Enkelbalk bovenloopkranen geëxporteerd naar Brazilië voor spuitgietwerkplaats

Een Braziliaanse spuitgietfabriek had dringend twee elektrische enkelbalks bovenloopkranen nodig voor het wisselen van zware mallen en het transport van grondstoffen en eindproducten tussen de verschillende stations binnen de fabriek. De verantwoordelijke persoon had echter geen verstand van hijsapparatuur – hij wist niet hoe hij de overspanning moest meten, welke kraan het meest geschikt was voor de fabriek of welke leverancier een totaaloplossing kon bieden. Hoewel DGCRANE geen vestiging in Brazilië had, waren we bereid om erheen te reizen. Van het sturen van een technisch ingenieur naar Brazilië voor een locatieonderzoek en het finaliseren van het ontwerp, tot het voltooien van de productie en verzending binnen 30 dagen, en ten slotte het terugsturen van een ingenieur om de installatie en inbedrijfstelling te begeleiden, heeft DGCRANE met succes twee op maat gemaakte, zware enkelbalks bovenloopkranen geleverd die nu volledig operationeel zijn in de spuitgietfabriek.

Projectachtergrond

De klant, een Braziliaanse fabrikant van spuitgietproducten met meerdere parallelle productielijnen, stond na de capaciteitsuitbreiding voor uitdagingen: een hogere frequentie van matrijswisselingen en zwaardere componenten leidden tot een lage operationele efficiëntie en veiligheidsrisico's bij het hanteren van zware matrijzen. Bovendien ontbrak het hen aan expertise op het gebied van kraanspecificaties en aan eigen installatiepersoneel, waardoor ze behoefte hadden aan een praktische totaaloplossing.

We besloten daarom een ingenieur rechtstreeks naar Brazilië te sturen om de productiefaciliteit van de klant te inspecteren. Na een reis van meer dan 30 uur ging de ingenieur direct na aankomst naar de fabrieksvloer om een uitgebreide meting uit te voeren, waarbij parameters zoals overspanning, vrije hoogte, railhoogte, kolomposities en de verdeling van obstakels werden opgemeten.

Kernuitdagingen die we hebben aangepakt

Workshop 1: Schuine tussenkolommen en consoles zonder hoekstukken

De ingenieurs inspecteerden eerst de staat van de consoles op de kolommen van de werkplaats. De consoles waren 300 mm breed en 420 mm lang, maar de staat van het oppervlak was inconsistent: aan de linkerkant van de werkplaats staken de ingebedde stalen platen 400 mm uit, terwijl ze aan de rechterkant 410 mm uitstaken, maar bedekt waren met 2-3 cm restbeton, waardoor het bruikbare oppervlak effectief werd verkleind. Een nog kritischer probleem was het ontbreken van ingebedde stalen platen op de consoles zelf en van ingebedde componenten langs de zijkanten van de kolommen, waardoor de liggers van de kraanbaan niet direct op de bestaande constructie konden worden gemonteerd.

Latere hoogtemetingen brachten nog ernstiger problemen aan het licht: de kolommen in het midden van de werkplaats helden naar binnen, en zijdelingse metingen wezen op een verminderde vrije ruimte in het midden. Dit betekende dat als er standaard eindoverspanningen zouden worden gebruikt, de kraan in het midden tegen de kolommen zou botsen. Bovendien waren er geen consoles aangebracht op de vier hoeken van de werkplaats. Om het werkbereik van de kraan te vergroten, zouden er daarom op deze plaatsen gelaste stalen frames moeten worden aangebracht.

Bovendien had de werkplaats aan de ene kant een massieve muur en aan de andere kant zichtbare kolommen – een asymmetrische indeling die verschillende bevestigingsmethoden vereiste voor de liggers van de kraanbaan: chemische ankers zouden worden gebruikt om de liggers aan de muur te bevestigen. Daarentegen zouden verbindingen aan de kolomzijde voorafgaande voorbereiding van inbouwplaten vereisen.

