Grootste kunststof kabelrups ter wereld al ruim 10 jaar storingsvrij in gebruik

Mark van de Waal | 25 augustus 2021

Onze E4.350 kabelrups uit de E4.1 serie is ’s werelds grootste polymeer (lees: kunststof) kabelrups en is in Antwerpen (B) al meer dan 10 jaar in gebruik op een rijweglengte van 140 meter met een additioneel vulgewicht van ruim 100 kg/m zonder enige defecten. We zullen in de blogpost van vandaag uitleggen hoe dit project tot stand is gekomen.

Wie met de auto naar Antwerpen rijdt, ziet hem al van ver op de snelweg: ’s werelds grootste kunststof kabelrups, de E4.350 van igus. In een slibverwerkingsfabriek nabij de haven draait de kabelrups sinds eind 2010 op een enorme boogvormige brug. De grootste kunststof kabelrups tot nu toe wordt gebruikt om de zware beweegbare slangen veilig over de brug te geleiden. Hij garandeert de vereiste lange levensduur van het hele systeem, ondanks de enorme vulgewichten. Bij het ontwerp van dit grootschalige project hebben de constructeurs van de installatie en de leverancier van de componenten vanaf de eerste dag succesvol samengewerkt.

Het probleem

De haven van Antwerpen is de grootste haven in zijn soort in België. Alleen al in 2020 werd er meer dan 231 miljoen ton goederen behandeld. Om onder meer de enorme containerschepen probleemloos hun lading te kunnen laten lossen, moeten de vaargeulen altijd vrij zijn. Daartoe worden de vaargeulen uitgebaggerd en met speciale schepen vergroot. Omdat de beschikbare ruimte voor het opslaan van de baggerspecie mettertijd steeds kleiner werd, besloten het havenbestuur en de Vlaamse overheid om te investeren in een modern slibafvoersysteem in het kader van het ambitieuze project “AMORAS“, (Antwerpse Mechanische Ontwatering, Recyclage en toepassing van slib).

De grof gesorteerde sedimenten – ongeveer 500.000 ton per jaar – worden daarom nu via een persleiding naar de 4 km verderop gelegen installatie gepompt, waar ze mechanisch worden afgevoerd, op milieuvriendelijke wijze worden verwerkt en vervolgens worden opgeslagen. Het centrale onderdeel van de slibbehandelingsinstallatie is een imposante boogvormige brug met een spanwijdte van 173 meter in het buitengebied. Aan de brug, die 360° gedraaid kan worden, zijn twee krachtige, beweegbare en autonoom werkende pompen bevestigd. Deze baggerpompen zuigen ongeveer 600 meter sediment of slib per uur op uit het onderliggende sedimentatiebekken en transporteren het via enorme slangen met een diameter van 300 mm voor verdere behandeling. Voor de energievoorziening van de pompen moest een robuuste oplossing worden gevonden die berekend was op de afmetingen van het project. Alle centrale onderdelen van de enorme installatie moesten worden ontworpen met een levensduur van tenminste 15 jaar. Het eisenprofiel wordt echter nog complexer. Het afwateringssysteem is ongeveer 365 dagen per jaar in bedrijf, vrijwel zonder onderbreking. Bedrijfszekerheid staat voorop. Er mag geen sprake zijn van onnodig onderhoud en/of stilstand.

De oplossing

Tegenwoordig wordt een uiterst robuuste polymeer kabelrups van igus GmbH gebruikt om de slangen van het systeem veilig over het hele traject te geleiden. Het gaat om het onderhoudsvrije en aan beide zijden te openen E4.350 type dat deel uitmaakt van de buitengewoon robuuste E4.1-serie die zich reeds in tal van toepassingen heeft bewezen. Het toont ook zijn veelzijdigheid in composterings- en rioolzuiveringsinstallaties, werktuig- en bouwmachines, kraantechniek en de houtverwerking.

