Mark Küppers, CPI worldwide, Alemanha A fábrica de concreto Müller desenvolve, produz e comercializa elementos de con-creto pré-fabricados para a construção civil subterrânea. Para a proteção do meio ambiente e, em especial, para a proteção do solo e de lençóis freáticos, a Müller pro-duz materiais de construção duráveis e de alta qualidade para águas residuais e esgoto. Com sua oferta de poços pré-fabri-cados, poços de ligação domiciliares ou construções especiais para poços, a Müller
consolidou, há vários anos, a sua presença no mercado. Para o uso sustentável da água, a fábrica de concreto Müller desen-volveu e produziu sistemas de retenção e drenagem da água pluvial. Esses foram concebidos em formas de cisternas ou cis-ternas de retenção, além de filtros de terra ou filtros para água coletada nas ruas. A Müller, empresa de propriedade familiar, foi fundada há 125 anos e se desenvolveu com sucesso de geração em geração. Quando, há 10 anos, as estratégias de crescimento futuro da empresa tinham que
ser definidas, Joachim Strack assumiu a posição de diretor executivo e coproprietá-rio, ao lado de seu tio Siegfried Müller, que, até aquela época, exercia sozinho a posição de diretor executivo da empresa. A Müller opera hoje três unidades de pro-dução e vendas. A fábrica principal da Müller é em Achern, a cerca de 50 km ao sul de Karlsruhe, e está localizada estrate-gicamente ao lado da rodovia A5. Uma segunda empresa se localiza em Breisach-Gündlingen, a cerca de 10 km a oeste de Freiburg, também muito próxima à rodovia
O lançamento do novo Perfect Pipe, um tubo para redes de tratamento de água e esgoto, na Bauma 2010, em Munique, atraiu um grande número de interessados. O Perfect Pipe combina a robustez de tubos de concreto com a resistência de sistemas plásticos em um único pro-duto, demonstrando alta capacidade estática e estabilidade – mesmo quando submetido a uma grande quantidade de agentes químicos. Desde o lançamento do Perfect Pipe na Bauma há três anos, a empresa Schlüsselbauer concentrou seus esforços na automação e no aper-feiçoamento do processo de fabricação do produto. O objetivo era aumentar a eficiência dos processos de fabricação para tornar o Perfect Pipe muito mais econômico em relação a tubos fabricados com outros materiais e, deste modo, poder oferecê-lo a preços mais competiti-vos de mercado. Há quase um ano, desde a implementação do primeiro processo de fabricação do Perfect Pipe e o início da produção na fábrica de concreto Müller, em Breisach, o sistema de fabricação vem passando por aperfeiçoamentos contínuos de acordo com as condi-ções normais presentes em uma fábrica de concreto. Até aquele momento, a principal ênfase da empresa Müller era a fabricação de poços de visita e inspeção. A empresa foi também a primeira fornecedora de bases de poços de concreto monolítico fabricadas segundo os pro-cessos de produção Perfect da Schlüsselbauer. Os questionamentos da empresa de investir ou não no mercado de tubos de concreto coin-cidiram perfeitamente com o lançamento do Perfect Pipe, um novo tubo de concreto, fabricado com ou sem revestimento de polietileno. Desde o início do processo, todos os colaboradores da empresa Müller estavam convencidos do valor do novo conceito de produção. Assim, reconheceu-se o Perfect Pipe como sendo a consequência lógica no processo de desenvolvimento de bases de poços de concreto monolí-tico, seguindo o processo Perfect de produção. Já que sempre mais clientes que compravam bases de poços Perfect na Müller começaram a desejar tubos de concreto que se adequassem aos poços da empresa, a Müller concluiu que esse novo processo de fabricação de tubos tinha chegado ao mercado num momento extremamente oportuno.
Fabricação do Perfect Pipe na fábrica Müller em Breisach. Passando por várias estações, a fabricação do Perfect Pipe se dá quase que completamente de modo automático
A5. A terceira unidade fica em Kirchardt, ao norte de Stuttgart, pró-xima à rodovia A6. Essa unidade é operada pela subsidiária MRB. A unidade de produção de Breisach-Gündlingen foi adquirida em 2006 e é usada pela Müller exclusivamente para a produção de peças para poços. Um dos galpões dentro da mesma fábrica estava alugado para terceiros e era usado para a produção de tubos de con-creto tradicionais. Após o locatário desistir de continuar com a produ-ção, a Müller, depois da decisão de adotar a técnica de produção do Perfect Pipe, assumiu propriamente, no início de 2012, a operação e utilização do galpão. Os equipamentos de produção que estavam no galpão foram removidos, com exceção do misturador de concreto e do sistema de piso móvel, instalando-se, em seguida, os equipamentos para a produção do Perfect Pipe. Com isto, acabava de nascer a uni-dade de produção de tubos de concreto da Müller.
