Costruire suspense

Come i progressi nella tecnologia dei mezzi di sospensione hanno contribuito ad aumentare l'efficienza e la sicurezza degli ascensori

di Kevin Brinkmann

Nel 2007, l'American Society of Mechanical Engineers ha armonizzato il Codice di sicurezza ASME A17.1/CSA B44 per ascensori e scale mobili, il codice di sicurezza definitivo per gli ascensori negli Stati Uniti. Viene aggiornato ogni tre anni per garantire che i requisiti rappresentino le ultime tecnologie e misure di sicurezza disponibili, e ciò si applica anche alle tecnologie dei mezzi di sospensione. La seconda iterazione di A17.1 nel 2010 ha coinciso con l'introduzione dello Standard A17.6 per sistemi di sospensione, compensazione e regolatore degli ascensori, che affronta la sospensione degli ascensori nell'ambito di ASME A17.1/CSA B44. Il codice si concentra sulle tre principali tecnologie di sospensione: funi metalliche in acciaio, funi in fibra aramidica e cinghie in acciaio rivestite. Fornisce standard uniformi per garantire livelli di sicurezza costanti e fornisce indicazioni per produttori di ascensori, progettisti, installatori, manutentori e ispettori di apparecchiature per ascensori. A17.6 è stato aggiornato nel 2022 per rimuovere le funi in fibra aramidica e aggiungere mezzi di sospensione per ascensori a torre per turbine eoliche e ascensori per applicazioni speciali Parte 5.

La norma A17.6 non solo include le proprietà dei materiali, la progettazione, i test, i criteri di ispezione e sostituzione per queste tecnologie di sospensione degli ascensori, ma fornisce anche indicazioni per la costruzione futura man mano che si sviluppano nuove tecnologie.

Nel mondo delle tecnologie di sospensione degli ascensori che sono responsabili del supporto e dello spostamento della cabina e del contrappeso, la scelta preferita è stata tradizionalmente quella delle funi metalliche in acciaio. Un mezzo di sospensione tradizionale fatto di fili di acciaio ad alta resistenza intrecciati in trefoli, le funi metalliche in acciaio sono durevoli ma richiedono lubrificazione e manutenzione regolare. Al confronto, i mezzi di sospensione più recenti sono le cinghie in acciaio rivestite e le funi in fibra aramidica. Le cinghie in acciaio rivestite utilizzano cinghie piatte fatte di cavi di acciaio rivestiti in poliuretano e sono più leggere, più flessibili e richiedono meno manutenzione rispetto alle funi tradizionali. Oggi, quando un sistema di ascensori viene aggiornato o modernizzato negli Stati Uniti, alcuni proprietari di edifici optano per il passaggio alle cinghie in acciaio rivestite. Le funi in fibra aramidica offrono vantaggi comparabili (ad esempio, elevata resistenza, leggerezza, resistenza alla corrosione ed efficienza energetica), ma il codice statunitense attualmente non include le funi in fibra.

Ecco uno sguardo ad alcuni dei vantaggi dell'innovazione dei sistemi di sospensione:

Regolamenti e standard

La conformità a standard quali ASME A17.1/CSA B44 garantisce che i mezzi di sospensione soddisfino rigorosi criteri di sicurezza e prestazioni. Sono richiesti più mezzi di sospensione (ad esempio, diverse funi o cinghie di acciaio) per garantire la ridondanza. Anche se uno si rompe, gli altri forniscono supporto, riducendo il rischio di incidente. Mentre A17.1/B44 fornisce requisiti minimi, A17.6 entra più nel dettaglio sulla progettazione, manutenzione e collaudo dei mezzi di sospensione.

Ispezione e manutenzione

Le funi metalliche tradizionali possono essere ispezionate cercando fili rotti e misurandone il diametro. Le tolleranze per la rottura sono ridotte del 50% per le funi che mostrano rossore. Nel frattempo, per i mezzi di sospensione rivestiti, è richiesto un mezzo di monitoraggio per determinare la resistenza residua. I produttori forniscono linee guida per la sostituzione in base a cicli, usura e utilizzo. Il requisito è che il mezzo di sospensione debba essere sostituito prima che raggiunga il 60% di resistenza residua. Le funi in fibra e le cinghie rivestite in poliuretano sono più resistenti a fattori ambientali come umidità e sale, che possono corrodere le funi in acciaio. Una minore lubrificazione richiede meno manutenzione, ma è più difficile da ispezionare visivamente rispetto alle funi in acciaio tradizionali. 

EFFICIENZA

L'efficienza energetica è migliorata perché i mezzi di sospensione alternativi consentono una puleggia di trasmissione di diametro ridotto, che riduce il consumo di energia grazie alle dimensioni della macchina e alla capacità di utilizzare la tecnologia senza ingranaggi. Le cinghie piatte rivestite consentono progetti più compatti, consentendo lo sviluppo di ascensori e sistemi senza locale macchina (MRL) che richiedono meno spazio nel vano. Ad esempio, una fune metallica può piegarsi solo fino a un certo punto prima di esercitare una sollecitazione eccessiva sulla fune. Ciò fornisce un rapporto tra il diametro della fune e la curvatura della puleggia. Una fune tradizionale per un ascensore può essere di 1 pollice. Con una cinghia, il sistema di ascensore può avere una cinghia metallica da 3/8 pollici con un rivestimento, riducendo le dimensioni della puleggia necessarie per far funzionare i mezzi di sospensione. Il sistema può anche essere più facilmente convertito in una trasmissione senza ingranaggi con cinghie rispetto alle funi. E poiché le cinghie pesano meno con le stesse capacità di carico, le funi non aumentano il peso dell'intero sistema di ascensore. 

Altri benefici

I mezzi di sospensione più recenti, come le cinghie rivestite, tendono a funzionare in modo più silenzioso rispetto alle tradizionali funi in acciaio, poiché la plastica su metallo è più silenziosa del metallo su metallo. Il design dei mezzi di sospensione influisce sulla trazione. Le cinghie e le funi rivestite sono progettate per massimizzare la presa sulla puleggia motrice per ridurre al minimo lo slittamento.

La comprensione di questi aspetti aiuta nella progettazione, selezione e manutenzione appropriate dei sistemi di ascensori per garantire sicurezza, efficienza e longevità. Per saperne di più, vai a NEII.