Otwórz menu główne

Winda

dźwignica poruszająca się w szybie
Ten artykuł dotyczy dźwigu. Zobacz też: miejscowość o tej nazwie.
Dźwigi panoramiczne

Winda (dźwig)[1] – urządzenie podnoszące (dźwignica) zainstalowane na stałe, obsługujące ustalone poziomy, posiadające podstawę ładunkową, poruszającą się wzdłuż prowadnic, nachylonych do poziomu pod kątem większym niż 15 stopni, służące do transportu osób lub towarów.

Zwykle porusza się w szybie, wewnątrz budynku lub innej konstrukcji. Podstawa ładunkowa podnoszona jest za pomocą cięgnika-wciągarki lub przez dźwignik (najczęściej hydrauliczny) umieszczony na dnie szybu.

Spis treści

Historia wind[2]Edytuj

 
Historyczna winda Santa Justa w Lizbonie

Początki rozwiązań technicznych przypominających dźwig sięgają już czasów starożytnych Rzymian. Ze źródeł historycznych wiadomo, że stosowano takie urządzenia w Pałacu Nerona, jak również w Koloseum w roku ok. 50 n.e., gdzie zastosowano ok. 20 takich maszyn. Konstrukcja tych dźwigów posiadała przeciwwagę, która podniesiona na pewną wysokość stanowiła po jej zwolnieniu siłę napędową urządzeń. Dodatkowo dźwigi poprzez odpowiednie olinowanie były połączone w jeden mechanizm dający możliwość jednoczesnego wjazdu na arenę 20 gladiatorów.

Przez wieki stosowano różne rozwiązania urządzeń dźwigowych napędzane siłą ludzkich mięśni lub wykorzystując zwierzęta pociągowe. Z reguły były to rozwiązania bazujące na wykorzystaniu maszyn prostych, głównie wielokrążków. Choć już wtedy wykorzystuje się element przeciwwagi. Prawdziwy przełom przynosi wynalazek silnika parowego. Pojawia się szereg rozwiązań napędzanych pasami transmisyjnymi i wyposażonych w przekładnie zębate. Szerokie zastosowanie tych urządzeń powstrzymywały jednak względy bezpieczeństwa.

Pierwszy bezpieczny dźwig osobowy wynalazł Elisha Otis pochodzący z Nowego Jorku. Zastosował on urządzenie chwytające kabinę do prowadnic w przypadku zerwania liny. Do rozreklamowania go wykorzystał Wystawę Światową otwartą w Nowym Jorku w 1853 roku. Podczas pokazu przeciął linę która utrzymywała platformę, na której stał, ale kabina zatrzymała się bezpiecznie. Pierwszy dźwig osobowy zainstalowano w 1857 r. W 1880 r. Werner von Siemens dołączył do konstrukcji windy silnik elektryczny.
Pierwsze windy towarowe służyły w kopalniach do wydobywania urobku, bądź pracowników na powierzchnię. Jeszcze do niedawna windy można było spotkać tylko w tych budynkach mieszkalnych, które miały co najmniej 5 pięter. Jednak obecnie windy instaluje się również w niższych budynkach (niekiedy nawet dwupiętrowych).

Obecnie stosuje się rozwiązania z napędem elektrycznym oraz hydraulicznym, rzadziej śrubowym. Popularność uzyskują również rozwiązania tzw. dźwigów bez maszynowni, które nie wymagają oddzielnego pomieszczenia maszynowni poza szybem dźwigowym. Są to urządzenia, których wszystkie elementy zostały umieszczone wewnątrz szybu dźwigowego.

Podział dźwigówEdytuj

 
Układ sterujący windy

Podział dźwigów ze względu na ich zastosowanieEdytuj

  • osobowe (w tym dźwigi dla osób niepełnosprawnych), które stosowane zarówno w obiektach użyteczności publicznej, jak również domach prywatnych[3]
  • osobowo-towarowe
  • dźwigi towarowe
    • małe dźwigi towarowe (tzw. kuchenne)
    • do transportu pojazdów mechanicznych
  • szpitalne
  • teatralne
  • budowlane
  • specjalne

Podział dźwigów ze względu na rodzaj napęduEdytuj

 
Zespół napędowy dźwigu składający się z reduktora R-4 z kołem ciernym produkcji ZUD Warszawa i silnika SBJDCe firmy „Celma” Cieszyn

Z innych rozwiązań wykorzystujących inne rozwiązanie napędu wyróżnia się:

Z punktu widzenia podziału dźwignic, dźwigi elektryczne zaliczamy do cięgników, natomiast dźwigi hydrauliczne, zębatkowe i śrubowe do dźwigników.

