Technologie de ponts roulants pour les opérations difficiles en fonderie

Dans le cadre d'une rénovation complète, la fonderie PROMET de Vsetín a investi dans de nouveaux systèmes de ponts roulants. Ceux-ci doivent être conçus pour supporter une forte concentration de poussière et pouvoir fonctionner à des températures pouvant dépasser 55 °C dans certains cas. L'intégrateur de systèmes tchèque Adamec, partenaire commercial et constructeur de ponts roulants de longue date de STAHL CraneSystems, a soigneusement planifié ce projet d'envergure et réalisé l'installation complexe sans interrompre l'activité de la fonderie.

La ville de Vsetín est située à l'extrême est de la République tchèque, près de la frontière slovaque. La campagne et les forêts des Beskides moravo-silésiennes sont une zone protégée, et la région est considérée comme une destination attractive pour les loisirs et les vacances. Plus de la moitié de la superficie totale du district de Vsetín est couverte de forêts. Cela explique probablement pourquoi les questions d'environnement et de durabilité sont si importantes pour les entreprises industrielles qui y sont implantées.

Réduire l'impact environnemental tout en augmentant l'efficacité

Près de 40 % de la population active du district de Vsetín travaille dans l'industrie. Le groupe familial PROMET emploie plus de quatre mille personnes en République tchèque et à l'international. Il comprend plus de quarante entreprises actives dans les domaines de la construction mécanique, de la métallurgie et de l'ingénierie. À Vsetín, le groupe possède une fonderie de fer qui cherchait à gagner en efficacité tout en améliorant son empreinte environnementale.

En tant que grands consommateurs d'énergie et de matières premières, les fonderies ont une obligation particulière de protéger l'environnement en limitant leurs émissions, en préservant les ressources et en respectant les normes et les lois en vigueur. La fonderie PROMET emploie 84 personnes et a une capacité de 8 000 tonnes de pièces moulées par an. Elle fournit des fabricants d'ascenseurs et d'escaliers mécaniques, de moteurs électriques, de pompes, de machines textiles et de tricots, ainsi que l'industrie navale.

Les produits sont fabriqués en fonte grise et en fonte ductile, un type de fonte dans laquelle le graphite se présente sous forme de nodules et qui possède des propriétés mécaniques similaires à celles de l'acier (fonte à graphite sphéroïdal). Plus de la moitié de la capacité totale de la fonderie est destinée aux marchés d'exportation, principalement à des clients européens importants. Forte de nombreuses années d'expérience, la fonderie PROMET de Vsetín est en mesure de produire tout type de pièces, des petites pièces pesant plusieurs dizaines de kilogrammes aux composants moulés complexes pesant plusieurs tonnes.

Les pièces moulées sont fabriquées sur une nouvelle ligne de production manuelle et automatique. Sur la ligne de production automatique, l'entreprise fabrique des pièces pesant environ 90 kilogrammes. Sur la ligne de production manuelle, les pièces moulées pesant entre 100 et 5 000 kg sont produites dans des fours de fusion à induction à moyenne fréquence modernes. Les fours ont une capacité de production de 4,3 tonnes de fonte par heure.

Modernisation de la technologie et des bâtiments

La fonderie PROMET de Vsetín a été rénovée et modernisée en 2022 et 2023. Ses systèmes de ponts ont également été concernés par la rénovation et ont été largement renouvelés. La modernisation était nécessaire pour améliorer l'efficacité et les paramètres environnementaux de l'usine, par exemple grâce à des mesures d'écologisation et à des modifications du bâtiment de la fonderie. Avec une subvention de l'Union européenne couvrant plus de 50 % des coûts totaux, les investissements ont été rentables : les émissions de particules solides ont depuis été réduites de 92 %.

La modernisation a concerné l'ensemble du bâtiment de la fonderie, y compris la reconstruction complète et l'isolation du toit et de la façade. Des modifications structurelles ont été apportées pour accueillir les technologies et équipements les plus récents, notamment un four de fusion, un système de sablage, une cabine de peinture et des systèmes d'extraction et de filtration. De plus, une technologie de ponts roulants de pointe a été installée dans toute l'usine afin de réduire les coûts de production, d'augmenter la sécurité et de respecter les normes légales pour tous les appareils de levage. Les nouveaux systèmes de ponts roulants sont en service depuis début 2023.

Technologie de ponts roulants pour les processus de coulée automatiques et manuels

STAHL CraneSystems a fourni tous les appareils de levage pour ce projet. Adamec est un fournisseur de longue date sur le marché tchèque, avec jusqu'à 150 projets communs réalisés chaque année. La marque STAHL CraneSystems est synonyme de palans et de composants de ponts roulants fiables et sûrs, ainsi que de solutions d'ingénierie méthodiques. La gamme comprend des potences pivotantes, des ponts roulants monopoutre et bipoutre, des ponts roulants suspendus, des ponts roulants Goliath et semi-portiques, ainsi que des ponts roulants à console pour une capacité de charge de 125 kg à 250 000 kg.

Adamec Crane Systems est une entreprise tchèque spécialisée dans la conception, la fabrication et l'installation de systèmes de levage. Elle propose des solutions sur mesure, en particulier pour les applications lourdes dans divers secteurs, principalement l'industrie et la construction. Adamec Crane Systems se concentre sur la production de ponts roulants, de portiques et de potences sur fût, ainsi que de systèmes de levage personnalisables pour des applications spéciales. L'entreprise a développé son propre logiciel de calcul et de conception à cet effet.

