Codeur HeavyDuty – Les poids lourds de haute précision

Les codeurs HeavyDuty de Baumer Hübner sont les « originaux ». Baumer Hübner a lancé ce type de codeurs particulièrement fiables et durables il y a plus d’un demi-siècle. Depuis, ils sont utilisés lorsque les choses se corsent et que tout risque de panne doit être écarté. Quels sont les composants d’un codeur HeavyDuty et quelles options offrent-ils à l’utilisateur ?

Le concept complexe d’imperméabilité HeavyDuty élaboré par Baumer permet d’assurer un indice de protection IP 66 et IP 67 dans une vaste plage de températures allant jusqu’à +95 °C. Grâce à une combinaison sophistiquée de joints labyrinthe et de joints d’arbre, les codeurs HeavyDuty sont protégés en permanence contre tout type de contamination solide, humide et pâteuse.
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Des grues portuaires qui déplacent quotidiennement des milliers de tonnes de cargaisons. Des systèmes de convoyage qui acheminent des milliers de tonnes de minerai sur des kilomètres depuis les installations minières d’où il est extrait. Des ascenseurs qui transportent des milliers de personnes chaque jour. Des lignes de production automatisées qui déplacent les véhicules tout le long de la chaîne de montage. Des ponts levants d’un poids total de 1 000 tonnes qui peuvent supporter plusieurs trains à la fois et sont levés plusieurs fois par jour pour laisser passer les navires. Les codeurs HeavyDuty trouvent leur utilité dans toutes ces applications et bien d’autres encore où des tâches difficiles doivent être accomplies avec fiabilité et dans la durée, dans des conditions défavorables.

Le terme est associé à Hübner Berlin depuis les années 1950, période à laquelle l’entreprise a créé ces codeurs haut de gamme. Depuis lors, Hübner Berlin, désormais membre de Baumer, le spécialiste des détecteurs, n’a cessé d’améliorer ces produits, ce qui lui vaut d’être aujourd’hui considéré comme la référence en matière de codeurs HeavyDuty. Mais que signifie « HeavyDuty » ? Le terme n’est pas protégé juridiquement, ni régi par une norme. Seule, l’expression « Heavy duty » signifie simplement hautement résistant. C’est peut-être pour cette raison que certains pensent que les codeurs HeavyDuty ont pour seules particularités un boîtier à parois épaisses et une protection anti-corrosion. En réalité, cette dénomination cache bien plus.

Qu’est-ce qu’un codeur « HeavyDuty » ?

Pour Baumer Hübner, « HeavyDuty » est une promesse de performance globale. Il s’agit tout d’abord de garantir à l’utilisateur une fiabilité à toute épreuve du codeur, même dans les conditions les plus extrêmes, mais également de lui proposer un poids lourd qui offrira la même précision qu’un « petit » codeur, et ce pour longtemps. Quatre caractéristiques permettent aux codeurs HeavyDuty de Baumer Hübner d’atteindre leur objectif :

Précision : un codeur doit fournir des signaux fiables permettant à l’utilisateur de commander et de réguler précisément les entraînements et les générateurs. La commande d’une installation utilise ces signaux pour déterminer la vitesse d’un entraînement ou la position d’un composant de machine. Seule cette information permet à la commande de détecter si l’entraînement dépasse ou n’atteint pas une vitesse définie et d’intervenir en conséquence. Grues portuaires, excavatrices à godets, laminoirs ou encore broyeurs d’ordures ; ces machines et installations ont généralement des dimensions impressionnantes. On pourrait donc penser que la précision n’y joue pas un rôle important. Mais c’est faux. Car c’est justement dans ce contexte, où de lourdes charges sont mues par des puissances élevées, que de petites erreurs de calcul peuvent entraîner des répercussions considérables, par exemple lors du dépôt d’un container de plusieurs tonnes.

Robustesse mécanique : un codeur HeavyDuty doit pouvoir résister aux chocs violents, aux vibrations et aux forces exercées sur l’arbre du codeur pendant de nombreuses années. Le coût du remplacement est bien plus élevé que le prix d’achat du codeur : cette pièce étant généralement difficile d’accès, le système doit être immobilisé pendant la durée de l’opération et n’est donc plus opérationnel. Un codeur dit HeavyDuty doit par exemple disposer de roulements de grandes dimensions et espacés au maximum aux deux extrémités du boîtier afin de compenser les forces axiales et radiales, d’un boîtier robuste à parois épaisses et d’un intérieur résistant aux chocs et aux vibrations.

Étanchéité : les codeurs HeavyDuty sont principalement installés dans des environnements poussiéreux, sales et humides. Un codeur robuste doit donc être parfaitement étanche, en particulier au niveau des points névralgiques que sont l’axe et le raccordement électrique. En cas de risque d’usure du boîtier par des produits chimiques et de l’eau salée, une bonne protection contre la corrosion grâce à des matériaux et des revêtements adaptés est indispensable.

