Bauingenieurwesen

Aufzug | vertikaler Transport

Aufzug , auch Aufzug genannt , Wagen , der sich in einem vertikalen Schacht bewegt, um Passagiere oder Fracht zwischen den Ebenen eines mehrstöckigen Gebäudes zu befördern . Die meisten modernen Aufzüge werden von Elektromotoren mit Hilfe eines Gegengewichts über ein System von Kabeln und Seilscheiben angetrieben. Indem Sie den Weg zu öffnenIn höheren Gebäuden spielte der Aufzug eine entscheidende Rolle bei der Schaffung der charakteristischen Stadtgeographie vieler moderner Städte, insbesondere in den Vereinigten Staaten , und verspricht, eine unverzichtbare Rolle bei der künftigen Stadtentwicklung zu spielen.

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Die Praxis, Lasten während des Bauvorgangs mit mechanischen Mitteln zu heben, reicht mindestens bis in die Römerzeit zurück. der römische Architekt-IngenieurVitruvius beschrieb im 1. Jahrhundert v . Chr. Hebebühnen, auf denen Riemenscheiben und Winde oder Ankerwinden verwendet wurden, die von Menschen, Tieren oder Wasserkraft betrieben wurden .Solche Geräte wurden um 1800 in England mit Dampfkraft beaufschlagt . Im frühen 19. Jahrhundert aEs wurde ein hydraulischer Aufzug eingeführt, bei dem die Plattform an einem Kolben in einem Zylinder befestigt war, der im Boden unter der Welle bis zu einer Tiefe versenkt war, die der Höhe der Welle entsprach. Mit einer Dampfpumpe wurde Druck auf das Fluid im Zylinder ausgeübt. Später wurde eine Kombination von Seilscheiben verwendet, um die Bewegung des Autos zu multiplizieren und die Tiefe des Kolbens zu verringern. Alle diese Geräte verwendeten Gegengewichte, um das Gewicht des Autos auszugleichen, und benötigten nur genug Kraft, um die Last anzuheben.

Vor Mitte der 1850er Jahre wurden diese Grundsätze hauptsächlich auf Güterzüge angewendet. Die schlechte Zuverlässigkeit der zu diesem Zeitpunkt verwendeten Seile (im Allgemeinen Hanf) machte solche Hebebühnen für den Passagiergebrauch unbefriedigend. Wenn ein Amerikaner,Elisha Graves Otis stellte aSicherheitsvorrichtung im Jahr 1853 machte er den Personenaufzug möglich. Otis 'Gerät, demonstriert auf derDie Crystal Palace Exposition in New York enthielt eine Klemmanordnung, die die Führungsschienen festhielt, auf denen sich das Auto bewegte, als die Spannung vom Hubseil gelöst wurde . Der erste Personenaufzug wurde 1857 im Kaufhaus Haughwout in New York City in Betrieb genommen. Angetrieben von Dampfkraft stieg es in weniger als einer Minute fünf Stockwerke hoch und war ein ausgesprochener Erfolg.

Verbesserte Versionen des dampfbetriebenen Aufzugs erschienen in den nächsten drei Jahrzehnten, aber bis zur Einführung des Elektromotor für Aufzugsbetrieb in der Mitte der 1880er Jahren und die erste kommerzielle Installation eines elektrischen Personenaufzuges in 1889. Diese Installation im Demarest - Gebäuden in New York City, einen Elektromotor verwendet , um eine Wicklung zu fahren Trommel in dem Gebäude Keller . Die Einführung von Elektrizität führte zu zwei weiteren Fortschritten: 1894 wurden Druckknopfsteuerungen eingeführt, und 1895 wurde in England eine Hebevorrichtung demonstriert, die die Kraft auf die Scheibe (Riemenscheibe) oben auf der Welle aufbrachte. Die Gewichte des Autos und des Gegengewichts reichten ausTraktion zu garantieren. Durch die Beseitigung der durch die Wickeltrommel auferlegten Einschränkungen ermöglichte der Traktionsantriebsmechanismus höhere Wellen und höhere Geschwindigkeiten. 1904 wurde eine „getriebelose“ Funktion hinzugefügt, indem die Antriebsscheibe direkt am Anker des Elektromotors angebracht wurde, wodurch die Geschwindigkeit praktisch unbegrenzt wurde.

