Biografi om Thomas Newcomen, Steam Engine Inventor

Thomas Newcomen (28 februari 1663 – 5 augusti 1729) var en smed från Dartmouth, England som monterade prototypen för den första moderna ångmotor. Hans maskin, byggd 1712, var känd som "Atmospheric Steam Engine."

Snabbfakta: Thomas Newcomen

Innan Thomas Newcomens tid, ångmotorteknology var i sin barndom. Uppfinnare som Edward Somerset från Worcester, Newcomens granne Thomas Savery och franska filosofen John Desaguliers forskade alla om tekniken innan Thomas Newcomen började experiment. Deras forskning inspirerade uppfinnarna som Newcomen och James Watt att uppfinna praktiska och användbara ångdrivna maskiner.

Thomas Newcomen föddes den 28 februari 1663, ett av sex barn till Elias Newcomen (d. 1702) och hans fru Sarah (d. 1666). Familjen var en stark medelklass: Elias var en fri innehavare, reder och köpman. Efter att Sarah dog, gifte Elias sig igen med Alice Trenhale den 6 januari 1668 och det var Alice som tog upp Thomas, hans två bröder och tre systrar.

Thomas tjänade troligtvis som lärling hos en järnhandlare i Exeter: även om det inte finns något register över det, började han handla som smed i Dartmouth omkring 1685. Dokumentation visar att han köper mängder av järn upp till 10 ton från olika fabriker mellan 1694 och 1700, och han lagade Dartmouth Town Clock 1704. Newcomen hade en butik på den tiden som säljer verktyg, gångjärn, spikar och kedjor.

Den 13 juli 1705 gifte sig Newcomen med Hannah Waymouth, dotter till Peter Waymouth i Marlborough. De fick så småningom tre barn: Thomas, Elias och Hannah.

Thomas Newcomen fick hjälp i sin ångforskning av John Calley (ca. 1663–1717), en man från Brixton, Devonshire. Båda är listade på patentet för Atmospheric Steam Engine. John Calley (ibland stavad Cawley) var en glazier - vissa källor säger att han var en rörmokare - som tjänade som lärling i Newcomens verkstäder och fortsatte att arbeta med honom efteråt. Tillsammans började de troligtvis arbeta med ångmotorn i slutet av 1600-talet och år 1707, Newcomen utvidgade sina verksamheter genom att ta ut eller förnya nya hyresavtal på ett antal fastigheter i Dartmouth.

Varken Newcomen eller Calley var utbildade i maskinteknik, och de motsvarade forskare Robert Hookeoch bad honom att ge dem råd om sina planer på att bygga en ångmotor med en ångcylinder innehållande en kolv som liknar Denis Papins. Hooke rådde sig mot deras plan, men lyckligtvis höll den hårda och outbildade mekaniken fast vid sina planer: 1698 Newcomen och Calley gjorde en experimentell mässcylinder med 7 tum diameter, förseglad med en läderflik runt kanten av kolv. Syftet med de första ångmotorerna som de som Newcomen experimenterade med var att dränera vatten ur kolgruvor.

Nykomling ansågs vara en excentrisk och en schemer av lokalbefolkningen, men han visste om ångmotorn uppfann av Thomas Savery (1650–1715). Newcomen besökte Saverys hem i Modbury, England, 25 mil från där Newcomen bodde. Savery anlitade Newcomen, en skicklig smed och järnhandlare, för att skapa en fungerande modell av sin motor. Newcomen fick göra en kopia av Savery-maskinen för sig själv, som han satt upp i sin egen trädgård, där han och Calley arbetade med att förbättra Savery-designen.

Även om motorn som Newcomen och Calley byggde inte var en total framgång, lyckades de få ett patent 1708. Det var för en motor som kombinerar en ångcylinder och kolv, ytkondensation, en separat panna och separata pumpar. Thomas Savery fick också namnet på patentet, som vid den tiden innehöll exklusiva rättigheter att använda ytkondensation.

