이클립스 풍차

Eclipse windmill
캐논 목장 철도 이클립스 풍차

이클립스 풍차는 19세기 미국에서 물을 퍼 올리는 데 사용된 풍차의 가장 성공적인 디자인 중 하나이다. 슈페리어 호수의 남쪽 해안에서 오지브와 사이에서 일하고 있던 장로교 목사 레너드 휠러가 발명했다. 휠러는 그의 선교사 홈스테드 에서 20년 가까이 이 장치를 완성시켰는데, 이는 더 큰 기술 세계에서는 알려지지 않았다. 1866년 건강 문제 때문에 그는 당시 번화한 공업 도시였던 위스콘신 주의 벨로이트로 이주할 수밖에 없었고, 그곳에서 그는 이 장치의 기본 기능에 대한 특허를 얻도록 설득당했다. 휠러가 그의 발명품의 성공을 목격하기도 전에 죽었지만, 그의 아들들은 그 유산을 이어받았다. 최초의 이클립스 풍차 회사를 계승한 회사들 중 일부는 21세기에 생존할 수 있다.

레너드 휠러

레너드 헤멘웨이 휠러
LeonardWheeler.png
태어난(1811-04-18)1811년 4월 18일
매사추세츠 주 슈루즈베리
죽은1872년 2월 25일(1872-02-25) (60세)
위스콘신 주 벨로이트
직업장로교 목사
로 알려져 있다.풍차 발명가 오지베의 선교사

레너드 헤멘웨이 휠러는 1811년 4월 18일 메사추세츠주 슈루즈버리에서 태어났다. 그의 어머니는 그가 생후 한 달 때 돌아가셨다.[1] 그는 그의 아버지와 버몬트주 브리지포트에서 이모에 의해 길러졌다. 그는 1837년에 졸업한 미들베리 칼리지와 1840년에 졸업한 앤도버 신학교에서 대학을 다녔다.[2] 이 무렵 그는 해리엇 우드를 만나 결혼했는데, 마찬가지로 그녀의 종교적 신념에 경건한 것이었다. 레너드가 이미 오지브와 사이에서 선교에 전념하고 있었기 때문에, 이 부부는 곧 위스콘신 주 매들린 섬의 위스콘신 주 라 푸인트에서 가정을 꾸리는 것을 알게 되었다.[3]

휠러는 결국 오지브족이 자신을 지탱하는 데 필요한 농업 기술을 배우도록 돕는다는 개념에 전념하게 되었는데, 특히 그들이 몇 대 동안 경제적으로 의존해 온 모피 무역이 급격히 감소하고 있었기 때문이다. 이 섬은 농사에 도움이 되지 않아 휠러는 본토로 이주하여 집과 사명을 정립하고, 오집웨(Ojibwe)라는 마을 이름을 오다나(Odanah)라고 지었다.[4] 오지브웨(체카메곤 만 지역에는 약 1000명 정도)는 이미 바드강 하구의 들판 때문에 그 지역에 준영구적인 거주자가 많았다. 그 장소의 오지브웨 이름은 키에티게닝이었다.[5]

휠러는 원래 깊은 협곡에서 집으로 물을 퍼올릴 목적으로 최초의 풍차를 만들었다. 시간이 흐르면서 지속적으로 개량했고, 결국 옥수수 갈기 등 다양한 농사에 쓰였다.[6]

먼 북쪽 숲에서의 힘든 겨울 생활은 결국 휠러에게 타격을 주었다. 1866년 그는 그의 가족을 벨로이트로 옮겼다. 벨로이트는 그의 많은 전문 동료들이 살고 있고 그가 대체 직업을 찾는 동안 그의 가족에 대한 우정과 지원을 찾을 수 있었다.[7]

장치의 특허화

인디아나에서 사촌인 벨로이트로 이사한 후 사무엘 칩맨은 휠러의 풍차에 관심을 갖게 되었다. 칩맨은 휠러를 설득하여 특허 작업을 하게 하고, 휠러가 특허를 받는 동안 재정적 지원을 제공하였다.[8] 1867년 9월 10일 미국 특허 제68674호가 발행되었다.[9] 특허에는 세 가지 청구가 있었다.

주된 주장은 풍속과 방향에 기초하여 바퀴를 최적의 각도로 향하게 하는 조절 메커니즘에 대한 것이었다. 풍차의 주요 설계 문제는 경풍에서 가능한 한 많은 전력을 포착하되, 고속 바람에 의해 손상되거나 파괴되지 않는 것이다. 선행기술에서, 풍차는 바퀴가 바람을 직접적으로 향하도록 하는 단순한 꼬리 베인이 있었고, 장식적인 정원 풍차에 여전히 사용되고 있는 단순한 디자인이 있었다. 휠러는 낮은 풍속이나 중간 풍속에서는 바람 속으로 바퀴를 가리키는 메커니즘을 개발했지만, 고속에서는 바람을 비스듬히 가리키도록 바퀴를 돌렸다. 이는 일련의 도르래를 통해 무게에 의해 최적의 위치에 고정된 각도를 이동시킨 보조 베인을 통해 달성되었다. 각도를 최적화하기 위해 주 방향 베인에 대해 작동했다.