Rénovation complète des systèmes de levage

Le projet PROMET nécessitait la rénovation complète des systèmes de levage existants et une extension importante de l'infrastructure de levage. Ce qui rendait ce projet particulier, c'était l'importance de la commande et le nombre de ponts. Plusieurs ponts à une ou deux poutres pour des charges de 5, 6, 10 et 12,5 tonnes étaient nécessaires, toutes équipées d'une plateforme pour l'opérateur et d'une option de commande à distance externe. Il fallait également plusieurs potences murales et au sol d'une portée (longueur de la flèche) de 3 m pour des charges allant jusqu'à 3 000 kg et de 4 m pour des poids allant jusqu'à 500 kg.

Les ponts roulants bipoutres et monopoutre ont des conceptions différentes et sont optimisés pour des applications et des exigences spécifiques. Les ponts roulants monopoutre sont bien adaptés aux charges petites et moyennes et aux espaces de hauteur limitée. Ils sont économiques et idéaux pour les ateliers et les opérations industrielles de taille moyenne. Les ponts roulants bipoutre sont conçus pour les charges plus lourdes et les espaces plus grands où une plus grande portée et des hauteurs de levage importantes, pouvant atteindre 10 mètres et plus, sont requises. Ils offrent une solution plus robuste et plus stable pour les applications lourdes et sont généralement plus coûteux.

Exigences extrêmement élevées en matière de technologie de levage

Lors de l'installation de systèmes de levage dans une fonderie, des exigences particulières doivent être prises en compte afin de garantir l'efficacité et la sécurité du système. Les pièces moulées pèsent souvent plusieurs tonnes. C'est pourquoi les mécanismes du système de levage doivent offrir un contrôle précis pour le levage et l'abaissement ainsi que pour les mouvements horizontaux de charges aussi importantes. Les nouveaux ponts roulants bipoutre se déplacent désormais à des vitesses de 6 à 60 m/min ; le chariot a une vitesse de déplacement horizontal de 2,5 à 30 m/min et une vitesse de levage bien contrôlée sous charge de 0,16 à 8 m/min. Un haut niveau d'amortissement des chocs et des vibrations contribue également à la stabilité de la manutention des pièces moulées lourdes.

La technologie des ponts roulants utilisée dans les fonderies doit être conçue pour supporter une forte concentration de poussière. Les systèmes doivent donc être équipés de composants très résistants et protégés contre la poussière (encapsulés). Les températures extrêmes sont fréquentes dans les fonderies. Les systèmes de ponts roulants doivent être fabriqués dans des matériaux capables de résister aux températures élevées de plus de 55 °C dans la fonderie PROMET et de garantir un fonctionnement sans interruption. Les composants électriques doivent être positionnés de manière à ne pas être directement exposés à la chaleur.

Qualité et fiabilité avec les palans TDC

Au niveau des fours, des ponts roulants sont utilisés pour transporter le métal en fusion. Ceux-ci sont soumis à des exigences de sécurité plus élevées, y compris pour leurs composants électroniques et électriques, conformément au niveau de performance d. C'est pourquoi seuls des palans dotés du concept Twin Drive Concept (TDC) sont utilisés ici, car ils sont parfaitement adaptés au transport de métal en fusion et de matériaux présentant un potentiel de danger similaire.

Pour d'autres marchandises, la charge peut être jusqu'à 60 % plus élevée. Le Twin Drive Concept empêche la charge de tomber en cas de rupture du réducteur. Les palans à câble TDC sont équipés de série de deux motoréducteurs. Les deux moteurs sont commandés de manière synchrone, tout comme les freins, qui font office à la fois de freins de service et de freins de sécurité.

Les freins sont conçus de manière à pouvoir freiner ou maintenir la charge seuls en cas d'urgence. La surveillance permanente de la charge, de l'entraînement et des freins des palans TDC est assurée par les systèmes de surveillance de l'état de STAHL CraneSystems.

La combinaison de la chaleur, des charges lourdes et des machines présente des risques particuliers pour la sécurité. En raison de l'environnement de travail difficile, un entretien fréquent est nécessaire pour garantir la fiabilité et la longévité des ponts. Adamec propose des contrats de maintenance adaptés à cet effet.

Conclusion

Lors de la rénovation, le plus grand défi a été que la production ne pouvait être que partiellement arrêtée, ce qui signifie qu'une partie des travaux d'installation a dû être effectuée pendant des équipes de nuit. Le client a été très satisfait des conseils compétents, de la planification minutieuse et de l'installation sans problème dans des conditions difficiles. Désormais, les ponts roulants font face aux conditions difficiles de la fonderie sans aucune difficulté ni temps d'arrêt.

Auteurs

David Adamec est directeur général d'Adamec Crane Systems à Prague.

Heike Metzger est spécialiste senior en aide à la vente chez STAHL CraneSystems à Künzelsau.

Images et légendes :

Pont roulant monopoutre télécommandé pour charges jusqu'à 10 000 kg avec une portée de 12,9 mètres

Potences sur pied ACS-3t/3m spécialement adaptées

Pont roulant bipoutre ACS-5t/12,9m dans le processus de fonderie, exposé à la poussière et à des températures élevées

Dans la mesure du possible, les systèmes de ponts roulants devaient être installés sans interrompre le fonctionnement de la fonderie

Pont roulant bipoutre ACS-6,3 t/12,9 m avec plate-forme de travail et commandes dans la cabine.

Il s'agissait d'une commande importante, comprenant des ponts roulants bipoutre pour charges lourdes ainsi que des ponts roulants monopoutre ACS-6,3 t/12,9 m et des potences sur pied ACS-3 t/3 m.

Une ligne de convoyage avec technologie de levage facilite la manutention des pièces moulées.