أصل لوح الأمان

كان سايروس دبليو بالدوين أول من قدم هذا المفهوم لمجتمع فيرمونت - في الداخل والخارج.

أدى الظهور الناجح لجهاز الأمان المحسّن الذي ابتكره إليشا أوتيس في عام 1854 وبراءة الاختراع اللاحقة في عام 1861 إلى جعل الجزء العلوي من السيارة أو المنصة هو الموقع الواضح لمثل هذه الأجهزة. ظل هذا هو النموذج السائد طوال معظم القرن التاسع عشر. ومع ذلك، في عام 19، ظهر نظام منافس يتحدى هذا النهج. تم تطوير النظام الجديد وحصل على براءة اختراعه من قبل سايروس دبليو بالدوين (1870-1820)، مخترع مصعد توازن الماء.

تتعلق براءة اختراع بالدوين لعام 1870 بجهاز أمان تم تطوير تصميمه كاستجابة مباشرة للقيود المتصورة لوسائل الأمان المثبتة على عارضة المنصة:

"كما تم تركيب جهاز الأمان أو إيقاف عربات المصعد حتى الآن على التقاطع... يتكون اختراعي من تطبيق جهاز الأمان... على الجانب السفلي من المنصة... لقد فكرت في تطبيق مبدأ اختراعي الحالي على المصاعد تم تشييدها سابقًا، حيث كانت الرفوف المسننة والرافعتان المنحنيتان، التي يتم تشغيلها بواسطة زنبرك شبه إهليلجي ... هي الوسيلة المستخدمة لمنع الهبوط العرضي للعربة. كما تم تركيبه على هذا النحو، يكون الحبل الداعم متصلًا في جميع الأوقات بالمسمار ذي العين، وبالتالي، بجهاز الأمان، وبالتالي يكون عرضة للخطر، من خلال الإمساك به وسحبه مشدودًا عن طريق الخطأ في أي وقت بعد كسره أو تحريره، لتحرير قبضة البراغي الموجودة على الرفوف، وبدء العربة مرة أخرى عند نزولها غير الشرعي."[1]

لم يكن بالدوين أول مخترع يقارن التصميم بسلامة السقاطة والمدق الخاصة بشركة أوتيس، ولم يكن أول من علق على حدوده. ما فصله عن أقرانه هو قراره بوضع الأمان تحت المنصة.

تم تنشيط سلامته، مثل سلامة أوتيس، بسبب فشل حبل الرفع. تم ربط الحبل بمسمار ذو عين متصل بقضيب عمودي قصير، مزود بنابض، موجود في العارضة. تم توصيل القضيب بقضيب أفقي تم ربطه بدوره بقضيب رأسي يمتد أسفل الحافة الخارجية للعمود الجانبي (بين المنصة ودرابزين التوجيه)، والذي تم ربطه بـ "مشغل" يقوم بتنشيط الأمان (الأشكال 1) و 2). أدى وزن السيارة إلى إبقاء زنبرك العارضة مضغوطًا، مما أدى إلى تثبيت الأمان في وضع "إيقاف التشغيل". إذا فشل الحبل أو أصبح متراخيًا، يتمدد الزنبرك، مما يدفع نهاية الشريط الأفقي إلى الأسفل؛ أدى هذا الإجراء إلى رفع الشريط العمودي وإطلاق الزناد الذي قام بتنشيط جهاز الأمان. بمجرد إطلاق الزناد، حتى لو استعاد الحبل توتره على الزنبرك، تظل السلامة نشطة. يستخدم الجهاز قوسين غائرين يعملان كمرشدين، ويحتويان على بكرات مخددة (الشكل 3). تم ربط البكرات بنهايات عمود متأرجح، والذي يتميز بزنبرك يمنع العمود من الدوران وبالتالي يحفظ البكرات بعيدًا عن حواجز التوجيه. عندما تم تحرير زناد الأمان، قام الزنبرك بتدوير العمود، مما أجبر البكرات المخددة على التلامس مع حواجز التوجيه، مما أدى إلى إيقاف هبوط المنصة.

