为迎接1958年布鲁塞尔世界博览会而建的原子球塔,由工程师安德烈·沃特凯恩与建筑师安德烈·波拉克和让·波拉克共同设计,其造型宛如一个放大165亿倍的金属晶体,由九个直径59英尺的球体通过垂直、水平和斜向的管道连接而成。垂直交通系统包括一部电梯和五部自动扶梯。雅斯帕工作室(Ateliers Jaspar)提供了自动扶梯,通过同步驱动、履带式支撑和滚轮式扶手解决了管道运动、链条下垂和扶手接触等问题。瑞士车辆和电梯制造厂(Schweizerischen Waggon und Aufzügefabrik)提供了一部300英尺长、3,300磅载重、每分钟运行速度1,000英尺的无齿轮电梯,采用分布式机械和Variotron控制系统,配备现代化的轿厢和面向公众的控制面板。游客乘坐自动扶梯上行,下行则使用楼梯。原子球塔至今仍是比利时的象征。
对这座著名的独特布鲁塞尔建筑的垂直运输进行了彻底检查。
原子球塔是一座为 1958 年布鲁塞尔世界博览会设计的独特建筑,曾三次登上《电梯世界》的封面。最近一次出现在 2007 年 1958 月刊上,当时的封面文章详细介绍了 Schindler 更换大楼原有的自动扶梯和电梯。该建筑首次亮相是在 1961 年 20 月的《电梯世界》封面上,该期杂志包括一篇专题文章,介绍了该建筑的设计、开放和独特的电梯系统。21 年 XNUMX 月的《电梯世界》封面上刊登了一张大楼自动扶梯之一的图片,并附有大楼的绘图,相关文章介绍了大楼的自动扶梯。本文将重新审视原子球塔原来的电梯和自动扶梯系统,该系统设计用于 XNUMX 世纪中期的展览建筑,现已成为 XNUMX 世纪的旅游景点。
1958 年布鲁塞尔世界博览会是第二次世界大战结束后举办的首届世界博览会。当然,这也意味着这是冷战期间举办的首届世界博览会。博览会的主题是“世界观,新人文主义”,旨在促进战后各国的和平团结。虽然这一崇高目标可能是此次博览会的策划者和主办国追求的,但实际的博览会凸显了美国和苏联之间日益激烈的竞争。他们的竞争展馆相互对峙,为游客提供了不同的世界观:苏联强调科学和技术(展出了人造卫星一号的模型),而美国强调资本主义和民主的优点(展出包括模拟投票亭和家居用品和家用电器)。然而,真正高耸于博览会场地之上、掩盖了政治和文化冷战纷争的是博览会的主展馆——原子球塔。
该建筑的主要设计师是比利时工程师 André Waterkeyn (1917-2005),他得到了比利时建筑师 André Polak (1914-1988) 和 Jean Polak (1920-2012) 的协助。 尽管这座建筑的设计被描述为象征和平利用原子能(1950 年代后期非常感兴趣的话题),但它的形式或许更直接地源自 Waterkeyn 的工程背景和兴趣。 据其设计者称,这座建筑代表了一个放大了 165 亿倍的“金属晶体”的原子结构。 (原子塔的总高度为 334.6 英尺。)这座建筑由九个球体组成(每个球体的直径为 59 英尺),它们代表了晶体的单个原子; 它们通过垂直、水平和对角线“管”连接在一起。 垂直管和对角管直径为 10.8 英尺,水平管直径为 9.8 英尺。 除了垂直管或中心柱外,这座建筑还由三个“两脚架”支撑,这些“两脚架”也包含楼梯。
九个球体中的每一个都被分配了一个编号。 最低的球体(#1)位于一层入口亭子的顶部。 这个和其他七个球体包含展览空间,而最高的球体(#9)设有餐厅和观察区。 Atomium 使用了一台电梯,它穿过垂直的中央管并将入口亭与球体 #1、#3(在设计的中心)和 #9 连接起来。 双脚架顶部的球体是#2、#4 和#5,而“漂浮”在空间中并通过水平和垂直管与其他球体相连的球体是#6、#7 和#8。 除了电梯外,该建筑还使用了五部自动扶梯,方便了从入口亭到球体#1、球体#1 到球体#2 以及球体#2 到球体#3 的旅行。
根据 1961 年的 EW 文章,设计师想要使用自动扶梯,因为他们认为公众应该能够“从一个领域移动到另一个领域而不会过度疲劳”。 文章还指出,使用这项技术的愿望直接影响了建筑的形式,因为“这一要求决定了连接球体的管子的直径。” 这一事实表明 Waterkeyn 和 Polak 兄弟可能想象过自动扶梯穿过原子塔的所有对角管。 然而,最终只使用了五部自动扶梯,其中只有两部在斜管中运行。
自动扶梯的制造商让人们认为 Atomium 是“所有建筑中最具比利时特色的建筑之一”,目前 Atomium 的宣传材料是这样描述的。 自动扶梯由位于比利时列日的 Ateliers Jaspar 设计和建造。 该公司由电气工程师 Joseph Jaspar (1823-1899) 于 1842 年创立,并在整个 19 世纪制造电灯、发电机和发动机。 Joseph Jaspar 去世后,公司的领导权传给了他的儿子 Jean-André(1850-1909)和 Albert Jaspar(1876-1911),他们在 20 世纪初将产品线扩展到包括电梯。 到 1920 年代,该公司还在建造自动扶梯:在比利时安特卫普(1932 年)的圣安娜隧道(St. Anna Tunnel)中仍然可以体验其早期自动扶梯工作的质量和特点,该隧道有四个带木踏板的自动扶梯。 该公司为 Atomium 设计并建造了可称为三部规范和两部特殊自动扶梯,每部都被分配了一个“字母”名称(表 1)。
