6.4. Des nouvelles normes en matière d`emballage de

6.4.
Des nouvelles normes en matière d’emballage de transport
par Alfons Calders
L'Arrêté Royal 2007-1873 art. 45 bis (MB du 27/04/2007] est entré en vigueur le 10
septembre dernier. Cet arrêté définit les conditions auxquelles l'emballage d'un chargement doit satisfaire s'il est transporté avec un véhicule de classe C. Cet arrêté royal
concerne 200.000 chauffeurs et 10gisticiens en Belgique. Il est une résultante du
constat des nombreuses pertes de chargement sur la voie publique - plus de 10.000
chaque année - sans compter les chargements endommagés (non signalés] suite aux
arrêts brusques des camions sur la route.
Cet AR est difficile à transposer dans la
réalité. Et comment procéder aux tests?
Pour résoudre cette problématique, un banc
d'essai a été développé et construit à la
KaHo Sint-Lieven [Campus Rabot) de Gand
par le VCAT (Vlaams Centrum voor
AandrijfTechnieken], conjointement avec le
département Electromécanique de la KAHO
et
en
collaboration
avec
Vansichen
Lineairtechniek et Siemens. Ce banc d'essai
peut tester des emballages pouvant atteindre un poids de deux tonnes et
déterminer s'ils satisfont à l'AR2007.
Industrie Technique et Management a eu un
entretien à propos de la problématique des
emballages de transport et du banc d'essai
et de son système d'entraînement avec ir.
Marc Juwet, chef de service au VCAT, ir.
Koert Bruggeman, coordinateur technique
transmission au sein du département
d'électromécanique de la KaHo Sint-Lieven,
ainsi qu'avec ing. Stein Monserez, sales
engineer motion control for production
machines de Siemens.
LA PROBLEMATIQUE
Dans l'AR 2007-1873, il est stipulé à l'article
45bis4 que le système de sécurisation du
chargement
[l'emballage
de
transport
primaire en constitue un élément] doit
résister à une décélération de 0,8 g en avant
[la puissance de freinage d'un camion qui
effectue un arrêt brusque] et de 0,5g de
côté et en arrière (g étant l'accélération due
à la gravité). L'AR mentionne par ailleurs
que tant le transporteur que l'expéditeur (le
donneur d'ordre qui gère l'emballage de
transport et
donc
sa solidité] sont
responsables. Il y est aussi dit que le
transporteur peut se renseigner auprès du
donneur d'ordre quant au mode de fixation
utilisé. Cette loi reste néanmoins assez
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vague et le risque de discussions juridiques
en cas de problème ou de verbalisation est
assez grand. Il existe bien des directives
européennes mais celles-ci ne sont applicables que pour des marchandises qui
peuvent être amarrées sans problème (des
câbles tendeurs sont passés au-dessus du
chargement puis fixés aux points d'ancrage
du camion], comme des coils ou une
machine emballée dans une caisse. Ces
directives sont inutiles pour les marchandises qui peuvent être facilement
bosselées et endommagées. Avec de tels
chargements, les sangles d'arrimage se
détendent souvent d'elles-mêmes après
avoir été convenablement tendues.
Dès la parution de l'AR, des demandes de
Federauto, de la Febetra et de la police sont
parvenues au VCAT pour obtenir davantage
de fondement technique: qu'est-ce qu'un
emballage de transport conforme à l'AR?
Comment le mesurer? Comment établir des
règles pour arriver à la certification de
'bonnes' méthodes d'emballage? Car même
lors d'un contrôle XL pour semiremorques, il
subsiste le problème que cette certification
n'est valable que pour des chargements qui
ne créent pas d'énergie cinétique lors de
freinages ou d'écarts brusques du camion.
Pour cela, outre le fait que les palettes
doivent être correctement placées, chaque
palette doit aussi être suffisamment solide.
Suite à ce cadre juridique vide, le VCAT a
présenté son projet Tetra dont l'objectif est
de définir des emballages satisfaisants qui
soient aussi économiques que possible, et
de réaliser, à terme, un programme de
simulation sur base de l'expérience acquise.
L'élaboration
de
ce
programme
de
simulation n'a cependant pas encore
commencé. Il faut dire que la mission n'est
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pas simple: comment voulez-vous simuler le
comportement d'une boîte en carton
subissant l'effet des sangles d'arrimage dans
diverses conditions de freinage? A-t-on à
faire à un frottement statique ou dynamique
dans ce genre d'application? Et comment
réagissent les différentes structures de
couches les unes par rapport aux autres,
telles que des feuilles antidérapantes ?
Le projet Tetra a été lancé avec le
développement d'un banc d'essai destiné à
contrôler dans la pratique les solutions
élaborées. Cette installation est aujourd'hui
opérationnelle et reçoit de nombreuses
demandes d'essai de l'industrie pour des
emballages en service à l'heure actuelle.
UN BANC D'ESSAI À ENTRAÎNEMENT
DIRECT
Lorsque le projet Tetra a démarré, VCAT a
recherché un banc d'essai pour emballages.
