Dans un torréfacteur à café, le moteur de tambour assure l'entraînement lent qui fait tourner en permanence le grain dans le tambour chaud. Le moteur tourne lui-même à une vitesse standard de classe 1500 ou 1000 tr/min ; un réducteur, complété si besoin par une chaîne ou une courroie, ramène cette vitesse aux quelques dizaines de tr/min du tambour. Le choix dépend d'abord de la vitesse de tambour indiquée par le constructeur, du rapport du réducteur et de sa bride d'entrée ; la puissance vient ensuite.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques ; il ne vend pas de réducteurs mais fournit le moteur asynchrone triphasé qui se monte sur le réducteur. Les modèles adaptés au tambour, aux ventilateurs et au bac de refroidissement figurent dans la boutique en ligne. Les moteurs des torréfacteurs de fruits secs (noisettes, pois chiches, graines de tournesol) et les puissances par groupe de machines sont traités à part sur la page moteurs pour torréfacteurs de fruits secs ; cet article porte sur l'accord vitesse-réducteur du tambour à café.

Pourquoi le tambour à café tourne-t-il à cette vitesse ?

Le tambour à café contient des pales, le plus souvent en double hélice. En tournant, elles soulèvent le grain et le laissent retomber à travers le flux d'air chaud tout en le faisant circuler entre l'avant et l'arrière. Le grain reçoit la chaleur de deux façons : par contact avec la tôle chaude du tambour et par l'air chaud qui le traverse.

Si la vitesse est trop faible, le grain reste trop longtemps au fond, la face en contact avec la tôle fonce et la torréfaction devient irrégulière. Si elle est trop élevée, la force centrifuge plaque le grain contre la paroi, il ne retombe plus dans le flux d'air et l'échange de chaleur se dégrade. La limite haute dépend du diamètre : la vitesse critique vaut environ nc = 42,3 / √D (D en mètres). Pour un tambour de 0,6 m, elle est d'environ 54,6 tr/min et le tambour de torréfaction tourne en dessous.

Le constructeur fixe donc la vitesse du tambour selon son diamètre et la géométrie des pales. Lors d'un remplacement de moteur, l'objectif est de conserver exactement cette vitesse ; un moteur plus rapide modifie le profil de torréfaction et cela se retrouve dans la tasse.

Moteur électrique triphasé gris siglé DRG pour tambour de torréfacteur à café

Rapport de réduction et vitesse du tambour : exemple de calcul

Exemple (hypothèse) : une fiche constructeur indique une vitesse de tambour de 48 tr/min et un moteur de tambour de 1,5 kW. La vitesse du tambour vaut n2 = n1 / i. Le tableau montre comment atteindre la même vitesse avec trois entraînements différents :

MoteurRéducteur / chaîneVitesse tambourRemarque
DRG-90L-4 (1445 tr/min)roue et vis, i = 3048,2 tr/minun étage, silencieux
DRG-100L-6 (949 tr/min)hélicoïdal, i = 2047,5 tr/minrapport plus faible
DRG-90L-4 (1445 tr/min)i = 15 + chaîne 1:248,2 tr/minrapport chaîne réglable

Le couple sur l'arbre du tambour, pour 1,5 kW à 48,2 tr/min, vaut 9550 × 1,5 / 48,2 ≈ 297 Nm. Avec un rendement supposé de 0,75 pour le réducteur à roue et vis, le couple transmis au tambour tombe à environ 223 Nm ; un réducteur hélicoïdal fournit le même couple avec moins de pertes. Le réducteur à roue et vis est silencieux et donne un grand rapport en un étage, mais ses pertes se transforment en chaleur, ce qui ajoute de la chaleur dans un compartiment déjà chaud.

Pour tester rapport et couple de sortie avec vos valeurs, utilisez le calculateur de vitesse et couple de sortie du réducteur. L'accord de bride des moteurs montés en entrée de réducteur est détaillé sur la page moteurs électriques pour réducteurs.

Monter un moteur sur l'entrée du réducteur : points de contrôle

La plupart des réducteurs de tambour ont une bride d'entrée IEC : l'arbre claveté du moteur entre dans l'alésage d'entrée et la bride moteur se boulonne sur la bride du réducteur. La hauteur d'axe, la bride et l'arbre doivent correspondre avant même la puissance. Dans le catalogue DRG, la grande bride B5 mesure M 165 / N 130 / P 200 mm pour les carcasses 80 et 90 et M 215 / N 180 / P 250 mm pour la 100L ; les diamètres d'arbre sont respectivement 19, 24 et 28 mm. La cote d'une entrée petite bride (B14) est confirmée à la commande.

  • Rapport (i) et type de bride d'entrée sur la plaque du réducteur : B5 ou B14
  • Diamètre de l'alésage d'entrée : égal au diamètre d'arbre D du moteur
  • Vitesse nominale de l'ancien moteur : 4 ou 6 pôles
  • Puissance et tension : 230/400 V jusqu'à 3 kW, 400/690 V à partir de 4 kW
  • En cas de chaîne ou courroie : nombre de dents ou diamètre des poulies
  • Orientation de la boîte à bornes, câble éloigné des surfaces chaudes
  • Sens du tambour : des pales inversées ne vident pas le grain

Changer le nombre de pôles change la vitesse du tambour avec le même réducteur : un 6 pôles à la place d'un 4 pôles ralentit le tambour d'environ un tiers. Pour garder la même vitesse, conservez le nombre de pôles de l'ancien moteur.

