Convoyeur Gravitaire

Le convoyeur gravitaire est la solution de manutention la plus simple qui existe : des rouleaux ou une bande inclinés, et la gravité fait le travail. Aucun moteur, aucune courroie de transmission, aucun variateur électronique. Juste la physique fondamentale : un objet sur plan incliné descend naturellement si la pente compense les frottements.

Avantages économiques inégalés : Investissement 50-70% inférieur vs convoyeur motorisé (pas de moteur, pas d'électronique, pas de câblage électrique). Consommation électrique : 0 kWh/an = 0€ (vs 500-2000€/an pour motorisé selon longueur). Maintenance : quasi-inexistante (pas de moteur à entretenir, pas de courroie à retendre/remplacer, juste rouleaux graissés à vie ou bande sans motorisation). Coût total de possession (TCO) 10 ans : 3-4× inférieur au motorisé. ROI : inférieur à 2 ans si remplacement d'un motorisé existant (économies énergie + maintenance).

Avantages opérationnels : Fiabilité absolue : aucune panne électrique/électronique possible. Pas d'arrêt production lié au convoyeur. Sécurité : vitesse modérée naturelle (5-15 m/min), pas d'emballement (vs motorisé qui peut accélérer si défaut variateur). Silence : rouleaux libres ou bande sans moteur = aucun bruit mécanique. Améliore conditions de travail (important en zones picking où opérateurs présents en permanence). Simplicité : formation opérateurs = zéro (déposer charge, elle descend). Pas de bouton marche/arrêt, pas de réglages.

Limites et contraintes : Nécessite pente : implique dénivelé = perte hauteur ou aménagement spécifique (rehausser départ, creuser arrivée). Flux à sens unique : descente seulement (pas de remontée, contrairement à motorisé bidirectionnel). Vitesse non contrôlable précisément : varie selon poids charge, friction, salissures rouleaux. Gestion flux : difficile de stopper charges temporairement (motorisé = arrêt instantané). Solutions : butées escamotables, opérateurs régulent manuellement. Accumulation charges : si arrivée saturée, charges s'empilent sur convoyeur (risque coincement). Prévoir zone tampon suffisante.

Pente minimale pour démarrage garanti

La pente doit compenser les frottements statiques (résistance au démarrage) et dynamiques (résistance au roulement). Formule physique : Pente min (%) = Coefficient friction × 100. Les coefficients de friction dépendent du type de charge et de convoyeur.

Convoyeur à rouleaux acier : Carton fond plat rigide : coefficient 0,015-0,02 → pente 1,5-2%. Bac plastique lisse : coefficient 0,02-0,025 → pente 2-2,5%. Palette bois (rugueuse) : coefficient 0,03-0,04 → pente 3-4%. Charges très légères (<5kg) : friction relative élevée → pente 4-5% nécessaire (inertie faible, frottements proportionnellement importants). Convoyeur à bande PVC/PU : Carton sur bande lisse : coefficient 0,03-0,04 → pente 3-4%. Sacs plastiques (très glissants) : coefficient 0,02 → pente 2%. Charges irrégulières : coefficient 0,04-0,05 → pente 4-5%.

Recommandations pratiques sécurisées : Rouleaux : démarrer à 3% (30mm dénivelé par mètre). Si charges descendent bien : possibilité réduire à 2,5%. Si blocages : augmenter à 3,5-4%. Bande : démarrer à 4% (40mm/m). Ajuster selon tests. Charges mixtes (poids variés) : dimensionner pour charge la plus légère (nécessite pente plus forte). Charges lourdes (>50kg) descendront forcément.

Pente maximale pour sécurité

Pente excessive = vitesse incontrôlée, risque d'emballement et chute en bout de ligne. Limites sécurité : Convoyeur rouleaux : 5% maximum (50mm/m). Au-delà, charges accélèrent dangereusement. Rouleaux tournent très vite = échauffement roulements, usure prématurée. Convoyeur bande gravitaire (rare) : 8-10% max si bande striée (adhérence charge sur bande). Système de freinage : si pente >4% et charges lourdes (>30kg), installer freins à friction sur rouleaux (patins caoutchouc frottent rouleaux, limitent vitesse). Coût +30-40%, mais sécurité cruciale. Butée fin de ligne : amortisseur élastomère ou pneumatique (absorbe choc arrivée charges). Obligatoire si pente >3%.

Calcul du dénivelé total

Exemple : convoyeur 12m long, pente 3%. Dénivelé = Longueur × Pente = 12m × 0,03 = 0,36m = 36cm. Le convoyeur descend de 36cm entre entrée et sortie. Conséquences aménagement : départ à hauteur +36cm (rehausser poste picking) OU arrivée à hauteur -36cm (descendre poste emballage/expédition) OU combinaison (+18cm départ, -18cm arrivée). Vérifier hauteurs ergonomiques : départ hauteur opérateur 80-100cm (dépose charges aisée), arrivée 60-80cm (préhension facile). Si dénivelé important (>50cm) : prévoir marches/escalier accès postes surélevés (sécurité circulation personnel).

