تاريخ المصاعد غير المشغلة: زر التحكم في الضغط 1886-1895

حددت الفترة أساسًا حاسمًا لجميع الأعمال المستقبلية.

تشمل قصة اختراع المصعد بدون مشغل تاريخ العديد من أنظمة النقل العمودي المنفصلة (VT). كان أول ما تم تطويره هو نوع جديد من نظام التحكم الذي سهّل تشغيل المصعد بحيث لم يعد هناك حاجة لمشغل مدرب. كما كان الحال مع العديد من تقنيات المصاعد ، فإن النظام المعتمد - والمكيف - لاستخدام المصاعد لم يكن مخصصًا في البداية لهذا الغرض. يشمل تاريخ مفتاح الضغط على زر مجموعة متنوعة من القضايا والاستخدامات ، بالإضافة إلى تغيير المواقف تجاه الحداثة ، والتي تتمثل في التحول التدريجي إلى عالم حيث تتوفر مجموعة من الخدمات فجأة "بضغطة زر". [1 ] على الرغم من وجود مفاتيح الأزرار الانضغاطية قبل عام 1880 ، يتم تحديد هذا التاريخ عادةً على أنه علامة على إدخال زر الضغط الكهربائي.

كان المهندس من بوسطن John H. Clark من أوائل المخترعين الذين اقترحوا نظام تحكم كهربائي بزر ضغط للمصاعد. في أغسطس 1886 ، قدم كلارك طلب براءة اختراع بعنوان واضح بشكل مخادع: "مصعد كهربائي". ومع ذلك ، فإن براءة الاختراع ، التي مُنحت في نوفمبر ، تتعلق بمصعد هيدروليكي تم التحكم في تشغيله بواسطة زري دفع كهربائيين (الشكل 1). تم اختيار عبارة "مصعد كهربائي" على ما يبدو لتسليط الضوء على استبدال نظام قديم بأحدث التقنيات:

"قبل اختراعي ، تم تشغيل صمام التحكم في الطاقة عن طريق حبل الشاحن الذي يتم تمريره حول الحزم المثبتة في المبنى وحول حزامة على عمود أو قضيب ، متصل عمليًا بصمام التحكم في الطاقة ... (هذا) الترتيب كونها مرفوضة بشكل خاص بسبب قبحها وبسبب القوة المطلوبة لتحريكها ". [2]

قدم كلارك زرين في السيارة ، أحدهما تسبب في صعود السيارة ، والآخر ينزل. بينما كان المستخدم يتحكم في المصعد بضغطة زر ، كان تشغيله الفعلي أكثر تعقيدًا بعض الشيء. للصعود ، تم الضغط على الزر المناسب لبدء الحركة الصعودية. من أجل الحفاظ على حركة السيارة ، كان على المشغل الحفاظ على الضغط المستمر على الزر حتى تصل السيارة إلى وجهتها ، وعند هذه النقطة تم تحرير الزر وتوقف السيارة. قدم كلارك طلب براءة اختراع ثان في مايو 1887 لتغيير تصميمه الأصلي (ومن المثير للاهتمام أن براءة الاختراع هذه لم تُمنح حتى عام 1898). [3] تم منح براءة الاختراع لشركة Whittier Machine Company (بوسطن) ؛ ومع ذلك ، فمن غير المعروف ما إذا كان Whittier قد بنى أي آلات تتميز بنظام زر الضغط من Clark.

