четверг, 5 июня 2014 г.

General Electric Metallized

Лампы накаливания GEM с металлизированной нитью

Развитие электрической лампы накаливания в конце 19-го – начале 20-го веков закономерно привело к использованию в качестве тела накала самого тугоплавкого из всех существующих металлов – вольфрама. Однако, путь к этому был не простой и весьма интересный. На этом пути было перепробовано немало различных материалов и разработано множество новых технологий. При этом на рынке, кроме углеродных, одновременно были представлены несколько других видов ламп разработанные в это время: Танталовая лампа Болтона; Лампа Нернста; Осмиевая лампа Карла Ауэра фон Вельсбаха. Поразительно, но одновременно с поисками новых тел накала, произошло существенное улучшение в технологии производства традиционных для того времени углеродных ламп накаливания, что позволило им просуществовать ещё достаточно долго вместе с новыми вольфрамовыми лампами. А совершил все это американский химик Уиллис Родни Уитни (англ. Willis R. Whitney) (22 августа 1868 — 9 января 1958), личность незаурядная и в свое время хорошо известная. Достаточно сказать, что он был основателем и главой исследовательской лаборатории компании General Electric. Среди сотрудников его лаборатории были Ирвинг Ленгмюр и Уильям Дэвид Кулидж, которые сыграли важную роль в совершенствовании лампы накаливания на конечном этапе её становления.
This photograph shows Whitney, Coolidge, and Langmuir in discussions at the General Electric research laboratories in Schenectady.
Уитни, Кулидж и Ленгмюр дискутируют в исследовательской лаборатории General Electric в Скенектади.
This photograph shows Whitney, Coolidge, and Langmuir in discussions at the General Electric research laboratories in Schenectady.
Что же касается самого Уитни, то первоначально он изобрел высокотемпературную электрическую печь сопротивления с помощью которой усовершенствовал процесс производства углеродных волокон. Лампы изготовленные из этих волокон получили название GEM или General Electric Metallized. Больше всего в этом названии удивляет (вызывает вопросы) слово Metallized, т.е. металлизированная. Исходя из современного понимания этого слова, можно было бы предположить, что углеродная нить была насыщена или покрыта тонким слоем металла. Но все было совсем не так.

четверг, 23 января 2014 г.

Top 10 bicycle innovations of 2013

Топ 10 велосипедных инноваций 2013 года

Выражение изобрести велосипед стало практически общепризнанным термином, означающим повторное изобретение чего-то, что давно и (или) хорошо известно. Но реальность такова, что как раз в сфере велосипедов и в смежных областях в настоящее время наблюдается инновационный бум и невиданная изобретательская активность. Объясняется этот факт повышающимся с каждым годом интересом к велосипедному транспорту. А если есть спрос, то есть и предложения, и есть конкуренция, которая приводит к появлению множества новинок, призванных за счет лучших потребительских качеств товара помочь их производителям завоевать больший кусок этого быстроразвивающегося рынка. За этот рынок борются как гиганты этой индустрии, так и сотни (если не тысячи) изобретателей и небольших команд, которые пытаются донести до потребителей огромное количество своих творческих идей. Понимая это, портал gizmag.com бросил быстрый взгляд на 10 наилучших, по их мнению, продуктов (изобретений) в велосипедной области, которые появились в 2013 году.

