Das bescheidene Hubseil nimmt einen einzigartigen Platz in der Geschichte des vertikalen Transports ein. Ein einfaches Hanfseil steht im Zentrum einer der bekanntesten Aufzugsgeschichten -Elisha Graves Otis' Demonstration seiner verbesserten Sicherheitsvorrichtung im Crystal Palace von 1854 in New York City.
Derzeit ist ein ausgeklügeltes Kohlenstoff-Nanoröhren-"Seil" die primäre Innovation, die die konzeptionelle (und möglicherweise wörtliche) Entwicklung des vorgeschlagenen "Weltraumaufzugs" vorantreibt. Das Drahtseil behält jedoch einen Ehrenplatz in der Aufzugsgeschichte als die am längsten dienende Aufhängung. Es ist das Thema zahlreicher Artikel aus dem 19. Jahrhundert, die seine Sicherheit in Frage stellten und in unzähligen zeitgenössischen Büchern, Filmen und Fernsehprogrammen vorgestellt wurden, die eine Katastrophe auf seinem Scheitern basieren. Heute betrachten wir die Einführung von Drahtaufzugsseilen im 19. Jahrhundert und ihre Entwicklung bis ins 20. Jahrhundert.
Die Erfindung des Drahtseils entsprach mehr oder weniger der Erfindung des Personenaufzugs, und in den 1870er Jahren war das Drahtseil zum Seil der Wahl für den Aufzugsgebrauch geworden. Da sie neu waren, standen sowohl der Aufzug als auch das Drahtseil vor ähnlichen Herausforderungen in Bezug auf Sicherheitsbedenken. Das ältere Hanf-Hebeseil hatte eine lange Geschichte der Verwendung, und seine Stärken und Schwächen waren bekannt. Ein Seil aus Draht war jedoch eine ganz andere Sache. Dieser Unterschied wurde in der Ausgabe vom 22. Juni 1878 vomAmerican Architect and Building News, der einen kurzen Artikel über Aufzugsseile enthielt. Der Artikel drückte die Hauptsorge in seinem Eröffnungssatz aus:
"Die plötzliche Einführung von Aufzügen in unseren Großstädten, von denen die meisten an Drahtseilen aufgehängt sind, hat dazu geführt, dass sich die Menschen fragen, was passieren wird, wenn sie ein Jahr lang Verschleiß haben, und warum es nach einer Weile nicht zu einem Seiltbruch und daraus resultierenden Unfällen im ganzen Land kommen sollte."
Das Hauptanliegen konzentrierte sich auf die Ausdauer von Drahtseilen und seine Reaktion auf ständiges und wiederholtes Biegen, wenn es um Wickeltrommeln und über Scheiben ging. Eine der wichtigsten Annahmen des oben genannten Artikels war, dass "jeder zumindest weiß, dass wiederholtes Biegen den Draht schwächt, sei es durch Granulation oder durch die ständige Ausdehnung seiner Fasern". Die Herausforderung bestand darin, dass es trotz des "Wissens", dass diese Aktion stattfand, keine einfache Möglichkeit gab, zu beurteilen, wann ein Seil nicht mehr sicher für den Gebrauch war.
Der ICS-Autor befasste sich auch mit dem Austausch von Seilen und stellte fest, dass "den Befestigungen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden muss". Die Hauptempfehlung war, "das Gelenk sorgfältig so zu reproduzieren, wie es ursprünglich hergestellt wurde" vom Aufzugshersteller. Ein typischer Schäkel, der von Otis Elevator verwendet wird, ist unten in Abbildung 1 beschrieben.
Abbildung 1: "Otis Elevator Co. Shackle", ICS Reference Library (1902).
Es besteht aus einer gespaltenen Stange, deren zwei Beine A, A ausgewölbt und an den Enden mit Nasen versehen sind. Ein Kragen B überspannt die Beine und stößt schließlich an die Nasen. Das Seil wird durch den Kragen gebracht, über einen Fingerhut C gebeugt und durch den Kragen wieder zurückgeführt, wonach das freie Ende durch Umwickeln mit Draht befestigt wird. Das umschlossene Ende desAbschnitte, die sich mit Aufzugsseilen befassen, erinnern daran, dass verschiedene Aufzugssysteme unterschiedliche Arten von Seilen erforderten:
Kapitel 1: Standardmethoden und -einrichtungen zur Prüfung von Drahtseilen
Kapitel 2: Werkstoffe, aus denen Drahtseile besteht, und ihre Eigenschaften
Kapitel 3: Standardtypen der Drahtseilkonstruktion
Kapitel 4: Vielfältige Einsatzmöglichkeiten von Drahtseilen
Kapitel 5: Mechanische Theorie des Drahtseils
Kapitel 6: Praktische Hinweise und Anregungen
Kapitel 7: Anleitung zur Bestellung von Drahtseilen
Kapitel 8: Typische Anwendungen von Drahtseilen in der Praxis
"Geben Sie bei der Bestellung von Seilen für Aufzüge an, ob Hebezeug, Gegengewicht oder Hand- oder Ventil- oder Sicherheitsseil gewünscht ist, auch ob rechte oder linke Lage gewünscht ist. Die für diese Zwecke verwendeten Seile sind unterschiedlich und nicht austauschbar."
