Fredericka Ellswortha Sickelsa

Frederick Ellsworth Sickels (20 września 1819; Gloucester County, New Jersey - 8 marca 1895; Kansas City ) był amerykańskim wynalazcą, najbardziej znanym z wynalezienia zaworu odcinającego do silników parowych w 1841 roku.

Sickels dorastał w Nowym Jorku , gdzie jego ojciec był dyrektorem ds. zdrowia. Po roku pracy dla Harlem Railroad , w wieku 17 lat odbył praktykę w sklepach Allaire, gdzie opracował nowy typ zaworu odcinającego parę do silników parowych. Udoskonalił swój wynalazek do 1841 roku.

Sickels uzyskał patent na ten wynalazek, który nazwał „Sposób konstruowania urządzenia do podnoszenia, wyzwalania i regulowania zamykania zaworów silników parowych” 20 marca 1842 r. (patent USA nr 2631). Thurston (1878:317) relacjonuje: „Został wprowadzony przez wynalazcę w formie, która specjalnie dostosowała go do użycia z silnikiem belkowym używanym na wschodnich wodach Stanów Zjednoczonych, i został przystosowany do silników stacjonarnych przez panów Thurston, Greene & Co. z Providence, RI, którzy używali go przez kilka lat, zanim jakakolwiek inna forma „odcięcia kropli" weszła do powszechnego użytku. Odcięcie Sickelsa składało się z zestawu zaworów parowych, zwykle niezależnych od zawory wydechowe, a każdy podnoszony za pomocą zaczepu, który można było wyrzucić w odpowiednim momencie za pomocą klina, z którym stykał się, gdy podnosił się z zaworem otwierającym. Klin ten lub inne równoważne urządzenie było tak ustawiony tak, aby zawór odłączył się i opadł na swoje miejsce, gdy tłok osiągnie punkt swojego ruchu, po pobraniu pary, w którym ma się rozpocząć rozprężanie.Od tego momentu, gdy para nie dostała się do cylindra, tłok był wprawiany w ruch przez rozprężający się pary. Zawór był zwykle dwugrzybkowy.”. Jak opisał Somerscales (1990:283), był to „szybko zamykający się mechanizm zaworowy wykorzystujący zawory grzybkowe oraz mechanizm wyzwalający do kontrolowania odcięcia… z zamykaniem wspomaganym grawitacyjnie… Sickels użył wypełnionego wodą kokpitu do płynnie zmniejszać prędkość zaworu, gdy zbliżał się on do końca swojego skoku.”.

Urządzenie nie zostało zastosowane do suwaka, który później stał się tak wszechobecny w silnikach parowych, ale do zaworów grzybkowych (znanych również jako „zawory marionetkowe” i „zawory kroplowe”). Zostały one po raz pierwszy użyte przez Watta w jego silnikach promieniowych w latach siedemdziesiątych lub osiemdziesiątych XVIII wieku. Watt zamontował dwa stożkowe zawory do górnego kanału pary do cylindra parowego i dwa do dolnego kanału. Dobrze ilustruje to tekst Lardnera (1840). Ten układ dwóch takich zaworów na kanał parowy był opisywany przez różnych autorów jako zawór grzybkowy „podwójnego uderzenia”, „zrównoważony” lub „równowagowy” (patrz np. Clark 1891). Schemat równowagowych zaworów grzybkowych pojawia się w Buchanan i Watkins (1976) reprodukowany z dalszą dyskusją w związku z Sickels przez Somerscales (1990). Jednak, powtarzam, to nie podwójny grzybek można przypisać Sickelsowi, ale szczególny sposób jego działania.

W latach 1843 i 1845 dalej ulepszał swój projekt. Nowy typ zaworu firmy Sickel umożliwił powstanie wysokociśnieniowych silników parowych, był szeroko kopiowany i wkrótce pojawił się także w silniku Corlissa . Sickels pozwał Corlissa , a później innych za naruszenie patentu, ale chociaż wygrał te sprawy sądowe, ostatecznie pochłonęły one jego skromną fortunę: zanim sprawa Corlissa została rozstrzygnięta, patenty wygasły, a w co najmniej jednym innym przypadku pozwana spółka upadła na krótko przed wydaniem wyroku na korzyść Sickelsa.

Pod koniec lat czterdziestych XIX wieku rozpoczął pracę nad parowym urządzeniem sterowym dla statków, na które uzyskał patent USA 9713 10 maja 1853 r. Chociaż urządzenie działało, nie udało mu się znaleźć nabywcy. Sickels udał się nawet do Anglii, gdzie również uzyskał patenty na swoje urządzenie sterujące, ale ponieważ tam też nie udało mu się sprzedać swojego wynalazku, wrócił w 1867 do Stanów Zjednoczonych. W 1891 opatentował krzywkowy mechanizm uruchamiający zawory grzybkowe pary do jego patentu z 1842 r.), zastępując złożony mechanizm, który opatentował w 1845 r. i ponownie wydał z dalszą dokumentacją w 1860 r.

Następnie Sickels pracował jako inżynier budownictwa lądowego na zachodzie Ameryki, budując mosty i linie kolejowe. W 1891 roku został szefem National Water Works w Kansas City. 7 stycznia tego samego roku został członkiem American Society of Civil Engineers .

Sickels jest jedną z postaci przedstawionych na słynnym obrazie Ludzie postępu . W 2007 roku został wprowadzony do National Inventors Hall of Fame .