Una biografía de Reginald Pelham Bolton, parte 2

La carrera de la asignatura como ingeniero consultor es el tema de este segmento.

Cuando Reginald Pelham Bolton llegó a la ciudad de Nueva York (NYC) en 1894 para lanzar su negocio de consultoría de ingeniería, se encontró inmerso en un entorno dinámico de arquitectura e ingeniería centrado en el desarrollo continuo del rascacielos. Sin embargo, esta actividad tuvo lugar en un entorno económico desafiante. El pánico financiero de 1893 había sumido a los EE. UU. En una depresión que se prolongó durante el resto de la década, con tasas de desempleo estimadas en más del 10% anual hasta 1900. A pesar de este telón de fondo poco auspicioso, Bolton se estableció rápidamente como uno de los ingenieros consultores líderes de la ciudad, especializado en el diseño de sistemas mecánicos para edificios altos.

Dado el carácter de su carrera de ingeniería anterior (ELEVATOR WORLD, abril de 2017, “Una biografía de Reginald Pelham Bolton, Parte 1”), que no implicaba trabajar en proyectos de construcción a gran escala, no está claro cómo Bolton comercializó su supuesta experiencia en ingeniería. Lo que se sabe es que Bolton aparentemente poseía un notable sentido de confianza en su capacidad para resolver casi cualquier problema de ingeniería. De hecho, a su llegada a los EE. UU., Bolton siguió tres carreras paralelas: ingeniero consultor, prolífico autor de artículos y artículos técnicos, y conocido y respetado historiador y arqueólogo aficionado de la historia colonial y de los nativos americanos de Manhattan y sus alrededores. región.

Un bosquejo biográfico publicado en Revisión de ingeniería en 1910 describió a Bolton como una "especialidad [de] la interrelación de todos los sistemas de vapor, eléctricos, elevadores, sanitarios y otros, y particularmente en el desarrollo del diseño armonioso de tuberías para servicios".^{[ 1 ]} Esta afirmación implica que Bolton abordó el diseño de sistemas mecánicos de manera integrada, más que como el ensamblaje de componentes discretos. El autor del boceto también le atribuyó varios:

“. . . desviaciones de la práctica ordinaria, que introdujo con éxito, como el primer uso de conductos sin revestimiento, el sistema vertical de cableado eléctrico, la utilización de calentadores de alimentación abiertos, las primeras aplicaciones del sistema de vacío en plantas de calefacción, la introducción de múltiples sistema de tambor de presión en los suministros de agua de la casa y contra incendios, y la primera utilización del sistema de presión dúplex para la operación del ascensor ".^{[ 1 ]}

El último elemento, el sistema dúplex de presión para la operación de ascensores, fue diseñado por Bolton para su uso en el edificio Bowling Green en 1895. Este sistema, que empleaba tanques de baja y alta presión para alimentar ascensores hidráulicos, se describió en “Primeras plantas de ascensores en la ciudad de Nueva York ”(EW, enero de 2013). Su fundamento se deriva de las observaciones de Bolton sobre el funcionamiento típico de un ascensor:

“La consideración que llevó a su diseño fue el hecho de que el servicio programado de tal edificio desarrolla una carga promedio, y que el número de viajes en los que la carga excede el promedio es solo una pequeña fracción del total. Al diseñar los cilindros para transportar únicamente cargas que no superen la carga media con la presión habitual, se podría lograr un gran ahorro de agua bombeada en la mayor parte del trabajo, mientras que se podría admitir una reserva de agua a mayor presión para hacer frente a cargas que exceden el promedio, hasta la carga máxima ".

Si bien no fue el primero en proponer un sistema que proporcionaba potencia variable según la carga transportada, parece haber sido uno de los primeros en basar esta decisión de diseño en la observación de los patrones de uso de los ascensores.

Se han identificado veinte edificios, construidos entre 1895 y 1910, como proyectos para los que Bolton fue contratado como ingeniero consultor. Para 11 de ellos, se ha podido identificar a los fabricantes de ascensores (Tabla 1). Este conjunto de proyectos revela que Bolton participó en proyectos que involucraron a fabricantes y sistemas de elevadores bien establecidos, así como a recién llegados que promueven sistemas innovadores: Otis y sus máquinas hidráulicas verticales (desarrolladas en la década de 1870), Sprague Electric Elevator Co. y su tornillo eléctrico. máquina accionada y las masivas máquinas de émbolo directo construidas por Standard Plunger Elevator Co. Una pregunta crítica que permanece en gran parte sin respuesta se refiere al papel preciso que jugó Bolton en el diseño de los sistemas de ascensores de estos edificios.

