Ascensori idraulici negli anni '1950

Tutto vecchio è nuovo di nuovo.

Il numero di ottobre 1954 di ELEVATOR WORLD includeva un articolo (ristampato da Potenza) di Frederick A. "Fred" Annett (1879-1959) dal titolo "Il ritorno delle unità idrauliche nei moderni ascensori e ascensori bassi". L'articolo si apriva con la seguente osservazione: “Circa 40 anni fa, gli ascensori idraulici hanno raggiunto il loro picco di accettazione per applicazioni a piani bassi e alti. Poi, sono stati gradualmente sostituiti dai tipi elettrici”. I sistemi di ascensori idraulici (di vario tipo) avevano dominato il mercato dalla fine degli anni 1870 all'inizio del XX secolo. Tuttavia, come ha giustamente notato Annett, l'emergere del moderno ascensore elettrico aveva inaugurato una nuova era. 

All'inizio degli anni '1950, l'ascensore elettrico a trazione era percepito da molti come la soluzione accettata a tutti i problemi di trasporto verticale. Tuttavia, come annotava anche il titolo dell'articolo di Annett, l'ascensore idraulico era “tornato” per sfidare il suo rivale elettrico. La storia della "rinascita" degli ascensori idraulici come soluzione praticabile per applicazioni a pochi piani abbraccia sia l'invenzione di un altro importante sistema di trasporto del XX secolo sia l'invenzione dei moderni sistemi di controllo elettrico.

Le nuove invenzioni spesso portano allo sviluppo di nuove industrie per produrle, nonché alla creazione di nuove industrie e imprese di supporto. L'invenzione dell'automobile moderna all'inizio del XX secolo ha richiesto lo sviluppo di stazioni di servizio e garage, dove meccanici qualificati potevano riparare e riparare queste straordinarie macchine. L'origine dell'ascensore idraulico “moderno” si trova nel desiderio di avere un mezzo semplice e sicuro per elevare le automobili nei garage di servizio. 

Il 1 settembre 1925, Peter J. Lunati (1890-1946) ricevette il brevetto USA 1,552,326 per "Dispositivo di sollevamento per veicoli a motore". Il suo brevetto applicava il concetto di ascensore a stantuffo diretto al sollevamento di automobili, anziché di persone o merci (Figura 1). Questa invenzione stimolò la creazione di Rotary Lift Co., che si dedicava alla produzione di sollevatori per veicoli. Negli anni '1940, l'azienda ha gradualmente ampliato la sua linea di prodotti per includere un'ampia gamma di ascensori e montacarichi. (Nel 1955, l'azienda divenne una divisione della neonata Dover Elevator Co.) Il design dell'ascensore di Lunati includeva un cambiamento apparentemente piccolo che costituiva un miglioramento significativo nel funzionamento degli ascensori idraulici: propose di utilizzare l'olio anziché l'acqua come suo "impianto idraulico " fluido. Nel suo articolo del 1954, Annett ha delineato le differenze tra le "vecchie" e le "nuove" macchine idrauliche. I vecchi sistemi avevano:

1. Acqua usata come fluido idraulico
2. Tipicamente impiegato un comune serbatoio a pressione per più ascensori
3. Basato su valvole ad azionamento meccanico per controllare il movimento dell'ascensore

I nuovi ascensori idraulici: 

1. Olio usato, che “eliminava molti problemi legati all'acqua, come ruggine, corrosione e pericolo di gelo” 
2. In primo piano i singoli "sistemi di pressione" che includevano un serbatoio dell'olio o un serbatoio di stoccaggio
3. Usato una "pompa volumetrica a motore" 
4. Impiegato un "sistema di controllo elettrico-idraulico" 

Annett si riferiva a queste macchine come "elettroidrauliche", che riteneva fosse "un nome appropriato per questo tipo di ascensore o ascensore, poiché è una combinazione del vecchio tipo a stantuffo idraulico con un motore elettrico e un controllo elettrico-idraulico". Ha anche offerto un confronto del nuovo ascensore elettroidraulico al suo principale concorrente:

“Questi ascensori differiscono dai modelli elettrici in diversi modi: il primo è la loro estrema semplicità. . . . Poiché non sono presenti apparecchiature aeree, le colonne e i basamenti del vano corsa possono essere di design più piccolo. Le sicurezze dell'auto o i regolatori di velocità non sono necessari, perché [l'auto] e il suo carico non possono scendere più velocemente della velocità normale.