Workshop 2: Scheefstaande consoles en ontbrekende hoekconsoles

Bij het betreden van de tweede werkplaats stuitte de ingenieur op een vergelijkbare uitdaging. De consoles in de vier hoeken waren niet goed afgewerkt en de betonoppervlakken waren oneffen, met blootliggende uiteinden van de wapeningsstaven. Voordat de liggers van de kraanbaan konden worden geplaatst, moest het overtollige beton worden verwijderd en het oppervlak worden geëgaliseerd; anders zouden de liggers scheef komen te staan. Bovendien waren er in geen van de consoles stalen platen ingebouwd, noch waren er ingebedde componenten aan de zijkanten van de kolommen – tekortkomingen die vóór de installatie moesten worden verholpen.

Tijdens het meten van het hoogteverschil tussen de linker en rechter consoles, constateerde de ingenieur een cruciaal probleem: de linker console bevond zich op ongeveer 6,707 meter boven de vloer, terwijl de rechter console zich op ongeveer 6,753 meter bevond – een verschil van bijna 5 centimeter. Voor een succesvolle installatie was het echter essentieel dat de bovenvlakken van de consoles perfect waterpas waren; anders zouden de rails hellen, waardoor de kraan tijdens het gebruik zou afwijken. De ingenieur documenteerde de hoogte van elke console, noteerde de specifieke locaties die aanpassing vereisten en de omvang van de afwijkingen, zodat de opdrachtgever de nodige civieltechnische correcties kon uitvoeren voordat de apparatuur arriveerde.

Onze ingenieurs merkten ook op dat een bestaande kraan een gecombineerde bedieningskast voor de hoofd- en loopwagen had, in tegenstelling tot onze standaard gescheiden units. Dit detail werd meegenomen in het ontwerp van het onafhankelijke elektrische systeem van de nieuwe kraan. Voor de nieuwe kraan werden geluidsarme motoren geselecteerd om aan de milieueisen te voldoen.

Van onderzoek tot oplossing: kraanontwerp op maat, één-op-één.

Na het verzamelen van de meetgegevens begonnen onze constructie- en elektrotechnische ingenieurs met het ontwerpen van specifieke oplossingen voor elk probleem dat ter plaatse werd geconstateerd. Het ontwerp van deze twee bovenloopkranen – van de doorsneden van de hoofdliggers en de wiellastverdeling tot de positionering van de eindschakelaars – werd specifiek afgestemd op de daadwerkelijk gemeten bedrijfsomstandigheden.

Workshop 1: 10T HD bovenloopkraan met enkele ligger

Door de schuine kolommen is de bruikbare breedte in het midden van de overspanning smaller dan aan de uiteinden, waardoor de hoofdligger niet kan worden gedimensioneerd op basis van de standaard overspanning gemeten aan de uiteinden. Op basis van de afmetingen in de werkplaats hebben de ingenieurs aangepaste specificaties voor de ligger van de landingsbaan berekend met ongelijke totale lengtes aan beide zijden:

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

Bovendien zou een conventioneel LD-kraanontwerp met één ligger resulteren in een hoger eigen gewicht en een grotere wieldruk, waardoor het draagvermogen van de bestaande betonnen consoles van de fabriek zou worden overschreden. Daarom hebben we op basis van eindige-elementenanalyse gekozen voor het HD-kraanmodel met één ligger. Met dezelfde specificaties – en met behoud van dezelfde L/800-stijfheidsnorm – maakt dit model een reductie van 221 TP1T in de hoogte van de hoofdliggersectie en een verlaging van de maximale wieldruk van circa 51 TP1T mogelijk in vergelijking met conventionele ontwerpen.

Op basis van de hierboven beschreven oplossingen zijn de definitieve kraantekeningen en -specificaties als volgt:

• Capaciteit: 10T
• Spanwijdte: 24,13 m
• Hefhoogte: 9,81 m
• Hefsnelheid: 0,8/5,0 m/min (dubbele snelheid)
• Rijsnelheid van de takel: 2-20 m/min (frequentiegestuurde snelheidsregeling)
• Werkplicht: A5
• Spanning: AC 380V 50Hz 
• Bediening in twee modi: draadloze afstandsbediening en bedrade handcontroller.
• Bedrijfstemperatuur: -20°C tot +40°C
• Wordt samen met de bijbehorende kraanbaanbalken verzonden.

