Sir Joseph Whitworth war einer der größten viktorianischen Maschinenbauingenieure. Seine Beiträge zur Welt stehen wohl neben George Stephenson und Isambard Kingdom Brunel. Seine Leistungen waren nicht so auffällig wie Eisenbahnen oder Dampfschiffe, aber ebenso wichtig.
Einige seiner wichtigen Entwicklungen waren die Standardisierung einiger Werkzeugmaschinen, mit denen Eisenbahnen und Dampfschiffe tatsächlich gebaut werden konnten. Seine Beiträge zum Ingenieurwesen wurden zu seiner Zeit anerkannt und genießen bis heute hohes Ansehen.
Whitworth ist nicht bekannt für seine Erfindungen, sondern eher für seine große Fähigkeit, bestehende Ideen zu perfektionieren. Oft zu extrem hohen Standards. Joseph ist für die meisten am besten bekannt für seine Förderung der wahren ebenen Oberfläche und natürlich der Britischer Standard Whitworth System für Schraube Fäden.
Whitworth hat auch das entwickelt Whitworth-Gewehr . Dies wurde wegen seiner hervorragenden Genauigkeit oft als "Scharfschütze" bezeichnet und gilt als eines der frühesten Beispiele für ein Scharfschützengewehr. Joseph Whitworths Förderung von Standardmaßnahmen und Austauschbarkeit löste ebenfalls eine technische Revolution aus.
Joseph der Zuchtmeister
Joseph war ein sehr entschlossener und eigensinniger Mann. Seine schiere Charakterkraft wurde oft genutzt, um seinen eigenen Weg zu finden. Seine Zeitgenossen sagten, es sei schwierig, mit ihm zu arbeiten. Dies lag zum Teil daran, dass er ein Perfektionist warEr forderte Perfektion und war sehr intolerant gegenüber "zweitbesten".
Joseph war ein harter Zuchtmeister, der offen seine Meinung äußerte. In einem Brief an ihren Ehemann in 1846 , Jane Carlyle schrieb von Whitworth :
"Whitworth, der Erfinder des Besenwagens und vieler anderer wunderbarer Maschinen, hat ein Gesicht, das dem eines Pavians nicht unähnlich ist; spricht den breitesten Lancashire; konnte kein Epigramm erfinden, um sein Leben zu retten; hat aber dennoch ein Talentdas könnte ein Genie zur Verzweiflung bringen 'und wenn man mit ihm spricht, hat man das Gefühl, mit einem echten lebenden Mann zu sprechen'. "
Seine späteren Jahre waren von seiner Liebe zum Gehen, Reiten und Billard geprägt. Er verbrachte seine Winter auch an der französischen Riviera, wo er starb. Januar 1887.
Nach seinem Tod wurde der größte Teil seines Vermögens den Menschen in Manchester vermacht. Die Whitworth Art Gallery und das Christie Hospital wurden teilweise aus Whitworths Anwesen finanziert. Mehrere Straßen sind ihm zu Ehren in Manchester benannt.
frühe Jahre
Joseph Whitworth wurde in Stockport, Chesire am geboren 21. Dezember 1803 sein Vater war ein Schulmeister und Andersdenkender, der später kongregationalistischer Minister wurde. John wurde von seinem Vater zu Hause unterrichtet, bis er es war 12 Jahre alt .
Er wurde dann Schüler an der William Vint's Academy in Idle bei Leeds. Die Akademie selbst wurde von Andersdenkenden geleitet, die neue Lehrmethoden praktischerer Art verwendeten. Dies brachte der Akademie zu dieser Zeit einen sehr guten Ruf einAlter von 14 Sir Joseph Whitworth begann eine Lehre bei seinem Onkel Joseph Hulse in einer Baumwollspinnerei in Derbyshire.
Diese Ausbildung war darauf ausgerichtet, dass er schließlich Partner in der Mühle wurde. Hier wurde John von Maschinen fasziniert und beherrschte bald die Techniken der Spinnereiindustrie. Schon in diesem zarten jungen Alter stand John den rauen Branchen äußerst kritisch gegenüberGenauigkeitsstandards.
