Thomas Newcomen — höyrykoneen keksijä ja kaivospumppujen kehittäjä
Thomas Newcomen — höyrykoneen keksijä ja kaivospumppujen kehittäjä. Lue hänen kekseliäisyydestään, kaivosteollisuuden pelastajasta ja teollisen vallankumouksen alkusysäyksestä.
Thomas Newcomen (helmikuu 1664 – 5. elokuuta 1729) oli englantilainen keksijä ja käsityöläinen, joka kehitti ensimmäisen laajamittaisesti käytetyn ja käytännöllisen veden pumppaamiseen tarkoitetun höyrykoneen, Newcomenin höyrykoneen. Hänen työnsä oli merkittävä askel kohti varhaista teollistumista, vaikka koneet kuluttivat paljon polttoainetta verrattuna myöhempiin malleihin.
Elämä ja tausta
Newcomen toimi rautakauppiaana ja oli myös baptistien maallikkosaarnaaja. Hän syntyi kauppiasperheeseen Dartmouthissa, Devonissa, Englannissa, ja hänet kastettiin Pyhän Vapahtajan kirkossa 24. helmikuuta 1664. Rautakauppansa kautta hän oli tiiviissä kosketuksessa kaivostoimintaan liittyviin työkaluihin ja ongelmiin, mikä suuntasi hänen kiinnostuksensa kaivosten vedenpoistoon.
Newcomenin höyrykone ja sen toiminta
18. ja 1700-luvun alun kaivoksissa, erityisesti hiili- ja tinakaivoksissa, veden tunkeutuminen kaivoskuiluihin oli suuri ongelma. Newcomen kehitti konetyypin, joka käytti höyryä ja kondensoitumista pumppaamiseen tehokkaammin kuin aiemmat kokeilut. Hänen koneensa perustui ns. atmosfääriseen höyrykonetyyppiin: sylinteriin johon johdettiin höyryä, minkä jälkeen höyry tiivistettiin ruiskuttamalla kylmää vettä sylinteriin. Tiivistyminen loi osittaisen tyhjiön, jolloin ilmanpaine työntyi männän päälle ja liikutteli vipua (palkkia), joka puolestaan veti pumppuketjua ja poisti vettä kaivoksesta.
Koneet olivat suuria, yksitoimisia ja hitaita, mutta kestäviä ja soveltuivat syvien kaivosten vedenpoistoon paremmin kuin aiemmat laitteet. Newcomenin koneet asennettiin usein kaivosten lähelle, missä polttoainetta oli saatavilla, koska ne kuluttivat runsaasti hiiltä.
Tehokkuus, kilpailu ja myöhemmät parannukset
Newcomenin koneet eivät olleet polttoainetaloudellisuudeltaan erityisen hyviä: suuri osa höyrystä johdettiin poistokanavaan eikä sitä hyödynnetty uudelleen. Myöhemmin James Watt kehitti tärkeän parannuksen erillisellä kondensaattorilla, jolloin höyryn jäähdytys ei vaatinut sylinterin jäähtymistä ja konetta voitiin käyttää paljon säästäväisemmin. Wattin ja tämän yhteistyökumppanin Matthew Boultonin koneet säästivät polttoainetta huomattavasti, minkä takia he saivat merkittäviä rojalteja ja kaupallista menestystä.
Vaikutus ja perintö
Vaikka Newcomenin koneet lopulta korvautuivat tehokkaammilla malleilla, ne olivat ratkaiseva tekninen edistysaskel. Ne mahdollistivat vedenpoiston syvemmistä kaivoksista ja edistivät siten kaivosalan tuotantoa ja laajempaa teollista kehitystä. Newcomenin työ loi myös käytännön kokemusta ja insinööritaitoa, joka oli välttämätöntä myöhemmille höyrykonerattaiden parannuksille.
Joitakin Newcomenin aikaisia koneita on säilynyt ja niitä pidetään historiallisen tekniikan merkkikappaleina museoissa ja historiallisissa kohteissa. Newcomen perintö näkyy edelleen teollisuushistorian vaiheissa: hänen koneensa auttoivat avaamaan tien varhaiselle teollistumiselle, vaikka polttoainetehokkuus parani vasta Wattin ja muiden myöhempien keksintöjen myötä.
Animaatio Newcomenin höyrykoneen kaaviosta. - Höyry näkyy vaaleanpunaisena ja vesi sinisenä. - Venttiilit liikkuvat avoimesta (vihreä) suljettuun (punainen).
Newcomenin elossa olevat moottorit
Newcomenin moottoreista on esimerkkejä Science Museumissa (Lontoossa) ja Ford Museumissa, Dearbornissa, Michiganissa.
Ehkä viimeinen Newcomen-tyylinen veturi, jota käytettiin kaupallisesti - ja viimeinen, joka on vielä alkuperäisellä paikallaan - on Elsecar Heritage Centre -perintökeskuksessa lähellä Barnsleyta Etelä-Yorkshiressä. Newcomenin vetureita, jotka voi nähdä toimivina, ovat Newcomen Memorial Engine Dartmouthissa ja Black Country Museumissa Dudleyssa, West Midlandsissa sijaitseva Newcomenin muistoveturi.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Kuka oli Thomas Newcomen?
A: Thomas Newcomen oli englantilainen keksijä, joka teki ensimmäisen käytännöllisen höyrykoneen veden pumppaamiseen.
K: Milloin Thomas Newcomen syntyi?
V: Thomas Newcomen syntyi helmikuussa 1664.
K: Mitä Thomas Newcomen teki ammatikseen ennen kuin hänestä tuli keksijä?
V: Thomas Newcomen oli rautakauppias ja baptistien maallikkosaarnaaja.
K: Minkä ongelman Newcomen yritti ratkaista höyrykoneellaan?
V: Newcomen yritti parantaa tapoja pumpata vettä hiili- ja tinakivikaivoksista.
K: Mihin Newcomenin rautakauppa oli erikoistunut?
V: Newcomenin rautakauppa erikoistui kaivosteollisuuden työkaluihin.
K: Kuinka tehokas oli Newcomenin ensimmäinen höyrykone?
V: Newcomenin ensimmäinen höyrykone ei ollut kovin tehokas, ja se käytti paljon hiiltä.
K: Kuka sai huomattavia rojalteja polttoainetehokkaammista höyrykoneistaan?
V: James Watt ja hänen kumppaninsa Matthew Boulton saivat huomattavia rojalteja, koska heidän höyrykoneensa säästivät paljon polttoainekuluissa.
Etsiä