فريدريك إلسورث سيكلز

فريدريك إلسورث سيكلز (20 سبتمبر 1819؛ ^{[ 1 ]} مقاطعة غلوستر، نيو جيرسي - 8 مارس 1895؛ مدينة كانساس ^{[ 2 ]} ) كان مخترعًا أمريكيًا، اشتهر باختراع صمام قطع لمحركات البخار في عام 1841.

نشأ سيكلز في مدينة نيويورك ، ^{[ 3 ]} حيث كان والده كبير مسؤولي الصحة. ^{[ 4 ]} بعد أن عمل لمدة عام في سكة حديد هارلم ، ^{[ 5 ]} التحق بتدريب مهني في سن السابعة عشرة في ورش ألاير، حيث طور نوعًا جديدًا من صمامات قطع البخار لمحركات البخار. وقد أتقن اختراعه بحلول عام 1841.

حصل سيكلز على براءة اختراع لهذا الاختراع، والذي أطلق عليه اسم "طريقة بناء الجهاز لرفع وإيقاف وتنظيم إغلاق صمامات محركات البخار" في 20 مارس 1842 (رقم براءة الاختراع الأمريكية 2631). ^{[ 6 ]} يذكر ثورستون (1878: 317) أن "المخترع قدّم هذا النظام بشكل مُصمّم خصيصًا للاستخدام مع محرك العارضة المستخدم في المياه الشرقية للولايات المتحدة، وقامت شركة ثورستون، غرين وشركاه، من بروفيدنس، رود آيلاند، بتكييفه مع المحركات الثابتة، واستخدمته لسنوات قبل أن يصبح أي شكل آخر من أشكال "قطع التدفق" شائع الاستخدام. يتكون نظام قطع سيكلز من مجموعة من صمامات البخار، عادةً ما تكون مستقلة عن صمامات العادم، ويتم رفع كل منها بواسطة مزلاج، يمكن إخراجه في اللحظة المناسبة بواسطة إسفين يتلامس معه أثناء ارتفاعه مع صمام الفتح. تم ضبط هذا الإسفين، أو أي جهاز مكافئ آخر، بحيث ينفصل الصمام ويسقط على مقعده عندما يصل المكبس إلى تلك النقطة في حركته، بعد دخول البخار، والتي يبدأ عندها التمدد. من هذه النقطة، حيث لا يدخل أي بخار إلى الأسطوانة، يتم دفع المكبس بواسطة البخار المتمدد. كان الصمام عادةً ما يكون الصمام مزدوجًا. ^{[ 7 ]} وكما وصفه سومرسكيلز (1990: 283)، كان عبارة عن "آلية صمام سريعة الإغلاق تستخدم صمامات قرصية، وآلية فصل للتحكم في القطع... مع إغلاق مدعوم بالجاذبية... استخدم سيكلز مخمدًا مملوءًا بالماء لإبطاء الصمام بسلاسة عند اقترابه من نهاية شوطه". ^{[ 8 ]}

لم يُستخدم هذا الجهاز مع صمام الانزلاق ، الذي أصبح فيما بعد شائعًا في محركات البخار، بل مع صمامات الدمية (المعروفة أيضًا باسم "صمامات الدمية" و"صمامات السقوط"). استخدمها وات لأول مرة في محركاته الشعاعية في سبعينيات أو ثمانينيات القرن الثامن عشر. ركّب وات صمامين مخروطيين على الممر العلوي للبخار المؤدي إلى أسطوانة البخار، وصمامين آخرين على الممر السفلي. يوضح لاردنر (1840) هذا الأمر بشكل جيد. ^{[ 9 ]} وصف مؤلفون مختلفون هذا الترتيب، المكون من صمامين لكل ممر بخار، بأنه صمام الدمية "مزدوج الخفقان" أو "متوازن" أو "متوازن" (انظر على سبيل المثال كلارك 1891). ^{[ 10 ]} يظهر رسم تخطيطي لصمامات الدمية المتوازنة في بوكانان وواتكينز (1976) ^{[ 11 ]} ، وقد أعاد سومرسكيلز (1990) نشره مع مزيد من الشرح فيما يتعلق بسيكل. ^{[ 12 ]} ومع ذلك، للتأكيد، ليس صمام الباب المزدوج هو ما يمكن أن ينسب إلى سيكلز، ولكن طريقة معينة لتشغيله.

في عامي 1843 و1845، قام سيكل بتحسين تصميمه. ^{[ 13 ]} مكّن نوع الصمام الجديد الذي ابتكره سيكل من تشغيل محركات البخار عالية الضغط، وقد تم نسخه على نطاق واسع، وسرعان ما ظهر أيضًا في محرك كورليس . رفع سيكل دعوى قضائية ضد كورليس ، ولاحقًا ضد شركات أخرى، بتهمة انتهاك براءات الاختراع، ولكن على الرغم من فوزه في هذه القضايا، إلا أنها لم تُسفر في النهاية إلا عن استنزاف ثروته المتواضعة: فبحلول وقت صدور الحكم في قضية كورليس، كانت براءات الاختراع قد انتهت صلاحيتها، وفي قضية أخرى على الأقل، أفلست الشركة المدعى عليها قبل وقت قصير من صدور الحكم لصالح سيكل. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

في أواخر أربعينيات القرن التاسع عشر، بدأ العمل على جهاز توجيه يعمل بالبخار للسفن، وحصل على براءة اختراع أمريكية رقم 9713 في 10 مايو 1853. ^{[ 14 ] [ 15 ]} ورغم نجاح الجهاز، لم يوفق في إيجاد مشترٍ. حتى أنه سافر إلى إنجلترا، حيث حصل أيضًا على براءات اختراع لجهاز التوجيه، لكنه لم ينجح في بيع اختراعه هناك أيضًا، فعاد إلى الولايات المتحدة عام 1867. ^{[ 3 ]} وفي عام 1891، حصل على براءة اختراع لآلية تشغيل تعمل بكامة لصمامات البخار (مرتبطة ببراءة اختراعه لعام 1842)، ^{[ 15 ]} لتحل محل الآلية المعقدة التي حصل على براءة اختراعها عام 1845 وأعاد إصدارها مع وثائق إضافية عام 1860. ^{[ 13 ] [ 16 ]}

بعد ذلك، عمل سيكلز مهندسًا مدنيًا في غرب الولايات المتحدة، حيث بنى الجسور والسكك الحديدية. وفي عام 1891، أصبح رئيسًا لشركة المياه الوطنية في مدينة كانساس سيتي. ^{[ 3 ]} وفي 7 يناير من العام نفسه، أصبح عضوًا في الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين . ^{[ 17 ]}

يُعد سيكلز أحد الأشخاص الذين ظهروا في اللوحة الشهيرة " رجال التقدم" . ^{[ 1 ]} وفي عام 2007، تم إدخاله إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين . ^{[ 18 ]}

الوسائط المتعلقة بفريدريك إلسورث سيكلز على ويكيميديا ​​كومنز