Uno de los primeros proyectos de Bolton fue el Edificio Syndicate (más tarde conocido como Edificio del Banco Germano-Americano) en Nueva York. La revista Electrical World describió el edificio como:

“. . . en todo el sentido de la palabra, una de las estructuras de oficinas modernas más completas jamás erigidas. Desde un punto de vista eléctrico y mecánico, presenta muchas características de gran interés para el ingeniero. El vapor y el equipo eléctrico son tan perfectos como la habilidad y el ingenio humanos pueden hacerlos, y el Sr. Reginald Bolton, el ingeniero consultor del edificio, afirma que estas plantas son las más económicas jamás colocadas en un edificio de este carácter. "^{[ 2 ]}

La revista también proporcionó una descripción detallada de los ascensores del edificio:

“El edificio cuenta con cinco ascensores eléctricos de tornillo de poleas múltiples Sprague-Pratt, dos de ellos con dos pisos o montados uno encima del otro, lo que ahorra mucho espacio. Cada uno tiene un engranaje de 16 a 1 y está diseñado para levantar una carga máxima de 2500 libras en el automóvil a una velocidad de 500 pies por minuto y para cumplir con los requisitos de un edificio de 22 pisos en caso de que se lleve a cabo la presente intención de agregar siete pisos más. fuera. Aparte del Edificio Postal Telegraph, que fue equipado con la forma original de estas máquinas, el Edificio Syndicate es la primera gran estructura de oficinas de Nueva York en adoptar el ascensor eléctrico en una escala de cinco máquinas. . . . Los motores utilizados en las máquinas Sprague son de tipo multipolar. Los imanes de campo son de acero y son excitados por dos circuitos, uno conocido como circuito de derivación, que es variable en fuerza a voluntad, para variar la velocidad máxima de la máquina, y el otro un circuito en serie, que actúa fuertemente componen el campo. Al levantar, el motor toma corriente de la línea, pero al bajar, su circuito principal se corta de la línea y el motor, gira en la dirección opuesta, [y] es impulsado como una dinamo por el peso del automóvil. El hecho de que la corriente en las bobinas de campo nunca se invierte y, en consecuencia, la máquina nunca se desmagnetiza, constituye un fuerte elemento de seguridad ".^{[ 2 ]}

Esta descripción, que se refiere al edificio del telégrafo postal equipado con “la forma original” del ascensor Sprague-Pratt, implica claramente que el edificio del sindicato empleó un diseño modificado. Esta idea está respaldada por la afirmación de Bolton, hecha en 1901 en un documento presentado a la Institución Británica de Ingenieros Civiles, de que los ascensores del Edificio del Sindicato presentaban "ciertas mejoras" de su propio diseño. [3]

Aunque no se han conservado detalles sobre las "mejoras" de Bolton, queda suficiente información que ilustra la complejidad de los desafíos de ingeniería del edificio. El plano de un piso superior típico revela la ubicación del ascensor con dos bancos de ascensores de tres cabinas enfrentados (Figura 1). Cuando se inauguró el edificio en 1896, solo cinco pozos contenían ascensores. (El sexto elevador se agregó en 1899). El plano de la sala de máquinas del edificio revela el carácter general del espacio y el tamaño de las máquinas elevadoras Sprague-Pratt, cada una de las cuales tenía más de 25 pies de largo (Figuras 2 y 3 ). Como se señaló en la descripción de la instalación de Electrical World, se dispusieron dos juegos de máquinas en forma de dos pisos para ahorrar espacio (Figura 4).

