Elevador cíclico de Hart, parte I

Un examen detallado de las patentes de Hart para lograr una mejor comprensión de uno de los primeros sistemas de paternoster.

El elevador cíclico de Hart, diseñado por el ingeniero consultor inglés Frederick Hart en 1877 y patentado al año siguiente (patente núm. 81, “Mejoras en elevadores”, 5 de julio de 1878), es bien conocido por la mayoría de los historiadores de ascensores. Este elevador se describe típicamente como uno de los primeros sistemas que eventualmente se conocieron como "paternosters". Las imágenes más familiares de este ascensor son grabados realizados para el número del 15 de julio de 1882 de la revista La Nature para un artículo titulado "Ascenseur Continu de M. Frédéric Hart". Un poco menos conocidas son las producidas para el número del 26 de enero de 1883 de The Engineer para un artículo titulado "Hart's Cyclic Elevator: Mansion House Chambers". Si bien sus imágenes y las descripciones que las acompañan ofrecen alguna explicación del funcionamiento del ascensor de Hart, ninguno de los artículos explica completamente cómo funcionaba realmente. Sin embargo, una lectura comparativa de estos artículos, junto con un examen detallado de los permisos de patente de Hart (por primera vez), arrojará una comprensión profunda del funcionamiento de este ascensor único.

En su patente, Hart describió tres diseños para su elevador “continuo” propuesto, que empleaba jaulas o carros que pasaban por ejes paralelos. (Es interesante notar que la palabra "cíclico" no aparece en su patente.) Dos de estos diseños eran variaciones de un esquema de "cadena sin fin", mientras que el tercero empleaba un sistema de piñón y cremallera. Ambos diseños de cadena sin fin utilizaban un medio similar para llevar los coches a través de los ejes: Hart diseñó lo que denominó un "eslabón de eslinga" para conectar los coches a la cadena sin fin. Cada eslabón de la eslinga llevaba "un pasador que sobresale horizontalmente y en ángulo recto con el plano en el que viaja la cadena". El pasador encajaba en un "ojo" ubicado "centralmente en la parte posterior de la jaula, en la parte superior", y el automóvil estaba suspendido por esta única conexión. Dos juegos de rodillos en la parte trasera del automóvil (uno en la parte superior y otro en la parte inferior) viajaron en dos juegos separados de guías de hierro en ángulo y aseguraron que el automóvil no se balanceara de lado a lado, ni se inclinara hacia adelante o hacia atrás a medida que avanzaba. movido a través de los ejes. Las principales diferencias entre los dos diseños de cadena sin fin se referían a los diseños de sus respectivos sistemas de rodillos y rieles de guía.

En el primer diseño, el conjunto superior de rodillos se colocó en los extremos de los "brazos" unidos al eslabón de la eslinga. La conexión del pasador del eslabón de la eslinga permitía un movimiento tal que cuando el automóvil recorría la parte superior o inferior del circuito de cadena sin fin, los brazos giraban, lo que permitía que los rodillos siguieran la trayectoria curva de las guías. Los rodillos inferiores se fijaron en su lugar y viajaron a lo largo de guías verticales que terminaban cerca de la parte superior e inferior del eje en los puntos donde el automóvil comenzó a moverse a través de las secciones curvas de las guías de los rodillos superiores. El movimiento de la mitad inferior del automóvil se estabilizó mediante ruedas dentadas modificadas colocadas debajo de los engranajes de la cadena (ubicados en la parte superior e inferior del eje). Las ruedas dentadas secundarias estaban conectadas a su correspondiente engranaje de cadena de modo que cada par de engranajes "se movían al unísono". A medida que el automóvil se desplazaba por la parte superior o inferior del eje, las ruedas dentadas secundarias enganchaban un "perno fuerte" que estaba centrado entre los rodillos inferiores en la parte trasera del automóvil; por lo tanto, el automóvil se mantuvo firmemente en su lugar mientras pasaba de un eje a otro.

