Dispositivos de inversión de puertas: 1930-1960

Fred Anzley Annett (1879-1959), autor de Ascensores eléctricos: su diseño, construcción, operación y mantenimiento, proporciona un marco crítico para esta historia introductoria de los dispositivos de inversión de puertas de ascensor. La primera edición de Electric Elevators apareció en 1927, y la segunda edición (con el mismo título) apareció en 1935. Annett completó la tercera y última edición en 1959, y se publicó póstumamente en 1960. Esta edición incluía un título revisado que reflejaba el cambiante mundo del transporte vertical: Ascensores: elevadores eléctricos y electrohidráulicos, escaleras mecánicas, aceras móviles y rampas. En la segunda edición, Annett proporcionó una descripción detallada de los ascensores eléctricos Westinghouse instalados en el edificio RCA recientemente terminado en el Rockefeller Center en la ciudad de Nueva York. Esta descripción incluía la siguiente declaración: "Las puertas del automóvil y del hueco del ascensor están protegidas por Safe-T-Ray, que automáticamente evita que golpeen o lesionen a un pasajero que ingresa". Sin embargo, Annett no proporcionó información adicional sobre este sistema de inversión de puertas. Así, esta historia comienza con un ligero aire de misterio.

Afortunadamente, las pistas necesarias para resolver este misterio se encuentran fácilmente, ya que Annett proporcionó tanto el nombre de la seguridad como su fabricante. A finales de la década de 1920, Westinghouse Electric Elevator Co. buscó el desarrollo de un nuevo dispositivo de seguridad destinado a reducir el riesgo de lesiones a los pasajeros en ascensores equipados con puertas automáticas. En enero de 1929, Luther J. Kinnard y James Dunlop presentaron una solicitud de patente para esta nueva seguridad, y la patente (asignada a Westinghouse Electric Elevator Co.) se emitió el 8 de septiembre de 1931: "Selenium Cell Door Closer", patente de EE. UU. Núm. 1,822,152. Kinnard y Dunlop describieron la necesidad de su invención y sus características operativas básicas de la siguiente manera:

“Al operar un ascensor que tiene una puerta controlada eléctricamente, es deseable proporcionar algún medio para evitar que los pasajeros se lesionen por un cierre prematuro de la puerta mientras entran o salen de la cabina. Por lo tanto, hemos ideado un medio para evitar que la puerta se cierre hasta que la puerta o entrada al automóvil esté despejada. Este medio comprende un dispositivo sensible a la luz adecuado, como una célula fotoeléctrica y una fuente de luz cooperante, como una lámpara eléctrica, que se montan en la entrada de la cabina para accionar un relé de seguridad, cuyos miembros de contacto están incluidos. en el circuito para el mecanismo de operación de la puerta ".

Los inventores también declararon que era un "objeto de nuestra invención proporcionar la reapertura de la puerta o portón y retenerlo en dicha posición abierta durante un período de tiempo predeterminado cuando alguien entra en la entrada del ascensor mientras la puerta está en el acto". de cierre ". Así, su invención contenía los parámetros básicos seguidos en diseños posteriores: un medio para detectar la presencia de un pasajero y mantener las puertas abiertas durante un período de tiempo preestablecido.

En 1932, Westinghouse lanzó una campaña publicitaria que destacó el Safe-T-Ray como una de las características de diseño críticas de su nuevo ascensor eléctrico. El anuncio incluía una imagen de un hombre saliendo de una cabina de ascensor con un rayo de luz en la rodilla y otro en el brazo (Figura 1). El texto del anuncio ofrecía una explicación decididamente no técnica de la seguridad: “Los rayos de luz se proyectan a través de la entrada del ascensor de tal manera que el pasajero que entra interrumpe los rayos. Las vigas interrumpidas actúan mágicamente sobre las puertas: si están abiertas, permanecen abiertas, y si se cierran, se detienen instantáneamente y vuelven a la posición abierta ". Los materiales publicitarios preparados en 1933 para la inauguración del edificio RCA revelaron parte de la ciencia detrás de la "magia":

En 1932, Westinghouse lanzó una campaña publicitaria que destacó el Safe-T-Ray como una de las características de diseño críticas de su nuevo ascensor eléctrico.

“Los visitantes notarán rayos de luz eléctrica proyectados a través de la entrada del ascensor cuando se abre la puerta de la cabina. Estas luces son parte de un dispositivo automático conocido como "Safe-T-Ray" y se enfocan en las células fotoeléctricas en el marco opuesto. Cuando el haz de luz es interrumpido por un pasajero que entra o sale del ascensor, se proyecta una sombra sobre la célula fotoeléctrica y se impide automáticamente que las puertas se cierren hasta que la entrada esté despejada ".

