Ascensores hidráulicos en la década de 1950

Todo lo viejo es nuevo otra vez.

El número de octubre de 1954 de ELEVATOR WORLD incluía un artículo (reimpreso de Potencia) por Frederick A. "Fred" Annett (1879-1959) titulado "Las unidades hidráulicas regresan a la etapa de los elevadores y elevadores modernos de poca altura". El artículo comenzaba con la siguiente observación: “Hace unos 40 años, los ascensores hidráulicos alcanzaron su punto máximo de aceptación para aplicaciones de baja y gran altura. Luego, fueron reemplazados gradualmente por los tipos eléctricos ". Los sistemas de elevadores hidráulicos (de varios tipos) habían dominado el mercado desde finales de la década de 1870 hasta principios del siglo XX. Sin embargo, como Annett señaló correctamente, la aparición del ascensor eléctrico moderno había marcado el comienzo de una nueva era. 

A principios de la década de 1950, muchos percibían el ascensor de tracción eléctrica como la solución aceptada para todos los problemas de transporte vertical. Sin embargo, como también señaló el título del artículo de Annett, el elevador hidráulico había "regresado" para desafiar a su rival eléctrico. La historia del "renacimiento" de los ascensores hidráulicos como una solución viable para aplicaciones de poca altura abarca tanto la invención de otro importante sistema de transporte del siglo XX como la invención de los sistemas de control eléctrico modernos.

Los nuevos inventos a menudo conducen al desarrollo de nuevas industrias para fabricarlos, así como a la creación de nuevas industrias y empresas de apoyo. La invención del automóvil moderno a principios del siglo XX requirió el desarrollo de estaciones de servicio y garajes, donde mecánicos capacitados pudieran reparar y dar servicio a estas extraordinarias máquinas. El origen del elevador hidráulico “moderno” se encuentra en el deseo de tener un medio sencillo y seguro para elevar automóviles en los talleres de servicio. 

El 1 de septiembre de 1925, Peter J. Lunati (1890-1946) recibió la patente estadounidense 1,552,326 por "Dispositivo de elevación para vehículos de motor". Su patente aplicó el concepto de elevador de émbolo directo para levantar automóviles, en lugar de personas o carga (Figura 1). Esta invención impulsó la creación de Rotary Lift Co., que se dedicaba a la producción de elevadores de vehículos. En la década de 1940, la compañía expandió gradualmente su línea de productos para incluir una amplia gama de ascensores y elevadores. (En 1955, la compañía se convirtió en una división de la recientemente creada Dover Elevator Co.) El diseño del elevador de Lunati incluyó un cambio aparentemente pequeño que constituyó una mejora significativa en el funcionamiento de los elevadores hidráulicos: propuso usar aceite en lugar de agua como su "sistema hidráulico". " líquido. En su artículo de 1954, Annett describió las diferencias entre las máquinas hidráulicas "antiguas" y las "nuevas". Los sistemas más antiguos tenían:

1. Agua usada como fluido hidráulico
2. Normalmente se emplea un tanque de presión común para varios ascensores.
3. Confiado en válvulas operadas mecánicamente para controlar el movimiento del ascensor

Los nuevos ascensores hidráulicos: 

1. Aceite utilizado, que "eliminó muchos problemas asociados con el agua, como el óxido, la corrosión y el peligro de congelación". 
2. Destacados "sistemas de presión" individuales que incluían un depósito de aceite o un tanque de almacenamiento
3. Usó una "bomba de desplazamiento positivo impulsada por motor" 
4. Empleó un "sistema de control eléctrico-hidráulico" 

Annett se refirió a estas máquinas como "electrohidráulicas", que en su opinión era "un nombre apropiado para este tipo de elevador o elevador, ya que es una combinación del antiguo tipo de émbolo hidráulico con un motor eléctrico y control electrohidráulico". También ofreció una comparación del nuevo elevador electrohidráulico con su principal competidor:

“Estos ascensores se diferencian de los diseños eléctricos en varios aspectos: primero, es su extrema simplicidad. . . . Dado que no hay equipo aéreo, las columnas y zapatas de las cajas de ascensor pueden tener un diseño más pequeño. No se necesitan dispositivos de seguridad o reguladores de velocidad, porque [el] automóvil y su carga no pueden caer más rápido que la velocidad normal ".

