L’évolution des roues industrielles au cours des siècles

Nous pensons qu'il est intéressant de faire non pas un, mais plusieurs pas en arrière pour analyser ce que le monde industriel a apporté aux roues à usage professionnel et comment les procédés ont évolué au cours des siècles.

L'aube de la roue

La roue est constituée d'un organe mécanique de forme circulaire, tournant autour d'un axe passant par le centre. La naissance de cet élément a indubitablement constitué un moment historique de grande importance pour les transports terrestres. La roue a en effet permis à l'homme de déplacer des objets lourds, le libérant ainsi de la nécessité de porter la charge lui-même ou de recourir à des animaux.

Selon les études, la découverte de la roue remonte à l'époque de la civilisation mésopotamienne (qui a commencé vers le quatrième millénaire avant J.-C.), avec une référence particulière aux populations d'Asie centrale, avec des évolutions et des applications qui ont impliqué les peuples chinois. Il semble en outre qu'elle n'était pas connue en Afrique subsaharienne ni en Australie avant le début des contacts avec le reste du monde.

Les premières roues étaient des parties de tronc d'arbre en forme de disque à faces parallèles, fixées aux deux extrémités d'un axe au moyen de coins en bois.

Les roues à rayons, plus légères, ont commencé à être fabriquées avec seulement quatre rayons, puis six et, plus tard, huit. A Téhéran, au musée national iranien, une roue à 12 rayons datant de 2000 avant J.-C. est exposée.

Un millénaire plus tard (vers 1000 av. J.-C.), la nécessité de réduire l'usure excessive de la partie périphérique de la roue poussa les Celtes à rechercher des systèmes de protection adaptés.

Les premiers rudiments de travaux d'ingénierie sur les roues

Vers 300 av. J.-C., la première méthode pour renforcer les roues et permettre leur utilisation pendant une période suffisante fut d'utiliser des clous à tête large qui étaient plantés dans la bande de roulement, l'un à côté de l'autre, de manière à former une bande métallique résistante à l'usure; le cercle complet avec un anneau en fer arriva dans un second temps.

Au cours des siècles suivants, il y eut des périodes de progrès et des périodes de stagnation, selon les différentes cultures et leur connaissance des matériaux.

Une étape décisive a été franchie à la fin du XIXe, lorsque la roue coulée a été introduite et fabriquée à l'échelle industrielle. Ce n’est que récemment, au début du XXe siècle, que la première roue coulée revêtue de caoutchouc vulcanisé est apparue.

Lorsque les premiers engins à propulsion mécanique sont apparus sur le marché et, parallèlement, que l'industrie métallurgique s'est développée, la roue a également évolué en fonction des nouveaux véhicules, sans parler des grandes avancées d’après-guerre.

D'où l'origine de la monture (vers 1930), organe fondamental pour l'utilisation moderne de la roue, avec un boom conséquent pour diverses utilisations domestiques.

L’évolution des roues industrielles

Commençons par une hypothèse particulièrement importante en ce qui concerne les roues à usage professionnel : la monture industrielle a été créée comme un élément indispensable à la manutention manuelle des chariots devant transporter des charges particulièrement lourdes. La monture fait donc son apparition au début de la première révolution industrielle (1760-1780) dans le secteur textile-métallurgique, grâce à l'introduction de la navette volante et de la machine à vapeur.

Malgré l'augmentation exponentielle des volumes de production, la roue métallique (en fonte ou fer), placée sous des structures plus ou moins dédiées, pouvait encore répondre aux exigences de l'époque. Le roulement à billes n'avait pas encore été inventé et le moyeu avait un trou passant.

Grâce à l’invention française du roulement à billes pour bicyclettes, la monture industrielle a connu des avancées décisives avec la première production de roues à roulements à billes et à rouleaux.

La seconde révolution industrielle (seconde moitié du XIXe siècle)

L’avènement de la seconde révolution industrielle, entre 1870 et 1880, coïncide avec l'apparition de l'électricité, des produits chimiques et du pétrole.

Dans le domaine des roues industrielles, l’apparition du caoutchouc vulcanisé, une invention de Charles Goodyear, a constitué la principale nouveauté de l’époque.

La vulcanisation est une opération de polymérisation qui consiste a incorporer au latex de caoutchouc du soufre à haute température, ce procédé permet d’obtenir un produit aux propriétés mécaniques et physiques supérieures à celles du caoutchouc à l'état brut.

