Nostomastojärjestelmät – löydä valmistajia ja toimittajia

Nostomastojärjestelmiä käytetään kuormien, työvälineiden tai koneen osien pystysuoraan nostamiseen, laskemiseen ja sijoittamiseen.

Niissä yhdistyvät vakaa ohjaus ja suhteellisen pitkä isku, ja ne vaativat vain vähän asennustilaa sisäänvedettynä.
Tyypillisiä käyttökohteita ovat kone- ja laitosrakentaminen, kokoonpano- ja materiaalinkäsittelytekniikka, tuotantolinjat sekä varasto- ja logistiikkajärjestelmät. Nostomastojärjestelmillä voidaan esimerkiksi nostaa työtasot, kuljetinjärjestelmät, tarttujat, säiliöt, työkalut tai koneen osat määritettyyn työkorkeuteen.
Käyttökohteesta riippuen niitä käytetään joko erillisinä nostoyksiköinä tai osana kokonaisvaltaista nosto- ja sijoitusjärjestelmää. Erilaiset profiilimallit, käyttötyypit ja ohjausvaihtoehdot mahdollistavat järjestelmän mukauttamisen kantavuuden, nostokorkeuden, nopeuden ja ympäristöolosuhteiden mukaan.

Seuraavassa esitetään yleiskatsaus nostomastojärjestelmien rakenteesta, toimintaperiaatteista, malleista, käyttöalueista ja tärkeimmistä valintakriteereistä.

Nostomastojärjestelmien toimintaperiaate

Nostomastojärjestelmän kantava elementti koostuu tyypillisesti useista toisiinsa sisäkkäin sijoitetuista masto- tai profiilisegmenteistä. Kun järjestelmä on ulkona, nämä segmentit liikkuvat teleskooppimaisesti toisiinsa nähden. Näin saavutetaan pitkä liikealue ilman, että järjestelmä vie koko nostokorkeuden tilaa, kun se on sisäänvedettynä.
Mastoprofiilit vastaavat sekä kuorman kantamisesta että sen ohjaamisesta. Liukukiskot, rullakiskot tai muut ohjauselementit varmistavat, että liikkuvat segmentit kulkevat mahdollisimman sujuvasti ja vakaasti.
Nostoliike voidaan tuottaa esimerkiksi kierrevanteilla, ketjuilla, hammashihnoilla, hammaslistoilla tai hydraulisilla käyttölaitteilla. Monivaiheisissa järjestelmissä yksittäiset mastosegmentit on kytketty mekaanisesti toisiinsa tai ne venytetään peräkkäin.
Rakenteesta riippuen kuormankantomekanismi voi sijaita mastoprofiilin sisällä, maston sivulla tai yläalustalla. Pelkästään pystysuuntaisten liikkeiden lisäksi nostomastojärjestelmiä voidaan yhdistää myös tarttumis-, kierto-, kallistus- tai siirtomekanismeihin.

Nostomastojärjestelmien tyypit

Yksivaiheiset nostomastojärjestelmät

Yksivaiheisissa järjestelmissä on yksi liikkuva mastosegmentti. Niille on ominaista suhteellisen yksinkertainen rakenne ja suuri jäykkyys.
Ne sopivat erityisesti sovelluksiin, joissa riittää rajoitettu isku ja vakaa ohjaus on tärkeämpää kuin erityisen matala asennuskorkeus.

Monivaiheiset teleskooppiset nostomastojärjestelmät

Monivaiheiset nostomastojärjestelmät koostuvat useista sisäkkäisistä profiileista. Kun masto on ojennettuna, nostovoima jakautuu useille mastovaiheille.
Tämä mahdollistaa pitkän iskunpituuden samalla kun sisäänvedettynä korkeus pysyy alhaisena. Tällaisia järjestelmiä käytetään, kun laitteen yläpuolella on rajoitetusti tilaa tai kun kuormaa on siirrettävä suurempien korkeuksien yli.