Además, debido a que los elevadores hidráulicos viajaban a baja velocidad, podían usar fosos muy poco profundos equipados con simples "parachoques de resorte pesados" como dispositivos de seguridad. La creciente popularidad de estas máquinas y su presencia en el mercado en constante aumento se indica en los reconocimientos de Annett, donde agradeció a siete empresas por proporcionar información sobre sus sistemas de elevadores hidráulicos: Globe Hoist Co., Rotary Lift, Shepard Elevator Co., S. Heller Elevator Co ., Rosenberg Elevator Co., Murphy Elevator Co. y White-Evans Elevator Co.

Annett ilustró la simplicidad mecánica del nuevo ascensor hidráulico en un dibujo lineal en perspectiva (Figura 2). Es interesante comparar esta imagen con un dibujo similar de un elevador de émbolo directo de 1906 (Figura 3). El ascensor más antiguo empleaba un complejo conjunto de válvulas de control ubicadas en el pozo. Esta ubicación era necesaria porque las válvulas se operaban a través de una conexión mecánica. El sistema más antiguo también incluía contrapesos, que se usaban comúnmente en sistemas de gran altura. La simplicidad de la nueva instalación del ascensor hidráulico fue posible gracias a la aplicación del sistema de control electrohidráulico, que estaba ubicado junto al hueco del ascensor. Annett abordó el funcionamiento de estos sistemas en un segundo artículo publicado en la edición de marzo de 1955 de EW (también reimpreso de Potencia), titulado "Las unidades accionadas por aceite garantizan la fiabilidad de los elevadores y elevadores hidráulicos eléctricos modernos". El sistema de control de ascensor de pasajeros típico utilizaba un "motor de velocidad constante de eje horizontal acoplado a una bomba rotativa de engranajes que tiene una válvula de alivio de presión incorporada". La bomba descargó el aceite "a través de una válvula de retención en una línea de aceite que conduce al cilindro hidráulico del elevador", y la válvula de retención "bloqueó el aceite" del elevador en su posición cuando la bomba se detuvo. El artículo ilustró y proporcionó descripciones detalladas de las unidades de bomba diseñadas por Globe Hoist y Rotary Lift (Figuras 4 y 5).

En un artículo que apareció en la edición de abril de 1956 de EW (reimpreso de Ingeniero consultor), Floyd Willison vinculó la popularidad de la "simplicidad" del nuevo ascensor de émbolo directo con el surgimiento de la arquitectura moderna: "Ascensores hidráulicos y diseño moderno". Willison fue identificado como un "ingeniero senior para materiales y equipo de maquinaria de manipulación de pasajeros" empleado por Smith, Hichman & Grylls, Inc., Architects and Engineers (Detroit). 

Willison presentó su tema de la siguiente manera: "Las tendencias en el diseño de edificios durante los últimos años han creado nuevos problemas para ingenieros, arquitectos y la industria de los ascensores". Estos problemas incluían la propensión de la arquitectura moderna a "líneas elegantes, largas y bajas sin interrupciones por proyecciones arquitectónicas o estructurales", lo que, por supuesto, significaba que el ático ahora estaba "en desgracia". Willison señaló que una "solución frecuente a este problema ha sido el uso de máquinas eléctricas tipo sótano". Siguió esta observación con una declaración interesante que proporciona información sobre el mercado contemporáneo de ascensores. Informó que, si bien la selección de una máquina eléctrica tipo sótano "hace el trabajo para el arquitecto y lo deja libre de posibles críticas de los proveedores más grandes de equipos de ascensores, no necesariamente representa el mejor gasto del transporte vertical del propietario". dólar." Esto sirve como recordatorio de que las empresas regionales más pequeñas (como las que Annett menciona en su artículo de 1954) fueron las principales responsables de las innovaciones que provocaron el renacimiento del ascensor hidráulico.

