Antiguitat
Els primers dispositius d’elevació
i transport van ser les palanques, les corrioles, els corrons
i els plans inclinats. La realització de grans treballs
de construcció amb aquesta classe d’equipament exigia
una quantitat de gent enorme. Un bon exemple de tot això
el tenim en la construcció de la piràmide de Keops
(segle XXV aC) de 147 metres d’altura, composta de prismes
de pedra cadascun de 9 x 2 x 2 metres cúbics i 90 tones
de pes aproximadament. En la construcció d’aquesta
piràmide, que es va allargar durant uns 20 anys, van estar
ocupades permanentment vora cent mil persones
De la corriola de cable
a la roda de grua
Cap a l’any 1510 aC s’aplica a Mesopotàmia
la roda –que fins aleshores només s’usava en
els carros, en els torns de terrisser i en les filoses–
a dispositius mecànics i, així, es convertí
en un instrument per a l’aprofitament de les forces i la
simplificació dels treballs. Gràcies a això,
la resistència deguda a la fricció es redueix a
la que hi ha entre l’eix i el coixinet. La corriola de cable
és especialment important per a transformar forces sense
que es produïsca fricció en la corda. No és
possible demostrar si la corriola de cable s’empra ja a
Mesopotàmia o si s’empra a l’Egipte cap aquesta
època a manera de corriola senzilla.
Cap a l’any 700 aC els mecànics grecs
desenvolupen la tècnica de la descomposició de les
forces amb l’ajuda dels anomenats polispastos. El polispast
es compon d’una corriola fixa i una segona corriola subjecta
a l’objecte que es vol desplaçar. Una corda discorre,
partint d’un punt fix, primer al voltant de la corriola
mòbil i després de la fixa. Estirant de l’extrem
lliure, la càrrega es desplaça únicament
a la meitat de la distància que es desplaça l’extrem
lliure.
El període grecoromà (del segle X
aC al segle V dC va ser una etapa de gran impuls en l’evolució
de la tecnologia de l’elevació. Un element clau per
a l’elevació és la corriola composta. L’origen
d’aquesta corriola es remunta a la Grècia clàssica.
Eurípides (480-406 aC).
Arquimedes (287-212 aC), a més de
descobrir el caragol sense fi, principi en què es basen
els elevadors i transportadors actuals, va crear un dispositiu
elevador que funcionava amb cables de cànem i corrioles
mogudes per l’home.
amunt
 |
|
Impuls de la mecànica
Al segle III aC Arquimedes va descobrir les lleis
de la palanca. Aquest grec, que vivia a Siracusa, va crear un
sistema teòric sobre la multiplicació de la força
que s’aconsegueix amb la palanca, l’efecte de la falca
i l’ús del pla inclinat i de la corriola, fenòmens
que des de feia milers d’anys s’aprofitaven com un
fet evident. Va bastir una extensa teoria sobre els polispastos
amb les transmissions de la força 2:1, 3:1 (polispastos
de tres corrioles) i 5:1 (polispastos de cinc corrioles).
Més tard, en l’època de l’emperador
romà Titus, l’any 80 dC, al Colosseu es van emprar
també dotze grans muntacàrregues per a elevar els
gladiadors i les feres a l’arena. Després de la caiguda
de l’Imperi Romà els ascensors van desaparéixer
durant un llarg període.
amunt
L’edat mitjana
Leonardo da Vinci parteix de certs problemes i
els busca solucions de tipus tècnic. Va ser així
com va crear una grua mòbil per a facilitar les tasques
de construcció en què cal elevar càrregues
pesades. La grua de Leonardo està muntada sobre un vehicle
i és governada des de dalt mitjançant un cable tesat.
La grua de cable pot accionar-se amb una maneta dotada de transmissió
per rodes dentades.
Georg Bauer (1490-1565) va treballar com a metge
en els centres miners de Saxònia i la seua obra De re metallica,
de l’any 1556, constitueix una guia exacta dels sistemes
que s’empraven durant l’alta edat mitjana en una indústria
molt tradicional. En aquesta obra, De re metallica, apareix l’esquema
d’un aparell d’elevació en una mina. S’hi
fa esment de l’ús de rodes dentades i de cadenes
mogudes per cavalls. No hi ha diferències significatives
respecte a períodes primitius excepte pel que fa a una
vagoneta que havia de córrer per un solc.
amunt
El primer ascensor
L’any 1830 es posa en servei un muntacàrregues
accionat per una màquina a Derby (Anglaterra). Al West
Riding de Yorkshire, el 1840, encara hi ha torns per a elevar
pesos a mà, tècnica que s’usa per a molt diverses
operacions d’elevació i de transport en què
s’inclou l’elevació de la terra de les excavacions
dels túnels de ferrocarril. El tambor de cable horitzontal
de 3,5 a 5 metres de diàmetre, al voltant del qual donaven
voltes els cavalls, va ser substituït només gradualment
per un torn mogut, generalment, per una màquina de vapor
vertical, de baixa pressió i d’un sol cilindre.