1. Придайте велосипеду ускорение / Giving bikes a boost

Rubbee превращает любой велосипед в электрический
Rubbee turns any bike electric
Есть, вероятно, довольно много людей, которые думают, что электрический велосипед может пригодиться лишь иногда, и потому не готовы его покупать или постоянно конвертировать свою существующую неэлектрическую модель. И вот для таких людей, и из подобных соображений был создан Rubbee - электрический привод, который монтируется на обычном велосипеде в течение нескольких секунд, и так же быстро снимается с него.
Из всех таких гаджетов, Rubbee, вероятно, один из самых умных. Он монтируется на подседельный штырь велосипеда, и включает в себя активный полиуретановый ролик, который может быть опущен вниз в контакт с верхней частью задней шины.
Когда необходима помощь, например при подъеме, Rubbee опускается вниз до соприкосновения ролика с колесом. Когда есть желание просто покрутить педали, ролик поднимается и выходит из зацепления с колесом. А иногда, это устройство можно просто оставить дома.
Для запуска этого гаджета в производство был организован сбор средств с использовнием платформы Kickstarter, для чего там была создана соответствующая страничка: Rubbee - The electric drive for bicycles.
The Rubbee's polyurethane roller engages the rear tire, making a motor-only speed of 25 km/h possible
Полиуретановый ролик Rubbee входит в зацепление с задним колесом велосипеда, делающий возможной скорость 25 км/ч только от электродвигателя
The Rubbee's polyurethane roller engages the rear tire, making a motor-only speed of 25 km/h possible
Технические характеристики:
Дальность пробега (без педалей): 25 км (15 миль)
Максимальная скорость: 25 км/ч (15 миль/ч)
Вес: 6,5 кг (14 фунтов)
Пиковая мощность: 800 Вт (250 Вт Номинальная)
Встроенный аккумулятор: 20000 мАч
Время полной зарядки: 2 часа
Но за все надо платить, а это удовольствие обойдется потребителю не дешево.
Price: US$1190
Удивляет выбор экспертов gizmag, которые из нескольких существующих в настоящее время различных т.н. педальных помощников (pedal assist) предпочли именно Rubbee. Появившиеся недавно т.н. умные колеса (Smart Wheel) представляют собой более дешевую и не менее продвинутую альтернативу Rubbee.

понедельник, 20 мая 2013 г.

The first recyclable umbrella

Революция в зонтах – первый на 100% подлежащий вторичной переработке зонтик

Революция в зонтах – первый
на 100% подлежащий вторичной
переработке зонтик
Современный складной зонтик прошел долгий и интересный путь в своем развитии, превратившись, в конце концов, в удобную, надежную и достаточно сложную техническую систему. Но за все приходиться платить, как в прямом, так и в переносном смысле. Всякое усовершенствование, приводящее к улучшению потребительских свойств товара, обычно сопровождается усложнением конструкции и процесса производства, и как следствие приводит к увеличению цены. Массовое производство может сгладить эту проблему, приведя цену к приемлемому уровню, однако порождает другую трудноразрешимую проблему - любой массовый товар очень плохо поддается утилизации и вторичной переработке. Это характерно практически для любого массового современного товара.
Нельзя сказать, что проблема утилизации сложной бытовой техники и других массовых товаров не решается. Разработаны достаточно сложные технологии и построены целые заводы для утилизации, например, автомобилей, электроники, бытовой техники, автомобильных шин и др. Однако, зонты, являющиеся более простыми в конструктивном отношении, в настоящее время практически не поддаются утилизации и вторичной переработки. Причин этого несколько, но основными являются многокомпонентность (разнообразие) составляющих его материалов, и невозможность автоматизации процесса разборки и (или) разделения этих материалов для их дальнейшего повторного использования. Дополнительные сложности вносят большое количество конструктивных решений представленных на современном рынке зонтов и разнообразие возможных вариантов составляющих их материалов.
Список материалов, из которых могут состоять современные зонты достаточно большой. Это различные металлы, пластмассы, дерево, синтетические ткани и пленки. Многие из них могут быть подвергнуты вторичной переработки, но собранное из них изделие представляет большую проблему при утилизации. И вот представлена простая, но оригинальная идея решения проблемы вторичного использования старых зонтов – все их элементы предложено делать из одного материала.

