水平衡电梯，第二部分

有趣的液压系统向西延伸到芝加哥及更远的地方。

19 世纪开发的最有趣的液压电梯系统之一是水力平衡电梯。本文的第一部分（《电梯世界》，2017 年 1860 月）探讨了该系统在 1870 世纪 XNUMX 年代末和 XNUMX 年代初在波士顿的起源。第二部分继续讲述这个故事，追溯了水力平衡电梯逐渐扩展到芝加哥和美国西部的过程

在 1871 年 1872 月的三天内，芝加哥大火摧毁了数千座建筑物，造成数百人死亡。 随后的重建工作吸引了许多建筑师和工程师来到这座城市，并为新建筑技术和系统的实验提供了一个非凡的实验室。 许多这些新系统试图确保一个更安全、更耐火的城市从灰烬中崛起。 其中一项努力是提议使用自流井来提供充足的供水，以满足特定建筑物的需求并随时可用以灭火。 最早使用自流井的项目之一是为 Hale, Emerson & Co. 设计的五层建筑，该建筑于 XNUMX 年 XNUMX 月开始建造。 “开电梯。”^[1]

一份关于这个主题的当代报纸报道称，“用水运行电梯的想法并不新鲜，这种方法在波士顿已经实施并取得了一些成功。”^[1] 该建筑的业主在给编辑的一封信中概述了他们决定钻一口自流井的理由，并描述了拟议的电梯系统：

“我们建议使用波士顿制造的水电梯。 如此安排，使水用于平衡，从而提高负载，因此，当水位于建筑物顶部时，电源已准备好增加任何所需的重量，并且如果水从井流到在上层（正如我们预期的那样），运行电梯的成本将仅仅是机器的磨损。”^[2]

Hale, Emerson & Co. 的主要客户是 William E. Hale（1836-1898 年），他也将自己的名字借给了该项目，该项目被称为 Hale 大楼。 黑尔出生于马萨诸塞州布拉德福德，在康涅狄格州哈特福德上高中。 他的职业生涯始于哈特福德的文员，1857 年搬到威斯康星州的贝洛伊特，并于 1862 年抵达芝加哥。 到 1860 年代中期，他已经确立了自己作为一名成功的房地产开发商的地位，这是他追求的大部分时间他的生命。 他的新英格兰血统可能让他意识到了水平衡电梯。 他希望采用最新的建筑技术，这导致了它的采用。

1872 年 XNUMX 月，水平衡电梯的发明者 Cyrus W. Baldwin 似乎受雇于波士顿的 Campbell, Whittier & Co.（很快成为 Whittier Machine Co.），该公司很可能制造了 Hale Building 电梯. Hale 对这项新技术非常着迷，以至于在给编辑的信发表后的几周内——在大楼竣工以及电梯的建造和安装之前——他制定了在芝加哥制造这些电梯的计划。 到 XNUMX 月底，他成立了 William E. Hale & Co.，其唯一的产品是水平衡电梯。

该公司的第一批广告之一于 7 年 1872 月 XNUMX 日出现在《芝加哥论坛报》上。广告副本声称这些电梯“在东方已经使用了几年”，并指出它们“由于安全性而变得非常受欢迎”。 、简单、快速和经济。”^[3] 将该系统描述为“东方”进口的特征是对电梯及其技术改进的验证。 该广告包括对公司产品和电梯基本操作的描述：

“我们制造它们用于货运或客运，并保证在所有情况下都令人满意。 它们与普通蒸汽电梯的区别在于轿厢或平台通过钢丝绳连接到平衡桶上，而不是蒸汽机上。 桶中充满了足够的水以超过负载。 水从地下室的一个水箱抽到上层的一个水箱，反复使用。 当负载上升而铲斗下降时，水被排放到下水箱中。 运行这些机器的费用还不到运行蒸汽电梯的四分之一。 他们在安全方面是无与伦比的。”^[3]

该广告还称，在威廉·E·黑尔公司的办公室“可能会看到”电梯的“工作模型”。 这表明有人，也许是鲍德温，已经建立了一个工作比例模型并将其运送到芝加哥供黑尔使用。

第一个广告发布两周后，第二个广告出现了。 第一个和第二个广告之间的一个关键编辑变化反映在对公司名称的引用中：“Wm. E. 黑尔公司” 改为“Wm. E. Hale & Co., Manufacturers。”[4] 虽然这一变化说明了这些电梯的“本地”生产，但事实上，Hale 并没有拥有一家能够制造电梯的工厂。 与芝加哥公司就制造这些机器进行的谈判显然进行得很快，需要获得只有鲍德温或惠蒂尔才能提供的制造规范。 然而，Hale 似乎并没有充当 Whittier Machine Co. 的“代理人”（购买了特许经营权来营销和建造水平衡电梯）； 相反，他似乎获得了独立制造这些电梯的全部权利。 1872 年 XNUMX 月《芝加哥论坛报》的一篇文章证明了他的经营速度和成功，该文章报道说，正在建设中并将于 XNUMX 月完工的厨房和希区柯克大厦将配备水平衡电梯。^[5]

