1890'larda iki Amerikalı mühendis, asansörler için elektromanyetik tahrik sistemleri üzerinde çalıştı ve bu çalışmalar, birbirine zıt tasarımlar ve kısa süreli bir teknolojik anla sonuçlandı. Paul W. Leffler, manyetik ray sistemini, kutup parçalarını kılavuz raylara yerleştiren, kabin hareketine bağlı bir komütatör kullanan, yalnızca güç kaybında devreye giren bir emniyet kavramasına dayanan ve geleneksel bir freni içermeyen, ayrıntılı bir patente dönüştürdü. Endüstri uygulayıcısı H. Russell Smith ise hidrolik piston gibi davranan bir elektromanyetik çekirdek tasarladı, bir fabrika prototipi üretti ve bilindik fren ve emniyet cihazlarını tanımladı. Her iki çaba da nihayetinde mevcut sistemlerin yerini alamadı, ancak modern doğrusal tahrik fikirlerinin habercisi oldular.
İki mucit, 19. yüzyılın sonunda günümüzün lineer asansör konseptinin bir öncüsünü üretmek için yarıştı.
19. yüzyılın son on yılında, iki Amerikalı mühendis, asansörlere güç sağlamak için elektromıknatısları kullanmayı bağımsız olarak araştırdı. Bu çabalar, lineer asenkron motorun gelişimi bağlamında düşünüldüğünde, dikey ve yatay olarak hareket etmek üzere tasarlanmış asansörlerde olduğu gibi, çağdaş yeniliklerin genellikle ilgi çekici tarihsel emsallere sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Bu mühendisler tarafından üstlenilen ayrı ama neredeyse eşzamanlı çalışma, bir mucidin elektromanyetik tren için geliştirilmiş bir sistemi asansörlere uygulamaya çalışırken, diğerinin dikey ulaşım sistemleri için özel olarak tasarlanmış bir sistem geliştirmeye çalıştığı modern olaylarla paralellik göstermektedir.
Aralık 1893'te, Chicago'dan Paul W. Leffler (1853-1914) Leffler Elektro-Manyetik Demiryolu Şirketi'ni kurdu. Bir önceki yılın Kasım ayında, Leffler bir tren tasarımıyla ilgili 10 patentten ilki için başvuruda bulundu. elektromıknatıslar. Ağustos 1895 ile Mart 1896 arasında, beşi aynı tarihte yayınlanan altı patent başvurusunda bulundu: 22 Aralık 1896. İkinci grup, bu dönemde takip ettiği tek demiryolu ile ilgili olmayan patenti içeriyordu: “Elektrikli Asansör” (ABD Patenti No. 573,820). Girişinde Leffler, demiryolu patentlerine atıfta bulunarak şunları kaydetti:
“Bu patentlerde. . . Birbirinden aralıklı, zıt kutuplu bitişik elemanlarla bir dizi mıknatıs tarafından üretilen hareket hattı boyunca uzanan bir manyetik alan ve etkiye maruz kalacak konumda araba tarafından taşınan dönmeyen bir armatür kullanıyorum. söz konusu alanın elektromıknatısları tercihen seri olarak bağlanmış ve birbirlerine göre konumlanmış olan elektromıknatıslar ve manyetik çekim ve itme kuvvetlerinin arabayı ortak bir yönde itmek için birlikte çalıştığı alan mıknatısları. Alan ve armatür mıknatısları arasındaki uygun manyetik ilişkileri kontrol etmek ve sürdürmek için de kullanıyorum. . . armatür-mıknatıslar için tercihen devre bağlantılarında uygulanan otomatik kutup değiştirme mekanizması. Mevcut buluşumda, yukarıdaki kombinasyonu, bazı ek özelliklerle birlikte bir asansörde organize ediyorum.”[1]
Leffler'in demiryolu tasarımını “asansöre” “düzenlemesi”, patentinin 10 sayfalık çizimleri (27 figür içeren) ve altı buçuk sayfalık metin aracılığıyla ifade edildi. Ayrıntılı sunumu, elektromanyetik asansörünün kapsamlı bir incelemesine izin veriyor.
