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Un mecano de precisión absoluta

01/09/2008

Un gatillo de seguridad es una pieza plana que tiene forma de“L” de unos pocos centímetros y fabricada en acero galvanizado. Probablemente es la pieza más simple de las miles que se pueden encontrar en un almacén automático. Su utilización, sin embargo, previene posibles accidentes, que pueden provocar importantes daños.

El gatillo de seguridad es sólo un ejemplo de los cientos de elementos a los que el visitante ocasional de un almacén automático no suele prestaratención. Un transelevador de 30 m y varias toneladas de peso moviéndose a gran velocidad, manejando paletas de 1.000 o 1.500 kg, es una atracción demasiado sorprendente como para atender a los detalles mínimos. Unos detalles que, sin embargo, por simples y pequeños que parezcan, resultan imprescindibles y cumplen su cometido.

Incluso la pintura que se utiliza y el proceso que se sigue para aplicarla cubren unas determinadas necesidades.Aunque a primera vista puede parecer que una estantería no tiene una enorme complejidad, lo cierto es que a lo largo de los años cada uno de sus componentes ha ido mejorando, de tal manera que hoy se puede afirmar que cada pieza está diseñada para ser altamente eficiente y todo el conjunto estar dotado de una enorme robustez y seguridad. De su correcto diseño, y un montaje adecuado, depende en gran medida que las máquinas, que después manejarán la carga que albergan, funcionen sin incidencias.

 

Cuerpo de acero

Por eso, el elemento que antecede al almacén automático y que hoy es una parte esencial de él es la estantería.Su existencia ha permitido la creación de los silos y, a su vez, la de los sistemas de manutención automáticos ha facilitado su posterior desarrollo a nuevas cotas.

De esta forma, gracias a la capacidad de alcance de los transelevadores, actualmente resulta posible instalar y montar estructuras que sobrepasan los 40 m de altura, unas dimensiones a las que no llegan el resto de los sistemasde manutención convencionales y que eran imposibles de alcanzar antes de la aparición de la robótica para almacenes.

Las estanterías se componen de bastidores y largueros. Esta división es una simplificación de dos conjuntos de elementos que cuentan con una gran diversidad de variantes y tamaños, lo que a su vez hace factible una elevada variedad de soluciones constructivas y configuraciones. El bastidor, al mismo tiempo, se estructura en puntales, diagonales, pies de bastidor, placas de anclaje y tornillería.

En cuanto a los puntales, son perfiles semicerrados con una sección constituida por nueve pliegues.Este diseño innovador permite que sin ser el puntal totalmente cerrado, ni tampoco macizo, posea un excelente comportamiento frente a los esfuerzos a los que son sometidas las estructuras.

En términos sencillos, la hechura de los puntales posibilita que éstos aguanten perfectamente la carga sin deformarse ni doblarse bajo el peso. Dependiendo de la carga a la que se deba someter la estantería, se emplean puntales de distinta sección –es decir, más anchos, más profundos o ambas cosas– así como de diferente espesor (grosor) de la chapa utilizada.

En concreto, la anchura varía entre los 80 y los 160 mm y la profundidad entre los 69 y los 123,2 mm. En la cara anterior, los puntales disponen de agujeros en forma de copa, en los que se enganchan los largueros que sostendrán la carga. Esos agujeros están separados entre sí 50 mm, lo que hace que los largueros se puedan subir o bajar de cinco en cinco centímetros (ampliando o reduciendo el hueco de la estantería).

De ese modo, resulta posible ajustar con gran precisión –siempre respetando unos espacios libres por arriba ya determinados–los niveles a las características de las unidades que se alojen.

 

Una buena base

Para obtener una estructura más resistente y estable, los puntales se unen de dos en dos constituyendo bastidores, mediante las llamadas diagonales –unos perfiles de metal, en forma de “C” o de “U” más delgados que los puntales–. Se denominan así porque a excepción de la del tope superior y el inferior, el resto de estas piezas se van colocando dibujando un zigzag de un puntal a otro.

Los bastidores se anclan al suelo mediante un método que conjuga varias piezas. Cuando todas las estanterías están instaladas y ensambladas entre sí se configura un armazón estable que el propio peso de la carga se encarga de empujar contra el suelo. Pero es conveniente fijar toda la estructura al piso para minimiza rel movimiento y mejorar la estabilidad, por lo que para ello se usan los denominados pies de bastidores.

