Výťah (dopravný prostriedok)

Výťah je transportný (dopravný) prostriedok používaný na presun ľudí a materiálu v zvislom (takmer zvislom) smere.

História

Patentový nákres výťahu od Otisa, 15. január 1861.

Výťahy začali ako jednoduché lanové alebo reťazové zdvíhadlá. Výťah je v podstate jednoduchý stroj, plošina, ktorá je ťahaná alebo tlačená mechanickými prostriedkami. Moderný výťah sa skladá z kabíny (tiež zvanej „klietka“) pohybujúca sa v uzatvorenom priestore zvanom „šachta“ resp. „zdvižná dráha“.

V minulosti bol výťahový riadiaci mechanizmus poháňaný parou a vodnými hydraulickými piestami. Elektrické výťahové kabíny sú ťahané rolujúcimi oceľovými lanami pomocou kladky a protizávažia. Hydraulické výťahy využívajú pre pohyb plošiny hydraulický piest. Lanová hydraulika využíva kombináciu oboch princípov – lán s kladkami a hydraulickú silu.

V roku 1853 Elisha Otis uviedol "bezpečný" výťah so zariadením zamedzujúcim pádu kabíny pri pretrhnutom lane. Princíp zabezpečenia výťahu pred pádom je v princípe identický s tým, ktorý sa používa dnes. Skladá sa z vrúbkovaného valca, ktorý je upevnený pod výťahovou plošinou a mechanického regulačného zariadenia snímajúceho rýchlosť klesania výťahu. V prípade prekročenia určitej rýchlosti zariadenie mechanicky zablokuje pohyb plošiny. Prvý Otisov výťah bol inštalovaný na ulici Broadway číslo 488 v New Yorku 23. marca 1857. Prvá výťahová šachta bola inštalovaná 4 roky pred prvým výťahom v budove Cooper Union v New Yorku (v roku 1853). Výťahová šachta bola zakomponovaná do konštrukcie budovy pre Cooper Union, pretože Peter Cooper si bol istý že bezpečný osobný výťah bude čoskoro vynájdený. Šachta však bola kruhová, pretože Cooper si myslel, že je to efektívnejší dizajn.

Prvý elektrický výťah zostrojil Werner von Siemens v roku 1880. Bezpečnosť a rýchlosť elektrických výťahov značne zvýšil Frank Sprague.

Vývoj výťahov bol vedený potrebou presunu veľkého množstva nerastných surovín, rúd, uhlia a dreva. Technológia vyvinutá priemyslom a skonštruovanie oceľovej nosnej konštrukcie výrazne urýchlilo rozšírenie osobných a nákladných výťahov používaných v súčasnosti.

Dnešok

Dnes sa výťahy vyrábajú pod prísnou kontrolou, a sú viazané mnohými bezpečnostnými predpismi zahŕňajúce inštaláciu, údržbu a inšpekciu výťahov.

Výťahy dneška už nie sú schované vo vnútri budov, ale dotvárajú i architektonický dizajn budovy. Výťahy z transparentného materiálu a výťahy umiestnené na vonkajšom plášti budov umožňujú cestujúcim vidieť mimo kabínu počas presunu výťahom.

Všetky nové výťahy sú riadené na mikroprocesorovej báze. To umožňuje výťahovému systému automaticky a optimalizovane zastaviť kabíny tam, kde sú najpotrebnejšie na účel zvýšenia plynulosti a efektívnosti prepravy. "Chovanie sa" výťahu je založené na analýze budovy nazývanej "Prevádzková štúdia". Prevádzkové štúdie vytvárajú profesionálni "výťahoví konzultanti", ktorí používajú špeciálne analytické nástroje a programy na určenie optimálnej veľkosti, rýchlosti a počtu výťahov pre budovu.

Výťahy sú obvykle inštalované do budovy počas jej stavby. Konštrukcia výťahu umožňuje jeho neskoršiu renováciu – výmenu šachtových dverí, dverí kabíny, povrchov interiéru kabíny, kontrolného a riadiaceho zariadenia, zdvíhacích strojov, hydraulických a elektrických dielov a príslušenstva.

Výťahy sú relatívne bezpečné. Denne sa výťahmi transportujú milióny cestujúcich bez nehody. Nízka nehodovosť výťahov nie je prekonaná žiadnym iným transportným systémom. Určité riziko predstavujú staršie hydraulické výťahy, z hľadiska možnej poruchy hydraulického okruhu. Takéto typy výťahov sú u nás používané veľmi zriedka, a postupne sú nahrádzané elektrickými systémami.

Použitie výťahov

Osobný výťah

Osobný výťah je navrhnutý pre transport ľudí a malého objemu materiálov. Osobné výťahy musia zodpovedať štandardom – normám STN resp. ISO napr. STN-ISO 2740xx a 2743xx, ktoré sa zaoberajú ich konštrukciou, umiestnením, montážou, prevádzkou, skúšaním, revíziami, použitými materiálmi pre šachty, kabíny, pohony a laná a pod. Výťah musí spĺňať aj celý rad iných predpisov – napr. požiarno-bezpečnostné, elektricko a mechanicko bezpečnostné a pod. Výťahy tiež podliehajú povinným pravidelným revíziám.

