La movimentazione dei carichi nella costruzione degli elementi in cemento

Presso gli stabilimenti di Hamm (Germania), GOLDBECK produce elementi in cemento per i capannoni logistici e industriali, per gli uffici e le scuole, nonché per i parcheggi e gli edifici residenziali. Nel reparto di lavorazione recentemente costruito, si realizzano e si predispongono armature e griglie per fondazioni, sulle quali si colerà successivamente il cemento. Il trasporto efficiente delle bobine di cavi, delle barre di acciaio per il cemento armato e dei componenti voluminosi fra i vari reparti di lavorazione si effettua mediante diversi carriponte Demag, lavorando in sicurezza grazie alle funzioni di assistenza e comfort del comando intelligente Demag SafeControl.

Cliente

La ditta GOLDBECK e i suoi prodotti sono presenti ovunque: questa ditta di costruzioni e servizi ha ben 80 filiali dislocate in tutta Europa. Sono circa 10.000 gli immobili non residenziali realizzati da Goldberg chiavi in mano nel corso dei suoi 50 anni di storia aziendale. La particolarità: la ditta progetta e costruisce basandosi su un sistema proprio. I componenti principali vengono prefabbricati industrialmente presso dieci stabilimenti facenti capo alla ditta, per poi essere consegnati e montati direttamente sul posto.

Lo stabilimento GOLDBECK aperto ad Hamm (in Vestfalia) nel 2009 è specializzato nella produzione di coperture, montanti, fondamenta ed elementi per pareti esterne. Solo nell'ultimo anno, il sito è stato ampliato complessivamente di 8.200 metri quadrati di superficie dedicata alla produzione. Gli elementi del sistema provengono naturalmente dallo stabilimento di proprietà. Un sistema ben riuscito.

Problema

Il processo del flusso di materiali inizia con la consegna delle bobine di cavi e delle barre d'acciaio per il cemento armato. Queste materie prime vengono elaborate lungo due flussi di materiali e in diverse fasi di lavorazione, quindi vengono unite ad altri componenti e infine passano alla sezione di lavorazione successiva, dove si trasformano in elementi di cemento finiti.

Tutto ha inizio dall'acciaio

All'inizio del flusso di materiali, si colloca la consegna delle materie prime con il camion. Le bobine di cavi arrivano ai capannoni 11 e 12, mentre le barre di acciaio per il cemento armato vanno al capannone 10. La linea di lavorazione del capannone 10 realizza l'intelaiatura su cui si cola il cemento per dare forma ai pilastri oppure l'ossatura delle armature per le fondazioni. In questa fase di lavorazione, i carriponte servono per il trasporto dei materiali lunghi, ma anche per alimentare con precisione la macchina troncatrice.

Griglie in acciaio di grandi dimensioni

Nei capannoni 11 e 12, si lavorano le cosiddette griglie su disegno. In un secondo momento della produzione, queste griglie costituiranno la struttura per gli elementi di pareti di tutte le dimensioni. A che cosa servono i carriponte: Scarico delle bobine di cavi dai camion e alimentazione del percorso di lavorazione, in cui le bobine vengono srotolate automaticamente e saldate in modo da realizzare le griglie in acciaio. Infine, i carriponte trasportano le griglie raggruppate fino alla fase di lavorazione successiva, dove prendono la forma delle armature per il cemento armato. Per i casi più particolari, al fondo del capannone 12 si trova un'area di lavoro dedicata alla realizzazione manuale delle griglie per le armature. Le esigenze del cliente sono pertanto ben delineate: per la logistica interna nel nuovo reparto di produzione, serve una soluzione che consenta la movimentazione sicura dei materiali che costituiscono le griglie e le barre per il cemento armato, che possono essere particolarmente ingombranti e lunghe. È inoltre necessario garantire anche l'alimentazione precisa delle macchine e il trasporto necessariamente sicuro dei materiali più lunghi fra le diverse postazioni di lavoro. I vari operatori devono sempre avere la possibilità di utilizzare i carriponte necessari servendosi dei radiocomandi.

