Ponts roulants monopoutre exportés au Brésil pour un atelier de moulage par injection

Une usine de moulage par injection brésilienne avait un besoin urgent de deux ponts roulants électriques monopoutre pour gérer les changements de moules lourds et le transfert des matières premières et des produits finis entre les postes de travail de l'atelier. Cependant, le responsable était totalement novice en matière d'équipements de levage : il ne savait pas comment mesurer la portée, quel pont roulant était le mieux adapté à l'installation, ni quel fournisseur pouvait assurer un service complet. Bien que DGCRANE n'ait pas de bureau local au Brésil, nous étions prêts à nous déplacer. De l'envoi d'un ingénieur technique au Brésil pour une étude de site et la finalisation de la conception, à la production et à l'expédition en 30 jours, puis au retour d'un ingénieur pour superviser l'installation et la mise en service, DGCRANE a livré avec succès deux ponts roulants monopoutre haute performance sur mesure, désormais pleinement opérationnels dans l'atelier de moulage par injection.

Contexte du projet

Le client, un fabricant brésilien de produits moulés par injection disposant de plusieurs lignes de production parallèles, a rencontré des difficultés suite à l'augmentation de sa capacité de production : la fréquence accrue des changements de moules et le poids plus important des composants ont entraîné une baisse de l'efficacité opérationnelle et des risques pour la sécurité liés à la manutention des moules lourds. De plus, faute d'expertise en matière de spécifications de pont roulant et de personnel d'installation en interne, il avait besoin d'une solution clé en main pratique.

Nous avons donc décidé d'envoyer un ingénieur directement au Brésil pour inspecter l'usine de production du client. Après un voyage de plus de 30 heures, l'ingénieur s'est rendu sans délai à l'atelier pour effectuer une étude complète, mesurant notamment la portée, la hauteur libre, la hauteur des rails, l'emplacement des poteaux et la répartition des obstacles.

Principaux défis que nous avons relevés

Atelier 1 : Colonnes intermédiaires inclinées et absence de corbeaux d’angle

Les ingénieurs ont d'abord inspecté l'état des consoles des colonnes de l'atelier. Ces consoles mesuraient 300 mm de large et 420 mm de long, mais leur état de surface était irrégulier : du côté gauche de l'atelier, les plaques d'acier encastrées dépassaient de 400 mm, tandis que du côté droit, elles s'étendaient sur 410 mm mais étaient recouvertes de 2 à 3 cm de béton résiduel, réduisant ainsi la surface utile. Un problème plus critique résidait dans l'absence de plaques d'acier encastrées sur les consoles elles-mêmes et d'éléments encastrés le long des colonnes, ce qui empêchait la fixation directe des poutres de roulement du pont roulant sur la structure existante.

Des mesures d'élévation ultérieures ont révélé des problèmes encore plus graves : les colonnes au centre de l'atelier étaient inclinées vers l'intérieur, les mesures latérales indiquant un dégagement réduit au centre. Cela impliquait que si la conception prévoyait des portées d'extrémité standard, la grue entrerait en collision avec les colonnes au niveau de la partie centrale. De plus, aucun support de console n'avait été installé aux quatre angles de l'atelier. Par conséquent, pour étendre la zone de manœuvre de la grue, il serait nécessaire d'ajouter des cadres en acier soudés à ces endroits.

De plus, l'atelier présentait un mur plein d'un côté et des colonnes apparentes de l'autre, une configuration asymétrique qui nécessitait des méthodes de fixation différentes pour les poutres de la voie de roulement du pont roulant : des ancrages chimiques seraient utilisés pour fixer les poutres au mur. En revanche, les fixations côté colonnes nécessiteraient la préparation préalable de plaques encastrées.

Atelier 2 : Corbeaux mal alignés et corbeaux d’angle manquants

En entrant dans le deuxième atelier, l'ingénieur se trouva confronté à une situation tout aussi complexe. Les consoles aux quatre angles présentaient des finitions inadéquates et les surfaces en béton étaient irrégulières, laissant apparaître les extrémités des barres d'armature. Avant la pose des poutres de roulement du pont roulant, il était impératif d'enlever le béton excédentaire et de niveler les surfaces ; sans cela, les poutres seraient de travers. De plus, aucune des consoles ne comportait de plaques d'acier encastrées, et aucun élément n'était intégré sur les côtés des colonnes — autant de défauts qu'il fallait corriger avant l'installation.

Lors de la mesure de la différence de hauteur entre les consoles gauche et droite, l'ingénieur a identifié un problème critique : la console gauche se situait à environ 6,707 mètres au-dessus du sol, tandis que la console droite culminait à environ 6,753 mètres, soit un écart de près de 5 centimètres. Or, pour une installation réussie, les surfaces supérieures des consoles devaient être parfaitement horizontales ; à défaut, les rails seraient inclinés, ce qui entraînerait une dérive de la grue pendant son fonctionnement. L'ingénieur a donc consigné l'altitude de chaque console, en notant les points précis nécessitant un ajustement et l'amplitude des écarts, afin que le client puisse effectuer les corrections de génie civil nécessaires avant l'arrivée du matériel.

