25 năm vận hành bền bỉ tại Royal Opera House London

Ngay cả trước khi hiện đại hóa, khu vực máy móc phía trên tại Royal Opera House đã gây ấn tượng với năm hàng dầm chuyển động theo phương đứng, trang bị hàng loạt đèn halogen. Năm 2000, igus® cung cấp hệ thống zig‑zag e‑chain® thiết kế riêng để dẫn hướng an toàn lượng lớn cáp trong chuyển động thẳng đứng, vận hành ổn định cho đến cuối vòng đời.

Khi chuyển sang công nghệ LED hiện đại năm 2025, các yêu cầu kỹ thuật thay đổi hoàn toàn: mặc dù đèn LED mới tiết kiệm đến 90% năng lượng, nhưng trọng lượng của chúng lại nặng hơn đáng kể. Do các điểm treo hiện có chỉ chịu được tải trọng hạn chế, một kết cấu đỡ mới nhẹ hơn phải được phát triển – cùng với một hệ thống cấp nguồn phù hợp. Để thực hiện, nhà hát đã hợp tác với chuyên gia công nghệ sân khấu HOF và đội dự án của igus®.

Khoảng thời gian dành cho bảo trì và nâng cấp kỹ thuật tại các nhà hát rất hạn chế: chỉ có 4 tuần giữa các mùa diễn. Khi rèm sân khấu mở lại vào đầu mùa diễn tháng 9, mọi thứ phải vận hành hoàn hảo.

Các giàn nâng đèn mới do HOF phát triển và lắp đặt bao gồm năm hàng giàn nhôm dài 21m. Chúng có thể di chuyển với tốc độ lên đến 250mm/s đạt độ cao hơn 25 mét. Mỗi hàng gồm ba cụm kết cấu đặt gần nhau, có thể di chuyển độc lập. Mỗi cụm gồm giàn dưới mang đèn và giàn chính đảm nhận chịu tải – đây cũng là vị trí cần tích hợp hệ thống xích dẫn cáp mới.

Royal Opera House tổ chức tới 285 buổi diễn mỗi năm cùng số lượng tương đương buổi tập luyện. Hệ thống chiếu sáng hoạt động liên tục từ 7 giờ sáng đến 11 giờ đêm. Hệ thống phải vận hành ổn định dưới tải liên tục, đồng thời êm và không gây chú ý để tránh ảnh hưởng tới buổi biểu diễn.

Khi được giao cung cấp hệ thống cấp nguồn phù hợp, đội ngũ igus® trước tiên xem xét các giải pháp e‑chain® khác đã được ứng dụng hiệu quả trong ngành sân khấu, như hệ e-spools có động cơ – nơi xích dẫn cáp được cuộn lại. Tuy nhiên, do lượng cáp rất lớn, giải pháp zig‑zag – nơi e‑chain® gấp và mở theo từng tầng – một lần nữa chứng minh là lựa chọn tối ưu.

Yếu tố trọng lượng và độ êm là hai thách thức lớn nhất. Hệ thống zig‑zag gây ra dao động nhẹ dạng con lắc, phụ thuộc vào hình học kết cấu. Số lượng và trọng lượng cáp lớn làm tăng đáng kể dao động này: thử nghiệm ban đầu ghi nhận độ lệch ngang lên tới một mét. Sau các thử nghiệm nguyên mẫu tại chỗ, rõ ràng cần phải giảm biên độ dao động để đảm bảo vận hành an toàn và êm. Đồng thời, trọng lượng hộp dẫn hướng ban đầu (200kg) phải được giảm từ 200kg xuống dưới 150kg.

Vấn đề dao động con lắc được giải quyết bằng cách sử dụng cấu hình zig‑zag đảo chiều của xích dẫn cáp. Phiên bản thu nhỏ đã được thử nghiệm thành công tại trụ sở igus® ở Cologne: độ lệch có thể giảm xuống chỉ còn 20mm, chỉ đo được bằng thiết bị laser độ chính xác cao.

Khiến cho hộp dẫn hướng nhẹ hơn 50kg: mục tiêu này cũng đã đạt được. Thiết kế dùng khung thép dày 2,5mm bị loại bỏ và thay bằng vật liệu nhôm. Sau phân tích kết cấu và tải trọng, phần vật liệu dư thừa được loại bỏ, giảm trọng lượng xuống dưới 150kg.

Đúng tiến độ lắp đặt vào tháng 8, igus® đã bàn giao 20 hệ thống zig‑zag hoàn chỉnh, trang bị xích dẫn cáp dòng E4.56 kèm cáp, sẵn sàng lắp đặt tại nhà hát. Các bó cáp nặng 112kg bao gồm cáp động cơ, cáp bus, cáp dữ liệu, cáp quang và cáp điều khiển chainflex® – được phát triển chuyên biệt cho ứng dụng chuyển động liên tục.

Tổng cộng có chín tấn xích dẫn cáp với chiều dài hơn 1km được sử dụng, mở và gấp lại khi giàn đèn di chuyển lên xuống hơn 25m – vận hành êm, ổn định và gần như không gây chú ý như trước đây. Chúng tôi tin rằng hệ thống mới sẽ vượt trội về tuổi thọ so với thế hệ trước.

igus® đã thu hồi các xích dẫn cáp cũ và đưa chúng trở lại vòng tái chế thông qua chương trình Chainge . Nhờ đó, 2,4 tấn vật liệu được tái sử dụng thay vì trở thành chất thải. Nhà hát cũng góp phần đạt được mục tiêu phát triển bền vững.