Amikor még az állatok is lifteztek
A felvonók ősei azok az egyiptomi emelő-berendezések voltak, amelyeket a piramisok építésének igényei hoztak létre. Az i. e. 2600 körüli időkben már akár több mint 152 méter magas is lehetett egy-egy piramis, amelyekhez akár 90 tonnánál is nehezebb köveket kellett a magasba juttatniuk az építőknek. Az emelők azonban ekkor még csak a súly egy részének mozgatásától tudták megkímélni az embereket, hiszen nem voltak motorok, amelyek nagyobb erővel rendelkeztek.
| Ilyen egy régi épület, amelyet a hegy szikláiba építettek. A montenegrói Ostrog sziklatemplomban ma is működik egy kosaras felvonó, amely az épület központjába viszi fel a vendégeket. |
A szerkezet létrehozásához elengedhetetlen volt: a kötél, a csiga, a csörlődob és az ellensúly. A történetíró Vitruviustól tudjuk, hogy az ókori Görögországban Archimédesz fejlesztett ki egy kötelekkel és csigákkal működő emelőszerkezetet, amelyben a kötél egy emelőkarokkal ellátott csörlődob köré volt tekercselve. Ahhoz, hogy a terhet hordozó, akkor még nyitott, tálcaszerű lift fölemelkedjen az egyik oldalon, állati vagy emberi erővel meg kellett forgatni a csörlődobot a másikon, s a visszaeresztés fázisában a fékezéséről is kellett gondoskodni. Ezt azonban már a Kr.e. 80 körüli időkre meg tudták oldani, s például a gladiátorok, de a vadállatok is ilyen szerkezetekkel érkeztek meg a római Colosseum arénájának szintjére.
Később, a középkorban is használtak ilyen és ehhez hasonló szerkezeteket, különösen a magas sziklákra épített kolostorokban. Görögországban több olyan épület is volt (legtöbbjük ma is létezik), ahová a szerzetesek másképp nem is tudtak bemenni, mint hogy felhúzatták magukat a kötél végére erősített kosarakban. Ugyanígy az élelmiszereket is hálókban vagy kosarakban juttatták fel.
Egy francia apátságban 1203-ban egy taposókerékkel működő emelőt építettek. A kereket egy szamár hajtotta. A 17. században már világi helyeken, palotákban is gyakran működtek felvonók. A nagyobb vacsorákra, bálokra az arisztokrácia házaiban étellifteken érkeztek meg a hatalmas, dúsan megrakott tálak.1743-ban XV. Lajos egy ellensúllyal ellátott liftet rendelt versailles-i kastélyába, Moszkvában pedig, a Téli palotában 1793-ban építették meg az első, csavarmeghajtásos liftet.
A következő századra azonban már a munkások életét is igyekeztek megkönnyíteni a liftekkel. 1833-ban a Harz hegység bányászait Németországban egy tengelyirányban ide-oda mozgó rudakkal működtetett berendezés szállította. 1835-ben pedig egy angliai gyárban alkalmaztak szíjhajtású felvonót.
Az ipar és a kereskedelem fejlődésével tovább nőtt a felvonók iránti igény. A házak is egyre magasabbakká váltak, így ideje volt azon gondolkodni, hogy miképp is lehetne továbbfejleszteni ezt az eszközt, hiszen mindenhová nem állíthattak kerékhajtó lovakat vagy szamarakat, esetleg erős férfiakat. Emellett a kötelek sem voltak alkalmasak a folyamatos terhelésre. Valami olyasmit kellett kitalálni, ami kopásállóbb anyagból – tehát fémből – készül, és amelyet lehetőleg valamiféle gép hajt. Ekkor már létezett a gőzgép, de nem nagyon látszott alkalmasnak liftek fölemelésére és visszacsúsztatására. Ám mégis volt benne valami, ami kiindulópontként szolgált.
Nem felülről húzni: alulról tolni!
A gőzgépben működő dugattyú adta az ötletet, hogy a liftet egy hidraulikus rendszerrel építsék össze. Ez azt jelentette, hogy nem felülről húzták, hanem alulról tolták fel a tányért vagy a kabint.
| A Washington-emlékmű, az Egyesült Államok egyik szimbólumának liftmotorja 1880-ban. Akkoriban a felvonók mellett ekkora gőzgépnek kellett állnia, hogy meglegyen a kellő hajtóerő |
Az első hidraulikus felvonókhoz egy kabin alatti dugattyút használtak. Egy acél oszlopban, vagyis egy függőleges henger belsejében víz volt, amelyben a fölfelé menet idejére megnövelték a nyomást. A víz fölemelt egy dugattyút, amelynek tetejéhez rögzítették a tálcát, majd később a zárt kabint. A nyomás növekedésével a dugattyú lassan egyre följebb került, s így tolta felfelé a terhet. A felvonókhoz ellensúlyozó rendszert is használtak, így a dugattyúnak nem kellett a lift és a rakomány teljes súlyát felemelnie.
