Elementi costituenti

– Una cabina
– Un contrappeso
– Un motoriduttore costituito a sua volta da un motore asincrono trifase alimentato generalmente con una tensione di 380 Volt, ed un gruppo di riduzione (argano) del tipo corona dentata e vite senza fine; un freno di tipo elettromagnetico aziona la sua forza frenante mediante ganasce che agiscono su un tamburo posto sull’albero veloce posizionato tra il motore e il gruppob riduzione.
– L’argano è un meccanismo costituito da ingranaggi dentati che riducono il numero dei giri sull’asse dove è calettata, ovvero fissata opportunamente, la puleggia motrice, rispetto ai giri dell’asse del motore elettrico. Negli ascensori l’argano è in genere costituito da una vite senza fine (avente gli stessi giri del motore elettrico) che muove una ruota dentata, calettata sullo stesso albero della puleggia motrice. L’accoppiamento vite senza fine-ruota dentata consente una riduzione notevole dei giri: all’incirca, per gli elevatori più diffusi, ogni 50 giri del motore elettrico la puleggia motrice compie un solo giro.
– La puleggia è invece una ruota, girevole attorno ad un asse, dotata di scanalature circonferenziali dove passano le funi. Oltre che motrice, una puleggia può essere di deviazione, se devia (di qualche grado) le funi provenienti dalla puleggia motrice, di rinvio se rinvia le funi dall’alto al basso. La puleggia di deviazione è necessaria per allontanare la cabina dal contrappeso.
– Il freno a ganasce. In genere sul giunto di collegamento tra motore ed argano è inserito un freno a ganasce azionato da un idoneo dispositivo, realizzato in modo tale da risultare aperto solo quando il motore riceve corrente e, di conseguenza, solo quando la cabina è in movimento. Quando invece non arriva corrente al motore, le ganasce si serrano e l’argano è frenato.

Principio di funzionamento

Negli impianti elettrici un motore elettrico aziona un argano di sollevamento che, a sua volta, a mezzo di funi d’acciaio, fa muovere la cabina nel vano corsa. La cabina ed il contrappeso si muovono nel vano corsa, che può essere costituito da una apposita sede realizzata in muratura, oppure, se posto nel vano scala, può essere delimitato da difese in rete
metallica, o vetri di sicurezza, o altro materiale incombustibile. L’argano fa girare la puleggia motrice che, a sua volta, trascina le funi di acciaio fissate ad una estremità della cabina, all’altra del contrappeso.

Dal punto di vista delle prestazioni offerte, l’ascensore ad azionamento elettrico è più adatto per le alte velocità di salita e di discesa e le elevate corse raggiungibili. Infatti solo con tale tipo di azionamentoè possibile raggiungere le centinaia di metri richiesti dalle altezze dei moderni grattacieli. L’inclinazione delle guide entro le quali si muove la cabina non può essere superiore a 15° rispetto all’asse verticale.

I CONTRAPPESI

In molti casi per la realizzazione di questi contrappesi viene utilizzato l’uranio impoverito. L’ uranio 238 ha vari isotopi tutti con una bassa radioattivita’. Pertanto l’ U238 se non viene arricchito nell’ isotopo U235 (che ha nel nucleo tre neutroni in meno del primo), non è utile per produrre energia per fissione nucleare (1) , (2), (3). La proporzione naturale di U235 nel U238 è assai bassa meno dell’1%; per portare la miscela isotopica al 3% di Uranio Arricchito, si usano procedimenti costosi di centrifugazione gassosa dell’ Uranio combinato con il fluoro da il gas UF6. La miscela al 3% in U235 è detta Uranio Arricchito, e costa molto, mentre l’ Uranio rimanente, detto volgarmente impoverito, ha un valore commerciale assai basso, e viene usato per fare contrappesi degli ascensori schermati con piombo, degli ascensori, barche a vela, ecc... utilizzando in tali casi il suo peso specifico assai elevato, circa il doppio del Piombo.

Generalmente il contrappeso pesa quanto la cabina vuota più circa la metà del carico trasportabile. Pertanto il peso massimo da movimentare, da parte del motore, è all’incirca uguale a metà del carico trasportabile dalla cabina, poiché se la cabina sale il contrappeso scende, o viceversa. Se ad esempio la cabina e l’arcata metallica che la sostiene pesano 300 kg e la portata è di 4 persone (il cui peso medio viene assunto pari 75 kg), allora il contrappeso peserà 450 kg. È ovvio che se la cabinaè a pieno carico, si hanno 600 kg che vanno in salita, mentre 450 kg, cioè il contrappeso, vanno in
discesa. L’argano deve sollevare solo 600-450 =150 kg, pari al peso di due persone e non di quattro.

Esistono due tipi di ascensori tradizionali, quelli con il gruppo di trazione (motore-argano-freno) posto in alto, sopra il vano corsa, oppure quelli con l’argano ubicato in basso, di norma a fianco del vano corsa ove si muovono la cabina ed il contrappeso. Nel caso in cui l’argano sia ubicato in basso, l’elevatore è dotato di pulegge di rinvio alla sommità del vano corsa, necessarie a rimandare le funi alla cabina ed al contrappeso.

Esiste anche la possibilità di applicare ai motori trifase delle apparecchiature per la regolazione della velocità che garantiscono un avvio e una decelerazione graduale, esse possono essere di due tipi: Azionamenti ACVV e Azionamenti VVVF. Gli azionamenti ACVV sono delle apparecchiature elettroniche che su comando variano la tensione di alimentazione del motore regolandone la velocità. Gli azionamenti ACVV provocano, però, del rumore sugli avvolgimenti del motore, un rilevante surriscaldamento dello stesso che rende necessaria l’installazione di ventilazione forzata e per finire essi non hanno un controllo ottimale sulla coppia del motore a basso regime di giri. Gli azionamenti VVVF sono apparecchiature elettroniche di più recente fabbricazione che permettono, su comando, di variare sia la tensione che la frequenza di alimentazione del motore in modo tale da eliminare tutti gli inconvenienti tipici degli azionamenti ACVV.