Ateliers Jaspar 报告称,“关于自动扶梯 A、B [和] D,没有什么可说的。” 这可能是因为这些自动扶梯在入口亭的楼层之间和/或在球体内运行。 设计用于在连接球体#1 和#2 以及#2 和#3 的斜管中运行的自动扶梯提出了独特的设计挑战。 第一个是由于 Atomium 独特的结构系统,自动扶梯桁架将遇到的预期运动,被描述为:
“。 . . 铰接式钢架; 球窝系统的原理已应用于球体和管子的连接处,因此需要它们之间的旋转运动,在最不利的情况下,在支撑处向各个方向产生大约 1.279 英寸的位移自动扶梯的点。 事实上,记录的最大位移是 14 英寸。”
防止过度移动和“桁架扭曲”。 . . 在球体的结构梁和桁架之间放置了一个水平臂系统。”
自动扶梯 C 的垂直上升、C 和 E 的长度以及管子的有限空间促使人们仔细检查链条和扶手设计,以及对“倾斜度变化时滚轮轮辋强度的担忧” 。” Ateliers Jaspar 解决了第一个问题,将链条划分为相等的负载区域,并在每个区域使用“相同的驱动机器”(自动扶梯 C 使用三个,自动扶梯 E 使用两个)。 对于这两个自动扶梯,一个驱动器“以常规驱动位置放置在自动扶梯的顶部”,而其他驱动器则放置在“与梯级链相切的栏杆中”。 驱动机器的操作“由液压联轴器系统同步”,以减少“以不规则的方式接合链条,从而将令人不快的颠簸和振动传递给台阶和乘客”的可能性。 “在主链轮正下方的主链下方安装了一个支撑履带式履带组件,以防止下垂并[确保]链控制与链轮接触。”
Ateliers Jaspar 发现使用“链条中的等电位区”解决了滚轮轮缘问题。 该公司报告说,扶手和台阶的同步“是通过传统方式确保的”。 但是,它还指出:
“进行了特别研究。 . . 以改善扶手和牵引轮之间的接触。 扶手上插入了一系列在滚珠轴承上旋转的滚子,以方便其移动。”
Atomium 的电梯由位于瑞士施利伦的 Schweizerischen Waggon und Aufzügefabrik(瑞士汽车和电梯制造公司)设计和建造。 该公司成立于 1890 年代,当时名为 Schweizerische Wagonsfabrik AG,专门制造火车和无轨电车。 它于 1920 年代开始建造电梯,并于 1928 年更改名称以包含 aufzügefabrik(电梯制造商)一词。 在设计 Atomium 电梯时面临的主要设计挑战是小直径圆形竖井,它影响了门的布局以及曳引机、电动发电机组和控制单元的放置。 公司决定将这些组件分开——起重机被放置在#9 球体中,电动发电机被放置在#3 球体中,而 Variotron 控制单元被放置在入口处。 控制单元采用 Plexiglas® 盖板,因此公众可以“查看其功能”。
电梯上升了 300 英尺,容量为 3300 磅,并停了三个站:入口亭、球体 #3 和球体 #9。 它由一台双缠绕无齿轮机器以 1:1 绳索驱动。 它利用可变电压控制,“对提供发电机场的闸流管进行全反馈、无级电子控制”。 (“闸流管”是在 1920 年代后期推出的,是一种充气的热阴极电子管,可用作一种高能电气开关和受控整流器。)其他功能包括齿轮应急电驱动器,它,连同控制电路和门驱动器,是“从一个单独的来源提供的。 . . 万一正常供应失败”; “减速开关”确保“在接近终端着陆期间不超过程序速度”; 和超长液压缓冲器。
原子塔开业时,它的电梯是欧洲最快的电梯之一,运行速度为 1,000 fpm。 八角形电梯轿厢采用现代主义设计,采用带有金色阳极氧化轻合金饰边的红色面板,并配备间接照明、风扇、电话、操作员开关和大型位置指示器,让游客可以在整个过程中跟踪轿厢的运行情况。轴。 为了确保安静和平稳的行驶,该车配备了“特殊的绝缘和滚轮导轨”。 汽车和轴采用金色阳极氧化铝“Portaflex”电动多面板门,配有小型“视觉面板”。
原子塔为游客提供了独特的体验,突出了 20 世纪中叶自动扶梯和电梯旅行的兴奋和潜力。 人们只能想象,如果每条管道都有一个自动扶梯,并且这座建筑展示了一个完整的机械化运输系统,那么游客会如何反应。 完成后,五部自动扶梯只将乘客运送到中央球体; 要退出,游客必须走下楼梯。 尽管如此,原子塔还是 1958 年布鲁塞尔环球和国际展览的成功景点和流行标志。 该建筑仍然是这座城市的重要建筑景点,并且仍然是“所有建筑中最比利时的建筑之一”。

Ateliers Jaspar, Atomium 自动扶梯A(入口亭) 
Ateliers Jaspar,Atomium 自动扶梯 C(将球体 #1 连接到球体 #2) 
Ateliers Jaspar, Atomium 自动扶梯水平臂示意图 
Schweizerischen Waggon und Aufzügefabrik, Atomium 电梯轿厢(平面图) 
Schweizerischen Waggon und Aufzügefabrik,Atomium 电梯无齿轮机器 
Schweizerischen Waggon und Aufzügefabrik,Atomium 电梯 Variotron 控制单元 
表格1