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Elevador de carga alternativo a medida, a prueba de explosiones y con una capacidad de 800 kg, para una planta de procesamiento químico en Ludwigshafen, Alemania

Descripción general del cliente

Este proyecto consistió en el diseño, la fabricación y la instalación de un montacargas alternativo (VRC) de alta precisión y a prueba de explosiones para una planta de fabricación de productos químicos a gran escala en Ludwigshafen, Alemania. Como centro mundial de innovación química, la planta necesitaba una solución de transporte vertical capaz de trasladar materias primas peligrosas a lo largo de tres plantas (recorrido total de 8200 mm), respetando estrictamente las directivas europeas sobre protección contra explosiones y las normas alemanas de seguridad industrial.

La implementación se centra en un sistema de transporte vertical totalmente automatizado que se integra con las líneas de producción existentes en la planta baja y el entrepiso de la instalación. Dada la presencia de compuestos orgánicos volátiles (COV) en el área de producción, el equipo se diseñó para cumplir con los Clasificación de protección contra explosiones BT4, asegurándose de que todos los componentes eléctricos y mecánicos que puedan generar chispas estén neutralizados. Este [Enlace interno: elevador de carga de movimiento alternativo] constituye una arteria fundamental en el flujo automatizado de materiales de la planta, que opera las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y se conecta directamente con los vehículos guiados automáticamente (AGV) y los transportadores de rodillos instalados en el piso.

Reto y solución

Retos de los clientes

La planta química presentaba una serie de restricciones de ingeniería que impedían el uso de elevadores industriales estándar. Los principales retos se centraban en la seguridad ambiental, las limitaciones de espacio y los requisitos de automatización de alta frecuencia.

  • Cumplimiento normativo en entornos peligrosos: La zona de producción está clasificada como área peligrosa de Zona 1/Zona 2. Todos los componentes, incluidos los motores, los sensores y los interruptores de límite, debían contar con la certificación de protección contra explosiones BT4 para evitar fuentes de ignición en una atmósfera potencialmente explosiva.

  • Rendimiento vertical y sincronización: El cliente necesitaba un tiempo de ciclo que permitiera una velocidad de elevación de 30 m/min con una nivelación precisa del piso. El sistema debía sincronizarse con los transportadores de rodillos automatizados de la primera y la tercera planta, lo que exigía una precisión milimétrica para evitar atascos de palés durante la transferencia.

  • Restricciones espaciales de altura: La arquitectura del edificio presentaba una altura de techo limitada en el último piso. Esto obligó a optar por una configuración de accionamiento montado en la parte inferior, colocando el motor y los pesados conjuntos mecánicos en un foso de 1600 mm de profundidad, en lugar de en una sala de máquinas tradicional situada en la parte superior.

  • Integración de protocolos de comunicación: Para cumplir con los estándares de la Industria 4.0, el sistema de control del elevador debía comunicarse con un sistema de gestión de almacenes (WMS) de terceros a través de OPC UA y ProfiNet, lo que requiere una arquitectura eléctrica sofisticada capaz de intercambiar datos en tiempo real.

  • Redundancia de seguridad para cargas verticales: El transporte vertical de cargas útiles de 800 kg a lo largo de 8 metros requiere mecanismos robustos contra caídas y cadenas de transmisión de alta resistencia a la tracción para mitigar el riesgo de fallas catastróficas en una zona industrial de alto tráfico.

Solución personalizada de GRADIN

Para cumplir con estos requisitos técnicos, se diseñó un elevador alternativo a medida, haciendo hincapié en la protección contra explosiones, la integración automatizada y la redundancia estructural.

1. Ingeniería a prueba de explosiones (BT4)
El sistema está impulsado por un conjunto de motor y caja de engranajes a prueba de explosiones con clasificación BT4 de alta eficiencia. Todas las cajas eléctricas están fabricadas en aluminio fundido a prueba de explosiones o acero inoxidable reforzado. Para cumplir con la [Enlace externo: Directiva ATEX 2014/34/UE], el sistema utiliza materiales que no producen chispas en los componentes de alta fricción y cuenta con una arquitectura de PLC Siemens a prueba de explosiones para gestionar la lógica sin riesgo de descargas eléctricas.