Podział dźwigów ze względu na typ napędu elektrycznegoEdytuj

  • napędy sterowane
    • z silnikiem jednobiegowym AC1 oraz reduktorem ślimakowym: prędkości – od 0,1 do 0,5 m/s;
    • z silnikiem dwubiegowym AC2 oraz reduktorem ślimakowym: prędkości – od 0,5 do 1 m/s;
  • napędy regulowane
    • z silnikiem jednobiegowym oraz reduktorem ślimakowym i przemiennikiem częstotliwości bez enkodera VVVF: prędkości – od 0,5 do 1 m/s;
    • ze średnioobrotowym silnikiem prądu stałego, sterowany układem Ward Leonarda z tachogeneratorem oraz reduktorem ślimakowym: prędkości – od 1 do 1,7 m/s;
    • z wolnoobrotowym silnikiem prądu stałego z układem Ward Leonarda albo SCR, bez reduktora z tachogeneratorem: prędkości – od 2,5 do 12 m/s;
    • z indukcyjnym silnikiem dwubiegowym z enkoderem, oraz reduktorem ślimakowym albo planetarnym i regulatorem napięcia ACVV: prędkości – od 0,5 do 2,5 m/s;
    • z silnikiem jednobiegowym z enkoderem, oraz reduktorem ślimakowym albo planetarnym i przemiennikiem VVVF: prędkości – od 1 do 3,5 m/s;
    • z silnikiem jednobiegowym z enkoderem oraz przekładnią paskową i przemiennikiem VVVF: prędkości – od 1 do 4 m/s;
    • z wolnoobrotowym silnikiem synchronicznym: prędkości – od 1 do 4 m/s;
    • z wolnoobrotowym silnikiem synchronicznym z enkoderem: prędkości – od 0,3 do 15 m/s;
    • z wolnoobrotowym silnikiem asynchronicznym z enkoderem: prędkości – od 1 do 15 m/s.
    • z silnikiem jednobiegowym z enkoderem i falownikiem DTC

Podział dźwigów ze względu na konstrukcję kabinyEdytuj

Ze względu na konstrukcję szybuEdytuj

Odrębną kategorię urządzeń o takiej samej zasadzie działania, lecz stosowanych w przemyśle wydobywczym, czy budowlanym stanowią wyciągi (choć wcześniej to określenie stosowano również do dźwigów). W budownictwie funkcjonuje również określenie dźwigi budowlane. Poza tym odrębnym typem urządzeń są dźwigi pochyłe, czy dźwigi okrężne pracujące na zasadzie przenośnika.

Ze względu na sterowanieEdytuj

  • zewnętrzne
  • wewnętrzne
  • przestawne
  • zbiorcze w kierunku dół
  • zbiorcze w kierunku góra
  • grupa dźwigów

Sterowanie dźwigamiEdytuj

Najstarszym sposobem sterowania dźwigiem jest system korbowy. Jego głównym elementem jest manipulator zwany korbą, przestawiany między trzema pozycjami: do góry, stop, w dół. Uruchomienie jazdy polega na wybraniu korbą odpowiedniego kierunku. Dokładność zatrzymania na przystanku zależy od wprawy operatora. W czasach dźwigów sterowanych korbą pojawił się zawód windziarza.