Soluzione

Il principio su cui si basano i carriponte Demag ha saputo convincere GOLDBECK: sette carriponte mobili monotrave EKKE, con una portata compresa fra 3,2 e 10 tonnellate, insieme a un carroponte mobile bitrave ZKKE che raddoppia la portata di 3,2 tonnellate, trasportano gli elementi all'interno del nuovo reparto di produzione. Sulla via di corsa del capannone 10, si muovono singolarmente due carriponte mobili in Smart-Tandem. La movimentazione dei lunghi fasci di barre per cemento armato richiede una perfetta sinergia fra i due carriponte, al fine di garantire un trasporto sicuro. La flotta di carriponte si completa poi con i due carriponte monotrave del capannone 11, nonché un carroponte monotrave e due bitrave nel capannone 12. Tutti i carriponte presenti nei capannoni sono dotati di paranco a fune modulare Demag DMR. Alcune delle innumerevoli opzioni del DMR sono state utilizzate per soddisfare le esigenze specifiche delle postazioni di lavoro: posizione di montaggio particolare del carrello, funzioni di assistenza e comfort oppure opzioni di comando per facilitare lo spostamento dei materiali da effettuare ogni giorno. Tutti gli assi di sollevamento e traslazione dei carriponte sono controllati a variazione continua. Ciò significa più comfort di controllo per i dipendenti.

Breve intervista con Steffen Fester, Direttore di produzione presso Goldbeck Betonelemente GmbH, ad Hamm (Germania)

Demag: Signor Fester, perché ha preferito la soluzione proposta da Demag?

Steffen Fester: Eravamo alla ricerca di una soluzione unica per tutti gli 8.200 m² della nostra superficie di produzione, considerando che qui produciamo armature per il cemento, e Demag ci ha proposto una soluzione personalizzata. Le nostre lavorazioni prevedono tempi ciclo precisi e certi elementi si devono spostare avanti e indietro, perciò la tempistica di precisione degli impianti è fondamentale. Oltre all'ampiezza della campata sommata a un'altezza ridotta, anche le velocità elevate di tutti gli assi e l'affidabilità sono caratteristiche che hanno influito molto sulla decisione. Le esperienze positive delle collaborazioni passate e una definizione onesta dei prezzi sono state determinanti.

Demag: Quali sono i vantaggi dei prodotti Demag utilizzati?

Steffen Fester: Per montare gli impianti è stato necessario davvero poco tempo, dopo appena qualche giorno la maggior parte dei carriponte si poteva già utilizzare in modalità di prova. Abbiamo ricevuto supporto immediato per l'installazione delle macchine di produzione. Una volta terminata l'installazione, abbiamo potuto fare sempre affidamento sul servizio post-vendita. Finora non ci sono stati tempi di inattività prolungati. Tutti gli otto carriponte si possono installare in ogni area del capannone, perciò la produzione sarà flessibile anche in futuro, quando la nostra gamma di prodotti dovrà adeguarsi al mercato.

Demag: Finora quali impressioni hanno espresso i dipendenti in merito all'impianto?

Steffen Fester: Naturalmente, i nostri dipendenti sono entusiasti quando vedono per la prima volta un nuovo caroponte. In un secondo momento, poi si sono viste le singole qualità. Le velocità elevate di tutti e tre gli assi sono un vantaggio enorme. Nel contesto dei processi, raramente parliamo dei tempi specifici dei carriponte, perché sono già sostanzialmente ottimizzati. Gli indicatori digitali del peso sono di grande aiuto quando bisogna verificare velocemente le bobine e le barre trasportate. Sono utili anche quando si tratta di fare un piccolo inventario o procedere alle operazioni di carico. Il funzionamento in tandem nel capannone 10, usato soprattutto per le barre d'acciaio lunghe fino a 18 metri, permette di gestire il tutto in sicurezza utilizzando una sola mano. Se consideriamo che le nostre campate sono larghe ben 12 metri, non è stato così scontato garantire la possibilità di un utilizzo in tandem dei due carriponte, con una distanza gancio di soli sei metri. Il distanziamento ottico sta facendo bene il suo dovere. Nello specifico, la sinergia fra gli studi statici svolti da GOLDBECK in collaborazione con l'impianto del carroponte Demag si può definire ben riuscita.

