Estantes para paletização compacta

Estantes para paletização compacta

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PALETIZAÇÃO COMPACTA O sistema de paletização compacta foi desenhado para a armazenagem de produtos homogéneos, com uma grande quantidade de paletes por referência. Este sistema permite a máxima utilização do espaço disponível, tanto em superfície como em altura. Esta instalação é composta por um conjunto de estantes, que formam corredores interiores de carga, com carris de apoio para as paletes. Os empilhadores penetram nos referidos corredores interiores com a carga elevada acima do nível em que será depositada. Cada corredor de carga está dotado de carris de apoio em ambos os lados, dispostos em diferentes níveis, sobre os quais se depositam as paletes. A elevada resistência dos materiais que formam este tipo de estantes permite a armazenagem de paletes de grande capacidade. Armazém com estantes de paletização compacta. 3

Características gerais De um modo geral, o sistema compacto admite um número referências idêntico ao número de corredores de carga que existam. A quantidade de paletes dependerá da profundidade e da altura dos corredores de carga. É aconselhável que todos os produtos armazenados num corredor de carga pertençam à mesma referência, para evitar a manipulação desnecessária das paletes. A profundidade de cada corredor dependerá do número de paletes por referência, do espaço a ocupar e do tempo que as paletes permaneçam armazenadas. A capacidade de armazenagem do sistema compacto é superior à do sistema convencional, como se pode observar nos seguintes esquemas. Estes representam um mesmo local com 3 distribuições e capacidades diferentes. Superfície total destinada a armazenagem: 858 m 2 Capacidade: 306 paletes por nível 28.000 mm 2.400 3.000 Distribuição convencional 30.660 mm Superfície total destinada a armazenagem: 855 m 2 Capacidade: 522 paletes por nível 28.000 mm 10.100 3.000 1.100 5.900 Distribuição compacta 30.561 mm 4

PALETIZAÇÃO COMPACTA É habitual combinar num armazém as estantes convencionais e as estantes compactas, utilizando o sistema compacto para os produtos de grande rotação. Capacidade: 383 paletes por nível (200 paletes em distribuição compacta e 183 paletes em convencional) 2.400 1.100 4.200 1.100 3.050 28.000 mm 3.000 3.050 4.200 30.561 mm 5

Gestão da carga em estantes para paletização compacta Drive-in É a forma mais habitual de gerir a carga no sistema compacto. As estantes funcionam como um armazém de depósito. Dispõe de um único corredor de acesso, onde a carga e a descarga se processam pela ordem inversa. A B C D Ordem de CARGA: A,B,C,D Ordem de DESCARGA: D,C,B,A Sistema LIFO (Last In-First Out), a última carga a entrar é a primeira a sair. Drive-through Neste caso, a gestão da carga processa-se utilizando as estantes como um armazém regulador, com dois acessos à carga, um de cada lado da estante. Este sistema permite regular as diferenças de produção, por exemplo, entre o fabrico e a expedição, entre a fase 1 e a fase 2 da produção ou entre a produção e os molhos de carga. A B C D Ordem de CARGA: A,B,C,D Ordem de DESCARGA: A,B,C,D Sistema FIFO (First In-First Out), a primeira carga a entrar é a primeira a sair. 6

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Conceitos básicos Empilhadores elevadores Os empilhadores elevadores introduzem-se nos corredores de armazenagem com a carga elevada acima do nível em que será depositada. Os empilhadores utilizados no sistema compacto são os de contrapeso e os retrácteis. A A C B B Ao contrário do sistema convencional, neste caso as paletes devem manipular-se no sentido perpendicular aos patins inferiores. Nas estantes de paletização compacta, o empilhador deposita a palete assentando os patins inferiores nos carris de apoio. O esforço a que se encontram submetidos os patins inferiores é muito elevado, pelo que as paletes a utilizar devem estar sempre em óptimas condições. SI Os gráficos seguintes ilustram a forma correcta de colocar as paletes (figura 1). Apenas se podem colocar as paletes no sentido contrário quando a sua resistência e rigidez o permitam e dependendo do peso da mercadoria. Se a mercadoria sobressair da palete, as cotas A e B (medidas da palete) podem ser diferentes de A' e B' (medidas da mercadoria), o que influi nas dimensões das estantes e suportes, tal como se indica nas páginas de tolerâncias. NO Figura 1 8