Następnym krokiem było wprowadzenie sterowania przestawnego. Dźwig o sterowaniu przestawnym jest automatem w teoretycznym sensie, jednak ergonomia jego obsługi jest niezadowalająca. Dźwigi o takim sterowaniu pojawiły się w latach 20. XX wieku i były instalowane do początku lat 70. XX wieku. Wiele z nich funkcjonuje do dziś. W systemie przestawnym obowiązuje zasada, że winda może zrealizować tylko jedno polecenie w danym czasie. Wyróżniamy trzy "wersje" sterowania przestawnego:

  • sterowanie przestawne zwoływalne
  • sterowanie przestawne niezwoływalne
  • sterowanie przestawne zewnętrzne

Przykładowy scenariusz działania dźwigu o sterowaniu przestawnym zwoływalnym wygląda następująco:
Pasażer naciska przycisk przywołania dźwigu. Dźwig rusza do jego przystanku. W przyciskach wezwań na wszystkich piętrach zapala się lampka, co nie oznacza, że dźwig właśnie tam przyjedzie, tylko że dźwig jest w użyciu i nie będzie w tym czasie reagował na inne wezwania. Gdy dźwig przyjedzie na piętro, skąd został wezwany, pasażer otwiera drzwi i wchodzi do kabiny, naciskając na ruchomą podłogę. Styk ruchomej podłogi powoduje, że dźwig od tego momentu reaguje wyłącznie na dyspozycje z kabiny. Pasażer naciska przycisk piętra docelowego i dźwig rusza na to piętro. Pasażer może wybrać tylko jedno piętro, wciskanie większej liczby przycisków nie daje żadnego rezultatu. Kiedy pasażer wysiądzie z windy, zwolni ruchomą podłogę i winda będzie mogła ponownie reagować na wezwania z pięter.

Wadą tego rozwiązania jest to, że winda jadąc w danym kierunku z pasażerem w środku, nie może zabrać innego pasażera „po drodze”. Wszyscy pasażerowie muszą czekać, aż winda zakończy swój dotychczasowy kurs. Wówczas obowiązuje zasada „kto pierwszy, ten lepszy”, tzn. windę przywoła ten, kto pierwszy wciśnie swój przycisk po zgaśnięciu lampki w przycisku. Podobnie, jeśli do kabiny wsiądzie kilka osób jadących na różne piętra, wówczas trzeba najpierw wcisnąć przycisk od najniższego piętra, na którym ktoś wysiada, następnie gdy ta osoba wysiądzie, przycisk od następnego piętra itd. Jak widać, ergonomia tego rozwiązania jest niezadowalająca.

Natomiast, sterowanie przestawne niezwoływalne, polega na sterowaniu tylko dyspozycjami z kabiny. Takowe windy nie posiadają wcale ruchomej podłogi i - jak wynika z samej nazwy - nie da się ich zwołać (w sensie automatycznie).

Windę ze sterowaniem przestawnym zwoływalnym można rozpoznać po braku lampek w kabinowej kasecie przycisków, ruchomej podłodze oraz lampkach w przyciskach piętrowych świecących się, ilekroć winda jest w ruchu.

W przypadku sterowania korbowego oraz przestawnego niezwoływalnego, nie dało się dźwigu przywołać przyciskiem automatycznie. Aby winda zajechała na piętro, potrzebna była osoba zwana dźwigowym. Po wezwaniu windy, w środku kabiny rozbrzmiewał dzwonek oraz zaświecała się lampka odpowiadająca danemu piętru. W starszych dźwigach służyła do wyłączania dzwonka i światełka piętra dźwigienka mechaniczna piętrowskazywacza. W nowszych - przełącznik obwodu wezwań Zamknięty/Otwarty (aby wyłączyć światełko i dzwonek, należało rozłączyć obwód wezwań a następnie go załączyć). Po skasowaniu wezwania, dźwigowy wybierał na kasecie dyspozycji piętro lub odpowiednio obracał korbę, zatrzymywał windę na przystanku (lub sama się zatrzymywała w pierwszym przypadku) i osoba przywołująca jechała z dźwigowym na chciane piętro. Jak widać wezwania w takich dźwigach wcale nie były takie łatwe. Bez dźwigowego należy "poszukać" windy, gdzie stoi i wówczas jej użyć. Trzeci typ sterowania przestawnego, czyli sterowanie zewnętrzne, było właściwie rozwiązaniem problemów zacinania osób w dźwigach oraz wezwań. Na każdym przystanku znajdowała się kaseta z światełkiem sygnalizującym jazdę lub otwarcie drzwi oraz przyciskami każdego przystanku windy. Przy zgaszonym swiatełku można było wybrać przystanek na kasecie i winda jechała. Potem należało własnoręcznie iść na to piętro i wyładować towary. Podobnie jak windy ze sterowaniem przestawnym niezwoływalnym, windy te nie posiadały ruchomej podłogi.

