John Stevens (wynalazca z Wisconsin)
Johna Stevensa | |
|---|---|
 | |
| Urodzić się |
4 grudnia 1840 |
| Zmarł | 5 sierpnia 1920 ( w wieku 79) ( |
| Zawód | Młynarz |
| Znany z | Wynalezienie młyna walcowego |
| Podpis | |
 | |
John Stevens (4 grudnia 1840 - 5 sierpnia 1920) był młynarzem i wynalazcą, który mieszkał w Neenah w stanie Wisconsin . Jego wynalazki dotyczące mielenia mąki zrewolucjonizowały ten proces, prowadząc do zmian na dużą skalę w regionach uprawy pszenicy oraz do dominacji poszczególnych firm młynarskich i producentów sprzętu młynarskiego. Dziś mąka patentowa jest nadal wymieniana ze względu na patenty Stevensa.
Wczesne życie
John Stevens urodził się 4 grudnia 1840 roku w Llechryd w hrabstwie Cardiganshire w Walii jako syn Johna i Elizabeth Bowen Stevens. Jego ojciec był ogrodnikiem krajobrazu. W 1854 wyemigrowali do Stanów Zjednoczonych, osiedlając się w Neenah. Neenah w tym czasie było głównym ośrodkiem młynarstwa, a Wisconsin było wiodącym stanem uprawy pszenicy. Jako nastolatek młody John poszedł do pracy w młynach, aby pomóc w utrzymaniu rodziny.
W 1860 Stevens rozpoczął pracę w młynie należącym do Johna Millsa na górnym wyścigu . Tutaj poznał swojego przyszłego partnera, Toma Oborna. Dzięki serii konsolidacji i wzrostu Stevens ostatecznie kupił ten młyn i sąsiedni młyn, połączone młyny znane jako Clement & Stevens.
Tło wynalazku
Pszenica i inne zboża rosną na łodydze i mają zewnętrzną powłokę zwaną plewami , która nie jest odżywcza dla ludzi. Niezbędnym ziarnem jest twarda jagoda oddzielona od plew. Jednak nawet ta twarda jagoda składa się z kilku warstw, które mają różne zastosowanie jako składnik mąki. Najbardziej pożądaną częścią jagód pszenicy jest bielmo , bogaty w białko składnik odżywczy, którego naturalnym celem (podobnie jak wszystkie owoce) jest odżywianie nasion podczas sadzenia. Aby wydobyć to bielmo, maleńka zewnętrzna skorupa — czyli otręby — wymaga rozłupania i oddzielenia od bielma. W większości procesów, ale zwłaszcza w starym młynie kamiennym, pewna ilość zmielonych otrębów zawsze przedostawała się do mąki, co ją odbarwiało - aw czasach Stevensa im bielsza była mąka, tym większą miała wartość na rynku. Odwrotna sytuacja była również prawdziwa: użyteczne bielmo przylegało do kawałków otrębów, które zostały wyrzucone (lub wykorzystane jako pasza dla zwierząt). Podstawowym problemem frezowania jest prawidłowe rozdzielenie tych kawałków. Nawet na współczesnym rynku, gdzie otręby o wysokiej zawartości błonnika są ponownie mieszane z mąką w celu uzyskania mąki pełnoziarnistej , nadal wysoce pożądane jest kontrolowanie tego procesu poprzez odpowiednią separację składników.
Tradycyjnie od wieków pszenicę mielono na mąkę za pomocą kamieni. Podczas gdy cechy kamieni oraz sposób, w jaki były używane i konserwowane, ewoluowały w czasie, ten sam podstawowy proces nigdy się nie zmienił. W połowie XIX wieku kamienie na ogół pochodziły z Francji i były cięte i obrabiane tak, aby miały w nich rowki, tak że oba delikatnie kruszyły pszenicę i mielone kawałki i kawałki, które mieszały się z mąką. Oprócz czystości mąki, inne względy obejmowały niepodgrzewanie mąki podczas jej mielenia. Ogólnie rzecz biorąc, proces tworzenia i utrzymywania właściwej twarzy na kamieniu — znany jako „ubieranie” kamienia — był bardziej sztuką niż nauką.
Wynalezienie młyna walcowego
Partner Stevensa, Tom Oborn, miał metodę obróbki kamieni, która nie była tradycyjna, ale zapewniała wyższą wydajność. Jedna część obróbki kamienia polegała na „skubaniu”, w wyniku czego zazwyczaj twarze były odpryskiwane i lekko szorstkie. Zamiast tego Oborn pozostawił powierzchnie w gładkim stanie, ale poza tym dostosował szerokość kamieni i ich prędkość, aby to zrekompensować. Stevens przypuszczał, że proces Oborna spowodował mniejsze zmiażdżenie zewnętrznej skorupy, ale zamiast tego delikatnie rozłupał jagodę i wyrzucił bielmo. To właśnie z tej analizy Stevens doszedł do swojego pomysłu na wynalazek.