Dies führte in John zu der Lust, ein praktischer Ingenieur zu werden, der mit Maschinen arbeiten würde. In 1821 im Alter von 18 John Whitworth verließ die Mühle gegen den Willen seiner Familie. John beschloss, sich Crighton and Company anzuschließen. Sie waren zu dieser Zeit ein führendes Maschinenbauunternehmen in Manchester.
John würde weiterhin mit mehreren anderen Ingenieurbüros in der gleichen Gegend zusammenarbeiten, bis er sich entschied, nach London zu ziehen. 1825 . Hier sicherte er sich eine Position bei Henry Maudslays Arbeiten in Lambeth Marsh .
Henry Maudslay der Mentor
Henry Maudslay ' seine eigene Karriere begann als Schmied, der Maschinen für herstellte Joseph Bramah in 1789 Joseph Bramah war berühmt für seine Erfindung eines einbruchssicheren Schlosses. Es war in der Tat so erfolgreich, dass es siebenundsechzig Jahre lang nicht ausgewählt wurde. Es wird heute noch in der einen oder anderen Form verwendet.
Das Geheimnis dieses Schlosses war die große Präzision, die bei seiner Herstellung verwendet wurde. Diese Präzision würde Henry Maudslay später, als er seine eigene Firma gründete, stark beeinflussen. Henry legte viel Wert auf Präzision in seinen eigenen Maschinen.
Zu Beginn des 18. Jahrhunderts waren Maschinen im Allgemeinen primitiv und wurden oft von Menschen angetrieben, normalerweise zu Fuß. Es gab keine übergreifenden Standardmaßnahmen und Teile, die individuell konstruiert werden mussten. Einfache Dinge wie Schrauben und Muttern wurden paarweise hergestelltwaren nicht austauschbar.
Henry Maudslay war einer der Ersten, der die Notwendigkeit einer Standardisierung erkannte. Er erkannte auch, dass ein System zur Austauschbarkeit von Maschinenteilen erforderlich war. Er war auch einer der Ersten, der die Bedeutung eines echten Flugzeugs erkannteOberfläche, um Präzision in der Werkzeugmaschinenherstellung zu erzielen.
Die aufrichtigste Form der Schmeichelei
Trotzdem war Henrys wichtigster Beitrag zum Engineering die große Drehmaschine. Obwohl die erste in entwickelt wurde 1770 von Jesse Ramsden Henry's war jedoch weit überlegen. So sehr, dass es im Vergleich zu seinen Vorgängern weit verbreitet ist.
Es überrascht nicht, dass Joseph Whitworth Maudlays Werke als Ausgangspunkt für eine Karriere gewählt hat, die tatsächlich sehr erfolgreich werden sollte.
Viele andere große Ingenieure hatten die gleiche Idee. Zum Beispiel Richard Roberts, der Erfinder der Hobelmaschine, Joseph Clement, der Erfinder des Wasserhahns, und James Nasmyth, der Erfinder des Dampfhammers.
Es wurde gesagt, dass Maudslays Werke zum Nährboden für Männer wurden, deren Ruhm als Ingenieure seinem eigenen gleichkommen würde. 'Aber es war Sir Joseph Whitworth, der das Beste tat, um Henry Maudslays Ideen zu perfektionieren und bekannt zu machen.
Vom Lehrling zum Meister
Nach Abschluss seiner Dienstreise bei Maudslay arbeitete John weiter bei Holtzapfell ' s und die Werke von Joseph Clement. Er würde in Manchester zurückkehren 1833 wo er seine eigene Firma gründen würde. Sein erstes Schild zeigt stolz "Joseph Whitworth, der Werkzeugmacher aus London".
Joseph entschied sich, sich auf die Herstellung von Maschinenteilen zu spezialisieren. Die meisten anderen Ingenieure stellten zu dieser Zeit komplette Maschinen für den eigenen Gebrauch her, die im Allgemeinen nicht zum Verkauf standen. Seine ersten Arbeiten befanden sich in einem kleinen Raum in einer Mühle. Dieser Raum wurde gemietet,aber im folgenden Jahr zog er in ein größeres Gebäude in der Corlton Street.
