Hydraulique industrielle
Plus de rendement, moitié moins d'énergie : ZENITH optimise sa production de blocs en béton avec Bosch Rexroth
21.05.2026
6 min
Grâce à une centrale hydraulique à vitesse variable de Bosch Rexroth, ZENITH augmente la productivité de sa pondeuse multicouche ZENITH 940 HS jusqu'à 50 %, tout en réduisant de moitié la consommation d'énergie.
Tout le monde les connaît : les blocs en béton de formes et de couleurs variées, utilisés comme pavés, dalles alvéolées, parpaings, blocs creux, palissades ou bordures. En revanche, les machines sophistiquées qui les fabriquent avec une précision et une vitesse extrêmes en longues rangées et les déposent sur plusieurs couches pour le séchage sont moins connues. L'une des pondeuses multicouches mobiles et entièrement automatiques les plus renommées provient de Neunkirchen près de Siegen, en Rhénanie-du-Nord-Westphalie : la ZENITH 940, constamment développée depuis les années 1960, bénéficie d'une refonte technologique fondamentale grâce à une mise à niveau complète de son système hydraulique par Bosch Rexroth.
La ZENITH 940 HS produit une grande variété de blocs en béton avec des hauteurs allant de 40 mm à 1 000 mm. Diverses versions spéciales permettent de fabriquer des produits spéciaux tels que des blocs en béton de bois, des blocs empilables de grand format, des palissades extra-hautes et des anneaux de regard. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
ZENITH Maschinenfabrik, basée à Neunkirchen, est une référence mondiale dans l'industrie des blocs en béton. Sa large gamme s'étend des pondeuses au sol aux installations de production complètes et sur mesure, en passant par les pondeuses multicouches entièrement automatiques et les pondeuses sur planche. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Le système hydraulique précédent à ses limites
Fondée en 1953 à Neunkirchen, ZENITH Maschinenfabrik GmbH fait partie du groupe QGM depuis 2014 et compte parmi les leaders du marché et de la technologie dans son secteur. ZENITH accorde une importance particulière à une large gamme de produits, à des temps de cycle courts et à une grande convivialité. C'est également le cas pour la série 940, capable de produire une grande variété de blocs en béton de 40 à 1 000 mm de hauteur avec une qualité reproductible. Cependant, face à l'exigence d'une productivité accrue, le concept hydraulique précédent de la série de machines a atteint ses limites technologiques. « Pour nous démarquer de la concurrence grâce à une nouvelle augmentation des performances, nous devions revoir de fond en comble la pondeuse multicouche et repenser entièrement le concept d'entraînement hydraulique », explique Heiko Boes, Senior Vice President et fondé de pouvoir.
Un nouvel entraînement pour plus de productivité et d'efficacité énergétique
Les exigences pour la nouvelle approche hydraulique étaient élevées : la nouvelle génération de machines, la ZENITH 940 High Speed (HS), devait devenir encore plus conviviale, plus rapide et plus économe en énergie, tout en conservant la même géométrie pour que les clients puissent continuer à utiliser les moules du modèle précédent.
« Il était évident que nous avions besoin d'un changement de technologie », rapporte Hartwig Scheld, responsable de la conception hydraulique chez ZENITH. À la recherche d'une solution d'entraînement innovante, l'équipe de développement s'est informée auprès de Bosch Rexroth sur le potentiel des entraînements à vitesse variable, que l'entreprise réalise depuis de nombreuses années pour diverses applications industrielles.
Hartwig Scheld, responsable de la conception hydraulique chez ZENITH : « Le nouveau système hydraulique de Bosch Rexroth représente pour nous un grand pas en avant. » (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Collaboration de développement avec Bosch Rexroth
ZENITH faisait déjà confiance à l'expertise de Bosch Rexroth pour diverses pondeuses sur planche. Pour le nouveau développement de la pondeuse multicouche, la collaboration a été étendue à la conception de l'ensemble de la chaîne cinématique, incluant la centrale hydraulique avec entraînement à vitesse variable, les plaques de commande et la technologie de distributeurs proportionnels. L'unité Sytronix choisie, composée d'un servomoteur et d'une pompe à cylindrée fixe, est commandée avec une grande précision par un convertisseur de fréquence pour fournir aux axes de mouvement principaux la puissance exactement requise. Outre l'entraînement de translation, cela inclut également les vérins développés et fabriqués par ZENITH pour la table vibrante, le moule, la tête de compression et le tiroir d'alimentation.
