Inhoud

Een lift is een verticaal transportsysteem met vaste stopplaatsen, bedoeld voor het vervoer van personen en/of goederen.

Het vervoer geschiedt door middel van een kooi waar de personen en/of goederen in geplaatst worden. De kooi bevindt zich meestal in een schacht en verplaatst zich langs vaste geleidingen omhoog of omlaag. Wanneer de kooi voor de stopplaats tot stilstand wordt gebracht, spreekt men van een stoplift.

Door middel van vaste geleidingen wordt de lift in een verticale baan gehouden en omhoog en omlaag bewogen. Een contragewicht vermindert het effectieve gewicht van de lift.

Voor het betreden en verlaten en - in het kader van goederentransport - het laden en lossen wordt de lift zo ook tot stilstand gebracht. Een uitzondering hierop zijn de paternosterliften die voor het betreden en verlaten niet tot stilstand worden gebracht.

De liftinstallatie bestaat uit een machineruimte die zich meestal boven op de liftschacht en dus boven op het dak van een gebouw bevindt. Hierin is de liftmachine geplaatst en de schakelkast die de besturing van de lift regelt. Soms bevindt de machinekamer zich ook naast de schacht. Dit kan zowel boven als onderin de schacht zijn. Bij hydraulische liften maakt het niet uit waar de machineruimte zich bevindt. Een vinding van de laatste jaren is de machinekamerloze lift. Een ander belangrijk onderdeel van de lift is de liftschacht. Dit is de ruimte waarin de kooi en de leiders zich bevinden. Passagiers krijgen door middel van schachtdeuren toegang tot de liftkooi. Onderin de schacht bevindt zich de schachtput met de buffers voor de kooi.

De snelste liften ter wereld bevinden zich anno 2010 in het 509 meter hoge Taipei 101-gebouw in Taipei (60 km/u) en in de Burj Dubai (65 km/u).

Geschiedenis

Het gevecht met de zwaartekracht kent een lange geschiedenis. In het Oude Nabije Oosten gebruikten de Egyptenaren waarschijnlijk al hefwerktuigen, bij de bouw van de piramides. Archimedes (ca. 287 voor Christus - ca. 212 voor Christus) ontwierp een hefwerktuig met touwen en katrollen, waarbij de hijskabels om een haspel gewonden werden met behulp van bomen en een windas. In het Colosseum werden gladiatoren en wilde dieren naar de arenavloer gebracht met een soort lift.

Tijdens opgravingen op één van de zeven heuvels waarop de paleizen van de Romeinse keizers Augustus en Tiberius hebben gestaan, zijn delen van schachten en onderdelen van primitieve liften gevonden zoals: lagers van leischijven en delen van leiderbevestigingen. Ook keizer Nero had een lift in zijn paleis. Vitruvius, een Romeins militair en architect beschreef in zijn boek De architectura over de bouwkunst al een zogenaamd liftplatform.

In het jaar 1000 werd in de werken van Ibn Khalaf al-Muradi een soort lift beschreven om een ram naar een hoger gelegen niveau te verplaatsen om een fort te vernielen.

Lodewijk XV liet vele eeuwen later voor zijn woonverblijf in Versailles een echte personenlift bouwen. Deze lift was al voorzien van een contragewicht. Met deze lift was hij in staat zijn maîtresse, de gravin Châteauroux die een verdieping hoger woonde, discreet te bezoeken.

In 1795 was het de uitvinder Ivan Kulibin die een lift op basis van een schroefhefmechanisme ontwierp voor het winterpaleis van Sint-Petersburg. In 1823 kreeg ook London zijn 'stijgende kamer'.

Met de komst van de industriële revolutie kwam de lift in een stroomversnelling. De mogelijkheid om met stoom grote krachten geleidelijk over te brengen had grote gevolgen. Fabrieken maakten gebruik van één of meerdere stoommachines die via een systeem van loopwielen en platte riemen goederen liften in beweging brachten. Ook werden voor het vervoer van goederen diverse hydraulische liften gemaakt. Deze liften maakten gebruik van een plunjer onder de kooi, om de kooi omhoog en omlaag te laten bewegen. De plunjer werd door middel van waterdruk, geleverd uit pompen, uitgeschoven. Deze liften waren echter niet geschikt voor grote hoogteverschillen omdat er gaten gemaakt moesten worden, met de diepte van de hoogte van het gebouw om de plunjer kwijt te raken.

