L'origine della plancia di sicurezza

Cyrus W. Baldwin è stato il primo a far conoscere questo concetto alla comunità VT, in patria e all'estero.

Il successo del debutto del dispositivo di sicurezza migliorato di Elisha Otis nel 1854 e il successivo brevetto nel 1861 stabilirono che la parte superiore dell’auto o della piattaforma era il luogo più ovvio per tali dispositivi. Questo rimase il paradigma dominante per gran parte del XIX secolo. Tuttavia, nel 19, apparve un sistema rivale che sfidò questo approccio. Il nuovo sistema fu sviluppato e brevettato da Cyrus W. Baldwin (1870-1820), l'inventore dell'elevatore per il bilanciamento dell'acqua.

Il brevetto di Baldwin del 1870 riguardava un dispositivo di sicurezza il cui design fu sviluppato in risposta diretta ai limiti percepiti delle sicurezze montate sulla traversa della piattaforma:

"Come finora costruito, il dispositivo di sicurezza o arresto delle cabine degli ascensori è stato applicato alla traversa... la mia invenzione consiste nell'applicare il dispositivo di sicurezza... alla parte inferiore della piattaforma... Ho contemplato l'applicazione del principio della mia presente invenzione agli ascensori anticamente costruito, in cui cremagliere dentate e due leve piegate, azionate da una molla semiellittica... erano i mezzi impiegati per arrestare la discesa accidentale della carrozza. Così realizzata, la fune portante è sempre collegata al golfare e, di conseguenza, al dispositivo di sicurezza, e quindi è soggetta, in qualsiasi momento successivo alla rottura o al rilascio della stessa, ad impigliarsi e tendersi accidentalmente, allentare la presa dei catenacci sulle cremagliere e rimettere in moto la carrozza durante la sua discesa illegittima.”[1]

Baldwin non fu il primo inventore a contrapporre un progetto alla sicurezza con cricchetto e nottolino di Otis, né fu il primo a commentarne i limiti. Ciò che lo distingueva dai suoi coetanei era la decisione di posizionare la sicurezza sotto la piattaforma.

La sua sicurezza, come quella di Otis, è stata attivata dal cedimento della fune di sollevamento. La fune era fissata ad un golfare fissato ad una corta asta verticale, dotata di molla, alloggiata nella traversa. L'asta era collegata a una barra orizzontale che era a sua volta fissata a un'asta verticale che correva lungo il bordo esterno di un montante laterale (tra la piattaforma e la guida laterale), a sua volta fissata a un "grilletto" che attivava la sicura (Figure 1 e 2). Il peso dell'auto manteneva compressa la molla della traversa, che manteneva la sicura in posizione "spenta". Se la fune cedeva o si allentava, la molla si espandeva, spingendo verso il basso l'estremità della barra orizzontale; questa azione ha sollevato la barra verticale e ha rilasciato il grilletto che ha attivato il dispositivo di sicurezza. Una volta rilasciato il grilletto, anche se la corda riprendeva tensione sulla molla, la sicura rimaneva attivata. Il dispositivo utilizzava due staffe incassate che fungevano da guide e che ospitavano rulli scanalati (Figura 3). I rulli erano fissati alle estremità di un albero oscillante, dotato di una molla che impediva la rotazione dell'albero e quindi teneva i rulli lontani dalle guide. Quando il grilletto di sicurezza veniva rilasciato, la molla faceva ruotare l’albero, forzando i rulli scanalati a contatto con le guide, arrestando la discesa della piattaforma.

In un brevetto del 1872, Baldwin propose di applicare una sicurezza sotto l'auto a un ascensore per il bilanciamento dell'acqua. In questo schema, le funi di sollevamento erano fissate anche al fondo della piattaforma (Figura 4):

"La mia presente invenzione consiste, in primo luogo, nel sospendere e azionare un carrello elevatore dalla parte inferiore, invece della parte superiore, come ormai universalmente praticato, il mio scopo nel fare ciò è... ottenere mezzi di sicurezza più quasi assoluti contro la caduta accidentale di una cabina-ascensore, poiché non esistono collegamenti tra la piattaforma e la sommità, la cui rottura precipiterebbe la prima al fondo dell’edificio.”[2]

Il “mezzo di sicurezza assoluto” di Baldwin è stato ottenuto mediante l’applicazione di un complicato dispositivo di sicurezza:

"Si scoprirà che i miei attuali miglioramenti consistono in un nuovo modo di attaccare le funi di sollevamento o i sospensori al pavimento della carrozza o alla piattaforma, e la combinazione con esso di un dispositivo o dispositivo di arresto del movimento di sicurezza, che, in caso di rottura di qualsiasi sospensivo , libera il detto fermo-movimento e gli consente di arrestare la discesa del carrello ed evitare incidenti; questa seconda porzione di questi miglioramenti consiste nel collegare i sospensori alle estremità superiori di una serie di aste montanti, che giocano in apposite staffe o alloggiamenti, applicate su uno o entrambi i lati della piattaforma e provviste di molle per abbassarle in determinate condizioni, il estremità inferiori di dette aste appoggiate sull'estremità interna di una leva basculante o oscillante fulcrata al lato della piattaforma ed inferiormente alle staffe o alloggiamenti sopra citati, l'estremità esterna o anteriore di detta leva essendo situata al di sotto dell'estremità interna e libera di un braccio o tripper fissato ad un'estremità di un albero oscillante orizzontale, che oscilla in appositi cuscinetti posti sotto la piattaforma del carrello, l'ultimo elemento di questo dispositivo di sicurezza essendo un rullo scanalato, che, a sua volta, poggia sull'estremità libera del il cursore sopra nominato ed è depositato in un canale convergente, contratto superiormente, detto canale essendo una scanalatura o rientranza creata nell'alloggiamento o staffa sopra menzionata e in cui è situata una guida verticale o slitta, la disposizione delle parti essendo tale che alla rottura di un sospensivo, l'asta a cui è attaccato viene improvvisamente abbassata per l'azione della sua molla, la discesa dell'asta, per l'azione della leva oscillante e del tripper sopra menzionato, avendo l'effetto di lanciare il rullo scanalato con un rapido movimento verso l'alto nella porzione contratta del suo canale e tra la parete anteriore di quest'ultimo e la barra o slitta sopra menzionata, essendo il rullo così saldamente incastrato tra i due da bloccarli insieme, e di conseguenza arrestare istantaneamente la discesa del la carrozza.”[2]

Una lettura attenta di questo testo un po’ torturato rivela che il funzionamento della sicura era, più o meno, lo stesso proposto nel suo brevetto del 1870.

Nel 1878, Baldwin brevettò un progetto di sicurezza sotto il vagone che sostituiva i rulli scanalati con "blocchi di attrito o cunei" che, se forzati contro le guide, fermavano il vagone.[3] Mentre l'azione della sicurezza era, ancora una volta, controllata dal cedimento della fune di sollevamento, questo sistema, che richiedeva l'uso di due funi di sollevamento, utilizzava una traversa ridisegnata. Invece di un solido supporto in legno, la traversa era composta da due piastre metalliche parallele. Ciascuna piastra aveva un'estremità fissata a un'asta verticale fissa e un'estremità fissata a un'asta mobile collegata a un grilletto sulla sicura. Le piastre erano disposte in modo opposto in modo tale che la sicura utilizzasse due grilletti (uno situato su ciascun lato della piattaforma). La descrizione di Baldwin di questo dispositivo includeva il primo utilizzo del termine “tavola di sicurezza”:

“La mia macchina viene mostrata appoggiata su una tavola o un legno che costituisce la sicurezza. Questa tavola è rappresentata come avente alle sue estremità delle rientranze o tacche che abbracciano le slitte, e mediante le quali la vettura viene guidata e mantenuta in posizione nella parte inferiore. Questi recessi o tacche sono più larghi delle guide e portano al loro interno cunei o chiavi, che poggiano su spalle vicino alla loro sommità, parallele e disposte in cuscinetti sotto l'asse. Posiziono un'asta o barra, le cui estremità sono provviste di dita sporgenti, aventi uno o più punti che sono in stretta prossimità delle slitte, e che poggiano immediatamente sotto le estremità dei cunei o chiavette, che sporgono sotto la superficie inferiore delle tavola. Sotto e vicino alle estremità della tavola o del legname di sicurezza sono imperniate due leve a squadra, le quali sono mantenute in posizione corretta da un'asta trasversale che corre dall'una all'altra, in modo che il movimento di una di dette leve a squadra provochi un movimento simultaneo dell'altro. I bracci di queste leve a squadra sono mantenuti in posizione orizzontale dall'asta trasversale e sporgono sotto le dita o le punte e li tengono in posizione... Se il sospensivo viene rotto rilascia la barra trasversale e la leva a squadra. Scaricando tutto il peso della vettura sulla traversa, il braccio della pedivella viene tirato violentemente verso l'alto, portando le punte delle dita a contatto con le slitte. L'ulteriore movimento verso il basso della cabina, a causa della loro angolazione, le forza profondamente nelle dette slitte, e le chiavi o i cunei che poggiano su di esse vengono spinte verso l'alto tra le slitte e le pareti degli incavi o tacche nelle estremità della tavola di sicurezza. o legname che blocca saldamente detta tavola o legname di sicurezza agli scivoli. "[3]

Il pubblico a cui Baldwin si rivolgeva, tuttavia, non erano i suoi colleghi americani. I primi a incontrare questo nuovo termine tecnico furono i membri dell’industria britannica del trasporto verticale (VT).

