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«Bilanciare la sicurezza antincendio con le proprietà meccaniche è di per sé un'arte.» Michael Forrer, Senior Engineer Antivibration Technology, Angst+Pfister Group |
"Quando si tratta di sicurezza antincendio per le mescole elastomeriche, siamo all'avanguardia", afferma Michael Forrer. Il Senior Engineer di Angst+Pfister ha sviluppato due nuovi componenti per Bombardier: una sospensione verticale e un buffer multistrato garantiscono che i futuri passeggeri di un nuovo tram possano godersi il loro viaggio - con la massima sicurezza.
Coloro che presto attraverseranno in tram il centro della città di Vienna dovranno il loro comfort di marcia anche ai componenti di Angst+Pfister. Sono stati sviluppati in collaborazione con il produttore Bombardier e saranno utilizzati nel progetto "Flexity Vienna". "Bombardier ci ha fornito le specifiche esatte per lo sviluppo dei componenti. Ma erano aperti a suggerimenti per il miglioramento", afferma Michael Forrer. Per l'ingegnere specializzato nella tecnologia delle vibrazioni presso la sede centrale di Angst+Pfister a Zurigo, questo è stato un incentivo sufficiente per fare uno sforzo supplementare: "Abbiamo un alto livello di competenza in queste situazioni. Così abbiamo colto l'occasione e dato nuovi suggerimenti". In questo modo i nuovi componenti sono stati coprogettati con il cliente: "Con i nostri input, Bombardier è stata in grado di eseguire nuovi calcoli ad elementi finiti fino a quando il prodotto non ha soddisfatto i requisiti più elevati", afferma Michael Forrer. In concreto, si tratta di un buffer multistrato e di una sospensione verticale.
Per un viaggio piacevole
Bombardier fissa le sospensioni verticali - due per ogni carrello ferroviario - al telaio del carrello con due perni. I carrelli costituiscono l'interfaccia tra la le cabine passeggeri e il binario e sono responsabili del comfort di marcia, ma anche della sicurezza contro i deragliamenti. Se il tram effettua una curva, la cabina si inclina sollecitando le sospensioni. "Serve principalmente come arresto di fine corsa sotto carichi pesanti o curve strette e non principalmente contro le vibrazioni", spiega Michael Forrer. Tuttavia, le sospensioni non sono caricate solo lateralmente, ma sono anche dotate de una piastra scorrevole in plastica ad alte prestazioni nella parte superiore, che è anche esposta a carichi orizzontali. “Non dovrebbe verificarsi alcun effetto di stick-slip”, dice Michael Forrer. "Altrimenti le sollecitazioni sarebbero trasmesse alla cabina e sarebbero chiaramente percepibili dai passeggeri". I buffer multistrato Angst+Pfister vengono impiegati contro le vibrazioni causate da irregolarità nei binari o da rumori di rotolamento. Per assorbire le vibrazioni, due buffer si trovano tra i due assi del carrello, alla destra e alla sinistra delle sospensioni. Se non ci fossero, le vibrazioni verrebbero trasferite anche al vano passeggeri.
Aumento delle prestazioni
"Le sospensioni verticali in particolare sono state un lavoro di progettazione complesso.” Gli ingegneri di Angst+Pfister hanno proposto diverse modifiche per quanto riguarda il profilo della parte in elastomero, le sue proprietà e l'intera scelta dei materiali. Oltre all'elastomero al centro, le sospensioni sono costituite da una piastra di protezione in plastica nella parte superiore e da una parte metallica alla base (vedere la figura). "Ad esempio, abbiamo cambiato il materiale della piastra di protezione dal poliammide al polietilene, che ha coefficiente di attrito radente più basso". Il risultato è stato un triplice aumento della capacità di scorrimento. "Maggiore è la pressione esercitata sul componente, migliore è il suo scorrimento", dice Michael Forrer. "Le due parti hanno dovuto superare numerosi test". Ad esempio, le sospensioni verticali vengono compresse 800.000 volte durante i test di durata e i valori prestazionali del componente alla fine della prova non devono discostarsi di oltre il 25% dai valori iniziali. Dopotutto, gli ammortizzatori saranno operativi per ben nove anni.
Una norma di sicurezza antincendio, un elastomero"Per i componenti fino a due chilogrammi di massa elastomerica pura, Angst+Pfister ha introdotto sul mercato una mescola di gomma omogenea conforme alle norme antincendio. Si tratta della norma di sicurezza antincendio EN45545. I prodotti che Angst+Pfister fornisce ora a Bombardier raggiungono la classificazione R24 e questo è un unicum sul mercato. "Altri fornitori rivestono l'elastomero portante con un materiale conforme alle norme antincendio. Tuttavia, questo nasconde anche eventuali punti deboli della gomma - come ad esempio crepe". Per questo motivo, i clienti preferiscono chiaramente una miscela omogenea. Inoltre, i fornitori che non dispongono del know-how necessario per realizzare una miscela omogenea ignifuga devono effettuare studi di mercato complessi: Secondo la norma EN45545 (punto 4.7), devono dimostrare che il componente non può essere prodotto con una mescola omogenea. "Si tratta di una "scappatoia" nei regolamenti antincendio. Grazie alle sue mescole omogenee, Angst+Pfister non deve compiere ulteriori sforzi per tali studi di mercato", afferma con orgoglio Michael Forrer. Inoltre per quanto riguarda le mescole elastomeriche vale la regola che più si aggiungono additivi ignifughi, più limitate saranno le prestazioni nelle prove meccaniche. "Bilanciare la sicurezza antincendio con le proprietà meccaniche è di per sé un'arte", spiega Michael Forrer. Inoltre, la gomma deve rimanere resistente a una varietà di influenze ambientali. "Ozono, freddo, calore, impurità, detergenti aggressivi e così via". Angst+Pfister fornisce inoltre ai propri clienti le specifiche per la manutenzione, in modo che i componenti non debbano essere sostituiti il più a lungo possibile.
Leader nella sicurezza antincendio
Bombardier è molto soddisfatta della collaborazione con Angst+Pfister. L'approccio proattivo e orientato alle soluzioni nell'ingegneria è esemplare. "Per quanto riguarda lo sviluppo di mescole di gomma ignifughe, Angst+Pfister è sulla strada giusta e i suoi ingegneri hanno un'enorme esperienza. Questo ci permette di non scendere a compromessi sulla qualità", afferma Andreas Wolf, Lead Engineer Suspension di Bombardier.
I buffer verticali servono come fine corsa in presenza di carichi pesanti o in curve strette.
Le sospensioni multistrato assorbono le vibrazioni che altrimenti passerebbero nell'abitacolo.
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published: 13 ago 2020, 11:24:00 by: Angst+Pfister Group