Val la pena fer esment de l’ascensor Teagle,
creat a Anglaterra el 1845. Aquest elevador, accionat hidràulicament,
aprofitava ja el concepte de la corriola de tracció amb
contrapés, aspecte que s’aplica actualment en la
gran majoria dels ascensors. L’accionament era portat a
terme pels mateixos usuaris, que desplaçaven el cable manualment
des de la cabina.
L’any 1854 Elisha Graves Otis va fer una
demostració pública del seu ascensor al Palau de
Cristall de Nova York: va fer que s’elevara fins a una certa
altura, tallà el cable de sustentació i, així,
demostrà la seguretat del seu aparell.
El seu ascensor hidràulic disposava d’un
sistema de seguretat que consistia en una cabina amb cadells que
uns ressorts obligaven a engranar amb mosses disposades als costats
del buit de l’ascensor en el moment en què el cable
es partia.
El 23 de març de 1857 va instal•lar
el primer ascensor per a persones en els grans magatzems E. V.
Haughwout & Co. a la ciutat de Nova York. Era mogut per una
màquina de vapor, l’edifici tenia cinc plantes i
anava dotat d’un equip d’elevació apte per
a 450 kg a 0,20 metres per segon.
L’any 1867 el francés Leon Edoux va
presentar en l’Exposició Universal de París
un aparell elevador que usava la pressió de l’aigua
per a elevar una cabina muntada a l’extrem d’un pistó
hidràulic.
L’ascensor Edoux va tindre una gran difusió
arreu del món, sobretot quan es van multiplicar les possibilitats
de velocitat i recorregut, amb un perfeccionament del sistema
que es va denominar d’acció indirecta, en què
l’èmbol no impulsava la cabina directament, sinó
un joc de corrioles o una cremallera i un tambor que enrotllava
i desenrotllava un o més cables dels quals penjava la cabina.
Al mateix temps, a Europa comença
a fer camí la indústria de l’elevació
vertical. L’any 1874 es funda l’empresa Schindler
i l’any 1876 es construeix el primer ascensor per a l’oficina
de correus de Londres.
amunt
 |
|
L’ascensor hidràulic
L’ascensor hidràulic s’usa per
primera vegada el 1878; però en lloc de vapor, emprava
aigua a fi de simplificar les instal•lacions i assolir més
velocitat i recorreguts més llargs.
Els ascensors hidràulics es perfeccionen
fins a aconseguir altures i velocitats molt elevades. L’any
1908 es va instal•lar un ascensor al City Investing Building
de Nova York de 1.360 kg de càrrega, 3 m/s de velocitat
i un recorregut de 108 metres.
amunt
La tracció elèctrica
El primer ascensor elèctric va aparéixer
l’any 1889 al Demarest Building a Nova York. Va ser una
modificació directa del primitiu ascensor de tambor accionat
amb vapor però substituint aquesta font d’energia
per l’electricitat mitjançant un motor de corrent
continu. Aquest ascensor va continuar en servei fins al 1920,
any en què l’edifici fou enderrocat. El primer ascensor
amb polsador automàtic de crida es va instal•lar
el 1894. L’ascensor elèctric va tenir des del principi
un gran èxit, pel menor cost d’instal•lació
i de funcionament, però tenia l’inconvenient de la
poca precisió en les parades. Aquest problema va ser resolt
amb la instal•lació dels grups de regulació
de velocitat Ward Leonard, que encara s’usen en l’actualitat,
com veurem més endavant.
L’any 1900, les maniobres accionades
per cable són substituïdes per maniobres accionades
per polsadors. El sistema Ward Leonard s’introdueix en el
període entre 1910 i 1930 i així s’obtingueren
velocitats que assolien els 2 m/s i es donà pas als ascensors
moderns.
amunt
Sistemes operatius
En els ascensors primitius, que eren accionats
per màquines de vapor o ginys hidràulics, el dispositiu
d’operació era un cable que recorria tot el buc de
l’ascensor i que feia actuar una vàlvula disposada
al fons del buc. Per a pujar, es tirava del cable cap avall per
a introduir vapor o aigua en el circuit i fer elevar la plataforma.
Per a baixar, es tirava del cable cap amunt per a expulsar vapor
o aigua en el circuit i fer baixar la plataforma.
Aquest sistema, que consistia a tirar del
cable en sentit contrari al del moviment, tenia un avantatge addicional:
que en les posicions inferior i superior es disposava en el mateix
cable d’una bola de parada de manera que, en estar en la
posició més inferior i intentar continuar baixant,
es tirava del cable cap amunt, aquesta bola parada es feia encaixar
en els forats disposats en la cabina amb aquesta finalitat i la
cabina s’aturava immediatament.
amunt
 |
|
El sistema operatiu
automàtic
L’accionament mitjançant interruptor
en la cabina es va usar en edificis d’oficines des de principi
de 1880 fins a principi de 1920. En paral•lel amb el desenvolupament
d’aquesta classe d’accionaments en edificis d’oficines,
es posava en marxa en edificis residencials als Estats Units,
en el període de 1880 a 1920, el sistema operatiu denominat
sistema automàtic simple. Com que el trànsit era
molt baix, no es justificava la presència d’un operador
a temps complet i, per tant, es requeria un sistema automàtic.
