Operatörsüz Asansörlerin Tarihçesi: Düğme Kontrolü 1886 -1895

Dönem, gelecekteki tüm çalışmalar için kritik bir temel oluşturdu.

Operatörsüz asansörün icadının öyküsü, birkaç ayrı dikey taşıma (VT) sisteminin geçmişini kapsar. İlk geliştirilecek olan, asansör operasyonunu artık eğitimli bir operatöre gerek kalmayacak şekilde basitleştiren yeni bir kontrol sistemiydi. Pek çok asansör teknolojisinde olduğu gibi, asansör kullanımı için benimsenen ve uyarlanan sistem, başlangıçta bu amaç için tasarlanmamıştı. Düğmeli anahtarın tarihi, çeşitli sorunları ve kullanımları ve moderniteye yönelik değişen tutumları kapsar; bunun bir örneği, bir dizi hizmetin "bir düğmeye basarak" birdenbire kullanıma sunulduğu bir dünyaya kademeli geçiştir.[1 ] Basmalı düğme anahtarları 1880'den önce mevcut olmasına rağmen, bu tarih tipik olarak elektrikli basmalı düğmenin piyasaya sürülmesi olarak tanımlanır.

Asansörler için bir elektrikli düğmeli kontrol sistemi öneren ilk mucitlerden biri, Boston mühendisi John H. Clark'dı. Ağustos 1886'da Clark, aldatıcı bir şekilde açık bir başlıkla bir patent başvurusunda bulundu: "Elektrikli Asansör." Ancak Kasım ayında alınan patent, çalışması iki elektrikli düğmeyle kontrol edilen bir hidrolik asansörle ilgiliydi (Şekil 1). Görünüşe göre "elektrikli asansör" ifadesi, eski bir sistemin en son teknoloji ile değiştirilmesini vurgulamak için seçilmiştir:

"Buluşumdan önce, güç kontrol vanası, binaya sabitlenmiş kasnakların çevresinden ve güç kontrol vanasına işlevsel olarak bağlı bir mil veya çubuk üzerindeki bir makaranın etrafından geçirilen bir nakliye halatı vasıtasıyla çalıştırılıyordu... (bu) düzenleme çirkinliği ve onu hareket ettirmek için gereken güç nedeniyle özellikle sakıncalıdır.”[2]

Clark, arabada biri arabanın yükselmesine, diğeri alçalmasına neden olan iki düğme sağladı. Kullanıcı bir düğmeye basarak asansörü kontrol etse de, gerçek çalışması biraz daha karmaşıktı. Yükselmek için, yukarı hareketi başlatmak için uygun düğmeye basıldı. Aracın hareketini sürdürmek için operatörün, araç varış noktasına ulaşana kadar düğmeye sürekli basması gerekiyordu, bu noktada düğme serbest bırakıldı ve araç durdu. Clark, orijinal tasarımının bir varyasyonu için Mayıs 1887'de ikinci bir patent başvurusunda bulundu (İlginç bir şekilde, bu patent 1898'e kadar verilmedi).[3] Patent, Whittier Machine Company'ye (Boston) verildi; ancak, Whittier'in Clark'ın düğme sistemine sahip herhangi bir makine yapıp yapmadığı bilinmiyor.

Kasım 1887'de New Yorklu mühendis Charles E. Ongley, "elektrikle kontrol edilen bir asansör" için ilgili üç patent başvurusunda bulundu. Temmuz ve Nisan 1888'de ilgili iki ek başvuru yapıldı ve Eylül 1889'da beş patentin tamamı verildi.[4] Ongley'nin sistemi, hidrolik asansörlere uygulanmasında ve operatörün arabayı sürerken bir düğmeye basmasını gerektiren temel çalışmasında Clark'ınkine paraleldi. Bu hikaye açısından önemi, beş patentin hepsinin 1878'de Otis Brothers tarafından kurulan Chicago'daki Hidrolik Elevator Company'ye verilmiş olmasıdır. Otis'in William E. Hale & Co.'yu satın almasıyla birlikte kurulan şirket, Hale'in dubleks hidrolik asansör sistemiyle ilgili mevcut ve gelecekteki patentler için bir holding şirketi olarak kuruldu.[5] Bu nedenle, Ongley'nin patentleri, Otis'in - bir vekil aracılığıyla - düğmeli kontrol sistemlerinin tasarımına yönelik ilk baskını oldu. Patent çizimleri ayrıca, 19. yüzyılın sonlarına ait mimari imgeler ile gelişmekte olan butonlu kontrol modern çağı arasındaki ikiliği de etkili bir şekilde resmetmiştir (Şekil 2).

