Un ascenseur est un dispositif de déplacement vertical, situé dans un édifice, permettant le transport sécurisé de personnes. Plus globalement on parle de monte-charge ou d'élévateur. Sa conception, sa construction, son contrôle à l'usage, sa maintenance sont réglementés.
Le dispositif comprend : une cabine, un contrepoids, des guides et des câbles, installés le plus souvent dans une trémie (ou cage, ou gaine) rectangulaire fermée, semi-fermée ou ouverte ; des portes palières ; un treuil motorisé, situés en machinerie ; une armoire électrique/électronique de commande et de contrôle, situés en machinerie.
Histoire vignette|gauche|Ascenseur dessiné par l'ingénieur allemand Konrad Kyeser (1405). vignette|Schéma de l'ascenseur d'Otis.
Perfectionnement progressif Au , Ctésibios ingénieur grec, a inventé un monte-charge qui fonctionne à l'eau sous pression.
En 236 , Vitruve, architecte romain, a décrit un appareil élévateur, actionné par un treuil à bras dont l'inventeur serait Archimède.
Accès aux monastères et aux mines Au Moyen-Âge, des lieux inaccessibles, comme les monastères grecs situés dans la région des Météores, ne pouvaient exister que grâce à des ascenseurs rudimentaires (à traction humaine).
Chaises volantes du château de Versailles En 1743, De Velayer imagine au château de Versailles et au palais Mazarin, à Paris, des « chaises volantes », à la demande notamment de la favorite duchesse de Châteauroux dont les appartements à Versailles sont situés à l'étageExposition « Sciences et curiosités à la cour de Versailles », 2010-2011, au château de Versailles... Le premier machiniste du roi, Blaise-Henri Arnoult, fabriqua une telle chaise équilibrée au moyen d'un contrepoids, que l'occupant pouvait faire monter ou descendre par sa propre force en tirant sur une corde (voir palan).
Cage d'écureuil du Mont-Saint-Michel À la même époque est installé au Mont-Saint-Michel un monte-vivres actionné par une grande roue en bois (cage d'écureuil) à l'intérieur de laquelle prenaient place quatre détenus qui en assuraient la rotation.
Hissoirs Au début du des hissoirs, dotés d'un moteur à vapeur, sont utilisés dans les mines et dans certaines manufacturesAndrew Ure, Philosophie des manufactures, 1836, .. En 1829, le premier "ascenseur" à usage public est construit à Londres.
Milieu et fin du , l'essor des hauts immeubles et des technologies Au milieu du , l'apparition de l'ascenseur, spécifiquement destiné aux personnes, est lié à l'essor des constructions d'habitation à plusieurs étages, suivies ensuite des gratte-ciels. Leur utilisation n'était autorisée que pour la montée aux étages ; la descente devait se faire par les escaliers 28/1/2010 Arte-tv.
Le système mécanique était installé dans une architecture de poutres et cornières métalliques permettant l'intégration au gros œuvre. Elle formait fréquemment une structure autonome disposée dans la partie centrale de l'escalier à colimaçon ou à vis. Pour la sécurité entre l'escalier et la cabine mobile, un gainage était fait de panneaux grillagés, constituant ce que l'on nomme la « cage » d'ascenseur. Cette ferronnerie, comme celle des garde-corps, allait de la simplicité utilitaire à l'ouvrage très décoré.
Limiteur de vitesse par Elisha Otis vignette|Démonstration du frein de chute par Elisha Otis au Crystal Palace en 1853.En 1852, Elisha Otis dota l'ascenseur d'un système de limiteur de vitesse déclenchant un système appelé frein parachute, stoppant la cabine et assurant la sécurité des personnes en cas de rupture du câble. Ce système pourrait être inspiré du frein-parachute imaginé pour les ascenseurs de mines par Pierre-Joseph Fontaine en 1845.
Il donna au Crystal Palace de New York la première démonstration publique en 1854, en ordonnant, perché sur un plateau de levage, de couper à la hache la corde qui le retenait. La spectaculaire réussite de l'opération contribua à sa renommée.