Nos ingénieurs ont également constaté qu'une grue existante était équipée d'un boîtier de commande combiné pour le déplacement principal et le chariot, contrairement à nos unités séparées standard. Ce détail a été pris en compte pour la conception du système électrique indépendant de la nouvelle grue. Des moteurs silencieux ont été sélectionnés pour cette dernière afin de répondre aux exigences environnementales.

De l'étude à la solution : Conception de grues sur mesure et personnalisée

Après avoir compilé les données de l'enquête, nos ingénieurs en structure et en électricité ont commencé à concevoir des solutions spécifiques pour chaque problème identifié sur le site. La conception de ces deux ponts roulants — couvrant tous les aspects, des sections transversales de la poutre principale et de la répartition de la charge des roues jusqu'au positionnement des interrupteurs de fin de course — a été adaptée précisément aux conditions de fonctionnement réelles mesurées.

Atelier 1 : Pont roulant monopoutre HD 10T

En raison de l'inclinaison des colonnes, la largeur utile au milieu de la travée est plus étroite qu'aux extrémités ; par conséquent, la poutre principale ne peut être dimensionnée selon la portée standard mesurée aux extrémités. À partir des dimensions relevées en atelier, les ingénieurs ont calculé les spécifications sur mesure de la poutre de roulement, avec des longueurs totales différentes de chaque côté.

• Côté 1 : 4,58 m + (5 m × 10 segments) + 4,76 m
• Côté 2 : 4,9 m + (5 m × 10 segments) + 4,68 m

De plus, une conception classique de pont roulant monopoutre LD entraînerait un poids mort plus élevé et une pression sur les roues supérieure, dépassant ainsi la capacité portante des consoles en béton de l'usine existante. C'est pourquoi, sur la base d'une analyse par éléments finis, nous avons sélectionné le modèle de pont roulant monopoutre HD. À spécifications égales — et tout en conservant le même rapport de rigidité L/800 —, ce modèle permet une réduction de 22% de la hauteur de la section de la poutre principale et une diminution d'environ 5% de la pression maximale sur les roues par rapport aux conceptions classiques.

Sur la base des solutions décrites ci-dessus, les plans et spécifications définitifs de la grue sont les suivants :

• Capacité : 10T
• Envergure : 24,13 m
• Hauteur de levage : 9,81 m
• Vitesse de levage : 0,8/5,0 m/min (double vitesse)
• Vitesse de déplacement du palan : 2-20 m/min (variateur de vitesse à fréquence variable)
• Devoir de travail : A5
• Tension : 380 V CA, 50 Hz 
• Fonctionnement en double mode : télécommande sans fil et manette filaire
• Température de fonctionnement : -20 °C à +40 °C
• Livré avec les poutres de roulement de la grue correspondantes.

Atelier 2 : Pont roulant monopoutre HD 5T

La structure existante de l'atelier imposait des contraintes strictes sur le positionnement des rails, ne permettant aucun ajustement de portée et exigeant une précision millimétrique. Par conséquent, les ingénieurs ont déterminé la position de chaque extrémité de la poutre principale à partir des coordonnées mesurées des consoles de support ; ils ont défini des positions limites spécifiques pour les deux extrémités afin de garantir le fonctionnement de la grue sans collision avec la structure existante de l'atelier.

Un autre facteur à prendre en compte est la faible hauteur sous plafond dans l'atelier : l'espace sous la toiture est déjà encombré de luminaires et de charpentes métalliques. Or, l'atelier de moulage par injection nécessite le levage et le transport de moules de grande taille, ce qui impose une hauteur de levage plus importante. Un pont roulant monopoutre LD classique utilise une structure en I avec un chariot de levage suspendu, ce qui limite l'espace de levage utile. Le pont roulant monopoutre HD est mieux adapté aux espaces restreints. Son chariot est monté latéralement sur la poutre caisson, ce qui abaisse la hauteur du crochet et maximise ainsi la portée et la zone de travail. Les spécifications et les schémas définitifs du pont roulant sont présentés ci-dessous :

• Capacité : 5T
• Envergure : 19,191 m
• Hauteur de levage : 6,12 m
• Vitesse de levage : 0,8/5,0 m/min (double vitesse)
• Vitesse de déplacement du palan : 2-20 m/min (variateur de vitesse à fréquence variable)
• Vitesse de déplacement de la grue : 3-30 m/min (variateur de vitesse à fréquence variable)
• Devoir de travail : A5
• Tension : 380 V CA, 50 Hz 
• Fonctionnement en double mode : télécommande sans fil et manette filaire
• Température de fonctionnement : -20 °C à +40 °C
• Livré avec les poutres de roulement de la grue correspondantes.

