'Game changer' voor sportvelden (video)

Geplaatst op 30 juni 2021 om 14:04 uur
'Game changer' voor sportvelden (video)
Enkele jaren geleden maakte Galesloot Constructie de omslag van bouwer van staalconstructies naar de bouw en ontwikkeling van complete machines. Een van hun paradepaardjes is een machine om in sportvelden wereldwijd een kunststof draad bij te steken zodat een hybride grasmat ontstaat. Doordat de machines de hele wereld over vliegen en gemorste olie een grasmat zelden goed doet, zochten zij naar een elektrisch alternatief voor de aanvankelijk hydraulische cilinders die het zware werk doen. Die vonden ze bij Ewellix.

Door Liam van Koert

 

"Herinner je je de kunstgrasaffaire nog?", vraagt Micky van der Wilt die als hoofdengineer bij Galesloot Constructie verantwoordelijk is voor de technische realisatie van het groeiend aantal machines dat zijn bedrijf in de markt zet. "De kankerverwekkende korrels die er in waren verwerkt maakten dat menig kunstgrasmat vervangen moest worden door een beter alternatief. Nu maakten wij sinds 2012 al zogenoemde carpetbeaters voor diverse loonwerkers die daarmee kunstgras verwijderen. Maar sinds 2015 groeide door de affaire ook de vraag naar hybride velden. Dit zijn grasvelden waar om de twee centimeter telkens een kunststof PE-draad wordt bijgestoken. Je behoudt hiermee de natuurlijke eigenschappen, maar maakt de mat tegelijkertijd een stuk slijtvaster. Bovendien is de afwatering veel beter zodat de bespeelbaarheid bij regen er ook een stuk op vooruit gaat."

 

'Game changer' voor sportveldenVan de Universal-kunstgrassteekmachine voor SISGrass worden nu ook de steekcilinders elektrisch aangedreven. 

 

Gepatenteerde steektechnologie

De overstap naar hybride leidde in 2015 tot een aanvraag van SISGrass uit Engeland. Als aanlegger van sportvelden wereldwijd - met name voetbal, cricket en rugbyvelden - waren zij op zoek naar een kunstgrassteker die kunstgras efficiënt kon bijsteken. Hoewel Galesloot er tot op dat moment nog geen in het assortiment had, werd het vertrouwen in de relatief jonge machinebouwer uit Nederhorst den Berg al snel beloond: het met verse ogen naar kunstgras steken kijken, leidde tot een slimmer en inmiddels gepatenteerd steekprincipe dat het aantal steken per uur ten opzichte van op de markt zijnde machines verdubbelt.

 

Van der Wilt:" Bij een hybride veld gaat het meestal over een draad van 20 centimeter lengte die 18 centimeter diep de grond in wordt gestoken. De resterende twee centimeter steken boven het maaiveld uit. Afhankelijk van de grootte van de machine gaan er een 40 naalden met een onderlinge afstand van twee centimeter gelijktijdig de grond in, waarbij er per slag 40 cm aan PE-draad wordt gestoken: de op lengte gesneden draad gaat als een lus de grond in en je steekt dus feitelijk dubbel. Eenmaal gestoken, rijdt de machine iets vooruit zodat er een steekpatroon van 2x2 centimeter of 2x4 centimeter ontstaat. Bij de traditionele machines verlopen al deze stappen sequentieel. In ons ontwerp vindt het snijden parallel aan het doorvoeren plaats doordat het geheel in een roterende trommel is geplaatst. Een typische steekcyclus van tien tot elf seconden wisten we daarmee terug te brengen naar 4,5 seconden, waardoor groundsmen aanzienlijk aan tijd kunnen besparen."

 

Hele wereld over

De feitelijke duur van het omtoveren van een voetbalveld in een hybride grasmat is volgens Van der Wilt echter niet precies te zeggen. Dit is erg afhankelijk van de ondergrond. Deze kan zanderig zijn, maar ook bestaan uit lastig doordringbare klei. Bovendien wil het nog wel eens gebeuren dat er ook stenen of andere verontreinigingen onder de graszoden schuilen die de steektijd behoorlijk kunnen beïnvloeden.

 

Omdat de krachten bij dergelijke ondergronden behoorlijk kunnen oplopen, werd er voor de eerste twee machines die Galesloot voor SISGrass bouwde van hydraulische cilinders gebruikgemaakt om de naalden tot de gewenste insteekdiepte te brengen. Deze hadden echter ook een nadeel: ze kunnen lekken, wat natuurlijk niet echt bevorderlijk is voor de gezondheid van het omringende gras. Bovendien vliegen kunstgrasstekers de hele wereld over. Na het aanleggen van een hybride veld kan de stadionmat er weer acht tot tien jaar tegen en gaan de machines op weg naar hun volgende klus.

