James Beaumont Neilson

James Beaumont Neilson (1792-1865)

James Beaumont Neilson (* 22. juni 1792 i Shettleston , Glasgow ; † 18. januar 1865 i Queen Hill , Kirkcudbright ) var en skotsk direktør for Glasgows gasselskab og opfinder af de første højovne til højovne .

Uddannelse og karriere

Neilson blev født i Shettleston nær Glasgow i 1792, den yngste af syv børn af minearbejder Walter Neilson og hans kone Marion Smith. Hans mellemnavn Beaumont går tilbage til mines ejers kone, for hvem hans mor arbejdede som tjenestepige.

I en alder af 14 blev Neilson også ansat i minen som ærend dreng, men to år senere begyndte en læreplads hos sin ældre bror John, der ejede et værksted og et støberi . I sin fritid gjorde han private studier for at forbedre sit uddannelsesniveau.

1814 Neilson drift ingeniør i kulmine af Irvine og fremstillet der blandt andet en hestetrukken jernbane , således at den ekstraherede kul kunne transporteres direkte fra minen til porten. Det følgende år giftede han sig med sin første kone Barbara Montgomerie (1795-1843) og flyttede sammen med hende til Glasgow efter hans afskedigelse på grund af økonomiske vanskeligheder hos hans tidligere arbejdsgiver. Neilson håbede at finde et nyt job der og bedre muligheder for videreuddannelse.

I gasselskabet, der blev grundlagt i 1813 og ansvarlig for gasbelysning i Glasgow, fik Neilson endelig succes i 1817 og var i stand til at sejre i ansøgningen om en stilling som driftsleder på trods af manglende praktisk erfaring mod tyve konkurrenter. Inden for fem år var han i stand til at kompensere for sin manglende erfaring inden for sit nye arbejdsområde og stige til stillingen som driftsdirektør. I løbet af sine tredive år med virksomheden foretog han mange forbedringer inden for gasbelysning gennem mange opfindelser.

I 1821 grundlagde Neilson en Workmen's Institution , da han vidste vigtigheden af ​​en god uddannelse gennem sin egen erfaring. Efter at der oprindeligt stadig var ringe interesse, blev anlægget hurtigt accepteret i den følgende periode. Bare fire år senere blev Neilson's uddannelsesinstitut for arbejdere udvidet og fik ud over større arbejdsrum også et laboratorium.

Opfindelser til forvarmning af blæsere fra højovne

Dobbelt rørformet varmelegeme
Lift-tube eller bukserørvarmer (også Calder-apparat)

Neilson kom først i kontakt med højovnsteknologien til jernproduktion omkring 1824 , da et smelter spurgte, om den nødvendige ventilatorluft ikke kunne renses på samme måde som kulgas. Efter en tilsvarende undersøgelse fastslog han imidlertid, at det ikke var det antagne svovlindhold, men det lavere lufttryk og den øgede fugtighed, der var årsagen til den dårlige ovnydelse om sommeren. Imidlertid blev hans forslag om at tørre luften, inden han kom ind i blæseren, ignoreret.

En anden anmodning fra ejeren af Muirkirker Eisenwerke om at forbedre ydelsen for en ventilator 800 meter fra højovnen gav Neilson ideen om at udvide ventilatorluften ved at opvarme den og dermed gøre den muligvis mere effektiv. Han udførte derefter eksperimenter, hvor opvarmet luft fik en lysende gasflamme til at skinne mere intenst og intensiverede en smedebrand. Testresultaterne understøttede hans afhandling. Men mange smelter smed sig væk fra risikoen for at foretage ændringer i velfungerende ovne, da hvis det forværredes, kunne det tage mange uger, før en komfur blev "normal" igen. Derudover var der tidligere praktisk erfaring med, at højovne løb bedre om vinteren end om sommeren. Det blev antaget, at vinden skulle være så kold som muligt, hvilket var i skarp kontrast til Neilsons idé.

Først ved Clyde Iron Works accepterede de et første forsøg med forvarmet vindluft i 1828, hvor kun et kort stykke vindrør blev opvarmet til omkring 27 ° C med en kulbrand. Eksperimentet var ikke desto mindre vellykket, da den producerede slagge var synligt tyndere og fattigere i jern på trods af den lille temperaturstigning. Selv om dette forsøg stadig ikke lykkedes at overbevise de tvivlsomme smelteværker, forelagde Neilson sin opfindelse om "at bruge opvarmet luft i alle slags forbrændingsanlæg" til patentkontoret . Den patentet blev givet den 11. september 1828 under nr 5701. Da han imidlertid manglede de nødvendige økonomiske midler til at udnytte patentet, delte han det med Charles Mac Intosch og Colin Dunlop fra Clyde Iron Works og John Wilson fra Dundyvan. I et forsøg på at gøre opfindelsen tilgængelig for så mange smelteejere som muligt opkrævede patenthaverne kun et mindre gebyr på en skilling pr. Ton svinejern.

Neilsons næste opfindelse i 1829 var et længere og buet stykke vindrør, der blev opvarmet over en ristbrand og indkapslet i en støbejernsboks , der var åben øverst. Denne første rigtige vindvarmer havde en opvarmningsoverflade på 6,5 m² og var i stand til at opvarme blæservinden til omkring 93 ° C. Ulempen var imidlertid boksens lave varmebestandighed, der brændte igennem på trods af vindens stadig lave temperatur. Neilson udskiftede kassen med en cylindrisk hvælving, som ikke kun var mere stabil, men også holdt varmen bedre og hævede vindtemperaturen til 138 ° C. Ved at forstørre tværsnittet af linjen og forlænge linjen lykkedes det Neilson igen at øge produktionen af ​​sin "rørformede varmelegeme". Med en varmeoverflade på 44,6 m² kunne vindtemperaturen øges til et maksimum på 315 ° C.