El segundo diseño de cadena sin fin de Hart empleaba una variación del esquema de rodillo superior en el que, mientras los rodillos todavía estaban unidos a los "brazos", los rodillos se colocaban inmediatamente adyacentes a la conexión del pasador / ojo de la eslinga. Los rodillos superiores viajaron en guías de hierro de ángulo estrecho centradas detrás del automóvil. En este diseño, los rodillos inferiores también se colocaron en una armadura pivotante; sin embargo, a diferencia de los rodillos superiores centrados, estos estaban ubicados cerca del borde exterior del automóvil. La armadura inferior estaba unida a los brazos de los rodillos superiores, que se extendían desde el eslabón de la eslinga, de modo que los dos juegos de rodillos giraban al unísono mientras el automóvil viajaba a lo largo de los rieles guía curvos en la parte superior e inferior del eje. Esta disposición requería un conjunto único de rieles de guía para los rodillos inferiores: un riel exterior que se extendía de borde a borde de los ejes paralelos y que describía un amplio arco en la parte superior e inferior, y un riel interior centrado entre los ejes. El extremo de la armadura que sostiene el rodillo inferior interior (que se extendía sobre el riel de guía central), presentaba un "perno" en el extremo que corría dentro de una sección semicerrada del riel de guía. El perno facilitó la transición suave del automóvil a medida que se movía de un eje a otro.

El tercer diseño descrito por Hart contó con bastidores centrados a lo largo de la parte superior, inferior y laterales del automóvil que se engranaron con ruedas dentadas ubicadas a intervalos establecidos en todo el eje. Las ruedas dentadas estaban accionadas por ejes de transmisión verticales con conexiones de engranajes biselados. A medida que giraban las ruedas, los coches se impulsaban hacia arriba o hacia abajo. La transferencia del automóvil de un eje a otro requirió una disposición algo complicada:

“Cuando la jaula se acerca a su posición más elevada, los pasadores o dientes redondos en las esquinas de la jaula entran entre los dientes de las ruedas, y la jaula cuelga de estos pasadores, y es levantada y transportada lateralmente por ellos hasta que llega a la parte superior. En este punto, las ruedas, aún girando, se ponen en marcha con los bastidores fijados en la parte inferior y superior de la jaula, por lo que la jaula se atraviesa de lado a lado hasta que los pasadores en sus otras esquinas (que forman los dientes terminales de la horizontal bastidores en la parte superior e inferior) se enganchan con los dientes de las ruedas, y luego, colgando de las ruedas por estos pasadores, la jaula se lleva lateralmente y al mismo tiempo se baja hasta que los dientes de las ruedas en el eje, que luego se nivelan con la parte inferior de la jaula, comience a encajar en los bastidores del lado de la jaula ".

La decisión de Hart de describir varias variaciones de su invento fue una táctica común empleada por los inventores en el siglo XIX. Sin embargo, esta estrategia a menudo causa problemas a los historiadores que intentan determinar cómo funcionaba realmente un ascensor: es decir, ¿qué diseño representaba la versión construida de la máquina? En este caso, como se verá, no hay duda de que el segundo diseño de cadena sin fin de Hart fue la base principal para los ascensores cíclicos fabricados en la década de 19.

Aunque se desconoce la naturaleza precisa de su relación comercial, en 1878 Hart llegó a un acuerdo con J. & E. Hall of Dartford para construir lo que comercializaron como "Elevador cíclico de Hart". Es interesante la rapidez con la que el ascensor llamó la atención del público: la patente de Hart fue otorgada el 5 de julio de 1878 y aproximadamente cuatro meses después, Hall lanzó la campaña publicitaria. El número del 15 de noviembre de 1878 del Building News and Engineering Journal presentaba un gran anuncio ilustrado que incluía la siguiente copia: “Elevador cíclico de patentes de Hart, Solicite al Patentee 37, Walbrook, EC o al Sole Makers: J. & E . Hall, ingenieros, fabricantes de molinos, fundadores y fabricantes de calderas, Dartford, Kent ".

Si bien los anuncios ilustrados en revistas de arquitectura o ingeniería no eran inusuales a fines de la década de 1870, aún eran más la excepción que la regla debido a su costo adicional. La creencia de Hall en la viabilidad comercial del ascensor de Hart está indicada tanto por el tamaño del anuncio como por el hecho de que siguió apareciendo en Building News and Engineering Journal durante los dos años siguientes. El dibujo, con su representación de hombres y mujeres subiendo y bajando, tenía la clara intención de vender la "idea" del ascensor cíclico. Desafortunadamente, no proporcionó información detallada sobre el funcionamiento mecánico del ascensor. No obstante, este dibujo inicial captura el potencial percibido del diseño de Hart. La segunda parte de este artículo continuará esta investigación e incluye un examen detallado de los dos primeros ascensores cíclicos construidos por J. & E. Hall.