Cómo construir modelos de ascensores, segunda parte

Profundizando en el enfoque de otro autor para construir modelos de ascensores a principios del siglo XX.

por el Dr. Lee Gray, corresponsal de EW

La primera parte de esta serie de artículos exploró cómo construir modelos de ascensores desde la perspectiva de principios del siglo XX (ELEVATOR WORLD, junio de 20). Esta exploración comenzó con un examen de los modelos diseñados por el ingeniero William B. Stout (2020-1880), que se publicaron en The Boy's Book of Mechanical Models (Boston: Little, Brown, and Co.). La conclusión de esta investigación, que pretende ser una distracción suave de nuestra difícil situación actual, examina el trabajo del arquitecto A. Neely Hall (1966-1883).

Al igual que Stout, Hall comenzó su carrera escribiendo columnas de periódicos semanales. Sin embargo, mientras que Stout se centró en introducir a los niños en el mundo de la ingeniería mediante la construcción de modelos de máquinas y dispositivos mecánicos, Hall adoptó una gama más amplia de tipos de proyectos, desde juguetes hasta muebles. Una colección de sus escritos sobre diseños de juguetes se publicó en 1915 como Home-Juguetes hechos para niñas y niños. [1] El trabajo de estos autores contemporáneos (el libro de Stout apareció en 1916) y sus diferentes antecedentes profesionales, ingeniero versus arquitecto, permiten una comparación interesante.

El trasfondo arquitectónico de Hall es inmediatamente evidente en los escenarios propuestos para sus ascensores, que incluían una casa de muñecas y un edificio modelo de oficinas. También empleó un enfoque diferente para el diseño de la cabina del ascensor. Si bien ambos comenzaron con una caja de cigarros, el diseño de Hall se parecía más a una cabina de ascensor real, mientras que Stout había seguido un esquema más utilitario adecuado para los escenarios al aire libre imaginados para sus diseños. (Vea los extras en línea de este mes en elevatorworld.com para una reconstrucción del diseño de su coche.)

La lista de materiales para el elevador de su casa de muñecas incluía "dos poleas pequeñas, 4 pies de cadena de latón, 6 pies de alambre No. 12, media docena de tachuelas de doble punta u ojos roscados, un trozo corto de tubo de plomo y una caja de puros". La cadena de latón, sin duda elegida por su carácter decorativo, ya que habría sido visible, sirvió como cuerda de elevación y unió el coche al contrapeso. La cadena pasaba por dos poleas o poleas ubicadas en la parte superior del eje. El cable formaba los "rieles de guía" y pasaba por pares de tachuelas de doble punta u ojos de tornillo colocados a los lados del automóvil. Hall dio a la caja de puros una orientación vertical, con la apertura

correspondiente a la puerta del ascensor. Dijo que la caja debería ser "cortada", de modo que las dimensiones finales fueran 2.25 pulgadas de ancho, 3.75 pulgadas de profundidad y 7 pulgadas de alto. Si bien las cajas de puros vienen en una amplia variedad de tamaños, el tamaño de automóvil propuesto por Hall habría requerido una transformación sustancial de la mayoría de las cajas de puros. Por ejemplo, la caja de puros antigua comprada para la reconstrucción de la cabina del ascensor Stout mide 9 pulgadas de largo, 5.25 pulgadas de ancho y 2.25 pulgadas de profundidad.

Hall proporcionó dos dibujos que mostraban el ascensor de su casa de muñecas: una vista en perspectiva y un alzado frontal (Figuras 1 y 2). La elevación indica claramente la estrecha apertura de la puerta del automóvil, y el dibujo en perspectiva representa los componentes esenciales del diseño (e incluyó, por razones desconocidas, un dibujo detallado de una polea). Ambos dibujos incluyen una extraña característica cilíndrica en la parte superior del automóvil. Este era un pequeño trozo de tubería de plomo que tenía fines cosméticos y utilitarios. La tubería ocultaba el ojo del tornillo, al que estaba unida la cadena de elevación, y agregaba peso al automóvil. La última característica fue importante debido a la naturaleza liviana de la mayoría de las cajas de puros. (La caja de puros antigua utilizada en la reconstrucción de la cabina del ascensor Stout pesa solo 5.5 oz.) Por lo tanto, el peso adicional ayudó a sujetar la cadena de elevación firmemente en las ranuras de la polea. El contrapeso de la tubería de plomo debía "ser lo suficientemente pesado para lograr un equilibrio perfecto entre él y el automóvil". El ascensor también se describió cuidadosamente en los planos de la casa de muñecas; estaba en el hueco de la escalera, una ubicación residencial normativa (Figura 3).