In 1852 bouwde Elisha Otis de eerste lift met een veiligheidsinrichting die voorkwam dat de kooi naar beneden stortte bij een kabelbreuk. Bij een demonstratie tijdens de wereldtentoonstelling op het Crystal Palace in New York in 1853 zat Otis zelf in de lift. Toen die bijna boven was, hakte een medewerker de liftkabel door. Door het veiligheidssysteem zakte de lift maar enkele centimeters omlaag, waarmee bewezen werd dat de lift veilig was. Het veiligheidssysteem van Otis werkt met getande geleiderails in de liftschacht. Op het moment dat de druk van de liftkabel wegvalt bij een kabelbreuk, grijpen de klauwen van de kooi in de rail en houden de val de van de kooi tegen.

Kort na deze demonstratie kreeg Otis zijn eerste opdrachten. Na zijn dood in 1861 namen zijn zoons, Charles en Norton, het door hun vader opgerichte liftenbedrijf Otis Elevator Company over. In 1873 hadden zij al 2000 liften geplaatst in kantoorgebouwen, warenhuizen en hotels. Vijftien jaar later introduceerden zij de eerste direct aangedreven elektrische lift. Dit betekende een enorme comfortverbetering voor de passagiers.

In 1877 introduceerde de mijnbouwingenieur Friederich Kroepe de eerste tractielift. Hierbij liepen de hijskabels van de kooi over een elektrisch aangedreven schijf naar het tegengewicht. De kracht die is benodigd om de kooi te verplaatsen wordt aldus verkregen via de wrijvingskracht tussen de hijskabels en de schijf. Kroepe loste hiermee in één klap een hoop problemen op. De enorme trommels om de hijskabels op en af te winden konden achterwege blijven en ook van ongelijkmatige belasting van de trommelas en de kooigeleiders was geen sprake meer.

Aandrijving van liften

Er bestaan verschillende manieren om de kooi langs de leiders te verplaatsen. Globaal kan onderscheid gemaakt worden tussen tractieliften, hydraulische liften, trommelliften, spindelliften, tandheugelliften en vacuümliften.

Tractieliften
Bij tractieliften hangen de kooi en het tegengewicht aan hijskabels die lopen door groeven van de tractieschijf. Het tegengewicht is zwaarder dan de liftkooi (naar gelang de balancering 40 of 50% van het hefvermogen) waardoor minder energie nodig is om de lift aan te drijven. Wrijving tussen de hijskabels en de groeven van de tractieschijf zorgt ervoor dat de kooi omhoog of omlaag wordt bewogen. Zodra het tegengewicht of de kooi in schachtput op zijn buffers terecht komt valt de druk op de hijskabels weg en begint de machine te slippen. De buffers waarborgen dus de vrije ruimtes boven en onder de liftkooi en zorgen ervoor dat de lift nooit ver voorbij zijn bovenste of onderste stopplaats kan lopen. Voor monteurs en passagiers zijn dit dus veilige liften.

Bij het berekenen van de tractieschijf wordt rekening gehouden met verschillende bedrijfstoestanden. De tractieschijf moet zodanig worden berekend dat de wrijving tussen de kabels en de schijf zo hoog is dat in de meest ongunstige situatie geen kabelslip optreedt en de wrijving mag ook weer niet zo hoog gekozen worden dat de kooi of het tegengewicht omhoog worden getrokken als één van beiden op de buffers loopt. Bij deze berekening wordt rekening gehouden met de omvattingshoek van de kabels over de tractieschijf, de wrijving tussen de kabel en de tractieschijf en de vorm van de groef.