Willison declaró que había cinco requisitos básicos a considerar en la selección de ascensores: "idoneidad para los requisitos de servicio, costo original, vida esperada, costo de operación y mantenimiento, y seguridad". Si bien estos criterios son bastante normativos, su explicación de su aplicación a los ascensores hidráulicos revela el carácter de transición de la década de 1950 cuando el transporte vertical se trasladó a la era moderna. Por ejemplo, "idoneidad" incluía "velocidad, suavidad de funcionamiento, capacidad de nivelación, método de funcionamiento, capacidad, tamaño de la cabina, tipo de cabina [y] tipo de puertas". Willison señaló que, dentro de este criterio, "en general, cualquier método de control que se pueda utilizar en ascensores eléctricos se puede utilizar con ascensores hidráulicos". Los tipos de control disponibles incluían "control automático simple, control colectivo selectivo o control de dos botones para dos automóviles y sistemas de automóviles múltiples totalmente automáticos". Afirmó que los nuevos ascensores hidráulicos ofrecían el mejor valor económico para edificios de poca altura:

“El hecho contundente del costo de los ascensores es que lo mejor en ascensores hidráulicos, que equivale a lo mejor en equipos de ascensores, independientemente del costo en lo que respecta a los edificios de poca altura, se puede comprar por menos que el tipo de ascensor eléctrico más barato. Agregue el hecho de que se puede ahorrar una cantidad considerable de dinero con la eliminación del ático, y tenemos un buen caso para el ascensor hidráulico ".

Willison también afirmó que estos ascensores tenían una larga vida útil, eran el tipo de ascensor más seguro y que su costo de operación y mantenimiento era “50-70% del costo de operación y mantenimiento de un ascensor eléctrico” diseñado para una instalación similar.

Otros artículos de EW que aparecieron en la década de 1950 y que abordaron este tema incluyeron "El control eléctrico de los elevadores hidráulicos" de Joseph C. Tamsitt (enero de 1955) y la serie de tres partes "Bombas hidráulicas para elevadores" de EM Richman y TA Herman (mayo, junio de y agosto de 1956). Tamsitt, ingeniero jefe de Keystone Controls (Baltimore), describió su artículo como un "informe hasta la fecha" sobre selectores y controles. Presentó información recopilada de 1952 a 1955 sobre los sistemas de control de ascensores. Él caracterizó la dirección ascendente como “más difícil de controlar” y la mayor parte de su artículo abordó este tema. Tamsitt informó: "Los arranques ascendentes se probaron tanto por la sensación del arranque como por medio de un acelerómetro". Este último fue útil para recopilar "información durante este período, ya que sentimos que no se podía confiar en la memoria". Su investigación reveló cuatro "grupos" o tipos de sistemas de control: 

1. Bombas simples con motores de una sola velocidad de hasta 50 fpm
2. Bombas simples con motores de una sola velocidad de hasta 150 fpm
3. Bombas simples con motores de dos velocidades
4. Dos bombas impulsadas por motores individuales 

Tamsitt también proporcionó una crítica detallada de cada sistema de control. Afirmó que el control de la dirección descendente era esencialmente el mismo para todos los elevadores hidráulicos, escribiendo: "La válvula pequeña, o niveladora, se abre primero, y la válvula grande, o válvulas, programadas [para] abrirse a partir de entonces". Cuando el automóvil se acercó a su destino, la válvula grande se cerró y la válvula pequeña niveló el automóvil con el rellano.

La serie de Richman y Herman concluyó con un "Cuadro de resolución de problemas de bombas rotativas" que enumeraba siete "síntomas" del sistema, 18 "causas" (muchas de las cuales tenían múltiples síntomas posibles) y 18 "curas sugeridas". La naturaleza detallada de la tabla, que solo fue posible gracias a una amplia experiencia, revela el aumento del uso y la popularidad de los nuevos ascensores hidráulicos (Figura 6). Sin embargo, estas nuevas máquinas también tenían una conexión única con sus máquinas pasadas y antiguas. La definición de la palabra "hidráulico", según Webster, es "operado, movido o efectuado por medio del agua". Tomando esta definición literalmente, los nuevos ascensores "hidráulicos" se comercializaron como ascensores "hidráulicos" (un término que no aparece en Diccionario Webster). Como se mencionó anteriormente, su diseño básico también era similar al de los ascensores diseñados a principios del siglo XX y, aunque empleaban el sistema de control electrohidráulico de Annett, en su artículo de 1955, también informó que incorporaban un "sistema de control" anticuado. Annett comentó que era difícil que la cabina superara sus límites de recorrido, porque "si el operador está soñando despierto y permite que la cabina supere los límites normales, el ruido de la bomba y el estallido de la válvula de alivio lo despertarán rápidamente". Si bien el operador del ascensor se estaba convirtiendo rápidamente en algo del pasado en la década de 1950, esta referencia nos recuerda los dramáticos cambios que se produjeron en una década en la que, al menos por un breve tiempo, todo lo viejo volvió a ser nuevo.