Perfect Pipe – o tubo pré-fabricado com revestimento integrado de polietileno (PE)
A ideia por trás do Perfect Pipe era fabricar tubos que satisfizessem as exigências de canalização de águas residuais por meio da
pro-dução de um combinado de revestimento plástico de alta qualidade
(polietileno) com tubos de concreto altamente rígidos.
Essencialmente, as exigências de canalização de águas residuais ditam que o produto ofereça alta resistência à ação de agentes quí-micos, que demonstre, mesmo com pesadas cargas, alta capacida-de estática, que seja capacida-de fácil manuseio no canteiro capacida-de obras e que ofereça segurança máxima durante a fabricação, montagem e ope-ração. Com foco no desenvolvimento de um processo econômico de produção, a Schlüsselbauer, parceira tecnológica da Müller, tam-bém adotou esse novo sistema. O interesse global pelo produto, demonstrado durante o lançamento do Perfect Pipe em 2010, con-firma e corrobora esta nova direção de negócios da empresa.
O interior do Perfect Pipe – o revestimento interno
A primeira etapa da fabricação do Perfect Pipe é a fabricação do revestimento interno para os tubos. Esse revestimento é feito de polietileno (PE) da mais alta qualidade, um material durável, resis-tente à ação de agentes químicos com pH de até 1, resisresis-tente à abrasão e de boa soldabilidade. A ligação do revestimento interior com o tubo de concreto se dá por meio de inúmeros pontos de ancoragem, localizados na parte de trás do revestimento. A espes-sura desses pontos de ancoragem é adaptada aos cortes do tubo, ou seja, na zona de acoplamento, que exige uma resistência muito maior, encontram-se muito mais pontos de ancoragem do que no meio do tubo. A geometria desses pontos de ancoragem possibili-ta uma conexão segura entre o tubo e o revestimento. A resistência à tração de cada ponto de ancoragem é de mais de 250 N. A depender das exigências de uso, espessuras diferentes, entre 1,65 e 2,00 mm, podem ser disponibilizadas.
Na fábrica Müller, processam-se revestimentos de 1,65 mm de espes-sura. Duas bobinas de polietileno (de 1,00 e 3,00 m de largura) são trazidas à mesa de corte. Dessas bobinas será retirado o material necessário para o uso no revestimento. As bobinas foram projetadas para tubos com comprimentos padrão de 1,00 e 3,00 m. Ou seja, as espessuras descritas acima para os pontos de ancoragem se refle-tem no material. Em ambos os lados externos, que correspondem à futura área de acoplamento do tubo, encontram-se muitos mais pon-tos de ancoragem. A medida necessária para o diâmetro interno
A folha de PE, cortada com exatidão, é introduzida na máquina de soldagem
As extremidades da folha de PP são unidas com filetes de PE
Pode-se testar a resistência à tração da costura de solda imediata-mente após o processo de soldagem
desejado do tubo (a superfície interna da manta do tubo) será tomada e cortada auto-maticamente com uma serra circular. A folha de PE passa, em seguida, para a máquina de soldagem, que, com um movi-mento rotatório, faz com que cada extremi-dade da superfície de corte vá de encontro uma a outra. Um robô de soldagem aplica uma solda de costura de filetes de solda de PE, ligando fortemente as extremidades da folha uma à outra. O robô de soldagem também é uma nova concepção da Schlüsselbauer, já que não existia no mer-cado nenhum tipo de sistema que atendes-se às exigências da Schlüsatendes-selbauer para realizar tal operação.
Após a soldagem, o que era simplesmente uma folha é agora um revestimento interno para tubos de concreto. Esse revestimento é retirado da máquina de soldagem, podendo, logo em seguida, passar por um controle de qualidade. Em uma estação de ensaio, um funcionário da empresa testa mecanicamente a resistência à tração da solda de costura das extremidades do revestimento. Além do comprimento dos
tubos padrão, a Müller também oferece tubos adaptadores de até 2,50 m de com-primento. Já que não se pode diminuir o tamanho da folha pelas extremidades mais externas devido ao maior número de pon-tos de ancoragem na área de acoplamen-to, bobinas de 1,00 e 3,00 m de largura são usadas para cortar placas com os com-primentos correspondentes. As superfícies de corte adicionais também serão solda-das da mesma maneira.
