Simond (Decathlon) usa la forza dei trasduttori HBK per sviluppare attrezzature per l’arrampicata più affidabili e sicure

I veri appassionati della montagna conoscono sicuramente le attrezzature per arrampicata all’avanguardia di Simond, azienda specializzata con sede a Chamonix Mont-Blanc. Fondata 150 anni fa, questa azienda francese è stata protagonista di molte conquiste al limite dell’impossibile, come la spedizione sull’Annapurna del 1950, in cui un gruppo di alpinisti, guidati da Maurice Herzog, ha raggiunto per la prima volta nella storia una cima a 8.000 metri di altitudine. Le attrezzature Simond sono state utilizzate anche per la spedizione sull’Everest del 1953, nella quale Edmund Hillary e Norgay Tensing hanno raggiunto per la prima volta “il tetto del mondo” (8.840 m).

Misurazione della pressione

L’azienda non ha mai smesso di operare nella direzione dell’innovazione e della qualità. Nel 2008 si è unita al marchio Decathlon e ha avuto accesso a nuove risorse, che le hanno permesso di rafforzare la sua presenza sul mercato. Simond è diventato il marchio dedicato alle attività di alta montagna dell’azienda e, grazie a questo ruolo, ha potuto trarre vantaggio da investimenti specifici per rafforzare la sua posizione.

Dopo il recente trasferimento della sede a Chamonix, l’azienda ha investito in maniera importante in una macchina per le prove di caduta dotata di una “torre di caduta”. Le prove di caduta dalla torre vengono utilizzate per misurare il comportamento delle corde, delle imbracature e degli accessori per alpinismo e arrampicata. La macchina, dotata di sensori di forza forniti da HBK, è in grado di misurare la pressione esercitata sulle attrezzature durante queste prove.

"La torre di caduta è stata progettata internamente, tenendo conto di tutti i requisiti importanti di sicurezza, precisione ed efficienza. Fino a questo momento, avevamo utilizzato attrezzature di prova esterne, in particolare una macchina progettata dall’ENSA (Ecole Nationale de Ski et l'Alpinisme) a Chamonix Mont-Blanc. Ora, con la nostra nuova macchina automatizzata, possiamo realizzare un numero maggiore di test in tutte le fasi di sviluppo, dal momento che la macchina si trova praticamente nell’ufficio dei progettisti”, afferma Antoine Lomberty, ingegnere del laboratorio di test meccanici di Decathlon.

 

 

Due tipi di prove

La macchina consente di effettuare prove di caduta, sia con asse libero che con asse guidato, da un’altezza di circa 12 metri ed è dotata di attuatori (motori elettrici), sensori e dispositivi di sicurezza.

"Questi elementi provengono da fornitori diversi, quindi abbiamo sviluppato un nostro sistema di controllo per il pilotaggio, oltre a un nostro sistema di acquisizione ed elaborazione dati", continua Antoine.

“Le prove con asse guidato vengono utilizzate per le corde e i cordini per le ferrate (percorsi segnalati su pareti di roccia in un ambiente naturale, con scale, corde già posizionate, ponti e passerelle). La corda per la prova viene fissata a un’estremità in un punto fisso e passa attraverso un anello posizionato vicino a questo punto fisso. Il trasduttore di forza viene posizionato su questo anello. L’altra estremità della corda viene attaccata a una massa mobile posizionata molti metri più in alto e tenuta ferma da due elettromagneti controllati. Questa prova consiste nel rilasciare le attrezzature mobili e misurare la forza esercitata sull’anello quando la massa termina il suo percorso. Naturalmente, è la lunghezza della corda che determina l’altezza e, di conseguenza, l’energia della caduta. Il carico applicato al carrello mobile può essere adattato fino a un massimo di 120kg. La prova viene ripetuta automaticamente fino a quando la corda non si spezza”.

Le prove con asse libero vengono usate per le imbracature, che sono montate su un fantoccio, poi sottoposte a caduta libera e trattenute da una corda.
In entrambi i casi, lo spostamento e la forza vengono misurati usando distanziometri laser ad alta frequenza.

