"Sugli ascensori idraulici" (1864)

Un esame della possibile prima pubblicazione di un sistema completo di ascensori per passeggeri

I numeri di gennaio e febbraio 2017 di ELEVATOR WORLD includevano un articolo in due parti intitolato "Un innovativo sistema di ascensore", che affrontava un primo ascensore Otis raffigurato in quella che si ritiene essere la prima pubblicazione statunitense di una serie di disegni che illustrano un ascensore per passeggeri dalla cantina all'attico. Come osservato nell'introduzione dell'articolo, "La cautela che dovrebbe essere usata nel valutare qualsiasi rivendicazione di un primo è stata affrontata in articoli precedenti: c'è sempre la possibilità che un esempio precedente possa essere in attesa di scoperta".[1] Questa cautela suggerita ha spinto ad affermare che questi disegni, apparsi nel 1870, erano apparentemente i primi disegni di questo tipo pubblicati negli Stati Uniti. Erano, infatti, preceduti da un disegno di un sistema di ascensore britannico pubblicato nel 1864. Questo disegno precedente rivendica il posto d'onore come principale contendente come prima pubblicazione europea di un sistema di ascensore per passeggeri completo, nonché, forse, il primo disegno di questo tipo apparso ovunque.

Il disegno faceva parte di una serie prodotta per accompagnare un documento dell'architetto John Whichcord, Jr. (1823-1885) presentato all'assemblea generale del 18 gennaio 1864 del Royal Institute of British Architects. Fu anche l'unica illustrazione che accompagnò la pubblicazione dell'articolo di Whichcord, intitolato "On Hydraulic Lifts", che apparve alla fine del 1864 in Papers Read al Royal Institute of British Architects, Session 1863-1864. Questo straordinario disegno è stato riprodotto come un grande pieghevole: 10.5 pollici di larghezza e 24 pollici di lunghezza (Figura 1). Prima di esaminare il disegno, è importante esaminare il contesto e il contenuto dell'articolo di Whichcord, poiché questo spiega perché il disegno è stato prodotto e cosa rappresenta.

All'inizio degli anni 1860, la comparsa degli ascensori per passeggeri in Inghilterra seguì uno schema simile agli eventi negli Stati Uniti, con gli ascensori introdotti per la prima volta al pubblico attraverso il loro utilizzo nei grandi hotel. Questo uso è stato accompagnato da una valutazione molto simile della necessità di questa nuova tecnologia. Whatcord ha affermato che, riguardo a Londra:

“Tutti conoscono l'enorme valore che la terra ha raggiunto in questa metropoli, e chiunque rifletta sulla distruzione totale minacciata in tutte le sue parti deve sentire che, giorno dopo giorno, lo spazio lasciato vicino ai nostri grandi centri di affari deve diventare molto più grande valore, e che alla fine saremo costretti. . . per cercare quella stanza in alto”.^[2]

La soluzione a questo problema è stata, ovviamente, l'ascensore per passeggeri, che è stato "calcolato per fare una rivoluzione completa nelle future operazioni di costruzione". Come i suoi omologhi americani, Whatcord vedeva principalmente l'ascensore come un dispositivo domestico e ne caratterizzava il potenziale in termini di viaggio in treno contemporaneo:

“Per esempio, un'intera famiglia, con tutto il suo armamentario di bagagli, entra in una piccola stanza, che, semplicemente aprendo una valvola, sale da quella gigantesca ma più gestibile di tutte le potenze, l'idraulica, lentamente e in sicurezza, e li fa atterrare su qualsiasi piano, comunque rialzato, a livello dei propri appartamenti. Ciò che la locomotiva è stata per il viaggiatore, l'ascensore idraulico sarà per l'abitante nei piani sopraelevati, e non è improbabile che [lo]. . . si troverà d'ora in poi in ogni casa privata di modeste dimensioni».

Tuttavia, una differenza fondamentale tra l'ascensore per passeggeri americano e l'ascensore per passeggeri britannico era l'uso preferito dell'idraulica, piuttosto che della forza del vapore.

