米勒专利螺旋提升机

检查围绕威廉米勒的公司和谜团以及发明者的疯狂营销主张

16 年 1867 月 19 日，《科学美国人》杂志刊登了一篇题为“提升机械的改进”的插图文章。 这篇文章研究了由辛辛那提的威廉米勒设计并由波士顿坎贝尔惠蒂尔公司制造的电梯。 这篇文章的插图是 1 世纪在美国出版的对货运电梯的最早、最具戏剧性的描绘之一（图 XNUMX）。 这张图片和它描绘的电梯的故事代表了一个发明家、两家公司和（在许多方面）一个未解之谜的故事。

1863 年 38,497 月，辛辛那提的威廉·米勒 (William Miller) 获得了“提升机的改进”（美国专利号 2）。 该设计是第一个采用蜗轮传动系统的设计（图 1）。 米勒使用了与垂直“蜗杆齿条”啮合的“蜗轮”，他说他的系统“显然比齿轮齿条传动装置更适合起重设备的用途”。 [XNUMX] 他声称他的设计提供了

“。 . . 能够使用任何所需数量的螺纹的蜗轮的额外安全性，每个蜗轮在蜗杆齿条的螺纹上都有一个与蜗杆轴线成直角的完整表面轴承，而小齿轮，一次只能由一个或两个齿轮承载，并且在倾斜方向上，容易剥离或迫使支柱分开。 . . . 为了在我的布置中完全避免这种横向位移的趋势，只需要使蜗杆螺纹的下表面和齿条螺纹的上表面在它们的轴线平面内完全水平。”[1]

米勒还声称，当停止时，蜗轮将保持：

“。 . .平台完全静止。 . . 无需任何特殊的扣留机制，如棘爪或抓钩，只能通过平台部分下降才能起作用，而且由于容易失灵，往往在关键时刻不动作，造成严重和致命的后果。伤亡。”[1]

提到与使用“棘爪和捕获物”相关的可能问题似乎是直接针对 Otis Brothers & Co. 的批评，其棘爪和棘轮安全装置在其广告中占据显着位置。

为什么米勒认为有必要在他的专利文本中包含这一观察结果是这个故事的第一个谜团。 虽然与齿轮齿条驱动器的比较是有道理的，但他提到奥的斯安全性似乎只是作为攻击竞争对手制造商的一种手段。 事实上，在 1863 年，Otis Brothers 还是一家初出茅庐的公司，市场份额有限，在全国范围内的影响力也很小。 Elisha Graves Otis 于 1861 年去世，虽然他在整个 1850 年代一直维持着微薄的电梯业务，但在他去世后，他的儿子（查尔斯和诺顿）基本上不得不重建公司，这项任务在1861 年 XNUMX 月内战。米勒对奥的斯安全的认识可能源于对美国东部制造商的熟悉。然而，这种熟悉的确切性质和起源，特别是（正如将要看到的）坎贝尔惠蒂尔公司。 ，不详。

1864 年，米勒在辛辛那提成立了威廉米勒公司。 新企业专门制造“起重机械”。[2] 次年，Campbell, Whittier, & Co. 在波士顿名录中的广告宣称它是“米勒工厂专利安全电梯的独家代理商和制造商” 、商店等。”[3] 他们的广告中提到的“米勒”是威廉米勒的任何疑问都被该公司于 1865 年或 1866 年制作的插图宣传手册中的版画消除了（图 3）。 该插图清楚地描绘了米勒 1863 年专利中的驱动机制，此处描绘的是在工业环境中为货梯提供动力（比较图 2 和图 3）。 雕刻中包含的皮带驱动动力系统源自 1865 年的一项专利，在该专利中，米勒展示了其原始设计的修改版本（图 4）。[4]

1865/1866 年图片所附的文字修改了米勒对其蜗轮传动系统的描述，将其描述为“米勒的专利生活和省力螺旋提升机”，并声称“螺旋是唯一安全的原理” [5] 该系统被描述为“螺旋葫芦”而不是“蜗轮葫芦”，用于其商业寿命的剩余时间。 文中还将电梯描述为“高级提升机，专为商店和仓库提升而设计”。 它的结构非常简单，紧凑，耐用，不易出故障。”[5]

除了制作插图小册子之外，Campbell, Whittier, & Co. 从 1865 年到 1867 年在整个东北部的城市和州商业名录中宣传其新电梯。其广告活动的亮点是在16 年 1867 月 1 日，《科学美国人》一期。 对文章文本和非凡的随附图像的详细检查揭示了电梯的持续发展（比较图 3 和图 5）。 现在安装在铁框架中的驱动系统描述如下（图 XNUMX）：

“中心的滑轮驱动一个蜗杆，它通过一个齿轮和斜齿轮移动侧面的两个主螺钉，这些主螺钉与螺钉齿条啮合，螺钉齿条牢固地固定在柱子上。 因此，整个平台和传动装置一起[移动]，这是唯一一个动力和支撑力与平台密不可分的电梯。”[6]