Ogni esigenza è stata soddisfatta con precisione

Il nuovo capannone di produzione è stato progettato fin dall'inizio con un concetto di gru intelligente e, ove necessario, flessibile. Il dimensionamento ottimale dell'impianto inizia con lo scartamento uniforme di 24 metri. La distanza, misurata dal montante del soffitto al bordo superiore del binario della gru, è sempre di 1,24 metri. L'altezza strutturale dei carrelli è stata quindi ridotta e la forma costruttiva ottimizzata. Questo dimensionamento uniforme consente al cliente di rispondere in qualsiasi momento alle mutevoli esigenze all'interno della linea di produzione. Con questo, intendiamo dire che i carriponte possono addirittura essere spostati secondo le necessità.

Per conformarsi alle specifiche strutturali dell'edificio, il passo della ruota è stato aumentato dai 3,15 metri standard a 4 metri. Grazie a questo adattamento, durante la fase di progettazione è stato possibile rinunciare ad alcune colonne di supporto, lasciando più spazio libero per la logistica interna. Avendo a disposizione ampiezze utili di ben 12 metri, il dimensionamento della via di corsa è più agevole e si può quindi anche risparmiare sui costi, grazie all'adattamento preciso del carroponte alla struttura del capannone.
Lo scorrimento ottimizzato è ottenuto da rulli orizzontali su entrambi i lati, che guidano le testate sulle vie di corsa della gru. Questi rulli guida riducono le forze di trazione oblique e permettono uno scorrimento decisamente silenzioso. Se si pensa allo spazio necessario per il trasporto dei componenti da una postazione di lavoro all'altra, questo particolare rappresenta un pregio notevole in termini di efficacia e tempistiche di lavoro.

La flessibilità della generazione di paranchi a fune DMR si fa notare anche nelle soluzioni speciali: la larghezza eccezionale delle griglie per le armature del cemento (dimensioni: 3,5 x 9 m) avrebbe rappresentato un problema di presa fra le due travi del ponte, se i due paranchi a fune fossero stati montati nella solita posizione. La scelta di montarli sui rispettivi lati esterni ha permesso di ottenere il risultato desiderato. Grazie alla distanza del gancio maggiorata, il carrello con due paranchi a fune DMR può prelevare le griglie senza dovere aumentare più di tanto le quote di traslazione.

Con sicurezza, grazie a Demag

Quando si spostano i materiali, è sempre necessario prestare attenzione. La distrazione e gli imprevisti possono comportare situazioni pericolose, tali da degenerare rapidamente in un infortunio. Ecco perché è importante che la postazione di lavoro dei dipendenti sia in sicurezza anche quando il carroponte è in funzione. Si ottiene così un comfort, che è di per sé un ulteriore vantaggio.

Il paranco a fune modulare Demag DMR consente di abbinare funzioni sia meccaniche sia elettriche. Il comando a frequenza dei carriponte ha un ruolo importante se si parla di comfort. L'accelerazione e la decelerazione sono a variazione continua, così l'operatore può controllare con la massima precisione i movimenti di scorrimento del carroponte, di traslazione del carrello e di sollevamento. Aumentando la pressione sull'elemento di controllo del radiocomando, aumenta di conseguenza la velocità dell'asse. E naturalmente anche viceversa, cosicché i movimenti del carroponte sono precisissimi e il controllo risulta confortevole. Il posizionamento delle griglie e delle barre d'acciaio per il cemento nel sistema logistico interno risulta così più semplice ed efficace, inoltre si risparmia tempo.

Smart Tandem

Il comando di sicurezza intelligente SafeControl offre maggiore sicurezza nell'utilizzo del carroponte. Per trasportare i materiali lunghi nel capannone 10, GOLDBECK si avvale della comoda funzione di assistenza Smart-Tandem. Due carriponte accoppiati elettricamente vengono controllati con un unico comando. Si tratta di un'operazione semplice per l'addetto al carroponte: lo Smart-Tandem si può attivare e disattivare servendosi semplicemente dell'apposito selettore. L'operatore può tenere sotto controllo la funzione dal display del suo radiocomando DRC oppure dal display più grande dello StatusBoard Demag, collocato sulla trave del ponte. Lo StatusBoard visualizza inoltre in tempo reale anche gli stati di funzionamento attivi del carroponte. Per esempio la portata, il carico complessivo, il sovraccarico, la manutenzione o anche altre funzioni di assistenza e comfort del comando di sicurezza SafeControl eventualmente attivate: il carroponte funziona in maniera trasparente e soprattutto sicura.