Whichcord ha dedicato una parte significativa della prima metà del suo articolo a una storia dell'energia idraulica dagli antichi greci ai giorni nostri. Il resto di questa lunga introduzione riguardava la storia dei montacarichi britannici. Queste storie mescolate hanno permesso a Whichcord di giungere alla seguente conclusione sulla superiorità degli ascensori idraulici:

"Ci sono molte ragioni. . . perché la potenza idraulica è più adatta a questa classe di ascensori rispetto a qualsiasi altra; uno dei più forti è che è sempre disponibile in qualsiasi momento con il semplice atto di aprire un rubinetto o una valvola senza fatica per alzare il vapore. . . . Oltre a ciò, l'intera assenza di pericolo derivante dall'esplosione per negligenza di operai ignoranti o disattenti, che costituisce una così grande obiezione all'uso del vapore o del gas (specialmente negli stabilimenti dove manca manodopera specializzata), la facilità con cui sono gestiti e la semplicità delle macchine, le rendono capaci di essere lavorate da qualsiasi persona, in modo che negli alberghi o nelle case private i proprietari non siano alla mercé dell'uomo che ha in carico l'apparato, come troppo spesso accade dove vengono impiegati i macchinari”.

Queste dichiarazioni hanno anche introdotto la seconda metà del documento, in cui ha fornito una "descrizione precisa" e "illustrata" di un ascensore idraulico per passeggeri.

Whichcord è stato l'architetto del Brighton Hotel, un edificio di sei piani completato nel 1864. L'edificio presentava cinque ascensori idraulici progettati e costruiti da Easton, Amos & Sons di Londra: un ascensore per passeggeri che viaggiava da terra fino al quinto piano (altezza: 56 piedi), un ascensore per i bagagli che va dal seminterrato al quinto piano (altezza: 77 piedi, 7 pollici), un montacarichi dalla cantina al bar al piano terra (altezza: 16 piedi), un ascensore "cibo" dal seminterrato al quinto piano (altezza: 79 piedi, 3 pollici) e un secondo ascensore cibo dal seminterrato alla grande sala caffè al piano terra (altezza: 16 piedi). La pressione dell'acqua era fornita da un serbatoio situato in una delle torri angolari dell'hotel (un'altezza di 124 piedi sopra il piano seminterrato). Il disegno che accompagnava l'articolo pubblicato da Whichcord illustrava l'ascensore per passeggeri.

Il disegno inizia dal basso con una vista parziale di un cilindro interrato posto in un “foro” che era “rivestito nel modo consueto con un involucro di ferro, in modo da evitare che la terra cadesse sul cilindro” (Figura 2 ). Travi gemelle stabilizzavano la parte superiore del cilindro, che terminava in un "stoppatoio" a circa 10 piedi sopra il pavimento del seminterrato. La valvola di controllo era situata vicino al pavimento e azionata da un sistema combinato di aste e funi di "avviamento" o spedizione. Un'asta verticale mobile posta in “piccole guide in ghisa” correva lungo la parete del pozzo. Era collegato in basso alla valvola di controllo da una leva orizzontale; era collegato in alto a una fune di caricamento che passava attraverso l'auto. La fune del caricatore impiegava un peso descritto come "sufficiente a controbilanciare quello dell'asta verticale". Quando l'operatore dell'ascensore tirava la fune su o giù, l'asta verticale spostava la leva orizzontale in una direzione corrispondente, facendo scendere o salire la cabina.

La valvola di controllo includeva un "regolatore", che aveva lo scopo di garantire che l'ascensore non superasse una velocità preimpostata di 60 piedi al minuto (Figura 3). Il regolatore impiegava un "quadrante di ottone", un elemento a forma di quarto di cerchio sospeso al centro di una scatola di ghisa. Il quadrante, o "swinger", è stato realizzato in modo tale da adattarsi perfettamente ai passaggi di ingresso e uscita della valvola. Il suo funzionamento era il seguente:

“Quando la velocità dell'acqua, in entrambe le direzioni, non supera quella decisa, l'oscillatore rimane sospeso in posizione verticale senza muoversi, ma nell'istante in cui la velocità aumenta oltre quel punto, cioè, l'istante in cui l'ascensore si muove a una velocità eccessiva velocità, lo swinger si alza e chiude il passaggio a tal punto da ridurre la velocità alla velocità normale, senza ostacolare in alcun modo la forza [statica] dell'acqua sotto qualsiasi pressione”.

Un'ultima caratteristica rappresentata nella parte inferiore del disegno è il contrappeso, che era composto da “pesi quadrati di ghisa infilati su un'asta di ferro battuto” sorretti da una catena di ferro che passava su una grossa puleggia posta alla sommità dell'asta ed era collegato a un "anello di ferro battuto" sulla parte superiore dell'auto. Il contrappeso aveva lo scopo di bilanciare l'auto, mentre la catena aveva lo scopo di controbilanciare il pistone o pistone: quando il pistone si sollevava, il peso extra aggiunto al contrappeso era descritto come "esattamente equivalente all'aumento del peso del pistone di la sua rimozione dall'acqua”.