Yksi- ja kaksivaiheiset nostomasto

Yksivaiheisissa nostomastoissa kuormankantajan liikeväli vastaa olennaisesti käytetyn mastosegmentin liikettä.
Kaksivaiheisissa nostomastoissa käytetään ylimääräistä mekaanista voimansiirtoa, kuten ketjuja tai hihnoja. Tämä mahdollistaa sen, että kuormankantomekanismi voi liikkua pidemmän matkan kuin suoraan käytetty mastosegmentti.
Tämä rakenne mahdollistaa pitkät iskunpituudet, mutta asettaa suurempia vaatimuksia järjestelmän ohjaukselle, suuntaukselle ja turvallisuudelle.

Yksi- ja monimastojärjestelmät

Yksivaiheisella nostomastolla voidaan siirtää kompakteja kuormia tai sivusuunnassa ohjattavia laitteita. Leveiden, raskaiden tai herkkien rakenteiden siirtämiseen yhdistetään usein kaksi tai useampia nostomastoja.
Monimastojärjestelmien on liikuttava mahdollisimman synkronisesti. Epätasaiset liikkeet voivat aiheuttaa rasitusta, lisääntynyttä kulumista tai kuorman vinoutumista. Siksi käytetään sovelluksesta riippuen mekaanisia kytkimiä tai elektronisia synkronointiohjauksia.

Nostomastojärjestelmien käyttötyypit

Sähkömekaaniset nostomastojärjestelmät

Sähkömekaanisissa järjestelmissä käytetään usein karna-, ketju-, hihna- tai hammasratas- ja hammaspyöräkäyttöjä. Ne mahdollistavat erittäin tarkasti hallittavan liikkeen ja ovat helposti integroitavissa automatisoituihin koneisiin ja tuotantolinjoihin.
Sähköiset käyttölaitteet sopivat erityisen hyvin tilanteisiin, joissa vaaditaan tarkasti määriteltyjä asentoja, toistettavia liikesarjoja tai integrointia koneen ohjausjärjestelmään.

Hydrauliset nostomastojärjestelmät

Hydrauliset käyttölaitteet tarjoavat suuren tehotiheyden ja pystyvät tuottamaan suuria voimia suhteellisen pienessä tilassa.
Niitä käytetään muun muassa raskaiden kuormien ja vaativien teollisuussovellusten yhteydessä. Hydraulisen sylinterin lisäksi tarvitaan hydraulinen voimayksikkö, letkut, venttiilit ja asianmukaiset turvalaitteet.

Manuaaliset nostomastojärjestelmät

Kevyempien kuormien tai harvoin tehtävien säätöjen yhteydessä nostomastoja voidaan käyttää manuaalisesti. Liike saadaan aikaan esimerkiksi käsikammella.
Manuaaliset järjestelmät eivät vaadi sähkö- tai hydraulista virransyöttöä. Ne soveltuvat kuitenkin vain, jos nostovoima, käyttötiheys ja vaadittu säätönopeus sen sallivat.

Nostomastojärjestelmien käyttökohteet

Asennus- ja työpistejärjestelmät

Nostomastojärjestelmien avulla työpinnat, työkalut tai kiinnikkeet voidaan säätää eri työkorkeuksiin. Tämä mahdollistaa työkappaleiden ergonomisen sijoittamisen ja vähentää fyysisesti rasittavia nostotoimintoja.

Aineenkäsittely ja nostotekniikka

Aineenvaihdannassa nostomastoilla siirretään säiliöitä, tynnyreitä, kuormalavoja, komponentteja tai muita kuormia. Ne voidaan varustaa tarttujilla, haarukoilla, alustoilla tai räätälöidyillä kuormankäsittelylaitteilla.

Kone- ja laitostekniikka

Koneenrakennuksessa nostomastojärjestelmiä käytetään työstöyksiköiden, työkalujen, anturien tai testauslaitteiden pystysuoraan sijoittamiseen. Niitä voidaan käyttää myös koneenosien saattamiseen ulottuville huolto-, asennus- tai tuotantoprosesseja varten.