Protezione anticollisione elettronica

Tutte le gru sono dotate di un sistema ottico anti-collisione, in modo che anche gli operatori delle gru meno esperti siano supportati e le gru non possano scontrarsi tra loro. I doppi sensori laser misurano efficacemente la distanza fra i carriponte interessati sulle vie di corsa. Nel momento in cui vengono superate le distanze predefinite, il carroponte specifico viene fermato in due fasi. Nella prima fase il carroponte continua a spostarsi a velocità ridotta, mentre nella seconda fase si spegne in sicurezza. Questo principio dello spegnimento di sicurezza automatico con hardware a doppio canale rientra nella classe di sicurezza 3, ai sensi della norma EN 13849-1. I finecorsa di scorrimento del carroponte in versione a due fasi evitano il pendolamento del carico, pericoloso sia per le persone sia per la macchina. La velocità del carroponte diminuisce in corrispondenza del finecorsa di rallentamento, poi l'azionamento si arresta completamente poco prima di raggiungere l'arresto di finecorsa.

Se l'operatore attiva la funzione tandem nel capannone 10, il distanziamento statico fra i carriponte viene bypassato automaticamente, per consentire ai due carriponte di spostarsi insieme. Questo però è possibile solo se il carico nominale complessivo dei due carriponte è inferiore al limite prestabilito di 10 tonnellate. Il SafeControl di Demag è dotato di un sistema di sicurezza elettronico per determinare la somma dei carichi.

Calcolo elettronico della somma dei carichi nel capannone 12

Anche il carroponte bitrave ZKKE del capannone 12 sfrutta questa funzione, infatti i singoli carichi delle due unità di sollevamento vengono calcolati elettronicamente e si evita il sovraccarico sommandoli. Un sovraccarico del ponte gru viene quindi evitato con l'arresto automatico se viene superata la capacità di carico totale dei paranchi.

Carriponte per le postazioni di lavoro nella produzione delle intelaiature

Il reparto di produzione delle intelaiature è stato attrezzato con appositi carriponte per le postazioni di lavoro e paranchi a catena. I tre bracci in acciaio KBK sollevano grazie ai rispettivi paranchi a catena Demag DC-Pro i singoli fasci di barre nell'area di lavorazione, dove vengono confezionate le intelaiature in acciaio. In ciascuna delle tre postazioni di lavoro, due paranchi a catena DC-Pro sollevano e abbassano una traversa in acciaio alla quale vengono agganciate le intelaiature, così da poter eseguire le lavorazioni ad un'altezza ergonomica.

Tecnologia

Il comando di sicurezza intelligente SafeControl offre il massimo della sicurezza quando il carroponte è in funzione. Il finecorsa di scorrimento del carroponte e il comando di sicurezza supportano l'operatore, aiutandolo a evitare danni indesiderati nell'ambiente di lavoro del carroponte. Nell'utilizzo in Smart-Tandem, è possibile controllare in sincronia due carriponte e fino a quattro carrelli, per spostare carichi particolarmente ingombranti e pesanti. Passare dalla modalità di funzionamento singolo all'utilizzo in tandem è veloce e semplice, basta usare il selettore sul radiocomando.

Il radiocomando DRC-10 permette all'operatore di controllare il carroponte in maniera intuitiva ed ergonomica. Gli stati di funzionamento del carroponte in corso sono visualizzati sul display LCD. La batteria all'interno del trasmettitore portatile si ricarica in appena 2,5 ore e ha un'autonomia di funzionamento ininterrotto di ben 5 giorni. È possibile registrare su uno stesso carroponte fino a tre trasmettitori: è possibile passare da uno all'altro premendo semplicemente un pulsante, senza influire sullo svolgimento dei lavori. Così per l'operatore è più semplice passare il comando del carroponte a un collega. Per effettuare lo scambio dei trasmettitori bastano pochi secondi. Con la garanzia “revolving”, i componenti difettosi vengono sottoposti a manutenzione o sostituiti gratuitamente a discrezione dei tecnici. In questo modo, il funzionamento sicuro dei carriponte è garantito con costi calcolabili, sulla base di una garanzia con valore legale.