Гинкго (Ginkgo) первый зонтик изготовленный целиком из полипропилена

Имеющиеся сегодня на рынке зонтики теоретически выполнены из утилизируемых материалов, таких как металл, пластик и дерево. Однако, они не могут быть переработаны в том виде, как они есть. Чтобы быть утилизированы правильно, они должны быть предварительно разобраны, а это означает, что большинство из них просто в конечном итоге попадут на свалку. А это, в настоящее время, непозволительная трата ресурсов и большая экологическая проблема, т.к. например биоразложение навеса из полиэстера занимает до 1000 лет.
Разработанный в Италии в течение последних трех лет Федерико Вентури (Federico Venturi), Джанлука Савалли (Gianluca Savalli) и Марко Ричи (Marco Righi), "Гинкго" является инновационным компактным зонтиком, который создан с нуля, и сделан полностью из одного, подлежащего вторичной переработке, сырья - полипропилена.
Задуманный, чтобы быть жестким и гибким, этот зонт способен поглощать случайные воздействия и силу ветра, не разрушаясь и не выворачиваясь.
Благодаря применению процесса литья под давлением, количество сборочных деталей значительно уменьшено по сравнению с традиционными зонтиками. Конструкция состоит из всего 20 деталей вместо 120. Устранены и традиционные сборочные процедуры закручивания винтов и установки шарнирных стержней, так как все соединения получили надежные защелкивающиеся соединения.
Гинкго, когда достигнет конца срока своего полезного использования, может быть просто выброшен в корзину для вторичной переработки без необходимости разборки его на составляющие компоненты.

Сравнение сборочных компонентов нового полипропиленового и обычного зонтов
Сравнение сборочных компонентов нового полипропиленового и обычного зонтов
Благодаря оптимизации конструкции под использование одной (единственной) технологии, количество производственных этапов снижено на 80%. Влияние производственных процессов на экологию можно ещё снизить путем применения биоразлагаемых полимеров с нулевым воздействием на природную среду, либо, наоборот, применением полностью восстанавливаемых материалов при их повторном использовании после окончания жизни продукта.

Задуманный, чтобы быть жестким и гибким, этот зонт способен поглощать случайные воздействия и силу ветра, не разрушаясь и не прогибаясь

Все детали Гинкго изготовлены методом литья пластика под давлением, а это означает, что каждая часть может быть окрашена по желанию, для практически бесконечного разнообразия возможных комбинаций и  требований заказчиков.
Cтойки-стретчеры (stretchers) не собираются, а изготавливаются в виде одной детали из гибкого упругого пластика. Особая запатентованная геометрия позволяет им противостоять сильным ветрам путем упругого сгиба и возвращения в исходное положение без остаточного изгибания (выгибания). Шарниры сконструированы так, чтобы продолжать работу в течение тысяч циклов открывания - закрывания.

The stretchers are not assembled, but made with a single piece of flexible plastic
Cтойки-стретчеры сделаны в виде одной детали из упругого пластика.
The stretchers are not assembled, but made with a single piece of flexible plastic.
А вот и патент на cтойку-стретчер, который в нем называется Foldable articulated arm. Вернее, это не патент, а ещё только международная заявка, с возможностью патентования практически во всех индустриально значимых странах мира.

WO2012/160537. FOLDABLE ARTICULATED ARM.
Международная заявка WO2012/160537A1. Title: FOLDABLE ARTICULATED ARM. Inventor and Applicant: VENTURI, Federico [IT]; Via Imbonati 33, I-20159 Milano (IT)
А вот реализация идеи, задекларированной в патенте, рисунок из которого приведен выше. На одном из рисунков для сравнения приведено фото традиционного такого стретчера в разобранном виде.

Сборочная единица, изготовленная в виде одной детали и её аналог от традиционного зонта
Сборочная единица, изготовленная в виде одной детали и её аналог от традиционного зонта в разобранном виде. Как говорится: почувствуйте разницу

Выводы:

Гинкго является первым зонтик целиком сделанным из одного материала: полипропилена. Благодаря его уникальным свойствам удалось получить легкий, прочный, гибкой и надежной объект, способный выдерживать как механические воздействия, так и сильный ветер, без деформаций и поломок.
Использование этого материала также обеспечивает необходимую эластичность тем элементам, которые кажутся слабым местом в традиционных зонтиках. Сокращение числа компонентов, от фактически 120 до всего лишь 20, привело к повышению надежности и упрощению процесса производства.
Конструкция этого зонта представляет собой важный шаг вперед с точки зрения стиля, предоставляя возможность создавать различные цветовые комбинации. Процесс изготовления литьем под давлением оказывает низкое воздействие на окружающую среду и делает Гинкго на 100% подлежащим вторичной переработке и экологически чистым.