Seine erste Lohnabrechnung im Mai von 1833 war ein dürftiger £ 2, 10s . Dank seiner eigenen Arbeit war sein Bargeld zum Mitnehmen jetzt gestiegen £ 50 . Das war fast doppelt so viel wie der Durchschnittslohn von 1834.
In den ersten Jahren seines Geschäfts gab er mehr als das für die Ausrüstung seiner Werkstatt aus. Seine Zeit an der Vint's Academy hatte Joseph glücklicherweise ein ausgezeichnetes Verständnis für geschäftliche Angelegenheiten vermittelt. Teilweise aus diesem Grund florierte sein Geschäft späterJosephs frühe Arbeit bestand aus kleineren Reparaturarbeiten. Er übernahm auch kleine Arbeiten wie Gewindebohrer, Matrizen, Schraubenstreben, eine Weinpresse und einen Strahlkompass. Sein erster Großauftrag kam bald. Es war eine Flötentextilmaschinenwalzenmaschine.
Von Stärke zu Stärke
Aufgrund des rasanten Wachstums der Eisenbahnindustrie in der 1830er Jahre Es gab eine große Nachfrage nach Werkzeugmaschinen. Manchester war neben anderen großen Industriestädten ein Endpunkt für die erste öffentliche Eisenbahn und ein Knotenpunkt für die lokale Industrie. Insbesondere Textilien, die in der Region boomten. 1834 würde sehen, dass Joseph sein erstes Patent anmeldet. Dies war für seine Schraubenschneidemaschine. Er würde weiter beantragen und herausnehmen 47 Patente bis 1878 .
Die Mechanisierung nahm in einer Zeit, die für Ingenieure eine glorreiche Zeit gewesen sein soll, rasch zu. Von 1834 seine Belegschaft belief sich auf rund 15 . Dies hatte sich auf ungefähr erhöht 368 bis 1854 . Und von 1874 sein Erfolg hatte zu seiner Fähigkeit geführt, mehr als zu beschäftigen 750 Arbeiter.
Aufgrund der wachsenden Größe des Unternehmens musste es umziehen. 1880 zu einem größeren Gebäude. Whitworth fand einen geeigneten Standort in Openshaw. Zu diesem Zeitpunkt beschäftigte seine Gesellschaft mit beschränkter Haftung mehr als a tausend Menschen .
Joseph war kein One-Trick-Pony
Sir Joseph Whitworth war wie alle Ingenieure mit Herausforderungen konfrontiert. Er nahm im Laufe seiner Karriere verschiedene ungewöhnliche Gegenstände an. Ein gutes Beispiel war der Besom Cart. Dies war eine von Pferden gezogene Straßenkehrmaschine, die er patentieren ließ. 1842 . 1846 patentierte er auch eine Strickmaschine.
Seine wichtigsten Beiträge waren jedoch seine Verbesserungen an Werkzeugmaschinen, die die Produktion beschleunigten und die Genauigkeit erheblich verbesserten. Joseph war der erste, der sowohl Längs- als auch Quervorschübe mit einer einzigen Mine an einer Drehmaschine anstrebte. Er patentierte auch die VerschlussmutterDies war ein Gerät zum Anschließen der Gewindespindel, um einen schnellen Wagenrücklauf zu gewährleisten.
Joseph Whitworths Maschinen würden für ihr großartiges Design und ihre hohe Genauigkeit bekannt werden. Jeder einzelne würde das Talent und Genie des Mannes verkörpern. Geräte seiner eigenen Erfindung würden normalerweise in sie eingebaut, wie beispielsweise die Verschlussmutter. Seine Maschinen würdenerweist sich auch als belastbar und praktisch. Er erkannte früh, dass Maschinen zu einem sehr hohen Standard gebaut werden mussten, um Teile gleicher Qualität herzustellen.
Joseph würde wahre Flugzeuge als Grundlage seiner Arbeit verwenden. Diese würden bei Maudslays Werken eine sehr wichtige Rolle spielen. Schließlich wandte sich Sir Joseph Whitworth hier den Methoden zur Herstellung wahrer Flugzeuge zu und konzipierte die Ideekratzen statt schleifen.