Om de tractieschijf te laten draaien wordt gebruikgemaakt van een elektromotor. De elektromotor drijft een wormas aan die op zijn beurt een wormwiel aandrijft die op dezelfde as zit als de tractieschijf. Door te variëren met het aantal polen van de elektromotor, de wormas, het wormwiel en de diameter van de tractieschijf wordt de snelheid van de lift bepaald. De wormas is uitgevoerd met een mechanische rem die de machine tot stilstand brengt en in stilstand houdt wanneer de elektromotor niet draait. De komst van de frequentieregelaar heeft het mogelijk gemaakt de wormoverbrenging achterwege te laten. Dit principe wordt de laatste jaren toegepast bij de zogenoemde machinekamerloze liften. Bij dit type liften hangt de liftmachine in de schacht en is de opbouw voor de machinekamer boven op de schacht niet meer noodzakelijk.

Wanneer de liftkooi direct over de tractieschijf aan het tegengewicht bevestigd is, spreekt men van een 1:1 ophanging. Wanneer de kabels zijn vastgemaakt aan de constructie van het gebouw en over leidschijven over de kooi, de tractieschijf en het tegengewicht lopen, spreekt men van een 1:2 ophanging. Wanneer de kabel 2 centimeter over de tractieschijf verplaatst, gaat de kooi 1 centimeter omhoog of omlaag. De krachten in de kabels worden bij deze manier van ophangen gehalveerd.

De laatste ontwikkeling bij tractieliften is de vervanging van hijskabels door hijsbanden. Deze hijsbanden bestaan uit dunnere staalkabels in een platte band, zodat er tractieschijven met een kleinere diameter kunnen worden gebruikt.

Hydraulische liften
Bij hydraulische liften vindt de verplaatsing van de kooi plaats door middel van vloeistof onder druk. De installatie bestaat uit een vloeistofbak met een elektrisch aangedreven pomp, een leidingsysteem, een stuurblok, en een cilinder met een plunjer. Wanneer de kooi omhoog moet worden bewogen gaat de pomp draaien en verplaatst deze de vloeistof naar het leidingsysteem. Het leidingsysteem zorgt voor een drukopbouw waardoor de plunjer uitschuift. Als gevolg hiervan beweegt de kooi omhoog. In het leidingsysteem zit een terugslagklep die er voor zorgt dat de kooi op de juiste hoogte blijft als de pomp uitschakelt. De kooi zakt naar beneden door de vloeistof uit de cilinder weg te laten stromen. Dit gebeurt door het openen van de daalklep die parallel aan de terugslagklep gemonteerd is. De lengte van de plunjer bepaalt de hoogte waarover de kooi zich kan verplaatsen.

Hydraulische cilinders toegepast in de liftindustrie zijn enkelwerkend en meestal duwcilinders. Soms worden ook trekcilinders toegepast. De cilinder kan onder of naast de kooi geplaatst zijn. De plunjers kunnen enkele plunjers zijn of telescoopplunjers. Telescoopplunjers zijn voorzien van gelijkloopinrichtingen die ervoor zorgen dat er geen extreem grote drukken in de cilinder ontstaan wanneer de verschillende plunjers ongelijk uit zouden schuiven.

Om de hefhoogte te vergroten kunnen hijskabels toegepast worden. Deze manier van ophangen wordt indirect genoemd en aangeduid als 2:1. De kooi verplaatst zich 2 centimeter omhoog als de plunjer 1 centimeter als uitgeschoven wordt.

Een bekend voorbeeld is de plunjerlift in het Evoluon te Eindhoven.

Trommelliften
Bij trommelliften worden de hijskabels of kettingen opgewonden op een trommel om de kooi omhoog te verplaatsen. Een tegengewicht is bij deze manier van aandrijven niet noodzakelijk. Trommelliften zijn onveilige liften omdat de kooi door het plafond van de schacht getrokken kan worden als de elektromotor die de trommel aandrijft niet tijdig afgeschakeld wordt.

Spindelliften en tandheugelliften
Bij spindelliften en tandheugelliften beweegt de kooi zich omhoog, door langs de geleiding omhoog te klimmen via een mechanische installatie.