Kapacita osobných výťahov je odvodená od plochy podlahy, počtu poschodí a predpokladaného počtu osôb v budove. Všeobecné osobné výťahy sa vyrábajú v nosnosti od 250 do 2 500 kg. Obvykle sa osobné výťahy montujú do budov s viac ako 3 poschodiami. V budovách do 10 podlaží majú elektrické výťahy obvykle rýchlosť do 1,5 ms⁻¹ a nad 10 podlaží rýchlosti začínajú od 2,5 ms⁻¹ do asi 6 ms⁻¹.

Osobné výťahy môžu byť špecializované na svoj účel, napr. pre nemocnice (pre mobilné postele), predný aj zadný vchod (výťahový vstup), 2 kabíny jedna na druhej (double decker) a iné. Kabíny v nadštandardných budovách môžu mať zdobený interiér, môžu byť vybavené nahranými hlasovými inštrukciami, môžu mať komunikačné spojenie, spojenie na bezpečnostný servis, automatické nahlásenie požiaru, špeciálne bezpečnostné vstupy (napr. v strope). Existuje špeciálny typ výťahu navrhnutý na transport invalidných vozíkov. Výťahy je zakázané používať na únik počas požiaru, pretože sú potenciálnou bezpečnostnou pascou.

Nákladné výťahy

Nákladný výťah je výťah prispôsobený pre transport tovaru, materiálu (a ak je to povolené i osôb sprevádzajúcich náklad). Nákladné výťahy majú niektoré výnimky z hľadiska bezpečnosti (napr. požiarnej), a preto by sa nemali prvorado používať pre prepravu osôb. Nákladné výťahy s výnimkami musia mať písomný oznam v kabíne, že použitie osobami je zakázané.

Nákladné výťahy sú typicky väčšie a schopné uniesť ťažší náklad než osobný výťah, všeobecne od 2 300 do 4 500 kg. Nákladné výťahy môžu mať manuálne ovládané dvere a často mávajú ochranné prvky pre prevenciu poškodenia počas nakládky a vykládky.

Malý nákladný výťah je niekedy používaný na transport malých vecí ako riadu vo viacpodlažnej kuchyni alebo v reštaurácii, na prepravu kníh vo viacpodlažnej knižnici a pod. Osoby ich nesmú použiť.

Špeciálny typ nákladného výťahu je automobilový výťah, používaný na transport automobilov v parkovacej garáži alebo v na to uspôsobenej budove.

Javiskové a orchestrálne výťahy sú špeciálne výťahy na použitie v divadlách a pod.

Typy výťahových zdvíhacích mechanizmov

Všeobecne poznáme tri pohonné mechanizmy pre pohyb výťahu:

Trakčné (ťažné) výťahy

Prevodové a bezprevodové trakčné výťahy

Prevodové trakčné stroje sú poháňané elektrickými motormi na striedavý alebo jednosmerný prúd. Prevodovky používajú závitovkové prevody. Výťahová kabína sa pohybuje pomocou navíjaných oceľových zdvíhacích lán cez kladku, ktorá je pripojená na prevodovú skriňu poháňanú motorom. Tieto stroje sú všeobecne najlepšou voľbou pre prízemné alebo stropné trakčné pohony pre rýchlosti do asi 1,5 ms⁻¹.

Bezprevodové trakčné stroje sú elektrické motory s reguláciou otáčok napájané striedavým alebo jednosmerným prúdom. V tomto prípade poháňacia kladka je priamo pripojená na hriadeľ motora.

V oboch prípadoch sú laná pripojené na závesnom mechanizme na vrchu kabíny (alebo môžu byť upevnené na nosnú časť pod kabínou). Laná sú obtočené okolo riadiacej kladky k vyvažujúcej protiváhe pripojenej na opačný koniec lán. Protiváha redukuje silu potrebnú na pohyb kabíny. Protiváha je umiestnená vo výťahovej šachte – ako kabína stúpa, protiváha klesá a opačne. Pohyb kabíny sa uskutočňuje sprostredkovane pohybom kladky. Výťah je riadený riadiacim systémom – v starších výťahoch typicky reléovou logikou alebo dnes častejšie procesorovým zariadením. Riadiaci systém riadi štart, akceleráciu, deceleráciu (spomalenie) a zastavenie výťahovej kabíny na správnom mieste. Hmotnosť protiváhy je typicky ekvivalentná hmotnosti výťahovej kabíny plus 40 – 50% kapacity výťahu. Drážky v riadiacej kladke sú špeciálne upravené tak, aby nemohlo dôjsť k prekĺznutiu lán.

Niektoré výťahy majú systém zvaný kompenzácia. To je separátna sada lán alebo reťazí pripojená na dno protiváhy a dno výťahovej kabíny. To robí kontrolu výťahu jednoduchšou, pretože cez systém bude kolísať menej hmotnosti. Ak je výťahová kabína na vrchu šachty, je nad kabínou krátka dĺžka zdvíhacieho lana a väčšia dĺžka kompenzačného lana pod kabínou. Opačne pre protiváhu.

