ENGINEERINGNET -- Met zijn afmetingen waren de "SWING" waterspeeltuigen één van de grote blikvangers bij de toonaangevende tuin-tentoonstelling (de Nederlandse Floriade 2012) in Venlo.
Om aan uitbundige kinderen en ouders te kunnen weerstaan en opdat het nog steeds zou gebruikt kunnen worden, plaatste uitvinder en constructeur David Fuchs de TUBUS van Ace Stoßdämpfer, een buisachtige structuurdemper.
Gieters en emmers zijn sinds tientallen jaren beproefde middelen op speelplaatsen, om water te vervoeren. Waterspeelplaatsen bieden soms nog leidingsystemen, om de pretfactor te verhogen. Uitgangspunt daarvoor zijn pompen, waterkranen of bronnen.
In dit specifieke toepassingsgeval hebben we met grotere afmetingen te maken: De constructeur David Fuchs kreeg de opdracht, zijn SWINGS op het Floriade-terrein bij Venlo in een meer te plaatsen. Het op het principe van de kraanarmen gelijkende gebouw laat zich door de naam betekenis geven.
Ze zwaaien van het meer naar de oever en terug. Terwijl de groot gedimensioneerde leidingen aan de ene kant tot 30 liter opnemen, legt het water bij het omhoog pendelen de totale lengte van de schepemmers van zeven meter af en schiet aan het andere eind tot groot plezier van de bediener op de waterspeelplaats er weer uit.
De leiding wordt daarbij met een zwenkend contragewicht uitgebalanceerd. Eerst was in de planningsfase voorzien, dat een magnetische rem de eindposities van krachten die zouden worden veroorzaakt door onjuiste behandeling, moest beschermen. Dit resulteerde bij de aanvang van het project aan de hand van de ingevoerde gegevens in het CAD-model.
In de testfase werd echter duidelijk, dat beduidend grotere krachten optraden, die tot falen van de magnetische rem leidden en daarom vol op de aandrijving doorhaalden. Bewogen door kinder- en volwassenenhanden, waren met deze oplossing onjuiste bediening te voorzien en ook schade niet uitgesloten geweest.
Om de uitgekiende ingenieursprestaties van het metaalatelier te kunnen omzetten, ging de bedrijfseigenaar en leidende ingenieur David Fuchs op zoek naar een redder in de nood.
Zijn eerste stop: ACE Stoßdämpfer uit Langenfeld. Daarover David Fuchs: "In een op de SWING lijkende constructie gebruiken we al sinds het jaar 2001 een industriële schokdemper van de onderneming ACE.
Ook vandaag is nog het eerste exemplaar in gebruik, zonder dat het ooit maar in de buurt van problemen kwam."
Structuurdemper van ACE heeft vanwege kortere bouwlengte voorkeur boven andere oplossingen
In het vertrouwen op een alternatief voor de schokdempers vroeg Fuchs naar een oplossing voor zijn SWING-constructie. Want vanwege de draaiende beweging en de beperkte bouwruimte kwam deze keer geen hydraulisch werkende demper in aanmerking: "Anders had ik die vanwege de positieve ervaringen in het verleden vanaf het begin geïnstalleerd", aldus David Fuchs.
Zijn accountmanager bij ACE stelde hem op basis van de constructietekeningen TUBUS genoemde structuurdempers voor. De machine-elementen gemaakt van co-polyester elastomeer zijn een goedkoop alternatief voor hydraulische dempers, wanneer - zoals in dit geval - een zeker naveren is toegestaan.
Weliswaar was de producent van de waterschepinstallatie bekend met het bestaan van deze moderne machine-elementen, maar niet met hun prestaties. In het verdere verloop werd snel duidelijk, dat voor de voorliggende opgave van de zeven ter beschikking staande structuurdempers, de TS-serie het best geschikt was.
Om dit te begrijpen is het de moeite waard, een blik op het waterschepobject en zijn werking te werpen. Het speelgoed bestaat uit een dompelbuis, een bedieningswiel en een versnelling. Door het naar rechts draaien van het wiel dompelt de buis in het meer en zuigt zich vol water. Is deze procedure afgesloten, draait men naar links en de buis beweegt zich langzaam in loodrechte positie en loopt leeg.
In dit geval ontstaan geen problemen. Zou echter in jeugdige uitbundigheid tijdens de schepprocedure het wiel te ver gedraaid worden, volgt een relatief snelle tuimeling van de buis tot in de eindpositie. Dit moet worden voorkomen, om zo geen schade aan de totale constructie te laten ontstaan.
Voor zulke noodstop-toepassingen zijn de TUBUS dempers voorbestemd. Met meerdere miljoenen mogelijke lastwisselingen overtreft hun levensduur concurrerende oplossingen zoals rubberdempingen met het tienvoudige en zelfs stalen veren nog met het vijfvoudige. Ontworpen als axiaal zacht dempende machine-elementen beschikt de hier ingebouwde TS serie over een ongeveer lineaire dempingskarakteristiek.
Dat betekent, dat er een gelijkmatige energie-opname geschiedt over de totale dempingsweg. ACE heeft de TS- serie speciaal voor een minimale energie-opname bij een maximale hoogte in het bereik van 2 Nm tot 966 Nm per slag ontwikkeld.
De hier toegepaste demper van het type TS90-47 is met een gewicht van 490 g de tweede meest volumineuze van de TS serie en "slikt" op zijn 47 mm lange slagweg tot 778 Nm.
Niet alleen deze kerngegevens, maar ook een maximaal toelaatbare botssnelheid van 5 m/s maakten hem tot de geschikte kandidaat voor de toepassing in de grote waterspeeltuin. Daar kwamen nog positieve eigenschappen van het dempingsmateriaal bij.
Dit is bestand tegen microben, zeewater, chemicaliën en heeft een zeer goede UV- en ozonbestendigheid. Dat zeewater het materiaal niet kan schaden, ligt onder andere daaraan, dat de co-polyester elastomeer geen water absorbeert en dus ook niet opzwelt.
Net als haar andere broers en zussen uit de andere zes TUBUS serie met bijna 150 varianten biedt het in dit geval gekozen model als onderhoudsvrij inbouwklaar element een gelijkblijvende demping bij temperaturen tussen -40 °C en 90 °C.
Ze zijn met behulp van de tot de leveringsomvang behorende speciale schroef ook eenvoudig in bestaande constructies te integreren. Zo konden de door het metaalatelier naar Venlo geleverde SWING-modellen in één van de belangrijkste tuin-tentoonstellingen van de wereld vanaf het begin betrouwbaar hun dienst doen.
Dat had David Fuchs van metaalatelier (www.metallatelier.de) na de goede ervaringen met de ACE schokdempers in zijn oudere constructies wel vermoed. Maar de goedkopere TUBUS verrasten hem niet alleen positief vanwege hun grote dempingsprestaties bij geringe benodigde ruimte, maar ook vanwege hun lange levensduur.
Meer informatie:
www.ace-ace.com
Küchmedia
Bericht van de redactie: dit is een ingezonden mededeling, die mogelijk niet vrij is van commerciële invloeden. De verantwoordelijkheid voor de verstrekte technische en andere gegevens berust volledig bij de vermelde leverancier of fabrikant.
