"Cosa succede se?"

Ideato da due uomini esterni al settore, Helix di Helical Motion punta a rivoluzionare la VT. 

"Uno specialista di implementazione software e un urbanista entrano in un bar" sembra l'inizio di una barzelletta esoterica. Ma due signori con queste esperienze hanno ideato un sistema di trasporto verticale (VT) chiamato Helix che ritengono abbia il potenziale per cambiare le regole del gioco nel settore degli ascensori. Il nome della loro azienda nascente è Helical Motion, Inc. Con sede a Yonkers, NY, Habib Salim ha incontrato Maurice LaBonne, che nel frattempo si è ritirato da una carriera di oltre 40 anni nel settore immobiliare e nello sviluppo di strutture di New York per organizzazioni non profit, quando viveva a poche porte di distanza da lui a Yonkers circa 10 anni fa. Qualche anno dopo, il 3 aprile 2017, per la precisione, Salim si è interessato al defunto architetto Fazlur Rehman Kahn quando è stato il protagonista del Google Doodle. L'architetto bengalese-americano è considerato il "padre dei progetti tubolari" per grattacieli ed è stato considerato un pioniere nella progettazione assistita da computer.^[1] Fu il sistema strutturale tubolare di Kahn a far riflettere Salim su come il concetto potesse prestarsi agli ascensori. Helical Motion e il suo sistema di ascensori distintivo, Helix, nacquero l'anno successivo e la coppia ha depositato una domanda di brevetto per il loro sistema proposto. Salim (HS) si è preso il tempo di parlare con il tuo autore (KW) e ELEVATOR WORLD, sia via Zoom che via email, sul concetto e sull'iniziativa. 

KW: Si prega di fornire il background professionale di ciascuno di voi. 

SA: Sono uno specialista in implementazione e personalizzazione di software di contabilità a Yonkers. Mio padre possedeva diverse attività commerciali, quindi ho avuto una precoce e immersiva esposizione a varie attività prima di iniziare la mia nel 2003. Sono sempre stato un pasticcione e mi sono dilettato in quasi tutto: lavorazione del legno, lavorazione del metallo, paralumi. Mia moglie dice che devo modificare e adattare le cose per adattarle alle mie esigenze particolari. Sono stato benedetto/maledetto da una ricca immaginazione e mi sono sempre chiesto: "E se?" Questo potrebbe spiegare come sono arrivato a questa idea. 

Conosco Maurice da circa 15 anni. Ci siamo conosciuti quando viveva in fondo alla strada da me. Formatosi come urbanista, Maurice ha sviluppato una vasta esperienza nel guidare le revisioni ambientali e nell'ottenere i diritti di utilizzo del suolo per numerosi progetti di sviluppo su larga scala. Ha trascorso la maggior parte della sua carriera come responsabile senior delle strutture per tre dei sistemi sanitari accademici di New York (Montefiore, Northwell e New York Presbyterian). Nel corso di tre decenni, Maurice ha guidato la pianificazione, la progettazione e la costruzione di 10 miliardi di dollari di strutture di assistenza ospedaliera e ambulatoriale e uffici amministrativi. Maurice ha diretto strategie immobiliari che hanno portato a innovativi condomini in locazione, consentendo a questi inquilini senza scopo di lucro di beneficiare di esenzioni fiscali sulla proprietà immobiliare. Ha anche guidato team responsabili della pianificazione del capitale, della conformità normativa e delle operazioni delle strutture. 

Nel corso della sua carriera, Maurice ha sostenuto innovazioni tra cui la costruzione modulare e la prefabbricazione, innovativi impianti di cogenerazione (CDP o cogenerazione) e nuovi metodi di consegna dei progetti come la consegna integrata dei progetti o IPD, promuovendo al contempo le pratiche Lean. Tra i suoi contributi al settore pubblico, è stato il consulente senior della task force del sindaco di New York Bloomberg, creata per affrontare il problema di come creare una New York più resiliente sulla scia dell'uragano Sandy. Dopo il suo pensionamento, ha anche dedicato il suo tempo a Hudson Medical Properties, una società di consulenza per lo sviluppo di strutture sanitarie. 