Power-on-Demand : La nouvelle centrale hydraulique de Bosch Rexroth avec entraînement à vitesse variable économise 50 % de la consommation d'énergie précédente pour des performances égales. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Génération de débit volumétrique à vitesse variable
Avec ce nouveau concept d'entraînement, ZENITH abandonne pour la pondeuse multicouche 940 la solution hydraulique précédente, qui utilisait deux pompes à pistons radiaux générant en permanence de la puissance hydraulique. Ce qui n'était pas utilisé par les consommateurs se dissipait en chaleur perdue, qui devait être évacuée de la machine par une unité de refroidissement, avec une dépense énergétique supplémentaire.
Le nouvel entraînement Sytronix fournit la puissance à la demande (Power-on-Demand) : il met à disposition des débits volumétriques élevés pour les mouvements dynamiques et des pressions élevées pour les phases de maintien, exactement au moment où ils sont nécessaires. Le résultat : pas de gaspillage d'énergie, moins de chaleur dissipée et une émission sonore nettement réduite.
Mêmes performances, moitié moins d'énergie
Grâce au nouvel entraînement Power-on-Demand, ZENITH a pu remplacer les deux pompes précédentes, d'un débit nominal de 20 l/min chacune, par un modèle plus performant de 40 l/min, le débit volumétrique pouvant être augmenté jusqu'à 80 l/min grâce à des vitesses de pompe plus élevées. Le convertisseur de fréquence régule la vitesse de l'unité moteur-pompe pour chaque point de fonctionnement, de manière à fournir précisément la pression requise jusqu'à 250 bar ainsi que le débit volumétrique nécessaire.
La charge de base du nouvel entraînement hydraulique n'est plus que de 10 kW, soit la moitié de celle du modèle précédent, la ZENITH 940 Speed & Comfort (S&C). Cette efficacité énergétique environ deux fois supérieure est particulièrement pertinente dans les environnements de production chauds, afin d'éviter une surchauffe du fluide grâce au refroidisseur air-huile. De plus, la nouvelle conception de la centrale hydraulique simplifie la maintenance. La pompe hydraulique est désormais positionnée horizontalement sur le réservoir d'huile, ce qui la rend facilement accessible pour les travaux de maintenance et de réparation.
Des cycles plus rapides grâce à des temps de commutation plus courts : les distributeurs proportionnels de dernière génération (type 4WREE) de Bosch Rexroth commandent les vérins hydrauliques avec précision, permettant ainsi une dynamique élevée. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Technologie de distributeurs robuste, processus transparents
Selon M. Scheld, la nouvelle génération de distributeurs proportionnels de Bosch Rexroth augmente également la compétitivité. « Grâce à la régulation précise des débits volumétriques pour les vérins, nous obtenons des temps de commutation extrêmement courts, ce qui rend les mouvements pendulaires des tiroirs d'alimentation encore plus rapides et fluides. » En pratique, les distributeurs Rexroth se révèlent également extrêmement robustes face aux vibrations et aux secousses fréquentes.
En raison de l'apport de chaleur réduit et de la filtration à 3 µm recommandée par Bosch Rexroth, l'huile hydraulique ne doit être changée que deux fois moins souvent. Cela permet non seulement d'économiser des ressources, mais aussi de réduire la susceptibilité aux pannes, car la poussière de béton environnante filtrée ne peut pas compromettre le bon fonctionnement des distributeurs proportionnels.