El plano de la sala de máquinas del edificio del sindicato, que puede haber sido dibujado por Bolton, es una representación relativamente escasa, y quizás algo incompleta, de los sistemas mecánicos necesarios para sostener un edificio alto. Sin embargo, otro proyecto de Bolton, el Lorraine Hotel Building en Nueva York (terminado en 1900) permite una mejor comprensión de los desafíos de ingeniería que presentan los edificios altos. El hotel tenía 13 pisos sobre rasante, un sótano y un subsótano. El equipo de elevadores del edificio se describió como compuesto por dos elevadores de pasajeros, dos elevadores de carga, dos elevadores de acera, un montacargas de cenizas y dos montaplatos. Los ascensores de pasajeros y de carga eran los ascensores hidráulicos verticales de Otis y se describían de la siguiente manera:

“Los automóviles de pasajeros tienen una capacidad máxima de carga viva de 2500 libras levantadas a una velocidad de 225 pies por minuto y una capacidad de carga promedio de 800 libras a 300 pies por minuto. Están diseñados para realizar una elevación total de 153 pies, 6 pulgadas en [a] 1 min. ida y vuelta, con un promedio de 5 mph. El montacargas tiene una capacidad de 3000 libras a 150 pies por minuto. . . . La planta de bombeo está por triplicado y consta de tres bombas compuestas de Worthington. . . [produciendo una] presión promedio de 125 psi. El tanque del elevador es del tipo ordinario de cilindro horizontal de doble cabezal ".^{[ 4 ]}

Aunque aparentemente no se ha conservado un plano de piso superior típico, existen planos que representan el sótano y el subsótano del edificio que permiten un examen de los diversos sistemas mecánicos. El plano del sótano indica la ubicación de los ascensores de pasajeros y carga, así como los montaplatos (Figura 5). Existen dos versiones del plano del subsótano: una que aborda principalmente la organización general de los espacios mecánicos, la plomería y las diversas funciones del hotel alojadas en este piso, y una que aborda los sistemas de tuberías de ventilación y vapor del edificio.

Una comparación del plano del sótano con vistas detalladas de los dos planos del subsótano ilustra las interconexiones de los diversos sistemas y plantea varias preguntas. Los ascensores de pasajeros no funcionaban más allá del nivel del sótano, mientras que ambos ascensores de carga llegaban al subsótano. Uno de los planos del subsótano describe claramente la ubicación de los componentes primarios del sistema de ascensores: bombas, tanque de presión, tanque de compensación y las máquinas hidráulicas verticales de los ascensores de pasajeros y carga y los ascensores de acera (Figura 6). Este plano también revela un quinto ascensor más pequeño detrás de los ascensores de pasajeros, que no se encuentra en el plano del sótano. El segundo plano del sub-sótano ilustra el sistema de ventilación del edificio y etiqueta dos de los huecos del ascensor primario como "hueco del elevador al techo" y "cilindros del elevador en el hueco de la luz, ventilación al techo". discrepancias entre los sistemas que se muestran en el plano del sótano y entre los sistemas que se muestran en los dos planos del subsótano (supuestamente idénticos).

A Bolton se le atribuyó el diseño de la planta mecánica, el sistema de plomería y, curiosamente, la cocina del edificio. Si bien los elevadores hidráulicos de Otis no utilizaron su sistema de presión dúplex, parece haber diseñado una característica única del sistema. El compresor de aire Westinghouse que suministró aire comprimido al tanque del elevador y el "sistema de tambor de presión" que proporcionó presión para el sistema de agua del edificio también se utilizó para forzar el paso del agua a un tubo de 1/2 pulg. tubería que corría dentro de los huecos del ascensor. La tubería tenía salidas en cada piso con conexiones de manguera que permitían "una fácil limpieza del trabajo de la rejilla del elevador". [4] Las características utilitarias de esta característica adicional reflejan el enfoque pragmático de Bolton para el diseño de sistemas mecánicos y sus actitudes hacia el uso y aplicación de -sistemas de transporte. La conclusión de esta biografía explorará aún más el enfoque de Bolton sobre el diseño de ascensores, visto a través de un examen de sus extensos escritos sobre este tema.

Referencias
[1] “Reginald Pelham Bolton”, Engineering Review, diciembre de 1910.
[2] “The Electrical Plant of the Syndicate Building, Nueva York”, Electrical World, 29 de agosto de 1896.
[3] “High Office Buildings of New York”, Actas de Actas de la Institución de Ingenieros Civiles con otros artículos seleccionados y resumidos, Londres: 1901.
[4] “La planta mecánica de un gran edificio de apartamentos”, Registro de ingeniería, 27 de octubre de 1900.