L'umile fune di sollevamento occupa un posto unico nella storia del trasporto verticale. Una semplice corda di canapa è al centro di una delle storie di ascensori più famose:Eliseo Graves Otis' dimostrazione del suo dispositivo di sicurezza migliorato al Crystal Palace del 1854 a New York City.
Attualmente, una sofisticata "corda" di nanotubi di carbonio è l'innovazione primaria che guida lo sviluppo concettuale (e forse letterale) del proposto "ascensore spaziale". Tuttavia, la fune metallica mantiene un posto d'onore nella storia degli ascensori come mezzo di sospensione più longevo. È oggetto di numerosi articoli del XIX secolo che ne mettevano in dubbio la sicurezza ed è stato descritto in innumerevoli libri, film e programmi TV contemporanei che attribuiscono il disastro al suo fallimento. Oggi guardiamo all'introduzione delle funi metalliche per ascensori nel XIX secolo e al loro sviluppo nel XX secolo.
L'invenzione della fune metallica fu più o meno parallela all'invenzione dell'ascensore per passeggeri e, nel 1870, la fune metallica era diventata la fune preferita per l'uso degli ascensori. Poiché erano nuovi, sia l'ascensore che la fune metallica hanno affrontato sfide simili per quanto riguarda i problemi di sicurezza. La vecchia fune di sollevamento in canapa aveva una lunga storia di utilizzo e i suoi punti di forza e di debolezza erano ben noti. Tuttavia, una fune di filo metallico era una questione completamente diversa. Questa differenza è stata efficacemente riassunta nel 22 giugno 1878, numero diArchitetto americano e notizie sull'edilizia, che includeva un breve articolo sulle funi degli ascensori. L'articolo ha espresso la preoccupazione principale nella sua frase di apertura:
“L'improvvisa introduzione nelle nostre grandi città di ascensori, la maggior parte dei quali sono appesi a funi metalliche, ha portato le persone a chiedersi cosa accadrà quando avranno avuto un anno di usura, e perché non dovrebbe esserci, dopo un po', una rottura di funi, e conseguenti incidenti in tutto il Paese”.
La preoccupazione principale era incentrata sulla resistenza della fune metallica e sulla sua reazione alla flessione costante e ripetuta mentre passava attorno a tamburi avvolgenti e su pulegge. Uno dei presupposti chiave dell'articolo di cui sopra era che "tutti sanno, almeno, che la piegatura ripetuta indebolisce il filo, sia per granulazione che per l'estensione costante delle sue fibre". La sfida era che, nonostante "sapesse" che questa azione si era verificata, non c'era un modo semplice per giudicare quando una corda non era più sicura per l'uso.
L'autore di ICS ha anche affrontato la sostituzione della fune, osservando che "particolare attenzione deve essere prestata agli elementi di fissaggio". La raccomandazione principale era quella di "riprodurre accuratamente il giunto così com'era originariamente" dal produttore dell'ascensore. Un tipico grillo utilizzato da Otis Elevator è descritto di seguito nella Figura 1.
Figura 1: "Otis Elevator Co. Shackle", ICS Reference Library (1902).
Consiste in un'asta divisa, le cui due gambe A, A sono sporgenti e munite di nasi alle estremità. Un collare B si trova a cavallo delle gambe e alla fine si attesta contro il naso. La fune viene fatta passare attraverso il collare, piegata su una redance C, e fatta passare nuovamente attraverso il collare, dopodiché l'estremità libera viene fissata avvolgendola con del filo. La fine avvolta delle sezioni che trattano le funi degli ascensori servono a ricordare che i diversi sistemi di ascensori richiedevano diversi tipi di funi:
Capitolo 1: Metodi e strutture standard per testare le funi metalliche
Capitolo 2: Materiali che compongono la fune metallica e loro proprietà
Capitolo 3: Tipi standard di costruzione in fune metallica
Capitolo 4: Varietà di usi della fune metallica
Capitolo 5: Teoria meccanica della fune metallica
Capitolo 6: Suggerimenti e consigli pratici
Capitolo 7: Istruzioni per l'ordinazione del cavo metallico
Capitolo 8: Applicazioni tipiche della fune metallica nella pratica
“Quando si ordina una fune per ascensori, indicare se si desidera sollevamento, contrappeso, fune manuale o valvola o di sicurezza, inoltre se si desidera posare a destra oa sinistra. Le corde utilizzate per questi scopi sono diverse e non sono intercambiabili”.
