المصاعد المبكرة بدون غرفة الماكينة

تاريخ موجز لبدايات المصعد الرائد الذي لا يحتوي على غرفة ماكينات (MRL)

ربما يكون أصعب أنواع التاريخ في الكتابة هو تاريخ الأحداث المعاصرة. إلى جانب التناقض الواضح في تجاور كلمتي "التاريخ" و "المعاصر" في الجملة نفسها ، هناك أيضًا مشكلة محاولة ابتكار تاريخ ذي مغزى للأحداث التي لا يوجد فيها معنى للمسافة النقدية. غالبًا ما يجعل هذا الغياب من الصعب تحديد الأهمية النسبية لأحداث معينة ، والتي بدورها تؤثر على دقة القصة التي يتم سردها. لذلك ، يجب عرض (أو قراءة) التاريخ المختصر التالي للمصاعد التي لا تحتوي على غرفة آلية (MRL) بحذر: قد تتغير تقييمات الأحداث مع مرور الوقت وتوفر المزيد من المعلومات.

تم وصف اختراع مصاعد MRL بأنه مساوٍ من حيث الأهمية لاختراع مصعد الجر الكهربائي الحديث. تطلب كلا النظامين من المهندسين المعماريين والمهندسين إعادة التفكير في كيفية "ملائمة" المصاعد في مبانيهم. كما أنها تشترك في سمة مشتركة أقل وضوحًا - كلاهما يتطلب إعادة التفكير في "القواعد" التي تحكم تركيب المصعد. ربما كان هذا "إعادة التفكير" أقل وضوحًا في حالة مصعد الجر. تزامن اختراعها إلى حد ما مع تطوير أول رموز سلامة المصاعد ، والتي تمت كتابتها لتسهيل التثبيت الآمن واستخدام هذه الآلات الجديدة. ومع ذلك ، فإن اختراع المصعد MRL حدث في سياق أكواد سلامة المصاعد الناضجة والمبنية على استخدام آلة معينة (مصاعد الجر). لذلك ، تطلب النشر التجاري الناجح لمصاعد MRL إعادة تقييم الرموز الحالية. (يعكس استخدام "أكواد" الجمع وجود مجموعة متنوعة من الرموز المستخدمة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية والجنوبية وأوروبا وآسيا.) من العوامل الإضافية التي لم يتم العثور عليها في حالة مصعد الجر وجود سوق عالمي و المحادثات الجارية بشأن إنشاء معايير السلامة الدولية أو العالمية. وبالتالي ، فإن تاريخ مصاعد MRL يتضمن في الواقع تاريخين متوازيين: التاريخ التقني لهذا النظام الجديد والتاريخ المستمر لرموز أمان المصاعد.

ترتبط أصول مصعد MRL الحديث أيضًا بتطوير نظام مبتكر آخر: مصعد المحرك الخطي التعريفي (LIM). تم تطوير التصميم الأول الذي استخدم LIM بواسطة Karl Kudermann من Kleemann's Vereinigte Fabriken في شتوتغارت ، ألمانيا ، في أواخر الستينيات. حصل التصميم على براءة اختراع باسم "Elektrischer Antrieb für Lastenförderer" ، براءة الاختراع الألمانية رقم 1960،2,002,081،21 في 1971 يوليو 1 (الشكل XNUMX). إن عنوان براءة الاختراع مهم لأنه يشير إلى lastenförderer (ناقلات الأحمال) بدلاً من aufzüge (المصاعد). وهذا يعكس تركيز Kleemann الأساسي على إنتاج معدات نقل المواد الصناعية. ومع ذلك ، ركز تصميم Kudermann على استخدام LIM الموجود في الثقل الموازن لقيادة المصعد. على الرغم من أن الرسم التخطيطي للنظام يشير بوضوح إلى عدم وجود غرفة آلة ، لم يتم ذكر هذه الميزة في نص براءة الاختراع. ومع ذلك ، تمت الإشارة إلى هذه الميزة الإضافية في براءة الاختراع الثانية المتعلقة بمصعد LIM.

