Besoin d'un avis technique ?

Monte-charge à pistons antidéflagrants de 800 kg pour une installation de traitement chimique à Ludwigshafen, en Allemagne

Présentation du client

Ce projet comprenait l'ingénierie, la fabrication et l'installation d'un monte-charge à va-et-vient (VRC) de haute précision et antidéflagrant pour une usine de fabrication de produits chimiques à grande échelle située dans le nord de l'Angleterre. Ludwigshafen, Allemagne. En tant que centre mondial de l'innovation chimique, l'installation avait besoin d'une solution de transport vertical capable de déplacer des matières premières dangereuses sur trois niveaux de plancher (8200 mm de course totale) tout en respectant strictement les directives européennes de protection contre les explosions et les normes allemandes de sécurité industrielle.

Le déploiement se concentre sur un système de convoyeur vertical entièrement automatisé intégré aux lignes de production existantes au niveau du sol et de la mezzanine de l'installation. Compte tenu de la présence de composés organiques volatils (COV) dans la zone de production, l'équipement a été conçu pour répondre aux exigences de l'UE en matière d'émissions de gaz à effet de serre. Classification antidéflagrante BT4, Ce [lien interne : élévateur de fret à mouvement alternatif] sert d'artère critique dans le flux de matériaux automatisé de l'usine, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, en interface directe avec les véhicules guidés automatisés (AGV) et les convoyeurs à rouleaux au sol. Ce [Lien interne : élévateur de fret à mouvement alternatif] constitue une artère essentielle dans le flux de matériaux automatisé 24/7 de l'usine, en interface directe avec les véhicules à guidage automatique (AGV) et les convoyeurs à rouleaux montés au sol.

Défi et solution

Défis pour les clients

L'installation chimique présentait un ensemble complexe de contraintes techniques qui empêchaient l'utilisation d'ascenseurs industriels standard. Les principaux défis concernaient la sécurité environnementale, les limitations spatiales et les exigences d'automatisation à haute fréquence.

  • Conformité à l'environnement dangereux: La zone de production est classée comme une zone dangereuse de type 1/Zone 2. Tous les composants, y compris les moteurs, les capteurs et les interrupteurs de fin de course, doivent être certifiés antidéflagrants BT4 afin d'éviter les sources d'inflammation dans une atmosphère potentiellement explosive.

  • Débit vertical et synchronisation: Le client avait besoin d'un temps de cycle compatible avec une vitesse de levage de 30 m/min et un nivellement précis du sol. Le système devait être synchronisé avec les convoyeurs à rouleaux automatisés des 1er et 3e étages, ce qui exigeait une précision millimétrique pour éviter les blocages de palettes pendant le transfert.

  • Contraintes spatiales aériennes: L'architecture du bâtiment présentait une hauteur de plafond limitée au dernier étage. Cela a nécessité une configuration d'entraînement par le bas, plaçant le moteur et les assemblages mécaniques lourds dans une fosse de 1600 mm de profondeur plutôt que dans une salle des machines traditionnelle en hauteur.

  • Intégration du protocole de communication: Pour respecter les normes de l'industrie 4.0, le système de commande de l'élévateur devait communiquer avec un système de gestion d'entrepôt tiers (WMS) par l'intermédiaire des éléments suivants OPC UA et ProfiNet, Le système de gestion de l'information de l'Union européenne (UE) est un système de gestion de l'information qui nécessite une architecture électrique sophistiquée capable d'échanger des données en temps réel.

  • Redondance de sécurité pour les charges verticales: Le transport vertical de charges utiles de 800 kg sur plus de 8 mètres nécessite des mécanismes antichute robustes et des chaînes d'entraînement à haute résistance pour réduire le risque de défaillance catastrophique dans une zone industrielle très fréquentée.

Solution personnalisée GRADIN

Pour répondre à ces exigences techniques, un élévateur à mouvement alternatif a été développé sur mesure, en mettant l'accent sur la protection contre les explosions, l'intégration automatisée et la redondance structurelle.

1. Ingénierie antidéflagrante (BT4)
Le système est alimenté par un moteur et un réducteur antidéflagrants à haut rendement BT4. Tous les boîtiers électriques sont fabriqués en aluminium moulé antidéflagrant ou en acier inoxydable renforcé. Pour être conforme à la directive ATEX 2014/34/UE, le système utilise des matériaux anti-étincelles pour les composants à frottement élevé et comporte une architecture PLC Siemens antidéflagrante pour gérer la logique sans risque de décharge électrique.