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Nachdem die Sicherheits-, Geschwindigkeits- und Höhenprobleme überwunden waren, wurde die Aufmerksamkeit auf Komfort und Wirtschaftlichkeit gerichtet. Im Jahr 1915 so genannteDie automatische Nivellierung wurde in Form von automatischen Steuerungen in jeder Etage eingeführt , die übernahmen, als der Bediener seine manuelle Steuerung in einem bestimmten Abstand von der Bodenebene abschaltete und das Fahrzeug zu einem genau positionierten Stopp führte. Die Leistungssteuerung der Türen wurde hinzugefügt. Mit zunehmender Gebäudehöhe stiegen die Aufzugsgeschwindigkeiten in Express-Installationen wie denen für die oberen Ebenen des Empire State Building (1931) auf 365 Meter pro Minute und erreichten in den USA 549 Meter pro MinuteJohn Hancock Center , Chicago, 1970.

Der aufgrund seiner Wirtschaftlichkeit in Krankenhäusern und Mehrfamilienhäusern weit verbreitete automatische Betrieb wurde durch die Einführung des kollektiven Betriebs verbessert , bei dem ein Aufzug oder eine Gruppe von Aufzügen Anrufe nacheinander von oben nach unten oder umgekehrt beantwortete. Das grundlegende Sicherheitsmerkmal aller Aufzugsanlagen war die Schachttürverriegelung, die das äußerte (Welle) Tür erforderlich geschlossen und verriegelt werden , bevor das Auto bewegen kann. Bis 1950 waren automatische Gruppenüberwachungssysteme in Betrieb, so dass keine Aufzugsbetreiber und Starter mehr erforderlich waren.

Ein früher Versuch, das Opfer von Bodenfläche in Aufzugsanlagen in hohen Gebäuden zu minimieren, war die Grundlage der Idee des Doppelstockaufzug, erstmals 1932 ausprobiert. Jeder Aufzug bestand aus zwei übereinander montierten Wagen, die als Einheit betrieben wurden und an jeder Haltestelle zwei Stockwerke bedienten. Die Technik wird zunehmend übernommen. Automatische Doppeldeckeraufzüge im Time-Life-Gebäude in Chicago wurden 1971 in Betrieb genommen und im John Hancock Tower in Boston installiert. das Gebäude der Standard Oil Company (Indiana) in Chicago; und die Canadian Imperial Bank of Commerce , Toronto, befanden sich 1971 im Bau.

Moderne Aufzüge werden für verschiedene Zwecke in verschiedenen Ausführungen hergestellt. Zusätzlich zum normalen Fracht- und Passagierbetrieb werden sie in Schiffen, Dämmen und solchen speziellen Strukturen wie Raketenwerfern eingesetzt. Schwerlastaufzüge mit schnellem Abstieg werden in Hochhäusern eingesetzt Bauarbeiten . Praktisch alle werden elektrisch angetrieben, entweder durch Kabel, Seilscheibe und Gegengewicht, durch einen Wickeltrommelmechanismus (der immer noch in vielen niedrigen Lastenaufzügen verwendet wird) oder durch eine elektrohydraulische Kombination. Mehrere Kabel (drei oder mehr) erhöhen sowohl die Traktionsfläche mit der Seilscheibe als auch den Sicherheitsfaktor. Kabelausfall ist selten.