Ugyanakkor ez a rendszer nem volt a praktikusabb megoldás a magas épületekhez, hiszen ahhoz, hogy a liftet visszahozza a földszintre, magának a dugattyúnak ugyanolyan mélyen vissza kellett húzódnia a földbe, mint amilyen magasba akarták vele emelni a terhet, vagyis egy akkora aknát kellett építeni, mint amilyen magas volt az épület.
Visszatérünk hát ismét a kötél-alapú rendszerekhez, azzal a céllal, hogy a kötelek legyenek teherbíróak és biztonságosak. Igaz, az elektromos motorok megjelenésével majd lehetővé válik a hidraulikus rendszerek korszerűsítése is, így később is működtek ilyenek, csak már nem vízzel, hanem olajjal.
| Otis bemutatóján az emberek megkönnyebbülve látták kiugrani a sínekből a felvonót fékező reteszeket. A lift mögött, felül ott áll a cég egy munkatársa, a riadalmat okozó fejszéjével. |
A 19. század közepén az amerikai nagyvárosok épületei akár hat emeletnél is magasabbra nőhettek, éppen a lifteknek köszönhetően. És mivel ekkora a gőzgépeket is korszerűsítették, a felvonókat is ezek hajtották.
A világ első biztonsági személyfelvonóját a Broadway és Broome Street sarkán álló áruházban avatták fel 1857-ben, az Otis Brothers & Company jóvoltából. A cég alapítója egy kiváló gépészmérnök, Elisha Graves Otis volt, aki a század közepén vezető gépészként dolgozott a Bedstead Manufacturing Co. yonkersi üzemében. Olyan teherfelvonót kellett kifejlesztenie, amely alkalmas a vállalat termékeinek biztonságos szállítására, nagyobb magasságokba is.
A legfőbb probléma ekkor a kábelszakadás volt, amelynek megoldása kettős feladatot jelentett: egyfelől a kábeleket kellett minél biztonságosabbá tenni, másfelől azonban az esetleges szakadás következményeit kellett minél jobban enyhíteni. Otisnak az volt a legnagyobb leleménye, hogy a zuhanás fékezésén kezdett gondolkodni. Így született meg az a megoldás, amelynek jegyében egy erős rugót rögzítettek a tányér fölé. Az emelőkötelet úgy rögzítették a rugóhoz, hogy az emelőtálca vagy kabin súlya éppen elegendő feszességet hozzon létre a rugón. A feszes rugó nem érintkezett azokkal a reteszelőkkel, amelyeket két oldalt helyeztek el az aknán, síneken.
Ha a kötél mégis elszakadt, megszűnt a rugó feszessége, összeugrott, és ezzel az impulzussal bekapcsolta a fékrendszert, amelynek sínből előugró reteszei rögzítették a platformot és megakadályozták a lezuhanását. Időközben a Bedstead Manufacturing Co. csődbe ment, ám Otis még kapott egy megrendelést két biztonsági emelőre, egy New York-i bútorgyártótól. Korábban a gyár két alkalmazottja életét vesztette a lift kötélszakadása miatt, és a cég szerette volna megelőzni a további baleseteket. Ezért Otis tovább dolgozott, sőt 1853. szeptember 20-án megnyitotta saját vállalkozását a csődbement üzem egy részén. Találmányának népszerűsítése érdekében 1854-ben nagy érdeklődést kiváltó bemutatót tartott a New York-i Crystal Palace kiállításon.
A legnagyobb kiállítási csarnokban felállított egy komplett biztonsági felvonót, amelyre ládákat tett, majd maga is a platóra állt. Amint a tömeg összegyűlt, jelzésére a munkatársa elővett egy hatalmas fejszét, és elvágta a függesztőkötelet. Az emberek felkiáltottak, majd elakadt lélegzettel figyelték a felvonó zuhanását. Ám mielőtt a plató elérte volna a talajt, a rugó működésbe hozta a reteszelőket, és megállította a liftet.
Ez volt az Otis Elevator Company első és máig emlékezetes bemutatkozása, s egyúttal a modern, biztonsági felvonó születésnapja. Azóta a folyamatosan korszerűsített szerkezet sokféle fajtáját használjuk, a síliftektől a mozgólépcsőkig. S ha elképzeljük, hogy a világ liftjei a jelen pillanatban is hány embert visznek föl s le, bízvást megállapíthatjuk, hogy az egyik legszorgalmasabb masinát mondhatjuk magunkénak.
Lévai Júlia
Babilon Kiadó webáruház – Mi MiCSODA, LOGICO, Mágikus állatok iskolája, babakönyvek, ismeretterjesztők és regények gyerekeknek. Kiadói kedvezmények.