Kuljetin- ja automaatiotekniikka

Nostomastoilla yhdistetään eri kuljetuskorkeuksia tai siirretään työkappaleita yksittäisten tuotantovaiheiden välillä. Automaattisissa järjestelmissä ne voidaan yhdistää rullakuljettimiin, hihnakuljettimiin, robotteihin tai automaattisesti ohjattaviin ajoneuvoihin (AGV).

Varasto- ja logistiikkatekniikka

Varastointi- ja tilausten keräilyjärjestelmissä nostomastojärjestelmiä käytetään tavaroiden tai kuormankantajien nostamiseen, laskemiseen ja sijoittamiseen. Kompakti kokoonvedetty korkeus on erityisen edullinen liikkuvissa laitteissa tai ahtaissa tiloissa.

Nostomastojärjestelmien edut

Nostomastojärjestelmillä on useita teknisiä ja suunnitteluun liittyviä etuja:

• Pitkät iskunpituudet ja matala kokoontaitettu korkeus
• Liikkuvan kuorman vakaa ohjaus
• Kompakti integrointi koneisiin ja järjestelmiin
• Mukautettavuus erilaisiin kuormituskapasiteetteihin ja nostokorkeuksiin
• Yhdistettävyys erilaisiin kuormankäsittelylaitteisiin
• Manuaalinen, sähköinen tai hydraulinen käyttö
• Integrointi automatisoituihin liikesarjoihin
• Useiden mastoyksiköiden synkronointi
• Erikoissovelluksiin räätälöidyt ratkaisut

Tekniset rajoitukset ja turvallisuusnäkökohdat

• Nostomaston sallittu kantavuus ei riipu pelkästään kuorman painosta. Järjestelmään kohdistuvaan rasitukseen vaikuttavat myös kuorman etäisyys mastosta, asennuspaikka, nostokorkeus sekä mahdolliset dynaamiset voimat.
• Mastosta kaukana sijaitseva kuorma aiheuttaa suuren taivutusmomentin. Sivuttaisvoimat tai epäsymmetriset kuormat voivat aiheuttaa lisäkuormitusta ohjauskiskoille. Kantavuusmäärittelyjä on siksi aina tarkasteltava yhdessä sallitun kuorman painopisteen ja konkreettisen asennustilanteen kanssa.
• Suurilla nostokorkeuksilla myös välyksen, taipuman ja tärinän vaikutus kasvaa. Erityisesti tarkkojen asemointitehtävien yhteydessä on otettava huomioon mastoprofiilien jäykkyys ja koko rakenteen vakaus.
• Liikealueen sisällä olevat puristumiskohdat, leikkauskohdat ja puristumiskohdat on suojattava rakenteen suunnittelun, suojakoteloiden, välysten tai sopivien suojalaitteiden avulla. Käyttötarkoituksesta riippuen saatetaan tarvita myös rajakytkimiä, ylikuormitussuojaa, turvalukkoja, jarruja tai turvallista sammutusmekanismia.

Nostomastojärjestelmien valinnan tärkeät kriteerit

Kantavuus ja painopiste

Suurimmat staattiset ja dynaamiset kuormat ovat ratkaisevia. Painon lisäksi on otettava huomioon kuorman painopisteen sijainti sekä sivuttaisvoimat ja taivutusmomentit.
Liikkuvien, kiihtyvien tai äkillisesti hidastuvien kuormien kohdalla voimat voivat olla huomattavasti suurempia kuin paikallaan olevan kuorman kohdalla.

Nostokorkeus ja asennusmitat

Vaadittu liikealue on sovitettava käytettävissä olevaan asennuskorkeuteen. Monivaiheiset teleskooppimastot sopivat erityisen hyvin tilanteisiin, joissa tarvitaan suuri isku ja matala sisäänvedetty korkeus.
Myös käyttölaitteen, kiinnityksen ja liikkuvien kantavien komponenttien tilavaatimukset on otettava huomioon.

