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Sistemi di ascensori curvi e continui

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Figura 3: Centrale elettrica della torre di osservazione, Condon, "Elevatore a spirale"

Un esame delle ricerche dell'inizio del XX secolo per il "Santo Graal" del nostro settore

Quasi ogni professione ha un elenco di obiettivi unici e sfuggenti che costituiscono quelli che possono essere considerati progetti del "Santo Graal". Questi progetti comportano tipicamente una ricerca ardua e difficile di qualcosa che sembra sempre essere appena fuori dalla portata dei suoi inseguitori. Nel regno del trasporto verticale, questi tipi di progetti includono ascensori che viaggiano lungo pozzi curvi e ascensori che si muovono senza sforzo verticalmente e orizzontalmente attraverso un edificio. L'esame di due progetti dell'inizio del XX secolo che riguardavano questi tipi di sistemi di ascensori illustrerà i benefici percepiti da ottenere nell'ottenere questi particolari Santo Graal, nonché la difficoltà di raggiungere effettivamente questi obiettivi: come si vedrà, in entrambi i casi l'immaginazione e le ambizioni degli inventori si sono rivelate incompatibili con la realtà. Questi sforzi sono però meritevoli di studio, perché, a volte, il viaggio è più importante della destinazione.

Il 3 febbraio 1903, l'architetto di San Francisco Daniel E. Condon brevettò un nuovo sistema di ascensori: "Spiral Elevator", brevetto USA 719,751. Ha descritto la sua invenzione come correlata ai "dispositivi di trazione" e ha dichiarato che la sua intenzione era "fornire un ascensore a spirale nuovo e migliorato per l'uso in osservatori, rotonde di edifici alti e simili progettati per viaggi di piacere, per affari, industriali e altri scopi.” E, come era prassi comune in quel momento, dichiarò che il suo progetto era "organizzato per garantire la perfetta sicurezza ai passeggeri che utilizzano l'ascensore". La maggior parte delle 16 illustrazioni del brevetto riguardava l'uso dell'ascensore nelle torri di osservazione; quindi, Condon potrebbe aver inizialmente concepito il suo progetto come destinato esclusivamente a "viaggi di piacere" (Figura 1). Questo uso proposto ha dato a Condon una maggiore libertà nel suo approccio progettuale, poiché sembra aver concepito il suo schema come parti uguali di "corsa" e "ascensore".

Il suo progetto utilizzava una "pista infinita" a spirale che trasportava una serie di "camion" collegati tra loro, che, a loro volta, formavano un "treno infinito". Il treno trasportava una serie di vagoni ascensore sospesi (Figura 2). Condon ha descritto la configurazione di base del sistema come segue:

“Le rampe di salita e di discesa della spirale possono essere dello stesso passo o di passo diverso, preferibilmente però dello stesso passo, come mostrato nei disegni. . . . Si vedrà che le piste si incrociano ad ogni convoluzione sui lati opposti dell'intelaiatura, tra la base e la sommità di essa. I passeggeri di un'auto passano così vicino ai passeggeri di un'altra auto che viaggiano in direzione opposta, in modo che il viaggio su e giù in un'auto sarà molto apprezzato dai passeggeri. Su un'auto che raggiunge la cima, i passeggeri possono scendere sulla piattaforma della struttura per vedere il paese o il paesaggio circostante dalla cima della torre e i passeggeri possono prendere la stessa o un'altra auto per il viaggio di discesa. Su una torre con percorsi a spirale di grado ordinario - diciamo 10-20% - possono essere impiegate auto lunghe con autocarri a due o più assi; ma su una torre con una carreggiata di pendenza molto ripida (oltre il 20%) preferisco usare auto corte con camion monoasse per le auto da appendere perpendicolarmente durante tutto il viaggio”.

Condon propose che il sistema sarebbe stato "messo in moto a intermittenza", con le auto che si sarebbero fermate "simultaneamente su ogni stazione e sulla piattaforma superiore della torre per consentire ai passeggeri di imbarcarsi e sbarcare". La sicurezza era assicurata dalla presenza di “idonei dispositivi frenanti” fissati ad ogni vettura. I freni erano comandati da un “addetto” o operatore dell'auto; quindi, “in caso di avaria dei macchinari di azionamento”, le vetture potrebbero “essere fermate in qualsiasi punto del binario o scendere lentamente fino al punto di partenza in stazione”.