في براءة اختراع عام 1872، اقترح بالدوين تطبيق نظام السلامة أسفل السيارة على مصعد توازن الماء. في هذا المخطط، تم أيضًا ربط حبال الرفع بأسفل المنصة (الشكل 4):

"يتكون اختراعي الحالي، أولاً، من تعليق وتشغيل عربة المصعد من أسفلها، بدلاً من الجزء العلوي كما هو معمول به الآن عالميًا، وهدفي من القيام بذلك هو ... الحصول على وسائل أمان شبه مطلقة ضد السقوط العرضي للمصعد عربة مصعد، حيث لا توجد اتصالات بين المنصة والأعلى، والتي من شأنها أن تؤدي إلى انفصال الأولى إلى أسفل المبنى.

تم تحقيق "وسائل الأمان المطلقة" التي وضعها بالدوين من خلال تطبيق جهاز أمان معقد:

"سوف يتبين أن تحسيناتي الحالية تتكون من وضع جديد لربط حبال الرفع أو المعلقات بأرضية العربة أو المنصة، والجمع بينها وبين جهاز أو جهاز إيقاف الحركة الآمن، والذي، عند كسر أي تعليق، ، يحرر حركة التوقف المذكورة ويسمح لها بإيقاف نزول العربة ومنع وقوع الحوادث؛ هذا الجزء الثاني من هذه التحسينات يتكون من ربط المعلقات بالأطراف العلوية لسلسلة من القضبان القائمة، التي يتم تشغيلها في أقواس أو مبيتات مناسبة، ويتم تطبيقها على أحد جانبي المنصة أو كليهما ومزودة بنوابض لضغطها في ظروف معينة، الأطراف السفلية للقضبان المذكورة ترتكز على الطرف الداخلي للرافعة المائلة أو المتأرجحة المتمركزة على جانب المنصة وأسفل الأقواس أو العلب المذكورة أعلاه، ويقع الطرف الخارجي أو الأمامي للرافعة المذكورة أسفل الطرف الداخلي والحر للرافعة المذكورة ذراع أو أداة تثبيت مثبتة على أحد طرفي عمود الهزاز الأفقي، والتي تهتز في محامل مناسبة موضوعة أسفل منصة النقل، ويكون العنصر الأخير في جهاز الأمان هذا عبارة عن بكرة مخددة، والتي بدورها تقع على الطرف الحر من تم تسمية المركب أعلاه ويتم ترسيبه في قناة متقاربة، متقلصة في الأعلى، والقناة المذكورة عبارة عن أخدود أو تجويف تم إنشاؤه في الهيكل أو الدعامة المذكورة أعلاه والتي يوجد بها سكة أو شريحة مستقيمة، ويكون ترتيب الأجزاء على هذا النحو عند كسر أحد المعلقات، يتم خفض القضيب المتصل به فجأة بفعل زنبركه، ونزول القضيب، من خلال وكالة الرافعة المتأرجحة والمثبت المذكور أعلاه، مما يكون له تأثير رمي الأسطوانة المخددة مع حركة سريعة لأعلى داخل الجزء المنقبض من قناتها وبين الجدار الأمامي للأخير والقضيب أو الشريحة أعلاه المشار إليها، حيث يتم تثبيت الأسطوانة بقوة بين الاثنين بحيث يتم قفلهما معًا، وبالتالي إيقاف الهبوط على الفور العربة."[2]

تكشف القراءة المتأنية لهذا النص المعذب إلى حد ما أن عملية السلامة كانت، بشكل أو بآخر، هي نفسها التي تم اقتراحها في براءة اختراعه عام 1870.

في عام 1878، حصل بالدوين على براءة اختراع لتصميم السلامة أسفل السيارة الذي استبدل البكرات المخددة بـ "كتل احتكاك أو أسافين"، والتي عندما يتم ضغطها على الدرابزين، توقف السيارة. في حين تم التحكم في عمل السلامة، مرة أخرى، من خلال فشل حبل الرفع، فإن هذا النظام، الذي يتطلب استخدام حبلين للرفع، استخدم عارضة معاد تصميمها. بدلا من الدعم الخشبي الصلب، كان العارضة يتكون من لوحين معدنيين متوازيين. كان لكل لوحة طرف واحد متصل بقضيب رأسي ثابت وطرف واحد متصل بقضيب متحرك متصل بمشغل على الأمان. تم ترتيب اللوحات بطريقة متعاكسة بحيث تستخدم السلامة مشغلين (واحد يقع على كل جانب من جوانب المنصة). وقد تضمن وصف بالدوين لهذا الجهاز أول استخدام لمصطلح "لوح الأمان":