En conséquence, les clients de ZENITH bénéficient non seulement de processus stables et d'une qualité reproductible, mais aussi d'une grande facilité de maintenance, d'autant plus que les distributeurs proportionnels sont visualisés dans un masque dédié sur l'écran tactile intuitif et piloté par menu de la machine. « La position actuelle du piston rend les pannes éventuelles immédiatement visibles, ce qui met fin aux longues recherches de pannes », déclare M. Scheld. « En combinaison avec notre support à distance, nous pouvons aujourd'hui analyser immédiatement environ 95 % de tous les défauts de la machine et garantir ainsi une disponibilité optimale. »
Jusqu'à 50 % de rendement en plus : la pondeuse multicouche mobile et entièrement automatique ZENITH 940 High Speed (HS) avec entraînement hydraulique à vitesse variable et distributeurs proportionnels rapides de Bosch Rexroth. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Jusqu'à 50 % de rendement en plus et une vitesse de déplacement triplée
L'interaction entre la chaîne cinématique dynamique Sytronix et les distributeurs proportionnels réactifs est la clé du succès : le rendement de la pondeuse multicouche augmente de 20 à 50 % par rapport à la solution précédente, en fonction du matériau, du format du bloc et du remplissage des trémies, qui peut également être entièrement automatisé via un pont d'alimentation en option. La sélection de la recette correspondante se fait simplement via l'écran tactile. « Avec notre nouveau système hydraulique, nous pouvons désormais offrir à nos clients encore plus de possibilités pour optimiser leurs processus », explique M. Scheld. « Nous avons par exemple pu augmenter la répétabilité de 30 à 90 %, ce qui rend la reproductibilité des produits encore plus efficace. »
« Grâce à l'entraînement à vitesse variable avec un débit volumétrique allant jusqu'à 80 l/min, les axes asservis peuvent être positionnés avec précision par consigne de pression », poursuit M. Scheld. « La charge peut ainsi être déplacée jusqu'à trois fois plus vite, ce qui a un impact positif sur la productivité, en particulier sur les longues distances. »
Avantages logistiques grâce à une complexité réduite
La commande purement électrique de l'entraînement à vitesse variable simplifie également la programmation de la machine pour une utilisation encore plus intuitive. Simultanément, la complexité de l'ingénierie est réduite, car les axes peuvent être commandés numériquement via les deux valeurs de consigne que sont la pression et la vitesse. Le convertisseur de fréquence se charge du reste, y compris de l'asservissement.
En outre, la conception hydraulique simplifiée allège la logistique, car moins de composants doivent être stockés. « Grâce à la nouvelle série de distributeurs, nous avons pu réduire le nombre de types de huit à cinq », précise M. Scheld. « Pour la série précédente, nous construisions encore nous-mêmes tout le système hydraulique, y compris le bloc de commande. Maintenant, nous utilisons des modules individuels de Bosch Rexroth, ce qui nous permet d'obtenir des délais de livraison nettement plus courts. »
La nouvelle pondeuse multicouche ZENITH 940 HS en production de parpaings. (Image : ZENITH Maschinenfabrik)
Un partenariat de développement qui a porté ses fruits
Le Senior Vice President Heiko Boes qualifie le résultat de la collaboration intensifiée avec Bosch Rexroth de véritable saut quantique. « Ensemble, nous avons bâti un pan de notre pérennité, en passant de l'hydraulique sur mesure à un système modulaire standard pour des entraînements hydrauliques performants et économes en énergie », déclare M. Boes. « Nous voulons exploiter progressivement ce potentiel pour nos autres plateformes de machines et continuer à affirmer notre position de leader sur le marché. »
Encadré : Entraînement hydraulique à vitesse variable
Grâce aux entraînements à vitesse variable, les pondeuses multicouches et de nombreuses autres applications d'hydraulique industrielle consomment nettement moins d'énergie pour des performances égales ou supérieures. Le concept Power-on-Demand fournissant la puissance optimale pour chaque situation de fonctionnement, l'efficacité énergétique augmente dans une plage de pourcentage à deux chiffres par rapport à la régulation par étranglement. De plus, des facteurs de productivité importants tels que la qualité de régulation, la dynamique et la précision de mouvement sont améliorés. La quantité de fluide hydraulique nécessaire est également réduite. La diminution des émissions de CO₂ réduit l'empreinte écologique. En parallèle, la conception électrohydraulique intelligente diminue les coûts sur l'ensemble du cycle de vie, du développement à la maintenance en passant par l'intégration.
Auteur: Heiner Stueber
Fonction: Ventes Europe centrale pour la gamme de produits Hydraulique industrielle | Allemagne de l'Ouest
Téléphone: +49(2102) 409-225
Mobile: +49(172) 7434962
Êtes-vous déjà connecté sur LinkedIn?
