Die Geschichte bedienerloser Aufzüge: Verkehrskontrollsysteme (Teil XNUMX)

Die Rolle der Aufzugsbetreiber nimmt mit der zunehmenden Automatisierung der Systeme ab.

Die erste Phase der Entwicklung des bedienerlosen Aufzugs begann im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts und erstreckte sich bis ins erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts. Diese Bemühungen brachten eine Maschine hervor, die den Bedürfnissen von Privathausbesitzern – wo sie erstmals zum Einsatz kam – und kleinen Wohnhäusern gerecht wurde. Diese letztgenannte Verwendung führte dazu, dass diese Maschinen als Systeme mit „Signalsteuerung“ identifiziert wurden. Während vor der Erfindung der Druckknopfsteuerung die wartenden Passagiere einen Landeknopf drückten. Diese Aktion sendete ein Signal an den Fahrzeugführer und teilte ihm mit, dass er in einer bestimmten Etage anhalten müsse. Daher war der potenzielle Passagier darauf angewiesen, dass der Betreiber das Auto zu ihm brachte. Der Begriff „Signalsteuerung“ bedeutete, dass die Fahrgäste nicht mehr auf den Bediener angewiesen waren, da der Betrieb des Aufzugs über das Druckknopfsystem gesteuert wurde. Obwohl dieses System die Anforderungen von Gebäuden mit geringem Verkehrsaufkommen erfüllte, führte sein Potenzial, größere Gebäude mit Hochgeschwindigkeits-Traktionsaufzügen zu versorgen, zur nächsten Phase in der Entwicklung bedienerloser Aufzüge – eine Phase, die paradoxerweise auch auf Bediener angewiesen war.

Wieder einmal gehörte Otis zu den Anführern dieser Bemühungen; Ihr Designteam wurde von David L. Lindquist geleitet und umfasste Edward L. Dunn und David C. Larson. Lindquist (1874–1944), geboren in Schweden und ausgebildet an der Technischen Hochschule in Charlottenburg, Deutschland, wanderte 1902 in die USA aus. 1904 wechselte er zu Otis und übernahm 1910 die Rolle des Chefs Ingenieur. Während seiner langen Karriere war er maßgeblich an der Entwicklung des modernen Aufzugs beteiligt. Larson (1883–1971) wanderte ebenfalls aus Schweden aus (er kam 1900 in die USA) und kam 1904 ebenfalls zu Otis. Bevor Dunn (1920–1868) 1946 zu Otis kam, arbeitete er für die Burdett Rountree Manufacturing Co. (Chicago) und die Standard Plunger Elevator Co. (Worcester, Massachusetts). Das Team begann seine Arbeit in den frühen 1920er Jahren und brachte sechs Patente hervor. Die Patente bestanden aus drei verschiedenen Gruppen und betrafen drei Varianten eines automatischen Aufzugssystems. Der erste Satz wurde ursprünglich als Einzelanmeldung am 3. Februar 1925 eingereicht und später in drei Patente aufgeteilt, von denen sich zwei auf das Gesamtsystemdesign und eines auf einen Schaltmechanismus betrafen (die Patente wurden 1930 und 1933 erteilt).^[1].

Der Gesamtentwurf basierte auf der Bereitstellung eines automatischen Aufzugssystems, das zwar einen Bediener einsetzte, dessen Aufgaben sich jedoch auf das Drücken von Etagentasten für Passagiere, das Schließen und Öffnen von Kabinen- und Stockwerkstüren sowie das Starten des Aufzugs beschränkten. Der Wagen hielt automatisch an, um potenzielle Passagiere aufzunehmen (als Reaktion auf Holrufe), und hielt automatisch auf den vom Bediener ausgewählten Etagen an. Das System wurde auch entwickelt, um einem wartenden Passagier zu signalisieren, dass sich ein Auto in der gewünschten Fahrtrichtung der Haltestelle nähert. Das Signal wurde nur durch den Ruftaster ausgelöst; Wenn der Wagen jedoch nicht als Reaktion auf eine Ruftastenanforderung anhielt, beispielsweise um einen Fahrgast auszusteigen, wurde kein Ankunftssignal bereitgestellt. Schließlich wurde das System so konzipiert, dass nur ein Wagen in einer Reihe von Wagen als Reaktion auf einen Anruf an einer Haltestelle anhalten würde.