KW: Fornisci una panoramica del sistema di ascensori Helix di Helical Motion.

SA: Il sistema di ascensore elicoidale è una nuova implementazione di una vite. All'interno di un grande tubo con filettatura interna, una cabina dell'ascensore collegata a un disco con ruote scorre sulla filettatura, muovendosi verticalmente mentre il disco gira. Un motore collegato alla cabina dell'ascensore fa girare il disco. La rotaia elicoidale fissa supporta il movimento. Il design del sistema include quanto segue:

• La struttura elicoidale è assemblata unendo due segmenti, ognuno dei quali copre 120 gradi del tubo, lasciando un'apertura di 120 gradi che può essere configurata come un'ampia apertura o due aperture di 60 gradi per l'ingresso/uscita. Ogni sezione è alta 3 piedi, ha tre pilastri e diverse rotaie elicoidali (determinate dal passo). Questi segmenti sono impilati all'altezza desiderata. 
• L'ascensore scorre su un disco con ruote che scorre sulla rotaia elicoidale. Le ruote sul disco sono disposte in un percorso elicoidale corrispondente. Il peso della cabina assicura un innesto continuo e una distribuzione del carico, riducendo al minimo l'attrito. 
• Un motore a trasmissione diretta ad alta coppia, collegato alla cabina dell'ascensore, aziona il disco con ruote, eliminando la necessità di macchinari esterni. 

KW: Oltre al fatto che l'Helix è un tubo gigante filettato all'interno e una piattaforma di carico su un disco rotante, quali sono le altre differenze chiave tra questo e MULTI e Hyprlift (una soluzione di ascensore semovente senza funi [EW, febbraio 2024])?  

SA: MULTI e Hyprlift sono delle ottime nuove idee. Da quel poco che riesco a capire dai loro video e dal loro sito web, Hyprlift è basato sulla trazione, mentre MULTI usa la levitazione magnetica. Entrambi usano delle rotaie per guidare il movimento con la cabina dell'ascensore a sbalzo dalla rotaia.  

Hyprlift si affida all'attrito per mantenere una presa salda sul binario mentre la cabina dell'ascensore rotola verticalmente. MULTI non usa l'attrito. L'ascensore è tenuto in posizione da una forza magnetica attentamente calibrata. In questi due sistemi, il sollevamento verticale diretto deve contrastare l'effetto del peso (gravità). L'aumento della capacità di peso richiede un corrispondente aumento dell'attrito per Hyprlift e della forza magnetica per MULTI. Ciò può essere punitivo.

Il nuovo utilizzo della propulsione a vite di Helical Motion è diverso da qualsiasi altra soluzione in un modo fondamentale: sfrutta la gravità invece di opporsi ad essa. La cabina dell'ascensore scorre su un set di ruote che scorrono sulla rotaia. Ciò è significativo perché:   

1. La cabina dell'ascensore è sempre sostenuta dalla rotaia elicoidale. La rotaia funge da pavimento in grado di sostenere pesi elevati, come un vagone ferroviario. La gravità mantiene la cabina sui binari. 
2. Le ruote riducono al minimo l'attrito e distribuiscono il carico su un'ampia superficie. 
3. Il movimento è analogo all'attraversamento di un percorso inclinato. Distribuendo la forza di sollevamento su un percorso più lungo, la forza richiesta in ogni istante viene ridotta. Ciò è vantaggioso per il dimensionamento del motore e il consumo di energia. Il design semplice e ben noto e le poche parti mobili contribuiscono a ridurre i costi operativi e a facilitare la manutenzione. 

KW: Quali sono alcuni dei suoi vantaggi?