Sterowanie zbiorcze rozwiązało wady sterowania przestawnego. Nastąpiło to przez zastosowanie pamięci, która gromadzi polecenia od pasażerów – wezwania i dyspozycje. Realizacja wezwań następuje asynchronicznie w stosunku do ich napływu, według odpowiedniego programu. W systemie sterowania zbiorczego lampka w przycisku sygnalizuje, że system przyjął polecenie do wykonania i gaśnie, kiedy dane polecenie zostanie zrealizowane. Pasażerowie mogą jednocześnie wzywać windę na wielu piętrach lub zadysponować zatrzymanie na wielu przystankach i winda zrealizuje te polecenia według swojego programu, m.in. może zatrzymać się po drodze i zabrać pasażera, o ile zamierza jechać w tym samym kierunku.
W polskich blokach mieszkalnych montowano windy z uproszczonym sterowaniem zbiorczym pod nazwą sterowanie zbiorcze w dół. Natomiast w budynkach biurowych montowano windy z pełnym sterowaniem zbiorczym w obie strony i systemem centralnych wezwań (jeden przycisk na piętrze wzywa jedną z kilku kabin).

Sterowanie grupowo zbiorcze stosowane w przypadku grupy dźwigów, tj. kilku dźwigów obok siebie. Realizacja wezwań w tym sterowaniu jest rozdzielana na poszczególne dźwigi w grupie. Sterowania obejmują od prostych rozwiązań do bardziej rozbudowanych algorytmów stosowanych głównie w wysokich budynkach biurowych umożliwiających realizację różnych funkcji np. pick up traffic tj. specjalny algorytm wykorzystywany do rozwożenia pasażerów rano gdy wszyscy przychodzą do pracy i po południu gdy wszyscy wychodzą.

Ostatnio coraz częściej stosowane są systemy sterowania dyspozycjami (destination control system). To układy wykorzystujące zaawansowane algorytmy sterowania (m.in. genetyczne). Najczęściej stosowane są w wysokich budynkach, gdzie dźwigi muszą obsługiwać wiele kondygnacji. Sterowanie pozwala na optymalizację grupy dźwigów, tak by redukować czas transportu i osiągnąć maksymalną wydajność. Idea sterowania opiera się na zasadzie, że zebrane w danym momencie dyspozycje są dystrybuowane pomiędzy poszczególne dźwigi w grupie, tak by każdy z dźwigów w cyklu wykonał jak najmniejszą liczbę przystanków i przewiózł jak największą liczbę pasażerów.

Przepisy prawne i normyEdytuj

Odnośnie dźwigów w Polsce obowiązująca jest:

  • dyrektywa unijna 2014/33/UE obowiązującą od 20 kwietnia 2015 roku, zwana również dyrektywą dźwigową, zastępująca dyrektywę 95/16/WE.
  • Dyrektywa maszynowa 2006/42/EC
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 22 maja 2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla dźwigów i ich elementów bezpieczeństwa (nieobowiązujące) (Dz.U. z 2003 r. nr 117, poz. 1107)
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla dźwigów i ich elementów bezpieczeństwa (Dz.U. z 2005 r. nr 263, poz. 2198) (nieobowiązujące)
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 października 2003 r. w sprawie warunków technicznych dozoru technicznego w zakresie eksploatacji niektórych urządzeń transportu bliskiego (Dz.U. z 2003 r. nr 193, poz. 1890)

Zgodnie z Ustawą o dozorze technicznym (Dz.U. z 2019 r. poz. 667) instytucją powołaną do inspekcji dźwigów jest właściwa jednostka dozoru technicznego (UDT – Urząd Dozoru Technicznego, TDT – Transportowy Dozór Techniczny lub WDT – Wojskowy Dozór Techniczny).