W latach 1870-1872 Stevens wypróbował wiele modeli, w tym drewniane rolki, ale przekonał się, że rolki wykonane ze stali najlepiej zapewnią wymagany rodzaj pęknięć. Aby to udowodnić, Stevens potrzebował rzeczywistego urządzenia i miał pewne trudności ze znalezieniem warsztatu mechanicznego, który mógłby wyprodukować stalowe rolki o wystarczającej długości i średnicy, ostatecznie zatrudniając firmę Farrell and Sons w Ansonia w stanie Connecticut . Po wykonaniu rolek Stevens opracował systemy podawania pszenicy do rolek i zoptymalizował wydajność, eksperymentując z prędkościami i odległościami między rolkami. Z czasem był w stanie poprawić wydajność młyna z 200 baryłek dziennie przy użyciu procesu kamiennego do 500 baryłek dziennie przy użyciu procesu walcowania stalowego, przy tej samej ilości energii wodnej. Oprócz tej wydajności na moc, wzrosła również wydajność mąki na buszel surowej pszenicy.
Niemal natychmiast młyn zaczął czerpać korzyści finansowe z nowego procesu, który Stevens i jego współpracownicy starali się utrzymać w tajemnicy, ale który mimo to został skopiowany przez rywali, którzy dowiedzieli się o nim różnymi podstępami. Aby chronić swoje prawa do wynalazku, w 1877 roku Stevens złożył wniosek patentowy, aw 1880 roku otrzymał patent USA numer 225 770: Walec do kruszenia ziarna . Roszczenia tego patentu były:
- 1. Kombinacja walców przystosowanych do toczenia się z różnymi prędkościami, z równoległymi rowkami o płaskich płaskich powierzchniach, z rowkami skrzyżowanymi.
- 2. Kombinacja walców przystosowanych do toczenia się z różnymi prędkościami, z równoległymi rowkami o płaskich płaskich powierzchniach, przy czym rowkowane powierzchnie biegną w tym samym kierunku.
Twierdzenia te obejmowały większość ważnych aspektów wynalazku (prędkość różnicowa, płaskie powierzchnie w ustalonej odległości w celu optymalnego rozłupywania jagód, skrzyżowane rowki), ale nie były wystarczające do ochrony wszystkiego, co zrobił, więc później Stevens wystąpił o kilka innych dodatkowych patenty, aby objąć aspekt ciągłej redukcji (ponowne rozdrabnianie otrębów) i separacji.
Jak wspomniano powyżej, pomimo prób utrzymania wynalazku w tajemnicy, projekt wyciekł. Dzięki wydanym patentom Stevens był w stanie uzyskać tantiemy patentowe od młynów w całym kraju, zwłaszcza młynów, których biznes rozwijał się w Minneapolis. Otrzymał także międzynarodowe patenty w Kanadzie, Niemczech, Austro-Węgrzech i Wielkiej Brytanii.
Inne patenty Stevensa
Stevens otrzymał łącznie dziewiętnaście patentów w swojej karierze. Dotyczyły one wynalazków z innych dziedzin przemiału zboża niezwiązanych bezpośrednio z wynalazkami młynów walcowych, a także wynalazków niezwiązanych w ogóle z przemiałem zboża.
Emerytura Stevensa i dziedzictwo młyna Wisconsin
Stevens sprzedał prawa do swoich wynalazków w 1893 roku i wycofał się z branży młynarskiej. Zbudował i mieszkał w największej rezydencji na Wisconsin Street w Neenah. Zmarł 5 sierpnia 1920 r.
W dużej mierze w wyniku rewolucyjnego procesu młyna walcowego produkcja pszenicy w Wisconsin spadła do zera, a wszystkie młyny w Neenah zostały zamknięte. Wynikało to z faktu, że nowy proces znacznie lepiej nadawał się do mielenia pszenicy jarej, którą można było tanio uprawiać na równinach i preriach Minnesoty i Dakoty . Jednak efekt w Minnesocie, kiedy młyny w Minneapolis, takie jak Pillsbury i General Mills , przyjęły ten proces, doprowadził do dramatycznego wzrostu w tym stanie. W 1889 roku Minnesota była numerem jeden w Stanach Zjednoczonych pod względem uprawy pszenicy.