Vacuümliften
Bij vacuümliften beweegt de kooi zich in een nauw passende schacht. Door boven de kooi een vacuüm te creëren wordt de kooi door de schacht omhoog gezogen net als vuil door een stofzuigerslang.

Bediening

Oudere liften worden door een liftboy bediend. Vaak is dat een jongen in de tienerleeftijd. Hij staat in de lift en duwt een hendel omhoog of omlaag. Hij moet erop letten dat de lift precies op de juiste hoogte stopt. De liftboy opent en sluit verder de deuren. Een dergelijke lift trof men aan in warenhuizen, hotels en thans nog in metrostations. Tegenwoordig wordt bijna elke lift door de gebruiker met drukknoppen bediend. In enkele gebouwen, onder meer in de Verenigde Staten, treft men nog liftbedienden aan.

Oudere liften voeren één opdracht tegelijk uit. (bezetbesturing) Het heeft dan pas zin op een knop te drukken als de lift niet met een andere opdracht bezig is. Alle moderne liften zijn geprogrammeerd om meerdere verdiepingen zo efficiënt mogelijk af te werken. (verzamelbesturing)

De lift roepen
Er is op elke verdieping een drukknop om de lift te roepen. Vaak, vooral in kantoorgebouwen, zijn er twee drukknoppen (volledig verzamelend): een voor omhoog en een voor omlaag (op de bovenste en onderste verdieping is een enkele knop natuurlijk voldoende). Drukt men op de knop voor omhoog, dan zal de lift niet stoppen als hij op weg naar beneden voorbijkomt.

Vaak zijn er meerdere liften naast elkaar en dan is er op elke verdieping één paar drukknoppen voor de hele installatie.

In flatgebouwen vindt men meestal alleen knoppen om een lift te roepen die naar beneden gaat (behalve op de begane grond). Men veronderstelt dat er maar weinig verkeer tussen de verdiepingen is. (neerwaarts verzamelend)

Naar de gewenste verdieping
In de liftkooi is een paneel met drukknoppen, een knop voor iedere verdieping. Wordt er op een knop gedrukt, dan gaat de lift naar de gevraagde verdieping.

In zeer hoge gebouwen vindt men in de lift soms een numeriek toetsenbord, dus met tien cijfers, waarop de gewenste verdieping kan worden ingetoetst.

Een verlicht paneel in de kooi geeft aan op welke verdieping men zich bevindt. Zo'n paneel vindt men vaak ook aan de buitenkant, op elke verdieping.

Verkeerde bediening
Sommige mensen hebben de gewoonte op beide knoppen te drukken als ze een lift roepen. Ze denken dat er dan eerder een lift komt. In werkelijkheid zal er twee keer een lift komen, en een van die liften gaat de verkeerde kant uit. Het gevolg is enkel dat de werking van de liftinstallatie vertraagd wordt.

Anderen hebben de gewoonte in de eerste de beste lift te stappen, ook als die de verkeerde kant uitgaat. Het heeft geen zin: als men op de juiste knop drukt, zal de lift opnieuw stoppen als hij op de terugweg is, en het is ook mogelijk dat een andere lift eerder komt. Deze werkwijze veroorzaakt dus ook vertraging.

In beide gevallen is het gedrag te vergelijken met een bus nemen die de verkeerde kant oprijdt. Dat zullen maar weinig mensen in de praktijk doen; bij liften echter komt dit gedrag veelvuldig voor en kost naast langere wachttijden ook nog eens veel meer energie.

Veiligheid

Vanginstallatie
Het is niet waar dat een liftkooi naar beneden valt als de kabel breekt. Om te voorkomen dat de kooi door de schacht naar beneden valt heeft Otis al in 1852 de vanginstallatie uitgevonden. Deze installatie verhindert dat de kooi naar beneden stort bij breuk van de hijskabels of het niet werken van de rem. Er zijn meerdere soorten vanginstallaties waaronder blokkeervangen, blokkeervangen met bufferwerking, glijvangen en remvangen. De snelheid van de lift bepaalt welke vanginstallatie toegepast moet worden.