2. Intégration de convoyeurs automatisés
La cabine de l'ascenseur est équipée d'un convoyeur à rouleaux interne très résistant (surface de 1100 mm x 1400 mm). Il est complété par deux convoyeurs externes d'entrée et de sortie. La logique d'automatisation est gérée par un Automate programmable Siemens série S7-1200, qui coordonne l'entraînement à fréquence variable (EFV) pour assurer une accélération et une décélération en douceur. Cela permet d'éviter le déplacement des palettes pendant le trajet vertical de 8200 mm. L'interface prend en charge MODBUS TCP/IP et OPC UA ce qui permet à la salle de contrôle centrale de l'usine de surveiller en temps réel l'état des équipements, le nombre de cycles et les diagnostics de défaillance.

3. Rigidité mécanique et système d'entraînement
Le squelette structurel utilise Tube carré de 100 mm x 4 mm pour le cadre principal, ce qui assure la stabilité latérale nécessaire à une hauteur de 8 mètres. L'ascenseur utilise Rails de guidage robustes T90 pour la cabine et Rails TK5A pour le système de contrepoids, ce qui permet de réduire au minimum les vibrations lors des déplacements à grande vitesse. Le mécanisme d'entraînement utilise un 20B chaîne industrielle à haute résistance, Le facteur de sécurité est supérieur à 10:1 pour une charge nominale de 800 kg.

4. Systèmes de sécurité et contrôle environnemental
Afin de maintenir l'intégrité des différents étages, l'ascenseur est équipé des éléments suivants Portes rapides en PVC aux interfaces des 1er et 3ème étages. Ces portes fonctionnent à une vitesse de 30 m/min et sont verrouillées avec la position de l'ascenseur. La sécurité est encore renforcée par :

  • Engrenages de sécurité anti-chute XJ80: Verrous mécaniques qui engagent instantanément les rails de guidage en cas de perte de tension de la chaîne.

  • Logique de sécurité à triple arrêt: Arrêts automatiques aux 1er et 3ème étages, avec un “arrêt de maintenance” contrôlé manuellement au 2ème étage.

  • IHM industrielles de 12 pouces: Installé aux 1er et 3e étages, il permet aux opérateurs de visualiser en temps réel l'état du [Lien interne : convoyeur vertical alternatif] de 800 kg et le positionnement de la charge.

Paramètres techniques et marques de soutien

Paramètres techniques

Le tableau suivant présente les paramètres techniques de l'élévateur automatisé à mouvement alternatif déployé à Ludwigshafen.

Paramètres Spécifications
Capacité de charge nominale 800 kg
Hauteur de levage (course) 8 200 mm
Vitesse de levage 30 m/min (contrôlé par VFD)
Classement antidéflagrant BT4 (moteur, automate, capteurs)
Unité d'entraînement Montage par le bas (profondeur de la fosse 1600mm)
Dimensions de la cabine 1 600 (L) x 1 800 (P) x 2 000 (H) mm
Type de rail de guidage T90 (principal) / TK5A (contrepoids)
Spécification de la chaîne 20B Chaîne industrielle à haute résistance
Système de contrôle Automate Siemens avec IHM 12 pouces
Protocole de communication ProfiNet / OPC UA (standard)
Portes palières 2x portes rapides en PVC (jaune)
Dispositif anti-chute XJ80 Nouvelle série Master

Soutien aux marques

Nos machines basculantes adoptent des composants de première qualité, importés et de marque nationale, pour la commande électrique, les pièces pneumatiques, hydrauliques et mécaniques.
1. Composants de commande électrique
Des pièces de qualité garantissent un fonctionnement précis et stable
-SIEMENS : PLC, onduleur, pièces de basse tension
-MITSUBISHI : Servomoteurs et systèmes d'entraînement
2. Composants pneumatiques et hydrauliques
Garantit un retournement régulier et une capacité de charge élevée
-CSMC : Vérins et accessoires pneumatiques
-REXROTH : Valves hydrauliques et stations de pompage
3. Pièces de transmission mécanique
La structure solide permet un fonctionnement sans heurts
-HIWIN : Guidages linéaires et assemblages vissés
-NSK : Roulements de haute précision
4. Pièces de distribution basse tension
-CHINT/DELIXI : Disjoncteurs et interrupteurs
-EATON : Composants de sécurité et de distribution