SA: L'Helix è come una gigantesca vite a sfere, che presenta i seguenti vantaggi:

• Elevata capacità di carico: le viti senza fine gestiscono in modo efficiente carichi pesanti, il che le rende adatte ad applicazioni che richiedono un notevole supporto di forza o peso.
• Attrito ridotto: le ruote sul disco riducono al minimo l'attrito e distribuiscono il carico lungo la rotaia.
• Sicurezza: le viti di trasmissione hanno proprietà autobloccanti, il che significa che possono tenere un carico in posizione senza richiedere meccanismi di frenata aggiuntivi. Il movimento cessa con l'arresto del motore.
• Precisione, stabilità e movimento controllato: la vite garantisce un movimento verticale fluido e controllato, riducendo il rischio di sobbalzi e disallineamenti comuni nei sistemi di trazione e migliorando il comfort di viaggio per i passeggeri.
• Efficienza energetica: le viti convertono in modo efficiente il moto rotatorio in moto lineare, riducendo il consumo di energia. Grazie al vantaggio meccanico delle viti, il movimento richiede solo l'energia necessaria per percorrere un percorso inclinato. (Inoltre, senza il peso dei cavi tradizionali.)
• Efficienza dello spazio: gli ascensori elicoidali possono essere inseriti in spazi compatti. Ciò li rende ideali per applicazioni con vincoli di spazio. Con lo shunting, sono necessari meno vani ascensore, riducendo la quantità di spazio occupato dal sistema ascensore.
• Scalabilità: è possibile aggiungere sezioni di rotaie elicoidali in base alle necessità. Il design modulare garantisce che le sezioni possano essere prodotte con precisione e spedite al sito e installate in sezioni da personale qualificato.
• Minore dipendenza dalle gru: l'installazione può iniziare quando inizia la costruzione. L'ascensore può trasportare materiali edili pesanti durante la costruzione e crescere con l'edificio.
• Bassa complessità: Sebbene sia nuovo, Helix si basa su principi ben noti. Il sistema ha poche parti mobili e il suo design leggero contribuisce a ridurre i costi operativi e di manutenzione.

KW: Quali sono alcune delle sue caratteristiche innovative? 

SA: Il nuovo utilizzo di una vite tubolare e di una filettatura discontinua è l'intuizione chiave. Altre caratteristiche includono:

• Alberi paralleli: due alberi con meccanismi di manovra per consentire a più carrozze di funzionare in entrambi gli alberi per un funzionamento continuo 
• Percorsi curvilinei: leggere variazioni di altezza consentono all'ascensore di seguire percorsi curvilinei.
• Elevata capacità di carico: questo potrebbe rivelarsi il vantaggio determinante.  

KW: E l'alimentazione?

SA: Una rotaia elettrificata supportata da una batteria potrebbe essere il modo ideale per alimentare il motore, ma esistono molte altre possibilità. Un piccolo ascensore potrebbe plausibilmente funzionare a pedali o come backup della batteria di backup!

KW: Quali sono le principali considerazioni in merito all'implementazione?

SA: Le solite considerazioni come sicurezza, capacità e domanda, così come i vincoli strutturali, ingegneristici e di progettazione architettonica devono ancora essere affrontate, ma i dettagli cambiano. Ecco alcuni nuovi aspetti:

• Meccanismi di smistamento: che richiederanno una progettazione di precisione e un funzionamento affidabile
• Sistema di controllo: algoritmi avanzati per il routing dinamico e la gestione efficiente del flusso 

Mi aspetto che l'Helix avrà un prezzo più o meno uguale a quello di un sistema convenzionale e che nel lungo periodo garantirà risparmi sui costi. 

KW: Descrivi in ​​poche parole l'elica di Helical Motion. 

SA: Helix offre una soluzione innovativa ed efficiente per VT in edifici alti, riducendo i requisiti di spazio e migliorando l'efficienza operativa e raggiungendo nuove altezze. Sfruttando la vite con ingegneria avanzata e produzione precisa, promette di rivoluzionare il funzionamento degli ascensori, dal semplice ascensore domestico ai sistemi complessi nei moderni grattacieli.

KW: Quando e come è nato questo concetto? 