De E4.350 met een inwendige hoogte van maar liefst 350 mm en inwendige breedtes tot 800 mm is tot nu toe nog steeds de grootste kunststof kabelrups ter wereld. In de meest veeleisende “heavy-duty” toepassingen kan hij probleemloos zware en indien nodig, stijve vulgewichten geleiden en is hij zeer slijtvast, corrosievrij en bestand tegen olie en zeewater. Om de rolweerstand tot een minimum te beperken, bewijzen de in de dwarsverbinders geïntegreerde glijrollen gemaakt van het tribo-geoptimaliseerde iglidur glijlagermateriaal hun kracht in de meest uiteenlopende toepassingen. De wrijving van de slang in de kabelrups wordt hierdoor aanzienlijk verminderd en de stabiliteit is gewaarborgd.

Naast het energietoevoersysteem wordt gebruik gemaakt van een corrosievrije geleidegoot en zogenaamde zwemmende meenemer. Zij dienen ter compensatie van eventuele zijdelingse verschuivingstoleranties. De met slangen en kabels gevulde kabelrups wordt in weer en wind altijd veilig over de gehele lengte geleid. Ondanks de moeilijke bedrijfs- en omgevingsomstandigheden zijn er ook na ruim 10 jaar geen storingen opgetreden. Om reden van bedrijfszekerheid van de brugconstructie besloot de systeembouwer ook te investeren in een elektronische bewakingseenheid. Het iSense EC.P (duw/trekkrachtdetectie) diagnose-instrument uit de smart plastics productfamilie, dat zich op lange rijwegen zeer goed heeft bewezen, meet elke vier seconden online de duw/trekkrachten van de kabelrups en vergelijkt deze met een berekende doelspecificatie. Als er storingen optreden, kan het systeem met behulp van het diagnose-instrument automatisch worden gestopt om schade te voorkomen.

Overtuigende projectbekwaamheid

De keuze voor het relatief lichte kunststof energievoorzieningssysteem was snel gemaakt. Beide ondernemingen hebben vanaf dag één in vertrouwen samengewerkt aan het engineeringproces. Enerzijds betreft dit het complexe ontwerpproces van de brugconstructie. Een verscheidenheid aan ontwerptekeningen is op een ongecompliceerde manier ter beschikking gesteld, afhankelijk van de projectstatus. Anderzijds waren ook de uitgebreide laboratoriumtests die vooraf plaatsvonden, overtuigend. “De aanhoudende ondersteuning van dit grote project heeft tot succes geleid”, zegt Joury van Gijseghem. “We hebben dit project van de eerste tot de laatste dag samen (be)geleid.” De installatiefabrikant heeft ook gebruik gemaakt van de expertise op het gebied van montage. De specialist voor energievoorzieningssystemen heeft het hele systeem opgesteld, dat door eigen medewerkers op de bouwplaats volledig volgens planning is geïnstalleerd. Het systeem heeft direct vanaf het begin probleemloos gefunctioneerd. “We hebben nooit een moment spijt gehad van de keuze voor het kunststof energievoorzieningssysteem”, concludeert Joury van Gijseghem. “Bovendien was het voor ons de moeite waard om de leverancier van het systeem vanaf het begin bij het project te betrekken. Zo konden fouten tot een minimum worden beperkt.”

Voordelen van het kabelrups-systeem in een oogopslag:

• Lager gewicht door kunststof kabelrups-constructie vergeleken met stalen kabelrups. Vermindert hierdoor de duw-/trekkrachten en de aandrijfkracht aanzienlijk en reduceert zelfs de statische belasting;
• Eigen nieuwe rupsmaat inclusief glij-rollen en speciale dwarsverbinders ontwikkeld, ontworpen, getest, geassembleerd en onderhouden door igus voor deze specifieke toepassing. Inmiddels al meer dan 10 jaar in gebruik zonder storingen;
• Voorspelbaar onderhoud voor meer veiligheid en transparantie (diagnose op afstand) met behulp van smart plastics (Industrie 4.0) van igus;
• Alles uit één hand en geleverd inclusief igus systeem-garantie.

Ontdek meer projecten in onze informatiesectie voor kabelrups-projectplanning of bezoek onze project-highlights rechtstreeks vanuit de engineeringsectie. Hebt u een project en heeft u ondersteuning nodig? Hier vindt u direct ons contactformulier.

Op ons blog vindt u nog meer interessante onderwerpen over energietoevoersystemen, kabels, lagertechniek, lineair techniek, 3D-printen en Low Cost Automatisering.