’écrou mobile pour protéger la vis. L’exécution à tube de poussée désigne ainsi un vérin de levage modifié sur la base d’un vérin à vis.

Graisse de classe NLGI 1 ou 2, adaptée aux paliers lisses et roulants fortement sollicités. Il faut veiller à la compatibilité avec le lubrifiant déjà en place. L’élément déterminant est de savoir si la graisse est fabriquée sur une base minérale ou synthétique.

La quantité de lubrifiant dépend de la taille et du type de vérin à vis. Vous trouverez les données correspondantes dans notre catalogue complet. Voici, à titre d’exemple, celles pour nos vérins à vis cubiques :

Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

Dans les applications avec des exigences de sécurité élevées, deux mécanismes de maintien indépendants peuvent être nécessaires. Il peut s’agir d’un auto-blocage dynamique combiné à un frein moteur, ou bien d’un double frein indépendant commandé sur le moteur triphasé.

La vis peut être protégée par un soufflet ou un ressort hélicoïdal.

Oui. Les tensions courantes sont 24 V CC, 230 V CA et 400 V CA. D’autres tensions en courant continu ou alternatif sont disponibles sur demande.

La marge de sécurité peut être augmentée ou réduite. En cas de réduction, il faut veiller lors de l’utilisation de l’installation qu’un blocage de course soit dans tous les cas exclu.

Pour l’extrémité de la vis, le programme standard propose les options suivantes : extrémité filetée, tête articulée, tête à rotule, plaque de bride, plaque de bride avec palier, tenon. Les dimensions correspondantes se trouvent dans Gesamtkatalog 2023 (grob-antriebstechnik.de)

Un dispositif anti-dévissage (AS) empêche la vis de levage de tomber accidentellement dans une version de base. Il ne sert pas de butée mécanique !

  1. Pont électronique : si chaque élément de levage de l’installation est entraîné par un moteur, un pont électronique peut être réalisé à l’aide de codeurs.
  2. Éléments de liaison mécaniques : plus sûrs et moins coûteux, les arbres de liaison et les boîtes de distribution peuvent connecter tous les éléments de levage d’une installation entre eux.

Oui, l’utilisation de matériaux inox est une pratique courante pour les environnements exposés à des milieux agressifs.

L’élément moteur, généralement un moteur triphasé, ne s’arrête pas automatiquement et doit recevoir un signal pour se couper. Ce signal peut être généré par des interrupteurs de fin de course, des codeurs, des potentiomètres ou d’autres composants de suivi de déplacement.

Les entraînements mécaniques réagissent très fortement à un mouvement contre une butée fixe. Selon la puissance du moteur, un blocage de course entraîne le plus souvent des dommages au système vis-écrou.

Les points suivants nécessitent impérativement une version lubrifiée à l’huile :

  1. Utilisation en zone à risque d’explosion avec gaz. Un questionnaire ATEX est alors obligatoire.
  2. Vitesse d’entrée de la vis sans fin de 1500 tr/min à 3000 tr/min.

Oui, les vérins à vis et les cylindres MINI peuvent également être utilisés dans certaines limites en zones ATEX.

Questionnaire ATEX | GROB GmbH Antriebstechnik chevron_right

Pour la version à écrou mobile, seules les dimensions de fixation de l’écrou changent.

Pour la version de base avec vis à billes, il peut arriver que le couvercle de palier soit surélevé afin d’accueillir l’écrou à billes dans le réducteur.

Oui, les vis filetées peuvent également être fabriquées en acier inoxydable.

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