SA: Nel 2017, ho visto un Google Doodle su Fazlur Rehman Khan. Ero affascinato dalla storia di Khan e dalle sue caratteristiche strutture tubolari. Fu più o meno in quel periodo che stavo fantasticando alla mia scrivania e mi venne questa idea: un disco che girava all'interno di un tubo, spingendo le persone. Ricordo di aver fatto alcuni disegni rudimentali e di averne parlato con alcune persone, ma era troppo presto. Ci ho messo un po' e molte iterazioni per elaborare i dettagli. Il meccanismo di derivazione, ad esempio, arrivò molto più tardi.  

Questa idea sembrava così ovvia, così evidente di per sé, che pensavo dovesse già esistere. Riemergeva spesso; facevo qualche ricerca su Google e la mettevo via, con l'intenzione di farne altre in seguito. Un giorno di luglio 2022, stavo raccontando al mio amico Maurice di questa idea che continuava a tormentarmi. E con questo, il gioco era iniziato.

KW: Che tipo di azienda immagini che produca componenti di precisione?  

SA: Mentre l'ascensore richiede una fabbricazione di precisione, quasi ogni officina meccanica ben gestita sarà in grado di sfornare queste parti con poca difficoltà. Non vedo la fabbricazione come un problema se utilizziamo un'azienda manifatturiera affidabile. 

KW: Bisognerebbe scrivere nuovi codici per gli ascensori per questa tecnologia? Quanto sarebbe un ostacolo?  

SA:I tre grandi ostacoli sono: 

1. Test di sicurezza: UL e altri laboratori indipendenti possono effettuare test e convalida.
2. Aggiornamento degli standard: diverse organizzazioni hanno standard che riguardano ascensori e sistemi correlati. Esempi includono l'International Code Council, l'International Organization for Standardization, l'American Society of Mechanical Engineers, la National Fire Protection Association e l'American Society of Civil Engineers.
3. Aggiornamenti del codice edilizio: i codici edilizi esistono in più giurisdizioni: municipali, cittadine, statali e nazionali. Ripetere per ogni paese.

KW:Quali caratteristiche di sicurezza saranno presenti nel sistema?  

SA:La sicurezza non è un problema oggi. Gli ascensori tradizionali a trazione (stile Otis) hanno un eccellente record di sicurezza. Detto questo, questo design potrebbe, teoricamente, essere persino più sicuro dell'ascensore a trazione semplicemente grazie al supporto della rotaia elicoidale. 

KW:Fornisci un'idea della velocità, delle dimensioni, della capacità e della distanza percorsa di un sistema tipico.  

SA: Gli ascensori sono limitati a una velocità di circa 20 mph a causa degli effetti della forza g sui passeggeri. Un ascensore merci potrebbe teoricamente muoversi più velocemente. Riteniamo che l'Helix abbia la capacità di raggiungere velocità che nessun altro sistema può eguagliare. Perché? Perché il carico viaggia su un piano inclinato. Il movimento verticale è un effetto collaterale.   

Crediamo che vedremo un mondo completamente nuovo di possibilità, come ascensori abbastanza grandi da ospitare un intero rimorchio di trattore e sollevarlo a altezze senza precedenti. Crediamo anche che l'Helix sarà disponibile in tutte le dimensioni disponibili oggi. L'Helix può essere facilmente montato su qualsiasi vano ascensore esistente, con quasi nessuna modifica strutturale. Lo smistamento richiederà molto di più. 

Con l'invecchiamento della popolazione, sembra esserci una crescente domanda di ascensori domestici compatti. Sarebbe fantastico vedere gli ascensori elicoidali risolvere questa esigenza.  

KW:Qual è il tuo obiettivo per Helical Motion? Ottenere finanziamenti/investitori? Se sì, come stai procedendo?  

SA: Il nostro obiettivo è di assicurarci finanziamenti e investitori e di immettere rapidamente questo prodotto sul mercato. La strada da percorrere è lunga e il successo sarà probabilmente raggiunto tramite la partnership con produttori affermati, concedendo loro in licenza l'idea. Siamo certi che l'idea sia valida e che esista un mercato. Abbiamo appena iniziato questo viaggio.  

Referenze

[1] en.wikipedia.org/wiki/Fazlur_Rahman_Khan