Sjove elevatorer

[John Larsson]

(Apropos Mikaels reference til den vacuumstyrede elevator i en anden tråd!)

Som ung ingeniør kom jeg til at arbejde for Telefon AB L M Ericsson i Stockholm. Det var i organisationsafdelingen på 10. etage, kun et par etager under direktionen. Der var to parallelle personelevatorer samt en "expreselevator" der kun betjente transport til og fra 10., 11., og 12 etage. I myldretiden var der ventetider, som ikke blev mindre af at folk misbrugte systemet fx ved at trykke på "op" når man skulle "ned", blot for at være sikker på at man var med, når elevatorstolen engang vendte!

Det gav selvfølgelig input til en opfinderhjerne. Dels var der den med med at på "venteetagen" ikke have to valgmuligheder, men alle destinationer. Det ville give computeren mulighed for at styre de forskellige parallelle elevatorer, sådan at man minimerede antallet standsninger. I dag tror at elevatorleverandørerne kan levere så noget, men man har sørme været længe om det!

Det andet var at minimere elevatorens energiforbrug, som faktisk er ret stort. En del af dette skyldes krav om kraftig acceleration, høj hastighed og dermed sammenhængende bremsninger. Den del er det meget vanskeligt at gøre noget ved.

Derimod kan man gøre noget ved energiforbruget for selve løftearbejdet ved at arbejde med en "variabel modvægt". De fleste elevatorsystemer har en modvægt, som ideelt har samme vægt som elevatorstolen + fx 25 % af den maksimale løftekapacitet. På den måde kræver elmotoren minimal effekt, når der fx er to personer i en 8-personers elevator.

Min første primitive idé gik på at modvægten udgjordes af en tung "kæde", hvor kædens vægt mellem modvægten (som altså udgjordes af en kædekasse!) og en mindre kædekasse på selve elevatorstolen. Idéen var at styre elevatorstolens bevægelse ved udelukkende at fordele kædens vægt mellem elevatorstol og "modvægten". Elevatorens energiforforbrug bestod så af at "rulle kæde" via et kædehjul i toppen af elevatorskakten.

En anden lidt fiksere idé var at erstatte kæden med et system med to væskebeholdere, en mindre på elevatorstolen og en større i modvægten, hvor man pumpede væske over fra den ene beholder til den anden.

[Morten Jødal]

Dine ideer lyder spændende, John - men har du regnet på dem?
I fx et 5-etagers hus som det du lægger ud med i den anden tråd, betyder din ide vel, at en del af modvægten skal løftes ca. 12 m for at kunne flyttes til den anden side - når elevatoren er oppe og modvægten nede eller omvendt.
Umiddelbart er jeg ikke sikker på, at det faktiske energiforbrug bliver mindre end i en traditionel elevator.

[B Mønnike]

Nu er trissen opfunden så modvægten skal bare være dobbelt så tung for at skulle bevæge sig den halve afstand, men selv da ville der blive en del pumpe arbejde som vil forbruge energifordelen.

Kædeløsningen vil nok forårsage at elevatorstolen gik i kredsløb om jorden, med mindre der blev lavet en styring der der holdt meget nøje øje med med afbalanceringen, da kontravægten ellers ville få tilført tung kæde eftehånden som stolen kom opad og afleverede kæde til kontravægten.

[John Larsson]

Dine ideer lyder spændende, John - men har du regnet på dem?
I fx et 5-etagers hus som det du lægger ud med i den anden tråd, betyder din ide vel, at en del af modvægten skal løftes ca. 12 m for at kunne flyttes til den anden side - når elevatoren er oppe og modvægten nede eller omvendt.
Umiddelbart er jeg ikke sikker på, at det faktiske energiforbrug bliver mindre end i en traditionel elevator.

I det 5-etagers hus drejer det sig udelukkende om om en fornuftig investering for andelshaverne; selv lejlighederne i stueplanet stiger væsentlig i værdi, fordi man nu kan komme direkte ind i huset uden at skulle bruge de ni trappetrin fra gadeplanet og man kan nå kælderen med fællesfaciliteter med kørestol. Derudover kan de ældre beboere blive boende længere etc.