El sistema de ascensores de Hall, diseñado para usarse en un modelo de un edificio de oficinas de seis pisos, fue descrito como un "juguete mecánico único que vale la pena fabricar". El funcionamiento del ascensor también se describió como "mágico":

“Suelta el cochecito en el piso superior, y descenderá a la planta baja, para luego volver al punto de partida, sin que tengas que tocarlo una segunda vez. ¿Un ascensor mágico? Quizás. Un pequeño dispositivo mecánico hace el truco ".

Curiosamente, esta descripción fue, de hecho, lo contrario de lo que realmente sucedió con el diseño de Hall. Se desconoce si esto fue un error en la edición o escritura. El diseño de Hall permitió, en teoría, que la cabina comenzara en el primer piso y ascendiera y descendiera automáticamente, un patrón de movimiento más lógico en su descripción del funcionamiento normativo del ascensor.

El edificio de oficinas modelo se construyó utilizando una "caja de embalaje", con placas de madera insertadas en ella. El “hueco” del elevador, que consta de cortes en las placas del piso, estaba ubicado en un extremo de la caja de empaque (Figura 4). La escala general de este modelo resultó en un automóvil mucho más pequeño, hecho de madera de caja de puros, que tenía solo 3 pulgadas de ancho, 2.5 pulgadas de profundidad y 4 pulgadas de alto. Las proporciones y la orientación vertical de la cabina se parecían mucho a una cabina de ascensor típica. Sin embargo, este automóvil “normativo” también presentaba un compartimiento trasero de 3 pulgadas de ancho, 2 pulgadas de profundidad y 2.5 pulgadas de alto.

Tanto el automóvil como el compartimiento trasero se montaron en una base de madera (Figura 5). Las guías estaban, de nuevo, hechas de alambre; sin embargo, en este diseño, Hall fue mucho menos prescriptivo con respecto al tipo de cable requerido, indicando en cambio que "cable de campana, o casi cualquier cable que tenga a mano, servirá". Sorprendentemente, los cables de guía se colocaron dentro del automóvil, pasando a través de orificios perforados en el techo y el piso. La cuerda de izar se describió como una "cuerda" y, en lugar de las poleas empleadas en la casa de muñecas, pasó sobre hilos de madera o carretes de cinta, que Hall describió como "poleas o roldanas". El contrapeso era una pequeña botella llena de arena suficiente para que pesara más del doble que el automóvil. El contrapeso corría dentro de una “chimenea” hecha de un tubo de cartón, que se adjuntaba a la caja de empaque con correas de alambre y alambres guía en la parte superior (Figuras 4 y 6).

Hall también diseñó un mecanismo de control simple. Consistía en un palo o taco, que podría estar hecho de un "mango de escoba, poste de cortina o asta de bandera". La clavija se colocó en la parte posterior del eje, se extendió desde la parte inferior hasta la placa de piso más alta y se instaló de manera que pudiera girar. Se clavaron clavos en la clavija en lados alternos a alturas que coincidían con los niveles del piso. Se envolvió una cuerda de control alrededor de la base de la clavija, con los extremos de la cuerda unidos a las palancas de control (Figuras 5-7). Al tirar de una palanca hacia abajo, el eje giraba, colocando un clavo en el camino del automóvil y deteniendo su movimiento.