Do revestimento de PE ao tubo pronto
Depois de prontos, os revestimentos de PE são colocados pelos funcionários na linha de produção. A partir deste momento, todas as etapas, da limpeza à lubrificação dos moldes, se dão automaticamente. Na pri-meira estação de trabalho, as extremidades do revestimento de PE serão transformadas em luvas para que sejam, posteriormente, conectadas ao tubo. Por meio de um pro-cesso de moldagem termoplástico, as extre-midades do revestimento são fabricadas de acordo com o contorno da luva do tubo.
Em seguida, fixa-se o revestimento de PE a um molde macho de aço. Para isso, a Schlüsselbauer desenvolveu um sistema patenteado de contração, com o qual as dimensões do molde macho podem ser reduzidas de modo rápido e simples. O molde de aço macho contraído é empurra-do para dentro empurra-do revestimento de PE, adquirindo, hidraulicamente, mais uma vez a dimensão e o formato originais, ou seja, o tamanho do núcleo do molde aumenta. Deste modo, o revestimento interno de PE fica firmemente ligado ao núcleo do molde. Em seguida, um guindaste robô iça o núcleo do molde da presente estação de trabalho, onde o molde recebeu o revestimento, e leva-o para a estação de trabalho seguinte. Nessa estação, o molde fêmea será conec-tado ao núcleo do molde. O molde fêmea foi limpo e lubrificado anteriormente por um funcionário. O guindaste robô coloca o núcleo do molde no molde fêmea, fixando-o autfixando-omaticamente e fechandfixando-o tfixando-odfixando-o fixando-o molde. O molde agora está pronto para a concretagem e é transportado para uma zona de espera antes da estação de
con-Revestimento interno de PE com seus inúmeros pontos de ancoragem para máxima fixação ao concreto
Processo de moldagem termoplástico para formação de luvas
cretagem. A zona de espera garante que não vai haver nenhuma interrupção do pro-cesso durante a concretagem. Os moldes são dirigidos automaticamente para a esta-ção de concretagem, onde serão preenchi-dos individualmente com concreto liquidifi-cado. A fabricação por meio da introdução do concreto possibilita a utilização cuida-dosa de todos os componentes – revesti-mento interno, moldes fêmea e núcleos. Para a fabricação do concreto, a Müller uti-liza um misturador da marca Teka, o mesmo que tinha sido usado anteriormente na pro-dução dos tubos de concreto.
Os moldes para os tubos subterrâneos têm uma pequena fenda na parte superior, pela qual o concreto será introduzido. O funil de alimentação, localizado embaixo do mistu-rador, é fixo. A velocidade do fluxo de con-creto é regulada, ou automaticamente, ou por um funcionário, utilizando o painel de controle da estação de concretagem. Para garantir o enchimento uniforme dos moldes, os moldes são posicionados sobre mesas móveis oscilantes, embaixo do funil de ali-mentação. Durante o enchimento, a mesa se movimenta para frente e para trás, de acor-do com o comprimento acor-dos moldes. Deste modo, o concreto é distribuído uniformemen-te nos moldes. Para eliminar o ar do concre-to, o molde também se move continuamente sobre a mesa no sentido longitudinal do seu eixo, realizando movimentos oscilatórios. Esse tipo de concretagem é o resultado de muitas tentativas e experimentos por parte da Müller. Como a experiência comprova, esse processo provou a sua eficiência. Os produtos finais apresentam superfícies lisas e fechadas, sem nenhuma deformação sig-nificativa. Já que tanto o enchimento quan-to a eliminação de ar se dão pela peque-na fenda do molde, a Müller teve que ade-quar a velocidade da concretagem de modo a obter superfícies otimizadas. A capacidade de produção média da esta-ção de concretagem, por hora, é de 8 a 10 moldes na categoria de 3,00 m.
Quando o molde está completamente cheio, ele deixa a estação de concreta-gem e é levado pelo próximo guindaste robô. O molde é então colocado sobre o sistema de piso móvel na área de endure-cimento. O tubo de concreto é então dei-xado para endurecer dentro do molde até o dia seguinte.
Enquanto o sistema de piso móvel trans-porta os produtos prontos da área de pro-dução para a área de endurecimento, os moldes com a produção do dia anterior são transportados pelo sistema para a zona de ação do guindaste robô. Após a colocação de um molde com concreto fres-co na área de endurecimento, o guindaste retira de lá um molde com concreto já endurecido e coloca-o automaticamente na linha de desmoldagem.
