| Siegfried Samuel Liepmann Marcus | |
|---|---|
| Henkilötiedot | |
| Syntynyt | 18. syyskuuta1831 Malchin,Mecklenburg-Schwerin[1][2][3][4] |
| Kuollut | 1. heinäkuuta1898 (66 vuotta) Wien,Itävalta-Unkari[3][4][5] |
| Kansalaisuus | Mecklenburg-Schwerin [6] |
| Koulutus ja ura | |
| Tutkimusalue | konetekniikka,sähkötekniikka |
| Aiheesta muualla | |
| www.siegfried-marcus.de | |
| Infobox OK | |
Siegfried Samuel Liepmann Marcus[4] (18. syyskuuta1831Malchin,Mecklenburg-Schwerin,Saksa –1. heinäkuuta1898Wien,Itävalta-Unkari)[3] olisaksalaissyntyinenkeksijä, joka teki merkittävimmän uransa Itävallassa.[6]
Yksityisyrittäjänä toiminut Marcus suunnitteli lukuisiakone- jasähköteknisiä sovelluksia. Häntä pidetäänautotekniikan uranuurtajana.[6]
Siegfried Marcusin vanhemmat olivat Liepmann Marcus ja Rosa[1][4][7] o.s. Philip.[1][7] Liepmann Marcus oli käsityöläinen ja toimi aktiivisesti paikallisessajuutalaisyhteisössä. Rosa Marcus oli syntyjään kotoisinRuotsinKarlskronasta.[7]
12-vuotiaana Marcus työskenteliHampurissamekaanikkona ja viisi vuotta myöhemminlennätinlinjoja rakentaneelle yritykselle. Ei ole tiedossa suorittiko häninsinöörin tutkintoa.[2]
Myöhemmin Marcus työskenteliSiemens & HalskellaBerliinissä[1][2][4]Werner von Siemensin teknisenä avustajana.[2] Marcus työskenteliSiemensillä kolmen vuoden ajan. Hänen työstään tiedetään hyvin vähän, sillä tuolta ajalta ei ole säilynyt dokumentteja, mutta Siemensin tiedetään olleen vaikuttunut hänen aikaansaannoksistaan. Marcus keksi Siemensillä lennätinlaitteistonrelejärjestelmän, jonka ansiosta hänelle myönnettiin palkinto. Sama relejärjestelmä mahdollisti myöhemmin Atlantin alittaneen lennätinyhteyden rakentamisen.[7]
Marcus osallistui Berliinin jaMagdeburgin välisen lennätinlinjan rakentamiseen, mikä oli ensimmäinen laatuaan. Pidetään todennäköisenä että Marcus teki Siemensillä myös monia muita keksintöjä, mutta niistä ei ole säilynyt tietoja.[7]
Vuonna 1852 Marcus muutti Wieniin.[1][7] On mahdollista, että muuton syynä oli nimittäminen Siemensin paikalliseksi edustajaksi.[7] Wienissä Marcus työskenteli alkuvaiheessa C. Kraft & Sohnille, sitten Keisarilliselle ja kuninkaalliselle fysiikan instituutille ja sen jälkeen keisarilliselle geologiselle instituutille.[1] Tuolta ajalta on säilynyt Karl von Hauerin kuvaus, jossa hän luonnehti Marcusialahjakkaaksi nuoreksi mieheksi, joka on jo saavuttanut mainetta mekaniikan saralla.[7]
Marcus sai toimeksiannon kemisti Karl von Aueriltakaasulampun liekin voimakkuuden säätelemiseksi. Nuori Marcus onnistui tehtävässään erinomaisesti;[7] hän suunnitteli vuonna 1855[1] laitteen joka sääti liekin suuruutta lämpötilan mukaan.[1][7] Lyhyen ajan sisällä hän suunnitteli myös spriikäyttöisen lampun.[7]
Fysiikan instituutissa Marcus toimi fysiikan professori Karl Ludwigin avustajana laboratoriossa.[7] Vuonna 1856 hän laatiantigrafin,[1] välineen, jonka avullalitografit ja kuparikaivertajat voivat kopioida työnsä negatiivimuodossa toisille kivi- tai kuparilevyille.[7]
Instituutissa Marcus suunnitteli ja valmisti muutamien fyysikoiden ja oppilaiden avustamana sähkömagnetismia havainnollistavan oppivälineistön. Laitteen innoittamana Marcus keksi sähkömagneettisen lennätinpiirturin, jota alettiin käyttää vuonna 1856 valmistuneessa Wienin ja Berliinin välisessä lennätinlinjassa, yhdessä Marcusin aiemmin keksimän relejärjestelmän kanssa.[7]
