Veilig lasten draaien onder de rolbrug

Voor sommige applicaties kan het handig zijn om het stuk niet alleen te hijsen, maar het ook te draaien. Dat kan bijvoorbeeld toelaten om het stuk rond om rond te inspecteren, om het beter te positioneren voor de volgende fase in het productieproces of om het transport optimaler te laten verlopen. Ook het roteren van een mal is een mogelijkheid. Maar hoe kan dat op een veilige manier gebeuren?

Geen evidente beweging

Hou de last zo stabiel mogelijk, dat is één van de speerpunten om veilig met een rolbrug te werken. Vermijd ook schokkende beweging en werk niet te snel. Zogenaamde smart features zoals sway control en shock load prevention helpen om de last op een veilige manier te transporteren.

Sway control

Bij de eerste gaat het er vooral om de gevaarlijke en inefficiënte slingerbewegingen te vermijden, wat meestal – de benadering hangt wat af van de fabrikant in kwestie – bereikt wordt door de software, die de hijs- en rijbeweging aanstuurt, te voorzien van algoritmes. Deze berekenen op elk mogelijk moment de ideale versnelling of vertraging van de rijbewegingen.

Ook de sleutelfactoren in de beweging van de last, zoals snelheid, versnelling, gewicht en hoek van de belasting worden in de gaten gehouden. Door dit vervolgens, samen met de vaste eigenschappen van de rolbrug zoals vermogen en lengte van de overbrugging, in een wiskundig model te gieten, kan geanticipeerd worden op de te verwachten slingerbeweging door de snelheid aan te passen.

De hijsbeweging op zich heeft overigens geen invloed op de slingering, de slingerlengte dan weer wel. Om die reden voorzien fabrikanten van rolbruggen een encoder op de hijsbeweging.

Shock load prevention

Shock load prevention zorgt er dan weer voor dat de hijsbeweging gecontroleerd uitgevoerd wordt. Een stroommeting via de frequentiesturing detecteert hierbij dat er een piekbelasting op de lier komt bij het heffen. Als die hefbeweging te bruut verloopt, wordt de snelheid automatisch beperkt. Dat is vooral handig voor wie de neiging heeft om te snel willen werken, of bij onervaren operatoren. Hiermee samenhangend is Slack Rope Prevention, wat zorgt voor een soepele plaatsing van lasten en beschadiging voorkomt.

oplossingen

Maar hoe pak je nu een draaibeweging het best aan? Er zijn hier vooraf wel een paar belangrijke bedenkingen bij te maken. De lastverdeling van het te transporteren stuk bijvoorbeeld, want een draaiend stuk zal een wisselende belasting veroorzaken op de lieren en takels. Bovendien kan het plots kantelen zorgen voor een piekbelasting, wat niet alleen nefast is voor de motoren, maar ook een risico geeft op het knappen van de lier.

Assisted load turning

De vraag moet ook gesteld worden of het überhaupt wel nodig is om een stuk in de lucht te draaien. Een smart feature zoals assisted load turning is bijvoorbeeld bedoeld om lasten te draaien met behulp van de rolbrug terwijl de last op de grond ligt. In vele gevallen kan dat al een oplossing zijn.

Deze werkwijze is gebaseerd op een continue meting van de hoek van de lier. Bij het heffen van de last aan één zijde zal deze een verbuiging kennen. Deze verbuiging wordt voortdurend gecorrigeerd door de kraan, waardoor de hoek binnen een veilige marge blijft. Dit zorgt voor een geleidelijke kantelbeweging die niet alleen veiliger, maar ook beter is voor de slijtage van de onderdelen. Om een stuk te draaien in de lucht is deze werkwijze evenwel niet geschikt.

De vraag moet ook gesteld worden of het überhaupt wel nodig is om een stuk in de lucht te draaien?

Lastkantelsystemen

Een oplossing kan voor sommige applicaties liggen in het gebruik van lastkantelsystemen, waarbij via een extra constructie met één of twee takels de draaibeweging gerealiseerd wordt. Op deze manier kunnen grote stukken – machinebehuizingen, balken, laswerken, mallen – veilig verwerkt worden. Bovendien kan de constructie ook in elke positie gestopt worden voor eventuele inspectie van het stuk. De operator bedient het draaien op veilige afstand met een radiografische afstandsbediening.

Dergelijke oplossing is al een tijd op de markt en is dankzij de gebruiksvriendelijkheid en het brede gamma (van 1 tot 200 ton en in aanpasbare uitvoeringen) een populaire attachment geworden.

Grote nadelen zijn er niet verbonden aan deze werkwijze, al moet natuurlijk het eigen gewicht van het lastkantelsysteem meegenomen worden in de maximale capaciteitsberekening. Ook de extra inbouwhoogte kunnen we hierbij vermelden. Daarnaast moet het kantelapparaat telkens aan- en losgekoppeld worden, wat toch wat extra tijd kost.