Die Vielfalt der Aufzugsseile spiegelte sich im Design des Standard-Hubseils von American Steel & Wire wider, das in sechs Qualitäten oder Stärken hergestellt wurde: Eisen, Baustahl, Tiegelguss, Extra strong Tiegelgussstahl, Pflugstahl und Monitorpflugstahl. Das Standardeisenseil des Unternehmens wurde in erster Linie für den Einsatz an Trommelmaschinen entwickelt und "zum Heben von Aufzügen verwendet, bei denen die Festigkeit ausreichend ist" (Abbildung 2). Es wurde auch als "fast universell für Gegengewichtsseile eingesetzt, außer an Traktionsaufzügen" beschrieben. Ihr Mild Steel Elevator Lift Lifting Rope wurde "speziell für Traktionsaufzüge in hohen Gebäuden entwickelt, wo aufgrund des üblichen schnellen Startens und Stoppens ein stärkeres und leichteres Seil erforderlich ist". Versender- oder Steuerseile (auch Deichner- oder Handseile genannt) unterschieden sich von Standardseilen dadurch, dass sie aus sechs Litzen mit je 42 Drähten bestanden, die um sieben Hanfkerne gewickelt waren (Abbildung 3).
Abbildung 5: "Side Plunger Hydraulic Elevator", American Wire Rope: Catalog & Handbook, American Steel & Wire (1913).
Abbildung 5
Neben detaillierten Informationen zu einer Vielzahl von Drahtseilen enthielt der Katalog schematische Zeichnungen, die ihre ordnungsgemäße Anwendung veranschaulichten. Dazu gehörten 17 aufzugsbezogene Zeichnungen, die hydraulische Direkt-, Seiten- und Horizontalkolbenaufzüge darstellten; Getriebe- und Traktionsaufzüge; und elektrische und riemengetriebene Schneckenaufzüge. Die Betonung der Zeichnungen auf die Anwendung von Drahtseilen macht sie zu einer einzigartigen Ressource. Es wurden zwei Versionen von Direktkolbenaufzügen dargestellt - eine mit einem Versenderseil und eine mit einer Steuerung im Auto - und das Vorhandensein von zwei Höhenzeichnungen für jedes System ermöglicht ein gründliches Verständnis dieser Aufzüge (Abbildung 4). Der gleiche Detaillierungsgrad wurde für hydraulische Seitenkolbenaufzüge (hergestellt von Otis) und horizontale Kolbenhydrauliksysteme (Abbildungen 5 und 6) bereitgestellt.
Abbildung 6: "Horizontal hydraulic elevator", American Wire Rope: Catalog & Handbook, American Steel & Wire (1913)
Abbildung 6
Die Zeichnungen des elektrischen Aufzugs sind von besonderem Interesse, da sie 1913 die neuesten Systeme auf dem Markt darstellten. Die elektrische Trommelmaschine verfügte über eine interessante Auswahl an Scheiben für das Auto und Gegengewichtsseile, während die Schneckengetriebemaschine eine Wickeltrommel in der Nähe des Mittelpunkts der Welle verwendete (Abbildungen 7 und 8). Die Traktionsaufzugszeichnung veranschaulichte effektiv ihre inhärente Einfachheit und das Potenzial dieses neuen Designs (Abbildung 9).
Die Vielfalt der Aufzugstypen, die im Katalog von American Steel & Wire dargestellt sind, repräsentierte die Vielfalt der Aufzugssysteme, die im frühen 20. Jahrhundert vorherrschten, sowie die Bedeutung von Drahtseilen für ihren Betrieb. Teil Zwei dieses Artikels folgt dieser Geschichte durch die 1930er Jahre, die die Weiterentwicklung des Traktionsaufzugs und das Schreiben der ersten Aufzugssicherheitscodes umfasst.
Abbildung 7: "Electric Drum Machine", American Wire Rope: Catalog & Handbook, American Steel & Wire (1913).
Abbildung 8: "Worm Gear Electric Elevator", American Wire Rope: Catalog & Handbook, American Steel & Wire (1913).
Abbildung 9: "Traction Elevator", American Wire Rope: Catalog & Handbook, American Steel & Wire (1913).
