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Proyecto piloto con reductores industriales mecatrónicos

28.11.17

JCF necesitaba para su nueva y larga cinta transportadora una tecnología de accionamiento que le permitiese controlar automáticamente tanto la velocidad de la cinta como el nivel de llenado. Un reto perfecto para un proyecto piloto con nuestros nuevos reductores industriales mecatrónicos, robustos y eficientes. Un proyecto tan único como el accionamiento utilizado para llevarlo a cabo: la empresa suiza está llenando la cantera Oberegg, actualmente en desuso, con material limpio excavado.

JCF está recuperando la cantera desmantelada de Oberegg

La cantera de Oberegg en la planta cementera Wildegg
La cantera de Oberegg en la planta cementera Wildegg
La cantera de Oberegg en la planta cementera Wildegg

¿Qué hacen los fabricantes de cemento con las canteras una vez que se agota la piedra caliza que éstas contienen? ¿Moverse y simplemente excavar un hoyo en otro lugar? Este tipo de planteamientos no encaja en la filosofía empresarial de Jura-Cement-Fabriken AG (JCF). Aunque esta empresa por supuesto necesita abrir nuevas canteras, también está seriamente comprometida con la sostenibilidad, la transparencia y la estrecha colaboración con las comunidades locales. Es por ello que, para minimizar el impacto ambiental de las canteras de piedra caliza ya agotadas, JCF se ha comprometido a rellenarlas en el futuro y así recuperarlas para que puedan usarse como áreas de recreo o tierras cultivables. Aún más, la empresa ha prometido reducir significativamente el consumo de energía y emisiones de CO2 en todas sus plantas.

El primer gran proyecto de JCF para rellenar una cantera es el de Oberegg, que pertenece a la planta cementera de Wildegg. Allí la extracción de piedra caliza comenzó a finales de los años sesenta. Ahora la cantera está agotada y su agujero – que en la actualidad tiene un volumen de 3 millones de metros cúbicos – se rellenará gradualmente hasta completarse en los próximos 15-20 años.

La mayor parte del material proviene de proyectos de túneles ferroviarios en la región

En un país como Suiza, donde numerosos proyectos de túneles y otros tajos de construcción generan grandes cantidades de material excavado, no falta material de llenado limpio y adecuado. ¿Por qué deberían la roca excavada, escombros y tierra terminar en vertederos cuando pueden reutilizarse y ser útiles en otro lugar como material de llenado? Al fin y al cabo, tanto la construcción de túneles como las operaciones de minería son fuente del deseado material de llenado.

Este material se transporta por tren directamente desde la máquina tuneladora hasta la planta cementera, en la que continúa su viaje en una línea transportadora de 2,5 kilómetros hasta su destino final en el fondo de la cantera. Además de la estación de carga en tierra, el transportador cuenta con cuatro estaciones de carga: una para el tren que trae el material excavado en el túnel, una para los camiones que descargan material excavado de obras más pequeñas (por ejemplo, construcción de casas) y dos estaciones intermedias para el material que debe ser tratado (mezclado y/o secado). El problema de esto es que las estaciones de carga no están necesariamente en funcionamiento simultáneamente. Además, la cantidad de material enviado a la cantera varía en función de la procedencia del material y de cómo se suministra, y cada una de las cuatro estaciones carga diferente volumen de material en la cinta.

Velocidad de la cinta con control totalmente automático

Elevación de un reductor industrial mecatrónico de 1,5 toneladas de peso
Elevación de un reductor industrial mecatrónico de 1,5 toneladas de peso
Elevación de un reductor industrial mecatrónico de 1,5 toneladas de peso

Los dos reductores industriales mecatrónicos están instalados en el tambor de la penúltima cinta de la línea transportadora y accionan la cinta a través de un tambor de unión. El control completamente automático de la velocidad asegura que los diferentes volúmenes de material alcancen siempre el punto profundo de descarga en la cantera con un nivel de llenado consistente.

Jürg Hitz, responsable de mantenimiento e ingeniería en el Grupo de Materiales JURA, está muy satisfecho con el resultado: “En JCF nuestros sistemas transportadores están equipados con accionamientos de SEW-EURODRIVE desde hace muchos años. Basándonos en nuestras mediciones hasta la fecha, los reductores mecatrónicos industriales y la velocidad de la cinta con control completamente automático nos están aportando un ahorro de energía de hasta el 40%. Veremos cuando pasemos el resto del sistema a los reductores mecatrónicos industriales de SEW-EURODRIVE.”

En un reductor industrial mecatrónico, todos los componentes – desde el accionamiento eléctrico y reductor hasta la electrónica de control descentralizada – están combinados en un único reductor industrial compacto y están interrelacionados y conectados entre sí cuando salen de fábrica. Esto significa que sólo hay una conexión eléctrica. No hay forma más sencilla y rápida de instalar un reductor industrial controlado por convertidor.

Sin embargo, la principal ventaja de esta solución es que la tecnología de sensor conectada puede monitorizar, evaluar y por lo tanto influenciar de manera flexible tanto el estatus del accionamiento como el del proceso de transporte. Esto es ideal para optimizar el proceso del Cliente, por ejemplo, controlando la velocidad de la cinta de forma completamente automática.

Para el transportador en la cantera esto significa lo siguiente:

  • A diferencia del ciclo de servicio estándar S1 con velocidad constante, ahora los operarios de la cementera pueden controlar la velocidad de la cinta de forma completamente automática según sus necesidades.
  • De este modo JCF puede reducir su consumo de energía y ahorrar en costes anuales, por no hablar de los beneficios que supone una menor emisión de CO2
  • La velocidad adaptada de la cinta también resulta en emisiones de ruido muy inferiores.

Vista general de los datos del proyecto piloto

Requisitos del Cliente y del sistema:

  • Llenado completo de 3 millones de metros cúbicos en la cantera de Oberegg en los próximos 15-20 años.
  • Transporte a la cantera de hasta 600 toneladas/ hora de material de llenado.
  • La línea transportadora de 2,5 km consta de 10 cintas.
  • 4 estaciones de carga suministran al transportador material excavado a diferentes velocidades.
  • Consumo energético mínimo gracias al control de nivel de llenado variable en lugar de un funcionamiento continuo con carga constante:
    • Hasta la fecha, el consumo energético de la planta cementera ha supuesto la mayor parte de sus costes operativos.
    • A efectos comparativos: un único accionamiento de 100 kW funcionando continuamente con carga constante consume electricidad por valor de 20.000 Euros al año.

Nuestra solución:

  • Dos reductores industriales mecatrónicos trabajan juntos para mover la penúltima cinta del transportador.
  • La cantidad de material sobre la cinta permanece constante gracias al control de velocidad variable a través del convertidor integrado.
  • La velocidad de la cinta se controla de manera completamente automática en función del tonelaje.
  • Todo ello resulta en un enorme ahorro de energía y una reducción de los costes operativos en varios miles de euros cada año.