À partir de là, les roues industrielles peuvent être en métal ou avoir une bande de roulement en caoutchouc, avec moyeu à trou passant et roulement à rouleaux. Naturellement, cette nouveauté élargit la gamme d'applications, puisqu’elle autorise une plus grande facilité de mouvement sur les surfaces lisses. La croissance économique augmente la nécessité d'équiper les machines et les chariots de roues pour leur manutention.

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Les nouveautés du XXe siècle

Au début du XXe siècle, après le ralentissement dû à la grande dépression de 1929, la roue pivotante (ou avec monture pivotante) est née, les applications possibles des montures industrielles ont donc ultérieurement augmenté.

Parallèlement, le développement de la chimie a favorisé de nouvelles découvertes. L'introduction de la bakélite (1909), la création du caoutchouc synthétique (1930), la synthèse du nylon (1935) ont marqué d’autres étapes importantes.

Ces découvertes ont favorisé le développement de toutes nouvelles solutions : les premières roues en plastique apparaissent et les possibilités pour la bande de roulement en caoutchouc synthétique augmentent.

En 1940, le premier pneu en caoutchouc synthétique est créé et la roue pneumatique a également peut être adaptée aux montures.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, les secteurs de la chimie et de la métallurgie connaissent un essor important, ouvrant la voie au boom économique de l'après-guerre.

En 1955 naît le caoutchouc synthétique d’un polymère de l’isoprène, le polyuréthane. En 1954, le chimiste italien Giulio Natta produit le polypropylène isotactique.

Le développement de l'ergonomie et la demande conséquente de manutention ergonomique, conjointement à un plus grand bien-être collectif, ont favorisé ces années-là le développement des produits d'ameublement, qui ont encore élargi la gamme.

Aujourd'hui, les montures peuvent être en acier, en plastique, en acier inoxydable, en aluminium et en zamak. Les roues industrielles peuvent être en métal, en métal revêtu de caoutchouc ou de polyuréthane, en plastique thermodurcissable ou thermoplastique, en plastique revêtu de caoutchouc ou de polyuréthane, pneumatiques avec corps métallique ou plastique.

Les applications sont également plus variées : du médical à l'industrie, des roues pour meubles à la restauration.

Les roues s'adaptent à tout type de surface, grâce aux innombrables variantes qui se sont développées au fil du temps et peuvent supporter tout type de charge.

Tests de vérification et normes de sécurité pour les roues industrielles

La nécessité de garantir la sécurité, ainsi que de tester les performances réelles, a conduit les constructeurs à réaliser, en 1980, une machine d'essai pour tester les roues et leurs montures. Les paramètres variaient de 30 à 2 000 kg avec des vitesses de translation ne dépassant pas 16 km/h.

Le projet a été financé par le Gruppo Ruote & Supporti d’Anima et mis en œuvre au Cerisie (le centre d’étude et de recherche sur les matériaux élastomères). Cette machine est encore aujourd'hui à disposition de ceux qui souhaitent effectuer des tests de vérification des performances des roues et montures.

Quelques années plus tard, en 1988, les fabricants européens ont décidé d'améliorer les normes existantes pour réglementer l'utilisation des roues industrielles et montures en fonction des usages spécifiques propres à certains secteurs. Par exemple, des roues en mesure de circuler à l'intérieur des hôpitaux, des roues pour échafaudages mobiles, des roues pour conteneurs pour la collecte des déchets, en définissant les différentes normes spécifiques.

Les entreprises italiennes ont participé avec enthousiasme et compétence à la réalisation de ce projet. Grâce à l'engagement des techniciens de notre pays, l'Italie a été désignée pour coordonner les travaux de conversion des différents projets au sein des différentes normes UNI - EN et ISO.

Les roues industrielles les plus adaptées à l'utilisation réelle

En conclusion, la nécessité de déplacer les charges et les produits manufacturés de manière ergonomique - manuellement ou par traction mécanique - ainsi que la demande de la société moderne de réduire la fatigue dans chaque activité, sont les facteurs qui ont déterminé le succès des roues industrielles au cours des siècles. Des objectifs que les grands constructeurs ont pu atteindre grâce à leur capacité à répondre aux besoins du marché, en exploitant toutes les technologies disponibles.