في نوفمبر 1887 ، قدم مهندس نيويورك Charles E. Ongley ثلاثة طلبات براءات اختراع ذات صلة لـ "مصعد يتم التحكم فيه كهربائيًا". تم إيداع طلبين إضافيين مرتبطين في يوليو وأبريل 1888 ، وتم منح جميع براءات الاختراع الخمس في سبتمبر 1889. [4] قام نظام Ongley بموازاة نظام Clark في تطبيقه على المصاعد الهيدروليكية وفي تشغيلها الأساسي ، الأمر الذي يتطلب من المشغل الحفاظ على الضغط على زر أثناء قيادة السيارة. تكمن أهمية هذه القصة في أن جميع براءات الاختراع الخمس قد تم منحها لشركة المصاعد الهيدروليكية في شيكاغو ، والتي تم تأسيسها بواسطة Otis Brothers في عام 1878. وقد تم تأسيس الشركة بالتزامن مع استحواذ Otis على William E. Hale & Co. تم إنشاؤها كشركة قابضة لبراءات الاختراع الحالية والمستقبلية المرتبطة بنظام Hale للمصاعد الهيدروليكية المزدوجة. وهكذا ، فإن براءات اختراع Ongley كانت بمثابة علامة على دخول Otis الأولي - عبر وكيل - في تصميم أنظمة التحكم في زر الضغط. كما أوضحت رسومات براءات الاختراع الخاصة به بشكل فعال الانقسام بين الصور المعمارية في أواخر القرن التاسع عشر والعصر الحديث الناشئ للتحكم في زر الضغط (الشكل 5).

في مايو 1891 ، قدم أندرو إم كويل ، من واشنطن العاصمة ، طلب براءة اختراع واصل الاتجاه الذي أرساه كلارك وأونغلي. كما اقترح استخدام نظام زر الضغط الكهربائي للتحكم في المصعد الهيدروليكي. [6] ومع ذلك ، تضمن تصميم Coyle العديد من التحسينات على المخططات السابقة. كان التحسين الأكثر أهمية هو تصميم زر جديد ، والذي تطلب دفعة واحدة فقط لتفعيل واستدامة حركة المصعد:

"يمكن تنفيذ جميع الحركات المرغوبة للسيارة بأمان وبشكل مؤكد دون ممارسة أي عناية وذكاء أكثر مما هو مطلوب للمس زر مطابق لرقم الأرضية التي ترغب السيارة في التحرك إليها ... عندما يكون أحد يتم تشغيل المفاتيح أو الأزرار الانضغاطية ، وستنتقل السيارة إلى تلك الأرضية وتأتي للراحة عليها ، بغض النظر عما إذا كانت السيارة فوق الأرض أو تحتها. هذا الترتيب له مزايا واضحة على ذلك الذي يتطلب عملية واحدة لجعل المصعد يصعد وأخرى لتسببه في النزول. "[6]

تم تجهيز السيارة بزر واحد لكل طابق ، ولأول مرة تم تزويد كل مهبط بزر اتصال بالمصعد (الشكل 3).

استخدم النظام الذي أوقف السيارة تلقائيًا عند عمليات الإنزال شريطًا معدنيًا لا نهاية له كان متصلاً بالمكبس الرأسي للمحرك الهيدروليكي بحيث ينتقل "في انسجام مع السيارة ، ولكن على مسار أصغر." الدائرة الكهربائية التي تشغل الصمامات الهيدروليكية. أثناء تحركها ، مرت عبر سلسلة من "لوحات المفاتيح" ، تم تزويد كل منها بـ "آلية إغلاق الدائرة الرئيسية". [6] تم تعيين لوحات التبديل (واحدة لكل طابق) على "مسافات متباعدة". بما يتوافق مع المسافة بين عمليات الإنزال. " و 6).

تم أيضًا دمج جهاز أمان فريد في التصميم. تميز المصعد بمفتاح أرضي تم تنشيطه عندما دخل أحد الركاب إلى السيارة. أدى تفعيل هذا المفتاح بوزن الراكب إلى منع تشغيل مفاتيح الهبوط بحيث أنه ، وفقًا لـ Coyle: "لا يمكن لأي شخص في أي من الطوابق التحكم في حركة السيارة طالما أنها مشغولة". [6] بينما قدمت براءة الاختراع هذه العديد من عناصر التصميم المهمة ، بما في ذلك أزرار الأرضية المخصصة في السيارة وأزرار الاتصال بالقاعة ونظام الهبوط التلقائي ، كان استخدامها مقصورًا بشكل أساسي على راكب واحد أو مجموعة واحدة من الركاب في كل مرة (بسبب عمل تبديل أرضية السيارة). كان هذا القيد نتيجة مباشرة لتصميم النظام الكهربائي لـ Coyle ، والذي ، كما كان الحال مع المخططات المعاصرة الأخرى ، عكس حقيقة أن تصميم الدوائر كان لا يزال في مهده النسبي.