Sopra il livello del seminterrato, il disegno raffigura lo stantuffo in ghisa e le rotaie di guida, che sono state descritte come "barre di guida a forma di A in ghisa, accuratamente piallate e fissate saldamente alle pareti in una linea perfettamente diritta e perpendicolare". Seduta in cima allo stantuffo c'era l'auto, o "stanza ascendente" (Figura 4). L'auto presentava un "forte fondo in ghisa" in cima al quale c'era una "struttura in ferro battuto riempita con legno e vetro". La vettura percorreva le rotaie di guida tramite quattro pattini di ottone a forma di V, le cui sommità erano “fatte a forma di coppa, nella quale verrà posta una spugna tenuta impregnata d'olio in modo da lubrificare le guide e le barre di guida ogni volta che la stanza passa su e giù”. L'auto presentava anche un sedile imbottito, un lampadario a gas e una porta scorrevole.

Il sistema di controllo dell'ascensore è stato progettato per fermare automaticamente la cabina a un piano specifico. Oltre alla fune del caricatore, l'auto era dotata di una leva di comando interna che consentiva all'operatore di selezionare una destinazione specifica (Figura 5). La leva controllava un "capocorda" che sporgeva nell'asta. L'asta del caricatore verticale presentava "perni" - uno per piano - di diverse dimensioni che Whichcord ha caratterizzato come analoghi ai perni in un carillon in quanto "non erano direttamente l'uno sull'altro, ma sono uno di fronte all'altro", sporgendo "davanti all'asta in misura tale da consentire al lato della stanza ascendente [di] solo [liberare] i loro punti." Il sistema funzionava nel seguente modo: l'operatore faceva scorrere la leva al piano di destinazione; questa azione posizionerebbe l'aletta in modo tale da catturare il perno appropriato. Quindi, tirava la fune del caricatore per avviare il movimento dell'auto. Man mano che l'auto si avvicinava alla sua destinazione, il capocorda innestava il perno, che avrebbe sollevato (o abbassato) l'asta verticale, riportando così la leva della valvola di controllo nella posizione orizzontale o di arresto. Whatcord ha affermato che questo sistema assicurava che l'ascensore si fermasse "nell'istante in cui l'acqua viene chiusa dalla leva" e che l'auto sarebbe "esattamente a livello del pavimento o del pianerottolo".

Sfortunatamente, l'unico disegno sopravvissuto associato alla presentazione di Whichcord del 1864 è quello che illustra l'ascensore per passeggeri. Ciò è particolarmente sfortunato, poiché i montacarichi per bagagli e alimenti a bassa altezza funzionavano "secondo un principio diverso", descritto come "un cilindro e un pistone orizzontali, che danno movimento a un ingranaggio a cremagliera, che fa ruotare un tamburo di trasporto e quindi avvolge la catena a cui è fissata la gabbia o l'ascensore”. L'ascensore per i bagagli utilizzava la "stessa specie di valvola e ingranaggio di avviamento" che si trovava sull'ascensore per passeggeri; così, il “portiere dell'albergo che accompagna i passeggeri all'ascensore può mettere i bagagli nella gabbia e posizionare la maniglia sull'apposito segno sulla piastra di indice, e la gabbia si fermerà al pavimento fino a quando non sarà scaricata e rispedita giù tirando il corda."

Purtroppo, nessun resoconto di questi ascensori che potrebbe corroborare (o smentire) le affermazioni di Whichcord riguardo al loro funzionamento immaginato è sopravvissuto. C'è anche una questione di influenza del disegno. Sebbene numerose altre pubblicazioni abbiano ristampato estratti dal testo di Whichcord, il disegno, a quanto pare, non è mai stato ripubblicato. Pertanto, solo i membri del Royal Institute of British Architects o le persone con accesso alle biblioteche tecniche avrebbero visto il disegno. Tuttavia, rimane un primato notevole e, molto probabilmente, genuino nella storia del trasporto verticale.

Referenze
[1] Dott. Lee Gray. “Un sistema di ascensore innovativo, prima parte”, ELEVATOR WORLD, gennaio 2017.
[2] John Whichcord, Jr. “On Hydraulic Lifts,” Papers Read at the Royal Institute of British Architects, Session 1863-1864, 1864. Nota: tutte le citazioni seguenti derivano da questa fonte.