La descrizione è stata trovata in un brevetto britannico (Baldwin ha depositato la domanda il 18 luglio 1878 e il brevetto è stato sigillato il 2 settembre). Il brevetto presenta un leggero mistero. Comprendeva contenuti derivati ​​da due suoi brevetti americani: il primo riguardava un motore per ascensore idraulico verticale (la cui domanda fu depositata l'8 febbraio 1878) e il secondo riguardava un dispositivo di sicurezza sotto vettura (la cui domanda fu depositata il 1 novembre 1878).[4] Tuttavia, il testo e le illustrazioni britannici differivano dalle controparti americane. Dai tempi della domanda emerge inoltre che il brevetto britannico, per quanto riguarda il dispositivo di sicurezza, ha preceduto di tre mesi quello americano. La differenza principale tra la descrizione della sicurezza riscontrata nei brevetti era l’inclusione di disegni più dettagliati nel brevetto americano e la sorprendente esclusione di un aspetto critico: la frase “safety plank” non era inclusa nel brevetto americano (figure 5 e 6).

Baldwin ha aspettato quattro anni prima di introdurre nell’industria americana del trasporto verticale il termine “tavola di sicurezza”. Sebbene le ragioni di questo ritardo rimangano sconosciute (così come le ragioni del suo debutto britannico), l'attesa forse è valsa la pena. Nel suo brevetto del 1882, Baldwin rivelò una nuova versione della sua sicurezza che eliminava la dipendenza dalla fune di sollevamento per il suo funzionamento. Collegò la sicurezza a una fune secondaria che utilizzava un contrappeso per sostenere la tensione richiesta e che passava sopra una puleggia combinata e un regolatore nella parte superiore dell'albero (Figura 7). Se l'auto superava una velocità prestabilita, il regolatore afferrava la fune, che attivava la sicurezza (Figura 8):

“La gabbia scorre tra le solite guide, che si estendono in rientranze o scanalature nelle piastre di guida sulla tavola di sicurezza; le leve sono imperniate su dette piastre e dotate di morsetti fissati in modo lasco, che, mediante il movimento verso l'esterno delle leve, possono essere portati contro le guide come freni per ridurre la velocità della gabbia o per pizzicare saldamente le piastre contro le guide e arrestare la gabbia... I morsetti possono essere applicati... (tramite) un regolatore girevole... qualsiasi aumento indebito di velocità avrà effetto sul bloccaggio o sul rallentamento di una fune che, una volta arrestata, provoca l'applicazione dei freni... (tramite) una vite -albero, che gira in una scatola sul fondo della gabbia, e porta un dado mobile, imperniato su una biella, collegata ad una leva, alla quale sono collegate anche le aste fissate alle estremità delle leve dei freni. All'estremità dell'albero c'è un tamburo attorno al quale è avvolta la corda. Quando la corsa della fune viene arrestata, il tamburo e il suo albero vengono girati, il dado viene portato verso l'esterno nella direzione della freccia, e i freni non solo vengono applicati con grande forza, ma vengono tenuti fissamente nella posizione in cui sono impostati. " [5]

Mentre la decisione di Baldwin di rendere l'azione della sicurezza indipendente dalla fune di sollevamento e dipendente dalla velocità della vettura era parallela agli sforzi di altri progettisti, la sua insistenza sulla sua posizione sotto la vettura lo distingueva dalla maggior parte degli ingegneri VT. Sebbene fosse affiancato da un piccolo numero di inventori con idee simili nella ricerca di un dispositivo di sicurezza sotto la vettura, fu l'unico che perseguì costantemente lo sviluppo di questo tipo di sicurezza per tutti gli anni '1870 dell'Ottocento. E fu il primo a introdurre la comunità VT, in patria e all'estero, al concetto di "asse di sicurezza".

Referenze

[1] Cyrus W. Baldwin, Improvement in Elevators, brevetto USA n. 109,169 (15 novembre 1870).
[2] Cyrus W. Baldwin, Improvement in Elevators, brevetto USA n. 123,761 (20 febbraio 1872).
[3] Cyrus W. Baldwin, Ascensori idraulici di sicurezza, brevetto britannico n. 2,863 (2 settembre 1878).
[4] Cyrus W. Baldwin, Miglioramento negli ascensori idraulici, brevetto USA n. 201,980 (2 aprile 1878) e Miglioramento negli ascensori, brevetto USA n. 216,013 (3 giugno 1879).[5] Cyrus W. Baldwin, Apparato di sicurezza per ascensori, brevetto USA n. 258,691 (30 maggio 1882).