Conceito inovador em movimento para manutenção de gramados

O sistema modular das soluções de acionamentos industriais da Demag forneceu à RHENAC GreenTec AG a solução de mobilidade adequada para colocar em prática um conceito inovador de manutenção de gramados. Para isso, motorredutores, blocos de roda e inversor de frequência da Demag movimentam uma construção de 190 toneladas composta por elementos de aço e elétricos a 12 m/min. Expresso em números, 2.755 módulos de luz LED e mais de 200.000 luzes de LED fornecem luz de crescimento ao gramado de 7.000 m². Tecnologia inovadora para um gramado premiado no futebol profissional.

Sobre a empresa

Muitas empresas inovadoras atuam no setor de “tecnologia verde”. Para a RHENAC GreenTec AG em Hennef (Sieg), isso se aplica literalmente e em dimensões especiais. Com desenvolvimentos e produtos inovadores sob a marca RHENAC Sports LED, a RHENAC garante que as plantas cresçam e floresçam bem, expondo-as a uma iluminação artificial (e energeticamente eficiente). Há mais de dez anos que a empresa aposta na tecnologia de iluminação CLS (“Complete Light Spectrum”, em inglês), que foi adaptada a essa área de aplicação com base em muitos anos de estudos científicos. É o único sistema de iluminação para plantas do mundo que pode criar um espectro de luz flexível para gramados esportivos e até mesmo reproduzir a luz solar. A tecnologia de iluminação não só cumpre melhor a sua função, como também consome significativamente menos energia do que as fontes de luz utilizadas anteriormente.

A RHENAC alcançou uma das posições de liderança no mercado de iluminação para crescimento de plantas, com inúmeras patentes nessa área e elaborando soluções de sistema complexas para iluminação e irrigação, entre outras, para estádios de futebol. Aqui, a exigência ao gramado é alta: ele deve ser especialmente verde e resistente a travas de chuteiras e bolas de futebol em dias de jogo, além de crescer de forma natural e uniforme. Os sistemas de iluminação móveis e altamente automatizados da RHENAC ajudam os responsáveis pela manutenção do gramado.

A tarefa

Como posicionar um sistema de iluminação LED sobre uma área de gramado de 7.000 m², cobrir toda a área e fornecer a luz necessária uniformemente ao gramado? É óbvio que a área verde de 70 metros de largura não pode ser tocada. Também é necessário armazenar o sistema economizando espaço durante o período de pausa.

É exatamente esse problema que os desenvolvedores da RHENAC em Gelsenkirchen solucionaram. O equipamento é composto por dois portais idênticos com vigas principais de aço. Com um peso total de 190 toneladas, elas cobrem toda a largura do campo de futebol e se deslocam a uma velocidade de mais de 12 m/min em trilhos ao longo da superfície do gramado. Doze vigas B rebatíveis e seis vigas C com deslocamento contínuo, equipadas com cerca de 1.400 módulos de luz LED e um total de mais de 100.000 luzes LED, cada uma, podem iluminar um total de 3.500 m², ou seja, metade do campo de futebol. Outra particularidade: a altura de operação dos portais pode ser aumentada de 1,50 m (na posição de trabalho) para até 4,65 m (na posição de repouso) para permitir a passagem de ônibus. Assim, a superfície de concreto na qual o gramado fora da arena recebe luz suficiente serve como espaço de estacionamento adicional.   

Outro problema para os desenvolvedores foi a busca do conceito de acionamento adequado. Dos acionamentos, espera-se um movimento sincronizado preciso ao mover as pontes de 190 t e 80 metros de comprimento, bem como segurança contra falhas em qualquer temperatura ambiente e em condições climáticas adversas - um perfil de exigência bastante alto.

A solução

O melhor lugar para procurar um conceito de acionamento deste tipo fica óbvio quando se olha para o portal: o projeto básico é semelhante ao de uma ponte rolante de portal (“rebaixada”). Como conceito de acionamento para pontes e como componente universal para soluções de aplicação, foi desenvolvido o sistema de blocos de roda DRS da Demag. Desde então, o sistema de blocos de roda tem comprovado sua confiabilidade e robustez e, ao longo dos anos, abriu inúmeras áreas de aplicação.

O conceito básico do bloco de roda: as rodas livres Demag, de alta capacidade de carga e integradas em uma carcaça robusta e compacta, podem ser combinadas com uma variedade de motores elétricos e de engrenagem, bem como com inversores de frequência do sistema modular de acionamento Demag. Para o sistema de iluminação de gramado aqui apresentado, os engenheiros da Demag recomendaram blocos de roda do tamanho DRS 400 com diâmetro da roda livre de 400 mm e uma capacidade de carga de 30 t, em combinação com motores de freio de engrenagem angular compactos.