두 번째 특허청구가 된 휠러의 발명에 대한 또 다른 이점은 매달린 무게 중 하나의 단순한 이동으로 휠의 움직임이 완전히 정지될 수 있다는 것이었다. 그의 세 번째 주장은 조정 풀리를 작동하는 로프가 플랫폼의 회전 각도를 제한하지 않고 무게로 내려갈 수 있도록 텅 빈 샤프트로 전체 메커니즘의 수직축을 장착하는 수단을 위한 것이었다.

휠러는 1868년 부친(아직 버몬트주)에게 보낸 편지에서 이 기기와 그에 대한 자신의 희망을 이렇게 묘사했다.

아마 내가 방앗간에서 어떻게 성공했는지 알고 싶을 것이다. 나는 실험하고 좋은 상태로 만들기 위해 많은 시간을 보냈다. 그것은 이제 그것의 일반적인 계획에 관한 한 적합하다. 두 가지 점이 특히 내 관심을 끌었다: 1: 잘 달릴 수 있도록 방앗간을 만드는 것이다. 2 : 건축을 단순화하고 개선하여 튼튼하고 저렴하게 건축할 수 있도록 한다. 나는 아직 200달러짜리 제분소만 참아왔는데, 그 제분소들은 모두 50피트 깊이의 우물에 펌프를 넣고, 만족감을 준다. 실용적 기계공과 기계공들은 그것을 매우 기쁘게 여긴다 —그것은 그것의 건설에 있어서 매우 간단하고 중요한 목적을 달성한다. 그것은 자율 조절이며, 아무리 돌풍과 강풍이 불지라도 어떤 바람에서도 스스로를 돌볼 것이다. 우리 대초원의 깊은 우물이 물을 공급하기 위해 물을 길어 올리기 위해서는 방앗간이라고 우리는 생각하는데, 이것은 많은 것을 필요로 할 것이다. 아직 보수는 아니지만, 지금까지 잔고가 바닥났지만, 조만간 그 규모가 내 편으로 바뀌었으면 좋겠어. 많은 발명가들이 그러하듯이, 나는 그것을 빨리 알아차릴 수 있는 수단이 없는 것에 고통을 받는다. 그러나, 모든 새로운 일에서처럼, 우리는 천천히 움직이고 결과를 인내심 있게 기다리는 것에 만족해야 한다. 현재 형태의 방앗간은 펌프 작업에만 사용된다. 나는 머지않아 다른 형태의 기계 운전이 일어나길 바란다. 나는 지금 나오는 어떤 것보다 더 만족감을 줄 수 있는 모양으로 만들 수 있다는 확신이 들지만, 그 과정에서 적지 않은 어려움이 있다는 것을 고백해야 한다. 그래서 내가 계속 바쁘게 움직이고 있고, 양키스 팀에게 공통적인 다재다능함을 가지고 있는데, 만약 내가 한 가지 일을 할 수 없다면, 나는 다른 쪽으로 손을 돌린다. 나는 더 이상 설교할 수 없겠지만, 쓸만한 방앗간을 일으켜 가족의 욕구를 채워줄 수 있다면 말년의 한 부분이 대답될 것이다.[10]

휠러가 서한에서 언급했듯이, 특허의 일부는 아니지만, 그의 장치의 주요 측면은 값싼 교환 가능한 부품의 사용으로 전체 제조 비용을 낮춘 것이었다.

회사의 성장

처음에 풍차는 L. H. Wheeler and Sons에 의해 제조되었다.[11] 1872년 2월에 휠러는 죽었다. 1873년 휠러의 아들들은 S. T. 메릴, C. B. Salmon과 함께 Eclipse Wind Mill Company를 조직했고 회사는 꾸준히 성장하기 시작했다.[12] 처음에 바퀴 디자인은 4개의 베인을 사용했지만, 이것은 이클립스의 시그니처인 지느러미 패턴이 촘촘한 바퀴로 바뀌었고, 8 1/2에서 14피트까지 몇 개의 직경으로 제작되었다.[11]

1876년 필라델피아 전시회

미국 최초의 공식 세계박람회인 1876년의 100주년 국제박람회가 1876년 5월 10일부터 11월 10일까지 펜실베이니아주 필라델피아에서 개최되어 필라델피아에서 독립선언서 서명 100주년을 기념하였다. 약 1,000만 명의 방문객들이 참석했는데, 이는 당시 미국 인구의 약 20%에 해당한다. 풍차 특별전시회를 비롯해 수백 개의 기계와 장치들이 전시되었는데, 이 가운데 이클립스는 물론 미국 풍력엔진펌프회사(일리노이 주 바타비아), E. 스토버 & 브라더스(일리노이 주 프리포트), 감몬 & 디어링(일리노이 주 시카고)의 3개 모델들이 전시되었다.[13] 이클립스 풍차는 다음과 같은 표창을 받았다.

