Case Study: Apertura Porte Autobus e Treni con Cilindri Pneumatici su Misura

L’azienda di cui parliamo oggi è Leader di mercato nella produzione di porte per autobus e treni, azionate da un sistema pneumatico.

Sarà sicuramente capitato a tutti di trovarsi davanti ad una porta di un mezzo pubblico e sentire, durante l’apertura o chiusura, uno sfiato d’aria; questo è il cilindro pneumatico che entra in funzione e permette di aprire la porta.

Tabella dei Contenuti

Le Sfide progettuali

Le sfide che affrontano questo tipo di cilindri sono sostanzialmente 3:

  • La prima riguarda l’affidabilità anche a basse temperature, soprattutto perché molti autobus fanno viaggi lunghi, sono esposti a intemperie e temperature estreme. Prova ad immaginarti la rottura di una porta mentre il pullman è in viaggio a 100Km/h; capisci bene che l’affidabilità delle componenti è un fattore chiave;

  • La seconda è quella della sicurezza e degli elevati standard del settore Automotive. I cilindri che azionano le porte comportano rischi elevati per le persone se non vengono realizzati correttamente. Pensiamo a cosa succederebbe se su un autobus affollato in corsa si spalancassero all’improvviso le porte. La sicurezza stradale impone giustamente regole, procedure e standard rigidi da rispettare sia per la qualità dei prodotti che per la tracciabilità di componenti e materiali;

  • La terza, invece, era più una sfida di progettazione. I cilindri utilizzati per le porte rototraslanti richiedono una elevata forza di spinta, questo perché sollevano letteralmente la porta per alcuni centimetri prima di realizzarne la rotazione. Viene chiesto di realizzare un cilindro di alesaggio importante, ma con ingombri longitudinali e pesi estremamente ridotti. Tutto questo unito alla necessità di avere comunque una elevata guida dello stelo richiesta dalla sofisticata trasmissione a ricircolo di sfere.

Il punto 3 in particolare ha costituito una sfida a livello di Design, che ha portato alla necessità di sviluppare profili innovativi, in grado di soddisfare tutte le esigenze.

Oggi queste applicazioni sono diffuse in tutto il mondo, e la prossima volta che salirai su un Autobus sono sicuro che ti verrà in mente questo articolo.

Rispetto ai cilindri Standard, quelli su misura offrono numerosi vantaggi sia in termini di affidabilità che in termini di adattabilità ai ridotti spazi richiesti dai costruttori di Autobus.

Un po' di Storia

Prima di parlare delle sfide richieste da questa progettazione, scopriamo insieme come è nata l’esigenza di aprire le porte degli autobus in questo modo.

Parliamo della prima metà del ‘900, quando l’azionamento delle porte era ancora manuale a comando meccanico, era infatti una lunga leva a rotazione azionata dal conducente che permetteva di aprire la porta anteriore del Bus.

Dal 1930 iniziavano a comparire sul mercato le prime soluzioni con apertura pneumatica.

Sui primi autobus con questo tipo di apertura, le cose non furono subito di facile applicazione.

Inizialmente fu complesso perché sugli autobus non erano presenti impianti ad aria compressa, a differenza, per esempio, dei tram che già prevedevano un impianto pneumatico nella dotazione standard. Si decise quindi di montare un piccolo compressore dedicato, azionato direttamente dal motore dell’autobus, che permetteva di attivare le porte tramite il circuito ad aria compressa.

Andando avanti con gli anni, i pullman iniziarono ad integrare impianti ad aria compressa e la soluzione di apertura pneumatica delle porte divenne molto più facile da integrare.

Grazie ai grandi vantaggi che portava, a partire dall’affidabilità fino alla possibilità di comandare istantaneamente l’apertura delle porte posteriori, diventò lo standard sulla maggior parte degli autobus prodotti nel mondo.

La soluzione pneumatica per l’apertura delle porte, dunque, è vecchia di quasi 100 anni.

Quello che si è modificato nel tempo è l’intensità di utilizzo di mezzi (propri o pubblici) per spostarsi. Di conseguenza anche gli incidenti sono aumentati a dismisura.

Sono nate le esigenze di standard di sicurezza sempre più rigidi nel settore Automotive, con milioni di auto e mezzi circolanti era inevitabile che andasse così.

Le norme, i regolamenti e in generale la legislazione, non solo in materia di sicurezza, ma anche di tutela dell’ambiente e della salute, si sono naturalmente riflessi su tutta la filiera di approvvigionamento dei componenti e dei materiali.

Questo ha riguardato ovviamente anche i produttori di componenti di cilindri pneumatici, imponendoci di attivarci per poter rispondere proattivamente alle crescenti richieste da parte dei nostri clienti.

Nel caso specifico sono quindi stati introdotti controlli e miglioramenti su materiali e processi. Si è investito sullo sviluppo di un sistema di qualità in grado di rispondere alle esigenze documentali e di tracciabilità quali IMDS(International Material Data System), PPAP e simili. Cy.Pag. è certificata IMDS.

Avendo visto tutte le norme e certificazioni necessarie per poter operare in questo settore, occorre un elemento per completare il cerchio, quello dell’affidabilità nel tempo e in diverse condizioni climatiche, con la certezza di avere un cilindro che non portasse a perdite di aria importanti nel circuito.

Infatti, come abbiamo visto, il settore Automotive ha norme molto stringenti ed in continua evoluzione; con un occhio di riguardo alla sicurezza ed all’affidabilità.