En ulempe ved de rørformede varmeovne viste sig imidlertid at være den ujævne varmeudvidelse, der førte til revner og lækager. I 1832 forsøgte Neilson først at distribuere opgaven med at opvarme vinden til flere mindre rørformede vindvarmere, som var arrangeret omkring højovnen, så hver blæseform havde sin egen varmelegeme. For at holde varmen længere blev hovedforsyningsledningerne og det såkaldte "tvillingrørsapparat" overdækket med en murstenshvelv. På trods af den mindre varmeoverflade på hvert enkelt varmeapparat på 14 m² opnåede tvillingrørsapparatet næsten det samme output som det enkle rørvarmer med en genereret vindtemperatur på 300 ° C. Dette løste imidlertid heller ikke problemet med systemets tæthed. Derudover forårsagede den høje strømningsmodstand forårsaget af de ru overflader af støbejernsrørene og ledningerne et højt tryktab, hvilket kraftigt reducerede vindtrykket, og de arbejdere, der arbejdede på højovnen, klagede over den uudholdelige varme.

Neilsons sidste videreudvikling, implementeret i det såkaldte "løftetrørsapparat" eller "bukserørapparat", var beregnet til at kompensere for ulemperne på grund af de termiske spændinger med aflange luftrør, som konverterede den tidligere halvcirkelform til en U-form . Da dette varmelegeme først blev brugt i Calder jernværk, kaldes det også "Calder apparatet" i forskellige kilder.

Konspiration mod Neilson

På trods af den overordnede meget vellykkede forbedring af metallurgisk teknologi gennem indførelsen af ​​varmluftsvarmer forsøgte mange hytteejere at modsætte sig afgiften på licensafgifter. De blev enige indbyrdes om ikke at anerkende patentet på trods af truslen om bøder på op til £ 1.000. I sidste ende havde patentindehaverne intet andet valg end at håndhæve deres rettigheder.

Den første retssag mod Houshold Coal and Iron Co. i 1841 var vellykket, og et år senere resulterede det i et erstatningskrav på £ 3.000. En anden retssag mod Alexander Baird, lejeren af ​​et højovnsanlæg grundlagt i Gartsherrie ( North Lanarkshire ) i 1830 , forårsagede en betydelig opstandelse på grund af antallet af indbudte vidner og de enorme sagsomkostninger, men hjalp også i eftertid, modstanden fra jernarbejdere til anerkendelse af fordele og rettigheder til Neilsons Breaking. I alt 102 eksperter blev hørt, og endelig måtte Baird indrømme, at han i 10 års drift siden indførelsen af ​​vindvarmeren havde tjent et overskud på £ 260.000 på en mængde råjern produceret på 96.000 tons i 1848. Ikke desto mindre højesteret i Edinburgh erklærede, at patenthaverne i stedet for de krævede £ 20.000 kun blev tildelt £ 12.000 i erstatning. Retsomkostningerne blev derimod anslået til £ 40.000.

Pensionering og død

Neilson Memorial på Barstobrick Hill

Efter den succesfulde patentsager sikret Neilson indkomst og denne rose fra 3 / 10 til at 6 / 10 af overskud efter Dunlop forladt , han trak sig tilbage fra erhvervslivet i 1847 og satte sig i 1853 med sin anden kone Jane Gemmel († før 1865), som han havde giftet sig i 1846 for at hvile på sin private ejendom i Queenshill. Indtil sin død forsøgte Neilson dog altid at sikre lidt mere velstand i sit nye adopterede hjem. Ud over at forbedre landbrugsmaskinerne og udvide jernbanerne oprettede han en uddannelsesinstitution for arbejderne i sognet Queenshill, svarende til Glasgow.

Da han døde i 1865, efterlod han sig en stor familie med 11 børn fra sit første ægteskab og fire børnebørn. Hans ældste søn Walter Montgomerie Neilson (1819-1889) overtog fabrikken til fremstilling af lokomotiver Neilson and Company i Glasgow, grundlagt af sin bror William Neilson i 1836, og i 1883 fik han bygget et pyramideformet mindesmærke på Barstobrick Hill til ære af sin far.

Andre opfindelser (ekstrakt)

Ære

litteratur

  • Otto Johannsen (på vegne af Association of German Ironworkers): Jernets historie . 3. udgave. Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf 1953, s. 322-328 .
  • H. Dickmann: A Hundred Years of Cowper Wind Heating . Red.: Brohltal AG til sten- og lerindustri. Udvikling af opvarmning af højovne indtil opfindelsen af ​​EA Cowpers. Burgbrohl 1958, s. 1-4 .
  • Thomas Brown Mackenzie: James Beaumont Neilson's liv. Vest for Skotland Iron and Steel Institute, Glasgow 1928 ( books.google.de ).
  • Samuel Smiles: Industriel biografi: Jernarbejdere og værktøjsmagere. London 1905, s. 149 ff.

Weblinks

Individuelle beviser

  1. ^ Glasgow Digital Library - Memoirer og portrætter af hundrede Glasgow-mænd: James Beaumont Neilson
  2. ↑ a b c d genealogy.com - Slægtstræ for James Beaumont Neilson (fødselsdag for James Beaumont Neilson matcher ikke de andre kilder!)
personlig data
EFTERNAVN Neilson, James Beaumont
KORT BESKRIVELSE Skotsk iværksætter og opfinder
FØDSELSDATO 22. juni 1792
FØDSELSSTED Shettleston , Glasgow
DØDSDATO 18. januar 1865
STEDET FOR DØDEN Queenshill , Kirkcudbright