Dossier achtergronden van het magnetisch steigerankerpunt McNetiq Controlock Versie: 0.2 Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 1/12
Versie beheer: Nummer Wijzigingen Door Datum 01 Initiële versie B. Gravendeel 02 Tekstuele wijzigingen aangebracht B. Gravendeel 06112014 Datum: 6 november 2014 Versie: 0.2 Vrijgave: Versie Naam paraaf Datum Opgesteld B. Gravendeel (McNetiq) 6 januari 2015 Gecontroleerd E. Nieuwenhuizen (SAV Walker Hagou) 6 januari 2015 Vrijgegeven A. Troost (SAV Walker Hagou, directeur) 6 januari 2015 Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 2/12
Inhoud 1. Inleiding... 4 2. Magneten als ankerpunt... 4 3. Veiligheid... 4 4. Productbeschrijving... 5 4.1. De magneet... 6 4.2. Interface magneet en meetunit... 7 4.3. De meetunit voor trekkracht bepaling... 7 4.4. De meetunit voor schuifkracht bepaling... 8 4.5. De loadcel... 9 5. Integriteit magneet... 9 5.1. Ontwerp... 9 5.2. Fabricage... 9 5.3. Onderhoud... 9 6. Oogbout... 9 7. Bevestiging en test... 9 8. Conclusie... 10 9. Referenties... 11 10. Bijlagen... 12 Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 3/12
1. Inleiding Het steigerankerpunt van McNetiq Controlock is een bevestigingsmiddel voor steigers aan verticale stalen wanden. Bij dit product hoort een handleiding [1]. Het product betreft een magneet zonder oogbout. De oogbout wordt door de steigerbouwer gekozen en aangebracht. In dit document wordt uiteengezet hoe de kwaliteit van het product geborgd is. 2. Magneten als ankerpunt Bij de bevestiging van een magneet, ongeacht het type, aan een stalen oppervlak is het object waar de magneet tegen bevestigd wordt onderdeel van het magnetische circuit. Dit magnetisch circuit bepaalt daarom mede de kracht die de magneet op het oppervlak uitoefent. Ook andere condities als magnetische luchtspleet, dikte van het object en staalsoort bepalen de kracht die tussen magneet en object uitgeoefend wordt. Niet van ieder object waar een steiger tegen geplaatst moet worden zijn de parameters die invloed hebben op de magneetkracht vooraf allemaal precies bekend. Wanneer een steiger verankerd moet worden moet zeker gesteld worden dat de punten waar het steiger mee aan de wand bevestigd wordt werkelijk de vereiste kracht op kunnen brengen. Dat betreft zowel de loodrechte kracht, de trekkracht, als de schuifkracht. Daarom moet elk steigerankerpunt op de plek waar het aan de wand geplaatst wordt gecontroleerd worden op zowel trek- als schuifkracht. Om het praktisch te houden moet dat snel, eenvoudig en eenduidig gedaan kunnen worden. Voor het testen zijn verschillende mogelijkheden. Voor de McNetiq Controlock ankerpunten is gekozen voor een directe krachtmeetmethode met een gekalibreerde loadcel. 3. Veiligheid Door de directe krachtmeting na plaatsing ligt de veiligheid van een steigerankerpunt niet bij de magneet, maar bij de meetmethode en met name de load cel, die de aangebrachte kracht direct meet. De gebruikte magneet is qua vorm special voor deze toepassing ontworpen. Het concept van de magneet, een schakelbare magneet met permanente magneten, is niet nieuw. Het wordt al vele 10-tallen jaren succesvol toegepast in de hijstechniek. Daar wordt door middel van regelgeving en voorschriften de veiligheid geborgd. Hierbij worden een veiligheidsfactor en een derating voor verschillende hijssituaties toegepast. Bij een magneet die tegen een onbekende tankwand geplaatst wordt om een steiger aan te bevestigen ligt het kunnen garanderen van de veiligheid anders. Een steiger moet een gegarandeerd veilige werkplek bieden. Daarom moet de trekkracht van het ankerpunt gegarandeerd kunnen worden. Dit wordt bereikt door elke magneet na plaatsing te belasten met een opgegeven kracht, de testkracht. Deze wordt in twee richtingen aangebracht: loodrecht op het oppervlak waar de magneet tegenaan bevestigd is en evenwijdig aan dit vlak. Deze meting bepaalt niet de maximale kracht (trek- of schuifkracht) van de magneet op zijn positie. De meting stelt vast of het steigerankerpunt de gevraagde krachten kan leveren. Deze waarde is inclusief de marge die de steigerbouwer nodig heeft voor een veilige plaatsing. Als de magneet bij de aangebrachte krachten niet beweegt is de proef geslaagd en kan het steigerankerpunt de opgegeven krachten houden. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 4/12