Mayıs 1891'de Washington, DC'den Andrew M. Coyle, Clark ve Ongley tarafından oluşturulan eğilimi sürdüren bir patent başvurusunda bulundu; ayrıca bir hidrolik asansörü kontrol etmek için bir elektrikli düğme sistemi kullanmayı önerdi.[6] Bununla birlikte, Coyle'un tasarımı, önceki şemalara göre birkaç iyileştirme içeriyordu. En önemli gelişme, asansörün hareketini etkinleştirmek ve sürdürmek için yalnızca tek bir basış gerektiren yeni bir düğme tasarımıydı:

“Aracın istenen tüm hareketleri, arabanın hareket ettirilmek istenen katın numarasına karşılık gelen bir düğmeye dokunmak için gerekenden daha fazla dikkat ve zeka gerektirmeden güvenli ve kesin bir şekilde gerçekleştirilebilir… anahtarlar veya butonlar çalıştırıldığında, kabin zeminin üstünde veya altında olsun, kabin hareket edecek ve o katta duracaktır. Bu düzenlemenin, asansörün yükselmesi için bir operasyon ve aşağı inmesi için bir başka operasyon gerektiren düzenlemeye göre bariz avantajları vardır.”[6]

Kabin, her kat için bir düğme ile donatıldı ve ilk kez her katta bir asansör çağrı düğmesi sağlandı (Şekil 3).

Kabini duraklarda otomatik olarak durduran sistem, hidrolik motorun dikey pistonuna bağlanan sonsuz bir metal bant kullanıyordu, öyle ki "araba ile uyum içinde, ancak daha küçük bir yol üzerinde"[6] gidiyordu. hidrolik valfleri çalıştıran elektrik devresi. Hareket ederken, her biri bir "ana devre kapatma mekanizması" ile donatılmış bir dizi "pano"dan geçti. katlar arasındaki mesafeye karşılık gelir.”[6] Sonsuz bant, varış katının santral panosuna ulaştığında ana devre kapatma mekanizmasını açan ve kabinin hareketini durduran uzun bir kam ile donatılmıştır (Şekil 6) ve 4).

Tasarıma benzersiz bir güvenlik cihazı da dahil edildi. Asansör, bir yolcu araca girdiğinde etkinleştirilen bir kat anahtarına sahipti. Bu anahtarın yolcunun ağırlığıyla etkinleştirilmesi, kat anahtarlarının çalışmasını engelledi, öyle ki Coyle'a göre: "Katların hiçbirinde kimse dolu olduğu sürece kabinin hareketini kontrol edemez."[6] Bu patent, arabadaki belirlenmiş kat düğmeleri, kat çağrı düğmeleri ve bir otomatik iniş sistemi dahil olmak üzere birkaç önemli tasarım öğesini tanıtırken, kullanımı esasen bir seferde bir yolcu veya bir yolcu grubuyla sınırlıydı (hareketinden dolayı) araba kat anahtarı). Bu sınırlama, Coyle'un elektrik sistemi tasarımının doğrudan bir sonucuydu; bu, diğer çağdaş şemalarda olduğu gibi, devre tasarımının henüz görece başlangıç ​​aşamasında olduğu gerçeğini yansıtıyordu.

Nisan 1892'de Otis, basma düğmeli bir kontrol sistemi geliştirme yarışına resmen girdi: Norton P. Otis & Rudolph C. Smith, elektrikli asansöre uygulanan ilk sistem için patent başvurusunda bulundu: Elektrikli Asansörler için Kontrol Cihazı (Nisan 1898'de verildi) ).[7] Otis ve Smith'in tasarımı, daha önceki tasarımlarda bulunan özellikleri bir araya getirdi ve yakın zamanda patentli bir motor kontrol sistemi kullandı:

"Buluşumuz, elektrikli asansörler için otomatik devre kontrol cihazlarıyla ilgilidir ve genel olarak 'Leonard' güç iletim sistemi olarak adlandırılan sistemle bağlantılı olarak kullanıldığında bu tür kontrol cihazlarıyla daha özel bir ilişkiye sahiptir; ve amacı, söz konusu sistemi asansörlerin çalışması için uyarlamaktır, böylece asansörler güvenli ve ekonomik bir şekilde çalıştırılabilir ve devreler kabinden veya binanın çeşitli katlarından veya sahanlıklarından kontrol edilebilir ... böylece tüm sistem arabadan veya inişlerin herhangi birinden durdurulabilir, çalıştırılabilir ve kontrol edilebilir ... 'Leonard' güç aktarım sistemi olarak adlandırılan sistem ... genel olarak ifade edildiğinde, uygulamak için bağlanan bir elektrik motorunun kombinasyonundan oluşur. arabaya güç … ve 'çalışan' motor, bir ara motor ve söz konusu ara motor tarafından sürülen ve çalışan motora bağlı bir ara jeneratör olarak bilinir.”[7]

Otis'in sonunda Ward Leonard kontrolü olarak bilinen şeyin öncü kullanımı, onları elektrikli asansör motoru tasarımında öncü konuma getirdi.[8] Bununla birlikte, önerilen düğmeli kontrol sistemi kesinlikle daha az karmaşıktı.

