Stahlbau Wentz costruisce una cappa di aspirazione mobile per prove di incendio

L'impresa

Là dove le altre imprese di costruzioni in acciaio mostrano i propri limiti, gli specialisti della Stahl-Projektbau Wentz GmbH sono nel loro elemento. L'impresa, fondata nel 2005 a Goslar, progetta e costruisce ponti per tubi, sottostrutture e impianti per vie di corsa, tra le altre cose. Fanno parte del portfolio anche capannoni industriali completi, banchi di prova e impianti di processo.

Una delle specialità di Wentz sono le strutture in acciaio speciale, tra l'altro per istituti di ricerca. Ne sono un esempio le cabine di protezione anti raggi X progettate individualmente, ad es. per impianti di prova dei materiali e acceleratori di elettroni. Un altro esempio "esotico" è il dispositivo di aspirazione qui descritto per un istituto che esegue prove di incendio su materiali e componenti di edifici.

Il compito

Come si comportano i materiali da costruzione in caso di incendio? E come si può valutare e, in secondo luogo, ridurre al minimo il rischio di incendio di materiali da costruzione nuovi e innovativi, ad es. delle materie prime rinnovabili? Un istituto di ricerca di Braunschweig sta rispondendo a queste domande e ha realizzato un nuovo capannone di sperimentazione per le prove di incendio su vasta scala.

Il compito di Stahlbau Wentz era quello di installare in questo capannone una cappa di aspirazione mobile da 12 x 12 metri che, tramite diversi banchi di prova aperti, aspirasse tutti i gas combusti e li conducesse ad un impianto di depurazione dei gas combusti. I componenti della cappa di aspirazione devono soddisfare requisiti elevati, che devono garantire un posizionamento affidabile della cappa di aspirazione, che pesa tonnellate, in un ampio spettro di temperature.

La soluzione

Nel capannone è stata installata una via di corsa su cui scorre un ponte costituito da una struttura in profilato di acciaio. Quest'ultima posiziona la cappa di aspirazione al di sopra della rispettiva prova di incendio. A tale scopo è stata scelta una forma costruttiva a gomito del ponte per ridurre l'altezza d'ingombro.

L'intera unità composta da ponte e cappa di aspirazione in acciaio pesa 70 tonnellate. Viene posizionata esattamente sulla via di corsa con un totale di quattro gruppi ruota Demag della serie DRS 315. Tutti i gruppi ruota sono dotati di flange su entrambi i lati e garantiscono un ampio range di temperatura compreso tra -20 e +70 gradi durante gli esperimenti. Due motori freno dentati Demag del tipo ADE60TD ZBA80 trasferiscono la loro potenza da 0,62 KW ai quattro gruppi ruota. La forma costruttiva come riduttore piatto consente di risparmiare spazio. Il concetto di azionamento è completato da un convertitore di frequenza Demag Dedrive Compact, che percorre in modo continuo l'enorme "cappa di aspirazione" lungo la via di corsa.

Le particolarità

Il funzionamento esatto è garantito dalle ruote Demag DRS con bordino su entrambi i lati su una delle due vie di corsa. Entrambi i gruppi motore sono controllati da un convertitore di frequenza comune del tipo Dedrive Compact. In questo modo viene garantita una regolazione del sincronismo con il minimo sforzo. La valutazione del segnale è affidata a un controller di sicurezza Demag SCU che consente di raggiungere il Performance Level 3 (EN ISO 13849) e un SIL Level 2 (IEC 61508). Dato che l'unità mobile si trova ad un'altezza relativamente elevata, viene comodamente controllata dal personale dal piano di lavoro tramite un radiocomando Demag DRC-MJ. La soluzione di azionamento Demag può essere utilizzata fino a una temperatura ambiente di 70 oC, in modo che durante le prove di incendio non sussista alcun pericolo di guasto da surriscaldamento.

Tre domande a Marcel Lissa, Sales Engineer responsabile del progetto con Wentz Stahlbau e l'istituto di ricerca presso l'Università di Braunschweig.

Demag: Signor Lissa, quali requisiti ha ricevuto prima dal partner di progetto?
Marcel Lissa: L'amministratore delegato Felix Wentz della Wentz Stahlbau si è rivolto a me con un progetto che prevedeva la movimentazione di una struttura a traliccio larga 12 metri con una cappa di aspirazione di dimensioni adeguate. Per il luogo in cui si utilizza presso l'Università di Braunschweig era importante che i componenti fossero in grado di resistere alle alte temperature, che la cappa di aspirazione di circa 70 tonnellate potesse muoversi a una velocità di traslazione idonea e che inoltre potesse essere comandata tramite radiocomando.

Nel frattempo l'intera unità si muove su rotaie lunghe 30 metri lungo il capannone, raggiungendo in egual misura sia la posizione destra che quella sinistra con una velocità di 1-5 m/min. L'istituto di ricerca dell'Università di Braunschweig ha definito queste zone nella pianificazione dei capannoni per i propri esperimenti, in modo che la cappa di aspirazione assorba i gas combusti in tre punti di arresto e li estragga dal capannone.

Demag: Quali caratteristiche del prodotto sono particolarmente importanti nella soluzione di azionamento per le piattaforme industriali?
Marcel Lissa: Particolarmente degno di nota è il piano di azionamento nel suo complesso. Il nostro sistema modulare Demag per la tecnica di azionamento offre la possibilità di realizzare un sistema di azionamento completo composto da motoriduttore e gruppo ruota, nonché da un gruppo di applicazione composto da convertitore di frequenza e controllo di sicurezza SCU. Il sistema è poi completato da componenti meccanici ed elettrici come i respingenti per vie di corsa e un radiocomando. Nel caso applicativo i componenti della testata sono stati concepiti per un range di temperatura fino a 70 °C e spostano la cappa esattamente in posizione con la velocità di traslazione molto bassa desiderata.

Demag: Quale requisito del cliente è stato particolarmente interessante in questo progetto?
Martin Lissa: Anche in questo caso, l'ambiente è la parte più emozionante! La combinazione di una cappa in acciaio da 70 tonnellate e un range di temperatura elevato durante gli esperimenti rappresenta una sfida fantastica per i nostri componenti, per dimostrare la loro affidabilità. Naturalmente è stata presa in considerazione la sicurezza dell'operatore. La cappa di aspirazione viene azionata da una console a una distanza di sicurezza dall'esperimento. Dopo aver eseguito l'esperimento, l'operatore cambia comodamente il comando premendo un pulsante e può spostare la cappa di aspirazione direttamente sulla struttura a traliccio o nel capannone con il telecomando radio.