TILHULPEN ZORGEN VOOR GELUKKIGE WERKNEMERS ... ÉN WERKGEVERS (DEEL 1)

SNELLER WERKEN EN VERMIJDEN VAN BLESSURES

Ergonomie neemt – niet meer dan terecht – een steeds grotere plaats in binnen de jobkwaliteit. Machines en toestellen die de impact op de goede gezondheid bevorderen, betalen zichzelf terug in de vorm van gelukkige werknemers, betere veiligheid, minder werkverzuim en een betere efficiëntie. Tilhulpen zijn een goed voorbeeld van dit principe. Een overzicht van de mogelijkheden.

ONDERSCHATTE PROBLEMATIEK

Een onderzoek van de Europese Unie naar werkverzuim in haar deelstaten (2017) leverde hallucinante cijfers op. 43% van de werknemers in België heeft regelmatig last van rugpijn. 29 % klaagt ook over spierpijn in nek en schouders, terwijl 3 op de 10 ook spierpijn ervaart in de onderste ledematen. Daar komt nog bovenop dat onze beroepsbevolking vergrijst. In de leeftijdsgroep vanaf 45 jaar stijgt het percentage werknemers dat klaagt over rug- en spierpijn zelfs tot 63%.

Voor onze sector zijn er geen aparte cijfers beschikbaar, maar gezien de aard van de activiteiten – met veel manipulaties van vaak zware werkstukken – mogen we aannemen dat die cijfers nog een stuk hoger liggen. Niet alleen werknemers kreunen onder deze last, ook voor werkgevers zijn de gevolgen navenant: langdurig werkverzuim, werk dat blijft liggen en het resulterende financiële verlies.

Divers gamma ergonomische oplossingen

Gelukkig zijn er evoluties en innovaties die heftaken ontlasten of zelfs volledig wegnemen, denk aan robots, cobots en hefbruggen. Maar die oplossingen zijn niet altijd mogelijk omwille van diverse redenen: er is geen ruimte genoeg, de investering is te groot of het toestel is niet geschikt voor de taak. Rolbruggen zijn ideaal voor het verplaatsen van grote gewichten, maar voor het frequent verplaatsen van minder zware stukken een pak minder efficiënt. Robots zijn dan weer uitermate geschikt voor repetitieve taken, maar om zeer diverse stukken te picken is dat al een heel stuk minder want dan moet er om­gebouwd of zelfs geprogrammeerd worden.

LIFTSYSTEMEN AAN STEILE KLIM BEZIG

De sterke ontwikkeling van bijvoorbeeld vacu­umtechniek en klemsystemen opent echter mogelijkheden om een oplossing op maat van minder wegende toepassingen te voorzien in de vorm van tilsytemen, zoals slangheffers, kabel- of kettingtakel gedreven tilunits en balancers. Op dat laatste type gaan we verder in. De slangheffers en kettingtakels komen aan bod in deel 2 van dit artikel.

Heffen: pneumatisch of elektrisch

De meeste hefsystemen werken voor het tillen van de last op basis van een pneumatische of elektrische aandrijving.

Bij de pneumatische aandrijvingen wordt gebruikgemaakt van perslucht. Dat heeft het voordeel dat het zeer snel en dynamisch reageert op de instructies. Pneumatische installaties zijn over het algemeen ook zeer duidelijk opgebouwd, waardoor storingsverhelping eenvoudig verloopt.

Naast de beweging van de last moet meestal ook de beweging van de pneumatische grijpers of klemmen aangestuurd worden, tenzij het om een starre mechanische oplossing gaat. Bij de vacuümsystemen en klemsystemen wordt de grijpbeweging gecreëerd met een ejector die vacuüm creëert. Het vacuüm wordt ingezet om het te behandelen stuk vast te zuigen en verder te manipuleren. De ejector zelf kan enkel- of meertraps uitgevoerd worden, waarbij het tweede type iets energie-efficiënter is bij laag vacuüm. Bij niet-poreuze stukken – metalen stukken bijvoorbeeld – kan gebruikgemaakt worden van enkeltrapsuitvoeringen in combinatie met een energiespaarsysteem: zodra het vacuüm bereikt wordt, schakelt de installatie zich uit en kan het stuk in theorie nog uren verplaatst worden. Zo vermijdt men overbodig energieverbruik.

Bij de elektrische uitvoeringen werkt men met elektromotoren die de beweging aansturen. Het vacuüm voor de grijper kan vervolgens gecreëerd worden met een blower of pomp. Elektrische aandrijvingen worden vaak gebruikt in de zwaardere toepassingen of als het om een starre grijper gaat waarvoor geen beweging nodig is. Ook als er een vaste positionering nodig is van het werkstuk geniet elektrische aandrijving de voorkeur, want daar scoort de pneumatische oplossing iets minder.

GRIJPTECHNIEKEN

Om het stuk vast te zetten voor transport wordt grosso modo gebruikgemaakt van drie types: mechanisch, met een vacuüm grijper of met een klem. Daaronder zijn nog diverse maten en vormen mogelijk, zoals: mechanisch met een haak of een pin, met een zuignap, door inwendig te klemmen via een pneumatische cilinder of door uitwendig te klemmen via een pneumatische cilinder (grotere stukken).