Duraklarda kontrol sistemi, büyük bir güç şalteri kolu, kat şalterine giden gücü açmak için kullanılan küçük bir bıçak ağzı anahtarı ve kabini çağırmak için kullanılan bir basmalı düğmeden oluşuyordu (Şekil 6). Her inişte aynı zamanda arabayı otomatik olarak durdurmak için tasarlanmış bir sistem de bulunuyordu: Arabanın yan tarafındaki bir kam, bir iniş anahtarına bağlı bir anahtar kolunu çalıştırıyordu. Otis ve Smith "tüm sistemin arabadan durdurulabileceğini, çalıştırılabileceğini ve kontrol edilebileceğini" belirtmelerine rağmen, araba işletim sisteminin açıklamaları biraz şematikti. Arabanın ayrıca gücü açmak için bıçak kenarlı bir düğmeye sahip olduğu açıklanırken, açıklamada herhangi bir basmalı düğmeden bahsedilmedi ve operatörün arabanın hareketini (yukarı veya aşağı) nasıl kontrol ettiği açık değil. Yine de bu patent, elektrikli basmalı düğmeyi elektrikli asansöre bağlayan ilk patentti.

Cyprien O. Mailloux, düğmeli kontrol sistemlerinin geliştirilmesindeki ilk aşamayı iki patent başvurusuyla kapattı: biri Aralık 1894'te, diğeri Mayıs 1895'te (her iki patent de 1895'te verildi).[9, 10] Mailloux, bir bir düğme sistemi için Temmuz 1890'da patent başvurusu; ancak, başvurusu onay sürecinde o kadar uzun süre bekletildi ki, sonunda orijinal başvuruyu bölmeye ve Ağustos 1899'da yeni bir başvuru yapmaya karar verdi. Revize edilmiş başvuru, yalnızca 1895 patentlerinde bulunan tasarımlara atıfta bulunuyordu, dolayısıyla 1890 tasarımı kayboldu. Mailloux'nun 19. yüzyılın sonlarının önde gelen elektrik mühendislerinden biri olduğu düşünüldüğünde, orijinal patentin kaybı önemlidir. Amerikan Elektrik Mühendisleri Enstitüsü'nün (AIEE) kurucu üyesiydi, Electrical World dergisinin editörlüğünü yaptı ve danışman mühendis olarak üretken bir kariyere sahipti. Dördü asansör kontrol sistemleriyle ilgili olan 30'dan fazla patent aldı.

Mailloux'nun Nisan 1895 tarihli patentinde ifade edilen tasarımının mantığı, ilki daha önceki tasarımcıların amaçlarını yansıtan iki temel konuyu ele alıyordu:

"Buluşum, asansör kabinlerinin veya asansörlerin yolcu veya yük amaçlı hareket yönünü kontrol etmeye yönelik elektrikli araçlara ve özellikle bu tür araçların vasıfsız kişiler tarafından çalıştırılması amaçlanan asansörlere uyarlanmasına atıfta bulunmaktadır. Söz konusu buluş, asansör kabininin herhangi bir katta veya katta içeriden veya dışarıdan çalıştırılmasının istendiği özel konutlardaki asansörlere özellikle uygulanabilir. Buluşumun asıl amacı, bir asansörün çalıştırılmasında daha fazla güvenlik ve kolaylık sağlamak ve birden fazla kişinin asansörü aynı anda veya farklı katlardan aynı yönde veya zıt yönlerde çalıştırmaya kalkışması durumunda girişimi önlemektir.”[9]

İkinci gerekçesi, düğme sisteminin genel elektrik tasarımına odaklandı:

"İcadımın bir başka amacı, makineleri kontrol etmek için kullanılan devrelerdeki nispeten ağır akımları ortadan kaldırmak ve telgrafta kullanılanlara daha çok benzeyen daha küçük akımlardan yararlanmaktır; Mobilyalı ve süslü iç mekanlarda, özel konutlarda, kulüp evlerinde ve benzerlerinde daha az sakıncalı olan basmalı düğmeler veya küçük anahtarlar.”[9]