A relação entre o peso dos portais (190 t) e a potência de acionamento (16 x 3 kW = 48 kW) mostra a alta eficiência deste sistema de acionamento em trilhos. Isso é enfatizado pela classe de eficiência energética IE2 dos motores elétricos Demag com velocidade regulada e especialmente desenvolvidos para tais aplicações. A pintura de várias camadas em tinta à base de água 2K mantém os motores de engrenagem azul-celeste livres de ferrugem, mesmo em condições climáticas adversas em uso externo.

A sincronização de cada um dos oito acionamentos por portal é realizada através do inversor de frequência, que também pode aplicar um torque muito alto a partir da base e, assim, garantir um arranque sem solavancos e um funcionamento uniforme.

As peculiaridades

Do vasto programa de opções que a Demag oferece para os blocos de roda, os engenheiros da RHENAC e da Demag optaram por braços de torque com ajuste preciso e por um conjunto de limpeza de trilhos em cada bloco de roda.

Entre as características especiais do sistema de iluminação de gramados RHENAC está o fato de que ele é instalado, juntamente com todo o gramado, dentro ou sobre um tanque móvel, o que permite que toda a área gramada seja transportada para fora e para dentro do estádio: assim, o estádio pode ser utilizado como arena multiuso, e o gramado fica protegido (sem sombras das arquibancadas). Também realizado com soluções de acionamentos industriais da Demag. A associação, juntamente com os responsáveis pela manutenção do gramado, já recebeu uma condecoração pelo gramado premiado.

Três perguntas para Werner Günther, engenheiro de vendas responsável pelo projeto com a RHENAC GreenTec AG e a arena multifuncional de Gelsenkirchen

Demag: Sr. Günther, quais foram os primeiros requisitos informados pelo parceiro de projeto?

Werner Günther: Na primeira etapa, recebi um documento com os parâmetros técnicos para a movimentação de dois portais para iluminação e rega de gramados esportivos. O peso próprio de um portal foi projetado com 80.000 kg. Este colosso deveria ser movimentado a uma velocidade contínua em uma faixa de 0,8 a 20 m/min por uma distância de 120 m.
A particularidade era que os portais deveriam ser movimentados no exterior e que deveria ser considerada uma área de exposição ao vento de 320 m². Os portais também deveriam ser capazes de operar com ventos mais fortes, com uma força de 6 Beaufort. Na primeira solicitação, a resistência do cabo de arrasto era de 2.000 N. Foi assim que tudo começou. No final, a carga total tinha mais do que duplicado devido ao congelamento nominal para uma carga estática de 192.000 kg.

Demag: Quais características do produto são mais importantes na solução de acionamento para os portais?

Werner Günther: A utilização de componentes comprovados da tecnologia de acionamento. Em todas as condições meteorológicas, o conceito de acionamento deve realizar o seu trabalho de forma confiável. Por fim, na projeção e implementação, optamos por 16 acionamentos Demag do tipo WUE80QD com motores-freio ZBE 100 B4 B050, que acionam 16 blocos de roda Demag DRS 400. Os blocos de roda são equipados com conexões nas partes superiores e acessórios adicionais, como escovas de limpeza de trilhos. Dois inversores de frequência Demag são responsáveis pelas velocidades contínuas na faixa de velocidade desejada de 0,8 a 20 m/min.
O controle de segurança SCU da Demag foi integrado pelos engenheiros da RHENAC no controle superior da instalação e garante, por exemplo, de forma independente a colisão dos dois portais durante a operação.

Demag: Qual requisito do cliente foi particularmente interessante neste projeto?

Werner Günther:

Especialmente importante foi a distância entre os trilhos dos pórticos, com um vão de mais de 80 m por ponte. A tolerância de inclinação máxima de 1 m não deve ser excedida durante a operação. Isso requer uma alta precisão de sincronização dos dois mecanismos de translação.

Além disso, a operação ao ar livre, por sua própria natureza, impõe altos requisitos aos componentes. Os componentes da Demag são projetados para operação em uma faixa de temperatura de até -20 graus Celsius e também devem suportar condições ambientais como calor, umidade, gelo e neve.

Por motivos de segurança, é importante saber que as pessoas podem se mover ao longo do gramado durante o movimento dos portais. Os requisitos de segurança para o sistema de comando são elevados. Para atender aos requisitos de segurança, são utilizados 8 scanners a laser de segurança que monitoram a operação e transmitem informações para o controle de segurança SCU da Demag.

Ao longo de todo o projeto, nossa equipe trabalhou em estreita colaboração com a RHENAC GreenTec AG, bem como com os outros profissionais que tornaram este projeto possível. Do engenheiro siderúrgico ao engenheiro de controle, passando pelos engenheiros hidráulicos. Um bom planejamento e coordenação eram imprescindíveis e tornaram este projeto em Gelsenkirchen muito especial.

O sistema modular das soluções de acionamentos industriais da Demag também mostra, neste caso de aplicação, a variedade de opções com as quais ele coloca as soluções para requisitos específicos em movimento de forma confiável.