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Zone chaude, compartiment d'entraînement et place du moteur

Le tambour est chauffé par un brûleur ou des résistances et l'intérieur du bâti reste chaud. Le moteur et le réducteur se trouvent donc derrière le tambour, dans un compartiment séparé ou sous le châssis ; l'arbre du tambour y entre à travers des paliers. La chaleur qui suit l'arbre atteint d'abord le réducteur, puis la bride du moteur. Les moteurs DRG sont définis pour une ambiance de −15…+40 °C ; si le compartiment dépasse cette valeur, il doit être ventilé.

Pendant la torréfaction, la fine pellicule du grain (parche) se détache et part vers le cyclone ; la parche qui s'échappe et la fumée grasse se déposent dans le compartiment. Un capot de ventilateur colmaté par la parche bloque l'aspiration du ventilateur propre du moteur en refroidissement IC411 ; un nettoyage périodique est donc indispensable. Ces dépôts présentent aussi un risque d'incendie : le plan de nettoyage compte pour la machine, pas seulement pour le moteur.

Variation de vitesse du tambour et échauffement à basse fréquence

Certains torréfacteurs règlent la vitesse du tambour par variateur pour ajuster le profil. DRG ne vend pas de variateurs ; le moteur standard s'utilise avec un variateur acheté séparément. La charge du tambour est à couple constant : même à fréquence réduite, le couple nécessaire pour soulever le grain reste le même, alors que le ventilateur du moteur ralentit et que le refroidissement baisse.

FréquenceVitesse tambourCouple de chargeRefroidissement moteur
50 Hz48,2 tr/minconstantrefroidissement complet
40 Hz38,5 tr/minconstantrefroidissement réduit
30 Hz28,9 tr/minconstantrisque d’échauffement net

Pour de longues torréfactions à basse fréquence, prenez une taille de puissance au-dessus ou prévoyez un refroidissement séparé du moteur. Au-delà de 50 Hz, le tambour se rapproche de sa vitesse critique ; la limite est fixée par le constructeur.

Vidange, coupure de courant et redémarrage

Le tambour d'un torréfacteur à café démarre en général à vide, chauffe, puis reçoit le grain en rotation. En fin de torréfaction, la porte avant s'ouvre et les pales poussent le grain vers le bac de refroidissement. Le démarrage est donc léger ; le moment difficile est une coupure en pleine torréfaction qui laisse le tambour plein et chaud. Le moteur doit alors démarrer en soulevant la masse de grain. Le rapport de couple de démarrage Ts/Tn vaut 2,3 pour le DRG-90L-4 à 4 pôles et 2,0 pour le DRG-100L-6 à 6 pôles.

Un tambour chaud ne doit pas non plus rester longtemps immobile ; beaucoup de constructeurs demandent qu'il continue à tourner un moment après l'arrêt du brûleur. Le relais thermique du moteur de tambour doit donc être réglé correctement pour ne pas déclencher inutilement et arrêter le tambour.

Les autres moteurs du torréfacteur

Le moteur de tambour n'est pas le seul. Les bras brasseurs du bac de refroidissement ont leur propre réducteur et moteur ; le ventilateur sous le bac et le ventilateur d'extraction qui aspire fumée et parche sont aussi des moteurs distincts. Ce sont des charges de ventilateur, reliées directement à la roue et non à un réducteur. Au remplacement, lisez chaque plaque séparément ; reprendre la puissance d'un autre moteur est une erreur fréquente.

Moteurs DRG adaptés aux tambours de torréfacteur à café

Modèles 4 et 6 pôles à carter aluminium pour entrée de réducteur, couvrant l'entraînement du tambour et du bac de refroidissement des petits tambours aux machines de capacité moyenne.

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Moteur de torréfacteur à café : questions fréquentes

À quelle vitesse tourne le tambour d'un torréfacteur à café ?

Le constructeur fixe la vitesse selon le diamètre du tambour et la forme des pales, toujours sous la vitesse critique ; la valeur figure sur la fiche machine ou se calcule à partir du rapport du réducteur. Pour la conserver, ne changez ni le nombre de pôles de l'ancien moteur ni le rapport.

Moteur ou réducteur en panne sur mon torréfacteur : comment savoir ?

Désaccouplez le moteur du réducteur et faites-le tourner seul. S'il tourne sans bruit et bien en dessous de son courant nominal, le problème vient du réducteur ou des paliers du tambour. Bruit, fuite d'huile ou jeu dans l'alésage d'entrée indiquent une réparation du réducteur ; DRG ne vend pas de réducteurs.

Moteur 6 pôles ou 4 pôles pour le tambour ?

Reprenez celui d'origine. Pour une machine neuve, un 6 pôles atteint la même vitesse de tambour avec un rapport plus faible ; un 4 pôles a une carcasse plus petite à puissance égale et demande un réducteur de rapport plus élevé.

Pourquoi le moteur de mon torréfacteur chauffe-t-il et déclenche-t-il ?

Causes fréquentes : compartiment d'entraînement trop chaud, capot colmaté par la parche, longue marche à basse fréquence, grippage du réducteur ou des paliers du tambour, mauvais couplage étoile-triangle. Mesurez d'abord le courant, puis essayez le moteur à vide.

Pour un devis, envoyez par WhatsApp les photos des plaques du moteur et du réducteur avec la puissance, la vitesse, le montage (bride/pattes), la cote d'arbre et la vitesse du tambour, ou ajoutez les modèles choisis à la liste de devis. Téléphone : +90 (542) 666 11 11 · e-mail : info@drgmotor.com · page contact. Les prix actuels sont dans la boutique en ligne de moteurs électriques.