مصعد هارت الدوري ، الجزء الأول

فحص مفصل لبراءات اختراع هارت للتوصل إلى فهم أفضل لواحد من أولى أنظمة الداعم.

مصعد هارت الدائري ، الذي صممه المهندس الاستشاري الإنجليزي فريدريك هارت في عام 1877 وحصل على براءة اختراع في العام التالي (براءة الاختراع رقم 81 ، "تحسينات في المصاعد" ، 5 يوليو 1878) ، وهو معروف جيدًا من قبل معظم مؤرخي المصاعد. يوصف هذا المصعد عادةً بأنه أحد الأنظمة الأولى التي أصبحت تُعرف في النهاية باسم "paternosters". الصور الأكثر شيوعًا لهذا المصعد هي النقوش التي تم إنتاجها لعدد 15 يوليو 1882 من مجلة La Nature لمقال بعنوان "Ascenseur Continu de M. Frédéric Hart". أقل شهرة هي تلك التي تم إنتاجها لعدد 26 يناير 1883 من The Engineer لمقال بعنوان "Hart's Cyclic Elevator: Mansion House Chambers." في حين أن صورهم والأوصاف المصاحبة لها تقدم بعض التفسيرات لتشغيل مصعد هارت ، لم توضح أي من المقالات كيفية عملها بالفعل. ومع ذلك ، فإن القراءة المقارنة لهذه المقالات ، إلى جانب الفحص التفصيلي لتصاريح براءات الاختراع الخاصة بهارت (لأول مرة) ، ستحصل على فهم شامل لعملية هذا المصعد الفريد.

في براءة اختراعه ، وصف هارت ثلاثة تصميمات للمصعد "المستمر" الذي اقترحه ، والذي يستخدم أقفاصًا أو سيارات تمر عبر أعمدة متوازية. (من الجدير بالملاحظة أن كلمة "دوري" لا تظهر في براءة الاختراع الخاصة به.) اثنان من هذه التصميمات كانا تنويعين لمخطط "سلسلة لا نهاية لها" ، بينما استخدم الثالث نظام الجريدة المسننة والترس. استخدم كلا تصميمي السلسلة اللانهائية وسيلة مماثلة لحمل السيارات عبر الأعمدة: صمم هارت ما أسماه "رابط حبال" لربط السيارات بالسلسلة التي لا نهاية لها. حمل كل رابط حبال "دبوسًا يخرج منه أفقيًا وبزوايا قائمة على المستوى الذي تنتقل فيه السلسلة." يتلاءم الدبوس مع "عين" تقع "مركزيًا في الجزء الخلفي من القفص ، في الجزء العلوي" ، وتم تعليق السيارة بواسطة هذه الوصلة الفردية. تحركت مجموعتان من البكرات الموجودة في الجزء الخلفي من السيارة (واحدة في الأعلى والأخرى في الأسفل) على مجموعتين منفصلتين من أدلة الزوايا الحديدية وتأكدت من أن السيارة لا تتأرجح من جانب إلى آخر ، أو تميل للأمام أو للخلف أثناء تحركها عبر الأعمدة. تتعلق الاختلافات الأساسية بين تصميمي السلسلة اللانهائية بتصميمات أنظمة الأسطوانة الخاصة بهما وقضبان التوجيه.

في التصميم الأول ، تم وضع المجموعة العلوية من البكرات على نهايات "الأذرع" المتصلة بحلقة الرافعة. سمح اتصال دبوس رابط الرافعة بالحركة بحيث عندما تتحرك السيارة حول الجزء العلوي أو السفلي من دائرة السلسلة اللانهائية ، تدور الأذرع حول محور ، مما سمح للبكرات باتباع مسار الانحناء للأدلة. تم تثبيت البكرات السفلية في مكانها وتنتقل على طول أدلة رأسية تنتهي بالقرب من أعلى وأسفل العمود عند النقاط التي بدأت فيها السيارة في التحرك عبر الأقسام المنحنية لأدلة الأسطوانة العلوية. تم تثبيت حركة النصف السفلي للسيارة من خلال عجلات تروس معدلة موضوعة أسفل تروس السلسلة (الموجودة في أعلى وأسفل العمود). تم توصيل عجلات التروس الثانوية بسلسلة التروس المقابلة لها بحيث "يتحرك كل زوج من التروس في انسجام تام". أثناء تحرك السيارة حول الجزء العلوي أو السفلي من العمود ، كانت عجلات التروس الثانوية تعشيق "مسمار قوي" تمركز بين البكرات السفلية في الجزء الخلفي من السيارة ؛ وبالتالي ، تم تثبيت السيارة بإحكام في مكانها أثناء انتقالها بين الأعمدة.