Neenah generalnie nie ucierpiała ekonomicznie z powodu tych zmian, ponieważ energia wodna na rzece Fox była nadal cenna. Na przykład wkrótce młyny papiernicze zastąpiły młyny, a do XXI wieku Fox River Valley pozostaje jednym z największych obszarów produkcji papieru na świecie. Były też inne dodatkowe korzyści dla gospodarki stanu Wisconsin, między innymi fakt, że firma Edward P. Allis Company był jednym z nielicznych producentów zdolnych do produkcji rolek i urządzeń pomocniczych dla młynów, a firma ta szybko rozwijała się w drugiej połowie XIX wieku, przechodząc od tych wczesnych produktów młynarskich do szerokiego portfolio produktów górniczych i młynarskich . Firma Edward P. Allis była prekursorem Allis-Chalmers . Inny ważny wpływ na gospodarkę północnego Wisconsin nastąpił, gdy konsorcjum nowo zamożnych młynarzy z Minneapolis utworzyło linię kolejową Soo w celu wysyłki ich produktów mącznych bardziej bezpośrednio na wschodnie wybrzeże i do Europy. W czasach świetności branży pozyskiwania drewna linia Soo zapewniała drwalom i dostawcom tańszy, szybszy i bardziej bezpośredni sposób dotarcia do obozów drwali. Wcześniej ci pracownicy i zaopatrzenie musieli być przewożeni na duże odległości po wyboistych drogach wozem, saniami lub pieszo.
- Atrybucje
- Lawson, Publiusz Wergiliusz (1908). Historia, hrabstwo Winnebago, Wisconsin . CF Cooper and Co. Źródło 15 września 2013 r .
- Schmidt, Louis Bernard (1920). „Ruch na zachód przemysłu uprawy pszenicy w Stanach Zjednoczonych” . Iowa Journal of History and Politics . Iowa City: Stanowe Towarzystwo Historyczne Iowa. XVIII : 396–412 . Źródło 15 września 2013 r .
- Lawson, Publiusz Wergiliusz (1908). „Wynalazek młyna walcowego” . Materiały Państwowego Towarzystwa Historycznego Wisconsin . Madison, Wisconsin: Towarzystwo Historyczne Wisconsin: 244–258 . Źródło 27 września 2013 r .
- Millar, Andrzej (1921). Pszenica i jej produkty . Londyn: Sir Isaac Pitman & Sons, Ltd. Źródło 26 września 2013 r .
- Craik, Dawid (1870). Praktyczny amerykański Millwright i Miller . Filadelfia: HC Baird . Źródło 26 września 2013 r .
- Robinson, Edward Van Dyke (1915). Wczesne warunki ekonomiczne i rozwój rolnictwa w Minnesocie . Minneapolis: Uniwersytet Minnesoty . Źródło 15 września 2013 r .
- Rodzaje młynów, które budujemy . Edward P. Allis Co. 1889 . Źródło 26 września 2013 r .
- Hotchkiss, George Woodward (1886). Katalog drwala Hotchkissa z Chicago i północnego zachodu . Chicago: RR Donnelley & Sons . Źródło 27 września 2013 r .
patenty Johna Stevensa
- US225770 , Stevens, John, „Grain-Crushing Roll”, wydany 23 marca 1880 r
- US230834 , Stevens, John, „Młyn”, wydany 3 sierpnia 1880
- US236104 , Stevens, John, „Młyn”, wydany 28 grudnia 1880
- US236272 , Stevens, John; Davis, John R. Jr., „Podgrzewacz ziarna”, wydany 4 stycznia 1881 r
- US236643 , Stevens, John, „Młyn”, wydany 11 grudnia 1881 r.
- US240282 , Stevens, John, „Młyn”, wydany 18 kwietnia 1881
- US252705 , Stevens, John, „Młyn do mielenia i redukcji ziarna, itp.”, Wydany 24 stycznia 1882 r.
- US268567 , Stevens, John, „Młyn”, wydany 5 grudnia 1882
- US278193 , Stevens, John, „Automatyczna maszyna do ważenia ziarna”, wydany 22 maja 1883 r
- US278194 , Stevens, John, „Automatyczna maszyna do ważenia ziarna”, wydany 22 maja 1883 r
- US288598 , Stevens, John, „Fountain Brush”, wydany 13 listopada 1883
- US304468 , Stevens, John, „Roller Mill”, wydany 2 września 1884
- US307877 , Stevens, John, „Dampening Brush”, wydany 11 listopada 1884
- US307878 , Stevens, John, „Butelka do trzymania i nakładania czernienia itp.”, Wydana 11 listopada 1884 r.
- US325282 , Stevens, John, „Automatyczna waga”, wydany 1 września 1885
- US370097 , Stevens, John, „Roller Mill”, wydany 20 września 1887
- US384648 , Stevens, John, „Pump”, wydany 19 czerwca 1888
- US397946 , Stevens, John, „Fountain Brush”, wydany 19 lutego 1889
- US407699 , Stevens, John, „Pump”, wydany 23 lipca 1889