动力由皮带驱动系统提供给电梯，该系统由连接到皮带驱动电源（也由环形皮带驱动）的“无端”皮带组成。 该系统遵循了这一时期用于为所有工业机械提供动力的模式：

“一条从舱口顶部到底部运行的环形带使中心滑轮运动，并通过侧面较小的滑轮下方和上方。 如果该皮带断裂或脱落，平台将保持静止。 . . 并且无法向上或向下移动，直到再次对皮带轮施加动力为止。”[6]

电梯由运输绳控制，运输绳操作皮带运输机，将动力皮带从松散的皮带轮移动到工作皮带轮（图 6 和 7）。 电梯上使用的系统是：

“。 . .改进的皮带运输设备。 . . 仅将当时使用的皮带移到工作皮带轮上，从而减少皮带的磨损。 克服平台动量的制动器由运送皮带的相同运动施加，因此皮带离开工作滑轮的那一刻，电梯停止。”[6]

电梯的描述还声称它配备了一个配重，“用钢丝绳悬挂在合适的滑轮上”，它等于平台的重量。 [6] 然而，雕刻中没有显示这样的装置，而且由于没有侧柱和横梁，很难想象配重的绳子是如何连接到平台上的。 文章的结论重申了该系统的主要优点：

“这台机器不会下降，它上升的高度不会超过预期，并且可以在距离预定位置一英寸的范围内停止。 它的成本不比一流的绳索电梯高，[并且]它可以通过改变中心滑轮的尺寸以任何速度运行。”[6]

Campbell, Whittier, & Co. 继续为米勒的电梯进行广告宣传，直到 1870 年，此后便再无提及。 该活动包括在城市和州商业目录以及报纸上做广告。 1867 年至 1870 年间制作的许多广告都刻有 1867 年《科学美国人》插图中描绘的驱动机制（图 8）。 没有证据表明该公司停止推广电梯的原因。 众所周知的是，它从未在辛辛那提地区做广告，米勒也从未将自己宣传为“米勒专利螺旋提升机”的设计者。

米勒从 1864 年到 1890 年在辛辛那提制造电梯。从 1864 年到 1882 年，他以威廉米勒公司的名义经营，1883 年，公司更名为米勒电梯公司。在 1880 年代初期，他的广告指出，他的公司制造了“米勒公司”专利蒸汽和液压电梯，客运和货运。”[9] 这个说法很有趣，因为米勒只有三项电梯专利以他的名字命名：两项与他的原始蜗杆驱动系统有关（这两项专利的权利可能都归他所有Campbell, Whittier, & Co.) 和 1867 年颁发的一项改进安全装置的专利。 [10] 安全装置是棘轮棘爪系统的一个版本，类似于众所周知的奥的斯安全装置。 直到 1882 年才出现他的建筑“专利”电梯的声明这一事实表明，他在 1870 年代追求了额外的专利，或者他已经获得、购买或分配了新系统的专利权。 遗憾的是，没有发现任何证据来解释这种猜测。 因此，这构成了最后的谜团。

Campbell, Whittier, & Co. 似乎于 1864 年首次进入新兴的电梯市场，这在很大程度上是通过收购 Miller 的专利和开发他的电梯。 反过来，可以合理地假设出售他的权利为米勒提供了建立他的电梯公司所需的资金。 在波士顿，这一开端最终促成了惠蒂尔机器公司的成立，该公司在 19 世纪末成为领先的区域电梯制造商。 在辛辛那提，这个开始为威廉米勒提供了一个机会，让他有机会从事 26 年的当地电梯制造商成功职业生涯。 发明的力量和 19 世纪中叶新兴垂直运输行业的先驱们所感知到的可能性使这两条轨迹成为可能。

案例

[1] 威廉·米勒。 “提升机的改进”，美国专利第 38,497 号（12 年 1863 月 XNUMX 日）。
[2] 威廉的辛辛那提目录，辛辛那提：Williams & Co. (1864)。
[3] 波士顿目录，波士顿：Adams, Simpson, & Co. (1865)。
[4] 威廉·米勒。 “提升机的改进”，US Pa 48,579（4 年 1865 月 XNUMX 日）。
[5] Campbell, Whittier, & Co. 广告手册 (1865/1866)。
[6] 科学美国人。 “起重机械的改进”（16 年 1867 月 XNUMX 日）。
[7] 马萨诸塞州登记册，波士顿：Sampson, Davenport & Co. (1867)。
[8] 制造商和建造商。 Campbell, Whittier, & Co. 做广告（1869 年 XNUMX 月）。
[9] 威廉的辛辛那提目录，辛辛那提：Williams & Co. (1882)。
[10]威廉·米勒。 “提升机的改进，美国专利 N 64,785（14 年 1867 月 XNUMX 日）。