TCS-kranen worden gepositioneerd met Pomux systeem zelfs in zware omgevingen

TCS uit Houthalen-Helchteren levert staalconstructies, totaalaannemingen en hijstoestellen voor de industrie. De BU Cranes van TCS heeft een nieuwe plant voor de productie van alternatieve brandstoffen voorzien van op afstand bediende loopkranen voor de handling van de grondstoffen. Het gaat om toxische en brandbare afvalstromen die anders speciale veiligheidsmaatregelen vereisen voor het personeel. Maar ook de automatiseringscomponenten krijgen het in deze toepassing hard te verduren.

Het afvalverwerkingbedrijf waar de toepassing werd geïnstalleerd verwerkt industrieel en huishoudelijk afval met een hoge calorische waarde (verf, olie, detergenten,…) tot brandstof voor de cementindustrie. Bij de productie van cement kan hierdoor het verbruik aan fossiele brandstoffen met 35% verminderen. Het aangevoerde afval wordt in de fabriek vermalen en vermengd met zaagmeel om een vaste stof te bekomen die vervolgens in blokken geperst wordt.

In de twintig jaar oude fabriek van het bedrijf gebeurde alle handling van grondstoffen nog met bulldozers. Voor de nieuwe plant bouwde TCS vier bovenloopkranen waarmee de handling nu grotendeels automatisch gebeurt. De resterende manuele acties kunnen aangestuurd worden vanuit een afgeschermde controlekamer zodat het personeel niet meer in contact hoeft te komen met de vluchtige, toxische componenten in het afval
 

TCS was met deze toepassing niet aan zijn proefstuk toe. Alle kranen worden er op maat van de klant gemaakt, afgestemd op de toepassing, de beschikbare ruimte, de gewenste automatiseringsgraad, Op het gebied van hijsvermogen (6,3 T) en afmetingen (tot 15 meter) was deze toepassing geen grote uitdaging. Wat ze wel speciaal maakt, is de stoffige en agressieve omgeving waardoor mechanische en automatiseringscomponenten het hard te verduren krijgen.

De elektrische en sturingscomponenten zijn daarom zo veel mogelijk van de kraan gehaald en in een aparte, afgeschermde locatie geplaatst. Een speciale uitdaging was de positiebepaling van de kranen. In de meeste toepassingen gebeurt dat tegenwoordig met behulp van lasers, maar in deze stoffige omgeving zou dat onvoldoende betrouwbaar zijn. Daarom werd gekozen voor het Pomux systeem van SICK dat een contactloze positiebepaling mogelijk maakt zonder gebruik van optische componenten. 

In een eerste hal van twintig meter hoogte wordt het aangevoerde afval gelost en opgeslagen.
Deze hal is uitgerust met twee loopkranen. Beide kranen worden automatisch naar de geselecteerde losplaats gestuurd en vervolgens manueel bediend om de stapel afval precies te kunnen grijpen. Nadien wordt de kraan naar de geschikte trechter gestuurd. De operator kan deze handelingen vanuit de controlekamer uitvoeren en bewaken op basis van camerabeelden.

Het materiaal komt vervolgens in een tweede hal terecht waar het vermengd wordt met zaagmeel om de juiste viscositeit voor de brandstof te bekomen. Het zaagmeel zelf zit opgeslagen in een derde hal die ook met een automatische bovenloopkraan uitgerust is. De kraan voor het mengen in de tweede hal kan zowel automatisch als manueel bediend worden. Het doseren van het zaagmeel moet aangepast worden aan de variërende samenstelling van het vermalen afval, wat het best door een ervaren operator gebeurt die vanuit de controlekamer zicht heeft op wat zich in de hal bevindt. 

De grijpers op deze kranen hebben een omvang van 3,2 kubieke meter en een gewicht met last van 6,3 ton, leggen Carlo Grootaers, business unit manager Cranes, en Patrick Van Ratingen, studiedienst hijstoestellen van TCS uit. “Om te vermijden dat de last gaat slingeren zijn de motoren uitgerust met een toerentalregeling en is er een speciale anti-pendel sturing die zorgt voor het gecontroleerd starten en stoppen. Een weegsysteem in de kraan detecteert wanneer de grijper het materiaal raakt en controleert op die manier de verticale beweging. Het automatiseren van de horizontale bewegingen gebeurt op basis van een positiebepaling.”

Hiervoor zijn er een aantal mogelijkheden, maar de meeste alternatieven bleken niet geschikt voor deze zware omgeving. “Afstandsmeting met een laser is een eenvoudige en nauwkeurige methode maar een optisch systeem is niet betrouwbaar omwille van het vele stof dat bij de handling in de lucht komt. De klassieke methode met pulsgevers in de loopwielen verliest zijn nauwkeurigheid wanneer de wielen gaan slippen op de rails. Het gebruik van tandlatten kan dit tegengaan, maar is omwille van het vele stof ook niet geschikt. De ideale oplossing bleek het Pomux systeem van SICK dat aan de hand van magneetjes in een geleider zijn absolute positie kan bepalen. Het werkt contactloos en is dus niet aan slijtage onderhevig.”

 
“Bij het Pomux systeem van SICK wordt over de hele lengte van de loopweg een buis geplaatst met opeenvolgende segmenten die telkens drie magneetjes bevatten”, legt Steven Reygel van SICK uit. “Op de kraan zelf zit een opnemer die zo breed is dat hij telkens drie magneetjes detecteert. De positie van de magneetjes is zo gekozen dat elke combinatie van drie opeenvolgende magneetjes aan de hand van de onderlinge afstand een absolute positiebepaling mogelijk maakt. Doordat de magneetjes in een buis zitten heeft het systeem geen last van het stof in de omgeving.”

Het unieke Pomux systeem heeft een resolutie van maar liefst 0,1 mm. In de praktijk, wanneer men rekening moet houden met temperatuursinvloeden, wordt een nauwkeurigheid gehaald van pakweg 1 mm, wat nog ruimschoots voldoende is voor dit soort toepassingen. Uniek aan het systeem is dat het op elk ogenblik, ook bij opstart, zijn absolute positie kan bepalen zonder mogelijke hinder van omgevingsfactoren. Het perfecte antwoord dus op de uitdaging in deze zware omgeving
 

• Onderhoudsvrij meetsysteem dankzij het magnetisch meetprincipe
• Bruikbaar in de meest ruwe omstandigheden
• Modulair systeem met een meetbereik tot 1.700 m
• Hoge meetnauwkeurigheid tot +/- 1mm over de gehele meetlengte