Load flip in the air

Een nieuwe smart feature laat toe om op rolbruggen veilig lange lasten te draaien. Dat werkt zo: per rolbrug worden er twee takels voorzien die in tegengestelde richting werken en zo de draaibeweging creëren. In het voorbeeld (zie foto) wordt van dit systeem gebruik gemaakt om lange liggers – de gebruiker spreekt over een capaciteit tot 50 ton – te draaien met behulp van drie rolbruggen, al kan het systeem ook met twee rolbruggen toegepast worden. Zo kan toch ook al een ligger van 40 ton gedraaid worden. Bij gebruik van meer performante takels kan deze smart feature ingezet worden voor stukken tot meer dan 200 ton.

In dit voorbeeld werken de drie rolbruggen in een slave-master-slaveconfiguratie. De echte uitdaging ligt hier niet in de capaciteit van de kraan (20 ton per stuk) en de structuur van het gebouw, maar wel in de evenwichtige verdeling van de last over de drie rolbruggen.

De last heeft in dit geval zijn zwaartepunt ongeveer in het midden, maar zelfs als de drie bevestigingspunten correct over de lengte van de last verdeeld worden, is er geen garantie dat de krachten mooi verdeeld zijn. Stel dat de centrale takels iets hoger of lager worden geplaatst, dan is de belasting op dit punt aanzienlijk meer of minder dan 33% van het totale gewicht.

De oplossing lag erin om te werken met displays die per kraan rolbrug de momentane belasting weergeven en de snelheid tijdens de Load Flip werking te beperken tot 4 m/min, zodat het schommelen van de last beter beperkt wordt. Zelfs door deze snelheidsvermindering kost het nog minder dan 30 seconden om een buis met diameter van ruim 1,2 m (de omtrek is 4 m, aan 8 m/min) over de volledige 360° te roteren.

ROLBRUGGEN WORDEN INFORMATIEHUB

De evolutie in elektrische componenten verloopt stormachtig en op zeer diverse vlakken. Er is bijvoorbeeld de enorme groei in de sensorenmarkt, zowel in de breedte van het gamma (meer factoren die in het oog gehouden kunnen worden) als in de diepte (bestaande sensoren worden robuuster en kunnen ook voor meer veeleisende toepassingen ingezet worden). Ook digitalisering is een stuwende factor, waarbij sensoren op zeer eenvoudige wijze een schat aan informatie kunnen opleveren.

Tot slot moeten we ook zeker de communicatiekracht vermelden. De afgelopen jaren is er een enorme verbetering gekomen op zowel het vlak van draadloze communicatie als die van bekabelde communicatieprotocollen. Een voorbeeld is het interfacen tussen diverse machines in een productieproces. Tot voor kort had elke fabrikant een eigen systeem om zijn machines mee te besturen of er informatie uit te analyseren. Voor de gebruiker is dat uiteraard minder interessant, een productiechef wil geen twintig verschillende apps op zijn smartphone om elke machine apart te bekijken. Standaardisering is daarom volop aan de gang.

Er worden vandaag enorme stappen gezet om alles met elkaar te verbinden en dat zien we ook weerspiegeld in de technische evoluties van rolbruggen. Enkele voorbeelden:

• Nieuwe digitale sturingen geven een meer flexibele controle en beheer van het frequentiegestuurd hijsen. Er kunnen meer taken gelijktijdig uitgevoerd worden en er zijn ook meer vooraf programmeerbare in- en uitgangen. Het grote voordeel van dit soort besturingen is evenwel de adaptiviteit: via online updates kunnen in de toekomst extra modules aangekocht worden, bijvoorbeeld om een nieuwe smart feature te configureren. In principe is het bij de meeste fabrikanten mogelijk om deze systemen te retrofitten op bestaande rolbruggen.

• Bustechnologie zoals het CANbus-protocol maakt communicatie tussen alle relevante componenten mogelijk. Deze technologie verbindt de elektrische componenten en zij communiceren met elkaar via het bussysteem. Er mag verwacht worden dat rolbruggen meer onderling en met andere entiteiten zullen kunnen communiceren. Via de interfacetechnologie zal dat ook kunnen met onderdelen die niet via CANbus werken. Op deze manier zal een bussysteem leiden tot een betere veiligheid, zeker bij complexe toepassingen. Ook de installatie is eenvoudiger omdat er minder fysieke schakelaars moeten geplaatst en minder kabels gelegd worden. De montage, installatie en daaropvolgende inbedrijfstelling verlopen snel en eenvoudig en worden zo goedkoper.

• De nieuwe generatie frequentieregelaars kan eenvoudig geconfigureerd worden met behulp van Bluetooth die in verbinding staat met een smartphone app. In de toekomst zullen de voordelen van het CANbus-netwerk extra hardware of tools grotendeels overbodig maken: de intelligentie zit volledig in de toevoeging of verbetering van software.

Met medewerking van Cluma, Demag en Deman Rolbruggen