Prévoir le système d'aspiration avant l'installation de la première machine

Notre ancien système d'aspiration n'était pas en panne. Il est néanmoins resté sur place lors du déménagement vers le nouvel atelier de menuiserie. Ce qui nous a préoccupés lors de la planification du nouvel atelier, ce n'était pas seulement le choix du système, mais surtout celui du moment et de l'emplacement. En effet, si l'on attend que les machines soient installées pour planifier, on n'a plus le choix quant à l'emplacement.

L'ancienne installation fonctionnait – mais n'était plus adaptée

Elle a fait son travail pendant des années. Quatre raisons nous ont néanmoins poussés à ne pas la retenir :

Elle manquait de volume pour accueillir le parc de machines qui s’était développé autour d’elle : conçue pour environ quatre machines, elle en comptait finalement huit, et n’avait jamais été prévue pour un fonctionnement simultané. Les vannes devaient parfois être actionnées à la main, ce qui signifie que si l’on oublie de le faire, l’aspiration se fait au mauvais endroit. La chaleur s'échappait vers l'extérieur avec l'air. Or, dans les ateliers de menuiserie, environ 29 % des pertes de chaleur proviennent du système d'aspiration des copeaux et des brouillards de peinture. De plus, il fallait souvent changer les sacs à copeaux et nettoyer les filtres.

Aucun de ces points ne constitue un défaut de l'installation. Celle-ci avait été correctement dimensionnée à l'origine, mais n'a pas suivi l'évolution des besoins. À titre de comparaison : en matière de consommation électrique, c'est le système d'aspiration d'un atelier de menuiserie qui arrive en tête – et non les scies, ni les fraiseuses.

Pas à côté, mais au-dessus

Pour cette nouvelle installation, deux options évidentes s'offraient à nous : l'installer à l'extérieur ou dans l'atelier. Nous en avons choisi une troisième et l'avons placée sur la plate-forme de stockage située juste au-dessus de la menuiserie.

Il y a plusieurs raisons à cela :

• L'air purifié reste à l'intérieur du bâtiment et, comme le hall et l'atelier de menuiserie sont reliés par des portes qui restent ouvertes en permanence, la chaleur reste là où l'on travaille.
• Depuis le réseau de conduites situé sous le plafond, l'air remonte verticalement vers l'installation par un court trajet. Chaque mètre et chaque coude entraînent une perte de pression, et là où l'air ralentit, des dépôts se forment.
• L'installation n'occupe aucune surface de production.
• Le bruit du ventilateur se limite à l'étage situé au-dessus des postes de travail, et non à côté, et l'installation elle-même est insonorisée.

C'est la conception de l'installation qui détermine si cela est possible. Notre installation est un dépoussiéreur de la marque Spänex : elle est conçue et certifiée de manière à ce que l'air purifié puisse être réintroduit dans l'espace de travail. Une installation destinée à un usage extérieur répond à d'autres exigences, notamment en matière de circulation de l'air, et ne peut pas être simplement installée dans le hall. Si tu prévois d'installer un système, tu dois savoir à l'avance où il sera placé.

Combien de machines fonctionnent en même temps ?

L'installation a été conçue et livrée par la société Miller GmbH à Leutkirch. Pour le calcul, chaque machine a été répertoriée, avec le nombre de raccords et leur diamètre. Nous avons également réfléchi ensemble aux machines qui fonctionnent souvent simultanément et à celles qui le font rarement. C’est précisément ce qui n’était pas prévu avec l’ancienne installation. Aujourd’hui, il est possible de travailler sur plusieurs machines en même temps.

Derrière cela se cache une règle simple : la somme des sections de toutes les raccordements ouverts simultanément ne doit pas dépasser la section de la conduite principale. Si elle est supérieure, la vitesse de l'air dans la conduite diminue. Et en dessous d'environ 20 m/s, l'air ne transporte plus les copeaux de manière fiable, ce qui fait que des résidus restent dans la conduite.

Le facteur déterminant n'est donc pas le nombre de machines, mais le nombre de celles qui fonctionnent simultanément. Quiconque branche une machine sans vérifier ce point réduit la vitesse de toutes les autres. La puissance d'aspiration est également fortement influencée par le diamètre des tuyaux et le nombre de coudes.

Le système régule à l'aide de

Le cas inverse est tout aussi important. Si une seule petite machine est en marche, le débit d'air dans la conduite principale est insuffisant. Le système de commande ouvre alors des vannes supplémentaires sur les machines actuellement à l'arrêt afin de rétablir un débit d'air suffisant. Cet air d'appoint n'alimente pas la machine, mais la conduite. Dès que d'autres machines se mettent en marche, le système de commande réduit à nouveau l'apport d'air d'appoint dans l'ordre inverse.