Die Komponenten des Systems wurden in einer schematischen Zeichnung dargestellt, die den Entwurf einer Reihe von zwei Aufzügen veranschaulicht (Abbildung 1). Zu den kritischen Komponenten gehörten einzelne Aufzugssteuertafeln, eine Hauptsteuertafel (die Haltestellen- und Signaltafel), Etagenwahlmaschinen und Nivellierungsschalter. Letzteres spiegelt die jüngste Entwicklung automatischer Nivelliersysteme wider, die den Betrieb von Hochgeschwindigkeitsaufzügen verbessern sollten. Ein „Richtungsschalter“ übermittelte die Bewegungsrichtung des Wagens an das Hauptsteuerpult. Der Schacht war in den Endgeschossen mit „Richtungsschaltnocken“ ausgestattet, die die Bewegungsrichtung des Wagens automatisch umkehrten. Dieses Design beinhaltete auch eine Komponente, die seine Position auf halbem Weg zwischen bedienergesteuerten und automatischen Systemen widerspiegelte. Der Wagen war mit einer Anzeigetafel ausgestattet, die dem Bediener signalisierte, welche Stockwerkstasten gedrückt wurden und welche Fahrtrichtung erwünscht war (Abbildung 2). Angesichts des automatischen Betriebs des Systems scheint dies jedoch eine überflüssige Funktion gewesen zu sein.

Eine wichtige Neuerung in der Kabine war die Kabinen-Bedienbox bzw. das Aufzugs-Bedienfeld. Der Aufzug war zwar für den automatischen Betrieb geeignet, doch die Vielzahl der auf dem Bedienfeld enthaltenen Funktionen zeigte, dass die Erfinder nicht bereit waren, den Bediener vollständig aus der Kabine zu entfernen, insbesondere in großen Gebäuden, die mit Hochgeschwindigkeitstraktionsmaschinen ausgestattet waren. Der Auto-Bedienkasten umfasste einen Sicherheitsschalter, einen Notschalter, einen Hilfsmotorschalter, einen Langsamfahrschalter, einen Nonstop-Schalter, einen Startschalter, einen Lichtschalter und ein Handrad (an der Oberseite des Kastens montiert) (Abbildung 3). Der Sicherheitsschalter diente dazu, das Auto im Notfall anzuhalten; Bei Aktivierung unterbrach es die Stromversorgung des Hauptmotors und betätigte automatisch eine dynamische Bremse, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verlangsamen. Anschließend wurde eine mechanische Bremse betätigt, um das Fahrzeug anzuhalten. Der Notschalter, der durch Aufbrechen einer Glasabdeckung zugänglich war, ermöglichte den Betrieb des Aufzugs bei geöffneten Kabinen- und Schachttüren. Es war für den Einsatz im Notfall, beispielsweise bei einem Brand, gedacht, bei dem die Türen möglicherweise nicht funktionieren. Der Hilfsmotorschalter verlagerte den Betrieb des Wagens auf den Sekundärmotor, der zum Nivellieren des Wagens an der Haltestelle diente (wenn sich ein Wagen einer Haltestelle näherte, schaltete sich der Hauptmotor automatisch ab und der Hilfsmotor wurde eingeschaltet). Dieser Schalter diente als zusätzliche Sicherheit für den Fall, dass der Hauptmotor ausfiel.

Der Langsamfahrschalter ermöglichte den Betrieb der Kabine mit halber Geschwindigkeit und konnte zur Mäßigung oder Anpassung des Aufzugsverkehrs und des Abstands zwischen den Kabinen verwendet werden. Der Non-Stop-Schalter ermöglichte es dem Bediener, Etagen zu umgehen und schnell zu einer Terminaletage zu wechseln (dies wurde normalerweise verwendet, wenn der Wagen voll war und keine zusätzlichen Passagiere aufnehmen konnten). Der Startschalter oder -hebel hatte vier Positionen: Aus oder Neutral (wenn der Hebel losgelassen wurde, kehrte er automatisch in die Aus-Position zurück), Start, Schließen und Öffnen. Wenn das Auto an einer Haltestelle ankam, bewegte der Bediener den Hebel nach rechts und öffnete die Türen. Nachdem alle Passagiere eingestiegen waren (und ihre Ziele angegeben hatten), bewegte der Bediener den Griff nach links, über die Schließposition hinaus (wodurch die Kabine und die Schachttüren geschlossen wurden) in die Startposition, und die Kabine setzte ihre Fahrt fort. Der Lichtschalter betätigte die Innenbeleuchtung des Autos. Das Handrad ermöglichte es dem Bediener, die Fahrtrichtung des Wagens umzukehren, indem er den Richtungsschalter oben am Wagen bewegte. Wenn sich die Kabine mitten in einer Aufwärtsfahrt befand und der Bediener nach einem Stopp auf der Etage die Richtung umkehren wollte, nutzte er das Handrad, um die Richtungsänderung an das Bedienfeld zu übermitteln.

