“Sobre elevadores hidráulicos” (1864)

Uma análise daquela que possivelmente é a primeira publicação sobre um sistema completo de elevador para passageiros.

As edições de janeiro e fevereiro de 2017 da revista ELEVATOR WORLD incluíram um artigo em duas partes intitulado “Um Sistema de Elevador Inovador”, que abordava um dos primeiros elevadores Otis, retratado no que se acredita ser a primeira publicação nos EUA de um conjunto de desenhos ilustrando um elevador de passageiros do porão à cobertura. Como observado na introdução do artigo, “A cautela que deve ser usada ao avaliar qualquer alegação de pioneirismo foi abordada em artigos anteriores: sempre existe a possibilidade de um exemplo anterior estar aguardando descoberta.”[1] Essa cautela sugerida motivou a afirmação de que esses desenhos, que apareceram em 1870, foram aparentemente os primeiros desenhos desse tipo publicados nos EUA. Na verdade, eles foram precedidos por um desenho de um sistema de elevador britânico publicado em 1864. Esse desenho anterior reivindica o lugar de destaque como o principal candidato a primeira publicação europeia de um sistema completo de elevador de passageiros, bem como, talvez, o primeiro desenho desse tipo a aparecer em qualquer lugar.

O desenho fazia parte de uma série produzida para acompanhar um artigo do arquiteto John Whichcord Jr. (1823-1885), apresentado na reunião geral do Instituto Real de Arquitetos Britânicos em 18 de janeiro de 1864. Foi também a única ilustração que acompanhou a publicação do artigo de Whichcord, intitulado "Sobre Elevadores Hidráulicos", que apareceu no final de 1864 nos Anais da Sessão 1863-1864 do Instituto Real de Arquitetos Britânicos. Este notável desenho foi reproduzido como um grande desdobrável: 10.5 cm de largura e 24 cm de comprimento (Figura 1). Antes de examinar o desenho, é importante analisar o contexto e o conteúdo do artigo de Whichcord, pois isso explica por que o desenho foi produzido e o que ele representa.

No início da década de 1860, o surgimento dos elevadores de passageiros na Inglaterra seguiu um padrão semelhante ao dos Estados Unidos, com a introdução dos elevadores ao público inicialmente por meio de seu uso em grandes hotéis. Esse uso foi acompanhado por uma avaliação notavelmente similar da necessidade dessa nova tecnologia. Whichcord afirmou que, em relação a Londres:

“Todos sabem o enorme valor que a terra adquiriu nesta metrópole, e todos que refletem sobre a destruição em larga escala que ameaça ocorrer em todas as suas partes devem sentir que, dia após dia, o espaço restante perto de nossos grandes centros comerciais se tornará muito mais valioso, e que, em última análise, seremos compelidos... a buscar esse espaço para cima.”

A solução para esse problema foi, naturalmente, o elevador de passageiros, que foi “projetado para revolucionar completamente as operações prediais do futuro”. Assim como seus colegas americanos, Whichcord via o elevador principalmente como um dispositivo doméstico e caracterizava seu potencial em termos de viagens de trem da época:

“Por exemplo, uma família inteira, com todos os seus pertences e bagagens, entra em uma pequena sala que, ao simplesmente abrir uma válvula, sobe lenta e seguramente por meio daquela força gigantesca, porém extremamente controlável, a hidráulica, e os leva a qualquer andar, por mais alto que seja, no mesmo nível de seus apartamentos. O que a locomotiva representou para o viajante, o elevador hidráulico representará para o morador de andares elevados, e não é improvável que [ele]... seja encontrado em todas as casas particulares de tamanho médio.”

No entanto, uma diferença crucial entre o elevador de passageiros americano e o elevador de passageiros britânico era a preferência pelo uso de energia hidráulica, em vez de energia a vapor.