Dichos pies consisten en unas placa satornilladas o soldadas en fábrica a los puntales. Tal como su nombre indica, se sitúan bajo éstos uniéndose directamente a la losa de hormigón sobre la que se levanta el almacén o bien soldándose a las placas de anclaje previamente dispuestas, niveladasy ancladas a la losa.

 

Sostener las paletas

Los anclajes al suelo tienen lugar por medio de un procedimiento combinado que consiste en depositar en un agujero, taladrado en el suelo previamente, una ampolla con un compuesto químico y, después de colocar el pie en su posición, introducir una varilla roscada. Dicha varilla se introduce en el agujero, rompiendo la ampolla y haciendo que el compuesto químico rellene el espacio entre varilla y agujero, consiguiendo hacer solidario este conjunto con la losa de hormigón.

A pesar de que los métodos actuales de fabricación de suelos industriales permiten una planimetría y una nivelación muy rigurosa, es necesario hacer algunos ajustes en los puntales para nivelarlos. Para dicha nivelación se pueden emplear dos fórmulas: chapas de acero de diversos espesores, que conforman un conjunto anclado directamente a la losa, o bien tuercas de nivelación dispuestas debajo de las placas de anclaje, que permiten efectuar el ajuste de modo muy preciso rellenando con mortero sin retracción el hueco que queda entre la losa y la placa, de manera que el conjuntoes prácticamente inamovible.

Aparte de los puntales, los elementos más visibles en una instalación son los largueros, cuya misión es sostener la carga. Constan de tres piezas soldadas entre sí. Dos deellas son iguales, unos perfiles en forma de “C” encajados unos con otros, a fin de constituir entre los dos un perfil cerrado de gran resistencia, mientras que la tercera (existen dosde ellas por larguero, una a cada lado) es un conector, denominado grapa, que une todo el conjunto al puntal.

En función de la longitud del lado largo de esa “C”, el larguero resulta más alto o menos y puede aguantar cargas más pesadas o livianas, respectivamente.Esta resistencia tambiéndepende del espesor de la chapaempleada en su elaboración. Estaes en todos los casos de 1,5 mm, aexcepción del modelo más resistente,cuyo espesor es de 1,8 mm.

En la actualidad, los largueros para paletización pueden tener una longitud que oscila entre los 1.825 mm (suficiente para alojar dos paletas de 800 x 1.200 mm manipuladas por el lado corto) y los 3.900 mm (que pueden albergar hasta tres paletas de1.200 x 1.200 mm). La altura de los largueros fluctúa entre los más pequeños de 80 mm y los más resistentes de 170 mm, mientras que el ancho de sección es siempre de 50 mm .

 

Dar cuerpo al conjunto

Sobre los largueros se posan cargas realmente pesadas que pueden llegar a la tonelada y media por unidad. Si bien los puntales aguantan la compresión y el pandeo, es preciso que todo el conjunto de estanterías soporte también las oscilaciones horizontales que se puedan producir. Para ello la mejor medida es contar con un cuerpo robusto, un bloque resistente,y también con elementos que puedan transmitir las fuerzas horizontales hasta el suelo.

Con ese objetivo se dispone de tres tipos de soluciones: las uniones de bastidores, los pórticos superiores y los arriostrados. Tambiénl os pies de bastidores y las diagonales contribuyen a la estabilidad transversal (perpendicular a los pasillos de almacenaje) de la estructura.Las uniones de bastidores pueden ser desde unas placas que es posible atornillar a los laterales de los punta es hasta unos perfiles tubulares, de tal manera que las estanterías pueden ensamblarse entre sí cuando una se coloca junto a otra; es decir, cuando son dobles.

La función de estos elementos es dotar a las estanterías de una mayor estabilidad transversal.Los pórticos superiores también unen las estanterías entre sí, pero lo hacen por su parte superior. A diferencia de las uniones de bastidores, no se limitan a afianzar entre sí dos estanterías pegadas, sino que también cubren el espacio sobre el pasillo de aquellas que están separadas,dibujando así una línea superior que cubre todo el ancho del almacén.