Eine weitere wichtige Systemkomponente war der Etagenwähler. Die ersten bedienerlosen Aufzüge verwendeten Trommelmaschinen mit Etagenwählern, die über eine Kette mit dem Motor verbunden waren, die zwischen einem kleinen, auf der Motorwelle montierten Kettenrad und einem größeren, auf dem Wähler montierten Kettenrad lief (und somit kalibriert werden konnte). reagieren auf die Anzahl der Umdrehungen, die für die Fahrt zwischen den Haltestellen erforderlich sind). Hochgeschwindigkeits-Traktionsmaschinen erforderten eine andere Lösung. Der Etagenwähler befand sich neben dem Hauptmotor und wurde über zwei am Wagen befestigte Stahlbänder betätigt (Abbildung 4):

„Ein Maßband erstreckt sich von der Oberseite des Wagens bis zu einer obenliegenden Seilscheibe, um die es auf ähnliche Weise wie ein Maßband gewickelt ist. Das andere Band erstreckt sich von der Unterseite des Wagens um eine Spannrolle und dann bis zu einer zweiten obenliegenden Rolle, auf der es in ähnlicher Weise, jedoch entgegengesetzt, aufgewickelt ist. Die obenliegenden Seilscheiben bewirken den Betrieb der Wählmaschine, wobei ein Band aufgewickelt wird, während das andere im Antriebsbetrieb abgewickelt wird. Dieser geräuschlose Antrieb ist so positiv wie eine Kettenradkette und wird durch rutschende oder gedehnte Seile nicht beeinträchtigt.“^[2].

Die obenliegenden Seilscheiben waren über eine Welle mit dem Stockwerkwähler verbunden, die über eine Kegelradverbindung mit einer Schraubenwelle verbunden war, die den Wahlschalter trug, der mit einer Reihe von Schaltern verbunden war, von denen jeder einem bestimmten Stockwerk entsprach (Abbildung 5).

Am 21. Mai 1925 reichten Lindquist, Dunn und Larson zwei neue Patentanmeldungen ein, die eine Variation ihres Designs vom 3. Februar betrafen (die Patente wurden 1928 und 1933 erteilt).^[3]. Während die meisten Komponenten des Systems mit dem früheren Design identisch waren, bestand ein wesentlicher Unterschied darin, dass dieses System völlig bedienerlos war (Abbildung 6). Die betrieblichen Merkmale des Entwurfs waren:

1. ), um ein per Knopfdruck gesteuertes Auto automatisch anhalten zu lassen, um potenzielle Passagiere aufzunehmen, die in die Fahrtrichtung des Autos befördert werden wollten.
2. ), eine Kabine in einer Reihe von Aufzügen die Hauptlast des Dienstes tragen zu lassen, wenn die Nachfrage gering ist, und andere Kabinen in Betrieb zu nehmen, wenn die Nachfrage nach Diensten zunimmt.
3. ), wenn mehrere Wagen in Betrieb waren, nur einen Wagen auf Knopfdruck eines potenziellen Fahrgastes auf einer Etage anhalten zu lassen.
4. ), um mindestens ein Auto so lange in Betrieb zu lassen, bis alle Tasten gedrückt wurden.
5. ), um zu veranlassen, dass die Kabinen zu ausgewählten Stockwerken zurückkehren, nachdem alle Druckknöpfe betätigt wurden.“^[4].

Zu den Designänderungen, die die Steuerung durch den Passagier statt durch den Bediener widerspiegelten, gehörte ein vereinfachtes Kabinenbedienfeld, das nur Etagentasten, einen Sicherheitsschalter und einen Richtungsschalter enthielt. Der typische Betrieb des Wagens wäre wie folgt gewesen (unter der Annahme eines 10-stöckigen Gebäudes): Wenn eine Aufwärtsfahrt im ersten Stock begann und die Passagiere in den zweiten, vierten und fünften Stock reisten, nachdem die letzte Passagiergruppe den Wagen verlassen hatte, Es würde bis zur 10. Etage weiterfahren, an diesem Punkt würde die Fahrtrichtung durch die Schaltnocken des Regisseurs automatisch umgekehrt werden, und es würde in die erste Etage zurückkehren, wo es geparkt bleiben würde, bis es benötigt wird. Dies wurde typischerweise als „kollektives Kontrollsystem“ beschrieben.