Os moldes são abertos automaticamente, o núcleo do molde se contrai e é retirado. Com a desmoldagem do produto endureci-do, o processo de fabricação está completo. Todos os moldes usados são limpos e pre-parados para o próximo ciclo de produção. Antes de os Perfect Pipes serem transporta-dos para fora do galpão pela estrada de transporte de carga e serem estocados pela empilhadeira no armazém externo, todos os tubos passam ainda por uma esta-ção de ensaio, onde têm a impermeabili-dade testada. Antes de deixar o galpão de produção, os tubos recebem etiquetas nas quais se registram parâmetros relevantes do produto e a data de fabricação. Diferentemente dos pré-fabricados para poços feitos com o processo Perfect, onde cada elemento é único e fabricado somen-te sob encomenda, os Perfect Pipes são fabricados para serem estocados e, desse modo, estão sempre disponíveis quando um cliente encomenda o produto. Além dos comprimentos padrão de 1,00 e 3,00 m, tubos adaptadores de 1,25 até 2,50 m de comprimento, com etapas de 25 cm e diâ-metros nominais de 250 a 600, também podem ser encomendados. Comprimentos
entre 1,00 e 3,00 m poderão ser produzi-dos sob encomenda.
A Müller está completamente convenci-da do potencial do Perfect Pipe
Na história da Müller, a fabricação de tubos de concreto nunca teve um papel importante. A empresa se dedicava, exclu-sivamente, à fabricação de seu extenso portfólio de poços pré-fabricados e, deste modo, já havia estabelecido uma forte pre-sença no mercado. Vários fabricantes de tubos de concreto se dedicam a esse ramo de negócios na mesma região. Hoje em dia, o mercado de fabricação de tubos de concreto está muito aquecido, o que causa pressão nos fabricantes para o fornecimen-to de preços cada vez mais baixos por metro linear. Por isso, Joachim Strack
consi-O molde, após o enchimento, deixa a estação de concretagem O guindaste robô iça o molde com o concreto fresco e coloca-o no sistema de piso móvel da área de endurecimento
Processo de desmoldagem de um Perfect Pipe endurecido
derou que começar a fabricar tubos de concreto tradicionais não seria uma solu-ção muito apropriada.
Os verdadeiros pontos fracos dos tubos de concreto tradicionais são os perigos de uma colocação inadequada e de o concreto ceder à ação de águas residuais com agen-tes químicos bastante agressivos. Esses pro-blemas foram solucionados com a criação do Perfect Pipe. O Perfect Pipe oferece uma solução durável e segura para utilização nas redes de saneamento. Por um lado, a robustez de seu material faz com que ele possa ser usado como tubo subterrâneo. Por outro, o uso de parafusos de aço para a absorção de possíveis cargas de cisalha-mento garante uma colocação mais estável e eficiente. Devido ao revestimento interior, não há mais riscos de o concreto sofrer a ação negativa de agentes químicos.
“Trabalhando em conjunto com a
Schlüsselbauer, pudemos automatizar de maneira eficiente a produção de tubos pré-fabricados. Na verdade, agora quase todas as etapas são automatizadas, ou seja, no futuro, poderemos realizar todo o processo de fabricação com apenas dois ou três
fun-cionários”, afirma Joachim Strack, mostran-do a sua satisfação com o novo processo de fabricação. “Além disso, agora também podemos oferecer aos nossos clientes tubos com a mesma qualidade dos nossos poços de visita e inspeção. Isso foi o que sempre desejamos e agora nós estamos em uma posição em que podemos oferecer ao mer-cado um produto com um preço razoável”.
Perfect Pipe circular – produção em série de tubos de qualidade a intervalos mais curtos
Na fábrica de concreto Müller, o foco é produzir tubos de concretos para uso sub-terrâneo. Por este mesmo motivo, a concre-tagem se dá com os moldes dispostos na horizontal. Um conceito alternativo da Schlüsselbauer prevê que os tubos sejam produzidos também no formato clássico cir-cular ou com vários cortes transversais espe-ciais. Os moldes serão preparados de uma maneira quase idêntica àquela do processo da Müller. A única diferença será que os moldes não vão mais receber o concreto fresco na horizontal, mas sim na vertical.
Ou seja, a concretagem se dará com o molde em pé, o que vai permitir, além de produtos com geometrias variáveis, também uma capacidade de fabricação que, inde-pendente da linha de produtos, possa tal-vez superar os ciclos de produção da fabri-cação tradicional de tubos de concreto.
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Antes de deixar a estação de desmoldagem, testa-se a impermeabi-lidade dos tubos
Os tubos de concreto com revestimento interno são fabricados em diferentes comprimentos e diâmetros nominais
A inspeção por câmera de uma tubulação Perfect Pipe mostra a coesão do revestimen-to e a conexão do revestimenrevestimen-to ao tubo
Tubo pronto sendo transportado para o armazém externo
O poço e do tubo Perfect têm geometrias que combinam perfeitamente
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