Para los pórticos se emplean puntales dispuestos en horizontal con las aberturas a modo de copa (las utilizadas para el acoplamiento de los largueros) situadas hacia abajo. Una placa en forma de “L” permite unir mediante tornillos los puntales de los bastidores que están de pie, posicionadose en perpendicular. Los pórticos contribuyen a la estabilidad transversal, pero además, en el almacén automático, tienen otro cometido, como es el de sostener el carril guía superior que se encarga de mantener vertical y sustentar la columna del transelevador.

Si las uniones de bastidores, los pórticos, las diagonales y los pies debastidor proporcionan una estabilidad transversal, los arriostrados son elementos imprescindibles, ya que aportan la estabilidad longitudinal, laq ue se produce en paralelo al pasillo.

Los arriostrados se clasifican enverticales y horizontales. Los arriostrados verticales se alojan en el espacio definido por las uniones de bastidor y están compuestos por perfiles planos denominados pasamanos, que van conformando cruces verticales en toda la altura del módulo. Por lo que respecta a los arriostrados horizontales éstos se alojan en los niveles de carga en la parte comprendida entre los largueros y están compuestos por perfiles tipo C.

 

Una buena cobertura

Además de estos elementos constructivos hay otros que sirven a diferentes propósitos en el almacén automático. Algunos, como las cerchas o las correas de cubierta y fachada, constituyen parte del edificio cuando este es autoportante (estos elementos sostienen el recubrimiento formado por paneles). Cuando el almacén es autoportante la misión de unir por la parte superior a los bastidores es encomendada a la cercha, que hace las veces de pórtico superior.

Pero de todos estos componentes existe uno al que no se suele prestar atención: la pintura. Puede parecer un detalle estético sin demasiada relevancia, pero al igual que ocurre con el gatillo de seguridad, su función es más significativa de lo que parece a primera vista.El recubrimiento por pintura que se aplica a las estanterías influye directamente en su capacidad frente a la corrosión.

De nada sirven unas piezas enormemente robustas que aguanten el trato más exigente del día a día, si no se protegen contra el paso del tiempo. Por ello, la técnica y los materiales empleados en esta operación son importantes.

 

La cataforesis

En Mecalux, para los puntales y también para algunos otros elementos se utiliza un proceso denominado cataforesis. Con el fin de compararl a eficiencia de esta técnica en relación a otras, es necesario tener un estándar.

La prueba consiste en introducir la pieza, tratada con el procedimiento sobre el que se quiera experimentar, en una cámara en la que se genera una niebla salina. Los resultados de estas pruebas indican que los elementos recubiertos mediante la técnica de cataforesis aguantan 550 horas en la cámara, sólo llega a las 160 horas y un galvanizado electrolítico soporta 200 horas.

Otras ventajas de la cataforesis es que se asegura el recubrimiento completo de la pieza (aunque se trate de un perfil semicerrado), se obtiene un buen comportamiento ante el fuego, inhibe la corrosión y, como apenas se usan disolventes, dispone de un bajo impacto medioambiental.

En definitiva, un almacén automático no está constituido solo por máquinas que funcionan en su interior –aunque son ellas las que sin duda lo convierten en lo que es–, sino que es un equipo en el que las estanterías y los elementos estáticos desempeñan un papel esencial. La simbiosis entre todas las piezas es lo que permite que hoy en día los silos automáticos sean, sin duda, los reyes del almacenaje.

 

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HASTA TRES PUNTALES

Los bastidores se montan con una altura máxima de 12 m (esta longitud viene motivada básicamente por el transporte, sobre todo en contenedor), ya que las cubas de pintura permiten más de 13 m. Sin embargo, los almacenes automáticos han facilitado aumentar considerablemente la altura a la que se pueden colocar las unidades de carga.

De hecho, una de las principales ventajas de un silo automatizado es la posibilidad de utilizar grandes–muy grandes– alturas. Las estanterías hoy pueden superar los 40 m, pero no se fabrican puntales de tal envergadura. En lugar de ello se emplean varios conjuntos de 12 m, unos sobre otros. El montaje de los mismos se lleva a cabo en la misma losa sobre la que se levantarán.

La unión entre secciones de bastidores se realiza mediante dos placas atornilladas entre sí. Después se efectúa el mismo trabajo en el otro puntal con lo que se consigue la unión del bastidor.