في أبريل 1892 ، دخلت Otis رسميًا السباق لتطوير نظام تحكم بزر الضغط: قدم Norton P. Otis & Rudolph C. Smith طلب براءة اختراع لأول نظام يتم تطبيقه على مصعد كهربائي: جهاز التحكم في المصاعد الكهربائية (تم منحه في أبريل 1898 ) [7]. دمج تصميم Otis and Smith الميزات الموجودة في التصميمات السابقة واستخدم نظام التحكم في المحرك الحاصل على براءة اختراع مؤخرًا:

"يتعلق اختراعنا بأجهزة التحكم الآلي في الدارة للمصاعد الكهربائية ، وله علاقة أكثر خاصة بأجهزة التحكم هذه عند استخدامها فيما يتعلق بما يُعرف عمومًا بنظام" ليونارد "لنقل الطاقة ؛ ويهدف إلى تكييف النظام المذكور لتشغيل المصاعد ، حيث يمكن تشغيلها بأمان واقتصادي ، ويمكن من خلالها التحكم في الدوائر من السيارة أو من الطوابق المختلفة أو هبوط المبنى ... بحيث يكون النظام بأكمله يمكن إيقافها وتشغيلها والتحكم فيها إما من السيارة أو من أي من عمليات الإنزال ... يتكون ما يسمى بنظام "ليونارد" لنقل الطاقة ... ، بشكل عام ، من مزيج من محرك كهربائي متصل لتطبيق الطاقة للسيارة ... وتُعرف باسم المحرك "العامل" ، والمحرك المتوسط ​​، والمولد الوسيط الذي يتم تشغيله بواسطة المحرك الوسيط المذكور والمتصل بمحرك العمل. "[7]

إن استخدام أوتيس الرائد لما أصبح يُعرف لاحقًا باسم تحكم وارد ليونارد جعلهم في طليعة تصميم محرك المصعد الكهربائي. ومع ذلك ، كان نظام التحكم في زر الضغط المقترح أقل تعقيدًا.

في عمليات الإنزال ، يتألف نظام التحكم من رافعة كبيرة لمفتاح الطاقة ، ومفتاح صغير على حافة السكين يستخدم لتشغيل الطاقة إلى مفتاح الهبوط ، وزر ضغط يستخدم لاستدعاء السيارة (الشكل 6). تميزت كل عملية هبوط أيضًا بنظام مصمم لإيقاف السيارة تلقائيًا: قامت الكاميرا الموجودة على جانب السيارة بتشغيل ذراع تبديل متصل بمفتاح هبوط. على الرغم من أن Otis و Smith صرحا أنه "يمكن إيقاف النظام بأكمله وتشغيله والتحكم فيه ... من السيارة" ، كان وصفهما لنظام تشغيل السيارة تخطيطيًا إلى حد ما. في حين تم وصف السيارة بأنها تحتوي أيضًا على مفتاح على حافة السكين لتشغيل الطاقة ، لم يتضمن الوصف أي ذكر لزر الضغط وليس من الواضح كيف يتحكم المشغل في حركة السيارة (لأعلى أو لأسفل). ومع ذلك ، كانت براءة الاختراع هذه أول من ربط زر الدفع الكهربائي بالمصعد الكهربائي.