Neu war ein „beweglicher Plattformschalter“ bzw. Unterboden-Gewichtssensor, der die Anwesenheit von Passagieren im Wagen registrierte (Abbildung 7). Als ein Auto an einem Treppenabsatz geparkt war, wurden die Türen von einem potenziellen Passagier manuell geöffnet. Als sie den Wagen betraten, erkannte der Bahnsteigschalter ihre Anwesenheit und nachdem der Fahrgast die Wagentür geschlossen hatte, sendete der Bahnsteigschalter ein Signal, das das Schließen der Schachttür veranlasste. Wenn der Fahrgast am Zielort ankam und die Kabine verließ, führte die Entlastung des Bahnsteigschalters auch dazu, dass sich die Schachttür automatisch schloss.

Der Patentantrag für das dritte vom Otis-Team entworfene System wurde am 13. Mai 1925 eingereicht (das Patent wurde 1929 erteilt).^[5]. Die Einleitung des Patents gab einen kurzen Überblick über die Entwicklung bedienerloser Systemkomponenten:

„Mit der Weiterentwicklung der Technik elektrischer Aufzugssysteme besteht eine zunehmende Tendenz, den Bediener in der Kabine von verschiedenen Steuervorgängen zu entlasten. Bei einigen früheren Systemen wurden das Starten und Stoppen des Wagens, die Fahrtrichtung des Wagens sowie die Beschleunigungs- und Verzögerungsrate alle vom Bediener gesteuert. Später wurden die Systeme so angeordnet, dass die Geschwindigkeit der Beschleunigungsverzögerung automatisch durch vom Bediener gesteuerte Mittel bestimmt wurde. Noch später wurden automatische Mittel bereitgestellt, um das Auto beim Anhalten genau auf die Höhe der Haltestellen zu bringen. In jüngster Zeit wurden Aufzugssysteme entwickelt, bei denen Vorkehrungen vorgesehen sind, die es dem Bediener ersparen, die Entfernung vom Treppenabsatz zu bestimmen, bei der er den Kabinenschalter in die „Neutral“-Position zurückbringen muss, damit automatische Verzögerungsmittel und Nivelliervorrichtungen die Kabine am Treppenabsatz zum Stillstand bringen können . Diese Entwicklungen steigerten die Effizienz des Betriebs von Aufzugssystemen im Vergleich zu Systemen der frühesten Bauart erheblich.“^[5].

In diesem Patent versuchten Lindquist, Dunn und Larson, die „Betriebseffizienz“ eines Systems zu steigern, das „besonders für den Aufzugsbetrieb geeignet ist, wie er in Kaufhäusern erforderlich ist“.^[5]. In diesem System beschränkte sich die Rolle des Bedieners auf das Starten der Kabine und das Öffnen und Schließen der Kabinen- und Schachttüren an jedem Stockwerk. Sobald der Wagen im ersten Stock gestartet war, hielt er automatisch auf jeder Etage eines Kaufhauses an, sodass die Kunden ein- und aussteigen konnten und der Bediener Zeit hatte, die auf einer bestimmten Etage gefundenen Warenarten anzukündigen. Als der Wagen das oberste Stockwerk erreichte, wurde seine Fahrtrichtung automatisch umgekehrt. Das Kabinensteuerpult verfügte über einen „Konsekutiv-Stopp-Schalter“, der den normativen täglichen Betrieb des Aufzugs einleitete, einen Sicherheits- oder Not-Aus-Schalter und einen Richtungsschalter. Dieses System erhielt die (einigermaßen offensichtliche oder logische) Bezeichnung „Kaufhauskontrolle“.

Die Designs und Systeme dieser Patentreihe, deren Anmeldungen alle im Jahr 1925 eingereicht wurden, unterstreichen den anhaltenden Fokus von Otis auf die Entwicklung bedienerloser Aufzüge. Diese Arbeiten legten auch den Grundstein für einen grundlegenden Wandel im Aufzugsbetrieb, der Mitte der 1920er Jahre begann. Der nächste Eintrag in dieser Artikelreihe befasst sich mit der Anwendung dieser Innovationen in tatsächlichen Systemen, ihrer Funktionsweise und der Art und Weise, wie sie beworben und gefördert wurden.

Referenzen

[1] David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,767,891 (24. Juni 1930); David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Switching Mechanism, US-Patent Nr. 1,767,892 (24. Juni 1930); und David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,904,646 (18. April 1933).

[2] David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,767,891 (24. Juni 1930).

[3] David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,694,712 (11. Dezember 1928) und David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System , US-Patent Nr. 1, 904,647 (18. April 1933).

[4] David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,694,712 (11. Dezember 1928).

[5] David L. Lindquist, Edward L. Dunn und David C. Larson, Elevator System, US-Patent Nr. 1,717,046 (11. Juni 1929).