电梯门的历史

电梯门在长达 75 年的演变过程中采用了各种设计，通常是出于对更高安全性的需求。

现代电梯门是大约 75 年发明和改进的产物。 轿门和井道门的芭蕾式机械系统作为完美集成的组件打开和关闭，已成为电梯运行的公认和预期特征。 现代电梯门还为等待和乘坐电梯的乘客提供了深刻的安全感。 事实上，除非电梯系统以某种方式具有竖井，例如在观光电梯中，否则大多数乘客基本上不知道它的存在和固有的危险。 在大多数情况下，电梯就像一个魔法盒子，滑动门在进入时打开和关闭，在离开时打开和关闭，乘客被神奇地运送到目的地。

现代电梯门的发展主要是一个 20 世纪的故事。 虽然 19 世纪的发明家和行业成员同样关注安全，但他们的门设计往往反映了电梯行业的相对起步阶段，偶尔也反映了这一时期独特的机械想象力。 以下门设计源自对 19 世纪电梯专利的调查，其中的设计代表了一系列不同的解决方案。

19 世纪电梯门的历史包括门和大门，后者通常用于工厂或其他工业环境。 大多数电梯门的设计和操作都是规范的，门沿垂直路径运行（图 1）。 然而，一些闸门采用了更具创造性的解决方案，例如 1882 年的设计，其操作方式类似于铁路交叉臂。 它的特点是在一端有一个加重的水平杆，当杆被抬起时，垂直的纠察队靠在它上面，为通往平台的道路扫清了道路（图 2）。 电梯门的设计目的是防止工人从井道上掉下来或接触到移动的平台或配重。 重要的是要注意，在开放式电梯平台上没有对应的门卫进入竖井。 虽然这种缺席和明显不关心在旅途中伴随货物或材料的工人的安全可能归因于货梯的实用设置，但客梯也经常没有轿门。

赛勒斯·W·鲍德温 (Cyrus W. Baldwin) 1884 年的“电梯门操作装置”采用典型的铰链门来进入竖井。 Baldwin 的设计解决了两个安全问题：确保在没有汽车的情况下无法打开竖井门，并确保在门打开时汽车无法移动。 前一个问题是通过内部门锁来解决的，只有当汽车出现在着陆点时才会释放。 后者由连接到手绳控制器的夹紧装置解决。 当轿厢停在层站时，打开井道门导致夹子夹住手绳，无法使用。 Baldwin 的设计主要用于住宅环境，由于这些环境不使用电梯操作员，他提供了一种从任何平台启动和操作轿厢的方法。 这是通过位于电梯门附近的两条手绳完成的（图 3）。 该系统的成功运行需要门上有窗户，以便用户能够确定何时停止接近的汽车。

Baldwin 的设计要求电梯用户打开和关闭井道门。 John G. Meisner 1885 年的“自动电梯门”设计试图消除操作员的这种行为，他将其描述为“不仅烦人，而且需要大量时间和劳动”。 迈斯纳采用滑动轴门，其特点是靠近内边缘的门中央有一个摩擦滚轮。 汽车配备了与门滚轮接合的“凹槽导轨”（图 4）。 当汽车开始经过一扇门时，滚轮会进入导轨，导致在汽车停下时门滑开。 当汽车离开时，动作相反，当汽车离开平台时，门滑动关闭。 如果操作员不想停在给定的楼层，他会拉动轿厢中的链条，移动位于凹槽导轨顶部和底部的杠杆。 这一动作阻止了门滚轮进入导轨。 每扇门还配备了一个内部闩锁，当汽车与门滚轮啮合时会释放。 尽管迈斯纳的设计让操作员从打开和关闭竖井门的“烦人”工作中解脱出来，但在轿厢仍在行驶时自动操作竖井门可能会给乘客带来严重的潜在安全隐患。

William E. Nickerson 1889 年的“电梯门操作装置”设计不仅将门操作的负担放在了电梯操作员身上，而且使所需的工作量增加了一倍，因为他的方案还包括轿厢门。 像其他设计一样，尼克森的方案采用了一个内部竖井门闩锁，当汽车出现在着陆点时，该闩锁会被释放。 然而，他还包括一个联锁系统，将轿门与竖井门连接起来，这样，当操作员拉开轿门时，竖井门也会打开。 车门被车内的一个锁扣保持打开状态。 它们还具有弹簧，可在松开锁扣时自动将门推关闭（图 5）。

1892 年，Charles N. Judson 获得了一项设计专利，该设计还具有轿门和竖井门。 推动他工作的理由如下：

“众所周知，由于服务员的疏忽或粗心，或由于施工不当，这些电梯井或轿厢的门或大门要么敞开着，要么一直开着，这是众所周知的。允许在电梯轿厢运行且远离着陆点的重力作用下打开，从而允许人员从竖井坠落并[被]死亡或重伤。”

其中一些批评似乎是针对迈斯纳提出的自动设计，其中门在汽车移动时操作。 Judson 的解决方案是一个连接到手绳控制器的自动操作系统，只有在汽车停在着陆点后才会打开车门。 门的操作由：

“。 . . 一种真空泵，通过一个或多个真空室和管道与几个气缸、活塞、活塞杆和杠杆相连，这些气缸、活塞、活塞杆和杠杆分别位于通过轴的长度与几个门中的每一个直接相邻的位置，以关闭竖井中的任何门或在操纵电梯控制装置使电梯上升或下降时可能打开的轿厢。” （图6）

然而，贾德森没有提供令人信服的描述，说明他如何提议同步轿厢门和竖井门的操作，而且他的系统是否具有与手动操作门相同的运行速度值得怀疑。 有趣的是，贾德森还为他的设计版本申请了专利，该版本采用电动机和齿轮齿条系统来打开和关闭轴和车门（图 7）。

Ephraim A. Haldeman 于 1896 年获得了最终检查的门系统专利：“自动操作电梯门的装置”。 Haldeman 将他的设计描述为适用于“办公室、公寓和其他建筑物中使用的那种电梯”。 他发明的目的是“提供一种自动打开和关闭电梯门的附件”。 “附件”是一系列控制滑动电梯井门的杠杆。 系统的操作由电梯操作员启动，他需要踩下轿厢中的脚踏板（图 8）。

霍尔德曼系统的复杂性是许多 19 世纪设计的典型特征。 尽管这个复杂的方案可能是由于发明者对解决这个问题的机械解决方案过度思考造成的，但缺乏现代组件——例如可靠的小型电动机——无疑阻碍了设计过程。 未来的文章将研究电动机设计的发展对电梯门设计和现代门操作系统发明的影响。