Na ilu linach wisi winda i co, jeśli jedna pęknie

Kiedy robiłem kurs konserwatora urządzeń dźwigowych, pierwszego dnia instruktor zapytał, czego ludzie najbardziej boją się w windzie. Wszyscy wiedzieli: że lina pęknie i kabina spadnie. Potem przez tydzień uczyliśmy się, dlaczego to jedna z najmniej prawdopodobnych rzeczy, jakie mogą się w windzie zdarzyć. Prędzej utkniesz między piętrami, bo zabraknie prądu, niż kabina choćby drgnie w dół bez kontroli.

Uczeń z trzeciej klasy zapytał mnie niedawno o to samo, tylko prościej: „a może się urwać?”. Może. Dlatego jest drugie zabezpieczenie, a za nim trzecie.

Z czego się składa

1. Kabina - stalowa rama z podłogą i ścianami, prowadzona w szybie po szynach.
2. Liny nośne - kilka stalowych lin biegnących od kabiny przez koło napędowe do przeciwwagi.
3. Maszyna wyciągowa - silnik z kołem ciernym i hamulcem, na górze szybu albo w maszynowni.
4. Przeciwwaga - ciężar z bloczków stalowych lub betonowych, jadący w szybie w przeciwną stronę.
5. Ogranicznik prędkości - osobne koło z osobną liną, które pilnuje, czy kabina nie jedzie za szybko.
6. Chwytacz - szczęki pod kabiną, które w razie potrzeby zaciskają się na prowadnicach.
7. Zderzaki - sprężynowe albo olejowe, w podszybiu, na samym dole szybu.

Lina przechodzi przez koło, nie nawija się

W zwykłej windzie lina nie nawija się na bęben, jak w dźwigu budowlanym. Liny przechodzą przez koło cierne z wyprofilowanymi rowkami i zwisają po obu stronach: z jednej kabina, z drugiej przeciwwaga. Koło się obraca i tarcie w rowkach ciągnie liny za sobą. Przeciwwaga waży mniej więcej tyle, co pusta kabina plus część udźwigu, więc silnik podnosi tylko różnicę ciężarów między stronami. To oszczędza prąd i ułatwia hamowanie.

Takie rozwiązanie ma jeszcze jedną zaletę. Gdyby kabina albo przeciwwaga z jakiegoś powodu oparła się na dole, lina po tej stronie się poluzuje, tarcie w rowkach spadnie i koło zacznie się ślizgać. Kabiny pod sam strop szybu nie wyciągnie.

Hamulec maszyny jest zamknięty, kiedy nie ma prądu. Sprężyny dociskają szczęki, a elektromagnes rozwiera je tylko na czas jazdy. Gdy zasilanie znika, hamulec zapada sam. Dlatego przy zaniku prądu kabina staje w miejscu i czeka.

Kilka lin zamiast jednej grubej

Norma dla dźwigów wymaga co najmniej dwóch lin nośnych, a w windach osobowych jest ich zwykle więcej. Każda lina musi mieć ogromny zapas wytrzymałości. Siła, przy której zrywa się lina, ma być co najmniej 16 razy większa od jej obciążenia przy dwóch linach i co najmniej 12 razy przy trzech i więcej, licząc dla kabiny z pełnym udźwigiem.

Policzmy dla czterech lin. Każda niesie ćwierć ciężaru i wytrzyma dwanaście takich ćwiartek, czyli trzy razy tyle, ile waży cała kabina z ludźmi. Gdy jedna pęknie, trzy pozostałe dalej mają wielokrotny zapas, a nawet jedna utrzymałaby całość. Pasażer niczego nie zauważy.

Zresztą lina rzadko pęka nagle. Stalowa lina to setki cienkich drutów skręconych w splotki. Zużycie zaczyna się od pojedynczych drutów, które pękają na zewnątrz, zwykle w tym odcinku, który najczęściej przechodzi przez koło. Konserwator to widzi i mierzy, a przepisy i dokumentacja określają, ile pękniętych drutów na danym odcinku oznacza wymianę. Liny wymienia się kompletem, żeby wszystkie miały tę samą długość i rozciągliwość.

Chwytacz czeka pod kabiną

Weźmy teraz scenariusz z filmów, w którym wszystkie liny puszczają naraz. Kabina zaczyna przyspieszać i wtedy wkracza ogranicznik prędkości. To osobne koło na górze szybu, przez które przechodzi osobna, cienka lina przypięta do kabiny. Kiedy kabina jedzie, lina jedzie razem z nią, a koło się kręci. Gdy prędkość przekroczy ustawioną wartość, według normy co najmniej 115 procent prędkości znamionowej, ciężarki odśrodkowe w kole wychylają się i je blokują. Lina ogranicznika staje, a kabina jedzie dalej w dół, więc lina szarpie za dźwignię pod kabiną i uruchamia chwytacz.

Chwytacz to szczęki albo kliny po obu stronach kabiny, które wciskają się w prowadnice i zatrzymują kabinę na stalowych szynach. Działa w pełni mechanicznie, bez prądu. W szybszych windach stosuje się chwytacze poślizgowe, które hamują stopniowo, żeby zatrzymanie nie było dla pasażerów zbyt gwałtowne.

Mniej znany scenariusz to kabina, która jedzie za szybko w górę. Brzmi dziwnie, ale wystarczy pusta kabina, cięższa przeciwwaga i niesprawny hamulec, a cały układ zacznie się rozpędzać w stronę stropu szybu. Obecne normy dla dźwigów wymagają zabezpieczenia także przed tym oraz przed ruszeniem kabiny z otwartymi drzwiami na przystanku. Starsze windy często takiej ochrony nie miały i dostają ją przy modernizacji.

Gdyby i to zawiodło, na dnie szybu stoją zderzaki, sprężynowe przy wolnych windach, olejowe przy szybszych. Pochłaniają energię kabiny, która minęła najniższy przystanek.

Kto do niej zagląda

Windy podlegają dozorowi technicznemu. Konserwator z uprawnieniami musi przeglądać dźwig nie rzadziej niż co 30 dni i wpisywać to do dziennika konserwacji. Inspektor dozoru przychodzi na badanie okresowe, przy windach osobowych zwykle raz w roku, i sprawdza między innymi działanie chwytacza i ogranicznika. Zarządca budynku nie może tego pominąć, a mieszkańcy zawsze mogą zapytać, kiedy był ostatni przegląd.