Marcus perusti vuonna 1856 lennätinlaitteisiin keskittyneen yrityksen.[1][4] Osoitteessa Marianhilfestraße 107 toimineen yrityksen nimi oliTelegrafen - Bauanstalt.[4] Kaksi vuotta myöhemmin[1] hän patentoi suunnittelemansa sähkömagneettisen kelan,[1][4][7] josta tuli hänen pääasiallinen tutkimuskohteensa seuraavien 30 vuoden ajaksi.[1][4] Laitteen ansiosta lennättimen käyttö tuli mahdolliseksi ilman syöttöjännitettä.[7]
Vuonna 1859 Marcus patentoi parannetun ruuvinjyrsintälaitteen.[7]
Eräiden säilyneiden tietojen mukaan Marcus asensi vuonna 1860 Wienin jaPrahan sekä Prahan ja Berliinin välisille lennätinlinjoille keksimänsä sähkömagneettisen järjestelmän. Tähän tarvittiinsähkömoottoreita, jotka eivät tuohon aikaan olleet kyllin kehittyneitä tähän tehtävään. Ei ole tiedossa millä keinoin ja laittein Marcus asennuksen teki – tiedetään ainoastaan että hän suoriutui tehtävästä.[7]
Samoihin aikoihin Marcus suunnitteli merkittäviä parannuksiaSamuel Morsen lennätinlaitteistoon. Sen lisäksi että yhteys oli parempi, laite oli pienempi ja kannettava. Tämän ansiosta se sopi myös sotilastehtäviin, jaPreussin armeija otti sen pian käyttöönsä. Marcusin seuraava merkittävä patentti oli menetelmä, jonka avulla voitiin magnetisoida lennätinlaitteen tarvitsemia rautatankoja. Järjestelmä patentoitiin kesäkuussa 1864. Sähkömagneettisilla sovelluksilla hän teki merkittäviä parannuksia sähkömoottoriin, jonka ansiosta sen antama momentti kasvoi ja moottoreita voitiin alkaa käyttää teollisuudessa.[7]
Marcus oli paitsi ahkera, myös poikkeuksellisen monipuolinen keksijä.[6] Vuonna 1865[1] hän kehittitermopylvään, joka kykeni muuttamaan lämpöenergiaa suoraan sähköksi. Hän sai keksinnöllään Itävallan tiedeakatemialta 2 500guldenin palkinnon. Laitteen teho kuitenkin osoittautui myöhemmin huonoksi.[1][4]
Marcus korjasi ja kehitti teknisiä laitteita eri tahojen toimeksiannosta. Hän suunnitteli parannuksia alueella toimineiden tekstiilivalmistajien kutomakoneisiin.[7] 1860-luvun aikana Marcusista kasvoi tunnettu tekniikan asiantuntija Wienissä. Hän sai vuonna 1867Pariisin maailmannäyttelyn hopeamitalin, oletettavasti lennätinlaitteensa johdosta. Hänen väitetään olleen yhteyksissä myös keisarillisen perheen kanssa, kun keisarillisen palatsin kelloihin asennettiin sähköinen käyttölaite.[4][7][8] Marcusin jäämistöstä on löytynyt parikalvosinnappeja, jotka hän oli saanut kruununprinssi Rudolfilta jostain ansiosta. Väite, jonka mukaan Marcus olisi antanut hänelle fysiikan tunteja, on kuitenkin perätön.[8]
1860- ja 1870-lukujen vaihteessa Marcus suunnitteli lukuisia sovelluksia erilaisiin käyttötarkoituksiin, muun muassaPhotographie-Revue-nimellä tunnetun automaattisen kuvantamislaitteen sekä erikoislaitteita wieniläiselle Kratky-Batschy-nimiselletaikurille.[9] 1870-luvulla Marcus suunnitteli kestävän hehkulamppumallin yhdessä Edison-yhtiön Wienin edustajan, Béla Eggerin kanssa. Uutta valaisinta käytettiin menestyksellisesti Itävallan pohjoisilla rautateillä.[10]
Marcus muutti vuonna 1890 lyhyen matkan päähän entisestä asunnostaan[5] Mondscheingasse 4:ään.[4] Hän keskittyi sotilaskäyttöön tarkoitettujen sytyttimien sekä erilaisten laitteiden kehittelyyn. Marcusin terveys huononi ja hän kuoli heinäkuussa 1898. Marcusin omaisuus siirtyi Eleonore Bareschille sekä heidän tyttärilleen. Baresch houkutteli veljeään jatkamaan yritystä, mutta tämä kieltäytyi,[4][5] ja kaiken lisäksi Marcusin tärkeimmät patentit umpeutuivat.[5]
Marcus on haudattuWienin keskushautausmaalle.[4]
