门反转装置：1930-1960

Fred Anzley Annett (1879-1959)，作者 电动电梯：他们的设计、建造、操作和维护， 为电梯门反转装置的介绍历史提供了一个关键框架。 第一版《电动电梯》于 1927 年出版，第二版（同名）于 1935 年出版。安妮特于 1959 年完成了第三版也是最后一版，并于 1960 年在死后出版。这一版的修订标题反映了垂直交通不断变化的世界：电梯：电动和电动液压电梯、自动扶梯、移动人行道和坡道。 在第二版中，安妮特详细描述了安装在纽约市洛克菲勒中心最近完工的 RCA 大楼中的西屋电气电梯。 该描述包括以下声明：“轿厢门和井道门受 Safe-T-Ray 保护，可自动防止它们撞击或伤害进入的乘客。” 但是，安妮特没有提供有关此门反转系统的其他信息。 因此，这段历史开始时带有一丝神秘感。

幸运的是，很容易找到解开这个谜团所需的线索，因为安妮特提供了安全的名称及其制造商。 在 1920 年代后期，西屋电气电梯公司致力于开发一种新的安全装置，旨在降低配备自动门的电梯中乘客受伤的风险。 1929 年 8 月，Luther J. Kinnard 和 James Dunlop 为这种新型安全装置提交了专利申请，该专利（转让给西屋电气电梯公司）于 1931 年 1,822,152 月 XNUMX 日颁发：“Selenium Cell Door Closer”，美国专利号. XNUMX。 Kinnard 和 Dunlop 描述了他们的发明的必要性及其基本操作特性如下：

“在操作具有电动门的电梯时，需要提供一些措施来防止乘客在进入或离开轿厢时因门过早关闭而受伤。 因此，我们设计了一种防止大门关闭的方法，直到车门或入口畅通无阻。 该装置包括一个合适的光敏装置，例如一个光电电池和一个协作的光源，例如一个电灯，它们安装在汽车的入口处以操作安全继电器，其接触部件包括在门操作机构的电路中。”

发明人还指出，“我们的发明的一个目的是提供重新打开门或大门并将其保持在这种打开位置一段预定的时间长度，当任何人进入电梯入口时，门正在运行。关闭。” 因此，他们的发明包含在后来的设计中遵循的基本参数：一种感知乘客存在和在预设时间段内保持车门打开的方法。

1932 年，西屋公司发起了一场广告活动，将 Safe-T-Ray 作为其新型电动电梯的关键设计特征之一。 广告中包含一个男人走出电梯轿厢的图像，一束光射到他的膝盖，另一束光射到他的手臂（图 1）。 广告的文字对安全性提供了一个绝对非技术性的解释：“光束穿过电梯入口，进入的乘客会中断光束。 中断的光束会神奇地作用在门上——如果打开，它们会保持打开状态，如果关闭，它们会立即停止并返回到打开位置。” 1933 年为 RCA 大楼的开幕准备的宣传材料揭示了“魔法”背后的一些科学：

1932 年，西屋公司发起了一场广告活动，将 Safe-T-Ray 作为其新型电动电梯的关键设计特征之一。

“当轿厢门打开时，访客会注意到电光束投射在电梯入口处。 这些灯是称为“Safe-T-Ray”的自动装置的一部分，并聚焦在对面框架中的光电管上。 当光束被进入或离开电梯的乘客中断时，在光电管上投下阴影，自动阻止门关闭，直到门口畅通无阻。”

也许 Safe-T-Ray 最有趣的方面是它的可见性，允许进出的乘客知道这个安全装置。

在他的书的最后一版中，安妮特承认门反转系统的持续存在，其功能与西屋电气的 Safe-T-Ray 类似，他现在将其称为“光电管”系统：

“光源单元安装在轿厢的一侧并聚焦，使其光束在轿厢和井道门之间穿过门洞，照射到安装在轿厢另一侧的光电管单元上。 这些单元通常与汽车一起移动，并以这样的方式连接到开门电路中，如果在关门时光束被中断，门就会停止、倒退并返回到打开位置。”

1950 世纪 1956 年代，《电梯世界》杂志也报道了这种门反转系统的存在和广泛使用。2 年 XNUMX 月刊登了一则由 Moline Accessories Corp. 生产的“光电保护”系统的插图广告（图 XNUMX）。该系统的特点是“双光束或单光束装置均提供红外光或白光”。

