Skromné zdvíhacie lano zaujíma jedinečné miesto v histórii vertikálnej dopravy. Jednoduché konopné lano leží v strede jednej z najznámejších príbehov o výťahoch-Elisha Graves Otis' ukážka jeho vylepšeného bezpečnostného zariadenia v Crystal Palace 1854 v New Yorku.
V súčasnej dobe je sofistikované „lano“ z uhlíkových nanotrubičiek hlavnou inováciou, ktorá poháňa koncepčný (a možno doslovný) vývoj navrhovaného „vesmírneho výťahu“. Drôtené lano si však zachováva hrdosť na miesto v histórii výťahov ako najdlhšie slúžiaci závesný prostriedok. Je predmetom mnohých článkov 19. storočia, ktoré spochybňujú jeho bezpečnosť, a bol predstavený v nespočetných súčasných knihách, filmoch a televíznych programoch, ktoré predpovedajú katastrofu v prípade jeho zlyhania. Dnes sa pozrieme na zavedenie lanových výťahových lán v 19. storočí a ich vývoj do 20. storočia.
Vynález drôteného lana bol viac-menej paralelný s vynálezom osobného výťahu a v 70. rokoch 19. storočia sa drôtené lano stalo lanom zvoleným na použitie vo výťahu. Keďže boli nové, výťah aj lanové lano čelili podobným výzvam, pokiaľ ide o bezpečnosť. Staršie konopné zdvíhacie lano malo dlhú históriu používania a jeho silné a slabé stránky boli dobre známe. Lano vyrobené z drôtu však bolo úplne inou záležitosťou. Tento rozdiel bol efektívne zhrnutý v čísle 22. júna 1878Americký architekt a stavebné správy, ktorý obsahoval stručný článok o lanách výťahu. Článok vyjadril primárne znepokojenie v úvodnej vete:
"Náhle zavedenie výťahov v našich veľkých mestách, z ktorých väčšina je zavesená na drôtených lanách, viedlo ľudí k tomu, aby sa pýtali, čo sa stane, keď budú mať ročné opotrebovanie, a prečo by po chvíli nemalo dôjsť k prerušeniu laná a následné nehody v celej krajine. “
Kľúčová starosť sa sústredila na vytrvalosť oceľového lana a jeho reakciu na neustále a opakované ohýbanie, keď prechádzalo okolo navíjajúcich sa bubnov a cez kladky. Jedným z kľúčových predpokladov vyššie uvedeného článku bolo, že „každý aspoň vie, že opakované ohýbanie oslabuje drôt, či už granuláciou alebo neustálym predlžovaním jeho vlákien“. Problémom bolo, že napriek „vedomiu“, že k tejto akcii došlo, neexistoval jednoduchý spôsob, ako posúdiť, kedy už lano nie je bezpečné používať.
Autor ICS sa zaoberal aj výmenou lana s tým, že „osobitnú pozornosť treba venovať upevňovaciemu prostriedku“. Hlavným odporúčaním bolo „starostlivo reprodukovať kĺb tak, ako bol pôvodne vyrobený“ výrobcom výťahu. Typický okov používaný systémom Otis Elevator je popísaný nižšie na obrázku 1.
Obrázok 1: „Otis Elevator Co. Shackle“, referenčná knižnica ICS (1902).