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Due sensori con estensimetri, in combinazione con un condizionatore di segnale ClipX

Le due applicazioni sono simili, presentano a grandi linee gli stessi requisiti metrologici ed entrambe necessitano di sensori temprati per garantire un’elevata forza meccanica.
"C’è, però, un’importante differenza,” afferma Antoine Lomberty. “Il trasduttore per la prova di caduta libera è soggetto a forze trasversali, ed è importante che queste forze esercitino la minima influenza possibile sulla misurazione."

Per essere sicuro di utilizzare i trasduttori giusti per queste prove, Antoine ha contattato HBK, azienda specializzata nell’ambito delle misurazioni. Antoine conosceva già questo fornitore, perché aveva già utilizzato le attrezzature HBK a marchio HBM quando lavorava nel centro di prova di Decathlon a Lille. Quando è stato deciso di sviluppare la torre di caduta, conoscendo perfettamente l’esperienza di HBK in questo campo e fidandosi dell’azienda, ha contattato lo specialista HBK locale, Bernard Vindret.

Bernard e il suo team hanno consigliato dei sensori già utilizzati con successo con la tecnologia degli estensimetri e in combinazione con il condizionatore di segnale analogico XClip, con i quali la catena di acquisizione era in grado di digitalizzare il segnale a una frequenza di 1kHz. Per le prove con asse guidato, è stato scelto un trasduttore U93 con forza nominale di 5kN e una sensibilità di 0,5 mV/V. L’influenza delle forze trasversali non è fondamentale in queste prove, ma per gli ingegneri è comunque interessante analizzarla poiché è inferiore allo 0,5%, diversamente dalle forze trasversali che solitamente corrispondono al 10% della forza nominale.

Nel caso dell’asse libero, Simond ha scelto il modello U10M, che ha una forza nominale di 5 kN (l’intervallo consentito arriva fino a 2,5 MN) e una classe di precisione dello 0,02 %. Oltre alle performance metrologiche, in queste prove anche la sensibilità (o la non sensibilità) alle forze trasversali è un parametro essenziale. Questo valore è pari soltanto allo 0,01 % (per una forza trasversale pari al 10 % della forza nominale), ossia 50 volte meglio di quanto avviene per il modello U93.

Ognuno di questi trasduttori è dotato di un condizionatore di segnale ClipX (precisione dello 0,01%).

"Finora, non avevamo mai avuto l’occasione di usare due sensori con estensimetri in combinazione con il condizionatore di segnale ClipX, ma siamo stati molto contenti di scoprire la ricchezza di funzioni e la semplicità offerte dall’interfaccia web per la configurazione. È estremamente pratica e facile da usare, visto che non richiede né l’installazione di un software né un training particolare prima dell’uso" aggiunge Antoine.
La torre di caduta verrà ora utilizzata per diverse settimane per verificarne l’utilità nei test dei prodotti Simond.

I requisiti dei marchi Decathlon

L’investimento effettuato da Decathlon nella torre di caduta per il marchio Simond è in linea con l’approccio tipico dell’azienda, che ha fatto dell’affidabilità e della sicurezza le sue massime priorità. Non è la prima volta, comunque, che l’azienda mostra la sua dedizione verso i test dei prodotti. Dal 2006, le sue biciclette B'Twin hanno una garanzia a vita e gli zaini Quechua (per gli sport come il trekking) vantano una garanzia di 10 anni.

L’investimento effettuato a Chamonix dimostra l’importanza data dal marchio a Simond. L’azienda è sempre stata a conduzione familiare fin dalla sua nascita nel 1860; nel 2008, quando si è unita al gruppo, ha trovato una nuova dimensione e ha saputo trarre vantaggio dal supporto di oltre 300 punti vendita in Francia e nel mondo (più di mille negozi in 70 Paesi). Simond è uno dei circa 40 marchi di Decathlon che rappresentano l’80% circa del suo fatturato. La maggiore parte di questi marchi sono creazioni nuove; Simond, che esisteva già come azienda autonoma, rappresenta una delle poche eccezioni.

È interessante notare che Decathlon è un nome improprio, in quando indica dieci discipline di una particolare competizione di atletica, mentre il gruppo, creato nel 1976, ad oggi offre prodotti per ben 87 discipline sportive.

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