梯度电梯，第一部分

发现了 1866 年专利的新数据，以帮助更好地调查围绕“第一个”paternoster 电梯的问题。

链斗式电梯是垂直运输史上最著名的电梯类型之一。该系统也是《电梯世界》历史杂志此前几篇文章的主题：“1866-1900 年英国和美国的链斗式电梯”（EW，2005 年 2012 月）和两部分“哈特循环电梯”（EW，XNUMX 年 XNUMX 月和 XNUMX 月）。第一篇文章包括以下观察：

“在 1866 年授予 P. Ellis 的英国专利中首次提到了这种新的电梯系统。 他建议沿着环形带或链条以均匀的间隔放置封闭的汽车，由连接到组合摩擦离合器和制动器组件的动力轴驱动。 埃利斯提出他的系统可以连续或间歇运行。 遗憾的是，对这个早期系统知之甚少。”

该简短声明附有示意图，该示意图已与专利摘要一起发布（图 1）。 关于这台电梯的其他信息最近曝光，可以进行彻底的调查，以回答围绕“第一部”paternoster 电梯的大部分（但不是全部）问题。 事实上，埃利斯不仅是第一个提出这种独特操作系统的人； 他还建造了第一个。 而且，如果事件以不同的方式发生，这种电梯类型今天可能被我们称为“渐变电梯”。

1865 年，一座最近完工的投机办公楼在利物浦开业（图 2）。 该建筑被称为“Oriel Chambers”，由英国建筑师和土木工程师 Peter Ellis（1805-1884 年）设计。 它立即被认为是城市商业建筑的重要补充，并引起了全国建筑媒体的关注。 不幸的是，这种关注和大楼的接待并不友好。 在 The Building News 的一篇题为“利物浦的新建筑”（7 年 1868 月 XNUMX 日）的文章中，埃利斯的设计是这样描述的：

“这是一种疯狂的温室建筑； 由一系列完全从建筑物的顶部到底部的垂直隔间组成，这些隔间由细长的竖井隔开，从没有任何底座的底座上升起。 . . . 在这些艺术设计的桥墩之间是一系列带有铁框的凸窗，一个在另一个之上，突出在墙的主线之外，暗示着他们试图逃离建筑物的想法。 . . . 简而言之，这种风格可以被描述为“月球哥特式”； 我们认为，没有见过它的人会相信，在今天，任何一个建筑行业的人都可以冷血地建造这样的东西。”

发表在 The Builder 上的第二篇评论题为“利物浦的建筑”（20 年 1866 月 XNUMX 日）包括更严厉的批评：

“镇上最朴素的砖砌仓库，作为一座建筑，远胜于水街上被称为 Oriel Chambers 的大块突出的平板玻璃气泡。 难道我们没有亲眼看到这个巨大的流产——如果它不是可笑的，那将是令人沮丧的——我们应该怀疑它存在的可能性。”

随着时间的推移，建筑物的评估逐渐发生变化。 在维多利亚时代的建筑（Thames & Hudson，1978 年）中，John Dixon 和 Stefan Muthesius 将 Ellis 的设计描述为“对办公室立面新的视觉和结构解决方案的非凡尝试”。 “办公楼”是 1860 年代建筑界的新成员，它的规划、美学和必要的技术是整个 19 世纪讨论和争论的话题。 因此，奥里尔·钱伯斯 (Oriel Chambers) 对玻璃的广泛使用被 19 世纪的评论家认为令人不安，并且回想起来，被 20 世纪的历史学家视为非常现代，也就不足为奇了。

Dixon 和 Muthesius 不知道 Oriel Chambers 现代化的一个关键方面是它可能是英国首批设计包含乘客电梯的办公楼之一。 埃利斯于 1863 年至 1864 年设计了这座建筑，并于 1865 年完工。它由四个主要办公楼层、一个可从内部庭院或关闭进入的较低楼层和一个地下室组成。 当 Oriel Chambers 开业时，它没有电梯。 然而，这并不意味着它在建筑物中的潜在用途没有被其建筑师想象。 13 年 1866 月 1845 日（大约在大楼开放一年后），埃利斯提交了一项专利申请，“一种适用于酒店、仓库、火车站和其他场所的改进型电梯、提升机或机械电梯，旨在促进和渲染Easy the Ascent of Persons and Goods”（英国专利号 5）于 1867 年 XNUMX 月 XNUMX 日授予。