في 30 سبتمبر 1980 ، قدم مهندسا Otis France Rene Ficheux و Marcel Pavoz طلب براءة اختراع بعنوان "Ascenseur Automoteur Utilisant Comme Contrepoids un Moteur Électrique Linéaire" ، وترجمته "مصعد يعمل ذاتيًا باستخدام محرك خطي كثقل موازن". تم منح براءة الاختراع الفرنسية (رقم 2,491,045،2،1982) في 4,402,386 أبريل 6 ، وتم منح براءة اختراع أمريكية (رقم 1983،2،XNUMX) في XNUMX سبتمبر XNUMX. تم وصف وتوضيح نسختين من التصميم: واحدة تضمنت غرفة آلة -مساحة نوع وواحدة ألغت غرفة الآلة (الشكل XNUMX). استخدم المخطط الأخير "محركًا كهربائيًا حلقيًا مرتبًا للانزلاق على قضيب توجيه أسطواني مجوف ، يمتد من الحفرة إلى سقف الطابق العلوي". تم وصف هذا التصميم أيضًا بأنه مناسب للاستخدام في "المباني السكنية التي يُحظر فيها استخدام آلات البنتهاوس". هذا البيان هو المرجع الأول ، وإن كان غير مباشر ، إلى رموز السلامة الحالية.

تضمن عمود "الابتكار" في عدد ديسمبر 1983 من مجلة ELEVATOR WORLD نص براءة اختراع فيشو وبافوز والرسم الذي يصور مخطط غرفة الماكينة الخالية من الماكينة. تبع هذا التقديم سلسلة بطيئة ولكن ثابتة من الإعلانات التي سجلت تطوير أوتيس لتصميم LIM الخاص بها، والذي بلغ ذروته في مقال مميز بقلم مؤسس EW ويليام سي ستيرجن، "محرك مصعد LIM"، نُشر في مارس 1991. أفاد ستيرجن:

"تم تنفيذ تطوير LIM الأولي بمساعدة Ernest P. Gagnon من مركز أبحاث التكنولوجيا المتحدة في فارمنجتون ، كونيتيكت ، حيث تم إنشاء نموذج كمبيوتر ، [تم] بناء النموذج الهندسي الأول واختباره."

انتقل المشروع إلى فرنسا ، حيث كتب Sturgeon ، "تم تصميم وبناء نموذج الإنتاج الأول بواسطة Leroy-Somer وفقًا لمتطلبات Otis." ثم "تم تثبيت النموذج في برج اختبار Gien التابع لشركة Otis France". على الرغم من عدم إعطاء جدول زمني لهذه الأحداث ، فمن المعقول أن نفترض أنها حدثت في أوائل الثمانينيات وكانت مرتبطة بتطوير براءة اختراع Ficheux و Pavoz.

بعد موجة النشاط الأولية هذه ، لاحظ Sturgeon ، "انزلق الدافع الخطي من الأخبار." ومع ذلك ، أفاد أنه بحلول أواخر الثمانينيات ، بدأت المعلومات حول المصعد "تنجرف على شكل قصاصات من الصحف اليابانية" ، مما كشف أن Otis قد حولت جهودها البحثية إلى اليابان. في عام 1980 ، قدم Keichiro Nakai من نيبون أوتيس أول عرض عام لمصعد أوتيس ليم في الذكرى الأربعين لتأسيس جمعية المصاعد اليابانية. استخدم المصعد LIM أنبوبيًا يتحرك على طول عمود فولاذي مُغلف بالألمنيوم يمتد من ارتفاع الرافعة. تم وضع المحرك في ثقل الموازنة ، والذي احتوى أيضًا على الفرامل وموجهات الأسطوانة ومستشعر السرعة (الشكلان 1990 و 40). في مايو 3 ، ذكرت EW أن Nippon Otis كانت "تقوم بتركيب أول محرك مصعد خطي في العالم في مبنى مكاتب شركة Bansei Construction Co. ذكرت EW أيضًا أنه نظرًا لاختلاف التصميم الجديد "بشكل كبير عن الأنواع التقليدية ، يجب الموافقة على كل تركيب بشكل منفصل من قبل وزارة البناء اليابانية." في حين أنه من غير المعروف ما إذا كان نظام القيادة المبتكر أو حقيقة أن "مساحة محرك الدفع في الجزء العلوي من العمود قد تم التخلص منها" هي التي تسببت في أكبر المخاوف ، فإن هذا البيان يشير إلى التحدي الذي قدمه مصعد LIM إلى مسؤولي الكود اليابانيين .