Coyle'un tasarımında olduğu gibi, Mailloux'nun "kendi kendine tutma" olarak adlandırdığı basma düğmeleri, sistemi etkinleştirmek için yalnızca bir kez basmayı gerektiriyordu. Patenti, iki düğmeli bir hall-call sistemi ve üç düğmeli bir araba sistemi dahil olmak üzere çeşitli düğme sistemlerini içeriyordu. Salon sisteminde “gel” etiketli bir çağrı butonu ve “dur” butonu bulunmaktadır (Şekil 7). Bekleyen yolcu, "gel" butonunu kullanarak kabini çağırdı ve "dur" butonunu kabin ile aynı hizaya gelinceye kadar kullandı. Araba düğmeleri “yukarı”, “aşağı” ve “dur” olarak etiketlendi ve benzer şekilde çalıştı (Şekil 8). Ayrıca, arabanın dışında bulunan ve arabayı varış noktasında otomatik olarak durduran bir "zemin anahtarı" için bir tasarım sağladı. Kontrol sisteminin elektrikli, hidrolik veya buharla çalışan asansörlere uygulanabileceğini iddia etti.

Mailloux'nun Temmuz 1895 patenti, Nisan patentinde bulunan sistemlerde iyileştirmelere odaklandı ve ayrı kat düğmeleri içeren yeni bir salon sistemi içeriyordu. Salonun zemin düğmeleri, her düğmenin üzerinde "ikaz okları" bulunan bir panele, arabanın "durdurulduğunu" veya "çalıştığını" belirten bir işaretin görüntülendiği bir panele ve bir "duyuru panosuna" yerleştirildi. ] Mailloux, her duyuru panosunda aynı mesajın yer almasını amaçladı: "Tüm kat kapıları kapatılmadıkça makine çalışmayacaktır."[10] Uyarıcı oklar aşağı doğru dönecek ve kabinin nerede durduğunu ve bir kuyu kapısı açıktı (Şekil 10). Böylece oklar, bekleyen yolculara asansörün hareketini takip etme fırsatı verdi. Ek olarak, bir ok uzun süre aşağı konumda kalırsa - bir yolcunun arabadan ayrıldığını ve kapıyı kapatmadığını gösterirse - bekleyen bir yolcu belirlenmiş kat düğmesine basabilir ve bu da yolcuya bir alarm sinyali gönderir. arabanın durduğu iniş.

1886'dan 1895'e kadar olan dönem, elektrikli düğmeli kontrol sistemlerinin geliştirilmesinde ilk aşamayı işaret ediyordu. Açıkça daha fazla iyileştirmeye ihtiyaç duyulmasına ve önümüzdeki yıllarda geliştirilecek olmasına rağmen, bu dönem gelecekteki tüm çalışmalar için kritik bir temel oluşturdu. Gelecek bir makale, VT endüstrisinin operatörsüz asansör arayışının geçmişine ilişkin bu incelemeye devam edecek.

Referanslar

[1] Rachel Plotnick, Güç Düğmesi: Zevk, panik ve zorlama siyasetinin tarihi, MIT Press (2018).
[2] John H. Clark, Elektrikli Asansör, ABD Patent No. 353,123 (23 Kasım 1886).
[3] John H. Clark, Elevator, ABD Patenti No. 609,533 (23 Ağustos 1898).
[4] Charles E. Ongley: Elektrikle Kontrol Edilen Asansör, ABD Patent No. 410,180 (3 Eylül 1889), Asansör, ABD Patent No. 410,181 (3 Eylül 1889), Elektrikle Kontrol Edilen Asansör, ABD Patent No. 410,182 Eylül 3) (1889 Nisan 18), Elektrik Kontrollü Asansör, ABD Patent No. 1888 (410,183 Eylül 3) ve Elektrik Kontrollü Asansör, ABD Patent No. 1889 (410,184 Eylül 3).
[5] Lee E. Gray, Yükselen Odalardan Ekspres Asansörlere, Elevator World (2002).
[6] Andrew M. Coyle, Elektrikle Kontrol Edilen Asansör, ABD Patent No. 471,100 (22 Mart 1892).
[7] Norton P. Otis & Rudolph C. Smith, Elektrikli Asansörler için Kontrol Cihazı, ABD Patenti No. 610,197 (6 Eylül 1898).
[8] Howard Ward Leonard, Elektrik İletimi Gücü, ABD Patenti No. 463,809 (24 Kasım 1891).
[9] Cyprien O. Mailloux, Asansörler için Elektrik Kontrol Sistemi, ABD Patenti No. 536,730 (2 Nisan 1895).
[10] Cyprien O. Mailloux, Asansörler için Elektrik Kontrol Sistemi, ABD Patenti No. 543,495 (30 Temmuz 1895).