أغلق Cyprien O. Mailloux المرحلة الأولى من تطوير أنظمة التحكم في زر الضغط مع طلبي براءة اختراع: أحدهما تم إيداعه في ديسمبر 1894 والآخر في مايو 1895 (تم منح كلا البراءات في عام 1895). طلب براءة اختراع في يوليو 9 لنظام زر الضغط ؛ ومع ذلك ، فقد تم تأجيل طلبه في عملية الموافقة لفترة طويلة لدرجة أنه قرر أخيرًا تقسيم الطلب الأصلي وتقديم طلب جديد في أغسطس 10. أشار الطلب المنقح فقط إلى التصاميم الموجودة في براءات اختراعه لعام 1890 ، وبالتالي 1899 فقد التصميم. يعد فقدان براءة الاختراع الأصلية أمرًا مهمًا نظرًا لحقيقة أن Mailloux كان أحد المهندسين الكهربائيين الرائدين في أواخر القرن التاسع عشر. كان عضوًا معتمدًا في المعهد الأمريكي للمهندسين الكهربائيين (AIEE) ، وعمل كمحرر لمجلة Electrical World وكان له مهنة غزيرة كمهندس استشاري. حصل على أكثر من 1895 براءة اختراع ، أربعة منها تتعلق بأنظمة التحكم في المصاعد.

تناول الأساس المنطقي الذي قدمه مايلو لتصميمه ، والذي تم التعبير عنه في براءة اختراعه في أبريل 1895 ، قضيتين أساسيتين ، أولهما ردد أهداف المصممين السابقين:

"يحتوي اختراعي على إشارة إلى الوسائل الكهربائية للتحكم في اتجاه حركة سيارات المصاعد أو المصاعد لأغراض الركاب أو الشحن ، وخاصة لتكييف هذه الوسائل مع المصاعد المخصصة لتشغيلها بواسطة أشخاص غير مهرة. ينطبق الاختراع المذكور بشكل خاص على المصاعد في المساكن الخاصة حيث يكون من المرغوب فيه تشغيل عربة المصعد من الداخل أو من الخارج في أي طابق أو طابق. الهدف الرئيسي لاختراعي هو تأمين قدر أكبر من السلامة والراحة في تشغيل المصعد وتجنب التدخل في حالة محاولة العديد من الأفراد تشغيل المصعد في نفس الوقت في نفس الاتجاه أو في اتجاهين متعاكسين من طوابق مختلفة. "[9]

ركز منطقه الثاني على التصميم الكهربائي الشامل لنظام زر الضغط:

"يتمثل الهدف الآخر لاختراعي في التخلص من التيارات الثقيلة نسبيًا في الدوائر المستخدمة للتحكم في الماكينة ، والاستفادة من التيارات الأصغر مثل تلك المستخدمة في التلغراف ، حيث يمكن استبدال المفاتيح الضخمة نسبيًا والمفتوحة بمفاتيح بسيطة أزرار الضغط أو المفاتيح الصغيرة التي تكون أقل اعتراضًا في التصميمات الداخلية المفروشة والمزخرفة ، في المساكن الخاصة ومنازل النوادي وما شابه ذلك. "[9]

كما كان الحال مع تصميم Coyle ، تتطلب أزرار Mailloux الانضغاطية ، والتي أشار إليها "التثبيت الذاتي" ، ضغطة واحدة فقط لتنشيط النظام. تضمنت براءة اختراعه مجموعة متنوعة من أنظمة الأزرار ، بما في ذلك نظام اتصال القاعة بزرين ونظام سيارة بثلاثة أزرار. تميز نظام القاعة بزر اتصال باسم "تعال" وزر "إيقاف" (الشكل 7). استخدم الراكب المنتظر زر "تعال" لاستدعاء السيارة وزر "إيقاف" عندما تكون السيارة في مستوى مع الهبوط. تم تسمية أزرار السيارة "لأعلى" و "لأسفل" و "توقف" وتعمل بطريقة مماثلة (الشكل 8). كما قدم تصميمًا لـ "مفتاح الأرضية" الموجود على الجزء الخارجي من السيارة ، والذي من شأنه أن يوقف السيارة تلقائيًا في وجهتها. وادعى أن نظام التحكم الخاص به كان ينطبق على المصاعد الكهربائية أو الهيدروليكية أو البخارية.