Tasarımının bir analizi, mümkün olduğunca normatif bir asansör üretmeye çalıştığını ortaya koyuyor. Leffler, "asansör-arabanın görünüşte sıradan kafes benzeri bir formda olabileceğini" belirtti.[1] Araba tasarımının en önemli yönlerinin, sırasıyla zemin, üst çatal, dikey çubuklar ve alt çatal olarak bu bileşenlere atıfta bulunarak platform, direkler, çaprazkafa ve güvenlik tahtası olduğunu kabul etti. Arabanın "olağan şekilde askıya alınacağını ve dengeleneceğini" belirtti (Şekil 1).[1] Onun patent metni, karşı ağırlığın arabanın ağırlığına eşit olduğunu ima eder ki bu, 1890'lara gelindiğinde, çoğu asansör, karşı ağırlık, arabanın ağırlığına ve tipik yükün yarısına eşit olan aşırı dengeli bir sistem kullandığından, biraz alışılmadık bir durumdu.
Tasarımının bir başka olağandışı yönü, arabada hem bir el kumandası hem de nakliye ipinin varlığıydı. Tipik olarak, sadece bir kontrol sistemi kullanıldı.
Leffler'in elektromanyetik sisteminin ana bileşenleri, kılavuz raylara ve araba direklerine yerleştirildi. Kılavuz raylar, "üzerine manyetik bobinlerin sarıldığı bir dizi çıkıntılı kutup parçasını" barındırmak için U şeklinde bir metal kanal kullandı.[1] Direk parçaları, araba için gerçek kılavuz raylar olarak hizmet eden pirinç kılavuz çubuklarla kaplanmıştır (Şekil 2). U şeklindeki kanalın kenarlarına, asansörün güvenlik cihazı için bir kavrama yüzeyi sağlayan ahşap şeritler takıldı. Kılavuz ray direk parçalarının muadilleri, araba direklerine yerleştirildi (Şekil 3). Stiller ayrıca iki çift “flanşlı kılavuz veya koruyucu makaraya” sahipti. . . makaraları "kılavuz çubuklara sıkıca karşı tutmak ve arabayı tarlalar arasında merkezi bir konumda yaylı yastıklamak" için yaylarla donatılmış kayar boyunduruk başlı pistonlar tarafından taşınır.[1] Üçüncü bir kritik bileşen olan komütatör, çaprazkafanın üstüne yerleştirildi. Çalışması doğrudan arabanın hızıyla ilgili olduğu için, komütatörün hareketi “bir kasnağın üzerinden geçen, komütatör milinin arka ucuna sabitlenmiş bir halat ve oradan da arka tarafından taşınan bir kılavuz kasnak aracılığıyla kontrol ediliyordu. arabanın üst kenarı ve her iki ucu gergin ve binaya veya diğer sabit desteğe sabitlenmiş, bir ucu yukarıda ve diğer ucu arabanın hareket sınırlarının altında olacak şekilde.”[1] Komütatörün çalışması, çağdaş aşırı hız emniyetlerine çok benziyordu; bu nedenle tasarımı, mevcut asansör teknolojisinin yeni bir kullanıma ilginç bir şekilde uyarlanmasını temsil ediyordu.