Nostonopeus ja käyttöjakso

Vaadittu nopeus riippuu työprosessista. Nopeat liikkeet voivat lisätä tuottavuutta, mutta aiheuttavat suurempia dynaamisia kuormituksia.
Toistuvien nostoliikkeiden yhteydessä käyttölaite, moottori, vaihteisto ja ohjainmekanismit on mitoitettava vaadittua käyttöjaksoa varten.

Sijoitustarkkuus

Yksinkertaisissa nostotehtävissä riittää usein siirtyminen ylä- ja ala-asentoihin. Automaattisissa tuotanto- ja kokoonpanoprosesseissa saatetaan sen sijaan tarvita useita määriteltyjä väliasentoja ja korkeaa toistettavuutta.
Tämä edellyttää sopivia asennonmittausjärjestelmiä, antureita, enkoodereita tai ohjelmoitavia ohjausyksiköitä.

Ohjaus ja vakaus

Vaadittu ohjausarkkuus riippuu kuormasta, iskun korkeudesta ja käyttökohteesta. Sivuttaisvoimat on vaimennettava joko nostomaston itsensä tai ylimääräisen ulkoisen ohjainjärjestelmän avulla.
Monimastojärjestelmissä on myös määritettävä, miten yksittäiset nostoyksiköt synkronoidaan.

Ympäristöolosuhteet

Pöly, kosteus, syövyttävät aineet, äärimmäiset lämpötilan vaihtelut tai säännölliset puhdistusprosessit saattavat edellyttää erityisiä materiaaleja, pintakäsittelyjä ja suojausluokkia.
Ulkokäytössä on otettava huomioon myös korroosiosuojaus, tiivistys, tuulikuormat ja mahdollinen jäätymisvaara.

Ohjaus ja järjestelmäintegraatio

Automatisoiduissa järjestelmissä nostomasto, käyttölaite ja ohjausjärjestelmä on sovitettava yhteen olemassa olevan koneen ohjausjärjestelmän kanssa. Tärkeitä teknisiä vaatimuksia ovat muun muassa syöttöjännite, ohjaussignaalit, asennon takaisinkytkentä, turvatoiminnot ja liitäntärajapinnat.
Kun käytössä on useita nostomastoja, tarvitaan luotettava synkronointi, jotta kuorma nousee ja laskee tasaisesti.

Huolto ja käyttöikä

Ohjainet, rullat, ketjut, hihnat tai karat kuluvat luonnollisesti kuormituksen ja käytön mukaan. Hyvä pääsy helpottaa tarkastusta, voitelua, säätöä ja kuluvien osien vaihtoa.
Siksi huoltovälit, varaosien saatavuus ja avainkomponenttien pitkäaikainen saatavuus on otettava huomioon jo ennen hankintaa.

Yhteenveto

Nostomastojärjestelmät mahdollistavat kuormien, kiinnikkeiden ja koneen osien ohjattavan nostamisen, laskemisen ja sijoittamisen. Teleskooppisesti toisiinsa sovittuvat mastoprofiilit yhdistävät pitkät iskunpituudet kompaktiin kokoonvedettyyn korkeuteen.
Käyttötarkoituksesta riippuen saatavilla on yksivaiheisia tai monivaiheisia järjestelmiä sekä sähkö-, hydrauliikka- ja käsikäyttöisiä käyttölaitteita. Käytössä voidaan olla yksittäisiä nostomastoja tai synkronoituja monimastojärjestelmiä leveille tai raskaille kuormille.
Valinnan kannalta keskeisiä tekijöitä ovat erityisesti kantavuus, kuorman painopiste, nostokorkeus, asennusmitat, nopeus, sijoitustarkkuus ja ympäristöolosuhteet. Ohjausjärjestelmän, käyttölaitteen ja turvalaitteiden huolellinen suunnittelu edistää merkittävästi luotettavaa ja pitkäaikaista toimintaa.

Nostomastojärjestelmiä on saatavilla useilta valmistajilta ja toimittajilta. Kattavat tiedot nostomastojärjestelmien valmistajista ja toimittajista ympäri maailmaa löytyvät Exportpages-sivustolta.