Quizás el aspecto más interesante del Safe-T-Ray fue su visibilidad, que permitía a los pasajeros que entraban y salían estar al tanto de este dispositivo de seguridad.

En la edición final de su libro, Annett reconoció la presencia continua de sistemas de inversión de puertas que funcionaban de manera similar al Safe-T-Ray de Westinghouse, a los que ahora se refiere como sistemas de "fototubos":

“La unidad de fuentes de luz se monta en un lado del automóvil y se enfoca de modo que su haz se dirija entre el automóvil y las puertas del hueco del ascensor, a través de la abertura de la puerta, sobre una unidad de tubo fotoeléctrico montada en el lado opuesto del automóvil. Estas unidades generalmente se mueven con el automóvil y están conectadas al circuito de apertura de la puerta de tal manera que si el haz de luz se interrumpe mientras las puertas se cierran, las puertas se detienen, retroceden y regresan a la posición abierta ".

En la década de 1950, la presencia y el aparente uso generalizado de este tipo de sistema de inversión de puertas también se reflejaron en las páginas de ELEVATOR WORLD. La edición de marzo de 1956 incluía un anuncio ilustrado del sistema de “protección fotoeléctrica” fabricado por Moline Accessories Corp. (Figura 2). Este sistema presentaba “luz infrarroja o blanca disponible en unidades de haz doble o simple”.

Annett también describió tres sistemas de inversión de puertas adicionales que estaban en uso en la década de 1950: sistemas mecánicos, sistemas de tubos de cátodo frío y sistemas de placas de presión. Al igual que el Safe-T-Ray, los dispositivos mecánicos de inversión de puertas tuvieron su origen en la década de 1930. En febrero de 1937, Cyrus W. Bassett (un ingeniero empleado por Elevator Supply Co.) presentó una solicitud de patente titulada "Estructura sensible del borde de la puerta" (Patente de los Estados Unidos Nº 2,135,131, expedida el 1 de noviembre de 1938). Bassett afirmó:

“Es una práctica común hoy en día emplear interruptores de inversión en el borde delantero de las puertas de los vehículos para efectuar su inversión en la dirección del movimiento en caso de que golpeen un objeto al cerrarse. El interruptor está incorporado en una carcasa flexible construida en la puerta para proporcionar el llamado borde sensible ".

Su diseño estaba especialmente dirigido a abordar el problema asociado con los diseños de bordes sensibles que "golpeaban" a los pasajeros durante su operación.

Bassett observó que este dispositivo se empleaba con mayor frecuencia en las puertas de los vagones del metro, afirmando: "En la actualidad, existe una tendencia, que está creciendo, a aplicar estos dispositivos en los bordes de las puertas de los ascensores y las escotillas". Una breve revisión del registro de patentes encuentra múltiples patentes relacionadas con sistemas de inversión de puertas mecánicas o de borde sensible y su aplicación propuesta para vagones de metro y otros vehículos de pasajeros. Sin embargo, la patente de Bassett parece ser la primera que hace referencia al uso de este sistema en puertas de ascensor. Su diseño se refería principalmente a un sistema que podría agregarse a un automóvil existente de manera que no perjudicara la apariencia del automóvil y que comprendía "una unidad autónoma" que podría "montarse y retirarse fácilmente de una puerta". El borde sensible consistía en una proyección de goma flexible que activaba una señal eléctrica a medida que se comprimía (Figura 3). Por lo tanto, a diferencia del Safe-T-Ray, este sistema se accionó a través del contacto directo con un pasajero.

Los dos sistemas restantes descritos por Annett eran productos de la década de 1950 y se desarrollaron en respuesta al uso cada vez más generalizado de ascensores automáticos sin operador. El sistema de tubo de cátodo frío se describió de la siguiente manera:

“[Emplea] una serie de tubos de cátodo frío conectados eléctricamente a una antena de banda de metal instalada en el borde delantero de la puerta del automóvil. Una placa frontal de plástico negro cubre todo el conjunto del tubo para protegerlo contra lesiones. Estos tubos crean un campo electrostático continuo que se extiende desde la altura de los hombros hasta la parte inferior de las puertas. El campo se curva alrededor del borde de las puertas de la cabina y del ascensor para proteger a los pasajeros de ambos. Este conjunto de tubo se conecta al circuito de apertura de la puerta de tal manera que si el cuerpo de un pasajero se acerca a cuatro pulgadas del borde de las puertas cuando se cierran, se detendrá, retrocederá y volverá a la posición abierta ".

