Antigüedad eléctrica
La historia del ascensor


Hay indicios de ascensores rudimentarios en uso que eran operados por animales, fuerza humana o mecanismos de agua 300 años AC.

Los antiguos egipcios, utilizaron diversos sistemas de cuerdas y rampas para mover los bloques de piedra que darían forma a las pirámides. Allá por el año 1500 aC. las aguas del río Nilo eran elevadas en baldes y volcadas dentro de los canales de riego por medio de un brazo contrapesado sobre un pivote. Los chinos mejoraron el sistema utilizando recipientes colocados sobre una cuerda sinfín girada por un molinete que funcionaba a mano o a pedal.

El primer ascensor (elevador) fue desarrollado por Arquímedes en el año 236 aC., que funcionaba con cuerdas y poleas.

Cuando el emperador Tito, construyó el Coliseo Romano en el año 80 de nuestra era, utilizó grandes montacargas para subir a los gladiadores y a las fieras al nivel de la pista.

La patente del ascensor de Elisha Graves Otis presentada el  15 de enero de 1861


Para acceder al Monasterio de San Barlaam, en Grecia, construído sobre altas cumbres, se usaron montacargas para uso de personas y suministros, donde la fuerza motriz era provista aún por los hombres.

En el año 1203, en una abadía situada en la costa francesa, se usaba la cuerda escalonada tirada por un burro.

A pesar de que las grúas y ascensores primitivos, accionados con energía humana y animal o con norias de agua, estaban en uso ya en el siglo III a.C., el ascensor moderno es en gran parte un producto del siglo XIX. Recién hacia 1800, cuando James Watt inventó la máquina de vapor, se da nacimiento a la utilización de otro tipo de energía, lo que originó el comienzo de la revolución industrial.

El ascensor tal como lo conocemos hoy tuvo sus comienzos en los años 1800 y eran propulsados por vapor dentro de cilindros que elevaban la cabina. Para bajar simplemente se abría una válvula y por acción de la gravedad la cabina bajaba.

Recién a comienzos de 1900 aparecen los cables de acero en la tracción de un ascensor, en mecanismos con poleas de desvío y contrapeso.

En 1853, Elisha Graves Otis participa de una exposición en el New York Crystal Palace mostrando un ascensor con "freno de emergencia" que evitaba la caída de la cabina aun luego de romperse los amarres que la mantenían en posición, marcando un hito en la historia del ascensor.

 

Elisha Graves Otis demuestra su invención en la exposición Crystal Palace en Nueva York en 1853. Ilustración de Vittorio Magnago Lampugnani y Lutz Hartwig (fuente: A Cultural History of Vertical Transport (Berlin: Ernst & Sohn, 1994), p. 56.)

En 1857, el primer ascensor de pasajeros Otis entro en operación en un almacén de la ciudad de Nueva York y diez años mas tarde los hijos de Elisha fundan Otis Brothers and Company en Yonkers, Nueva York, para comenzar la producción en masa de ascensores. Varios otros modelos de ascensores aparecen en escena: a tornillo, hidráulicos, etc.



Y la electricidad...?

Recién en 1887 se incorpora el motor eléctrico en un ascensor cuando el inventor alemán Werner von Siemens coloca un motor eléctrico en la parte inferior de una cabina de ascensor.

A partir de allí la tecnología de motores y control de ascensores se desarrolla rápidamente. En 1889 hace su aparición el ascensor con motor eléctrico y reductor, haciendo posible el desarrollo de edificios mas altos al poder transportar pasajeros a mas altura.

 

Recién en 1887 se incorpora el motor eléctrico en un ascensor cuando el inventor alemán Werner von Siemens coloca un motor eléctrico en la parte inferior de una cabina de ascensor.

En 1903 el diseño evoluciona hacia el ascensor sin reductor y motor de corriente continua acompañando la construcción de edificios de mas de 100 pisos de altura. Los controles de los ascensores comienzan a hacerse mas complejos permitiendo hacer los viajes mas confortables al agregar velocidades intermedias de nivelación y la interconexión de varios ascensores en grupo.

La seguridad aplicada al ascensor continúa evolucionando para hacer mas confiables los viajes en ascensor.


Hoy...

Actualmente un complejo sistema de comandos y contactos gobiernan los ascensores que usamos a diario. Las computadoras han invadido los sistemas de control haciendo cada viaje en ascensor mas confortable y seguro. Tener diez ascensores conectados trabajando en grupo se reduce a complejos programas de computadoras en lugar de enormes tableros con millones de reles.



Y el futuro...?

Los ascensores habrán llegado al limite del ahorro de consumo con el uso de imanes permanentes en los motores y los variadores de frecuencia. Las redes de ascensores serán accesibles vía Internet, permitiendo a las empresas de mantenimiento realizar rutinariamente controles en los ascensores instalados en cualquier lugar del mundo al igual que hoy navegamos por distintas paginas de Internet. Los cables de acero serán reemplazados por materiales sintéticos de mayor resistencia y durabilidad. Los ascensores con reductor serán historia. Las cabinas podrán reconocer el idioma para aceptar comandos vocales eliminando la necesidad de apretar botones para colocar llamadas....