понедельник, 14 января 2013 г.

Baby transport - Part 2

Продолжение. Начало, здесь.

Двадцатый век начинается или история детской коляски в 20-м веке

Приняв эстафету у 19-го века, в 20-м веке коляски продолжали развиваться и совершенствоваться. К тому времени фотография в своем техническом развитии достигла очень больших высот, оставив нам множество запечатленных мгновений из того периода, на которых иногда можно увидеть и детскую коляску. Рассмотрим далее её историю, опираясь, в основном, на фотоархив из библиотеки Конгресса США, где иногда можно найти великолепные фотографии.
Хотя к тому времени детские коляски стали более доступными, разумеется, модели для разных слоев общества отличались друг от друга. Вот пример коляски для королевской семьи.

Two children of the Crown Prince of Prussia

Двое детей наследного принца Прусского, один в коляске, Фото: Г. Бергер, Потсдам
Date Created/Published: 1908
А вот ещё одна великолепная фотография, сделанная в промежутке между 1900 и 1910 годами, на которой можно увидеть, как средний класс отдыхает на пляже в Атлантик-Сити (Нью-Джерси).

On the beach, Atlantic City, N.J.
На пляже, Атлантик-Сити, Нью-Джерси
On the beach, Atlantic City, N.J.
Related Names: Detroit Publishing Co.
Date Created/Published: between 1900 and 1910
Благодаря высокому разрешению отсканированного снимка, увеличиваем группу людей на переднем плане. Видно, что это две женщины с двумя детьми, один из которых находится в коляске.

На пляже, Атлантик-Сити, Нью-Джерси

И наконец, увеличиваем еще раз, чтобы рассмотреть великолепный пример детской коляски из начала 20-го века.

On the beach, Atlantic City, N.J.
Детская коляска с ребенком на пляже в Атлантик-Сити.
Снимок сделан в период между1900 и 1910 годами.
Ну а что же малообеспеченные (бедные) семьи? Могли они себе позволить детскую коляску в начале 20-го века? Пожалуй, что нет. А если иногда у них встречались детские коляски, то думаю, что это был second hand, тем более, что использовали их часто не по прямому назначению, а как грузовые тележки.

Hine, Lewis Wickes, 1874-1940, photographer
Going to work. The manager said, "We have 150 workers beside the kids."
Creator(s): Hine, Lewis Wickes, 1874-1940, photographer
Date Created/Published: 1911 September.
Repository: Library of Congress Prints and Photographs Division Washington, D.C. 20540 USA

1920 – 1950 - Послевоенные бэби-бумы

Post–World War I and II baby boom


Как известно, войны, особенно мировые, обычно благоприятно влияют на развитие науки, техники, промышленности. Однако, это правило не относится к детским коляскам, о которых, естественно, в условиях военного времени мало кто думает, да и почти не производит. Но, все плохое когда ни будь заканчивается. Окончание мировых войн, особенно второй, вызвало в странах Европы и в США демографический взрыв, т.н. baby boom, породивший спрос на детские товары. Этот спрос благоприятно сказался на рынке детских колясок, которые, наконец, стали доступны практически всем. Естественно претерпевали изменения и сами коляски, которые стали более безопасными благодаря применению тормозов и более глубоких корзин. Колеса уменьшились в диаметре, корпус опустился, в результате чего конструкция стала более устойчивой. Производители в своих изделиях, вместо дерева и лозы, стали широко использовать пластмассу и резину.
Fritzie Horydczak sitting on bench with Norma in a baby carriage
Theodor Horydczak and family. Fritzie Horydczak sitting on bench with Norma in a baby carriage
Creator(s): Horydczak, Theodor, ca. 1890-1971, photographer
Date Created/Published: ca. 1920-ca.