El sistema de inversión de la puerta final discutido por Annett empleó placas de presión o esteras de interruptores para invertir el movimiento de cierre de las puertas del ascensor.

William Henry Bruns y Samuel Davis, ingenieros empleados por Otis, parecen haber sido pioneros en el desarrollo de este sistema. Su patente, "Mecanismo de seguridad para puertas" (Patente de Estados Unidos No. 2,601,250 del 24 de junio de 1952), contiene la base tecnológica para este sistema, así como la justificación de su necesidad:

“Es una práctica común en las instalaciones de ascensores actuales efectuar el cierre de las puertas automáticamente. En las instalaciones de pasajeros en las que el arranque del automóvil está bajo el control de un asistente, el asistente también actúa como guardia para evitar que los pasajeros sean golpeados por una puerta que se cierra. Sin embargo, este no es el caso en instalaciones en las que el automóvil se enciende automáticamente. . . [y] donde tanto el arranque como la parada del automóvil están bajo el control de los propios pasajeros. En muchas de estas instalaciones en las que la puerta de la cabina, o tanto la puerta de la cabina como las puertas del hueco del ascensor, funcionan con energía, se han proporcionado dispositivos de seguridad para detener el cierre de la puerta cuando un pasajero que se traslada o un objeto inanimado es o está a punto de ser golpeado. . Dependiendo de la disposición, esto suaviza el golpe o evita a la persona golpeada, minimizando así la posibilidad de una lesión real ".

Su diseño estaba especialmente dirigido a abordar el problema asociado con los diseños de bordes sensibles que "golpeaban" a los pasajeros durante su operación. El sistema de tubo de cátodo frío detectaba "la presencia de una persona u objeto, mientras la puerta aún se encontraba a una distancia considerable", lo que minimizaba "la posibilidad de que la persona u objeto fuera golpeado". Otras ventajas percibidas incluyeron su funcionamiento silencioso, la falta de partes móviles, su alto rango de sensibilidad, su funcionamiento "instantáneo" y el hecho de que el "mecanismo no es evidente para los usuarios del automóvil y presenta una apariencia ordenada".

Otis, aparentemente, no le dio a su nueva seguridad un nombre evocador. La compañía simplemente se refirió a él como un aspecto crítico de su nuevo sistema de ascensores Autotronic (introducido a fines de 1952). Los anuncios de seguridad incluían varios dibujos que ilustraban, como una neblina rosa clara, la presencia del campo electrostático del tubo de cátodo frío (Figura 4). El texto caracterizó el sistema como funcionando "automáticamente con cortesía electrónica". Su funcionamiento también se describió de la siguiente manera: “Una zona de detección se extiende a lo largo, a lo largo y a una corta distancia frente a los bordes de ataque de las puertas de la cabina y del hueco del ascensor. . . . Las puertas se detienen y se invierten solo cuando existe la posibilidad de interferir con los pasajeros cuando entran o salen del automóvil ".

El sistema de inversión de la puerta final discutido por Annett empleó placas de presión o esteras de interruptores para invertir el movimiento de cierre de las puertas del ascensor. Este sistema había aparecido en la edición de noviembre de 1956 de EW en un artículo titulado “Nueva seguridad, nueva confianza. . . Alfombrillas de presión para ascensores ". El artículo, escrito por Emory W. McDonald, supervisor de construcción de Mobile Elevator Co., fue un ganador del concurso mensual de artículos técnicos de EW. McDonald señaló que los "bordes de seguridad electrónicos", como los sistemas fotoeléctricos y de tubos de cátodo frío, eran una mejora con respecto a los sistemas de bordes mecánicos / sensibles. Sin embargo, si bien reconoció que las puertas equipadas con estos sistemas “no golpean a nadie antes de reabrir”, afirmó que “cuando comienzan a cerrarse. . . a veces asustan a las personas que no están acostumbradas a los ascensores ". La solución a este problema fue la alfombrilla de presión, que eliminó "todo el susto del movimiento de cierre de la puerta". McDonald describió el origen y el funcionamiento básico del sistema de la siguiente manera:

“Durante muchos años, usted y yo hemos entrado en las tiendas utilizando tapetes de presión para abrir puertas sin, quizás, pensar en su posible utilización en la industria de los ascensores. Pero piense en la eficacia con la que se podría utilizar una alfombra de este tipo como borde de seguridad. Recientemente hemos instalado varias de estas unidades y las encontramos ideales. Las unidades están ubicadas frente a cada entrada de ascensor y conectadas en paralelo con el contacto del borde de seguridad. Dado que la exposición a alto voltaje pondría en peligro al público, las alfombrillas funcionan con relés de 6 V que, a su vez, operan el contacto del borde de seguridad a través de contactos normalmente abiertos. . . . Ahora, si el relé de 6 V tuviera contactos normalmente cerrados, cada vez que se pisara el tapete, el relé se energizaría y reciclaría el temporizador de cierre de la puerta. Por lo tanto, el intervalo de tiempo de cierre de la puerta se retrasaría hasta que la última persona haya entrado o salido de la cabina del ascensor ".

Las alfombrillas de presión estaban hechas de caucho, eran de 5/16 pulgadas. de espesor y podrían empotrarse fácilmente en el piso (en una construcción nueva) o colocarse encima de los pisos existentes (Figura 5).

El uso de tapetes de presión o interruptores en sistemas de inversión de puertas también fue objeto de una solicitud de patente presentada en enero de 1956 por Knute H. Pierson y Wayne F. Meinhardt (ingenieros empleados por Montgomery Elevator Co.). Su patente "Sistema de control eléctrico", Patente de EE. UU. No. 2,867,291 (6 de enero de 1959), utilizó la misma razón fundamental para el uso de alfombrillas de interruptores que ofrece McDonald: que los pasajeros pueden tener miedo de usar sistemas fotoeléctricos o de bordes sensibles, porque son tímidos los pasajeros percibieron como peligroso “meter un brazo o una pierna entre las puertas que se cierran”. La patente de Pierson y Meinhardt también indicó que Montgomery había instalado esteras de interruptores antes de buscar la patente:

“[La] alfombra sensible a la presión está ubicada en [el] piso inmediatamente en frente de la abertura del ascensor. . . . La presencia de un posible pasajero en [la] alfombra activa el circuito de control del ascensor para retrasar la salida de la cabina y permitir que el posible pasajero ingrese. La alfombrilla sensible a la presión se extiende preferiblemente por todo el ancho de la abertura y es de un ancho sustancial para permitir que el posible pasajero se pare sobre ella sin estar demasiado cerca de la puerta, pero no es lo suficientemente ancha para estar en el camino del flujo de tráfico normal a lo largo del suelo. En una instalación, se consideró satisfactorio un tapete de 36 pulgadas de largo y 12 pulgadas de ancho ".

Finalmente, la edición de junio de 1957 de EW presentaba un anuncio ilustrado (Figura 6) de la alfombrilla de interruptor Recora para elevadores automáticos, que describía cinco razones para emplear su sistema:

1. “Da 3-s. ciclo de cierre en lugar de los habituales 12 s.
2.  No comenzará a cerrar las puertas hasta que todas las personas estén dentro o fuera del automóvil.
3.  Evitará que un automóvil lleno se detenga en un piso para recoger pasajeros
4.  Señalará cuando el coche esté vacío
5.  Activará grabadoras para dar instrucciones a los pasajeros ”

Los usos múltiples propuestos de la alfombrilla para interruptores Recora suscitan preguntas sobre su uso real en la década de 1950, como dispositivo de inversión de puertas y como ayuda para el ascenso general. El anuncio también incluía la siguiente declaración: "Escriba hoy y obtenga la historia completa de Recora Switchmat para el funcionamiento automático de ascensores y escaleras mecánicas". Esto plantea preguntas adicionales sobre el uso de esta tecnología con escaleras mecánicas.

La variedad de sistemas y la constante búsqueda de su desarrollo desde 1930 hasta 1960 también sirven como recordatorio de que el cambio, representado por la introducción del ascensor totalmente automático para pasajeros, lleva tiempo.

Las descripciones de Annett de estos sistemas de inversión de puertas también incluyeron recordatorios de que esta tecnología estaba en uso durante un período de transición en la historia del transporte vertical. Hace varias referencias a los ascensores operados por un asistente y señala que tanto el sistema fotoeléctrico como el de tubo de cátodo frío se diseñaron de tal manera que, en el caso de una obstrucción en la entrada o un pasajero manteniendo la puerta abierta durante un período prolongado, “un la luz parpadea en el panel del despachador para advertirle que se está interfiriendo con el funcionamiento de las puertas ". La variedad de sistemas y la constante búsqueda de su desarrollo desde 1930 hasta 1960 también sirven como recordatorio de que el cambio, representado por la introducción del ascensor totalmente automático para pasajeros, lleva tiempo.