 

Los ascensores habrán llegado al limite del ahorro de consumo con el uso de imanes permanentes en los motores y los variadores de frecuencia. Las redes de ascensores serán accesibles vía Internet, permitiendo a las empresas de mantenimiento realizar rutinariamente controles en los ascensores instalados en cualquier lugar del mundo al igual que hoy navegamos por distintas paginas de Internet. Los cables de acero serán reemplazados por materiales sintéticos de mayor resistencia y durabilidad. Los ascensores con reductor serán historia. Las cabinas podrán reconocer el idioma para aceptar comandos vocales eliminando la necesidad de apretar botones para colocar llamadas



Lo que si es seguro es que los ascensores serán siendo parte de los desarrollos arquitectónicos acompañando el crecimiento en altura de los edificios.


Cómo funciona un Ascensor

En la actualidad todos los ascensores utilizan la energía eléctrica como fuente de alimentación de sus motores y para el reglaje de sus paradas, así como sistemas electrónicos que regulan las maniobras a realizar. No obstante podemos encontrar tres variantes fundamentales, en lo que a sistemas mecánicos de elevación se refiere, aplicados en función de las necesidades de uso o de las características de los edificios en que se instalan.

Aparatos con engranajes

Como su nombre indica, el sistema consiste en un motor eléctrico que acciona un engranaje reductor de tornillo sin fin y rueda dentada que a su vez pone en movimiento la polea. De esta manera se consigue que ésta gire a una velocidad relativamente baja pero con gran capacidad de carga, lo que permite utilizar motores de reducida potencia para elevar grandes pesos.

La velocidad de la cabina es de entre 0,1 y 2,50 m/s, admitiendo cargas importantes de más de 15 toneladas. Se usan en montacargas industriales para la elevación de vehículos y también en ascensores de pasajeros, compensando su lentitud con su gran capacidad de carga.


Aparatos sin engranajes

Sistema que corresponde al desarrollo histórico del diseño puesto en práctica en 1903 por Elisha G. Otis, con las lógicas mejoras derivadas de la aplicación de la tecnología contemporánea.

Requiere motores de gran potencia y baja velocidad –entre 50 y 200 revoluciones por minuto- que se conectan directamente al eje de la polea, siendo ésta ranurada y de gran diámetro –entre 10 y 120 centímetros.

Este tipo de mecanismos permite que la cabina alcance velocidades elevadas –entre 2 y 15 metros por segundo- lo que hace que sean adecuadas para el transporte de pasajeros en edificios altos con demandas importantes de tráfico.

 

En los ascensores actuales, en ningún caso el cable tractor se enrolla a un eje, como ocurría en los primitivos aparatos de elevación. La tracción se realiza por adherencia con la polea o juego de poleas que acciona la máquina, pudiendo situarse ésta en la parte superior del edificio, lo que es normal y deseable para el buen funcionamiento, o en la parte inferior a causa de particulares necesidades de espacio o estructurales que impidan situarla arriba.

En los ascensores actuales, en ningún caso el cable tractor se enrolla a un eje, como ocurría en los primitivos aparatos de elevación. La tracción se realiza por adherencia con la polea o juego de poleas que acciona la máquina, pudiendo situarse ésta en la parte superior del edificio, lo que es normal y deseable para el buen funcionamiento, o en la parte inferior a causa de particulares necesidades de espacio o estructurales que impidan situarla arriba.

Aparatos hidráulicos

Comenzaron a instalarse a partir de 1880. Hoy en día se utilizan para recorridos de reducida altura, dada una serie de ventajas derivadas de su principio de funcionamiento: utilizan la presión de líquidos viscosos sobre pistones para elevar la cabina en sustitución de cables y contrapesos.

Gracias a esto se pueden instalar ascensores en edificios de antigua construcción que no dispongan de espacio o estructura resistente para albergar el cuarto de máquinas; éste puede situarse alejado del aparato –hasta una distancia máxima de 15 metros- desde donde se canaliza el líquido impulsor.

 

Los ascensores hidráulicos convencionales (relación 1:1) se montan directamente sobre un émbolo o pistón que se mueve dentro de un cilindro enterrado, cuya profundidad debe ser igual a la del recorrido del ascensor. Este sistema, relativamente sencillo, requiere una bomba eléctrica que introduzca aceite a presión en el cilindro para así levantar la cabina. La bajada se consigue mediante un dispositivo de válvulas, reguladas eléctricamente, el cual hace que el líquido salga del cilindro de forma controlada permitiendo el descenso del émbolo.

Los ascensores hidráulicos convencionales (relación 1:1) se montan directamente sobre un émbolo o pistón que se mueve dentro de un cilindro enterrado, cuya profundidad debe ser igual a la del recorrido del ascensor. Este sistema, relativamente sencillo, requiere una bomba eléctrica que introduzca aceite a presión en el cilindro para así levantar la cabina. La bajada se consigue mediante un dispositivo de válvulas, reguladas eléctricamente, el cual hace que el líquido salga del cilindro de forma controlada permitiendo el descenso del émbolo.
Los ascenseores hidráulicos con relación 2:1, gracias a la multiplicación producida por un sistema de poleas y cables de acero logran que la cabina se mueva al doble de velocidad que el pistón.







Fuentes: Silcón Electrónica – Otis – Mundo Ascensor



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