Hydraulický pohon

Hydraulické výťahy sa používajú pre nízke a stredné budovy (2 – 5 poschodí). Používajú hydraulicky poháňaný piest na tlačenie výťahu nahor. Niekedy je hydraulický piest zložený z do seba sa zasúvajúcich častí, čo umožňuje väčší rozsah pohybu hydraulického valca.
Lanové hydraulické
Dvojpilierové hydraulické
Bezotvorové hydraulické výťahy nepotrebujú otvor pre hydraulický cylinder. Vo výťahu je kabína ťahaná párom hydraulických zdvihákov, jedným na každej strane výťahu.

Paternoster

Špeciálnym typom výťahu je paternoster, konštantne transportujúca postupnosť kabín. Tento typ výťahu sa používal v budovách, kde je permanentný pohyb osôb. Od tohoto typu pohonu sa pre jeho energetickú náročnosť ustupuje.

Riadenie výťahov

Všeobecné riadiace zariadenie

Typický moderný osobný výťah má:

Ovládacie tlačidlá na výber poschodia. Niektoré z nich môžu mať kľúčom (elektronickým, alebo mechanickým) ovládané spínače pre kontrolu oprávnenosti prístupu – v niektorých výťahoch sú určité podlažia nedostupné pokiaľ nie je použitá bezpečnostná karta alebo nie je zadaný vstupný kód.
Tlačidlá Dvere otvoriť a Dvere zavrieť pre príkaz systému dvere výťahu zavrieť hneď alebo nechať otvorené dlhšie. V niektorých výťahoch držanie dverí otvorených príliš dlho vyvolá zvukový alarm.
Stop spínač pre núdzové zastavenie výťahu. Núdzové zastavenie niekedy vyvolá spustenie alarmu.
Alarmové tlačidlo, ktoré cestujúci môžu použiť na signalizáciu problémov, resp. uviaznutia vo výťahu.
Výťahový telefón, ktorý môže byť použitý (navyše k alarmu) uviaznutým cestujúcim na privolanie pomoci.
Požiarny spínač, ktorý prepne výťah do špeciálneho režimu určeného pre pomoc požiarnikom

Iné riadiace zariadenia, ktoré sú všeobecne nedostupné verejnosti obsahujú napr.:

Prepínače na kontrolu,osvetlenie šachty, ventilácie a pod.
Inšpekčné prepínače prepínajúce výťah do inšpekčného stavu
Prepínač nezávislého servisu, ktorý volí či výťahová operácia bude koordinovaná s inými výťahmi vo výťahovej sade
Servisné tlačidlá hore a dole, pre pohyb kabíny nahor a nadol bez voľby podlažia

Riadiace zariadenia v starších výťahoch

Niektoré staršie nákladné výťahy sú riadené prepínačmi ovládanými ťahom ovládacích lán. Elektrickým kontaktom kontrolované bezpečnostné západky zaisťujú, že vnútorné a vonkajšie dvere sú zavreté predtým, než sa výťah dá do pohybu.
Staré výťahy nemajú automatické tzv. dorovnávanie (pri naložení nákladu natiahnutím nosných prostriedkov kabína poklesne, pri vykládke naopak) s výnimkou výťahov s motorom na jednosmerný prúd.Prvé ovládače boli tvorené pákou. To umožňovalo presne ručne polohovať výťah vo vzťahu k poschodiu. Manuálne ovládané výťahy boli obvykle rekonštruované na tlačidlové v 50-tych rokoch minulého storočia.
Veľké budovy s viac výťahmi tohto typu mali tiež výťahového dispečera stojaceho vo vestibule na smerovanie cestujúcich a na signalizáciu operátorovi na odchod použitím mechanického zvukového hlásiča.

Číslovanie poschodí

Vo všeobecnosti sú výťahové ovládacie tlačidlá číslované postupne označujúc poschodia alebo zastávky, na ktoré je možné kabínu transportovať. Existujú však určité nezrovnalosti v používaní číslovania:

Trináste poschodie môže byť považované za nešťastné a preto sa niekde nepoužíva – poschodie nad 12 môže byť očíslované ako 14^{[chýba zdroj]}
vrchná úroveň môže byť okrem čísla označená "PH" (ako Penthouse), "R" (ako Roof – strecha), alebo O (Observation Deck – pozorovacia plošina)
prízemie môže byť v zahraničí označené "G" (ako Ground – prízemie), "M" (ako Main – hlavné), "L" (ako Lobby – vestibul), alebo "1" – ak je to tiež prvé poschodie alebo "0" ak nie. Na Slovensku sa používa "0" pre prízemie môže byť aj "1", alebo "P" (ako prízemie)
podzemné podlažie na Slovensku môže byť označené ako "-1", "P" (ako pivnica), "S" (ako suterén), alebo môže byť číslované od "0" resp. od "1"

Ako pomoc pre zrakovo postihnutých je často vyrytá "*" vedľa tlačidla prízemie (ak poschodia pokračujú pod zem), alebo sú použité znaky Braillovým písmom.

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému Výťah (dopravný prostriedok)