PALETIZAÇÃO COMPACTA B Y C Z D W E 75 mm A X Figura 2 Os empilhadores circulam pelo interior dos corredores de armazenagem, por isso é necessário calcular as margens necessárias para que possam trabalhar com segurança. Existem certas medidas que devem ser tidas em conta ao desenhar a instalação: A. Largura total do empilhador. É necessária uma margem de tolerância mínima de cada lado do empilhador de 75 mm até aos elementos verticais da estante. A cota X, distância entre os pilares, deverá ter em conta esta margem de tolerância. B. Estrutura de protecção do operário. É necessária uma margem de tolerância mínima de 50 mm até aos carris de apoio (cota Y). C e D. Altura da base e protecção do empilhador. O empilhador deverá ultrapassar sem dificuldade a cota Z e a cota Y E. Altura máxima de elevação. Deverá ser no mínimo 200 mm superior à cota W. 9

Bases de cálculo Normas e recomendações Existem no mercado diferentes normas e recomendações que, apesar de não serem de cumprimento obrigatório, uma vez que não se referem especificamente a este tipo de estruturas, abrangem nalgumas das suas alíneas os critérios e directrizes utilizados pela Mecalux para realizar os cálculos de estantes compactas. NBE-EA-95. Estruturas de aço em edificações F.E.M. Documento 10.2.07 (Minuta) RAL-RG 614/2. Lager und Betriebseinrichtungen Gütesicherung (Alemanha) S.I.M.MA. Syndicat des Industries de Matériels de Manutention (França) S.E.M.A. Storage Equiment Manufacturer Association (Grã-Bretanha) Critérios de cálculo A Mecalux realiza os seus cálculos de estantes compactas seguindo as directrizes indicadas nas normas e directrizes anteriores. Estas directrizes aplicam-se, concretamente, ao cálculo de: 1. Forças horizontais devidas a possíveis imperfeições de fabrico e de montagem. 2. Impactos do empilhador. 3. Deformação máxima dos pilares. 4. Apoio mínimo das paletes. 5. Flecha máxima dos carris de apoio das paletes. 6. Coeficientes de segurança. P P/200 P/200 P 1. Forças horizontais Além das cargas verticais originadas pelas paletes, é necessário ter também em consideração nos cálculos o efeito de um sistema de forças horizontais aplicadas em cada suporte e com um valor de P/200 (sendo P o valor da carga por suporte causada pelas paletes armazenadas) (figura 1). Estas forças incluem as possíveis imperfeições derivadas do fabrico e da montagem. P P/200 35 kg P/200 P Figura 1. Acções consideradas no cálculo. 10

PALETIZAÇÃO COMPACTA 2. Impactos do empilhador No cálculo é tido em conta, de acordo com as normas e recomendações, um impacto com um valor de 35 kg, produzido pelo empilhador elevador e aplicado no ponto mais desfavorável (figura 1). 3. Deformação máxima dos pilares No cálculo considera-se que a deformação máxima dos pilares, resultante da aplicação sobre os mesmos das forças e reacções causadas pelas cargas verticais e horizontais, não deve superar os 25 mm (figura 2). O facto de que a carga possa sobressair da palete condiciona enormemente as dimensões e o comprimento dos suportes e, portanto, os cálculos do pilar. Um suporte mais comprido gera esforços superiores sobre o pilar, pelo que os perfis utilizados devem ser reforçados 25 mm 4. Apoio mínimo das paletes Como critério de segurança a adoptar, consideramos que quando a palete está totalmente deslocada para um lado necessita do lado oposto de um apoio no mínimo de 30 mm (figura 3). Figura 2. Deformações no pilar. Apoio mínimo 30 mm Palete centrada Palete deslocada Figura 3 11

Bases de cálculo 5. Flecha máxima dos carris de apoio das paletes A flecha ou deformação máxima do carril de apoio das paletes está limitada à distância entre apoios/200. Ao tratar-se de perfis abertos e de formas não simétricas, o cálculo dos carris efectua-se através de programas de elementos finitos (figura 4). 6. Coeficientes de segurança Como coeficientes de majoração de cargas empregam-se os valores 1, 1,33 ou 1,50 dependendo da combinação de cargas a comprovar. Os resultados definirão qual o tipo de pilar e de suporte a utilizar. Figura 4. Exemplo de ensaio de carril para paletização compacta. 12