Freins à friction pour charges lourdes

Sur gravitaire forte pente ou charges >40kg, vitesse peut devenir excessive (15-20 m/min = dangereux). Solution : freins à friction. Principe : Patins caoutchouc ou feutre pressés contre rouleaux. Friction patins/rouleaux dissipe énergie cinétique = ralentit charges. Réglable : ressorts compriment patins plus ou moins fort (ajuster freinage). Installation : 1 frein tous les 3-5m (charges lourdes, pente >4%) ou 1 frein tous les 6-8m (charges moyennes, pente 3-4%). Freins commerciaux : 150-300€/unité. Installation simple : boulonnage sur châssis existant. Maintenance : Remplacer patins tous les 2-3 ans (usure friction). Coût 30-50€/patin. Réglage : si charges trop rapides → resserrer ressorts. Si trop lentes/bloquent → desserrer.

Régulation par espacement charges

Vitesse charges gravitaires dépend aussi de leur espacement. Charges rapprochées : effet domino, poussent les suivantes = accélération collective. Charges espacées : chacune roule indépendamment à vitesse constante d'équilibre (gravité = frottements). Règle : Espacer charges de minimum 1,5× leur longueur. Exemple : carton 60cm → espacement 90cm minimum. Opérateurs picking doivent respecter cadence dépose (pas surcharger convoyeur). Détecteurs présence : capteurs photoélectriques détectent si charge présente à un point. Signal lumineux/sonore avertit opérateur amont "convoyeur saturé, attendre". Évite surcharge = coincements.

Butées escamotables pour accumulation contrôlée

Permettent stopper temporairement charges sur gravitaire (créer tampons). Principe : Butée pneumatique/électrique (doigt) sort latéralement, bloque charge. Opérateur aval prêt → butée s'escamote, charge descend. Suivante bloquée par butée. Applications : Synchroniser gravitaire avec poste manuel (opérateur emballe colis, butée retient suivant jusqu'à colis fini). Accumulation avant poste automatisé (machine prend colis un par un, butée gère file d'attente). Coût : 400-800€/butée (vérin pneumatique + capteurs + commande). Nécessite air comprimé (installation industrielle) ou électrique 230V. Rentable si optimise flux/productivité (évite attentes opérateurs).

Picking et préparation commandes

Usage n°1 du gravitaire. Opérateurs picking en zone stockage (étagères) préparent cartons commandes. Déposent carton rempli sur convoyeur gravitaire, descend vers poste emballage/expédition. Gain productivité : opérateur ne transporte plus cartons, se concentre sur picking (vitesse +25-35%). Ergonomie : zéro manutention répétitive, prévention TMS. Configuration typique : lignes parallèles picking 15-20m long chacune. Pente 2,5-3%. Largeur 500-600mm (cartons standards). Convergent vers zone emballage centrale. Investissement : 3 000-4 500€ par ligne 15m. Retour : <18 mois (gain productivité + santé opérateurs).

Expédition et chargement quais

Convoyeurs gravitaires évacuent colis emballés vers quais expédition. Depuis poste emballage (rehaussé 90cm) vers zone attente palettisation (60cm) = pente 3% naturelle sur 10m. Opérateurs chargeurs prennent colis sur convoyeur, palettisent ou chargent camions. Flux régulé : si zone saturée, opérateurs amont ralentissent dépose (visuel). Variante : gravitaire descend du quai (hauteur 1,2m) vers intérieur camion (plateau 1m) = pente douce 2% sur 10m. Facilite chargement (colis glissent vers fond camion).

Descente depuis mezzanines/étages

Entrepôts optimisent espace vertical : stockage mezzanine (3-5m hauteur). Gravitaire descend marchandises vers niveau sol. Évite monte-charges (coûteux, lents) ou portage manuel (dangereux, épuisant). Configuration spirale : gravitaire en courbe (rayon 2-3m), descend en hélice. Gain place vs descente droite. Charges descendent doucement (pente 2-3% constante), opérateurs récupèrent au sol. Investissement : 8 000-15 000€ pour descente spirale 4m haut, 15m développé. Alternative escaliers/monte-charges : 30 000-80 000€. ROI <3 ans.

Tri et évacuation déchets/recyclage

Postes assemblage/conditionnement génèrent déchets (cartons vides, films plastiques, rebuts). Gravitaire évacue vers bennes/compacteurs. Opérateurs déposent déchets sur convoyeur, descendent vers zone tri/compactage (souvent en contrebas atelier). Évite déplacements fréquents opérateurs vers bennes (perte temps). Convoyeur bande gravitaire (déchets irréguliers, pas cartons rigides). Pente 4-5% (matériaux légers). Largeur 600-800mm. Nettoyage quotidien (salissures).

Alimentation machines/postes manuels

Stock tampon pièces/sous-ensembles alimente poste assemblage ou machine. Opérateur prélève pièce sur convoyeur, suivante avance par gravité (FIFO automatique). Bacs plastiques sur gravitaire rouleaux. Pente 3-4%. Longueur = capacité tampon souhaitée (10 bacs espacés 50cm = convoyeur 5m). Régulation flux tirée (lean) : quand opérateur prend bac, celui d'amont avance. Système kanban gravitaire (flux auto-régulé, zéro informatique).