Case Study: 8.000Kg di Forza e Accelerazioni 4g Cilindri su Misura Entertainment

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Accelerazioni da Top Gun senza decollare

Alzi la mano, chi da piccolo non ha mai sognato di salire su un jet a reazione e decollare ad alta velocità.

Prima di diventare un Top Gun, puoi comunque sperimentare questa sensazione sulle giostre del Luna Park.

Tutti sappiamo quanto siano divertenti i parchi divertimenti o quelli tematici, ma solo chi progetta e vende queste giostre sa quanto sia difficile trovare un equilibrio tra divertimento e sicurezza.

La responsabilità di un eventuale incidente spetta, appunto, a chi progetta e vende queste macchine per il divertimento.

Nessun progettista o costruttore di macchine vorrebbe avere sulla coscienza un incidente, di maggiore o minore entità, che possa nuocere agli avventori del parco, come il disastroso cedimento di una componente meccanica a Saint-Germain-en-Laye nel 2007, quando la navicella di una giostra si è staccata, precipitando nel vuoto e facendo perdere la vita a padre e figlio di 48 e 21 anni.

Questo è l’incubo che tiene svegli la notte i progettisti di giostre per i Luna Park.

Anche per far dormire sonni tranquilli ai nostri progettisti, servono numerose precauzioni ed approfonditi test, così che gli standard di sicurezza (molto rigidi) del settore vengano rispettati.

Alcuni di questi riguardano proprio la pneumatica, ed i cilindri pneumatici nello specifico, che sono i muscoli che azionano le cabine con accelerazioni vertiginose, garantendo però la massima sicurezza.

Vedremo insieme quali accorgimenti sono stati presi per costruire un cilindro su misura che garantisca ai passeggeri di restare senza fiato (per la sensazione di apnea si intende) e faccia stare tranquilli i progettisti per l’estrema affidabilità del cilindro pneumatico installato.

Da Dove Nasce il Bisogno di un Cilindro Pneumatico su Misura per le Giostre?

Sulle giostre adrenaliniche, quelle che generano elevate accelerazioni, con rapidi cambi di direzione, l’apice del divertimento si ha quando si prova quella sensazione di vuoto, di apnea, che dà una scarica di adrenalina e crea dipendenza, perché i nostri avventori avranno voglia di provare ancora quell’emozione, ancora, ancora ed ancora.

Ma come funzionano queste giostre?

Sotto ogni braccio che sorregge la navicella, dove si siedono i passeggeri, è presente un cilindro pneumatico, lungo fino ad 1m e con diametro che può raggiungere i 320mm.

Questi potenti cilindri, quando la macchina è in funzione, sollevano ed abbassano il braccio della navicella con accelerazioni fino a 4g e velocità fino a 4m/s.

Essendo montati su una base in grado di girare sull’asse centrale della macchina, avremo sia un movimento verticale dato dai cilindri pneumatici, sia un movimento rotatorio.

L’accelerazione raggiunta genera quella famosa sensazione di vuoto nella pancia, che toglie il fiato e fa divertire grandi e bambini.

Quindi uno dei componenti chiave per il funzionamento della giostra è il cilindro pneumatico, che con la forza di spinta dell’aria compressa è in grado di sollevare fino a 8 tonnellate.

Sì, hai capito bene, 8.000Kg generati da un pistone spinto da aria compressa: questa è la forza considerevole che può essere sprigionata, in tutta sicurezza.

Per arrivare a dei risultati del genere e garantire la massima sicurezza dei passeggeri, però, non basta prendere un grosso cilindro, metterlo in posizione ed avviare la giostra.

Sono richieste settimane di progettazione, un’accurata scelta dei materiali e molti test, per garantire una velocità di funzionamento soddisfacente e un’affidabilità di prodotto contro le rotture improvvise garantita al 100%.

Partiamo però dall’inizio, come si è arrivati alla scelta di un cilindro su misura?

Siamo agli inizi degli anni 2000, su queste giostre venivano montati dei cilindri ad alta velocità di grosse dimensioni: sostanzialmente il funzionamento era buono, ma avevano un grosso problema, perché i cilindri richiesti dal cliente si “divoravano” letteralmente il tubo di alluminio del cilindro.

Di conseguenza, per garantire la massima sicurezza era necessario un ricambio, anche frequente, dei componenti pneumatici, con aumento dei costi e manutenzioni costanti.

Fu così che il distributore (fornitore del costruttore di giostre), diventato poi nostro Partner, si attivò alla ricerca di un progettista e produttore di Cilindri su misura, che gli permettesse di arrivare ad una soluzione con le caratteristiche precedentemente elencate, con particolare riguardo, come già detto, alla sicurezza ed all’affidabilità del prodotto.

Il Tecnico che non Dorme la Notte

Progettare un cilindro su misura, da cui dipende la vita di grandi e bambini, che salgono sulle giostre, non è una responsabilità da poco.

Ok, ci sono leggi molto rigide in materia, rispettando le quali il nostro tecnico dovrebbe sentirsi sollevato, ma quando si parla di responsabilità e di vita umane, le precauzioni non sono mai abbastanza.

Ecco perché i nostri tecnici si sono recati sul posto ad esaminare la situazione, in modo da toccare con mano la situazione e valutare i problemi che presentavano i cilindri standard.

Queste macchine lavorano con sollecitazioni notevoli, con carichi molto importanti e velocità di movimento non indifferenti. Arrivati nel luogo di incontro si trovarono di fronte un cilindro con tubo in alluminio e guarnizioni a pattino in PTFE caricato bronzo.