安妮特还描述了 1950 年代使用的另外三个门反转系统：机械系统、冷阴极管系统和压板系统。 与 Safe-T-Ray 类似，机械门反转装置起源于 1930 年代。 1937 年 2,135,131 月，Cyrus W. Bassett（Elevator Supply Co. 雇用的工程师）提交了一项名为“Sensitive Door Edge Structure”的专利申请（美国专利号 1，1938 年 XNUMX 月 XNUMX 日颁发）。 巴塞特声称：

“如今，普遍的做法是在车门的前缘使用倒车开关，以便在车门关闭时撞到物体时实现运动方向的倒转。 该开关集成在一个灵活的外壳中，该外壳内置于门上，以提供所谓的敏感边缘。”

他们的设计特别旨在解决与在操作过程中“撞击”乘客的敏感边缘设计相关的问题。

巴塞特观察到，这种装置最常用于地铁车厢门，并声称，“目前，有一种趋势，即越来越多的趋势，将这些装置应用于电梯和舱口门的边缘。” 对专利记录的简要调查发现多项与敏感边缘或机械门反转系统相关的专利及其在地铁车辆和其他乘用车上的拟议应用。 然而，巴塞特的专利似乎是第一个在电梯门上使用该系统的专利。 他的设计主要涉及一个可以添加到现有汽车上的系统，这样它就不会损害汽车的外观，并且它包括“一个独立的单元”，可以“很容易地安装在车门上和从车门上拆下”。 敏感边缘由一个柔性橡胶突起组成，当它被压缩时会触发电信号（图 3）。 因此，与 Safe-T-Ray 不同的是，该系统是通过与乘客直接接触来操作的。

Annett 描述的其余两个系统是 1950 年代的产品，是为了应对自动无操作员电梯的日益广泛使用而开发的。 冷阴极管系统描述如下：

“[它采用]一系列冷阴极管，电连接到安装在车门前缘的金属条天线。 黑色塑料面板覆盖整个管组件，以防止其受到伤害。 这些管子产生一个连续的静电场，从肩高延伸到门的底部。 磁场围绕轿厢门和井道门的边缘弯曲，以保护乘客免受两者的伤害。 该管组件以这样的方式连接到开门电路中，如果乘客的身体在门关闭时进入距离门边缘 XNUMX 英寸以内，他们将停止、倒退并返回到打开位置。”

Annett 讨论的最终门反转系统采用压力板或开关垫来反转关闭电梯门的运动。

奥的斯雇佣的工程师威廉·亨利·布伦斯和塞缪尔·戴维斯似乎率先开发了该系统。 他们的专利“门的安全机制”（美国专利号 2,601,250，日期为 24 年 1952 月 XNUMX 日）包含该系统的技术基础，以及其必要性的基本原理：

“在当今的电梯安装中，自动关闭门是常见的做法。 在轿厢启动由服务员控制的乘客设施中，服务员还充当警卫以防止乘客被关闭的门撞到。 但是，在汽车自动启动的安装中，情况并非如此。 . . [和]汽车的启动和停止都在乘客自己的控制之下。 在轿门或轿门和井道门两者都是动力操作的许多这样的装置中，已经提供安全装置用于在转移乘客或无生命物体被或即将被撞击时停止门的关闭. 根据安排，这可以减轻打击，或避免被击中的人，从而最大限度地减少真正受伤的可能性。”

他们的设计特别旨在解决与在操作过程中“撞击”乘客的敏感边缘设计相关的问题。 冷阴极管系统检测到“人或物体的存在，而门仍相距相当远”，从而最大限度地减少了“人或物体被撞击的可能性”。 其他明显的优势包括它的静音运行、没有活动部件、它的高灵敏度范围、它的“瞬时”运行，以及“这个机制对汽车的用户来说并不明显，并呈现出整洁的外观”。

显然，奥的斯并没有给它的新安全起一个令人回味的名字。 该公司简单地将其称为其新型 Autotronic 电梯系统（于 1952 年末推出）的一个关键方面。 安全广告包括几幅图，以浅粉色雾状说明冷阴极管静电场的存在（图 4）。 该文本将该系统描述为“自动以电子礼貌方式运行”。 其操作也被描述如下：“检测区域沿着轿厢门和井道门的前缘前缘延伸、交叉和前缘一小段距离。 . . . 只有在乘客进出汽车时可能会干扰他们时，才会停止和倒车。”

