Wetenschap 30 mei 2000

Lift

Door C. van der Wind
Verticaal transport van mens en materiaal is vandaag de dag een vanzelfsprekendheid. Was het voor 1800 een hachelijke onderneming, tegenwoordig sta je binnen enkele seconden tientallen meters boven het aardoppervlak. Het benodigde mechaniek: de lift.

De lift dateert uit de Romeinse tijd. De architect Vitruvius beschrijft vijftig jaar voor het begin van onze jaartelling al een zogenaamd liftplatform. Om dat naar hoger gedeelten te krijgen gebruikt hij een touw en een voorwerp dat later de katrol is genoemd. Mens, dier en water zorgen voor de benodigde kracht om zwaar materiaal verticaal te verplaatsen. Pas in de periode van de eerste industriële revolutie, ongeveer 1743, is het Lodewijk XV die in zijn paleis te Versailles de eerste moderne lift laat bouwen. Naar verluidt gebruikt hij het apparaat om zijn maîtresse stiekem toe te laten.

De Engelsman Elisha Graves Otis (1811-1861), die in Amerika opgroeit, is in zijn jeugd al geïnteresseerd in mechanica. Als monteur en uitvinder van arbeidsbesparende machines krijgt Otis in 1850 de technische leiding over een nieuwe fabriek in Bergen, New Jersey. Daar krijgt hij de vrijheid te experimenteren met nieuwe toepassingen van machines.

”Safety First”
In 1852 vindt Otis niet de lift zelf, maar wel het ”Safety First”-vangmechanisme uit. Het Otis-vangsysteem bestaat uit een wagenveer en een liftkooi die langs getande rails rolt. Als de kabel breekt, drukken een paar veren een soort klauw naar buiten waardoor het platform in de rail blijft haken. Door de spanning van de ophangkabel blijven de remklauwen ingetrokken.

In 1854 demonstreert Otis in het Crystal Palace in New York het nieuwe mechanisme. Voor een groot publiek, 15 meter boven het aardoppervlak en in een open lift, geeft hij opdracht de kabel door te knippen. Het platform staat direct stil.

In 1857 past Elisha Otis voor het eerst een liftmachine (op stoom) toe.

Tegenwoordig bestaat het vangsysteem uit een snelheidscontrolerend element, de snelheidsbegrenzer en het vangmechanisme: het pionierswerk van Otis. Onder het kooiframe zijn twee vanghuizen of -klauwen bevestigd en die zetten zich in de kooileiders vast zodra de vanginstallatie in werking wordt gesteld. Dit gebeurt alleen als de staalkabels breken.

Stroomuitval
Als de snelheid van de lift te hoog is of de kooi bij een verdieping moet stoppen, onderbreekt het ”overspeed-contact” de stroomtoevoer naar de aandrijfmotor. Op hetzelfde moment stuurt het veersysteem de wrijvingsremmen aan. Veren drukken de remschoenen tegen een schijf op de motoras, waardoor de liftkooi, ook bij stroomuitval, tot stilstand komt. Gewichtsblokken zorgen voor tegengewicht en het strak houden van de staalkabels, wat nodig is om de kooi zonder schokken te verplaatsen.

Sinds Otis' uitvinding ligt de weg open voor veilig verticaal transport van mens en materieel. Vanaf die tijd speelt de lift ook een voorname rol bij het ontwerp van stedelijke ontwikkeling. Vanwege ruimtegebrek zijn steden gedwongen in de hoogte te bouwen. Met het verder ontwikkelde liftveiligheidssysteem zijn wolkenkrabbers geen onmogelijkheid meer. Op dit moment zijn er in 222 landen ongeveer 1,2 miljoen liften en roltrappen van Otis. Ook bouwwerken zoals de Eiffeltoren, de Hong Kong & Shanghai Bank en het Empire State Building in New York zijn uitgerust met moderne liften van Otis.