El compartimiento trasero del automóvil fue una característica fundamental del funcionamiento "mágico" del sistema. Otro componente crítico, descrito por Hall como "lastre", era una pequeña botella llena con suficiente arena como para pesar más que el peso combinado del automóvil y el contrapeso. La botella de lastre presentaba un corcho con un ojo de rosca, lo que permitía que se suspendiera de un gancho y ojo en la parte superior del eje. El gancho y el ojo también se sujetó a una banda de goma (Figuras 7 y 8). El primer paso en la operación automática del automóvil fue bajar el automóvil al primer piso (con la mano) y girar el controlador de manera que el automóvil no se pudiera mover. El siguiente paso fue colgar la botella de lastre del gancho y ojo. Luego, el operador giraba el controlador para liberar el automóvil, que se elevaba rápidamente por el eje. Según Hall:

“Con el gancho y la banda de goma ajustados correctamente, esto es lo que sucede cuando el automóvil asciende a la parte superior del eje. La parte inferior de la parte trasera del automóvil golpea la botella, la levanta lo suficiente como para soltar el extremo del gancho y la banda de goma hace que el gancho salga del camino. La botella permanece en la parte trasera del automóvil y su peso lleva el automóvil al fondo del hueco ".

Presumiblemente, la subida y bajada del automóvil podría detenerse mediante la acción del controlador, suponiendo que el operador pudiera tirar de la palanca lo suficientemente rápido para atrapar el automóvil antes de que alcance la parte superior (o la parte inferior) del eje.

Se cree que Hall, como Stout, construyó modelos funcionales de sus juguetes como una parte importante de su proceso creativo. Sin embargo, en este caso, el diseño parece tener varios defectos que deberían haber sido evidentes durante las pruebas de funcionamiento automático del ascensor. Los dibujos muestran la cuerda de izar unida al automóvil de tal manera que estaba ligeramente descentrada y más cerca de la entrada del automóvil. Esta ubicación, junto con el peso adicional del lastre en el compartimiento trasero, habría provocado que el automóvil se inclinara hacia atrás durante su descenso. Esta acción de inclinación habría flexionado los cables guía, lo que habría disminuido la velocidad del automóvil y la posibilidad habría detenido su movimiento. Un problema adicional más serio involucraba las aberturas del eje. El tamaño del eje sugerido era de "aproximadamente 5 pulgadas cuadradas". El automóvil y el compartimiento trasero eran de 3 X 4.5 pulgadas. Por lo tanto, la inclinación podría haber provocado fácilmente que el automóvil golpeara los lados de las aberturas del hueco. Sin embargo, estos posibles defectos operativos no restan valor a un ingenioso intento de diseñar un juguete mágico.

Como se mencionó al principio de este artículo, esta investigación sobre los diseños de ascensores modelo de Stout y Hall fue motivada en gran parte por el deseo de explorar y presentar un aspecto de la historia de los ascensores capaz de, aunque sea por un breve tiempo, desviar nuestra atención de los desafíos actuales. Por supuesto, el interés de su autor en los juguetes de transporte vertical ya se ha explorado en el pasado, como en “All I Want for Christmas is a Meccano Moving Stairway” (EW, diciembre de 2017). El contraste entre estos tipos de juguetes es intrigante: Meccano fue un precursor del moderno ERECTOR Set, mientras que Hall y Stout diseñaron juguetes caseros o hechos a mano. Si bien ambos enfoques requerían imaginación y trabajo duro para lograr resultados, el primero también requería medios económicos suficientes para adquirir los componentes necesarios. En teoría, los diseños de Stout y Hall podrían construirse de manera relativamente económica utilizando materiales encontrados o descartados (cajas de embalaje, cajas de puros viejas, etc.). Estas exploraciones históricas combinadas, junto con el gasto de una cantidad razonable de dinero en eBay (todo justificado, por supuesto, como "gastos de investigación"), han permitido al autor reunir una gran cantidad de recursos de principios del siglo XIX que se pueden utilizar para explorar los sistemas de ascensores y escaleras mecánicas a escala. Ahora, si tan solo tuviera más tiempo para jugar con mis juguetes.

Referencias
[1] Pasillo, A. Neely. Home-Juguetes hechos para niñas y niños, Boston: Lothrop, Lee
Y Shepard Co. (1915).