Quante volte un giorno fate un passo in un elevatore? Molte persone vivono e lavorano 10, 20 o anche più storie sopra la terra. Eppure raramente pensi a complicati sistemi elettromeccanici che ti scivolano su e giù, per timore che la tua mente vaghi nei pensieri di una Torre di Terrore simile al tuffo nel sottosuolo.
Se hai capito esattamente cosa ti impedisce di immergerti per 500 piedi nel sottosuolo, saresti più o meno a tuo agio a guidare un ascensore? C’e ‘ solo un modo per scoprirlo.
Iniziamo con i cavi. La maggior parte degli ascensori presenta tra due e otto cavi in acciaio intrecciato. I tecnici dell’ascensore si riferiscono a loro come “corde”, un riferimento ai loro predecessori di canapa del 19 ° secolo. Il numero di corde in un dato ascensore dipende da qualcosa chiamato un ” fattore di sicurezza.”Se il fattore di sicurezza, impostato dai codici di costruzione, è 12 per un particolare edificio, ciò significa che la forza combinata delle corde deve essere adeguata a contenere 12 volte la massa di un’auto a pieno carico. In effetti, ogni corda può contenere più del peso dell’auto.
I singoli cavi di tanto in tanto non riescono, ma ci vuole un evento strano per recidere tutti loro. Nel 1945, un bombardiere B-25 si schiantò contro l’Empire State Building, tagliando tutti i cavi di un ascensore. Il passeggero solitario è sopravvissuto alla caduta dal 79 ° piano perché i cavi sotto la cabina hanno rallentato la sua discesa e ammortizzato il suo atterraggio. Gli aerei che si sono schiantati contro il World Trade Center l ‘ 11 settembre 2001, hanno anche tagliato i cavi dell’ascensore e alcune delle vittime sono morte.
Gli ingegneri degli ascensori si preoccupano di più dei guasti dei cavi: L’elettronica, i sistemi di pulegge e altre caratteristiche devono funzionare per garantire un viaggio sicuro.
“Prima di ogni corsa, il sistema di ascensori controlla la ‘catena di sicurezza’”, osserva Daryl Marvin, direttore dell’innovazione di Otis Elevator, il più grande produttore di ascensori al mondo. (Non si riferiva a una catena fisica ma a una serie di controlli che l’ascensore esegue automaticamente.) “Se qualcosa va storto – la porta è aperta, l’ascensore rileva una velocità eccessiva o qualcuno preme un pulsante di arresto di emergenza — il sistema taglia automaticamente l’alimentazione al motore e applica il freno.”
Gli ascensori hanno due o tre tipi di freni. Se c’è un errore nella catena di sicurezza, un morsetto si chiude sulla puleggia sopra l’auto, impedendo all’ascensore di muoversi. A differenza di un freno dell’automobile, che deve essere premuto per impegnarsi, il freno dell’elevatore viene bloccato a meno che non venga fornita energia per rilasciarlo. Ciò significa che qualsiasi perdita di potenza, sia a causa di un errore di sistema o un guasto alla rete elettrica, farà scattare il freno motore.
Il controllo di sicurezza e il freno motore sono falliti a volte, ma la negligenza è la causa abituale di incidenti. Nel 2011, ad esempio, un ascensore in un edificio per uffici di Manhattan è salito verso l’alto con la porta ancora aperta, uccidendo un dirigente pubblicitario di 41 anni. Un’indagine ha dimostrato che gli addetti alla manutenzione che hanno disabilitato la catena di sicurezza durante le riparazioni hanno dimenticato di ripristinare il sistema.
Gli ascensori hanno anche un freno di sicurezza collegato alla parte inferiore dell’auto. Questa è l’innovazione che ha reso possibile l’ascensore passeggeri quando è stato presentato alla Fiera mondiale 1853-54 di New York.
“Prima che Elijah Otis inventasse il freno di sicurezza, gli ascensori erano usati solo per il trasporto merci”, dice Marvin. “Le corde si rompevano a volte, e senza alcun backup sarebbe pazzesco per un passeggero correre questa possibilità.”
Ecco come funziona il freno di sicurezza. Se l’elettronica rileva che l’auto sta accelerando verso il basso, inceppa un freno metallico da sotto l’auto in un canale nelle guide, le aste metalliche lungo le quali viaggia l’ascensore. Attrito costruisce tra il cuneo e la guida, che porta la macchina ad una fermata ad una velocità confortevole.
C’è un altro fail-safe. All’estremità opposta dei cavi che si attaccano alla macchina dell’ascensore, c’è una serie di contrappesi. Quei pesi pesano leggermente più di un’auto vuota e leggermente meno di un’auto a pieno carico. Se ogni altro sistema di sicurezza fallisse e tu fossi l’unica persona in macchina, questi pesi farebbero salire l’ascensore piuttosto che scendere. All’inizio sarebbe successo lentamente, guadagnando velocità man mano che la salita continuava. Un’auto a pieno carico sperimenterebbe una discesa che accelera lentamente.
In entrambi i casi, quando i contrappesi raggiungevano la parte superiore o inferiore dell’albero, incontravano un cuscino che avrebbe portato la macchina dell’ascensore a un arresto brusco ma si spera sopravvissuto. “Non sarebbe piacevole, ma hai molte, ottime possibilità di stare bene”, predice Marvin.
Molti dei sistemi di sicurezza sugli ascensori moderni sono fondamentalmente simili a quelli usati 100 anni fa, con perfezionamenti per tenere conto della crescente velocità e peso delle auto di oggi. Gli ascensori più veloci ora viaggiano intorno a 30 mph. (La discesa è più lenta della salita, perché l’aumento rapido della pressione dell’aria può causare disagio alle orecchie dei passeggeri.)
Molti degli aggiornamenti hanno a che fare con i materiali. Acciaio sarebbe fibbia sotto il calore creato da una macchina ascensore pesante che cade veloce giù un albero grattacielo. Marvin non mi ha detto cosa usa Otis, ma ha notato che il materiale è lo stesso progettato per resistere al calore di un motore a reazione. Molti dei nuovi modelli sono testati in una delle torri di prova di Otis, che sono esattamente quello che sembrano: edifici costituiti quasi interamente da ascensori. Almeno gli ingegneri non devono mai aspettare nella hall.