أدركت أوتيس أن اليابان لم تكن الدولة الوحيدة التي يحتاج فيها المسؤولون إلى التعريف بها ، وتثقيفهم بشأنها ، وأخيرًا إقناعهم بأن مصاعد LIM كانت إضافة آمنة إلى السوق. لذلك ، أطلقت الشركة حملة دعائية / تثقيفية في الولايات المتحدة في أغسطس 1990 ، قدم مهندس أوتيس جورج دبليو جيبسون "عرض شرائح ملون" بعنوان "التكنولوجيا الجديدة في أنظمة المصاعد" إلى ورشة العمل السنوية التاسعة عشرة للجمعية الوطنية لسلامة المصاعد السلطات (الآن NAESA الدولية). كرر لاحقًا عرضه في اجتماع اللجنة الرئيسية ASME A19 ، الذي عقد في موبايل ، ألاباما. وصف Sturgeon ، في مقالته في مارس 17 ، هذه العروض التقديمية بأنها محاولة من Otis "لتلقين الحضور بشأن أساسيات القيادة الخطية والتطبيق على المصاعد ، مما يمهد الطريق للمناقشة والقبول النهائي لهذا المحرك الحديث في سوق الولايات المتحدة." وأفاد بأن الأسئلة المتعلقة بالنظام الجديد تتعلق بـ "الوصول للتفتيش ، وتأرجح العمود ، وخطر الحريق ، والتأثير البيئي على آلية محرك الرافعة ، وتذبذب المحرك / الثقل الموازن في حالة حدوث زلزال ، والتشغيل في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو نشوب حريق ، والسلامة للحفاظ على / أفراد التفتيش. "

في هذا الوقت ، احتوى الكود الحالي (A17.1-1990) على مفارقة طفيفة. أشار Sturgeon إلى أن الكود يبدو أنه "يشجع على الابتكار". في الواقع ، جاء في المقدمة: "إذا كان النهج الجديد يفي بالمعايير المقبولة للسلامة ، فسيتم منح خطوط العرض والاستثناءات." في الوقت نفسه ، كانت أحكامها مقيدة بشكل واضح: على سبيل المثال ، ورد في القاعدة 101.6 موقع غرف الآلات وغرف التحكم ، "يجب أن تكون آلة المصعد وغرف التحكم فوق أو بجوار أو أسفل المصعد. يجب ألا تكون موجودة في المصعد ". تم إدخال هذه اللغة في رمز A17.1 في عام 1985. وقبل هذا التاريخ ، كانت القاعدة 101.6 بعنوان "تخزين المواد في الماكينة وغرفة التحكم" ، ولم يشير الرمز السابق ، على ما يبدو ، إلى موقع غرفة الماكينة أو يقيده تحديدًا . إذا كانت هذه القراءة صحيحة ، فإنها تطرح السؤال: "لماذا تم تغيير الكود في عام 1985؟"

أشار Sturgeon أيضًا إلى "براءة اختراع حديثة" لمارسيل بافوز تتعلق بتنوع في مخطط Ficheux و Pavoz الأصلي. ألغى التصميم الجديد "الحزم العلوية بما يتماشى مع الكابينة وثقل الموازنة. بدلاً من ذلك ، توجد الحزم بشكل جانبي من الكابينة على كلا الجانبين فيما يسمى أحيانًا وصلة ربط اللجام "(الشكل 5). كانت براءة الاختراع "Sheave Array للمصعد الذاتي الدفع باستخدام محرك خطي على الثقل الموازن" (براءة الاختراع الأمريكية رقم 4,949,815 الصادرة في 21 أغسطس 1990). كرر بافوز ، في قسم براءة الاختراع بعنوان "فن الخلفية" ، حقيقة أنه في التصميم الأولي ، كانت الحزم "مجرد حزم إرشادية. . . [ولم تكن] موصولة بمحرك محرك ، وليست هناك حاجة إلى غرفة آلة ، سواء كانت علوية أو أسفل الكابينة ". ومع ذلك ، أشار أيضًا إلى:

"في بعض مناطق العالم ، تتطلب قوانين السلامة عدم تركيب الحزم العلوية في الرافعة فوق سطح الكابينة مباشرةً. ينتج عن الامتثال لهذه الرموز ترتيب حبال معقد للغاية ، يتطلب عادةً حزمتين مركبتين على إطار الكابينة أسفل أرضية الكابينة ، وحيث يتم استخدام نسبة حبال 2: 1. هذا الترتيب معقد ومكلف ، لأنه يتطلب حزمًا إضافية وفائضًا من الحبال ".

هذا البيان هو دليل على أن بافوز ، وبالتالي أوتيس ، كانا يحاولان تحسين تصميمهما الأصلي بحيث يمكن قبوله بسهولة أكبر من خلال رموز السلامة الحالية.

في حين فشل مصعد أوتيس ليمتد في تحقيق النجاح التجاري المأمول (لم يقابل ارتفاع تكلفته وفورات في تكاليف البناء المتوقعة) ، فقد أطلق موجة من الابتكار في التسعينيات ركزت على تطوير المصاعد التي لا تحتوي على غرف آلية. تم توضيح قصة سعي KONE لتصميم MRL في عام 1990 بواسطة Harri Hakala في ورقة بعنوان "الذكرى العاشرة لـ MRLs" ، والتي تم تقديمها في المؤتمر الأوروبي الثاني للمصاعد في هايلبرون. (أعيد نشر الورقة في Lift Report، Issue 2006، 10). وذكرت حاكالة أن اهتمام الصناعة بهذا النظام الجديد دفع إلى السعي للحصول على ما يقرب من 2 براءة اختراع متعلقة بمصاعد LIM بحلول عام 6.

بدأت KONE التحقيق في محركات LIM في أواخر عام 1991. ومع ذلك ، بحلول أواخر عام 1992 ، تحول تركيزها إلى تطوير "محرك الاحتكاك المركب والآلة الدوارة" الموجودة في ثقل الموازنة. على الرغم من التخلي عن هذا النهج بسبب مخاوف بشأن خدمة محرك الأقراص ، إلا أن مفهوم استخدام محرك مسطح ظل قائمًا وتم تطويره إلى ما وصفته هاكالا بأنه "نوع من حزم الجر الآلية". كما تمت مناقشته وتوضيحه في إحدى براءات الاختراع المبكرة المتعلقة بهذا التصميم ، كان للمحرك مظهر جانبي مسطح وكان يقع بالقرب من قمة الرافعة (الشكل 6). تم بناء أول "نموذج أولي قيد التشغيل" في عام 1993 ، وبحلول منتصف عام 1994 ، تم تشغيل نموذج أولي واسع النطاق في مركز أبحاث KONE في هيفينكا ، فنلندا.

كما كان الحال مع Otis ، كان للتطوير التقني لشركة KONE مبادرة موازية تهدف إلى التغلب على القيود الموجودة في قوانين سلامة المصاعد الأوروبية الحالية. في عرضه التقديمي عام 2006 ، أوضح هاكالا المشكلة:

"في منتصف التسعينيات ، كان لمعظم البلدان رموز الأمان الخاصة بها ، والتي تم تعديلها عادةً من بعض المعايير العامة ، مثل IEC أو DIN. كان من الشائع أيضًا إجراء تفتيش رسمي من قبل السلطات قبل السماح باستخدام المصعد للجمهور دون مراقبة. . . . تباينت أهمية المعيار أيضًا. في بعض البلدان ، كانت المعايير مجرد توصيات هندسية ، بينما في بلدان أخرى ، كانت جزءًا من التشريع. داخل الاتحاد الأوروبي ، كانت التنمية تتجه نحو معيار مشترك. كانت هناك بالفعل معايير أوروبية منسقة (EN 1990-81 و EN 1-81) ، لكنها كانت اختيارية ؛ يمكن للبلدان أن تضع معاييرها الخاصة أيضًا. . . . قدمت المعايير متطلبات فنية مفصلة تمامًا للمصاعد ، وكانت قواعد تصميم فعلية لمصنعي المصاعد كما أشار إليها المفتشون. على سبيل المثال ، تنص الفقرة 2 على ما يلي:

"يجب أن تكون الآلة والمعدات المرتبطة بها في غرفة خاصة ، تتكون من جدران صلبة وسقف وأبواب و / أو مصيدة." ومع ذلك ، كان هناك احتمال للانحراف عن المعيار. تنص الفقرة (prEN 81-1) 0.0.4 على ما يلي: "عندما يتم ذكر تصميم بغرض الوضوح ؛ لا ينبغي اعتبار هذا هو التصميم الوحيد الممكن ؛ يمكن تطبيق أي حل آخر يؤدي إلى نفس النتيجة إذا كان مكافئًا في التشغيل وآمنًا على الأقل. ترك هذا الخيار للموردين مسؤولية إثبات أمان متساوٍ كما هو مذكور في الكود. لذلك ، نادرًا ما تم استخدامه وكان لابد من تكراره لكل بلد أو حتى كل مصعد يتم تسليمه ".

استند حل KONE إلى التنفيذ المتوقع لما أسماه هاكالا "توجيه رفع جديد" والذي من المقرر أن يدخل حيز التنفيذ في 31 ديسمبر 1997. وأوضح: "في هذه المرحلة ، عندما قبلت بعض الهيئات المبلغة في الاتحاد الأوروبي بناءًا معينًا ، كان على أعضاء الاتحاد الأوروبي الآخرين قبوله ". وهكذا بدأت KONE العمل مع "السلطات الهولندية" في عام 1994 ، وفي 3 مارس 1995 ، تم "قبول الاستخدام" لأول مصعد MonospaceTM ، تم تركيبه في مبنى مكاتب KONE في Voorsburg بهولندا ، و "تم إطلاق المنتج الرسمي في بروكسل في مارس 1996 "(الشكل 7).

الروح الابتكارية التي عززت تطوير مصعد Otis ومصعد KONE الأحادي - وهدف إنتاج مصاعد MRL قابلة للتطبيق تجاريًا - تغلغلت في الصناعة في التسعينيات ، وبحلول فجر القرن الجديد ، شركة Mitsubishi Electric و Otis و Schindler قدمت ThyssenKrupp Elevator و Toshiba وغيرهما تصميمات جديدة لمصاعد MRL. وتظل الجهود المبذولة لتعديل وإعادة كتابة رموز السلامة بحيث تستوعب (وربما تشجع) الابتكار موضوعًا مهمًا للمناقشة في القرن الحادي والعشرين.

يدرك مؤلفك أن هذا الموجز (ربما "الجزئي" هو مصطلح أفضل) لتاريخ مصاعد MRL به العديد من الثغرات وأن قصص الشركة الإضافية لتطوير MRL في التسعينيات من شأنها أن تعزز فهمنا لإنشاء هذا النظام الثوري. القطعة المفقودة المهمة هي ما يمكن اعتباره "سلسلة أنساب براءات الاختراع" التي تحدد أهم براءات الاختراع الموجودة في مئات براءات الاختراع ذات الصلة بـ MRL. وعلى الرغم من أن مؤلفك قد كتب عن التاريخ المبكر لرمز A1990 ، فمن الواضح أن التواريخ الإضافية التي تتناول رموز الأمان الأمريكية والأوروبية والآسيوية مطلوبة لفهم سياق المناقشات الماضية والحالية. نرحب بأي معلومات عن أي من هذه الموضوعات على البريد الإلكتروني لمؤلفك: [email protected].