2. Integración de cintas transportadoras automatizadas
La cabina del elevador está equipada con una cinta transportadora interna de rodillos de alta resistencia (superficie de 1100 mm x 1400 mm). Esta se complementa con dos cintas transportadoras externas de entrada y salida. La lógica de automatización es gestionada por un PLC de la serie S7-1200 de Siemens, que coordina el variador de frecuencia (VFD) para garantizar una aceleración y desaceleración suaves. Esto evita que el palé se desplace durante el recorrido vertical de 8200 mm. La interfaz es compatible con MODBUS TCP/IP y OPC UA protocolos, lo que permite a la sala de control central de la fábrica supervisar el estado de los equipos, realizar recuentos cíclicos y diagnosticar fallas en tiempo real.

3. Rigidez mecánica y sistema de transmisión
El armazón estructural utiliza Tubo cuadrado de 100 mm x 4 mm para la estructura principal, lo que proporciona la estabilidad lateral necesaria para una altura libre de 8 metros. El elevador utiliza Rieles guía de alta resistencia T90 para la cabina y Rieles TK5A para el sistema de contrapeso, lo que garantiza una vibración mínima durante la marcha a alta velocidad. El mecanismo de transmisión utiliza un Cadena industrial de alta resistencia 20B, lo que proporciona un factor de seguridad superior a 10:1 para la carga nominal de 800 kg.

4. Sistemas de seguridad y control ambiental
Para mantener la integridad de los distintos entornos de cada piso, el ascensor está equipado con Puertas rápidas de PVC en las interfaces de la primera y la tercera planta. Estas puertas funcionan a una velocidad de 30 m/min y están sincronizadas con la posición del ascensor. La seguridad se refuerza aún más mediante:

  • Dispositivos de seguridad anticaída para el XJ80: Cierres mecánicos que se acoplan a los rieles guía de forma instantánea en caso de pérdida de tensión de la cadena.

  • Lógica de seguridad de triple bloqueo: Paradas automáticas en el primer y tercer piso, con una “parada de mantenimiento” controlada manualmente en el segundo piso.

  • Pantallas HMI industriales de 12 pulgadas: Instalado en el primer y tercer piso, proporciona a los operadores una visualización en tiempo real del estado y la posición de la carga del [Enlace interno: transportador vertical alternativo] de 800 kg.

Parámetros técnicos y marcas compatibles

Parámetros técnicos

En la siguiente tabla se resumen los parámetros técnicos del ascensor alternativo automatizado instalado en Ludwigshafen.

Parámetro Especificaciones
Capacidad de carga nominal 800 kg
Altura de elevación (recorrido) 8 200 mm
Velocidad de elevación 30 m/min (controlado por variador de frecuencia)
Clasificación de protección contra explosiones BT4 (Motor, PLC, sensores)
Unidad de potencia de accionamiento Instalación en foso (profundidad del foso: 1600 mm)
Dimensiones de la cabina 1 600 (ancho) x 1 800 (profundidad) x 2 000 (alto) mm
Tipo de riel guía T90 (Principal) / TK5A (Contrapeso)
Especificaciones de la cadena Cadena industrial de alta resistencia 20B
Sistema de control PLC de Siemens con HMI de 12 pulgadas
Protocolo de comunicación ProfiNet / OPC UA (estándar)
Puertas de rellano 2 puertas rápidas de PVC (amarillas)
Dispositivo anticaída XJ80 Nueva serie Master

Marcas colaboradoras

Nuestras máquinas basculantes incorporan componentes de marcas nacionales e importadas de primera calidad para los sistemas de control eléctrico, neumático, hidráulico y mecánico.
1. Componentes de control eléctrico
Las piezas de calidad garantizan un funcionamiento preciso y estable
•SIEMENS: PLC, variador de frecuencia, componentes de baja tensión
•MITSUBISHI: Servomotores y sistemas de accionamiento
2. Componentes neumáticos e hidráulicos
Garantiza un giro suave y una gran capacidad de carga
•SMC: Cilindros y accesorios neumáticos
•REXROTH: Válvulas hidráulicas y estaciones de bombeo
3. Piezas de transmisión mecánica
Su estructura sólida garantiza un funcionamiento fluido
•HIWIN: Guías lineales y conjuntos de husillos
•NSK: Rodamientos rotativos de alta precisión
4. Componentes para la distribución de baja tensión
•CHINT/DELIXI: Disyuntores e interruptores
•EATON: Componentes de seguridad y distribución

