Au service de l’industrie agroalimentaire avec une conception primée

Lorsqu’il s’agit de préparer et de conditionner des produits agroalimentaires, le respect des règles sanitaires est une question de santé publique. Jour après jour, les équipements et les machines sont soumis à des lavages à haute pression et à haute température. L’exposition constante à des infiltrations potentielles d’eau peut non seulement entraîner des dysfonctionnements, mais aussi de graves risques de contamination alimentaire.

Les tests de protection contre les infiltrations (IP) évaluent la capacité des composants et des boîtiers à empêcher l’infiltration d’eau et de particules dures dans les machines. Naturellement, l’industrie agroalimentaire adopte de plus en plus de produits classés « IP69K », la désignation la plus élevée de la classification, y compris pour les roulements utilisés dans les systèmes de convoyage, les trancheurs, les mixeurs, les mélangeurs et les broyeurs, ainsi que les machines de mise en bouteille et en conserve.

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Répondre aux besoins du client

Les conditions de fonctionnement (caractérisées par des températures extrêmes et l’utilisation de produits chimiques agressifs en plus des lavages courants à haute pression) constituent un environnement aussi redoutable pour les roulements que celui des centrales hydroélectriques ou des applications aérospatiales.

Les ingénieurs de Timken sont toutefois rompus à la conception de roulements pour des applications difficiles.

« La résolution créative de problèmes fait partie de notre ADN, déclare Mark Ward, chef de produit. Nous comprenons les détails nécessaires à la fabrication d’un roulement performant parce que nous avons continuellement développé notre expertise dans les secteurs que nous servons, de l’agriculture à l’énergie éolienne, en passant par la robotique et l’industrie agroalimentaire et des boissons. »

« La résolution créative de problèmes fait partie de notre ADN. Nous comprenons les détails nécessaires à la fabrication d’un roulement performant parce que nous avons continuellement développé notre expertise dans les secteurs que nous servons, de l’agriculture à l’énergie éolienne, en passant par la robotique et l’industrie agroalimentaire et des boissons. »

Mark Ward
Chef de produit

En effet, Timken innove depuis 125 ans et dispose aujourd’hui de laboratoires de pointe, de prototypes et des meilleurs ingénieurs du monde qui mettent au point des solutions répondant aux besoins des clients et aux tendances émergentes.

« Généralement, nos clients nous font part d’un besoin de l’industrie », explique M. Ward. « Ils comprennent au-dessus de quiconque ce qu’ils essaient de faire, alors nous écoutons attentivement. »

C’est essentiellement l’histoire d’origine de la dernière innovation de Timken, le roulement à billes monté hygiénique IP69K.

« Nous essayions de résoudre un problème spécifique lié au joint de roulement d’un client », explique M. Ward.

« C’est à ce moment que nous avons commencé à réaliser que le problème allait bien au-delà de ce seul client – et qu’il exigeait une solution qui mettrait la barre plus haut pour l’ensemble de l’industrie. »

Roulements à billes Hygenic montés Timken® IP69K

roulements entièrement inoxydables avec indice de protection contre l’eau et la poussière ip69k sans utiliser de couvercle d’extrémité pour les applications alimentaires et de boissons.

Ingrédients pour la conception

les ingénieurs de Timken se sont mis au travail en commençant par un ensemble de roulement existant entièrement en acier inoxydable résistant à la corrosion et dans le seul but de le modifier pour obtenir le meilleur roulement IP69K du marché. L’équipe comprenait des experts en étanchéité et des ingénieurs d’application qui ont testé des itérations progressives de la conception sur une période de trois ans. Jusqu’à ce que la recette soit parfaite.

« Notre résultat se distingue par sa conception conforme aux normes de la FDA », explique M. Ward.

L’étanchéité est réalisée à partir d’un composé de caoutchouc très résistant et comprend trois lèvres de contact qui constituent de multiples barrières contre la contamination. Le bien nommé « déflecteur » est un dispositif de déflexion qui fonctionne en conjonction avec le joint, tournant avec l’arbre et la bague intérieure du roulement tout en utilisant la force centrifuge pour littéralement projeter les contaminants solides ou liquides et protéger le joint contre les pulvérisations à haute pression. L’efficacité de cette combinaison élimine le besoin d’un couvercle d’extrémité, qui est généralement utilisé pour fermer le corps de paliers à des fins de sécurité, mais qui, paradoxalement, peut piéger les bactéries et faciliter leur prolifération.

« Sans le couvercle d’extrémité, nous avons maintenant la possibilité d’effectuer des lavages autour du palier lui-même, ce qui est un grand avantage », explique M. Ward.

La conception a également supprimé la rainure et le trou dans la bague extérieure du palier, caractéristiques courantes pour permettre la lubrification de l’ensemble. Reconnaissant qu’il s’agit là de points faibles potentiels qui pourraient également permettre à l’eau de pénétrer et à la graisse de s’infiltrer dans les aliments, l’équipe a conçu un dispositif qui contient entièrement le lubrifiant à l’intérieur.

Une recette gagnante

L’ingénierie qui a permis de produire le roulement à billes monté sanitaire IP69K n’est pas passée inaperçue. Parmi les nombreuses propositions soumises dans le cadre du programme de récompenses inaugural 2023 de la Bearing Specialist Association, ce produit a été un des trois seuls à être récompensés pour son service exceptionnel aux clients utilisateurs finaux par un prix « Excellence de l’innovation dans la conception de produit ».

Le roulement à billes monté sanitaire IP69K a fait l’objet d’une évaluation rigoureuse, à la fois en interne (grâce aux capacités étendues de Timken en matière de tests de produits R&R) et en externe afin de valider ses performances supérieures d’étanchéité. Il dépasse largement le seuil de la norme IP69K et, comme M. Ward l’espérait, élève le niveau du secteur.

« La conception ne se contente pas de répondre aux normes de l’industrie, elle les dépasse, précise-t-il. Elle couvre à peu près tout ce que nous voulions, et même plus. »

Découvrez comment la R&D de Timken associe la pratique et la théorie afin de prévoir les performances des roulements dans les systèmes complexes de transmission mécanique de puissance.

Published: 2024/01/24