Women with baby carriage, L Street, Washington, D.C.
Women with baby carriage, L Street, Washington, D.C.
Creator(s): Lee, Russell, 1903-1986, photographer
Date Created/Published: 1938 Jan.

Detroit, Michigan. Little girls wheeling baby brother in a carriage
Detroit, Michigan. Little girls wheeling baby brother in a carriage
Creator(s): Siegel, Arthur S., photographer
Date Created/Published: 1942 July
Ну и для полноты картины, ниже привожу несколько рисунков из патентов тех времен (1920-е – 1950-е).

PERAMBULATOR AND THE LIKE
US Patent No 1823115.  E.T. MORRISS. PERAMBULATOR AND THE LIKE. Patented Sept. 15, 1931

PERAMBULATOR
US Patent No 1911924. J.J. POWERS. PERAMBULATOR. Patented May 30, 1933

US Patent No 2645502. C. COLLINS. PERAMBULATOR. Patented July 14, 1953
US Patent No 2645502. C. COLLINS. PERAMBULATOR. Patented July 14, 1953

Folding (collapsible) Pushchair (buggy, stroller)

Складная детская коляска


Настоящий прорыв в развитии детских колясок совершил в середине 1960-х годов английский изобретатель и инженер Оуэн Макларен (Owen Maclaren). Существует история, выглядевшая по прошествии стольких лет как легенда, согласно которой, бывший авиационный конструктор Оуэн Макларен взялся за разработку легкой складывающейся коляски после путешествия в Америку его дочери с её первым ребенком (его внуком). Во время этого путешествия его дочь столкнулась с большими трудностями при транспортировке детской коляски, которую она взяла с собой в дорогу.
Как инженер, участвовавший в проектировании шасси знаменитого самолета Второй мировой войны Supermarine Spitfire, Макларен был знаком с самыми передовыми технологиями и материалами того времени, в частности с алюминиевыми сплавами, которые он решил применить в конструкции детской коляски. И это ему блестяще удалось.
Свою первую модель складной коляски Оуэн Макларен построил в 1965 году. В этом же году, 20 июля была подана первая заявка на патент Великобритании, которая называлась «Improvements relating to Structures for Folding Baby-Carriages, Chairs, and the like». Через год (18 июля 1966 г.) была подана заявка на американский патент, впоследствии получивший номер 3390893.
US Patent No 3390893. Structures for Folding Baby-Carriages, Chairs, and the like. Patented July 18, 1966
US Patent No 3390893. Structures for Folding Baby-Carriages, Chairs, and the like. Patented July 18, 1966

Следует, однако, сказать, что собственно складную (folding) коляску Оуэн Макларен не изобретал. Разумеется, сама конструкция его коляски является оригинальной, о чем свидетельствует полученные патенты, которые не могли быть выданы без наличия признака новизны в изобретении. Но сам принцип коляски, которая складывается для уменьшения занимаемого места, существовал к тому времени уже давно.  Видимо проблемы со свободными площадями в жилищах европейцев и американцев были всегда. Да и богатым людям могли потребоваться складные коляски во время путешествий.
Символично, что самый первый патент на детскую коляску, выданный в Британии в 1853 году Чарльзу Бартону, касался именно складной коляски.
Patent, Charles Burton, 1853
Рисунок из первого в мире патента на детскую коляску.
Первый патент Чарльза Бартона 1853 года.
Первый в мире патент на складную коляску.(folding pushchair).
Характерно, что складывающимися были не только коляски, предназначенные для перевозки детей сидя (stroller), которые сейчас практически все складываются, но и большие классические коляски (perambulator, pram). Первый известный мне американский патент на складную детскую коляску, как раз и относится к большим коляскам, но складывался просто и эффективно.

