Thomas Newcomen byl britský inženýr a vynálezce narozený v roce 1664. Byl pokřtěn v Dartmouthu v Devonu. Zemřel v Londýně v roce 1729.
Jeho nejznámějším výtvorem byl atmosférický parní stroj. Předchází vylepšení Jamese Watta. Jeho význam však nebyl o nic menší.
Newcomen pracoval jako železář v Dartmouthu. Viděl problém. Cornish cínové doly byly zatopeny. Voda neustále zaplňovala doly. Horníci to museli odčerpat.
K tomu sloužili koně. Koně stojí peníze. Hodně peněz. Chov koní byl drahý.
Newcomen tento odpad neměl rád. Chtěl něco lepšího. Spojil se s Johnem Calleym. Callie byla instalatér. Jeho asistent.
Společně začali experimentovat s párou. Trvalo to více než deset let. Deset let experimentů.
Jejich design předčil surovou pumpu Thomase Saveryho. Saveryho motor měl omezení. Spoléhal na tlak páry. Newcomenův motor nepodléhal omezením tlaku páry.
Místo toho použil vakuum. Pára ve válci kondenzovala. Vzniklo tak vakuum.
Atmosférický tlak udělal práci. Venkovní vzduch stlačil píst dolů. Příroda udělala těžkou práci.
Jednalo se o první praktický parní stroj. Řešil skutečný problém. Zachránil doly před záplavami.
Atmosférický tlak tlačil píst dolů poté, co kondenzace páry vytvořila vakuum ve válci.
Newcomen nevynalezl pohyb ze vzduchu. Použil váhu vzduchu. Jednoduchá fyzika. Silné výsledky.
Cornish doly pokračovaly v provozu. Cín byl vyvážen. Průmysl se posunul kupředu.
Kdo by si pomyslel, že instalatér a železář změní svět? Pravděpodobně ne Newcomen. Ale jeho motor to dokázal.
Savery získal široký patent na své čerpadlo již v roce 1698. Tato právní překážka zabránila Thomasu Newcomenovi patentovat svůj vlastní atmosférický stroj, který zdokonaloval. Udělal tedy to, co by udělal každý praktický inženýr: uzavřel smlouvu o partnerství. Newcomen a Savery se dohodli, že Newcomen bude stavět auta a Savery bude vybírat tantiémy.
Partnerství nezůstalo jen na papíře. To vedlo ke vzniku skutečného železa a páry. První zdokumentovaný motor Newcomen byl instalován poblíž hradu Dudley v Staffordshire v roce 1712. Nejednalo se o laboratorní prototypový model. Jednalo se o průmyslový stroj vytvořený k vyřešení specifického problému, který trápil horníky po celá desetiletí. Voda zaplavila hluboké uhelné šachty. Dřevěná čerpadla selhala. Železná čerpadla praskala. Newcomenův motor byl prvním praktickým zařízením schopným spolehlivě odčerpat tuto vodu pomocí páry.
Proč je dnes stroj 1712 důležitý? Protože dokázala, že teplo lze přeměnit na mechanickou práci v měřítku, které mění svět. Podle moderních standardů nebyl účinný: spotřeboval více paliva, než spotřeboval na užitečnou práci. Ale pracovala. A pracovala tam, kde to bylo nejvíc potřeba: ve vlhkých a temných hlubinách anglických dolů. Instalace na zámku Dudley znamenala začátek věku páry. Ne proto, že by byl nejrychlejší nebo nejčistší, ale proto, že jako první překlenul propast mezi vědeckou teorií a průmyslovou aplikací.
Kouzlo vynálezu Thomase Newcomena nebyla vysokotlaká pára. Bylo to ve vakuu. Navrhl kondenzátor tryskového typu, který odčerpával vzduch z válce a vytvořil tak prázdný prostor potřebný k tomu, aby se atmosféra stlačovala shora. To byl přesně ten pravý „pracant“ motoru. Automatická distribuční zařízení řídila i průtok páry. K neustálému ovládání pák nebylo zapotřebí žádné lidské práce.
Proč na barometrickém tlaku záleželo
Newcomen jednal opatrně. Používal páru při atmosférickém tlaku. To mu umožnilo zůstat v rámci výkonových specifikací svých materiálů. Kov vydržel zatížení. Těsnění zůstalo vzduchotěsné. Nebylo to okázalé ani nebezpečné. Prostě to fungovalo.
Po mnoho let tento stroj vyčerpával doly. Voda byla nepřítelem rané těžby. Zatopené šachty znamenaly ztrátu rudy a smrt dělníků. Newcomenův motor tuto vodu odčerpal. Zajišťoval plynulý chod dolů. Navíc zvedal vodu pro pohon vodních kol. Průmyslové aplikace se rozšířily za hranice jednoduchých čerpadel.
Praktická revoluce
To nebyla vědecká kuriozita. Byl to nástroj. Řešil konkrétní problém. Těžební průmysl potřeboval odvodnění. Zajišťoval to motor Newcomen. Automatické rozvaděče snížily náklady na pracovní sílu. Nízkotlaká konstrukce snižuje rizika údržby.
Následky byly okamžité. Doly by mohly jít hlouběji. Vodu bylo možné pohybovat bez spoléhání se pouze na sílu svalů. Motor se stal základem rané průmyslové těžby. Nebylo to o rychlosti. Bylo to o spolehlivosti. A na dlouhou dobu to stačilo.