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Bases de cálculo Estabilidade das estantes As estantes devem garantir uma boa estabilidade tanto transversal como longitudinalmente. O plano transversal é aquele que inclui as estruturas e o plano longitudinal, é o perpendicular aos corredores de armazenagem (figuras 5 e 6). Estabilidade transversal A estabilidade é assegurada pela rigidez das estruturas e das diagonais, e por estes elementos estarem entrelaçados entre si através dos próprios carris de apoio. Estabilidade longitudinal A estabilidade é assegurada por: - As fixações das estruturas (2 por pé). - Um sistema de travamentos horizontais situados no plano superior, cuja missão é a de conseguir que a estrutura não sofra deformações. - As vigas de fixação superiores. - Um conjunto de travamentos verticais situados na parte posterior da estante (no sistema Drive-in) que transmitem os esforços directamente ao piso. 1 Longitudinal 1) Vigas de fixação superiores 2) Travamentos horizontais 3) Travamentos verticais 4) Estruturas 2 4 Transversal Figura 5. Estabili-dade das estantes no sistema Drive-in. 3 14

PALETIZAÇÃO COMPACTA - Quando as cargas depositadas nas estantes são geridas por um sistema do tipo Drive-through, isto é, a carga é introduzida por um lado e extraída pelo lado contrário, colocam-se igualmente os travamentos horizontais, sendo os verticais substituídos por estruturas de reforço da rigidez (figura 6). 2 1 4 1) Vigas de fixação superiores 2) Travamentos horizontais 3) Cable de rigidación vertical 4) Estruturas 3 Figura 6. Estabilidade das estantes no sistema Drive-through. 15

Bases de cálculo Cálculo de pilares O pilar é o elemento principal das estantes compactas e, portanto, o seu cálculo deve ser muito rigoroso. Ao contrário do que ocorre com outros sistemas de armazenagem, neste tipo de estantes o pilar está sujeito não só a forças de compressão mas também de flexão, por isso é necessário dotar o pilar da inércia necessária. A Mecalux dispõe de um potente programa informático que estuda as diferentes cargas e forças que actuam sobre a instalação e calcula todas as possíveis combinações de carga, obtendo a hipótese mais desfavorável relativamente aos efeitos de tensão e de deformação (figura 7). Figura 7. Combinação de carga no cálculo do pilar. 100% Q ==>ESTABILIDADE GLOBAL COM CARGA ALTERADA Os pilares utilizados como resultado dos referidos cálculos foram desenvolvidos com uma geometria específica para cada tipo de instalação, e cobrem todas as necessidades de armazenagem em função da altura, da carga e da distribuição da instalação (figura 8). Figura 8. Pilares utilizados. NÚMERO DE NÍVEIS DE CARGA NÚMERO DE COMBINAÇÕES CALCULADAS (sem contar o piso) 1 5 2 29 3 185 4 1.241 5 8.525 6 59.189 80 101 122 160 A10 69 69 69 80 80,5 101 122 102 162 124 16

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Componentes Elementos básicos das estantes para paletização compacta 8 2 7 1) Estrutura 2) Viga compacta 3) Suporte 4) Carril GP-4 5) Carril C 6) Pé do pilar 7) União de apoio superior 8) União de apoio posterior 9) Extremidade de carril guia 10) Carril guia 11) Placas de nivelamento 12) Fixações 1 Estruturas Formadas por dois pilares com as diagonais, pés e acessórios correspondentes. Com ranhuras cada 50 mm para encaixe das vigas e suportes. A profundidade da estrutura é definida pelas dimensões do corredor de armazenagem e pela altura, medida e peso das paletes. 11 12 6 Pé do pilar Faz parte da estrutura. Preparado para receber duas fixações e as placas de nivelamento. 18

PALETIZAÇÃO COMPACTA 5 10 Carril C Perfil de chapa de aço em forma de C, de 100 mm de altura para o apoio das paletes sem centragem. Utiliza-se quando as cargas excedem as paletes e apoia-se e une-se aos pilares através de suportes de apoio C. Carris guia e extremidades Facilitam as manobras dos empilhadores nas suas deslocações, e reduzem a possibilidade de danos acidentais. 8 4 3 10 9 Carril GP-4 Perfil de apoio de paletes fabricado em chapa de aço galvanizado, de formas triangulares, que permite a centragem das paletes, com uma perda de espaço mínima (50 mm). Os perfis apoiam-se e unem-se aos pilares através de suportes de fixação GP-4. Conjunto travamento Dependendo da distribuição, travam-se 2 corredores de carga contíguos para garantir a estabilidade. Os corredores horizontais superiores e os verticais posteriores devem coincidir, uma vez que são estes os encarregados de transmitir os esforços ao piso. O número de corredores com travamentos dependerá dos esforços que se produzam. Estes estão relacionados com o peso da carga, a altura da instalação, o número de níveis e a profundidade da estante. 19