En 1857, il en équipa l'appareil, qui pouvait transporter (soit cinq à six personnes) à la vitesse très lente de par seconde, dans un grand magasin à New York (au début du , on peut dépasser dix mètres par seconde).
Le premier immeuble résidentiel à être équipé fut le à New York en 1859Anka Muhlstein, La Fabuleuse Histoire de New York, Grasset, 1986, , ..
Élevateur hydraulique Léon Edoux Dès 1864, l'ingénieur français Félix Léon Edoux fait connaître son invention qui utilise l'énergie de l'eau de la ville sous pression (vérin vertical et cabine équilibrée) et invente le mot « ascenseur » pour qualifier son élévateur hydraulique. Il en équipera le marché aux bestiaux de la Villette en 1867Inventeurs et scientifiques. Dictionnaire de biographies, Paris, Larousse, 1994, ..
Premier ascenseur électrique à l'Exposition universelle En 1880, c'est en Allemagne cependant qu'on pensera à un ascenseur électrique, les moteurs électriques et transformateurs se développant pour l'industrie et pour certaines installations ferroviaires utilisant la traction par câble à partir de treuils fixes. Werner von Siemens présente le premier ascenseur électrique lors de l'Exposition Industrielle de Mannheim.. Le premier ascenseur électrique français est construit par l'ingénieur Chrétien en 1889 pour l'Exposition universelle de ParisAlmanach Vermot, 2011..
Le Paternoster en continu Construction en 1884, en Angleterre, du premier système d'ascenseur continu, plus couramment nommé pater noster, composé « d'une chaîne de cabines ouvertes dans lesquelles les passagers montent ou descendent sans que l'ascenseur s'arrête ». Le système connut un vif succès dans la première moitié du , car il permettait d'écouler un plus grand nombre de personnes plus rapidement, mais fut progressivement abandonné en raison de son manque de sécurité.
Portes automatiques En 1887, l'Afro-Américain obtient son brevet pour son invention de portes d'ascenseur s'ouvrant et se fermant automatiquement quand l'ascenseur parvient à un étage.
Tour Eiffel alt=|vignette|Ascenseur de la tour Eiffel à Paris, vers 1889. En 1889, la tour Eiffel est inaugurée avec quatre ascenseurs hydrauliques, remarquables pour l'époque (hauteur , vitesse de ). Ils sont dus aux efforts conjoints de Léon Edoux et des frères Otis qui ont succédé à leur pèreCes appareils sont toujours en service. La capacité actuelle est de et la vitesse de .. Après plus de 100 ans de service, leur rénovation a été entreprise de 2008 à 2014.
Première moitié du : l'ascenseur hydraulique puis électrique Au premier tiers du , les ascenseurs des grands hôtels et des immeubles de prestige, à l'architecture luxueuse, étaient richement décorés, comme le seront plus tard les trains de luxe : bois ouvragés et ornements de la cabine«Une porte s'ouvre au rez-de-chaussée sur un boudoir mignon. On s'assied sur un divan capitonné et on est enlevé jusqu'à l'étage où on est logé. C'est l'ascenseur pour les voyageurs fatigués, malades ou même seulement n'aimant pas à gravir un escalier» (Publicité pour l'Hôtel national de Lucerne dans le Journal de Genève du 15 juillet 1870., sièges, baies des portes de la cage chantournées et dorés à l'or fin, etc. Les premiers ascenseurs hydrauliques étaient très lents. Ils exigeaient, pour leur colonne-piston, un puits foré de même profondeur que la hauteur des étages à desservir ; des systèmes à double colonne ont certes existé, divisant par deux la profondeur à fores. A la porte palière de chaque étage, il y avait un bouton « Renvoi », puisque l' appel suivant provenait du rez-de-chaussée, afin de diminuer l'attente des utilisateurs ; d'où l'expression « renvoyer l'ascenseur », pour inciter un geste utile et désintéressé.