Marcusin yksityiselämästä tiedetään vähän. Hän vietti paljon aikaa wieniläisissäkahviloissa ja hänen sanotaan olleen taitavapianonsoittaja.[5] Marcus eli yhdessä naisten räätälinä toimineen Eleonore Bareschin kanssa, mutta pari ei koskaan mennyt naimisiin.[6] Heille syntyi kaksi tytärtä:[5][11] Eleanore Maria Baresch 4. lokakuuta 1861 ja Rosa Marie Baresch 6. huhtikuuta 1869.[11] Marcus ei koskaan hankkinut Itävallan kansalaisuutta. Veljelleen Eduardille lähettämässään kirjeessä hän kutsui itseään ”filosofiseksi saksalaiseksi”.[6]
Marcus järjesti usein julkisia näytöksiä keksintöjensä esittelemiseksi ja solmi suhteitalehdistön edustajien kanssa, jonka ansiosta hänen työnsä tulokset saivat näkyvyyttä.[6]
Marcus kehitti myöspolttomoottoritekniikkaa jo varhaisessa vaiheessa.[3] Hän kokeiliruutia polttomoottorin käyttövoimana, mutta havaitsi sen hankalaksi toteuttaa.Sähkömoottorin käyttö voimanlähteenä oli epäkäytännöllistäakkujen tähden ja kaasun varastointi oli ongelmallista.[11] Keisarikunnan koillisosasta oli löytynytöljyesiintymiä, joiden tuotoksista jalostettiinvoiteluöljyä japetrolia. Sivutuotteena syntyibensiiniä, jonka Marcus arveli soveltuvan polttomoottoreihin polttoaineeksi.[2] Vuonna 1858 Marcus teki kokeita joissa hän testasi haihdutetun bensiinin syttymisherkkyyttä.[11] Kokeiden yhteydessä Marcus menetti kolme oikean käden sormeaan.[7] Saamiensa tulosten perusteella hän oivalsi heti, että bensiinikäyttöisestä moottorista olisi mahdollista tehdähöyrykäyttöistä tehokkaampi, taloudellisempi ja käytännöllisempi, jos palamista kyettäisiin säätämään siten että bensiinihöyry sekoittuisi ilmaan sopivassa suhteessa. Vuonna 1864 Marcus valmisti tähän käyttötarkoitukseen suunnitellun laitteen ja testasi sitä menestyksekkäästi polttomoottorissa. Tehtyään siihen muutamia parannuksia hän haki laitteellepatenttia, joka myönnettiin[11] 30. maaliskuuta[3][11] 1865.[3][4][11] Marcus kutsui laitetta höyrystimeksi, sillä sen toiminta perustui polttoaineen höyrystämiseen.[2][11] Laitetta pidetään kaasuttimen edelläkävijänä.[11]
Seuraavana vuonna Marcus teki laitteesta parannetun muunnelman. Ratkaiseva parannus tuli 1880-luvun alussa, kun Marcus suunnitteli pyörivällä harjalla toimivankaasuttimen. Vuonna 1887 hän lisäsi siihen polttoaineen esilämmittimen.[4]
Marcusin höyrystimen avulla bensiinin käyttö polttomoottorin käyttövoimana tuli mahdolliseksi. Moottorin kuorman ja kierrosluvun säätö oli kuitenkin edelleen hankalaa huonon sytytysjärjestelmän tähden, sillä polttoaineseos syttyibunsenlampun tapaisen järjestelmän avulla. Marcus oli kuitenkin miettinyt ratkaisua tähänkin ongelmaan höyrystimen kehittämisen yhteydessä. Erinomaisen sähköteknisen tietämyksensä avulla hän kehitti sähkömagneettisen sytytysjärjestelmän,[11] jolle hän sai patentin 21. kesäkuuta 1864.[3] Tähän kuuluvistamagneetoista tuli pian hänen yrityksensä merkittävimpiä tuotteita.[8]
Vuonna 1873 wieniläinen Siegel-niminen yritys valmisti Marcusin suunnitelmien pohjalta kaksitahtisen moottorin, jonka rakenne poikkesi nykyisistä kaksitahtimoottoreista. Kaasunvaihto toimiventtiilien kautta, mutta moottori teki työtä joka iskulla. Ranskalainen Lenoir-moottori toimi vastaavalla periaatteella. Vuoteen 1884 mennessä Marcusin moottoria valmistettiin pieniä määriä Wienissä,Budapestissä jaMühlhausenissa.[9] Vuonna 1883 Marcusin keksimälle matalajännitteiselle magneettosytytysjärjestelmälle myönnettiin patentti.[12]