Werkplaats 2: 5T HD bovenloopkraan met enkele ligger

De bestaande werkplaatsstructuur legde strikte beperkingen op aan de plaatsing van de rails, waardoor er geen ruimte was voor aanpassing van de overspanning en precisie op millimeterniveau vereist was. Daarom bepaalden de ingenieurs de positionering van beide uiteinden van de hoofdbalk op basis van de daadwerkelijk gemeten coördinaten van de steunconsolen; ze stelden specifieke grensposities vast voor beide uiteinden om ervoor te zorgen dat de kraan kon werken zonder tegen de bestaande werkplaatsstructuur aan te botsen.

Een andere factor om rekening mee te houden is de beperkte verticale ruimte in de werkplaats: de ruimte onder het dak is al volgepakt met verlichtingsarmaturen en metalen spanten. De spuitgietwerkplaats vereist echter het hijsen en transporteren van grote mallen, waardoor een grotere hijshoogte nodig is. Een conventionele LD-bovenloopkraan met één ligger maakt gebruik van een I-balkconstructie met een onderhangende hijswagen, wat resulteert in een beperkte effectieve hijsruimte. De HD-bovenloopkraan met één ligger is beter geschikt voor compacte ruimtes. De hijswagen is aan de zijkant van de kokerbalk gemonteerd, waardoor de haakhoogte lager is en het hijsbereik en de werkdekking worden gemaximaliseerd. De definitieve specificaties en tekeningen van de kraan zijn hieronder weergegeven:

• Capaciteit: 5 ton
• Spanwijdte: 19,191 m
• Hefhoogte: 6,12 m
• Hefsnelheid: 0,8/5,0 m/min (dubbele snelheid)
• Rijsnelheid van de takel: 2-20 m/min (frequentiegestuurde snelheidsregeling)
• Rijsnelheid van de kraan: 3-30 m/min (variabele frequentieregeling)
• Werkplicht: A5
• Spanning: AC 380V 50Hz 
• Bediening in twee modi: draadloze afstandsbediening en bedrade handcontroller.
• Bedrijfstemperatuur: -20°C tot +40°C
• Wordt samen met de bijbehorende kraanbaanbalken verzonden.

Operationele strategie: Precisiepositionering

Tijdens de locatiebeoordeling bleek dat de werkplaats van de klant regelmatig mallen moest draaien, waarbij de zwaarste mallen tot wel 7 ton wogen. Het draaien van de mal houdt in dat deze van een horizontale naar een verticale positie en weer terug wordt bewogen. Dit vereist dat de kraan gedurende de hele bewerking stabiele en nauwkeurige bewegingen maakt bij lage snelheden. Een te hoge snelheid zorgt ervoor dat de mal gaat slingeren, terwijl een te lage snelheid de totale cyclus voor het wisselen van mallen verlengt. Conventionele LD-bovenloopkranen met één ligger – die doorgaans slechts één hijssnelheid hebben en geen frequentieomvormers (VFD's) voor de loopwagen en brug – zijn afhankelijk van handmatige bewegingen van de operator en gevoel, waardoor de nauwkeurigheid van de uitlijning volledig afhangt van ervaring.

De klant was niet bekend met snelheidsregelsystemen voor kranen – en dat hoefde ook niet. Onze rol was om hun operationele eisen te vertalen naar specificaties voor de apparatuur. We implementeerden een hijssysteem met twee snelheden: een hogesnelheidsmodus om de mal snel naar een veilige hoogte te tillen, en een lagesnelheidsmodus (0,8 m/min) voor een soepele beweging tijdens het uitlijnen en kantelen van de mal. Met een snelheidsverhouding van 6,25:1 zorgt het systeem ervoor dat de mal stabiel blijft bij het schakelen tussen de snelheden. Voor de brugaandrijving gebruikten we Schneider VFD's om automatisch op hoge snelheid te werken wanneer de kraan onbelast is en automatisch de snelheid te begrenzen wanneer deze volledig belast is; hierdoor kunnen operators eenvoudig de afstandsbediening ingedrukt houden zonder de afleiding van het handmatig instellen van de snelheid.