Condon ha affermato che la potenza richiesta per azionare il treno infinito di carrozze dell'ascensore era approssimativamente uguale alla potenza "richiesta per trainare un treno corrispondente su un binario piano, poiché il peso delle carrozze in discesa praticamente bilancia quello delle carrozze che viaggiano in salita». L'energia era fornita da "un motore di qualsiasi costruzione approvata", che si trovava in una "centrale elettrica" ​​situata alla base della torre di osservazione. Il motore azionava una ruota motrice composta da una ruota dentata anulare interna e una ruota dentata cilindrica esterna. I carrelli innestano la ruota dentata esterna e sono guidati nel loro movimento da una "ruota dentata interna segmentata" (l'arco di ingranaggio situato a sinistra della ruota motrice: figure 3 e 4). Condon credeva che il suo progetto avrebbe permesso ai passeggeri di essere "rapidamente trasportati su o giù. . . senza indebite perdite di tempo, poiché una serie di auto sale sempre, mentre contemporaneamente un'altra serie di auto scende”. È stata, forse, questa immaginata efficienza che lo ha spinto a includere la sua illustrazione finale del brevetto, che raffigurava la sua invenzione situata in un edificio per uffici (Figura 5). In questo contesto, la centrale era situata nel seminterrato e l'ascensore funzionava con lo stesso programma intermittente proposto per l'osservatorio.

La prospettiva di applicare la sua invenzione agli edifici per uffici potrebbe aver spinto Condon a perseguire un secondo brevetto per il suo sistema di ascensori a spirale: "Elevator", brevetto USA 755,361 (22 marzo 1904). In questo brevetto ha evitato i riferimenti ai viaggi “di piacere” e ha focalizzato la sua attenzione sul mondo degli affari:

“Lo scopo della presente invenzione è di fornire un ascensore nuovo e migliorato progettato per l'uso in tutte le classi di edifici commerciali e industriali moderni in cui grandi folle di persone (e merci, ecc.) devono essere trasportate da, e tra il vari piani nel modo più sicuro, rapido e sistematico possibile”.

La prima illustrazione riprendeva l'immagine finale del suo brevetto iniziale nella rappresentazione di un ascensore a spirale impiegato in un edificio per uffici (Figura 6). Tuttavia, il suo funzionamento proposto era molto diverso dallo schema precedente. Mentre il primo progetto aveva proposto il funzionamento intermittente, con le vetture che si fermavano e partivano a intervalli prestabiliti, il progetto rivisto era "predisposto per il continuo spostamento delle vetture da un piano all'altro dell'edificio, consentendo allo stesso tempo ai passeggeri di uscire facilmente o entrare nelle auto a qualsiasi piano dell'edificio”. La velocità operativa suggerita era di 60-90 fpm, che riteneva essere abbastanza lenta "da consentire ai passeggeri di entrare e uscire prontamente dalle auto ai pianerottoli".

Pertanto, il progetto rivisto di Condon potrebbe essere caratterizzato come una variazione dell'ascensore paternoster, con la differenza principale che è la distanza tra i vani su e giù. Tuttavia, le restanti 11 immagini brevettate riguardavano una variazione della sua invenzione che estendeva l'idea dell'ascensore continuo in un regno completamente nuovo. Questa nuova direzione è efficacemente illustrata da un disegno che raffigurava una serie di automobili che viaggiavano lungo un dolce pendio diagonale, che assomigliava al percorso di viaggio tipicamente associato alle scale mobili (Figura 7). Condon ha ulteriormente illustrato questa applicazione della sua idea in due diverse configurazioni:

  1. Come un sistema continuo che scorreva su e giù attraverso un edificio in una linea orizzontale in continuo aumento
  2. Come un sistema che scorreva verticalmente avanti e indietro attraverso un edificio (Figure 8 e 9)

Entrambi i disegni raffiguravano il treno delle carrozze dell'ascensore che si muoveva attraverso quello che sembrava essere un "vano" dell'ascensore estruso e coperto da una rete metallica che presentava aperture a ogni livello del piano e permetteva ai passeggeri di uscire ed entrare nelle carrozze. Il piano dello schema a forbice rappresentava anche percorsi a spirale allungati separati per le auto in salita e in discesa, con i due percorsi collegati in alto.