Leffler'in “emniyet debriyajı” olarak tanımladığı güvenlik cihazı arabanın altına yerleştirildi. Güvenlik, "yataklara monte edilmiş iki enine paralel kaya şaftı veya çubuğundan oluşuyordu. . . ve uçlarında, serbest bırakıldığında kılavuz rayların ahşap yüzeylerine geçen kavrama kamları veya eksantrik sürtünme blokları bulunur (Şekil 4).[1] Kamlar, güvenlik yaylarını sıkıştıran elektrik kontakları ile ahşap kaplamalardan uzak tutuldu. Araç elektrik gücünü kaybederse, güvenlik otomatik olarak devreye girer. Böylece, Leffler'in güvenliği yalnızca güç kesildiğinde devreye giriyordu. Arabanın aşırı hızlanmasını engelleyemezdi. Bu bariz hata muhtemelen elektromanyetik tasarımının otomobilin aşırı hız yapamayacak kadar hassas kontrolüne izin verdiğine olan inancından kaynaklanıyordu. Ayrıca, bir inişte durduğunda aracı yerinde tutmak için bu sisteme güvendi. Başka bir deyişle, arabada bir fren yoktu. Leffler'e göre, kontrol kolu "dur" konumundayken, "çekme ve itme kuvvetleri (alan mıknatısları arasındaki) birbirini nötralize eder ve arabayı her iki yönde de hareket ettirme eğiliminde olmaz."[1] Bu asansörün ayrıntılı çalışmasının tam olarak araştırılması bu makalenin kapsamı dışındadır. Bununla birlikte, ilgilenen okuyucular, Leffler'in patentini inceleyerek bu sistemi daha kapsamlı bir şekilde keşfedebilir (bu ayın Çevrimiçi Ekstralarına bakın).
Leffler, yatay bir sistemi dikey taşımacılığa uyarlamaya çalışan bir sektör dışı olarak tasarımına yaklaşırken, rakibi doğrudan asansör sektörüyle bağlantılıydı. H. Russell Smith (1864 doğumlu), 1888'de Stevens Enstitüsü'nden Makine Mühendisliği alanında lisans derecesiyle mezun oldu. Chicago doğumlu olan Smith, mezuniyetinin ardından memleketine döndü ve kaldırım müteahhidi JB Smith & Co.'da bir pozisyonu kabul etti. Asansör kariyerine 1890'da Hale Elevator Co.'ya inşaat yardımcı şefi olarak katılarak başladı. 1894'te Hale'den ayrılıp baş mühendis olarak çalıştığı Winslow Brothers Elevator Co.'ya geçti. 1897'de Winslow Brothers'tan ayrıldı ve Morse, Williams & Co. ve Burdett-Rowntree Manufacturing Co.'da kısa süre çalıştıktan sonra 1900'de Otis'in Chicago ofisine katıldı. 1894 ile 1898 yılları arasında beş asansör patenti aldı; bunlardan biri elektromanyetik asansör tasarımıyla ilgiliydi: "Elektrikli Asansör", ABD Patenti No. 549,542 (6 Haziran 1896).
Smith'in patenti, üç görseli ve dört sayfalık metniyle, Leffler'in patentiyle karşılaştırıldığında ilginç bir çalışma sunuyor. Sonuncunun ayrıntılı çizimleri, Smith'in basit çizgi çizimlerinde açıkça eksik olan bir görsel güce sahiptir (Şekil 5). Bununla birlikte, Smith'in tasarımının bir incelemesi, bir elektromanyetik sürücünün standart bir asansör tipolojisine uygulanmasına dayanan pratik bir şema ortaya koymaktadır. Smith'in asansörü de iki resimli makalenin konusuydu. İlki, “Smith'in Elektromanyetik Asansörü”, 19 Aralık 1896 tarihli sayısında yayınlandı. Batı Elektrikçive ikincisi, "Ascenseur Electro-Magnétique", 10 Nisan 1897'de yayınlandı. Elektrik. İkincisi, bir elektromıknatıs tahrik sisteminin Avrupalı bir izleyici kitlesine ilk sunumlarından biriydi. (Bu makaleler ve Smith'in patenti ayrıca Çevrimiçi Ekstralar olarak dahil edilmiştir.)