 

'Game changer' voor sportveldenDankzij de roterende trommel kan de PE-draad worden doogesneden tegelijkertijd met het doorvoeren en heeft Galesloot Constructie de duur van de steekcyclus meer dan gehalveerd. 

 

Vergroening

Hoewel hydrauliek zeker zijn sterke kanten heeft, maakte ook dit veelvuldige transport de hydraulische cilinder niet tot de ideale actuator. Van der Wilt: "Ook in sportgrasland - helemaal na het negatieve kunstgrasimago - staat vergroening hoog op de agenda. Onze klant wilde daarom naast een compacter ontwerp ook een volledig elektrische variant voor alle actuatoren zodat er van lekkende olie geen sprake meer kon zijn. Dit gold voor zowel de hefcilinders van de wals, de stuurcilinders, als voor de steekcilinders die de injectie van de naalden verzorgen. Met name voor laatstgenoemde vonden we dat best spannend. Ze moesten niet alleen de juiste kracht kunnen leveren, maar dit ook nog eens duizenden keren per dag in de buitenlucht."

 

Cilinderexpertise

Om zich heen kijkend wie hen hiermee zou kunnen helpen, kreeg Galesloot ook Ewellix - toen nog SKF - in het vizier. Van der Wilt: "Van alle aanvragen die we deden, zag de constructie van de Ewellix-cilinders er het meest robuust uit, waar we vanuit onze eigen achtergrond wel verstand van hebben. Ze stonden bovendien erg goed aangeschreven. Zo bleken ze al samen te werken met Lenze - de leverancier van de door ons toepaste motoren - en kon dus ook de doorrekening voor wat betreft krachtenspel, slaglengte, cyclustijd en motorvermogen gezamenlijk worden opgepakt. Ook het feit dat ze ons hier snel, kundig en volledig ondersteunden, nog voordat er feitelijk een order lag, gaf veel vertrouwen."

 

Geen probleem

Van der Wilt geeft aan dat hij geen moment spijt heeft gehad van zijn keuze. Zeker toen ook nog eens bleek dat de encoders op de hefcilinders niet eens noodzakelijk bleken. Hierdoor werd voor Galesloot het ontwerp eigenlijk al nog maar eenvoudiger. "De synchronisatie van beide cilinders bleek gezien de mechanische constructie eigenlijk overbodig en kleine verschillen konden gemakkelijk worden opgevangen." De encoders konden er dus gewoon tussenuit worden gelaten. Voordelig in meer dan een opzicht: minder componenten verlagen de storingskans. En dat heeft volgens Van der Wilt "tot een nog robuustere machine geleid" 

 

Toegepaste cilinders


'Game changer' voor sportveldenEen van de twee LEMC 21-steekcilinders

Steekcilinders

Voor het insteken van het kunstgras zijn twee LEMC 21-cilinders toegepast. Deze robuuste IP54 spindel-aangedreven cilinders van Ewillex zijn speciaal ontwikkeld ter vervanging van hydraulische cilinders. Ze zijn geschikt voor belastingen tot 54 kN, hebben een maximale snelheid van 1000 mm/s en een maximale slag van 600 mm. Ze kunnen zowel met normale servomotor als met een geïntegreerde overbrenging en slimme asynchrone motor worden verkregen. In het laatste geval beschikt de cilinder ook over diverse standaard functies voor soft-start en motorbescherming en kan er draadloos met de besturing worden gecommuniceerd middels Near Field Communication.

Hefcilinders

Voor het instellen van de hoogte van de walsen zijn er vier CAHB-22-cilinders van Ewellix toegepast. Deze elektromechanische cilinders zijn met hun IP69 beschermingsgraad geschikt voor uitdagende omgevingen en bovendien nagenoeg onderhoudsvrij. De maximale belasting is 10 kN, de maximale snelheid 55 mm/s en de maximale slag 700 mm. Hoewel verkrijgbaar met limitswitches en position feedback heeft Galesloot ervoor gekozen de encoder er tussenuit te laten.

 

'Game changer' voor sportveldenOok voor het heffen van de wals en de stuurinrichting werden elektrische alternatieven gevonden. 

 

Stuurcilinders

Voor het sturen van de kunstgrassteekmachine zijn twee IP54 CASM 63-cilinders gebruikt. Met een flink vermogen van 21 kN en een slag van 800 mm, zijn ze vooral ook snel en precies. De maximale snelheid bedraagt 1000 mm/s met een nauwkeurigheid van +/- 0,1 mm. Overigens kan Galesloot beamen dat deze specificaties conservatief zijn. Ze hebben er zelf een zwaardere motor opgezet die al jaren probleemloos draait.

 

 

 

Dit artikel verscheen eerder in Aandrijven en Besturen
 
© Engineersonline.nl