ESCO Elevators, Inc., Teil Zwei

Vom Roman „Meerjungfrauenlift“ bis hin zu lochlosen Hydrauliksystemen

von Dr. Lee Gray, EW-Korrespondent

Im Januar 1957 gab Robert F. (Bob) Loughridge, Gründer der Elevator Service Co., die Umbenennung des Unternehmens in ESCO Elevators, Inc. bekannt. Diese Änderung war eine direkte Folge des Erfolgs, den ölhydraulischen ESCO-Aufzug als bekannte Marke in der Aufzugsbranche zu etablieren. Gleichzeitig erfolgte der Umzug des Unternehmens in ein neues Gebäude und die Einrichtung eines neuen „Versuchs- und Entwicklungslabors“.^[1]. Die Einrichtung einer eigenen Forschungs- und Entwicklungsabteilung unterstrich Loughridges Engagement für die Produktentwicklung. Er erklärte: „Die Branche kann von unserem neuen Labor interessante und fortschrittliche Innovationen erwarten.“^[1].

ESCO nutzte die neue Anlage sofort sinnvoll, und am 6. Oktober 1958 reichte Loughridge eine Patentanmeldung für eine neue Aufzugssteuerung ein:

„Das allgemeine Ziel meiner Erfindung ist die Bereitstellung verbesserter Vorrichtungen und Systeme zur Steuerung hydraulischer Aufzüge. Genauer gesagt ist es ein Ziel meiner Erfindung, eine Aufzugswählvorrichtung bereitzustellen, die einfach, zuverlässig, wartungsfreundlich, effektiv und wirtschaftlich in der Herstellung und Installation ist… Die Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung betreffen die Wählvorrichtung und die Wählnocken- und Bandbaugruppe.“^[2].

Die Wählvorrichtung war an der Oberseite der Wagenaufhängung montiert, die Wählnocken- und Bandbaugruppe an der angrenzenden Schachtwand (Abbildung 1). Die Steuerung war so ausgelegt, dass bei einem Überschreiten des voreingestellten Bodenniveaus durch einen Nocken ein Nivellierungsschalter aktiviert wurde, der den Motor startete und den Wagen je nach Bedarf anhob oder absenkte.

Patent soll Problem lösen

Am 6. März 1961 reichte Loughridge eine Patentanmeldung für eine verbesserte Hydraulikzylinderkonstruktion ein (Abbildung 2).^[3]. Das Problem, das er ansprach, war eines, das sich in den vergangenen 30 Jahren der Nutzung hydraulischer Aufzüge herausgebildet hatte:

Bei hydraulischen Aufzügen muss der Hubkolben unterirdisch verlaufen. Er befindet sich in einem Zylinder oder Gehäuse, das die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit enthält, welche den Aufzug antreibt. Daher liegt der größte Teil der Hubeinheit unterirdisch, während Zylinder oder Gehäuse außen der Erde ausgesetzt sind. Trotz aller Bemühungen, wie z. B. Umhüllung oder Beschichtung, unterliegt der Zylinder oder das Gehäuse der Hubeinheit Korrosion und Erosion durch chemische und elektrolytische Einwirkungen. Schreitet diese Korrosion oder Erosion oder beides weit genug fort, kann der Zylinder oder das Gehäuse reißen, wodurch Hydraulikflüssigkeit austritt und der Aufzug nicht mehr funktioniert. In manchen Fällen kann das Reißen plötzlich und großflächig erfolgen, sodass der Aufzug abstürzt und möglicherweise katastrophale Folgen hat.^[3].

Die Lösung bestand in einer Konstruktion, bei der der Hubzylinder innerhalb eines Sekundärzylinders arbeitete:

Der unterhalb der Erdoberfläche liegende und Korrosion und Erosion ausgesetzte Teil des Hubzylinders bzw. -gehäuses muss doppelwandig sein und über einen Hydraulikflüssigkeitskanal mit definierter Größe verfügen, der die Innenwand mit dem Zwischenraum der beiden Gehäusewände verbindet. Dadurch ist die Gehäuseinnenwand nicht freigelegt und kann weder korrodieren noch erodieren. Die Hydraulikflüssigkeit füllt den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand. Bei einem Bruch der Außenwand erfolgt der Hydraulikflüssigkeitsverlust kontrolliert und durch die Größe des Hydraulikflüssigkeitskanals bestimmt. Dieser kontrollierte Flüssigkeitsverlust kann zwar ein spürbares Absinken des Aufzugs verursachen, sodass ein Bruch der Gehäuseaußenwand erkennbar wird, jedoch darf dieser Absinkvorgang die durch den Hydraulikflüssigkeitskanal vorgegebene Rate nicht überschreiten. Somit würde der Aufzug selbst bei einem plötzlichen und großflächigen Bruch niemals abstürzen.^[3].

