Firma Stahlbau Wentz konstruuje przejezdny okap wyciągowy do badań ogniowych

Przedsiębiorstwo

Gdy inne firmy z branży konstrukcji stalowych stają w obliczu problemów, specjaliści z firmy Stahl-Projektbau Wentz GmbH są w swoim żywiole. Założone w 2005 roku w Goslar przedsiębiorstwo zajmuje się konstrukcją i budową między innymi mostów rurowych, konstrukcji nośnych i systemów torów jezdnych suwnic. Do portfolio firmy należą również kompletne hale przemysłowe, a także stanowiska testowe i instalacje technologiczne.

Specjalnością firmy Wentz są specjalne konstrukcje stalowe, m.in. dla ośrodków badawczych. Przykładem są indywidualnie zaprojektowane kabiny chroniące przed promieniowaniem stosowane jako obudowy m.in. urządzeń do badania materiałów i akceleratorów elektronowych. Innym „egzotycznym” przykładem jest opisany tutaj system odsysania dla instytutu, który przeprowadza badania ogniowe materiałów budowlanych i elementów konstrukcyjnych budynków.

Zadanie

Jak zachowują się materiały budowlane w razie pożaru? W jaki sposób można po pierwsze ocenić, a po drugie zminimalizować zagrożenie pożarowe związane z nowymi i innowacyjnymi materiałami budowlanymi, np. z surowców odnawialnych? Na te pytania odpowiada instytucja badawcza w Braunschweig, która w tym celu wybudowała nową halę eksperymentalną do badań ognio­wych dużych pożarów.

Zadaniem Stahlbau Wentz było zbudowanie w tej hali przejezdnego okapu wyciągowego o wymiarach 12 x 12 metrów, który poprzez kilka otwartych stanowisk testowych odsysałby wszystkie powstające gazy spalinowe i kierował je do systemu oczyszczania spalin. Stawia to wysokie wymagania komponentom transportowym okapu wyciągowego, które muszą zapewnić niezawodne pozycjonowanie ważącego wiele ton okapu w szerokim zakresie temperatur.

Rozwiązanie

W hali zainstalowano tor jezdny suwnicy, po którym porusza się most ze stalowej konstrukcji profilowej. Pozycjonuje on okap wyciągowy nad odpowiednim stanowskiem badania ogniowego. W tym celu wybrano łukową formę konstrukcyjną mostu, aby zmniejszyć wysokość montażu.

Całość składająca się z mostu i stalowego okapu wyciągowego waży 70 ton. Jest ona precyzyjnie pozycjonowana na torze jezdnym suwnicy za pomocą łącznie czterech zestawów kołowych Demag z serii DRS 315. Wszystkie zestawy kołowe są wyposażone w obustronne obrzeża kół, a także zapewniają bezpieczeństwo w szerokim zakresie temperatur od -20 do +70 stopni podczas eksperymentów. Dwa płaskie motoreduktory z hamulcem typu ADE60TD ZBA80 marki Demag przenoszą moc 0,62 kW na cztery zestawy kołowe. Płaska forma konstrukcyjna przekładni pozwala zaoszczędzić przestrzeń montażową. Uzupełnieniem koncepcji napędu jest przetwornica częstotliwości Dedrive Compact marki Demag, która płynnie przesuwa ogromny „okap wyciągowy” wzdłuż toru jezdnego suwnicy.

Cechy szczególne

Koła jezdne DRS marki Demag z obustronnym obrzeżem kół na jednym z dwóch torów jezdnych suwnicy zapewniają precyzyjny przesuw. Oba napędy są sterowane za pomocą wspólnej przetwornicy częstotliwości typu Dedrive Compact. W ten sposób przy niewielkim nakładzie pracy zapewniona jest regulacja współbieżności. Analizę sygnału przejmuje sterownik bezpieczeństwa SCU marki Demag, za pomocą którego można uzyskać poziom wydajności 3 (EN ISO 13849) i poziom SIL 2 (IEC 61508). Ponieważ jednostka przesuwna znajduje się na stosunkowo dużej wysokości, może być wygodnie sterowana przez personel z poziomu roboczego za pomocą sterownika radiowego DRC-MJ marki Demag. Rozwiązanie napędowe Demag może być stosowane w temperaturze otoczenia do 70°C, dzięki czemu podczas badań ogniowych nie ma ryzyka awarii z powodu przegrzania.

Trzy pytania do Marcela Lissy, odpowiedzialnego inżyniera sprzedaży w projekcie z firmą Wentz Stahlbau i ośrodkiem badawczym w TU Braunschweig.

Demag: Panie Lissa, jakie wymagania otrzymali Państwo początkowo od partnera projektu?
Marcel Lissa: Felix Wentz, dyrektor zarządzający z firmy Wentz Stahlbau, zwrócił się do mnie z projektem, w ramach którego miał następować przesuw kratownicy o szerokości 12 metrów wraz z okapem wyciągowym o odpowiednio dużych rozmiarach. W przypadku lokalizacji na Uniwersytecie Technicznym w Braunschweig istotne było, aby komponenty były odporne na wysokie temperatury, mogły przesuwać okap wyciągowy o masie około 70 ton z odpowiednią prędkością jazdy, a ponadto były sterowane za pomocą sterownika radiowego.

Cała jednostka porusza się obecnie po 30-metrowych szynach wzdłuż hali, przy czym zarówno prawa, jak i lewa pozycja przesuwa się z równą prędkością 1–5 m/min. Instytut badawczy TU Braunschweig zdefiniował te strefy w planach hali na potrzeby swoich eksperymentów, tak aby okap wyciągowy pobierał spaliny na łącznie trzech stanowiskach i odprowadzał je z hali.

Demag: Jakie cechy produktu są szczególnie godne uwagi w przypadku rozwiązania napędowego do pomostów przemysłowych?
Marcel Lissa: Na szczególną uwagę zasługuje cała koncepcja napędu. Nasz modułowy system techniki napędowej Demag oferuje możliwość realizacji kompletnego systemu napędowego składającego się z motoreduktora i zestawu kołowego oraz modułu aplikacyjnego składającego się z przetwornicy częstotliwości i sterownika bezpieczeństwa SCU. System uzupełniają komponenty mechaniczne i elektryczne, takie jak zderzaki torowe i sterownik radiowy. W tym przypadku zastosowania wszystkie komponenty podwozia zostały zaprojektowane do pracy w zakresie temperatur do 70°C i precyzyjnie ustawiają okap w żądanej pozycji przy bardzo niskiej prędkości jazdy.

Demag: Jakie wymagania klientów były szczególnie interesujące w przypadku tego projektu?
Martin Lissa: Także w tym przypadku najbardziej ekscytujące jest otoczenie! Połączenie 70-tonowego stalowego okapu i wysokiego zakresu temperatur podczas eksperymentów stanowi dla naszych komponentów fantastyczne wyzwanie, aby ponownie udowodnić swoją niezawodność. Oczywiście wzięto przy tym pod uwagę bezpieczeństwo operatora. Okap wyciągowy jest przy tym sterowany z pulpitu w bezpiecznej odległości od miejsca eksperymentu. Po przeprowadzeniu danego eksperymentu operator może wygodnie zmienić sterowanie za naciśnięciem przycisku i przy pomocy pilota radiowego przesunąć okap wyciągowy bezpośrednio na kratownicy lub w hali.