Whichcord dedicou uma parte significativa da primeira metade de seu artigo à história da energia hidráulica, desde os gregos antigos até os dias atuais. O restante dessa longa introdução tratou da história dos elevadores de carga britânicos. Essa combinação de histórias permitiu que Whichcord chegasse à seguinte conclusão sobre a superioridade dos elevadores hidráulicos:

“Há muitas razões... pelas quais a energia hidráulica é mais adequada para este tipo de elevador do que qualquer outra; uma das mais fortes é que ela está sempre disponível a qualquer momento, bastando abrir uma torneira ou válvula, sem qualquer esforço para gerar vapor... Além disso, a completa ausência de qualquer perigo de explosão decorrente da negligência de operários ignorantes ou descuidados, que constitui uma grande objeção ao uso de vapor ou gás (especialmente em estabelecimentos onde falta mão de obra qualificada), a facilidade com que são operados e a simplicidade das máquinas, tornam-nas passíveis de serem operadas por qualquer pessoa, de modo que, em hotéis ou residências particulares, os proprietários não ficam à mercê do responsável pelo equipamento, como acontece com muita frequência quando se utilizam máquinas.”

Essas declarações também introduziram a segunda metade do artigo, na qual ele forneceu uma descrição “precisa” e “ilustrada” de um elevador hidráulico de passageiros.

Whichcord foi o arquiteto do Brighton Hotel, um edifício de seis andares concluído em 1864. O prédio contava com cinco elevadores hidráulicos projetados e construídos pela Easton, Amos & Sons de Londres: um elevador de passageiros que ia do térreo ao quinto andar (altura: 17 m), um elevador de bagagens que ia do subsolo ao quinto andar (altura: 23,6 m), um elevador de vinhos da adega ao bar no térreo (altura: 4,9 m), um elevador de serviço de alimentação do subsolo ao quinto andar (altura: 24,1 m) e um segundo elevador de serviço de alimentação do subsolo ao amplo salão de café no térreo (altura: 4,9 m). A pressão da água era fornecida por um reservatório localizado em uma das torres de canto do hotel (a uma altura de 38 m acima do piso do subsolo). O desenho que acompanhava o artigo publicado por Whichcord ilustrava o elevador de passageiros.

O desenho começa na parte inferior com uma vista parcial de um cilindro subterrâneo colocado em um “furo” que foi “revestido da maneira usual com uma camisa de ferro, para evitar que a terra caísse sobre o cilindro” (Figura 2). Duas vigas estabilizavam o topo do cilindro, que terminava em uma “caixa de gaxetas” a aproximadamente 10 metros acima do piso do porão. A válvula de controle estava localizada perto do piso e era operada por um sistema combinado de haste de partida e cabo. Uma haste vertical móvel, colocada em “pequenos guias de ferro fundido”, corria ao longo da parede do poço. Ela era conectada na parte inferior à válvula de controle por uma alavanca horizontal; na parte superior, era conectada a um cabo de partida que passava pela cabina. O cabo de partida tinha um peso descrito como “suficiente para contrabalançar o da haste vertical”. Quando o operador do elevador puxava o cabo para cima ou para baixo, a haste vertical movia a alavanca horizontal na direção correspondente, fazendo com que a cabina descesse ou subisse.

A válvula de controle incluía um “regulador”, projetado para garantir que o elevador não ultrapassasse uma velocidade predefinida de 60 pés por minuto (Figura 3). O regulador utilizava um “quadrante de latão”, um elemento em forma de quarto de círculo suspenso no centro de uma caixa de ferro fundido. O quadrante, ou “oscilador”, foi fabricado de forma a encaixar-se perfeitamente nas passagens de entrada e saída da válvula. Seu funcionamento era o seguinte:

“Quando a velocidade da água, em qualquer direção, não excede o valor preestabelecido, o dispositivo oscilante permanece na posição vertical sem se mover, mas no instante em que a velocidade aumenta além desse ponto, ou seja, no instante em que a elevação se move a uma velocidade excessiva, o dispositivo oscilante sobe e fecha a passagem a tal ponto que reduz a velocidade à velocidade normal, sem impedir de forma alguma a força [estática] da água sob qualquer pressão.”

Uma característica final representada na parte inferior do desenho é o contrapeso, composto por “pesos quadrados de ferro fundido presos a uma haste de ferro forjado”, sustentados por uma corrente de ferro que passava por uma grande polia no topo do eixo e estava conectada a um “anel de ferro forjado” no topo da cabine. O contrapeso tinha como objetivo equilibrar a cabine, enquanto a corrente servia para contrabalançar o êmbolo ou pistão: à medida que o êmbolo subia, o peso extra adicionado ao contrapeso era descrito como “exatamente equivalente ao aumento de peso do pistão devido à sua retirada da água”.