Niezależnie od przepisów prawnych dźwigi objęte są normami zharmonizowanymi z dyrektywą dźwigową:

  • PN-EN 81-1+A3:2010 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Część 1: Dźwigi elektryczne
  • PN-EN 81-2+A3:2010 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Część 2: Dźwigi hydrauliczne
  • PN-EN 81-3 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów – Część 3: dźwigi towarowe małe elektryczne i hydrauliczne
  • PN-EN 81-31 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów – Dźwigi do transportu wyłącznie towarów – Część 31: Dźwigi do transportu wyłącznie towarów z dostępem
  • PN-EN 81-21:2010 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Dźwigi przeznaczone do transportu osób i towarów -- Część 21: Nowe dźwigi osobowe i towarowe w istniejących budynkach
  • PN-EN 81-28:2004 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Dźwigi osobowe i towarowe -- Część 28: Zdalne alarmowanie w dźwigach osobowych i towarowych
  • PN-EN 81-58:2005 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Badania i próby -- Część 58: Próba odporności ogniowej drzwi przystankowych
  • PN-EN 81-70:2005 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych -- Część 70: Dostępność dźwigów dla osób, w tym osób niepełnosprawnych
  • PN-EN 81-71+A1:2007 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych -- Część 71: Dźwigi odporne na wandalizm
  • PN-EN 81-72:2005 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych -- Część 72: Dźwigi dla straży pożarnej
  • PN-EN 81-73:2006 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych -- Część 73: Funkcjonowanie dźwigów w przypadku pożaru
  • PN-EN 12016:2006 – Kompatybilność elektromagnetyczna -- Dźwigi, schody i chodniki ruchome – Odporność
  • PN-EN 12385-3:2007 – Liny stalowe -- Bezpieczeństwo -- Część 3: Informacje dotyczące stosowania i konserwacji
  • PN-EN 12385-5:2004 – Liny stalowe -- Bezpieczeństwo -- Część 5: Liny splotkowe dla dźwigów
  • PN-EN 13015:2003 – Konserwacja dźwigów i schodów ruchomych -- Zasady opracowywania instrukcji konserwacji
  • PN-EN 13411-7:2007 – Zakończenia lin stalowych -- Bezpieczeństwo -- Część 7: Zacisk sercówkowy symetryczny

Poza tym normy niezharmonizowane z dyrektywą:

  • PN-EN 81-3:2002 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Część 3: Dźwigi towarowe małe elektryczne i hydrauliczne
  • PN-EN 81-80:2005 – Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów -- Dźwigi użytkowane -- Część 80: Zasady poprawy bezpieczeństwa użytkowanych dźwigów osobowych i towarowych
  • PN-ISO 4190-2:1996 – Urządzenia dźwigowe -- Dźwigi klasy IV
  • PN-ISO 4190-3:1998 – Dźwigi -- Dźwigi towarowe małe klasy V
  • PN-ISO 4190-5:1995 – Dźwigi -- Urządzenia do sterowania, sygnalizacji i wyposażenie dodatkowe
  • PN-ISO 4190-6:1997 – Dźwigi -- Dźwigi osobowe instalowane w budynkach mieszkalnych -- Planowanie i dobór
  • PN-ISO 7465:2000 – Dźwigi osobowe i towarowe małe -- Prowadnice kabinowe i przeciwwagowe -- Typ-T
  • PN-M-45015:1989 – Technika bezpieczeństwa -- Dźwigi elektryczne -- Obliczenia lin, łańcuchów i tarcz ciernych
  • PN-M-45040:1997 – Dźwigi -- Dźwigi elektryczne -- Terminologia
  • PN-M-45043:1997 – Dźwigi -- Klasyfikacja
  • PN-W-52502:1993 – Dźwigi osobowe na statkach -- Wymagania

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. European Parliament, Council of the European Union, Dyrektywa 2014/33/EU.
  2. Elevator World, http://www.theelevatormuseum.org/timeline.php.
  3. Platformy pionowe dla niepełnosprawnych - REHA Błoch, „REHA Błoch” [dostęp 2018-09-20].

Linki zewnętrzneEdytuj