استخدم تصميم هارت الثاني للسلسلة اللانهائية تباينًا في مخطط البكرة العلوية حيث ، بينما كانت البكرات لا تزال متصلة بـ "الأذرع" ، تم وضع البكرات على الفور بجوار وصلة دبوس / عين وصلة الرافعة. تحركت البكرات العلوية في أدلة حديدية ضيقة الزاوية متمركزة خلف السيارة. في هذا التصميم ، تم وضع الأسطوانات السفلية أيضًا على عضو الإنتاج المحوري ؛ ومع ذلك ، على عكس البكرات العلوية المركزية ، كانت تقع بالقرب من الحافة الخارجية للسيارة. تم ربط المحرك السفلي بأذرع البكرة العلوية ، والتي امتدت من رابط الرافعة ، بحيث تمحورت مجموعتا البكرات في انسجام تام أثناء تحرك السيارة على طول قضبان التوجيه المنحنية في أعلى وأسفل العمود. يتطلب هذا الترتيب مجموعة فريدة من قضبان التوجيه للبكرات السفلية: سكة خارجية تمتد من حافة إلى حافة الأعمدة المتوازية والتي تصف قوسًا عريضًا في الأعلى والأسفل ، وسكة داخلية تتمحور بين الأعمدة. تتميز نهاية المحرك الذي يحمل الأسطوانة السفلية الداخلية (التي تعمل على سكة التوجيه المركزية) بوجود "مسمار" في النهاية يمتد داخل قسم شبه مغلق من سكة التوجيه. سهلت الدعامة انتقال السيارة بسلاسة أثناء انتقالها من عمود إلى آخر.

تميز التصميم الثالث الذي وصفه هارت بوجود رفوف متمركزة على طول الجزء العلوي والسفلي والجوانب للسيارة والتي تتشابك مع عجلات تروس تقع على فترات زمنية محددة في جميع أنحاء العمود. تم تشغيل عجلات التروس بواسطة أعمدة دفع عمودية مع وصلات تروس مشطوفة. عندما دارت العجلات ، تم دفع السيارات لأعلى أو لأسفل. يتطلب نقل السيارة من عمود إلى آخر ترتيبًا معقدًا إلى حد ما:

"عندما يقترب القفص من أقصى موضع له ، تدخل المسامير أو الأسنان المستديرة في زوايا القفص بين أسنان العجلات ، ويتدلى القفص بواسطة هذه المسامير ، ويتم رفعه وحمله بشكل جانبي حتى يصل إلى القمة. عند هذه النقطة ، تتحرك العجلات ، التي لا تزال تدور ، مع رفوف مثبتة عبر الجزء السفلي والجزء العلوي من القفص ، وبالتالي يتم عبور القفص من جانب إلى آخر حتى يتم تثبيت المسامير الموجودة في أركانه الأخرى (التي تشكل الأسنان الطرفية للرفوف الأفقية في الأعلى والأسفل) مع أسنان العجلات ، ثم يتم تعليقها من العجلات بواسطة هذه المسامير ، ويتم حمل القفص جانبًا في نفس مستوى العجلات ، ثم يتم حمل القفص جانبًا في نفس المستوى ثم على المحور السفلي. ابدأ بالتعود إلى الرفوف الموجودة على جانب القفص ".

كان قرار هارت لوصف العديد من الاختلافات في اختراعه تكتيكًا شائعًا استخدمه المخترعون في القرن التاسع عشر. ومع ذلك ، غالبًا ما تسبب هذه الاستراتيجية مشاكل للمؤرخين الذين يحاولون تحديد كيفية عمل المصعد فعليًا: أي التصميم الذي يمثل النسخة المبنية من الماكينة؟ في هذه الحالة ، كما سنرى ، ليس هناك شك في أن التصميم الثاني لسلسلة هارت اللانهائية كان الأساس الأساسي للمصاعد الدورية التي تم تصنيعها في ثمانينيات القرن التاسع عشر.

على الرغم من أن الطبيعة الدقيقة لعلاقتهما التجارية لا تزال غير معروفة ، توصل هارت في عام 1878 إلى اتفاق مع جيه آند إي هول أوف دارتفورد لبناء ما تم تسويقه على أنه "مصعد هارت الدائري". إن السرعة التي تم بها لفت انتباه الجمهور إلى المصعد مثيرة للاهتمام: تم منح براءة اختراع هارت في 5 يوليو 1878 ، وبعد أربعة أشهر تقريبًا ، أطلق هول الحملة الإعلانية. أظهر عدد 15 نوفمبر 1878 من مجلة Building News and Engineering Journal إعلانًا مصورًا كبيرًا تضمن النسخة التالية: "Hart's Patent Cyclic Elevator ، تنطبق على Patentee 37 ، Walbrook ، EC أو Sole Makers: J. & E. Hall ، Engineers ، Millwrights ، Founders ، and Boiler Makers ، Dartford ، Kent."

في حين أن الإعلانات المصورة في المجلات المعمارية أو الهندسية لم تكن غير معتادة في أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر ، إلا أنها كانت استثناءً أكثر من القاعدة بسبب تكلفتها الإضافية. يتضح اعتقاد هول في الجدوى التجارية لمصعد هارت من خلال حجم الإعلان وحقيقة استمرار نشره في مجلة Building News and Engineering Journal خلال العامين المقبلين. من الواضح أن الرسم ، الذي يصور رجال ونساء يركبون صعودًا وهبوطًا ، يهدف إلى الترويج لـ "فكرة" المصعد الدوري. لسوء الحظ ، لم تقدم أي معلومات مفصلة حول التشغيل الميكانيكي للمصعد. ومع ذلك ، فإن هذا الرسم المبكر يجسد الإمكانات المتصورة لتصميم هارت. سيواصل الجزء الثاني من هذه المقالة هذا التحقيق ويتضمن فحصًا تفصيليًا لأول مصعدين دائريين تم إنشاؤهما بواسطة J. & E. Hall.