"تظهر سيارتي وكأنها تستقر على لوح خشبي أو خشب يشكل الأمان. يتم تمثيل هذا اللوح الخشبي على أنه يحتوي في نهاياته على تجاويف أو شقوق تحتضن الشرائح، والتي يتم من خلالها توجيه السيارة وإبقائها في موضعها في الأسفل. تكون هذه التجاويف أو الشقوق أوسع من الشرائح وتحمل فيها أسافين أو مفاتيح، تستقر على أكتاف بالقرب من قممها، بالتوازي مع المحامل الموجودة أسفل اللوح الخشبي ومرتبة فيها. أضع عمودًا أو قضيبًا، تكون نهاياته مزودة بأصابع بارزة، ولها نقطة واحدة أو أكثر تكون قريبة جدًا من الشرائح، وتستقر مباشرة تحت نهايات الأوتاد أو المفاتيح، والتي تبرز أسفل السطح السفلي للشرائح. لوح. يوجد رافعتان لكرنك الجرس تدوران أسفل لوح الأمان أو الخشب وبالقرب من نهايتيهما، ويتم تثبيتهما في الموضع المناسب بواسطة قضيب متقاطع يمتد من أحدهما إلى الآخر، بحيث تؤدي حركة أحد كرنك الجرس المذكور إلى حدوث حركة متزامنة للآخر. يتم الاحتفاظ بأذرع كرنك الجرس هذه في وضع أفقي بواسطة القضيب المتقاطع، وتبرز أسفل الأصابع أو النقاط، وتثبتها في موضعها... إذا تم كسر التعليق فإنه يطلق الشريط المتقاطع وكرنك الجرس. يتم إلقاء وزن السيارة بالكامل على العارضة، ويتم سحب ذراع كرنك الجرس بعنف إلى الأعلى، مما يجعل أطراف الأصابع تتلامس مع الشرائح. إن حركة السيارة الإضافية إلى الأسفل، بسبب زواياها، تجبرها على التعمق في الشرائح المذكورة، وتدفع المفاتيح أو الأوتاد المستقرة عليها إلى الأعلى بين الشرائح وجدران التجاويف أو الشقوق في نهايات لوح الأمان أو قال قفل الخشب لوح الأمان أو الأخشاب بقوة على الشرائح.

لكن جمهور بالدوين المقصود لم يكن زملائه الأمريكيين. أول من واجه هذا المصطلح التقني الجديد هم أعضاء صناعة النقل العمودي البريطانية (VT).

تم العثور على الوصف في براءة اختراع بريطانية (قدم بالدوين الطلب في 18 يوليو 1878، وتم ختم براءة الاختراع في 2 سبتمبر). تقدم براءة الاختراع لغزا طفيفا. وتضمنت محتوى مستمدًا من اثنتين من براءات اختراعه الأمريكية: الأولى تتعلق بمحرك مصعد هيدروليكي عمودي (تم تقديم طلبه في 8 فبراير 1878) والثانية تتعلق بجهاز أمان أسفل السيارة (تم تقديم طلبه في 1 فبراير 1878) 4 نوفمبر 5).[6] ومع ذلك، اختلفت النصوص والرسوم التوضيحية البريطانية عن نظيراتها الأمريكية. كما يكشف الجدول الزمني للطلب أن براءة الاختراع البريطانية، فيما يتعلق بجهاز الأمان، سبقت نظيرتها الأمريكية بثلاثة أشهر. كان الاختلاف الأساسي بين وصف السلامة الموجود في براءات الاختراع هو إدراج رسومات أكثر تفصيلاً في براءة الاختراع الأمريكية والاستبعاد المفاجئ لجانب حاسم: لم يتم تضمين عبارة "لوح الأمان" في براءة الاختراع الأمريكية (الشكلان XNUMX و XNUMX).