Folding Baby Carriage
Один из первых патентов на складную детскую коляску.
US Patent No 457006. T.Nesom. Folding Baby Carriage. Patented Aug. 4, 1891
Вскоре появились складные коляски и для детей постарше. И произошло это также в конце 19-го века. Вот прообраз современных Pushchair, buggy, stroller.
US Patent No 606451. Perambulator. Patented June 28, 1898

В 20-м веке спрос на складывающиеся коляски подстегивал изобретателей на разработку подобных конструкций, которые иногда получались очень оригинальными и уникальными. Вот пример детской коляски, которую можно было взять в путешествие – в сложенном состоянии она представляла собой обыкновенный чемодан.

Perambulator
Дорожная детская коляска, складывающаяся в виде чемодана.
Патент США No 877350. Perambulator. Patented Jan. 21, 1908
Думаю, что такие коляски были в продаже, т.к. очень уж подробно приведена в патенте конструкция этой модели. Кроме того, вот реклама подобной складной детской коляски из журнала Popular mechanic за 1905 год.

Most Modern, Practical and Convenient Type of Child’s Carriage
Реклама складной коляски в журнале Popular Mechanics за май 1905 года.
Folds in Five Seconds.
The Fulton Folding Go-Cart.
Most Modern, Practical and Convenient Type of Child’s Carriage.
А вот еще один Folding Perambulator (или современным американским английским языком - stroller) из 1946 года. Если смотреть только на кинематическую структуру (конструкцию) этой коляски, то больших различий по сравнению с её потомками из 70-х – 80-х годов 20-го века будет не много.

Патент США №2407779. Edwin W, Grove, III. Perambulator.
Складная детская коляска из послевоенной Америки.
Патент США №2407779. Edwin W, Grove, III. Perambulator. Patented Sept. 17, 1946
И, тем не менее, общепризнанным изобретателем современной складной детской коляски является Оуэн Макларен (Owen Maclaren). Объяснений этому факту можно найти  несколько, но основные из них два:
  1. Применение новых на тот момент легких алюминиевых трубчатых конструкционных материалов, что резко подняло эксплуатационные свойства коляски, сделав её легкой и удобной в использовании;
  2. Удачно реализованный бизнес-проект по организации производства, проведения рекламной компании и сбыта новой детской коляски.
Бизнес-реализация изобретения Макларена привела к тому, что именно он остался в истории как изобретатель складной детской коляски. И надо сказать, что эта реализации была весьма успешная. Первые коляски 'Baby Buggy' поступили в продажу в 1967 году, а уже в 1970-е годы быстро стали популярными во многих странах. Производятся они и сейчас множеством фирм по всему миру. Однако бренд Maclaren сохранился до нашего времени, являясь символом высокого качества и престижа.
Сайт www.shopmaclarenbaby.com по распространению товаров бренда Maclaren
Большие детские коляски для новорожденных, которые в США называют pram, а у нас обозвали классическими, также в 60-е и 70-е годы пришли к некоему единообразию. Вот несколько образцов этих колясок.

Детская коляска от датской фирмы ODDER.
Этот Rolls Royce среди детских колясок, образца 2008 года, изготовлен известной фирмой Silver Cross, которая производит Baby Transport с 1877 года.
Дизайн советских детских колясок мало отличался от сделанных в других странах.
В настоящее время такие классические коляски стали менее востребованы, частично из-за высокой стоимости, частично из-за тенденции к производству универсальных моделей, совмещающих в себе оба вида колясок, т.н. трансформеры или модульные 2-in-1.

Примеры современных детских колясок
Примеры современных детских колясок:
Детская коляска-трансформер Bajtek Diamant на шинах (фото с сайта http://www.happych.ru/);
Модульная детская коляска 2 IN 1 baby Pram (фото с сайта http://www.aliexpress.com/)
Но эти коляски пока еще не история, и потому для меня большого интереса не представляют, ибо, как я уже писал выше, анализировать их современное состояние неблагодарное дело. И поэтому на этом заканчиваю это сообщение. В заключении приведу несколько ссылок, по которым желающие смогут самостоятельно углубится в историю детского транспорта.

Links


  1. Старинные детские коляски.
  2. Pram Watch: The Blog of The Pram Museum
  3. The Pram Museum
  4. Старинные фотографии детских колясок
  5. Stroller