Idéen med en variabel modvægt kan måske ikke accepteres af komfortgrunde (længere rejsetider), men at det teoretisk er muligt at spare energi, er jeg ret sikker på. Jeg skal nok komme med et enkelt regneeksempel, når tiden medgiver. Man skal tænke på at elmotorerne i elevatorer bruger strøm også hvor en fuldlastet elevatorstol bevæger sig nedad! 

[chrismark]

Som 9 årig var jeg i Kongsberg's sølvmine i Norge.
Jeg husker at der var en slags anordning til og bringe folk op og ned. Elevator kan man ikke kalde det, da det var 2 træ bjælker der skiftevis kørte (20 cm.?) op og ned. De var forsyndet med hak til føder. For at komme op skulle man hoppe fra den ene til den anden. Selv os børn fik lov til og prøve denne indretning.

Jeg ved ikke hvad drev maskinen.

Marek.

[Morten Jødal]

John, jeg er helt opmærksom på, at du har startet to forskellige tråde. Jeg ønsker dig held og lykke med andelslejlighedsejendommen, men kan ikke bidrage med mere end de to links, jeg allerede har postet.
Derimod er jeg meget hooked på at diskutere sjove konstruktioner og deres energiforbrug.
Rent principielt er jeg skeptisk mht. den variable kontravægt. Der er nok mere at hente ved at opsamle energien fra opbremsning og genbruge den ved acceleration. Der er både mekaniske og elektriske metoder til dette (men det vil sikkert blive dyrt!).

Marek, jeg husker ikke den trappe, du beskriver, fra mit eget besøg i "Kongens gruv" i Kongsberg. Det ligger også nogle år tilbage.
Derimod husker jeg en ganske tilsvarende indretning som en af udfordringerne i "Skærsilden" i Tivoli, som jeg elskede i min drengetid. "Tangotrapperne", som de hed, blev jeg dog hurtigt færdig med, da de holdt op med at være sjove, så snart man havde fattet fidusen - så var de bare hurtig transport, som meningen jo også var i Kongsberg.
Derimod er jeg ganske sikker på, at energibesparelse ikke var formålet noget af stederne!

[B Mønnike]

Hvis du er til sjove konstruktioner Morten så er der et link her:

http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/museum.htm

[John Larsson]

John, jeg er helt opmærksom på, at du har startet to forskellige tråde. Jeg ønsker dig held og lykke med andelslejlighedsejendommen, men kan ikke bidrage med mere end de to links, jeg allerede har postet.
Derimod er jeg meget hooked på at diskutere sjove konstruktioner og deres energiforbrug.
Rent principielt er jeg skeptisk mht. den variable kontravægt. Der er nok mere at hente ved at opsamle energien fra opbremsning og genbruge den ved acceleration. Der er både mekaniske og elektriske metoder til dette (men det vil sikkert blive dyrt!).

Nej Morten, hvis man forudsætter at størrelsen af den faste modvægt er optimeret, motoren kan frikobles når bevægelsen er den ønskede, er der nok ikke alverden at spare, men noget mener jeg stadig at man kan vise, at der er!

Genvinding af bremseenergi betyder jo hverken mere eller mindre for "mit" system. Du har eller ret i det er svært (og dyrt) at genvinde ret meget. For en elevator tror jeg at et rent mekanisk system (af urfjedertypen) er bedst. Et elektrisk system er nok det ringeste, mindre effektivt et pneumatisk (væskepneumatisk) system. 

[Morten Jødal]

For en elevator tror jeg at et rent mekanisk system (af urfjedertypen) er bedst.

Min umiddelbare tanke var et stort svinghjul, der kunne kobles ind og ud med en passende gearing - men der vil blive mange problemer med at få udformet især gearet præcist nok.
Du har selvfølgelig ret i, at dit kontravægtsystem er principielt uafhængigt at opsamlign af start/stop-energi. Jeg glæder mig til at se en beregning.