Quando il cilindro entrava in funzione, il pattino in bronzo andando a contatto con il tubo in alluminio, usurava il materiale (sia per le elevate velocità impiegate, sia per la scelta di un materiale non adatto ad essere abbinato ai tubi in alluminio), che in poco tempo presentava danni non indifferenti a causa dell’attrito.

Le problematiche non finivano qui, infatti, il pistone non rinforzato esposto a carichi molto elevati tendeva a creare crepe anche molto consistenti, facendo passare notti insonni sia ai progettisti, che ai proprietari delle giostre.

La sicurezza si paga, infatti i costi di manutenzione raggiungevano cifre esorbitanti, dovute ai frequenti interventi per i controlli ed alle sostituzioni dei componenti pneumatici.

Dopo un’analisi approfondita dei nostri tecnici sui cilindri che trovarono sul posto il responso fu: un cilindro ad alta velocità che era stato adattato ad una funzione molto al di sopra dei suoi limiti (con materiali non adeguati) e che richiedeva una manutenzione eccessiva per compensare le sue mancanze.

Serviva un prodotto su misura, specificamente progettato per questa applicazione, unica nel suo genere, con caratteristiche di resistenza ed affidabilità fuori dal comune: con una velocità di 4m/s ed un’accelerazione fino a 4G, contro la velocità massima di un cilindro standard di circa 1m/s.

Questi furono i presupposti per iniziare la progettazione di un cilindro su misura, con materiali ad alta resistenza e dimensionamenti corretti per garantire la massima affidabilità.

Il Cilindro che fa Volare in Sicurezza, Senza Decollare

Una progettazione di questo genere diventa ancora più complessa a causa dei rigidi standard di legge in materia di sicurezza, che devono coniugare divertimento ed affidabilità della giostra, in modo tale da non finire in cronaca nera sui giornali locali e nazionali.

Fin da subito la scelta dei materiali ha giocato un ruolo fondamentale.

Infatti, per questa speciale applicazione, si decise di mantenere il tubo in alluminio e sostituire il PTFE caricati bronzo con PTFE caricato grafite.

Ci sono voluti alcuni mesi tra progettazione e realizzazione dei prototipi (cilindri ø250 e ø320), che talvolta hanno turbato i sogni dei nostri impavidi progettisti, i quali alla fine hanno tirato fuori il coniglio dal cilindro, cioè un cilindro su misura per le giostre.

Tuttavia con la vita delle persone non si gioca, ecco perché sono seguiti test estremamente scrupolosi, che dovevano confermare la sicurezza e l’affidabilità della soluzione pneumatica personalizzata.

Test lunghi e laboriosi sul banco di prova, sotto condizione di stress prolungato, per assicurare la tenuta nel tempo, la resistenza allo sforzo, ma soprattutto il divertimento in sicurezza, che è la caratteristica essenziale di questo tipo di macchine.

Una volta che anche la fase di test fu superata, vennero finalmente montati su una giostra funzionante.

Oggi i nostri cilindri fanno divertire e “volare” in modo sicuro migliaia di persone all’anno.

Sicurezza e Manutenzione su Misura

Dopo anni di utilizzo ed una collaborazione mai interrotta, possiamo affermare che il cilindro che fu progettato ha permesso ai nostri clienti di dormire sonni tranquilli. Infatti, negli anni, non si sono mai registrati incidenti o rotture.

Parliamoci chiaro, anche se la sicurezza è un requisito minimo di questo settore, non si può dare nulla per scontato, e la cronaca nera ci insegna che a volte basta poco perché qualcosa vada storto.

Il nostro cilindro personalizzato ha superato la prova del tempo ed ha mostrato anche in questo caso che un cilindro di questo genere è nettamente superiore al suo corrispettivo standard.

Quindi, quali sono stati i vantaggi concreti che abbiamo portato al cliente:

  • La maggiore resistenza meccanica apportata dal nuovo prodotto ha permesso di ridurre la frequenza di interventi di manutenzione, riducendo così questo tipo di costi;

  • Un ufficio tecnico altamente specializzato, in grado di fornire supporto per qualsiasi esigenza, 365 giorni all’anno;

  • La versatilità di Cy.Pag., specializzata nella gestione dei cilindri custom, ha permesso di adattare queste soluzioni ad una moltitudine di giostre diverse; in alcuni casi anche preesistenti con progetti dedicati per ogni singola macchina in modo da estendere i benefici ottenuti a tutte la produzione del cliente.

Grazie a questi progetti si è creata una solida collaborazione tra Cy.Pag. ed il cliente, sinergia che dura ormai da quasi 20 anni.

Gli accorgimenti che sono stati presi hanno permesso all’azienda di garantirsi un vantaggio competitivo di lunga durata sul mercato.

Tutto ciò è stato possibile perché l’azienda ha esternalizzato la progettazione di un componente molto particolare affidandosi ad un’azienda specializzata in questa nicchia di mercato.

I nostri progettisti sono stati in grado di realizzare questo progetto grazie ad approfondite e specifiche conoscenze tecniche, anche piuttosto innovative, che hanno sviluppato con oltre 5.000 realizzazioni su misura e milioni di pezzi venduti.

Cy.Pag. ha un sistema ormai collaudato di sviluppo, che permette di comprendere le esigenze del costruttore, anche le più particolari, specifiche per ogni settore di applicazione.

Da più di 25 anni, infatti, progettiamo cilindri pneumatici su misura in vari settori industriali, che presentano diverse caratteristiche ed ovviamente diverse necessità.

Per richiedere una consulenza gratuita ed esplorativa, che ti permetta di valutare una soluzione pneumatica su misura contattaci al numero +39 0342 60 50 11 oppure scrivici una mail a info@cypag.com.

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