Tolerâncias Sistema de construção com carril GP-4 O carril GP-4 é o carril ideal quando todas as paletes a armazenar possuem as mesmas dimensões, uma vez que permite centrá-las e evitar que a mercadoria choque contra a estrutura lateral das estantes. 76 mm 126 mm As formas triangulares do suporte GP-4, conferemlhe uma grande capacidade de carga, perdendo apenas 50 mm em altura (parte do perfil que fica situada debaixo da palete), o que permite reduzir a altura entre níveis ou aumentar as margens de tolerância de trabalho (figura 1). Figura 1 83 mm 50 mm A largura do corredor é definida em função da medida frontal das paletes mais as margens mínimas necessárias. Se a mercadoria sobressai da palete, o corredor terá de ser mais largo, bem como os suportes, para garantir uma base de apoio mínima da palete de 30 mm, quando a palete se encontra totalmente deslocada para um lado, tal como se indica na página 71 deste catálogo (figura 2). A,B 75 75 15 15 TOLERÂNCIAS FRONTAIS (em mm) A B C D E 1.200 1.200 141 1.066 1.350 1.200 1.250 166 1.066 1.400 1.200 1.300 191 1.066 1.450 1.200 1.350 216 1.066 1.500 1.200 1.400 241 1.066 1.550 C D C E Figura 2. A mercadoria não sobressai da palete. B 75 75 A tolerância de 75 mm é mínima. Em paletes altas é aconselhável aumentar esta tolerância. As cotas frontais estão calculadas para paletes que medem na sua base 1200 mm de frente. Para as outras paletes deverá seguir-se o mesmo critério (figura 3). A 15 C D C Figura 3. A mercadoria sobressai da palete. 20

PALETIZAÇÃO COMPACTA Altura As medidas mínimas a considerar em altura são as seguintes: F = Altura de nível inferior e níveis intermédios = altura de paletes + 150 mm G = Altura do nível superior = Altura de paletes + 200 mm H = Altura total = a soma mínima de todos os níveis. altura da palete 200 G As cotas F, G e H devem ser sempre múltiplos de 50 mm (figura 4). H F Profundidade F As medidas mínimas a considerar em profundidade são as seguintes: X = Soma da profundidade de todas as paletes (se a carga sobressai é necessário contar também a medida da carga) mais uma tolerância por posicionamento, que varia de 35 a 50 mm por palete, dependendo do número de paletes (quanto maior for o número de paletes menor será a tolerância) (figura 5). Figura 4 altura da palete 150 F Figura 5 Entre 35 e 50 mm X 21

Tolerâncias Sistema de construção com carril C Este sistema emprega-se quando se utilizam paletes de diferentes medidas frontais e unidades de armazenagem de grandes dimensões, que requerem maiores tolerâncias de apoio. 98 mm O carril C não permite a auto-centragem das diferentes paletes que se podem armazenar num corredor e requer um maior cuidado por parte dos operários que realizam os movimentos com os empilhadores (figura 6). É necessário realizar uma análise prévia das paletes para definir as medidas dos suportes. Figura 6 50 mm 75 1.300 75 Os desenhos seguintes ilustram uma solução de armazenagem de paletes de 1300 e 1200 mm de frente; em ambos os casos a mercadoria não sobressai da palete (figuras 7 e 8). Figura 7 205 280 890 1.450 125 1.200 125 155 280 890 Figura 8 1.450 22

PALETIZAÇÃO COMPACTA Altura As tolerâncias em altura a considerar são: F = Altura do nível inferior e níveis intermédios = Altura das paletes + 300 mm. G = Altura do nível superior = Altura das paletes + 200 mm. H = Altura total = no mínimo a soma de todos os níveis. As cotas F, G e H devem ser sempre múltiplos de 50 mm (figura 9). Para as tolerâncias de profundidade deverá utilizar-se o mesmo critério adoptado para o carril GP-4 (figura 5). altura da palete 300 altura da palete 200 F F F G H Figura 9 23

Tolerâncias Carris guia inferiores O sistema de direccionamento com carril guia utiliza-se para: - Evitar que as paletes choquem contra a estrutura lateral da estante. - Colocar rodas laterais nos empilhadores para permitir a sua deslocação centrada pelo interior dos corredores de armazenagem. - Evitar riscos de golpes nas estantes, possíveis danos nas cargas e para facilitar as manobras. É aconselhável a sua colocação em corredores de grande comprimento. Nas instalações onde se coloquem carris guia, é importante ter em conta que a largura do corredor se calcula em função da distância necessária para a movimentação do empilhador, mais a largura e as margens de tolerância do perfil dos carris. O sistema mais usual é o que utiliza perfis LPN50 assentes sobre suportes fixos no piso, com extremidades de centragem colocadas à frente das estantes. Estas unem-se aos perfis e fixam-se também ao piso. Este sistema evita a transmissão de esforços e vibrações à própria estrutura das estantes. A construção pode realizar-se com perfil simples ou perfil duplo. 24