ركزت براءة اختراع Mailloux في يوليو 1895 على تحسينات الأنظمة الموجودة في براءة اختراعه في أبريل وتضمنت نظام القاعة الجديد الذي يتميز بأزرار أرضية فردية. تم وضع الأزرار الأرضية في القاعة في لوحة تضمنت "سهام تنبيه" فوق كل زر ، لوحة تعرض لافتة تشير إلى أن السيارة إما "متوقفة" أو "قيد التشغيل" ، و "لوحة إعلانات". [10 ] قصد Mailloux أن تحتوي كل لوحة إعلانات على نفس الرسالة: "لن تعمل الماكينة ما لم يتم إغلاق جميع أبواب الهبوط." كان باب العمود مفتوحًا (الشكل 10). وهكذا ، أعطت الأسهم للركاب المنتظرين الفرصة لتتبع حركة المصعد. بالإضافة إلى ذلك ، إذا ظل السهم في وضع هبوطي لفترة طويلة من الوقت - مما يشير إلى أن الراكب قد ترك السيارة وفشل في إغلاق الباب - فيمكن للراكب المنتظر الضغط على زر الأرضية المخصص ، والذي سيرسل إشارة إنذار إلى الهبوط حيث توقفت السيارة.

كانت الفترة من 1886 إلى 1895 بمثابة المرحلة الأولية في تطوير أنظمة التحكم بأزرار الضغط الكهربائية. على الرغم من أنه من الواضح أن هناك حاجة إلى مزيد من التنقيحات وسيتم تطويرها في السنوات القادمة ، فقد أرست هذه الفترة أساسًا حاسمًا لجميع الأعمال المستقبلية. ستواصل المقالة القادمة هذا الفحص لتاريخ سعي صناعة VT للمصعد بدون مشغل.

مراجع حسابات

[1] راشيل بلوتنيك ، زر الطاقة: تاريخ من المتعة والذعر وسياسة الدفع ، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (2018).
[2] جون هـ. كلارك ، مصعد كهربائي ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 353,123 (23 نوفمبر 1886).
[3] جون هـ. كلارك ، مصعد ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 609,533 (23 أغسطس ، 1898).
[4] Charles E. Ongley: مصعد يتم التحكم فيه كهربائيًا ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 410,180 (3 سبتمبر 1889) ، مصعد ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 410,181 (3 سبتمبر 1889) ، مصعد يتم التحكم فيه كهربائيًا ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 410,182،3 ( 1889 سبتمبر 18) (1888 أبريل 410,183) ، المصعد المتحكم فيه كهربائيًا ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 3 (1889 سبتمبر 410,184) ، والمصعد المتحكم به كهربائيًا ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 3 (1889 سبتمبر XNUMX).
[5] Lee E. Gray ، من الغرف الصاعدة إلى المصاعد السريعة ، Elevator World (2002).
[6] أندرو إم كويل ، المصعد الذي يتم التحكم فيه كهربائيًا ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 471,100 (22 مارس 1892).
[7] نورتون ب. أوتيس ورودولف سي سميث ، جهاز التحكم في المصاعد الكهربائية ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 610,197 (6 سبتمبر 1898).
[8] هوارد وارد ليونارد ، النقل الكهربائي للطاقة ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 463,809 (24 نوفمبر 1891).
[9] Cyprien O. Mailloux ، نظام التحكم الكهربائي للمصاعد ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 536,730 (2 أبريل 1895).
[10] Cyprien O. Mailloux ، نظام التحكم الكهربائي للمصاعد ، براءة الاختراع الأمريكية رقم 543,495 (30 يوليو 1895).