值得注意的是，鲍德温的第三个（也是最后一个）水平衡专利“电梯的改进”，美国专利号 123,761，于 1872 年 1 月出现。该专利提出了对他的原始设计的四项改进建议：改变提升电缆的连接从汽车的顶部到底部； 一个相关的安全装置，如果电缆断裂，可以停止汽车； 改进的制动和自动停止； 以及连接在汽车底部的补偿链。 在这些建议的改进中，只有改进的制动和自动停止似乎已用于生产。 专利图显示了位于汽车下方的制动器（图 XNUMX）。 要松开制动器，操作员按下车内的操纵杆； 当杠杆上的压力放松时，制动器自动重新接合。 在制动杆左侧看到的脚踏板中发现了自动停止装置。 如果操作员试图超过汽车的安全行驶距离，则会激活自动停止功能。 为了松开刹车，操作员踩下脚踏板，这反过来又让他松开主制动器并移动汽车。 应该注意的是，与该专利相关的附图都没有描绘储水罐或操作员控制水流入和流出平衡桶的装置。

1872 年 6 月，一份水平衡电梯安装的详细图纸发表在《工业月刊》上，该杂志将自己描述为“制造商、机械师、建筑商、发明家、工程师和建筑师的实用期刊。”[111,030]该图附有一篇题为“水力大气电梯”的文章，该术语用于鲍德温的第二项专利：“水力大气电梯”，美国专利号 17（1871 年 2 月 3 日）。 该图清楚地描绘了该电梯系统的所有组件（图 XNUMX 和图 XNUMX）。 轿厢和平衡桶通过两条起重缆绳连接，缆绳穿过井道顶部的一个大滑轮。 与起重滑轮相邻的是两个较小的滑轮，用于引导操作铲斗卸料阀的电缆通过，该卸料阀连接到汽车的控制杆上。 位于起重滑轮上方的摇杆在一侧通过短电缆连接到上部储水箱中的铲斗供水阀； 在另一侧，它被连接到穿过汽车的托运绳索上。 铲斗还包括一个“空气管”，它对底部和高于铲斗顶部的空气开放（以确保它不会被淹没）。 根据文章，“这条管道中阀门的打开或关闭可以调节汽车的速度。”^[6] 然而，正如之前对该功能的描述一样，文章没有提到操作员将如何控制阀门，图纸也没有提供有关其操作的线索。 该车还包含一个小型脚踏板，紧邻托运绳索的右侧可见，用作自动停止释放装置。

电梯运行过程如下：

1. 为了上升，操作员拉下托运绳，向桶中加水。
2. 当他认为铲斗使汽车失去平衡时，他松开了托运绳，使阀门返回到关闭位置。
3. 然后操作员按下刹车杆，松开刹车。
4. 汽车开始上升。
5. 到了目的地，他松开刹车杆，车子停下了。 操作员通过改变制动杆上的压力来控制汽车的速度。

1872 年这幅画的来源不明，部分原因是文章没有提到电梯发明者的名字或制造商的名字。 这些遗漏非常不寻常。 大多数 19 世纪关于特定产品的文章都包含此信息，特别是因为其中许多文章是由寻求宣传的制造商或发明家赞助的。 迄今为止，仅发现了该图的另外一个出版物。 它出现在 12 年 1873 月 1873 日的美国铁路和矿业登记册上。 尽管 1872 年的文章确实提到了鲍德温并列出了他与该系统相关的所有四项专利，但它省略了制造商的名称。 这幅画可能试图描绘 Hale 大楼中正在建造的电梯。 事实上，这座大楼安装了两台水平衡电梯。 XNUMX 年 XNUMX 月，《芝加哥论坛报》报道称，一部“精彩的水上电梯”“在货运竖井中不断运行，用于建筑目的”，“乘客电梯正在建造中，很快就会准备就绪”。^[7] 乘客电梯于 1873 年 XNUMX 月完工，有效地将 William E. Hale & Co. 打造成区域制造商——具有国家抱负。

这篇由三部分组成的文章的结论追溯了 1870 年代和 1880 年代水平衡电梯的使用及其在电梯历史中的地位。

案例
[1] “建筑物”，芝加哥论坛报（11 年 1872 月 XNUMX 日）。
[2] “自流井”，芝加哥邮报（13 年 1872 月 XNUMX 日）
[3] “水平衡电梯”的广告，芝加哥论坛报（7 年 1872 月 XNUMX 日）。
[4] “水平衡电梯”的广告，芝加哥论坛报（23 年 1872 月 XNUMX 日）。
[5] “另一座精美的建筑”，芝加哥论坛报（14 年 1872 月 XNUMX 日）。
[6] “The Hydro-Atmospheric Elevator”，工业月刊（1872 年 XNUMX 月）。
[7] “建筑笔记”，芝加哥论坛报（27 年 1872 月 XNUMX 日）。