Presentato "Reaching Greater Heights"

Da oltre 10 anni thyssenkrupp Elevator è coinvolta nel progetto di costruzione della Federation Tower Moscow (FTM). Nel 2013, avendo già installato 23 unità, all'azienda è stato chiesto di fornire e installare altre sei unità, tutti ascensori TWIN. Ma c'era un problema: le specifiche richiedevano un aumento di 250 m, ma i TWIN erano limitati a un aumento massimo di 180 m.

Il sistema di ascensori TWIN, che combina due cabine indipendenti in un vano, offre una maggiore capacità di movimento delle persone. La riduzione di spazio e costi significa risparmi significativi per gli sviluppatori di edifici. 

La sfida dei 250 m

La ragione del limite di 180 m risiede nel cavo mobile (la linea di alimentazione principale per l'intera cabina dell'ascensore), così come nel sistema di sensori. Paragonabili in termini umani ai sistemi circolatorio e nervoso, queste parti sono del tutto indispensabili per il corretto funzionamento del sistema ascensore. Ad esempio, i cavi mobili trasmettono potenza e segnali alla cabina. Il problema è che questi cavi sono pesanti. Nel caso dell'FTM, ogni cavo mobile pesa circa 270 kg.

Il peso non è l'unico problema. Più alto è l'edificio, maggiore è la distanza che deve coprire il cavo di traslazione per la cabina superiore. In un sistema TWIN, tale distanza comprende anche la lunghezza della più bassa delle due cabine, che deve passare il cavo. Le guide a rulli dirigono il cavo pesante e sono normalmente in grado di sopportare l'elevata forza che esercita su di esse. Tuttavia, una forza eccessiva danneggerà il sistema di guida a rulli, compromettendo il comfort di marcia.

Holger Zerelles, capo dell'unità High Rise & Safety di thyssenkrupp Elevator, descrive cosa potrebbe accadere con un dislivello superiore a 180 m:

“Se la cabina dovesse rimanere alla fermata più alta durante la notte, la superficie del rullo si appiattirebbe. La mattina dopo, questo avrebbe fatto sì che il movimento della cabina diventasse irregolare fino a quando il rullo non fosse tornato alla sua forma corretta.

Sebbene siano disponibili soluzioni in cui energia e segnali possono essere trasmessi con metodi senza contatto (piuttosto che con il cavo mobile), questi metodi sono costosi. Per FTM bisognava trovare un'altra soluzione.

Cogliendo l'occasione

Il team tecnologico di thyssenkrupp si è messo al lavoro e alla fine ha trovato un'alternativa che non solo ha superato la sfida tecnica, ma lo ha fatto a un costo inferiore. La soluzione è stata quella di disaccoppiare il peso del cavo traslante dalla cabina e trasferirlo al contrappeso tramite una fune aggiuntiva. Ciò ha eliminato la forza che il cavo avrebbe esercitato sulla cabina stessa. “Il sistema è geniale, eppure così semplice. Il nostro lavoro ha portato alla soluzione ideale per trasferire completamente i carichi", afferma Zerelles.

Una volta concretizzata l'idea, sono stati messi in atto diversi scenari di simulazione in una torre di prova alta 50 m a Neuhausen, in Germania. Questi hanno fornito la conferma che la soluzione era teoricamente possibile, fornendo allo stesso tempo preziose informazioni su potenziali aree problematiche. Tutto ciò che restava erano i test nel mondo reale.

Tecnologia e lavoro di squadra

I membri del team Uwe Sturm e Herbert Schönenberger sono stati incaricati di mettere in funzione il sistema a Mosca e di sottoporlo a rigorosi test. Il loro compito includeva anche trovare un modo per adattare il sistema di sensori alla maggiore altezza di sollevamento. Normalmente, una banda magnetica sospesa viene utilizzata per altezze fino a 200 m. Ma i pozzi di 275 m in FTM hanno reso questo metodo impraticabile.

Era necessaria un'altra nuova soluzione e, ancora una volta, il team ha ideato un nuovo approccio. Una striscia magnetica è stata incollata a una striscia di acciaio montata su molla e fissata nell'albero. I sensori montati sulla cabina hanno misurato la distanza tra questi due componenti, che è stata poi allineata meticolosamente per fornire un mezzo stabile per mantenere precise prestazioni del sensore. 

Oggi i nuovi ascensori TWIN funzionano senza problemi fino a 250 m. “Senza queste nuove soluzioni, non saremmo in grado di sviluppare ulteriormente il TWIN per edifici più alti. Ecco perché abbiamo anche brevettato questi nuovi sviluppi”, ha affermato Zerelles.

Opportunità di costruzione 

Le innovazioni ideate per FTM hanno risposto a un'esigenza specifica, ma tali soluzioni possono essere applicate anche agli edifici di tutto il mondo. Ciò offre ai progettisti e ai costruttori di grattacieli uno strumento nuovo e pratico e rende i piani aggiuntivi, anche edifici notevolmente più alti, più attraenti ed economicamente fattibili. Il processo di esecuzione di una fune aggiuntiva al contrappeso del TWIN è attualmente in fase di implementazione e sarà presto disponibile sul mercato aperto. Inoltre, presso la nuova torre di prova di 246 m di thyssenkrupp a Rottweil, in Germania, viene testato un secondo mezzo per compensare il peso del cavo mobile.