Les limiteurs de couple HSC et HSE conçus par Mayr sont adaptés aux applications à vitesse élevée (jusqu’à 12 000 tours/minute). Ils sont destinés aux bancs d’essai, et plus généralement à tous les arbres d’entraînement à haute vitesse.
Dans de nombreuses applications mécaniques, les limiteurs de couple de sécurité jouent un rôle majeur. Ils assurent en effet l’interruption de la chaîne cinématique dès qu’un couple limite est atteint, en séparant le moteur des composants qu’il entraîne. L’intérêt consiste bien sûr à éviter d’endommager des machines ou des organes de transmission relativement coûteux (couplemètres, réducteurs, etc.) à cause de couples trop importants.
Depuis la fin des années 50, les limiteurs de couple sont l’une des spécialités de l’allemand Mayr. Aujourd’hui encore, le fabricant est le leader du marché, avec une très large gamme de produits adaptés à différentes applications. Les derniers modèles qu’il a introduits (gammes HSE et HSC) sont des limiteurs de couple à rotation libre adaptés aux applications à vitesse élevée. « A 1000 Nm, par exemple, un limiteur de couple standard autorise généralement des vitesses de l’ordre de 3000 à 5000 tours/minute. Le modèle HSE, quant à lui, peut être utilisé jusqu’à 12 000 tours/minute », souligne Marc Cauvin, responsable de la cellule technique de Mayr France. A ces vitesses-là, « toute la difficulté consiste à conserver le couple de déclenchement », explique-t-il. Autrement dit à faire en sorte que le limiteur se déclenche précisément à la valeur prévue, malgré la vitesse atteinte.
Pour cela, le secret des modèles HSE et HSC ne réside pas dans une caractéristique spécifique, mais plutôt dans un ensemble d’éléments qui ont été optimisés pour les applications à haute vitesse. Les nouveaux limiteurs de couple sont durcis et légèrement plus volumineux que les modèles standard. Ils intègrent des roulements de précision et des rondelles spécifiques qui assurent notamment une transmission sans jeu mécanique, et une grande résistance aux déformations de torsion. Enfin le constructeur a veillé à la qualité de l’équilibrage (afin d’éviter de générer des forces centrifuges qui fausseraient la mesure). Résultat, une précision particulièrement élevée. « Le limiteur se déclenche avec une répétitivité de l’ordre de 2,5 à 3% pour un couple donné », indique Marc Cauvin.
Jusqu’à 16 000 tours/minute
Grâce à ces spécificités, les modèles HSE et HSC repoussent les limites des instruments standard. Ils conviennent en effet à des applications exigeantes sur bancs d’essais, et plus généralement à tous les arbres d’entraînement à haute vitesse. Dans leur principe, ils sont basés sur une conception éprouvée depuis plusieurs décennies. Les limiteurs de couple à rotation libre se déclenchent à la surcharge (les billes du roulement sortent alors de leur logement), et restent en position déclenchée jusqu’à ce qu’ils soient réenclenchés manuellement ou à travers un dispositif automatique. « L’énergie conservée dans les masses en rotation peut alors tourner à vide librement », explique Marc Cauvin.
La série HSC couvre une plage allant de 5 à 1 000 Nm, et autorise des vitesses comprises entre 6 000 et 12 000 t/min. La famille HSE offre pour l’instant des valeurs de couple allant de 500 à 5700 Nm, mais elle sera prochainement complétée avec quatre nouveaux modèles. La gamme complète permettra de couvrir des valeurs comprises entre 300 et 25 000 Nm, avec des vitesses allant jusqu’à 16 000 t/min. Précisons en outre que le constructeur peut adapter le produit à des environnements difficiles, si l’application le nécessite. D’autre part le service technique aide l’utilisateur à optimiser son réglage et à déterminer la valeur du couple de déclenchement adaptée à ses besoins.
Marie-Line Zani-Demange