Diese Konstruktion sollte eine sofortige „Warnung vor Gehäusebrüchen“ ermöglichen und „die Möglichkeit eines Unfalls aufgrund eines plötzlichen und großflächigen Gehäusebruchs verhindern“.^[3]. Im Falle eines Bruchs konnte der Ölfluss zum Außengehäuse durch Schließen eines Ventils am „Flüssigkeitsdurchflusskanal“ gestoppt werden. Diese Konstruktion war so erfolgreich, dass sie in den Werbematerialien von ESCO prominent dargestellt wurde (Abbildung 3).

Betreten Sie den Poolleiterlift.

Während dieser Zeit arbeitete Loughridge an der Verbesserung seiner hydraulischen Aufzugskonstruktionen und entwickelte parallel dazu ein hydraulisches Hebesystem, das Wasser anstelle von Öl nutzte und das er patentieren ließ. Die Begründung für einen wasserbasierten Aufzug ergab sich aus den besonderen Gegebenheiten des Aufzugs. Loughridge beschrieb das zu lösende Problem wie folgt:

Es ist üblich, in Schwimmbädern an strategischen Stellen fest installierte Leitern anzubringen, damit Badegäste jederzeit aus dem Becken steigen können. Beim Aussteigen aus dem Wasser spürt man jedoch, dass das eigene Gewicht deutlich höher ist als gewöhnlich. Für viele Menschen, die nicht in bester körperlicher Verfassung sind, wird das Erklimmen einer Leiter zum Ausstieg aus dem Becken zu einer Anstrengung. Ältere Menschen und solche mit körperlichen Einschränkungen können so beschwerlich sein, dass sie ganz vom Schwimmen absehen. Selbst für junge und sportliche Menschen kostet das häufige Aussteigen aus dem Becken (zum Beispiel beim Tauchen) viel Kraft. Neben der Schwierigkeit und den Unannehmlichkeiten birgt das Erklimmen einer fest installierten Leiter auch Gefahren. Ein Ausrutscher kann zu schmerzhaften und mitunter schweren Verletzungen führen. Mir ist daher klar geworden, dass es einen Bedarf an einer Vorrichtung gibt, die anstelle der fest installierten Poolleiter verwendet werden kann und die deren Nachteile, Unannehmlichkeiten und potenziellen Gefahren beseitigt.^[4].

Die Ernsthaftigkeit, mit der Loughridge dieses „Problem“ beschrieb, spiegelte sich in seiner detaillierten Lösung wider, die aus einer hydraulischen Poolleiter mit nur einer Stufe bestand:

Eine Person, die aus dem Becken gehoben werden möchte, greift einfach den vorderen Teil des Geländers und stellt sich auf die Stufe. Durch das Gewicht der Person dreht sich die Stufe leicht um ihr Scharnier, wodurch der Kolben des Steuerventils nach unten in die Betätigungsposition gedrückt wird. Dies öffnet den Einlass des Ventils zum Zylinderanschluss und schließt den Auslassanschluss. … Am oberen Anschlagpunkt befindet sich die Stufe in einer Position, die es dem Fahrgast ermöglicht, bequem auf den Absatz zu steigen. Sobald der Fahrgast absteigt, wird der Kolben des Steuerventils durch die Vorspannfeder in seine Ruheposition zurückgedrückt, wodurch der Einlassanschluss geschlossen und der Zylinderanschluss zum Auslassanschluss geöffnet wird. … Das Leergewicht der Stufe, der Fußplatte und des Geländers reicht aus, um den Kolben nach unten zu bewegen, … bis die Vorrichtung an ihrem unteren Anschlagpunkt zum Stillstand kommt … und dann für den nächsten Fahrgast bereit ist.^[4].

Die Klarheit des Textes und der Zeichnungen des Patents entsprach der seiner anderen Patente (Abbildung 4).

EW präsentiert den „Meerjungfrauenlift“

An diesem Punkt unserer Geschichte könnte man annehmen, dass Loughridges Poolleiterlift zu der breiten Kategorie der „interessanten“ Aufzugspatente gehört, die nie in Serie gingen. Wie sich jedoch bereits gezeigt hat, verschwendete Loughridge keine Zeit mit Vorhaben, die als wirtschaftlich nicht rentabel galten. So wurde die „Mermaid Lift“ 1960, noch vor der Patenterteilung, der Fachwelt und dem amerikanischen Schwimmpublikum vorgestellt. In der Juni-Ausgabe 1960 präsentierte die Fachzeitschrift ELEVATOR WORLD den Lift der Fachwelt.