De testkracht wordt handmatig via een loadcel aangebracht en wordt met een uitleesunit gemeten. Hiermee is de loadcel met uitlezing een vitale schakel in de vaststelling van de belastbaarheid van het aangebrachte ankerpunt. In dit document wordt uiteengezet hoe voor de McNetiq Controlock geborgd wordt dat een geplaatste magneet een gegarandeerde kracht op kan brengen. Eerst wordt de decompositie in hoofdonderdelen gegeven (paragraaf 4). Vervolgens worden de onderdelen en hun interactie besproken. In een lijst worden de potentiële risico s weergegeven, de hazards. De lijst is opgesteld door deskundigen die de mogelijke gevaren van het product en zijn toepassing vanuit theorie en praktijk beoordeeld hebben. In deze lijst is ook aangegeven hoe de risico s gemitigeerd worden. Deze lijst is als bijlage [1] toegevoegd aan dit dossier. 4. Productbeschrijving Het steigerankerpunt bestaat uit een met de hand schakelbare magneet (geel) met handvatten (zwart) en een aan te koppelen meetunit voor het bepalen van de trekkracht. Deze meetunit bestaat uit een huis met draaiknop (grijs) en een loadcel (blauw). Zie onderstaande figuur. figuur 1: samenstel van magneet en meetunit die aan de bovenzijde is bevestigd Door de knop bovenop de meetunit in te draaien wordt via de loadcel een kracht op het oppervlak aangebracht. De testkracht wordt op de kopse kant van het ankerpunt aangebracht. Deze kracht is iets minder dan de halve waarde van de gewenste trekkracht. Voor het bepalen van de schuifkracht worden een tweede magneet en een testplaat gebruikt. De testplaat wordt tussen de twee magneten in geplaatst. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 5/12
figuur 2: samenstel van 2 magneten met een testplaat (grijs) Door aan de handel (zwart) te draaien wordt met behulp van een excentriek een kracht aangebracht tussen de twee magneten. Deze kracht wordt via een loadcel en de bronzen pen op de magneet overgebracht. De kracht wordt met behulp van deze loadcel bepaald. 4.1. De magneet De magneet met de twee handvatten is één geheel. De magneet is opgebouwd als een massief stalen huis met permanente magneten en een roterende kern waar ook permanente magneten in aangebracht zijn. Hieronder een aanzicht van de kop van de steigerankermagneet waar het bediengedeelte van de roterende kern is aangebracht. figuur 3: magneet gezien vanuit de kopse kant van de magneet met ON en OFF stand Door de positionering van de magneten in het huis en de roterende kern zal wanneer de kern in de ene positie staat de steigerankermagneet niet actief zijn (linksom). Wanneer de kern volledig in de andere positie gedraaid is (ongeveer 170 verder) zal de steigerankermagneet zijn volledige kracht uit kunnen oefenen op het oppervlak (rechtsom). Dit principe van activeren en deactiveren van een magneet met een samenstel van ten opzichte van elkaar bewegende permanente magneten is reeds jaren bekend uit o.a. de magnetische hijstechniek en de spantechniek. Het is een werkingsprincipe dat zich reeds jaren lang bewezen heeft. De roterende kern van de steigerankerpmagneet wordt met een speciale passleutel bediend om onbedoelde bediening en eventuele bediening door onbevoegden tegen te gaan. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 6/12
4.2. Interface magneet en meetunit De meetunit wordt met twee paspennen op de kopse kant van de magneet geschoven. Aan de achterzijde wordt de meetunit met een klikverbinding geborgd aan de magneet. Zie hiervoor onderstaande figuur. figuur 4: vergrendeling van de meetunit aan de magneet. De meetunit is juist bevestigd wanneer de pen aan de achterzijde van de meetunit in de opening op de magneet klikt. 4.3. De meetunit voor trekkracht bepaling De meetunit is samengesteld uit een massieve metalen kamer met een draaiknop aan de bovenzijde (zie onderstaande figuur). De draaiknop zorgt voor een beweging van de loadcel en de daaraan verbonden pen aan de onderzijde naar het wandoppervlak toe. Ook aan de bovenzijde van de loadcel is een pen bevestigd. Hiermee wordt bereikt dat de kracht op de loadcel op de juiste wijze ingeleid wordt. Door de knop aan te draaien wordt een kracht op de wand uitgeoefend die door de loadcel gemeten wordt. De loadcel is een S-vormig stuk metaal dat in het midden van de S is voorzien van rekstrookjes. Op onderstaande foto zijn de rekstrookjes aangebracht in een volledig afgedichte ruimte onder het fabrikant logo. figuur 5: meetunit met loadcel De rekstrookjes worden uitgelezen met een bijbehorende uitleesunit: Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 7/12