De vanginstallatie wordt meestal bediend door middel van een snelheidsbegrenzerkabel, die vastzit aan de kooi en in de machineruimte over een snelheidsbegrenzerschijf loopt. Wanneer de snelheid van de kooi toeneemt in neerwaartse richting, zal op basis van de middelpuntvliedende kracht een pal de snelheidsbegrenzerschijf tot stilstand brengen, waarna de snelheidsbegrenzerkabel die eroverheen loopt als gevolg van wrijving tot stilstand komt. De snelheidsbegrenzerkabel bedient op de kooi een hefboommechanisme, waardoor de vanginstallatie de kooi vast zal klemmen op de leiders. Bij sommige liften wordt de vang ook in werking gesteld door het slap worden van de hijskabels. Dit is meestal het geval bij indirect aangedreven hydraulische liften en tractieliften die aan twee hijskabels zijn opgehangen.

In de NEN - EN 81-1 van 1999 wordt bepaald dat de kooi ook tegen "omhoog vallen" (door het contragewicht) moet worden beveiligd. Dit kan gebeuren door een vanginstallatie die ook in opwaartse richting werkt of een vang op het tegengewicht. Er zijn nog meer mogelijkheden om de kooi tegen opwaarts vallen te beschermen.

De vanginstallatie en snelheidsbegrenzer worden elektrisch bediend door middel van een contact in de veiligheidslijn. De veiligheidslijn is een seriële schakeling in de elektrische installatie van de lift die er voor zorgt dat de lift niet kan vertrekken of tot stilstand wordt gebracht als één van de contacten in de veiligheidslijn verbroken is. Al deze contacten zijn mechanisch gedwongen verbrekend aangelegd.

Hydraulische liften hebben een extra ingebouwde veiligheidsvoorziening ten opzichte van tractieliften. Wanneer de druk in het leidingsysteem weg zou vallen door bijvoorbeeld leidingbreuk, zou de kooi naar beneden kunnen vallen. Om dit te voorkomen zit er direct aan de cilinder een leidingbreukventiel dat sluit zodra de druk op de leiding wegvalt. Hierdoor blijft de vloeistof in de cilinder en komt de kooi tot stilstand. Soms wordt ook een smoorventiel toegepast, dat ervoor zorgt dat de lift met een minimale snelheid onderin de schacht op zijn buffers loopt. Wanneer de hydraulische lift tevens met kabels wordt aangedreven is deze ook voorzien van een vanginstallatie.

Deuren
Bijna elke lift is voorzien van schachtdeuren die alleen geopend kunnen worden als de kooi op die verdieping staat. Veel liften hebben bovendien kooideuren. Vaak zijn de kooideuren twee automatische schuifdeuren, en de schachtdeuren op elke etage ook. Als de lift bij een etage aankomt gaan dan de kooideuren en de schachtdeuren vaak tegelijk open. Oudere liften hebben vaak geen kooideuren - vanuit de kooi ziet men dus de binnenkant van de schacht.

De deuren zijn voorzien van contacten in de veiligheidslijn. Dat wil zeggen dat de lift niet vertrekt als er ergens een deur open blijft staan. Door middel van grendels is geregeld dat de schachtdeuren niet open kunnen als de kooi er niet achter staat.

Wanneer een kooi geen deuren heeft, zit er in de kooi een blokkeerschakelaar die passagiers de mogelijkheid geeft de lift te stoppen. Meestal is er dan ook een bewegende drempel of infraroodgordijn in de kooi aanwezig, die de lift onmiddellijk stilzet als er iets tussen de drempel of infraroodgordijn en de schachtwand komt.

Tot slot zijn er voor de monteurs nog diverse blokkeerschakelaars geplaatst, om de lift uit te kunnen schakelen. Een monteur kan een deur ook openen als de kooi er niet achter staat, wat nodig is om passagiers te bevrijden uit een stilgevallen lift.

Einde van de schacht
Wanneer de kooi de bovenste of onderste stopplaats voorbij rijdt, zorgt een noodeindschakelaar aan de kooi of in de schacht ervoor dat de liftmachine uitgeschakeld wordt voordat de kooi of het tegengewicht op de buffers loopt.