철저하게 효율적이고 잘 만들어진 엔진으로 칭찬받으며, 작업면에서 경제적이다. 우리는 직경이 10피트부터 16피트까지 다양한 튼튼한 바퀴를 발견한다. 특별 청구는 제어 가능한 작은 사이드 베인에 대한 것으로, 이 베인은 오버 밸런스 역할을 하며 폭풍우 속에서 돛을 바람으로부터 멀어지게 한다. 무게중심을 중심에서 더 가까이 또는 더 멀리 이동하여 조정할 수 있는 가중 팔의 지렛대를 먼저 극복해야 하기 때문에 가벼운 바람에서는 불리한 행동을 하지 않도록 방지한다. 턴테이블은 홈이 우거진 표면 위를 달리는 마찰공 4개를 타고 이동한다. 테이블 주물은 뚜껑이나 침대판으로 한 조각으로 제작되며, 밑면에 플랜지가 있어 기둥 머리를 받친다. 피스톤 로드의 끝에는 제자리에 고정시키는 볼 부착물이 있다. 이 공의 마모를 떠맡는 방법은 없다.[14]

벨로이트 공장 증설

1880년 메릴과 연어가 은퇴하였고, W. H. 휠러를 사장으로 하여 이클립스 윈드엔진 컴퍼니로 개칭하였다. 그 후 두 번 제조 공장이 재건되었고 휠러는 마찰 클러치와 가스 엔진 제품을 추가했다.[12]

Fairbanks 척도와 병합

1890년대 초에 찰스 모스는 이클립스 윈드엔진 회사의 주식을 샀다. 결국 모스는 이클립스의 이해관계를 페어뱅크스컴퍼니는 물론 다른 기업의 이해관계를 합병해 페어뱅크스, 모스앤코로 알려진 합병회사를 조직했다.[15]

20세기 전환기에 이클립스 윈드밀의 다양한 모델을 포함한 페어뱅크스 모스앤코의 제품이 전 세계적으로 판매되었다.[16] 이클립스 풍차는 당시 미국의 2대 브랜드 중 하나였으며 독일에서도 광범위하게 제조되었다.[17] 1901년 특허권이 만료되었을 때, 많은 경쟁 풍차 회사들이 그 디자인을 모방했다.[18]

제1차 세계 대전 이후 페어뱅크스 모스 회사는 더 이상 고전적인 목핀 이클립스를 제조하지 않았다. 하지만, 그들은 이클립스 브랜드 이름을 가진 몇몇 강철 풍차를 생산했다.[19]

이클립스의 고풍스럽고 역사적인 버전

일식 풍차는 보존가들에 의해 복원되고 보호된다.[18] 두 가지 예는 다음과 같다.

참조

  1. ^ 휠러 1914.
  2. ^ 라슨 2005.
  3. ^ 데이비드슨 1895 페이지 233.
  4. ^ 데이비드슨 1895 페이지 249.
  5. ^ Larson 2005, 페이지 58.
  6. ^ Larson 2005, 페이지 81.
  7. ^ 데이비드슨 1895 페이지 250.
  8. ^ Davisson 1895, 페이지 251.
  9. ^ 휠러 1867년
  10. ^ 데이비드슨 1895, 페이지 251.
  11. ^ a b 베이커 1985, 페이지 210.
  12. ^ a b 브라운 1900, 페이지 149.
  13. ^ 워커 1877페이지 45-46
  14. ^ 워커 1877, 페이지 75.
  15. ^ 브라운 1900, 페이지 xxx.
  16. ^ 브라운 1900, 페이지 xxix.
  17. ^ 1900년 월프 87-88쪽
  18. ^ a b 베이커 1985, 페이지 211.
  19. ^ 베이커 1985년 페이지 220–223.
귀인
  • Baker, T. Lindsay (1985). A Field Guide to American Windmills. Norman, Oklahoma: University of Oklahoma Press.
  • Browne, William Fiske (1900). Past Made Present. Chicago, Illinois & Beloit, Wisconsin: William Fiske Browne. Retrieved March 16, 2013.
  • Davidson, John Nelson (1895). In Unnamed Wisconsin. Milwaukee, Wis: S. Chapman. Retrieved March 16, 2013.
  • Larson, Lars (2005). Chequamegon Bay and Its Communities I. Whitewater, Wis.: L. Larson. p. 81. Retrieved March 14, 2013.
  • Wheeler, Albert Gallatin (1914). The Genealogical and Encyclopedic History Of the Wheeler Family In America. Boston: American College of Genealogy. p. 81. Retrieved March 12, 2013.
  • US 68674, Wheeler, Leonard H, "바람의 개선" 1867년 9월 10일 발행
  • Walker, Francis A., ed. (1877). International Exhibition, 1876. Reports and Awards Group XXIII. Philadelphia: J. B. Lippincott & Co. p. 45. Retrieved March 16, 2013.
  • Wolff, Alfred R. (1900). The Windmill As a Prime Mover (Second ed.). New York: J. Wiley & Sons. Retrieved March 17, 2013.

외부 링크