Annett 讨论的最终门反转系统采用压力板或开关垫来反转关闭电梯门的运动。 该系统曾在 1956 年 XNUMX 月的《电子战》杂志的一篇题为“新安全，新信心”的文章中有所介绍。 . . 电梯压力垫。” 这篇文章由 Mobile Elevator Co. 的施工主管 Emory W. McDonald 撰写，是 EW 每月技术文章竞赛的获胜者。 McDonald 指出，“电子安全边缘”，例如光电和冷阴极管系统，是对机械/敏感边缘系统的改进。 然而，虽然他承认配备这些系统的门“在重新打开之前不会撞到任何人”，但他声称“当它们开始关闭时。 . . 它们有时会吓到不习惯乘坐电梯的人。” 这个问题的解决方案是压力垫，它让“关门运动的所有恐惧都消失了”。 麦克唐纳描述了系统的起源和基本操作如下：

“多年来，你和我走进商店，使用压力垫开门，也许没有考虑过它们在电梯行业的潜在用途。 但是想想这样的垫子可以多么有效地用作安全边缘。 我们最近安装了几个这样的装置，发现它们是理想的。 这些单元位于每个电梯入口的前面，并与安全边缘触点并联。 由于暴露在高压下会危及公众，因此垫子通过 6V 继电器工作，继而通过常开触点操作安全边缘触点。 . . . 现在，如果 6V 继电器具有常闭触点，则每次踩踏垫子时，继电器都会通电并重新启动关门定时器。 因此，关门的时间间隔会延迟到最后一个人进出电梯轿厢之后。”

压力垫由橡胶制成，尺寸为 5/16 英寸。 厚，可以很容易地嵌入地板（在新建筑中）或铺设在现有地板的顶部（图 5）。

在门反转系统中使用压力或开关垫也是 Knute H. Pierson 和 Wayne F. Meinhardt（蒙哥马利电梯公司雇用的工程师）于 1956 年 2,867,291 月提交的专利申请的主题。 他们的专利“电气控制系统”，美国专利第 6 号（1959 年 XNUMX 月 XNUMX 日），利用了与麦当劳提供的使用开关垫相同的原理——乘客可能害怕使用光电或敏感的边缘系统，因为胆小乘客认为“在关闭的车门之间插入手臂或腿”是危险的。 Pierson 和 Meinhardt 的专利还表明，蒙哥马利在其追求专利之前已经安装了开关垫：

“[The] 压敏垫位于电梯口正前方的 [the] 地板上。 . . . [the] 垫子上的潜在乘客的存在启动电梯控制电路以延迟轿厢离开并允许潜在乘客进入。 压敏垫优选地延伸开口的整个宽度并且具有足够的宽度以使得预期的乘客能够站立在其上而不会太靠近门，但又不足以宽到沿着开口的正常交通流的路径中。地面。 在一次安装中，发现长 36 英寸、宽 12 英寸的垫子是令人满意的。”

最后，1957 年 6 月的 EW 刊登了用于自动电梯的 Recora 开关垫的插图广告（图 XNUMX），其中概述了采用其系统的五个原因：

1. “ 给出 3 秒。 关闭周期而不是通常的 12 秒。
2.  在所有人都进出车之前不会开始关门
3.  将阻止一辆满载的汽车停在一个楼层接载乘客
4.  车空时会发出信号
5.  将启动录音机向乘客下达指令”

建议 Recora 开关垫的多种用途引发了对其在 1950 年代实际用途的质疑，既作为门反转装置，又作为整体升降的辅助工具。 该广告还包括以下声明：“今天写下并获取有关自动电梯和自动扶梯操作的完整 Recora Switchmat 故事。” 这引发了有关将这项技术与自动扶梯一起使用的其他问题。

从 1930 年到 1960 年，系统的多样性和对其发展的稳步追求也提醒我们，以全自动乘客驱动电梯的推出为代表的变革需要时间。

Annett 对这些门反转系统的描述还提醒人们，这项技术是在垂直运输史上的一个过渡时期使用的。 他多次提到服务员操作的电梯，并指出光电和冷阴极管系统的设计都是为了在门口有障碍物或乘客长时间保持开门的情况下，“调度员面板上的灯闪烁，警告他门的操作受到干扰。” 从 1930 年到 1960 年，系统的多样性和对其发展的稳步追求也提醒我们，以全自动乘客驱动电梯的推出为代表的变革需要时间。