Den atmosfäriska motorn, som första konstruktionen, använde en långsam kondensprocess genom att applicera kondensvatten på utsidan av cylindern, för att producera vakuumet, vilket i sin tur fick motorns slag att äga rum med mycket långa intervaller. Fler förbättringar gjordes, vilket enormt ökade kondensens snabbhet. Thomas Newcomens första motor producerade 6 eller 8 slag per minut, vilket han förbättrade till 10 eller 12 slag.

Newcomens motor passerade ånga genom hanen och upp i cylindern, som jämviktade atmosfärstrycket, och tillät den tunga pumpstången att falla, och genom att den större vikten verkade genom strålen, höjde kolven till rätt placera. Stången bar en motvikt vid behov. Hanen öppnade sig sedan, och en vattenstråle från behållaren kom in i cylindern, vilket gav ett vakuum genom kondensationen av ångan. Lufttrycket ovanför kolven tvingade den sedan ner och höjde igen pumpstängerna, och därmed arbetade motorn på obestämd tid.

Röret används för att hålla kolvens övre sida täckt med vatten för att förhindra luftläckage - en uppfinning av Thomas Newcomen. Två mätkranar och en säkerhetsventil byggdes in; det använda trycket var knappast större än atmosfärens, och själva ventilen var vanligtvis tillräcklig för att hålla röret nere. Kondensvattnet, tillsammans med kondensvattnet, flödade av genom det öppna röret.

Thomas Newcomen modifierade sin ångmotor så att den kunde driva pumparna som används i gruvdrift som tog bort vatten från gruvaxlarna. Han lade till en luftstråle, från vilken kolven var upphängd i ena änden och pumpstången i den andra.

Thomas Newcomen dog den 5 augusti 1729 i London i en väns hus. Hans fru Hannah överlevde honom, hon flyttade till Marlborough och dog 1756. Hans son Thomas blev en serge maker (tyg tillverkare) i Taunton, och hans son Elias blev en järnhandlare (men inte en uppfinnare) som sin far.

Till en början sågs Thomas Newcomens ångmotor som en omväxling av tidigare idéer. Den jämfördes med en kolvmotor som drivs med krutt, designad (men aldrig byggd) av Christian Huyghens, med en substitution av ånga för de gaser som alstras genom explosionen av krutt. En del av frågan varför Newcomens arbete inte erkändes kan ha varit att Newcomen, jämfört med dagens övriga uppfinnare, var en medelklassens smed, och de mer utbildade och elit uppfinnarna kunde helt enkelt inte föreställa sig att en sådan person skulle kunna uppfinna något ny.

Senare erkändes att Thomas Newcomen och John Calley hade förbättrat kondensmetoden i Savery-motorn. Den franska uppfinnaren och filosofen John Theophilus Desaguliers (1683–1744) skrev att Newcomens ångmotor kom till omfattande användning i alla gruvdistrikt, särskilt i Cornwall, och tillämpades också på dränering av våtmarker, tillförsel av vatten till städer och fartyg framdrivning. Den första ångdrivna lok uppfanns under det första decenniet av 1800-talet, delvis baserat på Newcomens teknik.

• Allen, J.S. "Newcomen, Thomas (1663–1729)." En biografisk ordbok för civilingenjörer i Storbritannien och Irland, bind 1: 1500–1830. Eds. Skempton, A.W. et al. London: Thomas Telford Publishing and Institution of Civil Engineers, 2002. 476–78.
• Dickinson, Henry Winram. "Nykomling och hans vakuummotor." En kort historia av ångmotorn. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. 29–53.
• Karwatka, Dennis. "Thomas Newcomen, uppfinnare av ångmotorn." Tekniska anvisningar 60.7: 9, 2001.
• Prosser, R.B. "Thomas Newcomen (1663–1729)." Dictionary of National Biography Volume 40 Myllar — Nicholls. Ed. Lee, Sidney. London: Smith, Elder & Co., 1894. 326–29.