Her iki makale de asansörün tasarım geliştirme aşamasının Winslow Brothers'ın Chicago fabrikasında gerçekleştiğini belirtiyor. Çalışma 1895'in sonlarında veya 1896'nın başlarında başladı. (Smith'in patent başvurusu Mart 1896'da yapıldı.) Leffler'in tüm şaftın tahrik sisteminin bir parçası olduğu planının aksine, Smith, arabayı tipik bir şaft üzerinden çalıştıran bir elektromanyetik motor tasarladı. . Tasarımı, elektromanyetik motorun "çekirdek parçası" "pistona karşılık gelen" ve göbek parçasının içinde hareket ettiği içi boş çekirdek ile bir hidrolik asansörün "silindirine karşılık gelen" dikey bir hidrolik asansörünkiyle karşılaştırıldı. .[2]
Patent çizimi ayrıca, hidrolik makinelerde bulunan bir özellik olan çoklayıcı bir kasnağı da tasvir ediyordu. Leffler gibi, Smith de elektrik akımı frenden kesildiğinde çalışan bir elektrik bobini ve piston mıknatısına dayanan bir fren tasarladı. Bununla birlikte, Smith'in freni (patentinde gösterilmemiştir), durma konumuna hareket ettirildiğinde freni etkinleştiren araba kontrol kolu tarafından kontrol ediliyordu. Tasarım aynı zamanda Winslow Brothers tarafından üretilen tüm hidrolik asansörlerin kabinlerinde kullanılan gelişmiş güvenlik cihazlarıyla tam olarak donatılabilme yeteneğine sahip olarak tanımlandı; bu, “araba ambar ağzına yerleştirilmiş basit bir cihazı [otomatik olarak getiren] basit bir cihazı içeriyordu. operatör tarafından durdurulmadığı takdirde, hareketin üst ve alt limitlerinde durma noktasına kadar.”[2]
MKS Batı Elektrikçi Bazı bölümleri Smith tarafından yazılmış olabilecek makale, tasarımının avantajlarını şu şekilde özetledi:
“Bir mimar veya mal sahibi açısından bakıldığında, elektromanyetik asansörün çeşitli avantajları vardır: hidrolik asansörün pompaları, tankları, boruları ve vanaları için yer gerektirmez; çoğu elektrikli asansörün motoru, tamburu veya vidası için de yer gerektirmez; ikiye bir dişli sistemiyle ve asansörün üst kirişlerinden askıya alınmış bir çekirdeğe sahipse, kabinin kendisinin gerektirdiği alan dışında hiçbir yer kaplamaz... Kendine özgü yapısı nedeniyle manyetik motorun yapısı, boyutu ve şekli, içinden geçtiği katlarda yalnızca dikey silindirli hidrolik asansörün silindir gövdesine eşit bir alanı kaplayacak şekildedir.”[2]
Bu ifadelerde ifade edilen güven, tipik reklam abartısını (ve Leffler'in patentindeki iddialarını) yansıtırken, Smith ve Winslow Brothers rakiplerine göre belirgin bir avantaja sahipti. 1896 makalesinin itici gücü, Winslow Brothers'ın fabrikasında tam olarak işleyen bir prototipin başarılı bir şekilde inşa edilmesiydi (Şekil 6 ve 7). Ne yazık ki, kabin platformunu, “şaftı” ve motoru gösteren fotoğraf, asansörün çalışma yüksekliğini göstermiyor.
Leffler'in yaratıcı çabaları ve Smith'in prototip makinesinde gerçekleştirilmiş pratik çabaları, elektromıknatısların asansör tahrik sistemlerine uyarlanmasına yönelik yoğun bir ilgi patlamasını temsil ediyor. Ne yazık ki, konsept ve çalışma modelinin ötesine geçme zorluğunun üstesinden gelinmesi çok zor oldu ve elektromanyetik asansör arayışı terk edildi. Bununla birlikte, bu erken çabalar kısa süre içinde tarihe karışmış olsa da, bunların toparlanması ve burada sunulması, modern yenilikler için genellikle emsallerin var olduğunu ve geçmişin varlığının bizi kuşattığını - nereye bakacağımızı bilirsek - yararlı bir hatırlatma işlevi görür.
Referanslar
[1] Paul W. Leffler. "Elektrikli Asansör", ABD Patenti No. 573,820 (22 Aralık 1896).
[2] “Smith'in Elektromanyetik Asansörü,” Batı Elektrikçi (19 Aralık 1896).
KATEGORİDEN DAHA FAZLASI
GÜNLÜK HABERLER