Le usiamo ogni giorno quando scendiamo in metro, nelle stazioni, nei centri commerciali, ma quella che vediamo è solo una piccola parte delle scale mobili. Tutto l'impianto che permette alle scale mobili di funzionare si nasconde sotto i nostri piedi, proprio lì dove vediamo l'ultimo gradino scomparire. Chiaramente i gradini non scompaiono veramente ma ritornano di nuovo in posizione iniziale, perché seguono lo stesso principio di funzionamento dei nastri trasportatori. I gradini sono collegati a una sorta di catena ad anello mossa da due ruote dentate, una in fondo e una in cima alle scale, che ruotano grazie a un motore: la catena, girando, porta con sé i gradini.
Come funzionano e cosa c'è sotto le scale mobili
Alla base del funzionamento di tutte le scale mobili c'è l'idea del nastro che scorre, fa un giro, e ritorna nella stessa posizione. Solo che al posto di scorrere in orizzontale, lo fa in obliquo, collegando due piani ad altezze diverse. Quello che abbiamo chiamato "nastro trasportatore", è una semplice catena chiusa ad anello, che viene costretta a scorrere su delle ruote dentate che si trovano nella parte alta e bassa della scala. Questo avviene a destra e a sinistra della pedana dove mettiamo i piedi.
Allo stesso modo funziona il corrimano, solo che lui viaggia su due binari diversi.
In questo modo sono fatte le scale mobili più semplici: quelle senza gradini, ossia i i tappeti mobili (come i tapis roulant).
Con i gradini la questione si complica un po', perché sono oggetti tridimensionali che devono "piegarsi" per fare il giro ad anello intorno al nastro e ritornare in posizione ciclicamente.
Scale mobili con gradini
I gradini non scorrono su un binario per lato, ma su due. Questo avviene perché il modulo gradino ha una forma particolare con due coppie di ruote non allineate tra di loro.
Un gradino viene realizzato in una lega di alluminio ad alta resistenza.
I gradini poggiano su quattro rotelle ricoperte di gomma, che però non sono sullo stesso piano. Due sono interne e due esterne. Quando appoggiano sulla catena che scorre, una coppia di queste è fissata allo spigolo posteriore della pedata e l'altra allo spigolo inferiore dell’alzata.
Quando la scala mobile è azionata, le due coppie di ruote viaggiano su due nastri diversi: una viene fatta scorrere su una catena ad anello esterna e l'altra su quella interna, più corta.
Tutti i gradini delle scale mobili hanno il piano di appoggio orizzontale, ma in realtà non sono così anche sotto la scala.
Quando i gradini finiscono fuori dal nostro campo visivo si girano, per seguire la curva creata dal rullo (e poi per tornare in posizione iniziale). I gradini riescono a girarsi proprio grazie alla doppia presenza delle ruote che viaggiano su due binari diversi.
Nella parte superiore e inferiore della scala mobile i due binari divergono, in modo che le due coppie di ruote dei gradini assumano una posizione relativa tale da far stare i gradini dritti a formare un piano orizzontale nel punto in cui noi saliamo e scendiamo dalle scale. In questo modo i gradini riescono a "scomparire" sotto al pavimento e a percorrere la curva delle catene
Superata la curva, i binari si separano di nuovo e si formano di nuovo i gradini.
Le scanalature dei gradini
Perché i gradini hanno tutti quei denti?
Le scanalature permettono di avere un preciso allineamento dei gradini tra di loro. Fanno parte del modulo gradino, progettato per essere perfettamente incastrabile con gli altri.
Il bordo di un gradino si chiama pettine perché gli assomiglia con tutti i suoi tacchetti.
Questo particolare riduce al minimo lo spazio tra il gradino e il pianerottolo, lasciando solo dei piccoli spazietti sottili, in modo che non ci vadano a finire oggetti estranei. I pettini infatti servono per eliminare il materiale che noi portiamo sulle scale mobili. Terriccio, sassolini e sporcizia varia: se queste cose entrano nel meccanismo potrebbero infastidirlo e non poco.
La velocità del corrimano
Mentre la scala mobile è in funzione, il corrimano dovrebbe scorrere alla stessa velocità dei gradini, con una piccola tolleranza del +2%, ovvero 20 cm ogni 10 metri (S.C.E.C. e S., 2012). Ma l'esperienza ci insegna che spesso, se mettiamo la mano sul corrimano, questa avanza più velocemente rispetto ai gradini, tanto che non riusciamo a starle dietro restando fermi sul posto.
Ma perché il corrimano scorre più velocemente dei gradini?
In realtà le scale mobili sono programmate per arrestarsi solo se il corrimano scorre ad una velocità maggiore o minore del 15% rispetto ai gradini (S.C.E.C. e S., 2012). Quindi è effettivamente possibile che scorrano un bel po' più velocemente dei gradini.
Questo avviene perché il corrimano è realizzato in gomma e deve essere ben teso per un corretto funzionamento. Affinché la gomma sia ben tesa ci sono diversi fattori da considerare, come ad esempio la temperatura o l’umidità dell’aria. È quindi possibile che per tenere la gomma nella corretta posizione sia necessario velocizzare un po' di più il corrimano.
Allo stesso tempo, si decide di farlo scorrere leggermente più velocemente e mai più lentamente per una questione di sicurezza. Se il corrimano viaggia più lento e le persone si reggono potrebbero essere tirate all’indietro e cadere all’indietro, che è peggio.
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