انتظر بالدوين أربع سنوات قبل أن يُعرّف صناعة VT الأمريكية بمصطلح "لوح الأمان". في حين أن الأسباب الكامنة وراء هذا التأخير لا تزال مجهولة (كما هو الحال مع الأسباب الكامنة وراء ظهورها لأول مرة في بريطانيا)، فربما كان الانتظار يستحق العناء. في براءة الاختراع التي حصل عليها عام 1882، كشف بالدوين عن نسخة جديدة من نظام السلامة الذي قضى على الاعتماد على حبل الرفع في تشغيله. لقد ربط الأمان بحبل ثانوي يستخدم ثقلًا موازنًا للحفاظ على التوتر المطلوب، والذي يمر فوق حزمة مجمعة وحاكم في الجزء العلوي من العمود (الشكل 7). إذا تجاوزت السيارة السرعة المحددة مسبقًا، يمسك الحاكم بالحبل، مما يؤدي إلى تفعيل الأمان (الشكل 8):

«ينزلق القفص بين الموجهات المعتادة، والتي تمتد إلى تجاويف أو أخاديد في لوحات التوجيه الموجودة على لوح الأمان؛ يتم تثبيت الرافعات على الصفائح المذكورة ويتم تزويدها بكتل تثبيت غير محكمة، والتي، من خلال الحركة الخارجية للرافعات، يمكن وضعها على الموجهات كمكابح لتقليل سرعة القفص أو لضغط الصفائح بإحكام على الموجهات واعتقال القفص... يجوز تطبيق المشابك... (بواسطة) حاكم دوار... أي زيادة غير مبررة في السرعة ستؤثر على لقط أو إعاقة الحبل، والذي، عند القبض عليه، يؤدي إلى تطبيق الفرامل... (عبر) المسمار - عمود يدور في صندوق في الجزء السفلي من القفص، ويحمل صامولة متحركة، تدور حول رابط متصل برافعة، والتي ترتبط بها أيضًا قضبان متصلة بنهايات رافعات الفرامل. في نهاية العمود توجد أسطوانة يتم لف الحبل حولها. عندما يتم إيقاف حركة الحبل، يتم إدارة الأسطوانة وتدوير عمودها، ويتم حمل الصامولة إلى الخارج في اتجاه السهم، ولا يتم تطبيق المكابح بقوة كبيرة فحسب، بل يتم تثبيتها بشكل ثابت في الموضع الذي تم ضبطها عليه. " [5]

ورغم أن قرار بالدوين بجعل عمل نظام الأمان مستقلاً عن حبل الرفع ومعتمداً على سرعة السيارة كان موازياً لجهود مصممين آخرين، فإن إصراره على وضعه أسفل السيارة جعله متميزاً عن غالبية مهندسي فيرجينيا تيكنولوجيز. ورغم انضمام عدد قليل من المخترعين ذوي التفكير المماثل إليه في السعي إلى ابتكار جهاز أمان أسفل السيارة، إلا أنه كان الوحيد الذي سعى باستمرار إلى تطوير هذا النوع من أنظمة الأمان طوال سبعينيات القرن التاسع عشر. وكان أول من قدم لمجتمع فيرجينيا تيكنولوجيز ـ في الداخل والخارج ـ مفهوم "لوح الأمان".

مراجع حسابات

[1] سايروس دبليو بالدوين، تحسين المصاعد، براءة الاختراع الأمريكية رقم 109,169 (15 نوفمبر 1870).
[2] سايروس دبليو بالدوين، تحسين المصاعد، براءة الاختراع الأمريكية رقم 123,761 (20 فبراير 1872).
[3] سايروس دبليو بالدوين، المصاعد الهيدروليكية الآمنة، براءة الاختراع البريطانية رقم 2,863 (2 سبتمبر، 1878).
[4] سايروس دبليو بالدوين، تحسين المصاعد الهيدروليكية، براءة الاختراع الأمريكية رقم 201,980 (2 أبريل 1878) وتحسين المصاعد، براءة الاختراع الأمريكية رقم 216,013 (3 يونيو 1879).[5] سايروس دبليو بالدوين، جهاز سلامة المصاعد، براءة الاختراع الأمريكية رقم 258,691 (30 مايو 1882).