Acima do nível do porão, o desenho mostra o êmbolo de ferro fundido e os trilhos-guia, descritos como “barras-guia de ferro fundido em forma de A, aplainadas com precisão e parafusadas firmemente às paredes em uma linha perfeitamente reta e perpendicular”. Sobre o êmbolo ficava a cabine, ou “sala ascendente” (Figura 4). A cabine possuía uma “base robusta de ferro fundido” sobre a qual havia uma “estrutura de ferro forjado preenchida com madeira e vidro”. A cabine se deslocava sobre os trilhos-guia por meio de quatro sapatas de latão em forma de V, cujas partes superiores eram “feitas em forma de copo, no qual uma esponja saturada com óleo seria colocada para lubrificar as guias e as barras-guia a cada subida e descida da sala”. A cabine também contava com um assento estofado, um lustre a gás e uma porta deslizante.

O sistema de controle do elevador foi projetado para parar automaticamente a cabine em um andar específico. Além do cabo de acionamento, a cabine possuía uma alavanca de controle interna que permitia ao operador selecionar um destino específico (Figura 5). A alavanca controlava uma “garra” que se projetava para dentro do poço. A haste vertical de acionamento possuía “pinos” — um por andar — de tamanhos diferentes que Whichcord caracterizou como análogos aos pinos de uma caixa de música, pois “não estavam diretamente uns sobre os outros, mas sim um na frente do outro”, projetando-se “à frente da haste a tal ponto que a lateral da sala ascendente [passava] por cima dos seus pontos”. O sistema funcionava da seguinte maneira: o operador deslizava a alavanca até o andar de destino; essa ação posicionava a garra de forma a encaixar no pino correspondente. Em seguida, ele puxava o cabo de acionamento para iniciar o movimento da cabine. Conforme a cabine se aproximava do destino, a garra engatava no pino, que elevava (ou abaixava) a haste vertical, retornando assim a alavanca da válvula de controle à sua posição horizontal ou de parada. A Whichcord alegava que esse sistema garantia que o elevador pararia "no instante em que a água fosse desligada pela alavanca" e que a cabine ficaria "exatamente nivelada com o piso ou patamar".

Infelizmente, o único desenho associado à apresentação de Whichcord de 1864 que sobreviveu é o que ilustra o elevador de passageiros. Isso é particularmente lamentável, pois os elevadores de bagagem e de alimentos de baixa altura funcionavam “com um princípio diferente”, descrito como “um cilindro e pistão horizontais, que acionam um mecanismo de cremalheira e pinhão, o qual faz girar um tambor de tração e, assim, enrolar a corrente à qual a cabine ou o elevador está preso”. O elevador de bagagem utilizava o “mesmo tipo de válvula e engrenagem de partida” encontrado no elevador de passageiros; portanto, o “porteiro do hotel que acompanha os passageiros até o elevador pode colocar a bagagem na cabine e posicionar a alavanca na marca correta na placa indicadora, e a cabine parará no andar até ser descarregada e descida puxando-se a corda”.

Lamentavelmente, nenhum relato desses elevadores que pudesse corroborar (ou refutar) as afirmações de Whichcord sobre seu funcionamento imaginado sobreviveu. Há também a questão da influência do desenho. Embora diversas outras publicações tenham reimpresso trechos do texto de Whichcord, o desenho, aparentemente, nunca foi republicado. Assim, apenas membros do Royal Institute of British Architects ou pessoas com acesso a bibliotecas técnicas teriam visto o desenho. Mesmo assim, ele permanece um marco notável e, muito provavelmente, genuíno na história do transporte vertical.

Referências
[1] Dr. Lee Gray. “Um sistema de elevador inovador, Parte Um”, ELEVATOR WORLD, janeiro de 2017.
[2] John Whichcord, Jr. “Sobre elevadores hidráulicos”, Artigos lidos no Instituto Real de Arquitetos Britânicos, Sessão 1863-1864, 1864. Nota: Todas as citações a seguir derivam desta fonte.