À cela s'ajoute la régulation de la vitesse de rotation. Le ventilateur ne tourne qu'à la vitesse requise par les besoins du moment, au lieu de fonctionner en permanence à pleine puissance. De plus, les filtres sont nettoyés automatiquement par des impulsions d'air comprimé dès que le ventilateur s'arrête et qu'une durée de fonctionnement définie est atteinte. C'est là toute la différence par rapport à l'ancienne installation : celle-ci fonctionnait toujours à la même vitesse, et le nettoyage n'était effectué que lorsque quelqu'un s'en chargeait.

D'abord les machines, puis les tuyaux, puis le plafond

Avant de passer commande, il a donc fallu établir un plan : où se trouve chaque machine, où passe la canalisation, où faut-il percer le plafond ? L'emplacement et les dimensions des percées ont été communiqués à toutes les parties prenantes avant le début des travaux. L'implantation avait été préalablement validée par l'ingénieur en structure – avec un poids à vide d'environ 850 kg sur une estrade, ce n'est pas une simple formalité. Et comme l'installation est équipée d'un dispositif d'extinction automatique, la planification prévoyait également l'installation d'une conduite d'eau sur l'estrade.

Ce qui ne doit pas être mis dans le filtre

Nous avons tiré une leçon de l'ancienne installation. Nous découpons régulièrement du carton pour nos emballages, et ce carton encrasse les filtres du système d'aspiration. Nous avions préalablement vérifié auprès de notre constructeur d'installations que nous pouvions l'aspirer via le système. Mais il ne s'agit pas nécessairement de carton : il peut s'agir de bandes de chant provenant de la plaqueuse de chants, de chutes provenant de la scie à format ou encore de copeaux de plastique. Tout ce qui est léger, plat et long passe par le conduit et finit par se coincer quelque part.

C'est pourquoi, dans la nouvelle installation, un séparateur de matières est placé juste après l'scie à format, c'est-à-dire bien en amont du filtre. Sans lui, tout parcourt tout le chemin jusqu'à l'installation, et ce qui reste en chemin n'est détecté que lorsque l'aspiration faiblit.

Il y a encore de la marge

Huit machines sont raccordées à l'installation, et neuf tuyaux ont été posés. Le neuvième est déjà en place pour la prochaine machine, et le système de commande est conçu pour prendre en charge jusqu'à seize machines. Il faudra néanmoins intégrer chaque machine supplémentaire au système de commande ultérieurement, puis réajuster l'installation en conséquence.

Pour changer les sacs, il faut retirer les bacs à copeaux. L'espace situé devant doit rester libre en permanence sur la plate-forme, mais en contrepartie, l'installation n'est pas exposée à l'extérieur, où elle serait soumise à la chaleur, au froid et aux intempéries.

Ce que nous n'avons pas encore décidé

Chez nous, les copeaux sont collectés dans des bacs équipés de sacs à copeaux. Une presse à briquettes serait une option envisageable : elle permettrait de réduire le volume des copeaux et de les transformer directement en combustible.

Deux éléments s'y opposent dans notre cas. Avec nos volumes, la quantité de copeaux produite est trop faible pour que la presse soit rentable. De plus, nous découpons régulièrement d'autres matériaux, comme du carton et parfois des plastiques. Personne ne peut utiliser comme combustible ce qui en résulte après compression.

Comment gérez-vous cela dans votre exploitation : sacs à copeaux, silo ou presse ?

Notre scène était prévue dans le nouveau bâtiment. Dans l'ancien bâtiment, on dispose généralement d'une pièce attenante ou d'un espace extérieur, qui présentent d'autres contraintes. La marche à suivre reste la même : d'abord l'emplacement des machines, puis les tuyaux et l'espace réservé à l'installation.

Pour en savoir plus : les machines portatives font l'objet d'une catégorie distincte, avec des exigences différentes. Nous avons rédigé à ce sujet un article dédié à l'aspiration mobile.

Sources : TRGS 553 « Poussière de bois » · DIN EN 16770 « Installations d'aspiration de la poussière et des copeaux de bois destinées à une installation en intérieur » et DIN EN 12779 « Installations d'aspiration fixes pour la poussière et les copeaux de bois » · Principe d'essai GS-HO-07, niveau de teneur en poussière résiduelle H3 · Indicateurs énergétiques : Initiative des PME pour la transition énergétique et la protection du climat, secteur de la menuiserie · Part de l'électricité consommée par le système d'aspiration : fabrication de meubles 07/2018 · Conception et graphiques : Miller GmbH, Leutkirch