Elektrische besturing: efficiënt en arbeidsbesparend

Omdat de bestaande elektrische schakelkasten voor de kraan (lange slag) en de trolley (dwarsslag) een geïntegreerd ontwerp hadden, bestonden er risico's zoals een hoog uitvalpercentage door kabelbreuk, moeilijk onderhoud en een verhoogd totaalgewicht van de kraan. Onze engineers adviseerden om de schakelkast van de hijstrolley en de gehele elektrische hijseenheid te vervangen en deze zo te configureren dat ze onafhankelijk van het elektrische systeem van de kraan werken. Voor alle verbindingen werden robuuste connectoren van luchtvaartkwaliteit gebruikt, wat een veilige koppeling garandeert en een snelle en eenvoudige montage mogelijk maakt. Bovendien werden de aansluitpunten beschermd met isolerende kunststof hulzen. In de schakelkasten werd de bedrading door beschermende kabelgoten geleid om de circuitveiligheid te waarborgen en de levensduur te verlengen.

Installatie en inbedrijfstelling op locatie: Volledige service op locatie

Omdat de klant geen installatieteam had, en conform het contract, hebben we na aankomst van de apparatuur en inklaring door de douane technici naar Brazilië gestuurd voor een tweede bezoek om ter plaatse toezicht te houden tijdens het installatie- en inbedrijfstellingsproces. Bij aankomst in de fabriek stemden de technici eerst het installatieplan af met de projectleider van de klant, waarbij ze de dagelijkse mijlpalen, de benodigde personeels- en gereedschapslijsten, veiligheidsprotocollen en acceptatiecriteria verduidelijkten. Vervolgens gingen de werkzaamheden in de fabriek van start. We hebben de volgende punten aangepakt:

Installatie van kraanbaanbalken en uitlijning van railreferentieoppervlakken

Tijdens de eerste inspectie documenteerden de ingenieurs de hoogtes, de locaties van de inbouwplaten en de staat van de wanden voor alle consoles in beide werkplaatsen. Voordat de apparatuur arriveerde, voltooide de klant de installatie van de inbouwplaten aan de hand van de door ons verstrekte tekeningen; consoles met te grote afwijkingen werden bijgeschaafd of geëgaliseerd met voegmortel – dit alles was voltooid vóór het tweede bezoek van de ingenieurs.

Na het plaatsen van de kraanbaanbalken gebruikten ingenieurs een optische waterpas om de hoogtes te kalibreren voordat de rails werden geïnstalleerd. De grootste uitdaging was het bereiken van een nauwkeurigheid van millimeters voor de spoorafstand. Met een total station werden metingen verricht om de 2 meter, waarbij fijne aanpassingen werden gedaan totdat alle metingen aan de normen voldeden. Voor de betonwerkplaatsen werden de kraanbaanbalken aan consoles bevestigd en zijdelings aan de muren verankerd met chemische ankerbouten. Ingenieurs hielden toezicht op het boren, reinigen, injecteren en plaatsen van de bouten, en controleerden de afmetingen van de gaten, de reinigingswerkzaamheden en de uithardingstijd gedurende het hele proces.

Hijsen en inschakelen

Voordat de kraan wordt gehesen, controleren technici de hijspunten en markeren ze het zwaartepunt. De hoofdbalk en de eindbalken worden op de grond gemonteerd en de positioneringsbouten worden stevig vastgedraaid. Hijswagens worden aan beide zijden van de flenzen van de hoofdbalk gemonteerd, gevolgd door de installatie van buffers, eindschakelaars en speciale stalen beugels. Vervolgens worden de sleepkabels en de geleiders voor de hijswagens geïnstalleerd, samen met de elektrische kast en de stroomafnemers van de kraan. Zodra alle componenten zijn geïnstalleerd, wordt een grondige inspectie van de apparatuur uitgevoerd, gevolgd door de inbedrijfstelling. Ten slotte hijst een vrachtwagenkraan de gehele constructie op de kraanrails.