Exécution du projet et réalisations

Détails de la mise en œuvre

Exécution et réalisations

Pour une installation professionnelle de traitement chimique à Ludwigshafen, en Allemagne, nous avons fourni un système de contrôle de la qualité. Monte-charge réciproque antidéflagrant de 800 kg sur mesure, Cette solution de transport vertical spécialisée est exclusivement conçue pour les ateliers de produits chimiques inflammables, explosifs et chargés de poussières. Remplaçant les équipements de levage ordinaires non antidéflagrants et les manipulations manuelles risquées, cette solution spécialisée de transport vertical élimine les principaux risques de sécurité dans le transport des produits chimiques, résolvant ainsi les problèmes de faible efficacité, de sécurité médiocre et d'équipement non conforme dans la logistique de la production chimique à plusieurs niveaux.
1. Personnalisation professionnelle antidéflagrante pour les conditions de travail chimiques
Les sites de traitement chimique contiennent des gaz volatils, des solvants inflammables et des poussières explosives, ce qui impose des exigences extrêmement strictes en matière d'équipement industriel. Les monte-charges ordinaires présentent des risques courants d'étincelles électriques et ne peuvent pas être utilisés dans les zones chimiques dangereuses. Ce monte-charge à mouvement alternatif personnalisé adopte une configuration électrique antidéflagrante, une structure antistatique scellée et une conception de traitement sans étincelles. Il est entièrement conforme aux spécifications de sécurité de l'industrie chimique allemande et aux normes d'exploitation en zone dangereuse, et s'adapte parfaitement aux environnements de production chimique spéciaux.
2. Le fonctionnement cyclique alternatif améliore l'efficacité de la logistique
Le transport traditionnel des produits chimiques adopte un fonctionnement intermittent à une seule levée, avec un long temps d'attente et une alimentation discontinue, ce qui limite la progression du traitement et de l'alimentation des produits chimiques. La structure optimisée de transport à circulation alternée permet une distribution cyclique ininterrompue des produits de haut en bas et un arrimage automatique au sol. Il améliore l'efficacité de la logistique verticale des produits chimiques de plus de 75%, Le système de gestion de l'approvisionnement en matières premières de l'entreprise permet d'assurer un approvisionnement stable et continu des lignes de production chimique à plusieurs niveaux.
3. Transport stable et absence de risques pour la sécurité des matériaux
Les matières premières chimiques et les produits finis sont pour la plupart des produits inflammables et dangereux, qui sont sujets à des fuites et à des accidents de sécurité causés par les secousses de l'équipement et l'instabilité du levage. Cet élévateur antidéflagrant est doté d'une structure de rail de guidage rigide et d'une transmission hydraulique équilibrée, ce qui lui permet d'effectuer des opérations de levage en douceur et sans impact. Il réalise aucune fuite de matière et aucun risque pour la sécurité pendant le transport, ce qui permet d'éviter les accidents de sécurité et le gaspillage de matériaux dans la production chimique.
4. Réduction des coûts de main-d'œuvre et amélioration du contrôle des risques
La manutention traditionnelle des produits chimiques nécessite l'intervention de plusieurs professionnels pour le transport et la surveillance des risques, ce qui entraîne des coûts de main-d'œuvre élevés et des risques opérationnels importants. Cet élévateur automatisé à mouvement alternatif antidéflagrant prend en charge surveillance par une seule personne et fonctionnement cyclique entièrement automatique. Il réduit l'investissement en main-d'œuvre sur le site, évite le contact manuel avec des matières dangereuses et diminue considérablement les risques de sécurité opérationnelle.
5. Conception fiable et nécessitant peu d'entretien pour les environnements dangereux
Conçue pour un fonctionnement à long terme dans des ateliers chimiques corrosifs et explosifs, l'ensemble de la machine adopte une conception anti-corrosion, anti-poussière et de protection étanche. Équipé d'une protection antidéflagrante contre les surcharges, d'un dispositif antichute et d'un système de verrouillage d'arrêt d'urgence, l'équipement fonctionne de manière stable avec un faible taux de défaillance. Il se caractérise par des composants de base durables et une maintenance quotidienne simple, répondant aux besoins de fonctionnement à long terme et à haute fréquence des entreprises chimiques.
Avantages globaux du projet
Après la mise en service officielle et l'exploitation, l'atelier chimique du client a atteint les objectifs suivants75%+ Amélioration de l'efficacité logistique, Le projet a permis de réaliser des économies substantielles en termes de coûts de main-d'œuvre et de réduire à zéro les accidents de sécurité. L'ensemble du processus de transport de matières dangereuses à plusieurs niveaux a été normalisé, sécurisé et automatisé, ce qui permet de respecter pleinement les normes locales allemandes en matière de sécurité des produits chimiques et d'améliorer considérablement la sécurité opérationnelle et la capacité de production de l'usine.

Équipement recommandé

Plate-forme élévatrice pour poste d'assemblage vertical sur mesure - Plate-forme modulaire à hauteur réglable

Plate-forme élévatrice de personnel pour l'assemblage des moteurs de locomotives - Plate-forme d'entretien des moteurs de chemin de fer

Plate-forme de levage pour l'assemblage d'équipements aéronautiques à grande échelle - Plate-forme de levage aérospatiale de haute précision

Pont élévateur à quatre colonnes avec moteur à vis - Plate-forme élévatrice mécanique synchrone à quatre colonnes