Gli sforzi di Condon furono seguiti tre anni dopo dall'ingegnere belga Jules Gernaert (1862-1912). Nell'aprile 1906, Gernaert presentò una domanda di brevetto intitolata "High Building", che proponeva un approccio innovativo alla progettazione e alla costruzione di grattacieli. Il brevetto è stato assegnato il 25 giugno 1907 (brevetto USA 858,170). Gernaert ha dichiarato che il suo progetto riguardava "miglioramenti nella costruzione di edifici", che erano "particolarmente adattati per l'uso nei quartieri densamente popolati delle grandi città". Gli obiettivi primari del progettista erano:

  1. “Erigere una struttura che occuperà un'area minima di spazio al suolo”
  2. Fornire una "superficie massima per residenza o occupazione aziendale"
  3. “Costruire un edificio che non interferisca molto con il traffico stradale”
  4. Fornire "la maggior quantità possibile di luce e ventilazione" per gli occupanti dell'edificio

Come illustrato nelle sue illustrazioni brevettate, il design di Gernaert assomigliava a un arco snello e gigante (Figura 10). Un vano ascensore curvo attraversava l'arco da un lato all'altro. Il disegno combinato in elevazione e sezione illustrava due possibili configurazioni: l'auto poteva essere sospesa al binario curvo o fissata su un fianco (Figura 11). Il disegno indicava anche chiaramente il carattere schematico di questo aspetto dello schema di Gernaert, rivelando il fatto che aveva solo una comprensione limitata delle sfide tecniche coinvolte nella costruzione del suo ascensore curvo.

Il carattere fantasioso del design di Gernaert ha catturato brevemente l'attenzione di un vasto pubblico americano. Il 27 maggio 1906, un mese dopo aver depositato la sua domanda di brevetto, New York World pubblicò un articolo del suo corrispondente da Bruxelles che descriveva la nuova "forma arcobaleno per edifici" di Gernaert. L'articolo faceva anche un riferimento specifico a un presunto attributo del design non menzionato nel suo brevetto. Gernaert ora affermava che poiché il suo edificio toccava il suolo solo su due distinti "punti di appoggio", aveva un'elasticità che era una "salvaguardia contro i danni dei terremoti".

Questo argomento è stato di grande interesse per il pubblico americano. Il devastante terremoto di San Francisco si era verificato circa un mese prima, il 18 aprile 1906. L'articolo di New York World è stato ripreso dall'Associated Press ed è apparso sui giornali degli Stati Uniti, molti dei quali includevano il disegno dell'elevazione trovato nel brevetto di Gernaert (Figura 10 ). Molti degli articoli riportavano: "Una combinazione di ascensore e tram porterà gli inquilini ai vari piani". L'interpretazione del design dell'ascensore di Gernaert come un tram ha rivelato la qualità unica e, forse, quasi simile a quella di un'auto, associata al suo ascensore curvo.

Gernaert e Condon hanno entrambi compreso il potenziale offerto dagli ascensori che si discostavano dai sistemi verticali standard. Sebbene il progetto schematico di Gernaert evitasse di rispondere a domande sulla sua costruzione e funzionamento, la sua semplicità corrispondeva alla forma dinamica del suo grattacielo arcobaleno: l'edificio utilizzava una vasta forma curva che dettava il percorso del movimento dell'ascensore. La fantasiosa combinazione di Condon del movimento continuo del paternoster e del percorso di viaggio della scala mobile ha prodotto un progetto che ha quasi raggiunto l'obiettivo di muoversi sia verticalmente che orizzontalmente. Quindi, entrambi gli inventori potrebbero aver visto (o almeno immaginato di aver visto) il loro particolare Santo Graal. E, naturalmente, come spesso accade con questo tipo di quest, non sono riusciti a raggiungere il loro obiettivo finale.

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Il Dr. Lee Gray, professore di Storia dell'Architettura e decano associato senior del College of Arts + Architecture presso l'Università della Carolina del Nord a Charlotte, ha scritto più di 200 articoli mensili sulla storia del trasporto verticale (VT) per ELEVATOR WORLD dal 2003 È anche l'autore di From Ascending Rooms to Express Elevators: A History of the Passenger Elevator in the 19th Century. È anche curatore di theelevatormuseum.org, creato da Elevator World, Inc.

Mondo Ascensore | Copertina di giugno 2014

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