På Swiss Science Center Technorama finns 500 experimentstationer som ger besökarna möjlighet att uppleva fenomen från natur och teknik på nära håll. Designteamet från Winterthur samarbetade med BIBUS AG och ACE Stoßdämpfer GmbH för att hitta den lämpligaste dämpningen vid vridpunkten för en stor gungbräda som gör att besökarna kan uppleva hävstångskrafterna direkt.

Technorama: natur- och teknikfenomen i första hand i Winterthur

Winterthur ligger i norra Schweiz och är landets sjätte största stad med över 100.000 invånare. Som den näst största i kantonen Zürich var Winterthur tidigare en viktig industriort och är nu känd långt utanför landets gränser som ett service-, utbildnings-, kultur- och fritidscenter med sina 16 museer. Swiss Science Center Technorama spelar en särskild roll här. Detta museum möjliggör direkta upplevelser av hundratals fenomen från natur och teknik, eftersom besökarna uppmanas att hjälpa till vid experimentstationerna, uppleva naturfenomen med alla sina sinnen och manipulera utställningsföremål för att bokstavligen förstå världen. På Technorama kan du röra vid, leka med och experimentera med allt. Att röra vid något uppmuntras därför uttryckligen i detta museum, och lärandet i Science Center sker genom lek, oavsett om det är inomhus eller utomhus, i bra eller dåligt väder. Den schweiziska föreningen Pro Technorama, som är mecenatföreningen för detta Science Center, har mer än 300.000 besökare per år och är stolta över att ha mer än hälften av alla museibesökare i staden Winterthur. I själva Science Center har ett motiverat team på långt över 100 personer stimulerat nyfikenhet och entusiasm för vetenskap och teknik med en ständig ström av nya utställningar och laboratorier sedan 1982.


Utställning gör hävstångskrafterna påtagliga i den friska luften

"Det är blandningen som gör attraktionen. Förutom interaktiva utställningar om naturfenomen finns det spektakulära presentationer, demonstrationer och ett spännande utbud av workshops om biologi, kemi och fysik. I totalt sju laboratorier kan du experimentera på egen hand med expertstöd och, beroende på säsong, koppla av före eller efter i våra inomhus- och utomhusområden", förklarar Juliana Campos, kommunikations- och marknadschef på Technorama. Det senare är möjligt under sommarmånaderna, till exempel på en utställning där besökarna bokstavligen kan sitta på den längre hävarmen. Det är en specialkonstruktion av en gungbräda där en person kan lyfta upp till tre andra, även om de tillsammans är mycket tyngre. För att uppleva krafterna på nära håll kan personen på den längre hävarmen dra i en sittplatta som kan flyttas tre meter till rätt position och sedan hålla en, två eller till och med tre motståndare som sitter på den kortare hävarmen, som kan vara tyngre, i balans eller högre upp, i schack. Eftersom det ofta är mer livat än i ett laboratorium eller klassrum har teamet under ledning av verkstadschefen Jürg Oppliger strävat efter att utforma detta utställningsföremål så att det är så säkert och hållbart som möjligt. Det första som fångar ögat på ritningen (fig. 1) är de solida balkarna och den känsliga men ändå robusta gitterstrukturen på hävstångsarmarna. Simon Michel, som är anställd på Technorama-verkstaden och har konstruerat gungbrädan, har under en av planeringsfaserna försett gungbrädan med hydrauliska industriella stötdämpare vid dess vridpunkt för att direkt bromsa de krafter som verkar på de två balkarna av olika längd. Han lade också till en solid state-dämpare som ett säkerhetselement för stoppet (fig. 2), så att både vippans ändar och själva vippan skulle överleva de vildaste lyftförsöken oskadda.

Ge vippan rätt dämpare

Simon Michel rapporterar om utställningens testfas, under vilken teknikerna inledningsvis utrustade konstruktionen vid svängpunkterna uteslutande med solid-state-dämpare. Dessa visade sig vara otillräckliga när det gällde den uppmätta dämpningen, som främst manifesterades genom gungning. "Som ett resultat av detta upptäckte vi överdrivna vridmoment vid stöden i ändläget och bestämde oss då för att förbättra dämpningen för att göra åkupplevelsen mjukare för besökarna och mer hållbar för vår design", minns han. Att de hydrauliska industristötdämpare som fortfarande fanns med på konstruktionsritningen inte användes i Winterthur är tack vare dämpningsexperterna på BIBUS AG, som Simon Michel kontaktade efter att ha gjort efterforskningar på internet.

Den schweiziska BIBUS-gruppen är känd som leverantör av hydrauliska och pneumatiska driv- och styrsystem samt kompletta system. Företaget från Fehraltorf i Zürich Oberland säljer också hydrauliska och pneumatiska komponenter från välkända leverantörer och erbjuder dessa för specialmaskiner eller specialkonstruktioner, som i fallet med Swiss Science Center Technorama, i alla kvantiteter, även små kvantiteter. När det gäller industriella stötdämpare och liknande komponenter har företaget i årtionden förlitat sig på lösningar från ACE Stoßdämpfer GmbH i Tyskland. Michael Weber, teamledare för avdelningen för dämpningsteknik på BIBUS AG, och hans kollegor från ACE:s tekniska försäljningsavdelning i Langenfeld har alltid ett nära samarbete. I det här fallet rådfrågades Christoph Berning från ACE:s tekniska försäljning. Han minns tillbaka: "Vi tycker att den här applikationen är mycket tilltalande eftersom den gör det möjligt för målgruppen barn och ungdomar att utforska hävstångslagarna på ett lekfullt sätt. Jämfört med vårt övriga dagliga arbete var den här applikationen också okonventionell när det gäller utformningen av dämpningselementen." Detta beror främst på den speciella egenskap som redan kort nämnts, nämligen att konstruktionen har tre säten med en kort hävstångsarm på ena sidan och ett säte med en lång hävstångsarm på den andra, varvid avståndet mellan dem fortfarande kan justeras för att förlänga eller förkorta hävstångsarmarna. Detta gjorde det svårt att beräkna den exakta dämpningen vid svängpunkterna eftersom det fanns för många variabler. Så utan vidare hölls ett team-möte där Simon Michel från Science Center och ACE-BIBUS-duon Berning-Weber diskuterade olika dämpningsalternativ och vilken effekt som bäst skulle uppnås med dämpningen. Teamet kom fram till att en viss mängd dämpning och därmed en stor del av energiavledningen bör uppnås för att skydda konstruktionen, men samtidigt bör tillräckligt med energi fortfarande behållas i systemet för att möjliggöra bobbingupplevelsen och bibehålla kulfaktorn.