Ein hydraulischer Heber aus Messing wird durch Wasserdruck aus einem beliebigen Wassersystem mit bis zu 50 Pfund Druck betrieben. Sobald Gewicht auf die einzelne Stufe verlagert wird, öffnet sich ein Ventil und Wasser strömt in den Zylinder. Die Kolbenstange ist mit der Stufe und den beweglichen Handläufen verbunden. Der Wasserdruck hebt Schwimmer, Stufe und Handläufe auf den Beckenrand. Die Stufe bleibt in der oberen Position, bis das Gewicht des Schwimmers entfernt wird, und sinkt dann durch die Schwerkraft in ihre untere Position zurück. Pro Zyklus werden dem Becken ca. 1.25 Gallonen Wasser zugeführt – dies entspricht dem normalen Nachfüllwasser. Die vertikale Rückwand, die horizontale Deckplatte und die Stufe bestehen aus verstärktem Fiberglas und sind in verschiedenen Farben erhältlich. Die Vorrichtung steht nicht auf dem Beckenboden, sondern wird von der Deckplatte am Beckenrand gehalten.^[5].

Wenig überraschend, angesichts des Produktnamens, enthielt der Artikel ein Foto einer jungen Frau im Badeanzug, die gerade aus dem Pool gehoben worden war (Abbildung 5). Im Artikel wurde außerdem berichtet, dass die Zehnder Corp. aus Fort Worth die Hauptvertriebsagentur für den einzigartigen Lift sei und das Gerät hauptsächlich über Schwimmbadfachhändler vertreiben werde, obwohl Herr Loughridge angibt, dass ESCO-Distributoren das Gerät bei Bedarf ebenfalls vertreiben könnten.

In den Sommermonaten der Jahre 1960 und 1961 erschienen in zahlreichen Zeitungen im ganzen Land kurze Artikel über den Mermaid Lift, darunter Popular Science und NewsweekDer Ton vieler Zeitungsartikel war oft etwas skeptisch gegenüber der Notwendigkeit des neuen Aufzugs:

„Der neueste Clou für alle, die im Schwimmbad faulenzen, ist ein Gerät namens Mermaid Lift. Wer zu faul ist, sich selbst aus dem Pool zu ziehen, steigt einfach auf den Lift und wird ans Beckenrand gehoben. Die Stufe, die mit Wasserdruck funktioniert, taucht dann automatisch ab und ist bereit für den nächsten erschöpften Schwimmer.“^[6].

Die prägnante Popular Science Der Artikel (der auch das Foto der „Meerjungfrau“ enthielt) war weniger wertend und enthielt nützliche Informationen für potenzielle Käufer:

„Der Schwimmbadlift wird durch den Wasserdruck eines Gartenschlauchs nach oben bewegt. Ihr Gewicht auf einer Stufe betätigt ihn. Sobald Sie die rutschfeste Plattform oben betreten, fließt Wasser in den Pool und die Schwerkraft senkt die Leiter für den nächsten Benutzer ab. Der Mermaid Lift kostet 440 US-Dollar zuzüglich Versandkosten. Zehnder Corp., Box 331, Fort Worth.“^[7].

Die einfache Installation des Lifts wurde in einer Anzeige der Firma Mermaid of California mit Sitz (natürlich) in Los Angeles beschrieben:

„Mermaid Lift macht Poolleitern überflüssig! Der neueste Schrei in Sachen luxuriöser Poolausstattung – der vollautomatische Mermaid Lift! Er sieht aus wie eine Leiter, funktioniert aber wie ein Aufzug und hebt Schwimmer mühelos aus dem Wasser. Er arbeitet mit Wasserdruck – ohne Motoren, Pumpen oder Getriebe – also absolut verschleißfrei! Ideal für Hotel-, Motel- und private Pools – überall dort, wo nur das Beste hingehört! Die Installation in jedem Pool dauert nur 15 Minuten. Rufen Sie jetzt an – und gönnen Sie Ihrem Pool ein Upgrade!“^[8].

Die Anzahl der Ausrufezeichen (fünf!) ist bezeichnend für den typischen Hype in Los Angeles (und vielleicht auch in Hollywood), und es wäre interessant zu wissen, wie viele Mermaid-Lifte im sonnigen Kalifornien installiert wurden. Leider sind weder für Kalifornien noch anderswo Verkaufszahlen erhalten geblieben.

Lochlose Hydrauliksysteme

Zwei – vielleicht etwas gängigere – VT-Initiativen, die die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Loughridge in diesem Zeitraum durchführte, waren die Entwicklung lochloser Hydrauliksysteme. Zu den Arbeiten von ESCO gehörten ein Speiseaufzug und ein Personenaufzug. Diese Systeme wurden im September 1959 von EW beschrieben.^[9]. Der Speiseaufzug war mit Seilen befestigt:

„Der hydraulische Speiseaufzug von Esco verwendet einen auf seinem Ölbehälter als Basis montierten Heber, der neben der Kabine steht. Eine Seilzuganordnung, bei der sich eine Seilscheibe am Kolbenende befindet, ermöglicht ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 zwischen Kabinengeschwindigkeit und Kolbengeschwindigkeit. Die Fahrstrecke der Kabine ist somit doppelt so lang wie der Kolbenhub.“ (Abbildung 6)^[9].