Belastingstesten en statische belastingstesten

De fase van de belastingstests was de meest cruciale dag van het proces. Ingenieurs voerden eerst drie onbelaste tests uit om te bevestigen dat er geen abnormaal geluid, trillingen of vastlopen van de rails optrad. Vervolgens werden de nominale belastingstests uitgevoerd: de twee zware bovenloopkranen met enkele ligger tilden respectievelijk contragewichten van 5 en 10 ton op, waarbij hijs-, daal- en volledige bewegingsbewegingen van de trolley en brug werden uitgevoerd, zowel bij hoge als lage snelheden. Ten slotte werden statische belastingstests uitgevoerd. De zware bovenloopkranen met enkele ligger van 5 en 10 ton hingen hun respectievelijke lasten 100 mm boven de grond gedurende 10 minuten, waarbij ingenieurs de neerwaartse doorbuiging in het midden van de hoofdliggers maten en registreerden. Na het lossen keerden de liggers terug naar hun oorspronkelijke positie zonder restvervorming. Zowel de belastingstests als de statische belastingstests werden in één keer met succes doorstaan.

Vanaf de eerste aanvraag in 2025 – inclusief de eerste reis van de ingenieur naar Brazilië voor een locatieonderzoek, de voltooiing van de productie binnen 30 dagen, en het zeetransport en de douaneafhandeling – tot de tweede reis van de ingenieur in 2026 voor de afronding van de installatie en inbedrijfstelling, functioneren de twee HD-bovenloopkranen met enkele ligger nu betrouwbaar in de spuitgietwerkplaats van de klant.

Ontvang een oplossing op maat

De klant in dit geval was de manager van een spuitgietfabriek met weinig kennis van de kraanindustrie. Eerlijk gezegd zijn de meeste van onze klanten geen kraanexperts – en dat is volkomen normaal. Je hoeft niet alle ins en outs van kranen te kennen; er is maar één ding dat je moet weten: wat er in je werkplaats getild moet worden, en hoe zwaar en hoe hoog het is.

Laat de rest maar aan ons over.

Wat DGCRANE kan doen:

• Operationele analyse op maatWij bieden op maat gemaakte hijsoplossingen, afgestemd op de indeling van uw werkplaats, de soorten materialen, de frequentie van de handelingen en de bestaande infrastructuur. Elke parameter – inclusief overspanning, hijshoogte, bedrijfssnelheid, voedingsmethode en besturingslogica – wordt afgestemd op uw specifieke behoeften. We houden ook rekening met speciale bedrijfsomstandigheden zoals extreme temperaturen, explosieveilige eisen en cleanroomomgevingen.
• Wereldwijde ervaring op locatieOnze ingenieurs reizen regelmatig naar projectlocaties over de hele wereld om inspecties uit te voeren, installaties te begeleiden en operationele trainingen te verzorgen. We hebben met succes projecten opgeleverd in regio's zoals Brazilië, Zuidoost-Azië, het Midden-Oosten en Afrika.
• Uitgebreide documentatie en acceptatieHet leveren van rapporten over belastingstests, statische belastingstests, bedieningshandleidingen (in meerdere talen) en routinematige onderhoudsprocedures, waarbij volledige traceerbaarheid vanaf de datum van acceptatie wordt gewaarborgd.
• Geïntegreerde levering van staalconstructiesStalen componenten, zoals kraanbaanbalken, rails en beugels voor stroomafnemers, worden samen met de kraan ontworpen, gefabriceerd en verzonden. Hierdoor is het niet nodig om met aparte leveranciers voor de kraan en de staalconstructie te coördineren.

Stuur ons uw werkplaatsindeling of hijsvereisten, en het engineeringteam van DGCRANE levert binnen 24 uur een persoonlijke oplossing en technische offerte.

Zora Zhao

Expert in oplossingen voor bovenloopkranen/portaalkranen/zwenkkranen/kraanonderdelen

Met meer dan 10 jaar ervaring in de Crane Overseas Export Industry, heb ik meer dan 10.000 klanten geholpen met hun pre-sales vragen en zorgen. Als u gerelateerde behoeften heeft, neem dan gerust contact met mij op!

Whatsappen: +86 189 3735 0200

E-mail: zorazhao@dgcrane.com