虽然该专利对发明潜在应用的广泛描述是典型的，但它在提及火车站时有些不寻常，并且在专利文本中出现的额外建议用途中是独一无二的。 埃利斯说他的“机械电梯”也适用于“房间或营业场所”。 包含明确指办公室的“房间”一词，使该声明成为最早建议在办公楼中使用电梯的声明之一。

重要的是要记住，乘客电梯是作为适用于大型城市酒店的新技术在欧洲和美国引入的：一种奢侈品，可以将客人带到设计精美且移动速度非常缓慢的房间。 将该技术转移到商业办公楼需要对其运营和融入建筑物居住者生活的不同愿景。 埃利斯提供了这个新的愿景，虽然被描述为适用于各种建筑类型（包括酒店），但旨在应对 19 世纪英国商业的快节奏世界。

埃利斯将他的电梯设计描述如下：

“首先，我为上升的车厢建造了一个或多个贯穿整个结构高度的垂直树干或通道，以及与下降车厢相邻的类似编号，这些树干或通道在每一侧都封闭，除了前面或侧面入口，这也将被关闭，除了从每层楼的高度到门所需的高度； 该树干或垂直通道的宽度和深度以适合用途的特点； 房间或营业场所，或住宅，足以供一人站立； 对于酒店和火车站，可能是两个人站。

“其次，我提出马车或椅子，地板基本成型； 在每个角落，我牢固地连接黄铜或其他金属棒，普通或装饰性的，可用作手杖或纽索 [原文如此]，高约 5 英尺； 然后这些杆会聚并在每一侧连接一个，上升到大约 7 英尺的高度，然后交叉并形成横梁，用于连接到升降杆。

“整个装置以适合使用者的用途和便利的速度或慢速连续运动； 因此，有两节车厢，每层有一节车厢，以大约 3-1/2 英尺的间隔上升和下降。”

电梯的“移动机械”位于“上升和下降系列车厢或椅子之间的隔板中心上方的固定框架中”。 这包括一个带有直齿轮和小齿轮的单轴，连接到由环形带驱动的皮带轮； 第二个皮带轮位于轴的底部，其设计使得皮带的张力可以根据需要进行调整（图 3）。

埃利斯建议他的电梯可以由“蒸汽机或其他施加动力的过程”提供动力，这将很容易允许其以“以可能被认为适合用户使用和便利的速度或慢速连续运动” 。” 他还认识到“某些用途”可能需要“解除齿轮的方法”或停止电梯。 为了实现这一目标，他设计了一个位于皮带轮外壳中的离合器机构。 离合器由四个“硬木”段组成，通过“一组弹簧”的作用压在主动轮内侧（图4）。 可以减轻弹簧的压力，消除“滑轮内缘”的木段摩擦，“有效地[阻止]机器的运动”。 因此，离合器机构允许驱动滑轮根据需要作为固定滑轮或自由滑轮操作。

Ellis 还观察到，电梯所提议的连续运动可能并不适合所有安装，并写道：“在某些情况下可能是可取的。 . . 动议应该是间歇性的，马车或椅子在每一层都停留很短的时间。” 为了实现这种“间歇运行”，他设计了一种凸轮型系统，该系统通过操作离合器使电梯在每层楼短暂暂停。 带着典型的 19 世纪沙文主义，他表示可能需要进行这项操作，以方便进入“女性诉诸商店的上层”。

埃利斯用以下声明结束了他对电梯运行的描述：

“对于作为人员升降机的所有一般用途，上述安排就足够了，运动将如此安静和均匀，以至于几乎任何人，无论多么虚弱，都可以毫无困难或尴尬地从地板走到车厢或从马车到地板上。”

本文的第二部分继续对 Ellis 的专利进行审查，并详细调查了在 Oriel Chambers 安装他的一部电梯的情况。 这个新电梯很快就被称为“渐变电梯”。 您的作者要感谢利物浦历史学会的 Graham Jones 和 In the Footsteps of Peter Ellis: Architect of Oriel Chambers and 16 Cook Street, Liverpool 的合著者，感谢他鼓励进行这项调查并协助他获取原始材料。