De klemmen en zuignappen vormende de grootste groep. Ook binnen deze onderverdelingen bestaan er nog tientallen uitvoeringen. Sommige stukken kunnen met deze standaardcomponenten opgeheven worden, maar dat is zeker niet altijd het geval. Een voorbeeld: In een applicatie moet een plastiek zak met zware schroeven verplaatst worden. De gebruiker wil dat deze zakken via zuignappen opgeheven worden. Maar als de zak aangezogen wordt, zal de zwaartekracht ervoor zorgen dat de schroeven centraal een zwaar tegenwicht vormen waardoor de zuignappen minder grip krijgen op de zak. Vaak is hier dan een zeer gerichte zuigbeweging nodig om tot een goed eindresultaat te komen, of er kan overgestapt worden naar een andere vorm van grijpen. Maatwerk is dan vaak de enige oplossing.

Veel toestellen beschikken over de mogelijkheid om de vacuümgrijper snel te verwisselen d.m.v. een snelwisselsysteem, zo kunnen werkstukken met diverse groottes en vormen met éénzelfde toestel verplaatst worden. Snelle wissels zijn overigens ook mogelijk bij de klemstukken. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om rollen met een inwendige diameter van 3” en 6” met eenzelfde tooling maar met een verwisselbare klem op te nemen. Idem dito voor het opnemen van andere stukken kan het klembekken snel gewisseld worden om de beperking die een cilinder heeft (de slag van de cilinder bepaalt hoe ver een klem kan openen) op te vangen.

ROTEREN VAN PLATEN

Verstelbare zwenkarmen via cilinders zorgen bijkomend voor de mogelijkheid om platen te roteren. Dat is handig bij applicaties waarbij de platen horizontaal op karren aangevoerd worden, maar geroteerd moeten worden voor de bewerking of kwaliteitscontrole kan aangevat worden. Een ander voorbeeld is het ledigen van vaten. Het vat wordt gegrepen door middel van een klemsysteem, aan­gedreven door pneumatische cilinders. Het vat kan vervolgens geledigd worden zonder dat het vat plots naar boven zal schieten omwille van het verminderen van het gewicht in het vat. Pneumatisch wordt via een evenwichtsventiel constant gemonitord welke last er nog tussen de klemmen zit en past het systeem de balancering aan in functie van de inhoud van het vat.

VEILIGHEID

Zware stukken die in de lucht getransporteerd worden, dat schreeuwt om een nauwgezette benadering van veiligheid. Hiervoor werken de fabrikanten op meerdere vlakken. Zo wordt bij de grijpers het benodigde vacuüm be­rekend met een factor 2. De benodigde kracht om uw stuk te heffen wordt dus verdubbeld. Als er ook een kantelbeweging is – zoals het kantelen van platen – wordt zelfs overgeschakeld naar factor 4.

Een ingebouwde gewichtsbeveiliging zorgt er verder voor dat lossen van de last in zwevende toestand niet mogelijk is: als het toestel in beweging is, blijven de platen aan de zuigmonden vast hangen.

CAPACITEIT

De capaciteit van de meeste liftsystemen valt in de grootte-orde van 10 tot enkele honderden kilogram. Boven die grens wordt veelal overgeschakeld op robotsystemen of rolbruggen, die gewichten worden zelden semi-manueel verstouwd. Onder de grens van 10 kilogram is het gewicht te laag om een negatieve invloed te hebben op de ergonomie van de werknemer.

UITVOERINGEN

Deze systemen kunnen in principe in meerdere uitvoeringen geplaatst worden:

• Via brug: het hefmechanisme hangt aan een constructie met horizontale ligger, wat vergelijkbaar met een rolbrug dus, met dien verstande dat hier enkel beweging langs de langste ligger mogelijk is. Dit systeem wordt vaak ingezet bij lange werkposten waar de stukken op diverse plaatsen moeten verwerkt worden.
• Wandmontage deze methode bespaart plaats omdat ze tegen een wand geplaatst wordt. Resultaat is wel dat de roterende beweging beperkt wordt tot maximum 180°.
• Zuilmontage heeft dan weer het voordeel dat er 360° rond het liftsysteem kan worden gewerkt.
• Ook mobiele uitvoeringen verplaatsbaar met een vorkheftruck of transpallet zijn mogelijk.

AANDACHT VOOR IMPLEMENTATIE

Werknemers krijgen dankzij deze systemen een hefhulp, die dankzij de intuïtieve behandeling – mee met de natuurlijke hefbeweging van de werknemer – zeer vertrouwd aanvoelt. Het transporteren van de last volgt nauwgezet de beweging van de operator, het lijkt alsof ze de last zelf optillen en verplaatsen terwijl het stuk gewichtloos is. De werknemer behoudt de volledige handelingsvrijheid binnen het voorziene bereik. Ze behouden op elk moment ook 100% controle over het zware object.

De symbiose die ontstaat tussen werknemer en toestel is de beste garantie op een efficiënt gebruik van deze toestellen, maar bij de implementatie is wel aandacht geboden. Het zijn de operatoren die voortdurend de tilhulp moeten bedienen, hun inbreng is dan ook broodnodig.