La diversità delle funi degli ascensori si rifletteva nel design dell'amplificatore American Steel &; Fune di sollevamento standard di Wire, che è stata prodotta in sei gradi o punti di forza: ferro, acciaio dolce, acciaio fuso per crogiolo, acciaio fuso per crogiolo extra forte, acciaio per aratro e acciaio per aratro monitor. La fune di ferro standard dell'azienda è stata progettata principalmente per l'uso su macchine a tamburo ed è stata "utilizzata per il sollevamento di ascensori dove la forza è sufficiente" (Figura 2). È stato anche descritto come "impiegato quasi universalmente per le funi di contrappeso, tranne che sugli ascensori a trazione". La loro fune di sollevamento per ascensori in acciaio dolce è stata progettata "specialmente per gli ascensori a trazione in edifici alti dove, a causa del solito avvio e arresto rapido, è necessaria una fune più forte e più leggera". Le funi da trasporto o di controllo (chiamate anche funi del timone o della mano) differivano dalle funi standard in quanto erano composte da sei trefoli di 42 fili ciascuno, che erano avvolti attorno a sette anime di canapa (Figura 3).
Figura 5: "Elevatore idraulico a stantuffo laterale", American Wire Rope: Catalogo& Manuale, amplificatore American Steel &; Filo (1913).
Figura 5
Oltre a fornire informazioni dettagliate su un'ampia varietà di funi metalliche, il catalogo includeva disegni schematici che ne illustravano la corretta applicazione. Questi includevano 17 disegni relativi agli ascensori che raffiguravano ascensori idraulici a stantuffo diretto, laterale e orizzontale; ascensori elettrici a cremagliera e a trazione; e ascensori elettrici ea cinghia a vite senza fine. L'enfasi dei disegni sull'applicazione delle funi metalliche li rende una risorsa unica. Sono state illustrate due versioni di ascensori a stantuffo diretto, una con una fune per il trasporto e l'altra con un controller in cabina, e la presenza di due disegni di elevazione per ciascun sistema consente una comprensione approfondita di questi ascensori (Figura 4). Lo stesso livello di dettaglio è stato fornito per gli ascensori idraulici a stantuffo laterale (prodotti da Otis) e per i sistemi idraulici a stantuffo orizzontale (Figure 5 e 6).
Figura 6: "Ascensore idraulico orizzontale", American Wire Rope: Catalogo& Manuale, amplificatore American Steel &; Filo (1913)
Figura 6
I disegni degli ascensori elettrici sono di particolare interesse, perché, nel 1913, rappresentavano i più nuovi sistemi sul mercato. La macchina elettrica a tamburo presentava un'interessante serie di pulegge per l'auto e funi di contrappeso, mentre la macchina a vite senza fine impiegava un tamburo avvolgitore situato vicino al centro dell'albero (Figure 7 e 8). Il disegno dell'ascensore a fune ha illustrato efficacemente la sua semplicità intrinseca e il potenziale di questo nuovo design (Figura 9).
La varietà di tipi di ascensori illustrati in American Steel& Il catalogo di Wire rappresentava la diversità dei sistemi di ascensori prevalenti all'inizio del XX secolo, nonché l'importanza della fune metallica per il loro funzionamento. La seconda parte di questo articolo seguirà questa storia attraverso gli anni '30, che comprende il continuo sviluppo dell'ascensore a fune e la stesura dei primi codici di sicurezza per ascensori.
Figura 7: "Electric Drum Machine", American Wire Rope: Catalog& Manuale, amplificatore American Steel &; Filo (1913).
Figura 8: "Elevatore elettrico a ingranaggio a vite", American Wire Rope: Catalogo& Manuale, amplificatore American Steel &; Filo (1913).
Figura 9: "Ascensore a trazione", American Wire Rope: Catalogo& Manuale, amplificatore American Steel &; Filo (1913).