PALETIZAÇÃO COMPACTA Guia com perfil simples A solução com perfil simples é suficiente quando apenas for necessário guiar as paletes. Guia com perfil duplo A solução de perfil duplo é mais usual quando a máquina é guiada com rodas e as dimensões e esforços que transmitem assim o requerem. As medidas entre guias com perfis LPN50 e extremidades standard são as seguintes: TOLERÂNCIAS DE GUIAS E EXTREMIDADES STANDARD (em mm) X Y 1.350 1.240 1.400 1.290 1.450 1.340 1.500 1.390 1.550 1.440 X Y Outro sistema de direccionamento que se pode utilizar consiste na colocação de perfis em U, colocados na parte inferior dos pilares das estantes e seguros ao piso pelas mesmas fixações. Este sistema de direccionamento permite uma maior separação entre guias para empilhadores de estrutura larga, sem que para tal seja necessário criar corredores mais largos. Também é possível instalar extremidades frontais. A escolha de cada sistema requer uma análise específica. 25

Acessórios Topo de carril GP-4 Retém a palete para que esta não sobressaia do carril pela parte posterior. Existem topos nos dois carris que compõem um nível de carga. Pode colocar-se no centro de um nível para separar as paletes em estantes de acesso duplo. Topo de carril GP-4 Topo de carril C Coloca-se quando o carril de carga é do tipo C. Tem a mesma finalidade dos topos de carril GP-4. Topo de carril C Centralizadores de carril GP-4 Os centralizadores de carril GP-4 colocam-se na extremidade dos próprios carris, em cada um dos corredores de carga do sistema de paletização compacta. São peças de material plástico injectado de grande resistência, colocados nas extremidades da parte frontal dos carris. Ajudam a centrar a palete na entrada de cada corredor. 26

PALETIZAÇÃO COMPACTA Reforços de pilar Colocados frontalmente no primeiro pilar de cada alinhamento de estruturas, reforçam-no contra possíveis impactos de pouca intensidade. Placas de sinalização Descrevem as características da instalação, principalmente a capacidade de carga para que foi estudada. 27

Câmaras frigoríficas com sistema compacto Este sistema de armazenagem é muito utilizado em câmaras frigoríficas, tanto de refrigeração como de congelação, que necessitam de aproveitar ao máximo o espaço destinado à armazenagem dos seus produtos a uma temperatura controlada. 28

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Armazéns integrais com sistema compacto O sistema de paletização compacta permite também construir armazéns auto-transportadores, cuja principal característica é a de não ser necessária a construção prévia de um edifício, com a consequente economia de tempo e de custos. Nestas instalações as estantes suportam o seu próprio peso, a carga dos produtos que armazenam e as forças adicionais correspondentes, como num armazém clássico. Estas instalações resistem de igual modo ao peso da estrutura e aos agentes externos (vento, neve, etc.). Estes armazéns estão desenhados para trabalhar tanto à temperatura ambiente como em frio (câmaras frigoríficas). 6 3 2 5 4 1 7 1) Estante compacta 2) Cavaletes apoiados na estante 3) Correias da cobertura 4) Correias da fachada 5) Vedação da fachada 6) Vedação da cobertura 7) Muro estanque Secção B-B' 30

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Armazéns automáticos com sistema compacto O sistema de armazenagem compacto é também utilizado para funcionar com transelevadores, que deslocam sobre a plataforma de carga um carro satélite. Este, dirigido pelo sistema informático que gere o armazém, encarrega-se de introduzir e de retirar as paletes de forma autónoma. Secção B-B' Este tipo de instalações exige um estudo prévio detalhado. A Mecalux recomenda que solicite mais informação sobre este tema ao nosso departamento técnico e comercial. 32

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LISBOA - MECALUX ESTANTES, LDA. Alameda António Sérgio, 7 2º piso Sala J 2795-023 Linda-a-Velha Tel. 21 415 18 90 - Fax 21 415 18 89 PORTO - MECALUX ESTANTES, LDA. Rua Joaquim Alves da Silva, 763 Freixeiro 4455-473 Perafita Tel. 22 996 64 21/2 - Fax 22 996 64 23 Alemania, Argentina, Bélgica, Brasil, Chile, França, Italia, México, Polonia, República Checa, Reino Unido, Espanha, USA e-mail: estantes@mecalux.com / www.mecalux.pt MK-071731-02/09