 

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GRAPA, UÑA Y GATILLO

Normalmente utilizamos estos nombres para denominar tres objetos que en nada recuerdan a un almacén. Sin embargo, son las tres partes del tercer elemento de un larguero; la pieza que conecta éste con el puntal. Este conector recibe el nombre de grapa y hay dos por cada larguero, cada una en un extremo.

Esta pieza enforma de “L” se coloca perpendicularmente a la longitud del larguero. En la parte delantera cuenta con las denominadas uñas, un sistema patentado por Mecalux. Cuando se encajan estas uñas en los agujeros en forma de copa que posee el puntal, la unión es muy segura y no se mueve.

De hecho, el propio peso de la carga presiona en la dirección de encaje, de manera que es incluso más difícil mover un larguero que ha sido cargado, que uno libre. Es en esta pieza, la grapa, donde se utiliza el gatillo con el que se abre este reportaje y que actúa como un seguro contra un eventual golpe vertical que pueda producirse en el larguero, impidiendo que éste salte y se desenganche del puntal al que va fijado.

 

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LA CATAFÓRESIS, PASO A PASO

La cataforesis es un procedimiento de pintado para algunos de los elementos de las estanterías que se emplean en los almacenes de Mecalux. En comparación con otros sistemas, amplía la capacidad de resistencia de la pieza recubierta de dos a casi cuatro veces.El proceso de cataforesis comienza con un desengrasado físico-químico de la pieza que se debe pintar,con agua a 90 ºC, y la aplicación de un fosfato microcristalino que mejora la protección de la misma y la fijación de la pintura.

Tras ello, se vuelve a lavar la pieza con agua desionizada. Después se sumerge en pintura de resinas epoxi dentro de una cuba especial. La pintura se agita constantemente, lo que asegura el recubrimiento completo de la pieza, mientras se aplica a ésta un campo eléctrico de 300 V durante dos minutos, tiempo en el que se produce un intercambio iónico entre la pieza y la pintura, uniéndose ambas fuertemente.

Lavar con permeato

Tras esa fase, el conjunto obtenido se lava con permeato (se extrae de la propia pintura) y después con agua desionizada. Finalmente, se introduce en un horno a 180 ºC durante 30 minutos para que la pintura epoxi se polimerice y mejore su dureza y agarre.

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MÁS DE 40 METROS DE BASTIDOR

En los almacenes automáticos de gran altura que necesitan tres bastidores o más, unidos uno sobre otro, primero se sitúa un tramo de bastidor de 12 m. El procedimiento consiste en unir los puntales de dos en dos por medio de diagonales y levantar el bastidor resultante usando una grúa.

De esta forma, se posiciona sobre los pies de los puntales, que previamente están anclados a la losa. Cuando se hallan en la posición correcta y con una buena verticalidad (para lo que se utiliza un aparato denominado teodolito), se aplican cuatro puntos de soldadura y posteriormente se emplea un cordón también de soldadura, entre los pies de los bastidores y las placas de anclaje. Así, asegurado el primer tramo; el segundo y el tercero se montan y unen en el suelo, próximos a la instalación y, de nuevo, mediante una grúa, se colocan los dos juntos sobre el primero, procediendo inmediatamente a su unión mediante empalmes.

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UN CARRIL EN LAS ALTURAS

Además de alojar las mercancías,las estanterías también contribuyen al funcionamiento de los transelevadores.Una vez que se alcanzala altura total de las mismas, se procede a acoplar un elemento indispensable de los transelevadores:el carril guía superior. Sirve para sustentar la columna. Y está construido por un perfil que puede ser del tipo U 150 o HEA 120. La forma de acoplarlo a los pórticos es mediante bridas.

 

Más estabilidad

Este carril sobresale por delante de la estantería, para que el transelevador pueda llegar a los transportadores de entrada y salida, y por detrás, para facilitar las labores de mantenimiento.En ambos casos también funciona como elemento de seguridad y mantiene al transelevador guiado incluso en situaciones de emergencia. La parte que sobresale va unida también a la estantería por medio de estructuras en voladizo o bien gracias a la propia estructura decubierta, en caso de que el almacén sea autoportante.