The drive motor usually operates on alternating current for slower speeds and direct current for higher speeds. With the direct-current motor, the speed is changed by varying the field strength of a direct-current generator, and by adjusting the direct connection of the armature of the generator with the armature of the drive motor. For high-speed elevators, a gearless arrangement is used, usually with the cables wrapped twice around the sheave. The traction elevator may have an unlimited rise, however, rises exceeding 100 feet require compensating ropes—i.e., ropes from the bottom of the car to the bottom of the counterweight; as the car rises, the compensating rope weight is transferred to the car, and as it descends, more is transferred to the counterweight, keeping the load on the drive machine nearly constant (see illustration).

Hydraulic cylinders and plungers are used for low-rise passenger elevators and for heavy duty freight elevators. The plunger pushes the platform from below by the action of pressurized oil in the cylinder. A high-speed electric pump develops the pressure needed to raise the elevator; the car is lowered by the action of electrically operated valves which release the oil into a storage tank. Specialized types of hydraulic cylinder and plunger arrangements, including horizontally placed elements, are used for unusual applications. For instance, the roped, or “geared,” type of hydraulic elevator common around 1900, with plunger and cylinder fitted with sheaves at each end, is employed on aircraft-carrier elevators to lift heavy loads short distances. As pressure is applied to the plunger, the distance between the sheaves increases, and the ropes wrapped around the sheaves pull up the elevator.

Elevators lifted by hoisting ropes are required to have platform “safeties,” devices designed to clamp onto the steel guide rails upon activation, quickly braking the elevator to a halt. The safety, usually mounted below the car platform, is actuated by a speed governor through a rope. The rope pulls the safety to the on position in the event of excessive downward motion of the car. The device first cuts off elevator power; if excessive speed continues, it applies the safety brake.

Most modern elevators are automatic, using various control systems to operate elevators individually or in groups. The earliest automatic control system, single-automatic-push-button, gives a rider exclusive use of the car for a trip. It is used in small apartment buildings and for freight elevators.

Collective operation is popular for use with a single elevator in a building. The car answers all calls in one direction in sequence and then reverses and answers all calls in the opposite direction. It is used in larger apartments, hospitals, and small office buildings. A variation, called two-car or duplex collective, permits two cars to operate together and share calls between them.

Group-automatic operation controls two or more cars as a group, keeping them timed to operate within a specified operating interval. Group-automatic operation is used if traffic is heavy and two or more elevators are operating as in hospitals, department stores, and offices.

Separate outer Türen und Autotüren sind wesentliche Bestandteile moderner Aufzugssysteme. Die beiden verwenden normalerweise die gleiche Art von Operation - z. B. mittig öffnende, zweiblättrige Einzelrutsche. Türen werden durch einen Elektromotor am Auto geöffnet und geschlossen. Die Türgeschwindigkeit beim Schließen wird reguliert, um Verletzungen von Personen zu vermeiden, die beim Schließen gefangen sind. Ein Sensor kehrt die Tür elektrisch um, wenn er beim Schließen auf ein Objekt trifft. Photoelektrische Steuerungen und elektronische Näherungsvorrichtungen werden ebenfalls verwendet, um die Türumkehr zu steuern. Schachttüren sind so konzipiert, dass sie immer geschlossen sind, bevor der Aufzug in Betrieb genommen werden kann.

For freight elevators, vertically sliding, biparting doors are common. Such doors consist of an upper and lower leaf, mechanically linked so that the bottom half drops to floor level while the top half rises above the cab roof. A protective inner gate is often required.

In isolated locations, especially in private residences, a telephone to an outside exchange is often required by law. In many buildings, elevators have intercommunication systems in case of mechanical failures. Alarm buttons, emergency lighting, and emergency power are often provided.

Automatische Lade- und Entladevorrichtungen wurden in moderne Lastenaufzüge integriert. Eine Anruftaste aktiviert die automatische Abholung. Der Aufzug kommt an, die Ladung wird in das Auto gezogen, das Auto bewegt sich auf den richtigen Boden und die Ladung wird entladen.