Ascensori: Idraulici/ Vapore

Le prime testimonianze di rudimentali ascensori, azionati da energia umana e animale o da ruote idrauliche, risalgano addirittura al terzo secolo a.C.

Tuttavia la storia dell’ascensore modernamente inteso, inizia nell’800, quando ad esso vengono applicati motori a vapore o idraulici. Nei primi decenni del secolo alcuni ascensori dotati di stantuffo idraulico furono utilizzati in fabbriche europee e americane. La cabina o gabbia, bilanciata, in parte, da un contrappeso, veniva sollevata mediante un cavo che scorreva su una puleggia fissata alla sommità del pozzo, cioè del vano adibito al saliscendi della cabina stessa. Al di sotto della gabbia era montato un lungo stantuffo che entrava e usciva da un cilindro affondato nel terreno e profondo come la corsa della gabbia.

Il funzionamento era ad energia idraulica: un liquido, generalmente acqua, veniva iniettato all’interno del cilindro per creare una pressione sufficiente a sollevare la cabina, che scendeva per forza di gravità quando l’acqua veniva fatta defluire dal cilindro. Le valvole che governavano il flusso dell’acqua venivano regolate dai passeggeri attraverso funi che passavano attraverso la cabina, un sistema in seguito perfezionato con l’introduzione controlli di leva e valvole di pilotaggio in grado di regolare la velocità della cabina.

L’ascensore trova larga diffusione negli Stati Uniti a partire dalla metà del secolo per un’esigenza precisa: quella di realizzare edifici più alti di quattro piani, cosa tecnicamente possibile ormai da molto tempo, ma la cui richiesta divenne notevole solo quando furono disponibili ascensori a più piani. Inoltre a metà dell’800, l’improvviso aumento di concentrazione degli abitanti nei grandi agglomerati urbani della costa orientale degli USA determinò un’impennata dei costi dei terreni edificabili. Di conseguenza, aumentando l’altezza degli edifici, i costruttori avevano a disposizione una maggiore quantità di superficie abitativa vendibile. Tutto ciò rese gli ascensori estremamente preziosi.

Il primo dispositivo automatico di sicurezza

Una vera e propria rivoluzione si ebbe nel 1853 quando un brillante inventore e imprenditore americano, presentò, durante un’esposizione a New York al Crystal Palace, il primo ascensore dotato di un dispositivo automatico di sicurezza, in grado di bloccare la cabina in caso di rottura della fune di sollevamento. Egli installò una guida dentata su ciascuno dei lati del pozzo. In corrispondenza di ciascuna guida, sulla gabbia, pose dei nottolini, denti metallici che, impegnandosi in modo complementare nella dentatura, impedivano il moto dell’unità mobile in senso inverso. Questi nottolini erano tenuti lontani dalla dentatura se il cavo era teso, ma, se il cavo si allentava, un meccanismo a molla li spingeva avanti. In tal modo i denti si agganciavano a quelli delle guide bloccando la cabina. Tre anni dopo, in un grande magazzino newyorchese, fu installato il primo ascensore per passeggeri progettato da Otis; nel 1859, l’imprenditore Bogardus realizzò il primo edificio dotato di ascensore per passeggeri, l’Haughwout Building, progettato da John P. Gaynor.

Arriva l’elettricità

Il motore elettrico fu introdotto negli ascensori nel 1880 dall’inventore tedesco Werner von Siemens. Il motore venne installato sopra la cabina che era in grado di risalire all’interno del pozzo per mezzo di un sistema di ruote dentate a pignone che si innestavano in crimagliere disposte ai due lati del pozzo. Un ascensore elettrico fu costruito a Baltimora nel Maryland nel 1887 e funzionava con un motore elettrico che faceva girare un argano rotante, attorno al quale si avvolgeva la fune di sollevamento. Negli anni successivi gli ascensori elettrici dotati di trasmissione con vite elicoidale tra motore e argano divennero di largo uso, tranne che per gli edifici alti. Infatti nell’ascensore ad argano la lunghezza della fune di sollevamento e di conseguenza l’altezza che la cabina poteva raggiungere, sono limitate dalle dimensioni dell’argano stesso; questo impediva il loro utilizzo nei grattacieli. D’altra parte i vantaggi dell’ascensore elettrico, come l’efficienza, i costi relativamente bassi di installazione, e la possibilità di mantenere una velocità pressoché costante a prescindere dal carico, spinse gli inventori a cercare una soluzione per poter utilizzare gli ascensori a energia elettrica anche nei grattacieli. La presenza di contrappesi in grado di generare trazione sulle funi di trazione in senso opposto rispetto alla cabina furono la risposta a questo problema.

Breve Cronologia

1829
Sperimentato il cavo di ferro in montacarichi da miniera
(sarà in uso dal 1840)
1835
Viene installato in una fabbrica inglese il Teagle, primo montacarichi a vapore.
1845
L’inglese Thompson mette a punto il primo montacarichi idraulico
1845-1850
A Boston e New York sono installati montacarichi idraulici a cilindro e stantuffo
1852
E. G. Otis costruisce un montacarichi con pulsanti di manovra e sistemi di sicurezza
1853
E. G. Otis brevetta il dispositivo di sicurezza ascensori a “paracadute”
1854
E. G. Otis presenta il suo meccanismo di sicurezza all’esposizione di N. York
1857
Primo ascensore per persone installato in un centro commerciale di N. York
1859
P. Gaynor costruisce a N. York il primo edificio con ascensore per persone
1861
E. G. realizza e ottiene il brevetto per un ascensore a vapore

1880
All’esposizione di Mannheim, W. Von Siemens mostra l’ascensore a motore elettrico
1883
Commissionata a W. Le Baron Jenney la costruzione del primo grattacielo di Chicago
1885
Le Baron Jenney realizza il primo grattacielo in struttura d’acciaio
1889
Installati a N. York i primi ascensori elettrici. Inaugurata la Tour Eiffel .
1900
Si diffonde l’uso dell’ascensore elettrico con comando a pulsante
1900-1911
Introduzione del sistema di trazione continua senza ingranaggi
ANNI ’20
Si diffondono sistemi di controllo automatico (porte e comandi dati dall’utente) Gli ascensori raggiungono la velocità di 420 m/s
1928
La Westinghouse sfida la Otis rilevando tutte le più importanti aziende del settore
ANNI ’40
Inizia lo sviluppo di sistemi elettronici per il funzionamento degli ascensori
1993
Gli ascensori più veloci al mondo (750 m/s) vengono installati in Giappone