Skladá sa z delenej tyče, ktorej dve nohy A, A sú vypuklé a na koncoch majú nosy. Obojok B obopína nohy a nakoniec prilieha k nosu. Lano sa prevlečie cez golier, ohne sa cez náprstok C a znova sa prevlečie cez golier, načo sa voľný koniec upevní omotaním drôtu. Zabalený koniecsekcie, ktoré sa zaoberajú lanami výťahu, slúžia ako pripomienka toho, že rôzne výťahové systémy vyžadovali rôzne druhy lán:
Kapitola 1: Štandardné metódy a zariadenia na testovanie laniek
Kapitola 2: Materiály tvoriace lanové lano a ich vlastnosti
Kapitola 3: Štandardné typy konštrukcie drôtených lán
Kapitola 4: Rôzne spôsoby použitia drôteného lana
Kapitola 5: Mechanická teória drôteného lana
Kapitola 6: Praktické rady a návrhy
Kapitola 7: Pokyny k objednaniu lanka
Kapitola 8: Typické aplikácie drôteného lana v praxi
„Pri objednávke lana do výťahu uveďte, či je potrebné zdvíhacie, protizávažie alebo ručné alebo ventilové alebo bezpečnostné lano, a tiež to, či je požadované kladenie vpravo alebo vľavo. Laná používané na tieto účely sú odlišné a nie sú zameniteľné. “
Rôznorodosť výťahových lán sa odrazila v konštrukcii spoločnosti American Steel& Štandardné zdvíhacie lano Wire, ktoré bolo vyrobené v šiestich triedach alebo silách: železo, mäkká oceľ, liatinová oceľ, extra pevná liatinová oceľ, pluhová oceľ a monitorová pluhová oceľ. Štandardné železné lano spoločnosti bolo primárne navrhnuté na použitie na bubnových strojoch a „slúžilo na zdvíhanie výťahov, kde je sila dostatočná“ (obrázok 2). Bol tiež opísaný ako „takmer univerzálne používaný pre laná s protizávažím, okrem trakčných výťahov“. Ich zdvíhacie lano z ľahkej ocele bolo navrhnuté „špeciálne pre trakčné výťahy vo vysokých budovách, kde je vzhľadom na [bežné] rýchle naštartovanie a zastavenie potrebné silnejšie a ľahšie lano“. Prepravné alebo kontrolné laná (nazývané tiež kormidelné alebo ručné laná) sa líšili od štandardných lán v tom, že boli zložené zo šiestich prameňov po 42 drôtov, ktoré boli obalené siedmimi konopnými jadrami (obrázok 3).
Obrázok 5: „Hydraulický výťah s bočným piestom“, lano American Wire: Catalog& Príručka, American Steel& Drôt (1913).
Obrázok 5
Okrem poskytovania podrobných informácií o širokej škále oceľových lán katalóg obsahoval aj schematické výkresy, ktoré ilustrovali ich správnu aplikáciu. Obsahovali 17 výkresov súvisiacich s výťahom, ktoré znázorňovali hydraulické výťahy s priamym, bočným a horizontálnym zdvihom; prevodové a trakčné elektrické výťahy; a elektrické a pásom poháňané šnekové prevodovky. Dôraz výkresov na aplikáciu oceľových lán z nich robí jedinečný zdroj. Boli znázornené dve verzie výťahov s priamym plunžrom-jeden s lanom pre odosielateľa a jeden s ovládačom v aute-a prítomnosť dvoch výškových výkresov pre každý systém umožňuje dôkladné pochopenie týchto výťahov (obrázok 4). Rovnakú úroveň podrobností poskytli aj hydraulické výťahy s bočným piestom (výrobca Otis) a hydraulické systémy s horizontálnym piestom (obrázky 5 a 6).
Obrázok 6: „Horizontálny hydraulický výťah“, American Wire Rope: Catalog& Príručka, American Steel& Drôt (1913)
Obrázok 6
Zvlášť zaujímavé sú výkresy elektrického výťahu, pretože v roku 1913 predstavovali najnovšie systémy na trhu. Elektrický bubnový stroj disponoval zaujímavou sadou kladiek pre laná automobilov a protizávaží, zatiaľ čo závitovkový prevodový mechanizmus používal navíjací bubon umiestnený v strede stredu hriadeľa (obrázky 7 a 8). Výkres trakčného výťahu efektívne ilustroval jeho inherentnú jednoduchosť a potenciál tohto nového dizajnu (obrázok 9).
Rozmanitosť typov výťahov znázornených v American Steel& Wireov katalóg predstavoval rozmanitosť výťahových systémov prevládajúcich na začiatku 20. storočia, ako aj dôležitosť oceľových lán pre ich prevádzku. Druhá časť tohto článku bude nasledovať tento príbeh v 30. rokoch 20. storočia, ktorý zahŕňa neustály vývoj trakčného výťahu a písanie bezpečnostných kódov prvého výťahu.
Obrázok 7: „Elektrický bubnový stroj“, American Wire Rope: Catalog& Príručka, American Steel& Drôt (1913).
Obrázok 8: „Elektrický výťah s prevodovkou“, American Wire Rope: Catalog& Príručka, American Steel& Drôt (1913).
Obrázok 9: „Trakčný výťah“, American Wire Rope: Catalog& Príručka, American Steel& Drôt (1913).
