スイス科学センター・テクノラマには、500の実験ステーションがあり、自然や科学技術の現象を間近で体験することができる。ヴィンタートゥールのデザインチームは、BIBUS AGとACE Stoßdämpfer GmbHと協力し、来場者がテコの力を直接体験できる大型シーソーの支点に最適な減衰を探しました。

テクノラマ：ヴィンタートゥールで自然現象と技術現象を肌で感じる

スイス北部に位置するヴィンタートゥールは、人口10万人を超えるスイス第6の都市である。チューリヒ州第2の都市であるヴィンタートゥールは、かつて重要な工業都市であったが、現在は、16の博物館を擁し、サービス、教育、文化、レジャーの中心地として国外にも広く知られている。スイス科学センター・テクノラマは、ここで特別な役割を果たしている。この博物館では、自然や科学技術から生まれた何百もの現象を直接体験することができる。来館者は、実験ステーションで手を貸したり、五感を使って自然現象を体験したり、文字通り世界を理解するために展示物を操作したりすることができる。テクノラマでは、あらゆるものに触れ、遊び、実験することができる。科学センターでの学習は、屋内、屋外、天候の良し悪しにかかわらず、遊びを通して行われる。この科学センターの後援団体であるスイス・プロ・テクノラマ協会は、年間30万人以上の来館者を数え、ヴィンタートゥール市の博物館来館者の半数以上を占めていることを誇りに思っている。サイエンス・センター自体では、1982年以来、100人をはるかに超える意欲的なチームが、絶え間なく新しい展示物や実験室を生み出し、科学技術への好奇心と熱意を刺激し続けている。


新鮮な空気の中で梃子の力を具体化する展示

"魅力 "を作るのは混合物です。自然現象に関するインタラクティブな展示に加え、壮大なプレゼンテーション、実演、生物学、化学、物理学に関するエキサイティングなワークショップが用意されている。全部で7つある実験室では、専門家のサポートを受けながら自主的に実験ができますし、季節によっては、屋内外のエリアで息抜きもできます」と、テクノラマのコミュニケーション・マーケティング責任者、ジュリアナ・カンポスは説明する。後者は、例えば夏の間、来場者が文字通り長いレバーの上に座ることができる展示で可能だ。これはシーソーの特殊な構造で、1人で3人まで持ち上げることができる。その力を直接体験するために、長い方のレバーに座っている人は、正しい位置まで3メートル移動できる座板を引っ張り、短い方のレバーに座っている1人、2人、あるいは3人の相手を、体重が重かったり、バランスが悪かったり、あるいは高い位置にいる相手を抑えることができる。実験室や教室よりも賑やかなことが多いため、ワークショップ・マネージャーのユルグ・オプリガー率いるチームは、できるだけ安全で耐久性のある展示物を設計するよう努めた。図面（図1）でまず目を引くのは、頑丈な梁と、繊細でありながら頑丈な格子構造のレバーアームだ。テクノラマ工房の従業員であり、シーソーの設計者でもあるシモン・ミシェルは、長さの異なる2本の梁に作用する力を直接減速させるため、計画段階の1つであるピボット・ポイントに工業用油圧式ショックアブソーバーを用意した。彼はまた、ロッカーの端とロッカーそのものが、荒々しい持ち上げ実験にも損傷なく耐えられるように、ストップの安全要素としてソリッド・ステート・ダンパーを追加した（図2）。

ロッカーに適切なダンパーを

サイモン・ミッシェルは、この展示のテスト段階について報告している。技術者たちは当初、ピボット・ポイントにソリッド・ステート・ダンパーのみを装備していた。しかし、計測されたダンピング性能は不十分で、主にロッキングによって明らかになった。「その結果、エンドポジションの支柱に過大なトルクがかかっていることに気づき、来場者にスムーズな乗り心地を提供し、私たちのデザインをより持続可能なものにするため、ダンピングを改善することにしました」と彼は振り返る。ヴィンタートゥールでは、設計図に描かれていた産業用油圧式ショックアブソーバーが使用されなかったのは、シモン・ミシェルがインターネットで調べた後、BIBUS AGのダンピング専門家に依頼したおかげだ。

スイスのBIBUSグループは、油圧・空圧駆動システムや制御システム、システム一式のサプライヤーとして知られている。チューリッヒ・オーバーラントのフェールトルフにある同社は、有名なサプライヤーの油圧・空圧部品も販売しており、スイス科学センター・テクノラマのような特殊な機械や特殊な設計のために、少量からどんな数量でも提供している。工業用ショックアブソーバーや同様の部品については、同社は数十年にわたり、ドイツのACE Stoßdämpfer GmbHのソリューションに頼ってきた。BIBUS AGの減衰技術部門のチームリーダーであるミヒャエル・ウェーバーと、ランゲンフェルドにあるACEの技術営業部の同僚は、常に緊密に連携しています。今回のケースでは、ACEの技術営業部のクリストフ・バーニングが相談を受けた。彼はこう振り返る：「このアプリケーションは、特に子供や若者をターゲットに、遊び感覚でテコの法則を探求できる点が魅力的です。私たちの他の日常的な仕事と比べると、このアプリケーションはダンピング・エレメントの設計という点でも型破りでした」。これは主に、片側に短いレバーアームを持つ3つのシート、もう片側に長いレバーアームを持つ1つのシートがあり、レバーアームを長くしたり短くしたりするためにシート間の距離を調整できるという、すでに簡単に述べた特別な特徴によるものである。そのため、ピボットポイントでの正確なダンピングを計算するのは困難だった。そこで、サイエンス・センターのサイモン・ミッシェルとACE-BIBUSのコンビ、バーニング・ウェーバーが、さまざまなダンピングのオプションと、ダンピングによってどのような効果を得るのがベストかについて話し合った。チームは、建造物を保護するためには、ある程度の減衰、つまりエネルギー散逸の大部分を達成すべきであるが、同時に、ボビング体験を可能にし、楽しさを維持するためには、十分なエネルギーをシステム内に保持すべきであるという結論に達した。