Sur une rouleuse de tôles (cintreuse à rouleaux), le moteur ne fait tourner les rouleaux qu'à quelques tours par minute ; en contrepartie, des milliers de Nm sont nécessaires sur l'arbre du rouleau. C'est un réducteur à fort rapport qui assure cette conversion, et le moteur est généralement un moteur asynchrone triphasé 4 ou 6 pôles. Pour bien choisir, le couple en sortie de réducteur et l'aptitude du moteur aux inversions fréquentes comptent davantage que la seule puissance en kW.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Il ne vend pas de réducteurs ; il fournit le moteur IEC standard à monter sur le réducteur existant de la machine ou sur celui choisi par le constructeur. Les modèles à pattes et à bride sont classés par puissance et vitesse dans la boutique en ligne DRG consacrée aux moteurs électriques.

Où se raccorde l'entraînement sur une rouleuse à trois ou quatre rouleaux ?

Le type pyramidal à trois rouleaux comporte un rouleau en haut et deux en bas ; pendant que la tôle passe entre eux, le rouleau supérieur descend pour donner la courbure. Sur les types à trois rouleaux asymétriques et à quatre rouleaux, les rouleaux supérieur et inférieur pincent et entraînent la tôle tandis que les rouleaux latéraux fixent l'angle de cintrage. Dans les deux cas, le moteur principal fait tourner les rouleaux qui font avancer la tôle ; sur la plupart des machines, l'effort de cintrage provient d'un mécanisme distinct.

Sur les petites machines, la position des rouleaux supérieur ou latéraux est réglée par un second moteur et un mécanisme à vis sans fin ; sur les grandes, par des vérins hydrauliques. Une machine hydraulique possède un moteur séparé pour la pompe. Lors d'un remplacement, identifiez d'abord le moteur en panne : moteur d'entraînement principal, moteur de réglage et moteur de centrale hydraulique n'ont ni la même puissance ni la même vitesse.

Moteur électrique triphasé gris DRG pour rouleuse de tôles

Comment déterminer la vitesse du rouleau et le rapport du réducteur

La vitesse de passage de la tôle est égale à la vitesse périphérique du rouleau entraîné : v = π·D·n/60. Sur les machines d'atelier, elle est généralement de quelques mètres par minute, car l'opérateur suit la forme de la tôle à l'œil. Une fois la vitesse du rouleau connue, le rapport du réducteur vaut i = vitesse moteur / vitesse rouleau.

Hypothèse : diamètre du rouleau entraîné 200 mm, vitesse d'avance de la tôle 5 m/min. La vitesse du rouleau est 5/(π·0,2) ≈ 7,96 tr/min. Des moteurs de polarités différentes atteignent cette vitesse avec les rapports suivants ; le couple de sortie est calculé ainsi : couple nominal du moteur × rapport × 0,85 (coefficient supposé pour les pertes du réducteur) :

MoteurVitesse nominaleRapport requisCouple de sortie
DRG-132S-4 (5,5 kW)1460 tr/min≈ 183≈ 5614 Nm
DRG-132M2-6 (5,5 kW)968 tr/min≈ 122≈ 5614 Nm
DRG-132M-4 (7,5 kW)1460 tr/min≈ 183≈ 7657 Nm
DRG-160M-4 (11 kW)1465 tr/min≈ 184≈ 11220 Nm

Le tableau montre qu'à puissance égale, un moteur 4 pôles et un moteur 6 pôles donnent le même couple en sortie de réducteur ; la différence tient au rapport. Le 6 pôles fonctionne avec un réducteur de plus faible rapport, souvent plus compact, tandis que le 4 pôles a une carcasse plus petite à puissance égale. Si vous conservez le réducteur existant, ne changez pas la polarité de l'ancien moteur, sinon la vitesse de la tôle change. Vous pouvez calculer rapport et couple avec vos propres valeurs grâce au calculateur de vitesse et couple en sortie de réducteur.

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Du couple au rouleau à la puissance moteur : un exemple

Le couple nécessaire au rouleau dépend de l'épaisseur et de la largeur de la tôle, de la limite d'élasticité du matériau et du diamètre de cintrage ; cette valeur est fournie par le constructeur de la machine. Une puissance moteur précise ne peut pas se déduire de la capacité par estimation. L'exemple ci-dessous illustre seulement la méthode.

  • Hypothèse : couple requis sur l'arbre du rouleau 4000 Nm, vitesse du rouleau 7,96 tr/min.
  • Puissance au rouleau : P = T·n/9550 = 4000·7,96/9550 ≈ 3,33 kW.
  • Puissance moteur avec pertes du réducteur : 3,33/0,85 ≈ 3,92 kW. 4 kW étant à la limite, on retient le cran supérieur, 5,5 kW.
  • Réserve au démarrage : le DRG-132S-4 a un Ts/Tn de 2,0 ; environ 11228 Nm de couple de démarrage en sortie de réducteur laissent une marge pour redémarrer avec la tôle pincée entre les rouleaux.

Sur les petites machines d'atelier, l'entraînement principal est de quelques kW, alors que les grandes rouleuses pour tôles épaisses peuvent atteindre plusieurs dizaines de kW. La valeur de référence reste toujours la plaque de la machine et le catalogue du constructeur.

Marche avant-arrière, arrêt et démarrage

En roulage, la tôle passe de nombreuses fois en avant et en arrière entre les rouleaux jusqu'au diamètre voulu ; le rouleau supérieur descend un peu à chaque passe. Le moteur effectue donc beaucoup de démarrages et d'inversions par heure. Le sens est inversé par deux contacteurs qui permutent deux phases ; ceux-ci doivent être verrouillés électriquement et mécaniquement.