Consistia en un sistema semblant al que tenim hui en dia, és
a dir, una sèrie de botons en la cabina i en cada pis,
de manera que l’ascensor és governat amb prioritat
des de la cabina, i quan la maniobra accionada des de la cabina
s’ha acabat, des de qualsevol dels pisos a què l’ascensor
té accés. Aquest sistema és instal•lat
hui en dia en ascensors poc emprats en què els usuaris
prefereixen esperar i tenir-ne l’ús exclusiu quan
van dins de la cabina.
amunt
El control de senyal
A mesura que augmentava l’altura dels edificis
i la velocitat dels ascensors s’incrementava (fins a 3,5
m/s), es va fer necessari un sistema eficient d’operació
a fi d’aturar la cabina amb precisió i, així,
a principi de l’any 1920 es va introduir en el procés
el denominat control de senyal. Aquest sistema requereix un operador
amb el qual, mitjançant la pulsació d’un botó,
el sistema de l’ascensor registra l’ordre i el sistema
determina automàticament acceleracions, respostes a crides
des d’altres pisos, desacceleracions i ajustos exactes al
nivell del pis. L’operador no sap a quins crides acudirà
l’ascensor fins que aquest no comença el procés
de frenada.
Els sistemes operatius col•lectius
permeten conservar en la memòria crides de forma col•lectiva
tant en la direcció de l’ascensor com en sentit contrari,
de manera que quan l’ascensor ha acabat un recorregut, inicia
automàticament el moviment en sentit contrari per a atendre
les crides fetes abans. Aquest sistema no requereix operador.
amunt
Sistemes operatius
automàtics de grup
Al final de la dècada dels quaranta es concep
per primera vegada un sistema basat en dispositius electrònics
que mesura la quantitat de crides, suma el temps en què
es fan i, automàticament, combina aquestes dades amb d’altres
per a programar i fer funcionar grups d’ascensors conjuntament.
Aquest sistema va ser instal•lat en l’edifici de les
Nacions Unides de Nova York el 1949. Uns quants mesos més
tard s’inventa el primer sistema electrònic, aplicat
a les portes, per a la protecció dels passatgers.
Si analitzem la història de l’elevació
vertical, s’observa que hi ha dues tecnologies que es van
desenvolupant en paral•lel. D’una banda, la de control
de senyal, que requereix un operador i és indicada per
a edificis grans i amb molt de trànsit; i d’altra
banda la de sistemes operatius col•lectius, que no requereix
operador però que s’usa en edificis residencials
i en general de baix trànsit. El responsable tècnic
va ser l’enginyer en cap de Desenvolupaments de l’Otis
Elevator Company, William Bruns. Mitjançant circuits electrònics
i automàtics era possible programar maniobres eficients
des del punt de vista del trànsit vertical.
Des de principi de la dècada del cinquanta
fins als nostres dies totes les companyies d’ascensors han
desenvolupat maniobres programades. L’Otis Elevator Company
va introduir els programes Autotronic (4 i 6), el Basic Autotronic
amb múltiple zoning, VIP 260 i els programes Elevonic.
Schindler va desenvolupar les famílies Auto Signamatic,
1090, 1092IC, Aconic, Supermatic, Transitronic i Miconic. Westinghouse
va implantar les famílies Selectomatic (4 i 6 Pattern i
Mark IV i V). Els sistemes Dopver es van denominar Traflomatic
i finalment, per als de Montgomery, es va usar el nom de Miprom.
L’any 1986 s’introdueix el sistema
de freqüència variable per al control d’ascensors
d’alta velocitat, amb una tecnologia avançada que
permet un estalvi energètic important. Dos anys més
tard s’implanta el motor lineal per a ascensors que, com
que està adaptat al contrapés, elimina la necessitat
de la sala de màquines, amb el consegüent estalvi
econòmic i d’espai.
Hui, a final del segle XX, s’han aconseguit
grans èxits en la tecnologia de l’ascensor. Malgrat
tot, encara queden una sèrie de prestacions que cal exigir
en una instal•lació moderna com ara:
• Més velocitats de marxa (fins
a 15 m/s)
• Millor confort de funcionament; és a dir, viatges
suaus i sense sacsades
• Anivellacions més exactes i independents de la càrrega
• Disminució dels temps d’espera en la planta,
amb el desenvolupament de maniobra flexibles que optimen el trànsit
de l’ascensor
• Màxima seguretat d’ús i de funcionament
• Màxima fiabilitat de resposta en les demandes de
servei
Al llarg del segle XX, els tres continents han tingut un paper
fonamental en l’evolució de l’ascensor, evolució
a què han contribuït amb avanços substancials:
• Ascensors sense reductor
• Sistema de control amb memòria per a grups d’ascensors
• Sistema de control amb microprocessadors integrat per
a grups d’ascensors
• Sistema de control de freqüència variable
i tensió variable
• Tecnologia de motor lineal, sense cambra de màquines
• Sistema de control modular
• El motor magnetopermanent
• Etc.
|