Robustesse électrique : un codeur HeavyDuty ne doit pas se laisser influencer par des champs électromagnétiques, qui apparaissent par exemple dans de nombreuses applications lorsque des câbles sous tension non blindés passent à proximité du codeur. En l’absence d’un blindage suffisant, l’électronique du codeur pourrait être détruite ou fournir des signaux de mesure erronés. Il arrive également que des courants circulent dans l’axe suite à des différences de potentiel. La lubrification du roulement risquant dans ce cas d’être brûlée, voir détruite, l’intérieur d’un codeur HeavyDuty doit être isolé électriquement contre l’environnement extérieur.

Absolu ou incrémental : toujours au-dessus des normes

Comme mentionné plus haut, les domaines d’application des codeurs HeavyDuty sont variés. La gamme HeavyDuty de Baumer Hübner, offre elle aussi une variété d’options pour les codeurs incrémentaux et absolus. Parmi les codeurs incrémentaux, le HOG 10/POG 10 s’impose comme la référence. Le codeur HOG 10 est également doté d’autres caractéristiques propres à Baumer qui permettent d’augmenter considérablement la précision d’ajustement, comme l’illustrent les deux exemples ci-dessous :

Les codeurs HeavyDuty étant principalement utilisés dans des environnements inhospitaliers, ils sont équipés d’un joint résistant afin de les protéger en cas d’exposition à la poussière, à l’humidité et aux produits chimiques. Toutefois, tous les joints ne sont pas égaux, et c’est précisément pour cette raison que différents systèmes d’étanchéité sont disponibles en option pour le HOG10. Vous trouverez par exemple des joints spécialement conçus pour les environnements abrasifs huileux et humides ou encore poussiéreux, pour des applications spéciales dans les zones tropicales, offshore, dans les cimenteries ou d’autres environnements agressifs. Il existe également des joints faisant preuve d’une grande résistance aux sollicitations grossières ou non, et dont les composants d’étanchéité fonctionnent sans s’user. La conception sans frottement de ces joints est également garante d’une utilisation sans perte de performance. Ils font ainsi preuve d’une étanchéité extrême, même dans les plages de vitesses élevées, tout en assurant une consommation d’énergie réduite.

Les codeurs HeavyDuty étant par ailleurs généralement utilisés dans des installations de grande taille, il n’est pas rare que les signaux doivent parcourir des distances supérieures à 100 mètres. Baumer attache ainsi une grande importance à la qualité du signal et veille à ce que la puissance de sortie des transistors de puissance résistants aux courts-circuits soit la plus élevée possible. En fonction du modèle, il est possible de couvrir des distances allant jusqu’à 550 mètres, et si cela n’est toujours pas suffisant pour l’application requise, des fibres optiques permettant de transmettre les signaux sans interférence sur 1,5 kilomètre peuvent être utilisées.

Les codeurs absolus tels que le HMG 10/PMG 10 offrent également des caractéristiques hors norme, comme la détermination de positions exactes, par exemple via PROFINET. Étant donné que des signaux incrémentaux sont aussi généralement requis pour la régulation de la vitesse à l’aide de codeurs absolus, les codeurs HeavyDuty absolus indiquent non seulement la position absolue via des interfaces numériques de série telles que SSI ou des bus de terrain, mais donnent également des informations relatives à la vitesse, par exemple sous forme de signal HTL ou TTL. Certaines versions sont également équipées d’un commutateur de vitesse qui signale une vitesse limite via une sortie de commutation.

Des solutions adaptées à chaque application

Différentes options de montage sont disponibles, de l’axe creux (continu ou ouvert d’un côté) à l’axe conique en passant par l’axe plein avec possibilité de fixation par bride EURO B10. Si nécessaire, il est possible de combiner les codeurs HeavyDuty, les commutateurs de vitesse et les dynamos tachymétriques pour former une unité robuste et peu encombrante afin de recevoir simultanément une grande variété de signaux de sortie sur un axe d’entraînement. Les grands codeurs tels que les HOG 16/22/28 de Baumer sont utilisés lorsqu’une surveillance de la vitesse des grands entraînements à puissance maximale est demandée ou dans des conditions très difficiles telles qu’une exposition à la poussière de charbon, l’air marin salin ou la chaleur incandescente d’une aciérie.

En raison des nombreuses options disponibles, il est conseillé aux personnes intéressées de vérifier au préalable avec nos experts quel codeur HeavyDuty est le mieux adapté à l’application concernée. Quelle que soit l’option choisie, les codeurs HeavyDuty de Baumer Hübner offrent toujours une précision et une longévité hors norme.

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