Il existe deux ou trois fournisseurs de tables
vibrantes pour le test d'emballages selon la
norme ASTN. Les décélérations suffisamment longues de 0,5g et 0,8g
souhaitées ne peuvent cependant pas être
obtenues sur ces installations car il faut
disposer d'un mouvement horizontal. On
peut s'imaginer un équipement dans lequel
l'emballage subit d'abord une accélération
lente puis une décélération comme stipulée
dans
la
loi,
pendant
une
période
suffisamment longue. La détermination de
'cette période suffisamment longue' ne
figure pas dans la loi mais il faut la déterminer pour que chaque élément de la charge
puisse recevoir cette décélération. Il faut
donc examiner les réactions de la charge:
lorsqu'une palette subit une décélération par
exemple, la face supérieure ne va 'sentir'
cette décélération qu'après 0,3 secondes.
L"incertitude' se situe dans ce concept de
'banc d'essai de décélération' [d'abord une
accélération lente jusqu'à ce que le
chargement ait une vitesse suffisamment
élevée, puis une décélération rapide selon
les règles en vigueur jusqu'à l'arrêt) : quelle
est la 'vitesse initiale nécessaire avant le
début du freinage ?' Du fait des réserves à
prévoir obligatoirement, on obtient un long
état d'essai.
C'est pourquoi une autre approche a été
choisie. Une accélération ou décélération
d'une ampleur égale exerce les mêmes
forces sur l'emballage. On a donc développé
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un banc d'essai doté d'une accélération
réglable - dès le démarrage - de 0,5g ou
0,8g. VCAT souhaitait aller jusqu'à 1 g car le
législateur britannique impose ce niveau.
Après une période donnée [où l'on a l'assurance que l'emballage complet a subi cette
accélération], on peut ralentir à raison de 4
m/s2 par exemple. On commence donc par
une
accélération
rapide
puis
une
décélération sans risque. Cela demande
moins de réserves de distance et il en
résulte donc une longueur maitrisable de 1
Dm.
UN MOTEUR TORQUE A ENTRAINEMENT
DIRECT
La structure de base du banc d'essai se
compose
de
deux
guides
linéaires
horizontaux sur lesquels se déplace une
plateforme. L:emballage de transport est
fixé sur cette plate-forme, de la même
manière qu'il le serait dans un camion.
Cette plateforme est entraînée via une crémaillère fixée à côté d'un des guides, dans
laquelle s'imbrique une roue à denture
hélico'fdale. Via un accouplement rigide,
cette roue dentée est directement couplée à
un moteur torque de 80 kW monté sur le
plan de transport.
On aurait pu résoudre le problème
d'entraînement [déplacer 2 tonnes avec 1 g
nécessite 20 kN minimum) avec un moteur
linéaire mais cela aurait nécessité deux
moteurs linéaires fonctionnant ensemble et
une intégration complexe dans le bâti. Dans
cette application, la solution basée sur un
moteur torque était meilleure marché et
beaucoup plus simple. Mais pourquoi utiliser
un moteur torque dans cette application
alors que ce type de moteur est plutôt
utilisé dans les machines de production,
dans des applications à régulation de vitesse
pour
lesquelles
on
recherche
une
construction compacte, une rigidité de
régulation élevée, un couple de démarrage
élevé et leurs avantages de construction. On
les retrouve dans les extrudeuses, les
machines d'impression, les laminoirs pour
papier, pour l'acier, ... Autant d'applications
peu dynamiques. Dans le cas présent, on ne
fait pas tant appel aux caractéristiques
nominales mais à la capacité à fonctionner
dans une application hautement dynamique.
On utilise sa puissance de crête et le couple
élevé d'un servomoteur au démarrage.
N'oubliez pas: la plate-forme peut être
chargée jusqu'à 2 tonnes. On ne trouvera
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probablement pas d'autre exemple en
Belgique où un tel concept est employé,
bien que cette application indique qu'il
existe d'autres domaines d'application où un
moteur torque peut procurer un avantage
concurrentiel (pensez à une scie volante
pour
matières
plastiques,
l'acier,
l'aluminium, le bois ... principalement pour
les têtes de scie à masse élevée).
Grâce à la combinaison d'un Direct Drive et
d'une
transmission
classique
(guidage
linéaire, crémaillère et roue dentée], le banc
d'essai se voit doter d'une très grande
précision [sans aucun réducteur]. La plateforme mobile est très compacte [la longueur
du moteur torque est plus courte que celle
d'une combinaison standard moteur CA -
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réducteur). Comme l'ensemble subit peu
d'usure mécanique, la construction est d'un
entretien aisé. Sur le plan de la technique
de régulation, ce fut un vrai défi que de
concevoir un entraînement stable (la masse
du moteur est faible par rapport à la charge)
mais les techniciens de Siemens ont veillé
au bon réglage des drives qui permettent de
régler l'accélération (et, lors du freinage,
l'énergie est renvoyée sur le réseau] .•
www.industrie.be
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