EW merkte außerdem an:

„Eine solche Konstruktion mit Seilzug wäre für den Aufzugsbau ungeeignet, es sei denn, eine zugelassene Sicherheitsvorrichtung könnte in den Kabinenrahmen integriert werden; für Speiseaufzüge hingegen ist die Anwendung gut geeignet.“^[9].

Angesichts der Tatsache, dass das Seilsystem von ESCO den vertikalen hydraulischen Personenzugsystemen ähnelte, die die letzten 25 Jahre des 19. Jahrhunderts dominiert hatten, war es überraschend, dass weder ESCO noch EW die modernen Möglichkeiten erkannten, die in diesem „neuen“ Design lagen.

Der von ESCO entwickelte, direktkolbenbetriebene, lochlose hydraulische Personenaufzug wurde von EW als „erster Personenaufzug dieser Art“ bezeichnet. Der Aufzug von ESCO war tatsächlich „bereits über ein Jahr in Betrieb“. Er war im Philtower Building in Tulsa, Oklahoma, installiert worden und bediente dort die 22. und 23. Etage.

„Da der Aufzug über einer Reihe sehr aufwendig ausgestatteter Büros installiert werden sollte, erforderte die Installation den Verzicht auf jegliche Hydraulikheber unter der Plattform und die Verwendung einer extrem flachen Grube – nur 15 Zoll tief. Von den zuständigen Baubehörden wurde eine Sondergenehmigung für eine solch flache Grube eingeholt, und in diesem Fall wurde die Pumpeneinheit über der Aufzugsluke im 24. Stockwerk installiert.“^[9].

Der Hydraulikzylinder und die Führungsschienen befanden sich am hinteren Ende des Schachts (gegenüber dem Eingang), und die Kabine wurde freitragend nach vorne ausgefahren (Abbildungen 7 und 8). Wie von EW beschrieben:

„Diese Bauweise, die an einen Wandkletterer erinnert, bedeutet, dass die Aufzugsplattform die Kabinenaufhängung vollständig überragt. Das Gesamtgewicht der Aufzugskabine samt Ladung erzeugt eine Biegebewegung, die durch den Druck der Führungsschienen gegen die Schienen ausgeglichen werden muss. Dieses Problem wird effektiv durch einen speziell entwickelten, schmierfreien Führungsschuh gelöst. … Die vertikale Abmessung der Aufhängung ist von entscheidender Bedeutung und muss direkt proportional zur gesamten Fahrstrecke des Aufzugs sein. Da diese Stopfbuchse zwingend im Spalt zwischen der Plattformkante und der Rückwand der Luke angeordnet werden muss, wurde sie speziell mit einem Mindestdurchmesser konstruiert.“^[9].

Obwohl der hydraulische Speiseaufzug von ESCO zu einem Standardprodukt wurde, verfolgte das Unternehmen offenbar keine weitere Entwicklung oder den Bau von öffnungslosen Personenaufzügen. Auch wurden zwar Patentanmeldungen für die Speiseaufzugs- und Aufzugskonstruktionen eingereicht, diese führten jedoch nicht zur Patenterteilung.

Im letzten Teil dieser Reihe wird die Produktpalette von ESCO und die kontinuierliche Weiterentwicklung der hydraulischen Aufzüge in den 1960er, 1970er und 1980er Jahren untersucht. 

Referenzen

[1] „Aufzugsfirma benennt sich um: ESCO“, Fort Worth Star-Telegramm (Januar 2, 1957). 

[2] Robert F. Loughridge, AufzugsapparatUS-Patent 2,938,603, eingereicht am 6. Oktober 1958 und erteilt am 31. Mai 1960. 

[3] Robert F. Loughridge, Hydraulische AufzugsheberUS-Patent 3,065,738, eingereicht am 6. März 1961 und erteilt am 27. November 1962. 

[4] Robert F. Loughridge, PoolleiterliftUS-Patent 3,088,123, eingereicht am 19. April 1960 und erteilt am 7. Mai 1963. 

[5] „Mermaid Lift“, EW (April 1960). 

[6] Betty Milburn, „Sie ist randvoll mit Fakten über Hüte“, Tucson Citizen (Juni 21, 1961). 

[7] „Schwimmbadaufzug“, Popular Science 179 (Juli 1961). 

[8] Werbung für die Meerjungfrau von Kalifornien Los Angeles Times (Juli 10, 1960). 

[9] „Ein Portfolio lochloser Hydrauliksysteme“, EW (September 1959).