Stratégie opérationnelle : positionnement de précision

Lors de l'évaluation du site, nous avons constaté que l'atelier du client nécessitait des retournements fréquents de moules, les plus lourds pesant jusqu'à 7 tonnes. Ce processus consiste à déplacer le moule d'une position horizontale à une position verticale, puis à revenir à la position verticale. Cela exige du pont roulant une grande stabilité et une précision de déplacement par à-coups à basse vitesse tout au long de l'opération. Une vitesse excessive provoque des oscillations du moule, tandis qu'une vitesse insuffisante allonge le cycle de changement de moule. Les ponts roulants monopoutres classiques de grande section, qui disposent généralement d'une seule vitesse de levage et ne sont pas équipés de variateurs de fréquence pour le chariot et le pont, reposent sur le déplacement par à-coups et le ressenti manuel de l'opérateur, ce qui rend la précision d'alignement entièrement dépendante de l'expérience.

Le client ne connaissait pas les systèmes de régulation de vitesse des ponts roulants, et cela n'était pas nécessaire. Notre rôle a consisté à traduire ses exigences opérationnelles en spécifications techniques. Nous avons mis en œuvre un système de levage à deux vitesses : un mode haute vitesse pour lever rapidement le moule à une hauteur de sécurité, et un mode basse vitesse (0,8 m/min) pour des mouvements fluides lors de l'alignement et du retournement du moule. Avec un rapport de vitesse de 6,25:1, le système garantit la stabilité du moule lors des changements de vitesse. Pour l'entraînement du pont roulant, nous avons utilisé des variateurs de fréquence Schneider afin d'activer le fonctionnement automatique à haute vitesse à vide et la limitation automatique de vitesse en charge. Les opérateurs peuvent ainsi maintenir la télécommande enfoncée sans avoir à gérer manuellement les réglages de vitesse.

Commande électrique : efficace et économique en main-d'œuvre

Les boîtiers de commande électriques existants pour les mécanismes de la grue (course longue) et du chariot (course transversale) étant intégrés, le système présentait des risques tels qu'un taux de panne élevé dû au frottement des câbles, une maintenance complexe et une augmentation du poids total de la grue. Nos ingénieurs ont recommandé le remplacement du boîtier de commande du chariot de levage et de l'ensemble du palan électrique, en les configurant pour un fonctionnement indépendant du système électrique de la grue. Des connecteurs robustes de qualité aéronautique ont été utilisés pour toutes les connexions, garantissant un raccordement sûr et un assemblage rapide et simple. De plus, les points de connexion ont été protégés par des gaines isolantes en plastique. À l'intérieur des boîtiers de commande, le câblage a été acheminé dans des goulottes de protection afin de garantir la sécurité des circuits et d'allonger la durée de vie.

Installation et mise en service sur site : Service complet sur site

Comme le client ne disposait pas d'équipe d'installation, et conformément au contrat, nous avons dépêché des ingénieurs au Brésil pour une seconde visite – après l'arrivée du matériel et le dédouanement – afin d'assurer la supervision sur site tout au long du processus d'installation et de mise en service. À leur arrivée à l'usine, les ingénieurs ont d'abord validé le plan d'installation avec le chef de projet du client, en précisant les étapes clés quotidiennes, les effectifs et l'outillage nécessaires, les protocoles de sécurité et les critères de réception. Les travaux ont ensuite débuté en atelier. Nous avons traité les points suivants :

Installation des poutres de roulement de la grue et alignement des surfaces de référence des rails

Lors de l'étude initiale, les ingénieurs ont relevé les élévations, l'emplacement des plaques d'ancrage et l'état des murs de toutes les consoles des deux ateliers. Avant l'arrivée du matériel, le client a finalisé la pose des plaques d'ancrage conformément aux plans fournis ; les consoles présentant des écarts importants ont été soit rectifiées, soit mises à niveau par injection de coulis – tous ces travaux ont été achevés avant la seconde visite des ingénieurs.

Après la mise en place des longerons de la voie de roulement du pont roulant, les ingénieurs ont utilisé un niveau optique pour calibrer les élévations avant la pose des rails. La précision millimétrique requise pour l'espacement des rails constituait le principal défi. Une station totale a effectué des mesures tous les 2 mètres, avec des ajustements précis jusqu'à ce que toutes les mesures soient conformes aux normes. Dans les ateliers en béton, les longerons de la voie de roulement ont été fixés à des consoles et ancrés latéralement aux murs à l'aide de boulons d'ancrage chimique. Les ingénieurs ont supervisé le forage, le nettoyage, l'injection de coulis et la pose des boulons, et ont contrôlé les dimensions des trous, le nettoyage et le temps de durcissement tout au long du processus.

