Nr. 2116
HYDRAULISK RAMaf John H. Lienhard
I dag er tyngdekraften versus den utrolige lethed i tilværelsen. University of Houston’s College of Engineering præsenterer denne serie om de maskiner, der får vores civilisation til at køre, og om de mennesker, hvis opfindsomhed skabte dem.
Jeg har lige lært det mest overraskende: Opfinderen af varmluftballonen opfandt også den selvvirkende hydrauliske stempel, og jeg kan ikke forestille mig to mere modsatrettede ting. Lad mig forklare den hydrauliske stempel: Lad os antage, at vi har et vandreservoir, og at vi ønsker at pumpe vand op til et sted over det. Vand vil ikke strømme op ad bakke, men det kan give energi, når det strømmer nedad. Vi kunne lade det løbe ned ad bakke gennem en turbine for at generere strøm til en pumpe.
Den hydrauliske vædder er en fattigmands erstatning for en dyr turbine. Vand løber ned ad bakke gennem et rør. Når det slipper ud gennem en ventil i den nederste ende, får det tilstrækkelig fart til, at ventilen pludselig bliver lukket. Når det sker, stiger trykket i røret meget kraftigt. Det får en anden ventil til at springe op og driver vandet ud gennem den. Processen gentager sig rytmisk og automatisk og giver en høj klik-klap-lyd. Det er en vidunderlig praktisk pumpe, der kører på den potentielle energi fra vandet i reservoiret. Der er ikke brug for nogen motor.
Det er meget langt fra varmluftballoner, men forbindelsesvævet er lavet af papir. Joseph Montgolfier og hans yngre bror Étienne var sønner af papirfabrikanten Pierre Montgolfier. Joseph var en førsteklasses autodidakt mekaniker, og han oprettede også en papirfabrik. Étienne studerede matematik og arkitektur. I 1782 begyndte de to at eksperimentere med balloner lavet af papir og silke. De foretog en demonstrationsflyvning foran Louis XVI et år senere og lod derefter mennesker flyve i deres balloner. Da ballonflyvning blev Paris’ nye tilskuersport, trak brødrene sig derefter tilbage fra den.
Den suveræne Étienne gik tilbage til sit arbejde hos sin far. Han forsøgte også at udvikle teorien om ballonflyvning. Den generte mekaniker Joseph gik videre med andre opfindelser — men ingen så værdifulde som den hydrauliske vædder. Og han skabte den i første omgang til brug for sin papirfabrik.
En britisk opfinder havde lavet en primitiv hydraulisk vædder i 1772, men dens ventiler skulle manipuleres med hånden. Montgolfier foretog en enorm forbedring, da han skabte en pumpe, der kunne køre af sig selv, f.eks. i forbindelse med dræning af jorddræningsanlæg og indvindingsprojekter.
Det var i 1796. Et år senere tog Matthew Boulton, der fremstillede Boulton-Watt-dampmaskinerne, et britisk patent på Montgolfiers vegne. Mange andre patenter fulgte, og hydrauliske væddere fandt udbredt anvendelse i det 19. århundrede. Elektromotorer begyndte til sidst at erstatte dem. Men i takt med, at vi søger efter passende teknologi til udviklingslandene, er de ved at få et comeback.
Så brødrene Montgolfier var et studie i kontraster. Den unge Étienne, intellektuel med stærke sociale instinkter – han gik endda ind i politik. Og Joseph, det praktiske geni, som var på tværs af to verdener: Han brugte meget offentligt flygtigt papir og varm luft til at opfylde en gammel drøm. Derefter vendte han sig om for at gøre brug af jernrørets kropslige soliditet og vand, der var hårdt som jern, til at udføre vores praktiske opgaver – ude af syne og ude af sind.
Jeg hedder John Lienhard og arbejder på University of Houston, hvor vi interesserer os for, hvordan opfindsomme hjerner arbejder.
(Temamusik)
W. A. Smeaton, Montgolfier, Étienne Jacques de & Montgolfier, Michel Joseph de, C. C. Gillispie, ed., Dictionary of Scientific Biography, Vol. IX (New York: Charles Scribner’s Sons, 1974). (Billedet af Joseph Montgolfier ovenfor er venligst udlånt af National Air and Space Museum.)For en vidunderlig klar 20. århundrede-behandling af den hydrauliske vædder, skrevet til brug i udviklingslandene, se S. B. Watt, A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water. (Silsoe, Bedford, UK: Intermediate Technology Development Group, 1975) Jeg er denne kilde meget taknemmelig for nedenstående skematiske diagram.
Sej også: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram
En billig hydraulisk stempel, der kan fremstilles af almindelige dele fra hylden.The Engines of Our Ingenuity is Copyright © 1988-2006 by John H. Lienhard.