Vuonna 1887 Marcus aloitti yhteistyön määriläisen Märky, Bromovsky & Schulz -nimisen yhtiön kanssa.[4][10] Yritys valmisti Marcusin suunnitelmien pohjalta ensin kaksitahtisia ja vuodesta 1888 alkaen nelitahtisia moottoreita. Näitä moottoreita on säilynyt yhdeksän kappaletta.[4]

Vuonna 1869 maan asevoimat testasi Marcusin kehittämää miinojen laukaisulaitetta, jonka nimi oliWiener Zünder (wieniläinen sytytin). Se kuitenkin hävisi ominaisuuksissa[4][8] majuri Ebner-Eschenbachin kehittämälle galvaaniselle laitteelle.[8]

Noin vuonna 1870 Marcus asensi nestemäisellä polttoaineella toimineen polttomoottorin yksinkertaisille käsirattaille ja kytki moottorilta vedon akselille. Tämä sovellus oli maailman ensimmäinen nestemäisellä polttoaineella toiminut ajoneuvo. Nykyään se tunnetaan nimelläEnsimmäinen Marcusin auto.[4][8] Moottorilta kulki suora veto vetävälle akselille. Välissä ei ollutkytkintä, joten vetävät pyörät piti nostaa irti maasta käynnistyksen ajaksi. Sen jälkeen Marcus nousi kyytiin ja avustaja laski vetävät pyörät maahan, jolloin ajoneuvo lähti liikkeelle. Marcus oli omien sanojensa mukaan joutunut ensimmäisellä koeajollaan poliisin pysäyttämäksi siitä syystä, että hänen vaunustaan puuttui hevonen.[11]Wienin teknillisen yliopiston edessä olevassa, vuonna 1932 pystytetyssä rintakuvassa väitetään virheellisesti Marcusin rakentaneen autonsa jo vuonna 1864.[4][8] Marcus ei kuitenkaan pitänyt autoaan käyttökelpoisena, vaan purki sen.[2]

Vuosina 1888–1889 Märky, Bromovsky & Schulz rakensiToisen Marcusin auton,[4][10] jossa oli hyödynnetty Marcusin aiemmin keksimiä matalajännitteistä sytytysjärjestelmää sekä pyörivällä harjalla toimivaa kaasutinta. Tämän johdosta auto oli erittäin edistyksellinen,[9] mutta ennen kaikkea se oli maailman ensimmäinen bensiinikäyttöinen ajoneuvo.[5] Puurunkoisessa auton moottorin teho oli 0,55 kW.[3] Auto on tallessa ja näytteillä Wienin teknillisessä museossa. Tämän jälkeen valmistetut kolmas ja mahdollinen neljäs auto eivät ole säästyneet. Toinen Marcusin auto oli kokeiluluontoinen eikä sitä oltu ajateltu valmistettavan sarjoina, vaikka Wienissä tehdyssä esittelyajossa se tekikin yleisöön vaikutuksen.[2] Monessa yhteydessä auton väitetään valmistuneen jo 1875, mikä on aikaisemmin vallinnut väärä käsitys.[4]
Marcusin nimissä oli 131 patenttia 15 eri maassa. Hän ei kuitenkaan koskaan hakenut patenttia ajoneuvolleen eikä väittänyt olevansa henkilö joka keksi auton.[4][5] Marcusin muistokirjoituksessa hänen tärkeimmäksi keksinnökseen nimettiin hehkuva spriilamppu.[5]
1920- ja 1930-luvuilla saksalaisissa ja itävaltalaisissa kouluissa opetettiin Marcusin keksineen bensiinikäyttöisen auton. Tilanne kuitenkin muuttui 1930-luvulla kansallissosialistien noustua valtaan ja Itävallan liityttyä Saksaan; Marcusin elämäntyö pyrittiin pyyhkimään järjestelmällisesti hänen juutalaistaustansa vuoksi. Hänen nimensä pyyhittiin koulukirjoista ja kunnia hänen keksinnöistään jaettiin muun muassaWilhelm Maybachille jaCarl Benzille. Lähes kaikki Malchinin juutalaisyhteisön henkikirjatiedot sekä Siemensin dokumentit Marcusin ajalta ovat kadonneet. Wieniin museoitu toinen Marcusin auto määrättiin tuhottavaksi, mutta museon henkilökunta onnistui piilottamaan sen kellariin valeseinän taakse. Tietojen hävittäminen onnistui niin perusteellisesti, että useissa merkittävissä yhteyksissä Marcusta ei mainita nykyäänkään eräänä tärkeimmistä auto- ja polttomoottoritekniikan kehitykseen vaikuttaneista henkilöistä.[7]