Se quando acquistiamo un’auto abbiamo l’aspettativa che questa duri per 300.000Km percorsi o per 10 anni, quando si parla di mezzi pubblici si hanno pretese molto superiori, fino anche a 30 o 40 anni di vita.

Un’altra richiesta che veniva fatta dai costruttori era quella di avere un cilindro con un sistema di ammortizzo particolare, che permetteva di rallentare la velocità di movimento del pistone e riprenderla di nuovo verso il fine corsa.

Questa è una funzione molto specifica per questo tipo di applicazione, che permette alla porta di aprirsi correttamente e senza avere una velocità eccessiva dando fastidio ai passeggeri in salita.

Un miglioramento continuo

L’azienda spingeva per trovare una soluzione che le permettesse di avere un prodotto che soddisfacesse gli standard di mercato e l’esigenza del costruttore di bus di avere una porta con un sistema di apertura affidabile e robusto.

Siamo circa alla fine degli anni ’90 del novecento quando arrivavano sempre più frequentemente richieste da parte dei costruttori di bus di avere dei sistemi di apertura che non si rompessero, avessero una grande capacità di spinta e resistenza ai cambiamenti climatici.

E’ in questi anni che iniziano i contatti tra l’azienda e Cy.Pag., che formarono una collaborazione per la progettazione e fornitura di cilindri pneumatici custom.

La fase di sviluppo impegnò molto i tecnici, che riuscirono in poche settimane a riprogettare i cilindri in uso in quegli anni, metterli su un banco di prova e dopo numerosi test approvare il primo cilindro su misura per l’apertura delle porte di autobus e treni.

Una soluzione affidabile in tutte le condizioni

Progettare una soluzione che fosse affidabile, durasse nel tempo, rispettasse i dimensionamenti richiesti dalla struttura delle porte e riuscisse a sopportare gli sbalzi di temperatura e umidità dettati dal clima ha richiesto tempo, ma soprattutto una serie molto lunga di test che hanno permesso di arrivare ad una soluzione ai limiti della perfezione.

Quando un pullman rimane parcheggiato per 2, 3 o più giorni, se è presente una perdita di aria nel circuito, le porte dell’autobus non si apriranno immediatamente dopo l’accensione. Occorre infatti aspettare fino a qualche minuto perché tutto torni a regime e funzioni correttamente. Questo è considerato inaccettabile per il settore, perciò si tende a considerare perdite uguali a 0 come standard di riferimento.

Bisogna considerare che gli ambienti in cui un Autobus può transitare o sostare non sono sempre i più ospitali, immaginiamo per esempio ambienti di mare con forte umidità ed aria salmastra, oppure le zone della siberia o del nord Europa, dove d’inverno la temperatura può scendere facilmente sotto i -20°C: è stato necessario progettare un cilindro che fosse in grado di lavorare fino a -40°C e resistere all’umidità e in ambienti moderatamente corrosivi.

Il cilindro su misura batte lo standard a mani basse

Le vecchie soluzioni standard, con vari accorgimenti presi negli anni, erano ormai in uso da 60 anni e necessitavano di una revisione sotto molti punti di vista.

Per ottimizzare il peso del cilindro i tiranti sono stati ridotti da 4 a 2. L’utilizzo di una minor quantità di materiale per la costruzione, ha ridotto non solo il peso, ma anche il costo di produzione; il che significa avere un costo a pezzo inferiore per il produttore di porte con apertura pneumatica. Tutto questo senza compromettere la solidità generale.

Il cilindro progettato e prodotto è stato brevettato dall’azienda acquirente, che si ritrova così fra le mani una soluzione personalizzata non copiabile, di proprietà e grazie all’accordo con Cy.Pag. S.p.A. viene prodotto con il marchio del costruttore delle porte.

Tra il ‘98 e il 2020 sono stati venduti quasi 300.000 cilindri pneumatici con le applicazioni descritte, grazie a questa collaborazione possiamo dire di essere uno dei principali fornitori di soluzioni su misura per l’apertura di porte di Autobus.

Più di 20 anni di collaborazione ininterrotta

Questi progetti sono frutto di una collaborazione che prosegue da più di 20 anni e che continua anche oggi, portando migliorie continue sia qualitative che quantitative.

L’azienda ha voluto esternalizzare il compito della progettazione per affidarsi al nostro studio di progettazione, che si occupa di ideare e realizzare cilindri su misura (Custom) da oltre 25 anni ed ha all’attivo più di 5.000 progetti personalizzati realizzati.

Cy.Pag. ha pensato ad un servizio al cliente dedicato a tutte le aziende che vogliono avere una soluzione propria, ottimizzata per l’uso specifico e con un occhio di riguardo a costi, materiali e specifiche tecniche. Tutte le applicazioni di cui sopra sono realizzabili per: porte con apertura pneumatica, porte per Autobus (turistici e di linea) e porte per treni o altri mezzi di superficie.

Richiedi un contatto telefonico gratuito di pre-valutazione con un nostro tecnico specializzato, sarà in grado di fornire una pre-analisi delle specifiche tecniche di cui hai bisogno e fornire un dettaglio dei benefici dati da una soluzione su misura.

Dopo anni di esperienza e migliaia di cilindri custom realizzati, abbiamo elaborato un protocollo molto efficace per non far perdere tempo alle aziende ed arrivare subito al dunque.

Cy.Pag. offre un vantaggio competitivo specifico per il tuo settore, nella tua nicchia di mercato.

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