Inverser le moteur directement depuis la pleine vitesse provoque un courant bref mais très élevé et un choc dans le réducteur. Une courte temporisation dans le circuit de commande protège le moteur et les engrenages. Les démarrages fréquents échauffent le rotor et le bobinage ; même si le moteur semble à l'aise à sa puissance nominale, une cadence élevée justifie la taille supérieure.

Certaines machines ont besoin d'un frein pour arrêter la tôle au point voulu. La gamme DRG ne comprend pas de moteurs-freins ; le freinage est assuré par un frein mécanique côté réducteur ou par la fonction de freinage d'un variateur alimentant le moteur. Le variateur apporte aussi un démarrage progressif et une vitesse de tôle réglable ; DRG ne vend pas de variateurs, et le moteur est apte à l'alimentation par variateur.

Liaison avec le réducteur : pattes ou bride ?

Deux dispositions sont courantes sur les rouleuses. Dans l'une, le moteur est fixé par sa bride B5 à l'entrée IEC du réducteur, sans utiliser ses pattes. Dans l'autre, le moteur est fixé au bâti en B3 à pattes et transmet la puissance au réducteur par accouplement ou par courroie et poulie. Photographiez la disposition de l'ancien moteur avant de le déposer.

Sur la bride B5, la carcasse 132S/132M présente un diamètre extérieur de bride de 300 mm, un cercle de perçage de 265 mm, un centrage de 230 mm et un arbre de 38×80 mm ; la carcasse 160M/160L respectivement 350, 300 et 250 mm avec un arbre de 42×110 mm. Si une petite bride B14 est nécessaire, la cote est confirmée à la commande. Les moteurs pour entrée de réducteur sont aussi regroupés sur la page moteurs électriques pour réducteurs.

Environnement d'atelier et signes d'un mauvais choix

En atelier de tôlerie, le moteur reçoit poussière de meulage, projections de soudure et copeaux métalliques. La protection IP55 convient à cet environnement ; mais si les ailettes de la carcasse et le capot de ventilateur s'encrassent, le refroidissement baisse, d'où la nécessité d'un nettoyage régulier. Si l'huile ou le fluide de coupe des rouleaux goutte sur le moteur, il faut le détourner par une tôle de protection.

Un moteur sous-dimensionné cale ou déclenche à la première entrée d'une tôle épaisse, ce qui oblige l'opérateur à descendre le rouleau supérieur par petits paliers. Un moteur de mauvaise polarité modifie la vitesse de la tôle ; plus rapide, le cintrage devient difficile à contrôler, plus lente, la durée du travail s'allonge. Le démarrage étoile-triangle ramène le couple à environ un tiers en charge et peut donc être insuffisant pour redémarrer avec une tôle pincée.

Sur les cintreuses de profilés et de tubes, l'entraînement des galets semble similaire mais la charge se répartit autrement ; le choix du moteur et du réducteur pour ces machines est expliqué dans notre article sur le moteur et réducteur de cintreuse de profilés.

Liste de contrôle avant la commande du moteur

  • Fonction du moteur en panne : entraînement principal des rouleaux, moteur de réglage ou moteur de centrale hydraulique ?
  • Plaque : kW, vitesse (polarité), tension ; les moteurs de 4 kW et plus sont bobinés en 400/690 V.
  • Plaque du réducteur : rapport, dimension de bride d'entrée et alésage d'entrée.
  • Montage : bride B5, pattes B3 ou B35 ; diamètres d'accouplement ou de poulie le cas échéant.
  • Commande : contacteurs avant-arrière, étoile-triangle ou variateur, et dispositif de freinage éventuel.
  • Tôle la plus épaisse et la plus large roulée par la machine (selon sa plaque).

Moteurs DRG adaptés aux rouleuses de tôles

Ces modèles à carcasse en fonte couvrent la plage de puissance des entraînements de rouleaux à inversions fréquentes et démarrages en charge, à raccorder par bride ou par pattes à l'entrée du réducteur.

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Moteur de rouleuse de tôles : questions fréquentes

Quelle puissance pour le moteur d'une rouleuse de tôles ?

Elle dépend de l'épaisseur, de la largeur et du matériau de la tôle ; quelques kW sur les petites machines d'atelier, plusieurs dizaines de kW pour les tôles épaisses. La plaque de la machine fait foi. En remplacement, conservez la puissance et la vitesse de l'ancien moteur pour que le rapport du réducteur reste valable.

Moteur 6 pôles ou 4 pôles sur une rouleuse ?

Les deux sont utilisés. À puissance égale, le couple en sortie de réducteur est le même ; la différence porte sur le rapport requis et la carcasse. Changer de polarité sur un réducteur existant modifie aussi la vitesse des rouleaux.

Pourquoi le moteur de la rouleuse déclenche-t-il lors des inversions ?

L'inversion brutale à pleine vitesse et les démarrages fréquents en charge échauffent le moteur. Ajoutez une temporisation avant inversion, tenez compte de l'insuffisance de l'étoile-triangle avec une tôle pincée et passez à la taille supérieure si la cadence est élevée.

Le moteur de réglage du rouleau supérieur est-il le même que le moteur principal ?

Non. Le moteur de réglage positionne le rouleau supérieur ou latéral et il est généralement moins puissant ; sur les machines hydrauliques, cette tâche revient au moteur de la centrale. Vérifiez sa plaque séparément.

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