Levage et mise sous tension

Avant le levage de la grue, le personnel technique vérifie les points de levage et marque le centre de gravité. La poutre principale et les poutres d'extrémité sont assemblées au sol, les boulons de positionnement étant solidement serrés. Les chariots de levage sont montés de part et d'autre des semelles de la poutre principale, suivis de l'installation séquentielle des butées, des interrupteurs de fin de course et des supports en acier spéciaux. Ensuite, les câbles de remorquage et les cadres de support des conducteurs des chariots de levage sont installés, ainsi que l'armoire électrique de la grue et les supports du collecteur de courant. Une fois tous les composants installés, une inspection complète de l'état de l'équipement est effectuée, suivie de la mise en service. Enfin, une grue mobile soulève l'ensemble et le positionne sur les rails de la grue.

Essais de charge et essais de charge statique

La phase d'essais de charge a constitué l'étape la plus critique du processus. Les ingénieurs ont d'abord effectué trois essais à vide, confirmant l'absence de bruits anormaux, de vibrations ou de blocage des rails. Ensuite, des essais de charge nominale ont été réalisés : les deux ponts roulants monopoutre HD ont soulevé des contrepoids de 5 t et 10 t respectivement, en effectuant des opérations de levage, d'abaissement et de déplacement complet du chariot et du pont à différentes vitesses. Enfin, des essais de charge statique ont été menés. Les ponts roulants monopoutre HD de 5 t et 10 t ont suspendu leurs charges respectives à 100 mm du sol pendant 10 minutes, période durant laquelle les ingénieurs ont mesuré et enregistré la flèche vers le bas au milieu de la travée des poutres principales. Après déchargement, les poutres ont repris leur forme initiale sans déformation résiduelle. Les essais de charge, tant statiques que dynamiques, ont été réussis du premier coup.

De la demande initiale en 2025 — comprenant le premier voyage de l'ingénieur au Brésil pour une étude de site, l'achèvement de la production en 30 jours, ainsi que le transport maritime et le dédouanement — au deuxième voyage de l'ingénieur en 2026 pour finaliser l'installation et la mise en service, les deux ponts roulants monopoutre HD fonctionnent désormais de manière fiable dans l'atelier de moulage par injection du client.

Obtenez une solution personnalisée

Dans ce cas précis, le client était le directeur d'une usine de moulage par injection, peu familier avec le secteur des grues. À vrai dire, la plupart de nos clients ne sont pas des experts en grues, et c'est tout à fait normal. Inutile de maîtriser tous les détails techniques ; une seule chose est essentielle : savoir ce qui doit être soulevé dans votre atelier, son poids et sa hauteur.

Laissez-nous le reste.

Ce que le DGCRANE peut faire :

• Analyse opérationnelle sur mesureNous proposons des solutions de levage sur mesure, adaptées à la configuration de votre atelier, aux types de matériaux utilisés, à la fréquence de manutention et à votre infrastructure existante. Chaque paramètre – portée, hauteur de levage, vitesse de fonctionnement, alimentation électrique et logique de commande – est personnalisé selon vos besoins spécifiques. Nous prenons également en charge les conditions d'utilisation particulières, telles que les températures extrêmes, les exigences antidéflagrantes et les environnements de salles blanches.
• Expérience mondiale sur siteNos ingénieurs se déplacent fréquemment sur les sites de projets à travers le monde pour réaliser des études, superviser l'installation et dispenser des formations à l'utilisation. Nous avons mené à bien des projets au Brésil, en Asie du Sud-Est, au Moyen-Orient et en Afrique.
• Documentation complète et acceptationFourniture de rapports d'essais de charge, de rapports d'essais de charge statique, de manuels d'utilisation (en plusieurs langues) et de procédures de maintenance courante, assurant une traçabilité complète à partir de la date d'acceptation.
• Fourniture intégrée de structures en acierLes composants en acier, tels que les poutres de roulement, les rails et les supports de barres conductrices de la grue, sont conçus, fabriqués et expédiés avec la grue, ce qui élimine la nécessité de coordonner avec des fournisseurs distincts pour la grue et la structure en acier.

Envoyez-nous le plan de votre atelier ou vos besoins en matière de levage, et l'équipe d'ingénierie de DGCRANE vous fournira une solution personnalisée et un devis technique sous 24 heures.

Zora Zhao

Expert en solutions de ponts roulants/grues à portique/grues à flèche/pièces de grues

Avec plus de 10 ans d'expérience dans l'industrie de l'exportation de grues à l'étranger, j'ai aidé plus de 10 000 clients avec leurs questions et préoccupations avant-vente. Si vous avez des besoins connexes, n'hésitez pas à me contacter !

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