Inoltre, poiché gli ascensori idraulici viaggiavano a bassa velocità, potevano utilizzare fosse molto poco profonde dotate di semplici "paraurti a molla pesante" come sicurezze. La crescente popolarità di queste macchine e la loro presenza sul mercato in costante aumento è indicata nei ringraziamenti di Annett, dove ha ringraziato sette aziende per aver fornito informazioni sui loro sistemi di ascensori idraulici: Globe Hoist Co., Rotary Lift, Shepard Elevator Co., S. Heller Elevator Co. ., Rosenberg Elevator Co., Murphy Elevator Co. e White-Evans Elevator Co.

Annett ha illustrato la semplicità meccanica del nuovo ascensore idraulico in un disegno in prospettiva (Figura 2). È interessante confrontare questa immagine con un disegno simile di un ascensore a stantuffo diretto del 1906 (Figura 3). L'ascensore più vecchio impiegava un complesso set di valvole di controllo situate nella fossa. Questa posizione era necessaria, perché le valvole venivano azionate tramite un collegamento meccanico. Il vecchio sistema presentava anche contrappesi, che erano comunemente usati sui sistemi di grattacieli. La semplicità del nuovo impianto idraulico-ascensore è stata resa possibile dall'applicazione del sistema di comando elettroidraulico, che era posto in adiacenza al vano corsa. Annett ha affrontato il funzionamento di questi sistemi in un secondo articolo pubblicato nel numero di marzo 1955 di EW (anch'esso ristampato da Potenza), dal titolo "Unità alimentate a olio garantiscono l'affidabilità dei moderni ascensori elettrici-idraulici, ascensori". Il tipico sistema di controllo dell'ascensore per passeggeri utilizzava un "motore a velocità costante ad albero orizzontale accoppiato a una pompa rotativa del tipo a ingranaggi con una valvola limitatrice di pressione incorporata". La pompa scaricava l'olio "attraverso una valvola di ritegno in una linea dell'olio che portava al cilindro idraulico dell'ascensore" e la valvola di ritegno "bloccava l'olio" in posizione quando la pompa si fermava. L'articolo illustrava e forniva descrizioni dettagliate delle unità pompa progettate da Globe Hoist e Rotary Lift (Figure 4 e 5).

In un articolo apparso nel numero di aprile 1956 di EW (ristampato da Ingegnere consulente), Floyd Willison ha collegato la popolarità della "semplicità" del nuovo ascensore a stantuffo diretto all'emergere dell'architettura moderna: "Ascensori idraulici e design moderno". Willison è stato identificato come "ingegnere senior per attrezzature per macchinari per la movimentazione di materiali e passeggeri" impiegato da Smith, Hichman & Grylls, Inc., Architects and Engineers (Detroit). 

Willison ha introdotto il suo argomento come segue: "Le tendenze nella progettazione degli edifici negli ultimi anni hanno creato nuovi problemi per ingegneri, architetti e l'industria degli ascensori". Questi problemi includevano la propensione dell'architettura moderna per "linee eleganti, lunghe e basse non interrotte da proiezioni architettoniche o strutturali", il che, ovviamente, significava che l'attico era ora "sfavorevole". Willison ha osservato che "una soluzione frequente a questo problema è stata l'uso di macchine elettriche di tipo seminterrato". Ha seguito questa osservazione con un'interessante dichiarazione che fornisce informazioni sul mercato contemporaneo degli ascensori. Ha riferito che, mentre la scelta di una macchina elettrica di tipo seminterrato "fa il lavoro per l'architetto e lo lascia libero da potenziali critiche da parte dei maggiori fornitori di apparecchiature per ascensori, non rappresenta necessariamente la migliore spesa per il trasporto verticale del proprietario dollaro." Ciò serve a ricordare che le aziende regionali più piccole (come quelle a cui fa riferimento Annett nel suo articolo del 1954) sono state le principali responsabili delle innovazioni che hanno portato alla rinascita dell'ascensore idraulico.

Willison ha affermato che c'erano cinque requisiti di base da considerare nella scelta dell'ascensore: "idoneità ai requisiti di servizio, costo originale, vita prevista, costi di funzionamento e manutenzione e sicurezza". Sebbene questi criteri siano abbastanza normativi, la sua spiegazione della loro applicazione agli ascensori idraulici rivela il carattere di transizione degli anni '1950 quando il trasporto verticale si è spostato nell'era moderna. Ad esempio, "idoneità" includeva "velocità, fluidità di funzionamento, capacità di livellamento, metodo di funzionamento, capacità, dimensioni della cabina, tipo di cabina [e] tipo di porte". All'interno di questo criterio, Willison ha osservato: "In generale, qualsiasi metodo di controllo che può essere utilizzato su ascensori elettrici può essere utilizzato con ascensori idraulici". I tipi di controllo disponibili includevano "controllo automatico singolo, controllo collettivo selettivo o controllo a due pulsanti a due auto e sistemi a più auto totalmente automatici". Ha affermato che i nuovi ascensori idraulici offrivano il miglior valore economico per gli edifici bassi:

“Il fatto schietto del costo degli ascensori è che il meglio degli ascensori idraulici, che è uguale al meglio delle attrezzature per ascensori, indipendentemente dal costo per quanto riguarda gli edifici bassi, può essere acquistato per meno del tipo più economico di ascensore elettrico. Aggiungete il fatto che si può risparmiare una notevole quantità di denaro eliminando l'attico e abbiamo un buon caso per l'ascensore idraulico”.

Willison ha anche affermato che questi ascensori avevano una lunga aspettativa di vita, erano il tipo di ascensore più sicuro e che il loro costo di funzionamento e manutenzione era "il 50-70% del costo di funzionamento e manutenzione di un ascensore elettrico" progettato per un'installazione simile.

Altri articoli di EW apparsi negli anni '1950 che trattavano questo argomento includevano "The Electric Control of Hydraulic Elevators" di Joseph C. Tamsitt (gennaio 1955) e la serie in tre parti "Hydraulic Elevator Pumps" di EM Richman e TA Herman (maggio, giugno e agosto 1956). Tamsitt, ingegnere capo di Keystone Controls (Baltimora), ha descritto il suo articolo come un "rapporto aggiornato" su selettori e controlli. Ha presentato le informazioni raccolte dal 1952 al 1955 sui sistemi di controllo degli ascensori. Ha caratterizzato la direzione verso l'alto come "più difficile da controllare" e la maggior parte del suo articolo ha affrontato questo argomento. Tamsitt ha riferito: "Le partenze in salita sono state testate sia dalla sensazione di partenza, sia anche per mezzo di un accelerometro". Quest'ultimo è stato utile per raccogliere "informazioni su questo periodo, poiché sentivamo che non si doveva fare affidamento sulla memoria". La sua indagine ha rivelato quattro "gruppi", o tipi, di sistemi di controllo: 

1. Pompe singole con motori a velocità singola fino a 50 fpm
2. Pompe singole con motori a velocità singola fino a 150 fpm
3. Pompe singole con motori a due velocità
4. Due pompe azionate da motori singoli 

Tamsitt ha anche fornito una critica dettagliata di ciascun sistema di controllo. Affermò che il controllo della direzione di discesa era essenzialmente lo stesso per tutti gli ascensori idraulici, scrivendo: "La valvola piccola, o di livellamento, viene aperta per prima, con la valvola o le valvole grandi, temporizzate [per] aprirsi successivamente". Quando l'auto si è avvicinata alla sua destinazione, la valvola grande si è chiusa e la valvola piccola ha livellato l'auto con il pianerottolo.

La serie di Richman e Herman si è conclusa con una "Tabella di risoluzione dei problemi della pompa rotante" che elencava sette "sintomi" del sistema, 18 "cause" (molte delle quali avevano più sintomi possibili) e 18 "cure suggerite". La natura dettagliata del grafico, resa possibile solo da una vasta esperienza, rivela l'aumento dell'uso e della popolarità dei nuovi ascensori idraulici (Figura 6). Tuttavia, queste nuove macchine avevano anche una connessione unica con le loro macchine precedenti e precedenti. La definizione della parola "idraulico", secondo Webster, è "azionata, mossa o effettuata per mezzo dell'acqua". Prendendo alla lettera questa definizione, i nuovi ascensori “idraulici” furono commercializzati come ascensori “oleodinamici” (termine che non compare in Dizionario Webster). Come accennato in precedenza, il loro design di base era simile anche agli ascensori progettati nei primi anni del 1900 e, sebbene impiegassero il sistema di controllo elettroidraulico di Annett, nel suo articolo del 1955, egli riferì anche che ospitavano un "sistema di controllo" antiquato. Annett osservò che era difficile per la cabina superare i limiti di corsa, perché "se l'operatore sogna a occhi aperti e permette alla cabina di andare oltre i limiti normali, il rumore della pompa e lo scoppiettio della valvola di sicurezza lo sveglieranno rapidamente". Mentre l'operatore dell'ascensore stava rapidamente diventando una cosa del passato negli anni '1950, questo riferimento ci ricorda i cambiamenti radicali che avvennero in un decennio in cui, almeno per un breve periodo, tutto ciò che era vecchio era di nuovo nuovo.