Pilotage automatique sans liftier En 1924, un ascenseur sans liftier fera son apparition, exigeant la mise au point d'automatismes et de dispositifs de sécurité. Les commandes deviennent électriques puis électroniques et se dotent de mémoire. Les grilles fixes ou articulées des portes disparaissent au profit de portes pleines métalliques se verrouillant automatiquement.
À partir du milieu du , avec la généralisation des moteurs électriques, le système hydrauliques a disparu. Avec les contraintes du code d'urbanisme, notamment de doter d'ascenseur les édifices en hauteur (habitations, grands magsins , ...), l'ascenseur s'est banalisé et s'est automatisé dans son utilisation. Il est incidemment devenu un temps un objet à sensations de fête foraine.
Dénominations Le terme vient de qui, en latin, veut dire « monter », sens unique des premiers ascenseurs.. Aux États-Unis, la dénomination provient aussi du sens le plus utilitaire de montée : . En Allemagne, elle peut se dire (« traction vers le haut »), (d'où le nom liftier) ou (« déplacement de chaise »). Les Néerlandais et les pays qui utilisent l’anglais britannique plus proche que l’anglais américain utilisent lift. En Espagne, et dans les pays américains de langue espagnole et portugaise, il est nommé .
Technique
alt=|vignette|Un contrôleur d'ascenseur VEK datant des années 2010.
Les dimensions et la construction des ascenseurs permettent l'accès sécurisé des personnesPar jour dans le monde, pour 1 milliard de déplacements par une personne en ascenseur, d'appareils se mettent en alerte pour contrôle et suscitent une vérification des dispositifs utilisés.. L'ascenseur est relié à un centre de contrôle à distance. Les personnes dans la cabine disposent d'un téléphone intérieur pour la communication orale. Le centre de contrôle possède un réseau informatique véhiculant certaines informations issues des capteurs du système de l'ascenseur, le reste est stocké sur place dans le dispositif de commande électronique-informatique.
Quelques systèmes sont équipés de vis sans fin reliées à la cabine qui ne risque pas de chuter.
Principaux éléments Un ascenseur se compose d'une « cabine » qui se translate dans une « cage » ou « gaine » (aussi appelée « trémie ») généralement verticale. Cette cabine est supportée dans une structure parallélépipède appelée « étrier », ou « arcade », permettant le guidage et le support de la cabine. Le guidage de la cabine est réalisé par différents éléments.
Les deux rail-guides Deux rail-guides en forme de T, situés dans la cage, contrôle le déplacement vertical (ou d'inclinaison inférieure à 15°) de la cabine dotée de mâchoires. Des guides ronds en acier (d'un diamètre de 48 ou ), ou en bois, furent utilisés. En France, la loi Urbanisme et habitat (loi SAE) impose leur remplacement, à l'exception de certains ascenseurs historiques.
Les coulisseaux mobiles Ils sont situés à chaque coin de l'étrier et sont en appui sur les guides. Durant le déplacement de la cabine, ils glissent sur les guides, huilés régulièrement pour limiter les frottements et les accrocs, et donc le bruit, et augmenter le confort. Dans certains cas, ces coulisseaux peuvent être remplacés par des rollers (petite roue d'un diamètre de à ) comme pour des cabines à grande vitesse ou charges lourdes.
Systèmes de déplacement Les ascenseurs figurent parmi les dispositifs de transport les plus silencieux, tant par leurs déplacements que par les portes coulissantes, ce qui est recherché dans la plupart des cas, comme les bureaux, hôtels, hôpitaux ou habitations. Cela est dû en partie au fait que le moteur est isolé phoniquement par les parois. Il peut s'ajouter toutefois un bruit de déplacement d'air de la cabine dans la gaine pour les ascenseurs rapides.
Moteur électrique avec câble, poulie et contrepoids. Le système traditionnel par câble avec poulie et contrepoids reste le plus pratique et le plus employé, équipant traditionnellement la majorité des ascenseurs, dont les plus rapides dans des immeubles de grande hauteur et des gratte-ciel.
La cabine est suspendue généralement à son sommet à un ensemble de câbles parallèles reliés passant par une grande poulie mue par un treuil depuis un moteur électrique et possédant à leur autre extrémité un contrepoids.