figuur 6: uitleesunit voor de loadcel Deze uitleesunit is met een kabel en een connector verbonden met de loadcel. Loadcel en uitleesunit zijn generieke producten die ingekocht worden. 4.4. De meetunit voor schuifkracht bepaling Elk steigerankerpunt heeft niet alleen een trekkracht die gehouden moet worden, maar ook een schuifkracht. Deze wordt bepaald met een unit zoals op onderstaande foto is aangegeven. Deze wordt tussen twee magneten in geplaatst. Onderaan de unit zitten magnetische rubberen pootjes die er voor zorgen dat de unit tegen de wand blijft zitten tijdens de test. figuur 7: schuifkracht meetunit De unit bestaat uit een excentriek waar de kracht mee gemaakt wordt. Door de handel te verdraaien schuift de zichtbare pen naar buiten en drukt tegen een van de twee magneten. Net zoals bij de meetunit voor de trekkracht wordt de testkracht die met behulp van het excentriek gemaakt wordt via een loadcel op de bewegende pen overgebracht. Wanneer de kracht zo groot is als voorgeschreven zonder dat daarbij één van beide magneten in beweging gekomen Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 8/12
is is de test geslaagd. Elk van de twee ankerpunten kan de opgegeven schuifkracht opbrengen. De meting vindt plaats met een loadcel van hetzelfde type als in de meetunit voor de trekkracht toegepast wordt. 4.5. De loadcel De load cel is een koopdeel. De bedrijfszekerheid wordt volgens de leverancier gegarandeerd bij een jaarlijkse inspectie en kalibratie [2]. Deze eis is opgenomen in de handleiding [1]. De uitleesunit kent een interne kalibratie procedure, waarbij fouten in de kabel en in de rekstrookjes gedetecteerd worden. 5. Integriteit magneet 5.1. Ontwerp De magneet is ontworpen volgens de interne procedures van SAV Walker Hagou. Voor deze magneet is een projectmap aangelegd waarin de berekeningen en de tekeningen zijn opgeslagen. 5.2. Fabricage De magneet wordt geproduceerd door SAV Walker Hagou. Dit is een ISO 9001 gecertificeerd bedrijf (laatste audit: oktober 2014). Hiermee is geborgd dat elke magneet voldoet aan de eisen zoals die in het ontwerp gespecificeerd zijn. 5.3. Onderhoud De magneet en de meetsystemen moeten jaarlijks gecontroleerd worden door SAV Walker Hagou. Deze eis is opgenomen in de handleiding, die bij elk exemplaar wordt meegeleverd. 6. Oogbout De oogbout hoort niet tot het magnetisch ankerpunt maar kan optioneel meegeleverd worden. Het is een stalen oogbout in 8.8 kwaliteit, M12. Hij heeft een draadlengte van 14 mm. Deze moet volledig in het blok gedraaid worden. Dit is een zelfde toepassing als bijvoorbeeld het excentrisch anker, dat veelvuldig toegepast wordt in de hedendaagse steigerbouw. Daar wordt het toegepast volgens de regels der kunst en goed vakmanschap [3]. 7. Bevestiging en test In de handleiding [1] is stap voor stap aangegeven hoe de magneet bevestigd moet worden en hoe de test voor de trekkracht en de schuifkracht uitgevoerd moeten worden. Er is ook aangegeven wat te doen als de magneet niet voldoet. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 9/12
8. Conclusie Het steigerankerpunt biedt bij gebruik en test conform de handleiding een ankerpunt dat qua trekkracht en schuifkracht voldoet aan de door de steigerontwerper opgegeven waarden. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 10/12
9. Referenties 1. Handleiding McNetiq steigerankerpunt-v1.0, SAV Walker Hagou, 18 juni 2014. 2. Handleiding uitleesunit en loadcel. 3. techn.dossier met bijlagen (excentrisch anker), Layher, 4 juli 2012. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 11/12
10. Bijlagen 1. Hazards eerste opzet v 1 10 2014, voorzet door Bas, oktober 2014 <wordt aangepast nov 2014>>. Document: 14 09 03 VD McNetiq Controlock v02.docx 12/12