Ejecución de proyectos y logros

Detalles de la implementación

Ejecución y logros

Para una planta de procesamiento químico profesional en Ludwigshafen, Alemania, suministramos un Elevador de carga alternativo a medida, a prueba de explosiones, con capacidad para 800 kg, diseñada exclusivamente para entornos de talleres químicos con sustancias inflamables, explosivas y con presencia de polvo. Al sustituir los equipos de elevación convencionales no a prueba de explosiones y las prácticas de manipulación manual de riesgo, esta solución especializada de transporte vertical elimina los principales riesgos de seguridad en el transporte de materiales químicos, resolviendo los problemas de baja eficiencia, seguridad deficiente y equipos que no cumplen con las normas en la logística de la producción química de varios niveles.
1. Personalización profesional a prueba de explosiones para entornos de trabajo químicos
Las plantas de procesamiento químico contienen gases volátiles, solventes inflamables y polvo explosivo, lo que impone requisitos extremadamente estrictos a los equipos industriales. Los montacargas convencionales presentan riesgos habituales de chispas eléctricas y no pueden utilizarse en zonas químicas peligrosas. Este montacargas de movimiento alternativo personalizado cuenta con una configuración eléctrica totalmente a prueba de explosiones, una estructura sellada antiestática y un diseño de funcionamiento libre de chispas. Cumple plenamente con las especificaciones de seguridad de la industria química alemana y las normas de operación en áreas peligrosas, adaptándose perfectamente a entornos especiales de producción química.
2. El funcionamiento cíclico recíproco mejora la eficiencia logística
El transporte tradicional de materiales químicos se basa en un funcionamiento intermitente de una sola elevación, con largos tiempos de espera y una alimentación discontinua, lo que limita el avance de los procesos químicos y la alimentación. La estructura optimizada de transporte recíproco y circulante permite un suministro cíclico ininterrumpido de material en movimiento ascendente y descendente, así como un acoplamiento automático al piso. mejora la eficiencia de la logística vertical del sector químico en más de un 751 %, garantizando un suministro estable y continuo de material para las líneas de producción química de varios niveles.
3. Transporte estable y cero riesgos para la seguridad de los materiales
Las materias primas químicas y los productos terminados son, en su mayoría, mercancías inflamables y peligrosas, propensas a sufrir fugas y accidentes de seguridad provocados por las sacudidas del equipo y una elevación inestable. Este elevador a prueba de explosiones cuenta con una estructura de rieles de guía rígidos y una transmisión hidráulica equilibrada, lo que permite un funcionamiento de elevación suave y sin impactos. Permite cero fugas de material y cero riesgos para la seguridad durante el transporte, lo que permite evitar de manera eficaz los accidentes de seguridad y el desperdicio de material en la producción química.
4. Reducción de los costos laborales y mejora del control de riesgos
La manipulación tradicional de materiales químicos requiere la intervención de varios trabajadores profesionales para el transporte y la supervisión de riesgos, lo que conlleva altos costos laborales y elevados riesgos operativos. Este elevador alternativo automatizado a prueba de explosiones permite Supervisión por una sola persona y funcionamiento cíclico totalmente automático. Reduce la mano de obra necesaria in situ, evita el contacto manual con materiales peligrosos y disminuye considerablemente los riesgos de seguridad operativa.
5. Diseño para entornos peligrosos: confiable y de bajo mantenimiento
Diseñada para un funcionamiento a largo plazo en talleres químicos con entornos corrosivos y explosivos, toda la máquina cuenta con un diseño de protección anticorrosión, a prueba de polvo y hermético. Equipada con protección contra sobrecargas a prueba de explosiones, dispositivo anticaída y sistema de enclavamiento de parada de emergencia, la máquina funciona de manera estable con una baja tasa de fallas. Cuenta con componentes principales duraderos y un mantenimiento diario sencillo, lo que satisface las necesidades de funcionamiento a largo plazo y de alta frecuencia de las empresas químicas.
Beneficios generales del proyecto
Tras la puesta en marcha oficial y el inicio de las operaciones, el taller químico del cliente logró75%+: mejora de la eficiencia logística, un ahorro sustancial en costos de mano de obra y cero accidentes de seguridad. Todo el proceso de transporte de materiales peligrosos en múltiples niveles logró un funcionamiento estandarizado, seguro y automatizado, cumpliendo plenamente con las normas locales alemanas de seguridad química y mejorando considerablemente la seguridad operativa de la fábrica y su capacidad de producción.

Equipo recomendado

Plataforma elevadora para estación de montaje vertical personalizada – Plataforma modular de altura ajustable

Plataforma elevadora para personal de montaje de motores de locomotoras – Plataforma de mantenimiento de motores ferroviarios

Plataforma elevadora para el ensamblaje de equipos aeronáuticos a gran escala – Plataforma de elevación aeroespacial de alta precisión

Elevador de cuatro columnas con motor de tornillo – Plataforma elevadora mecánica síncrona de cuatro columnas