Joseph Whitworths Besessenheit mit Präzision
Joseph veröffentlichte seine erste Arbeit 'Plane Metallic Surfaces or True Planes' in 1840 zu diesem Thema. Zu diesem Zeitpunkt wurden noch echte Flugzeuge durch Schleifen hergestellt, und er wies darauf hin, dass dies tatsächlich nachteilig sei. Joseph Whitworth betonte jedoch, dass „jede hervorragende Verarbeitung von der Verwendung echter ebener Oberflächen abhängt“..
Aufgrund seiner Arbeit würden sich die Oberflächenplatten von Joseph Whitworth Mitte des 18. Jahrhunderts gut etablieren. Sie würden zu dieser Zeit auch die Grundlage einer technischen Revolution bilden.
Joseph war entschlossen, wann immer möglich die höchste Präzision zu erreichen. Er baute dann eine Maschine, die eine Genauigkeit von messen konnte. 0,0001 Zoll . Er entwickelte auch ein anderes Gerät, das Unterschiede von weniger als einem Millionstel Zoll erkennen konnte, beeindruckend.
Zu dieser Zeit war die Standardmessmethode die Verwendung von Messschiebern und abgestuften Regeln. Die Ingenieure hatten sich daran gewöhnt, in „bloßen“ oder „vollständigen“ Maßnahmen zu arbeiten, bis das heißt. 1830er Jahre . Ein Artikel wird später in den Manchester City News in geschrieben. 1865 mit der Aussage, dass "Mr. Whitworths Fußregel, auf der er die zweiunddreißigsten Teile eines Zolls markiert hatte, als Kuriosität angesehen wurde, und viele zögerten nicht zu behaupten, dass es eine unnötige Verfeinerung sei, nach einem solchen Standard zu arbeiten".
Joseph war einer der ersten, der auf die Vorteile der Dezimalisierung hinwies. Aus Gründen, die uns heute klar sind.
Dezimalisierung und Präzision
Sir Joseph Whitworth würde seine Messgeräte weiterhin verwenden, um sein eigenes System von Standardmessgeräten zu entwickeln. Es sollte jedoch beachtet werden, dass seitdem Standardmessgeräte verwendet wurden. 1825 . Er wies auf die Institution of Civil Engineers in 1841 und die Institution of Mechanical Engineers in 1856, Während seiner Präsidentschaft sollten Standardmessgeräte, die auf eine feste Skala abgestuft sind, als konstantes Maß für die Größe verwendet werden.
Der offensichtliche Vorteil dieser „Offenbarung“ bestand darin, dass die Hersteller jetzt standardisierte, austauschbare Teile zu reduzierten Kosten in Massenproduktion herstellen konnten. Eine buchstäbliche Win-Win-Win-Win-Situation.
Dies führte zu einem sehr schnellen Schritt zur Standardisierung von Schraubengewinden. Obwohl die Schneidendrehmaschine mittlerweile üblich war, verwendeten die Hersteller trotz der früheren Versuche von Maudslay, eine einheitliche Gewinde einzuführen, jeweils ihre eigenen Gewindegrößen.
Seine berühmten Schraubengewinde
Joseph produzierte 1841 ein Papier, in dem ein universelles System für Schraubengewinde vorgeschlagen wurde. Darin hatte er eine Vielzahl von Schrauben gesammelt und Universalgewinde unter Verwendung ihrer durchschnittlichen Steigung und Tiefe vorgeschlagen. Dieser Durchschnitt wurde später als "Whitworth-Gewinde" bezeichnetdas weltweit erste standardisierte Schraubengewinde mit definierter Tiefe und Steigung. Das resultierende Gewinde gab dem V-Gewinde einen Mittelwert von 55 Grad, wobei die Anzahl der Gewinde pro Zoll auch pro Durchmesser definiert wurde.
Sein Thread wurde zuerst in seiner eigenen Werkstatt vorgestellt und war universell einsetzbar durch 1858 . Es war nicht bis 1880 als seine Standardlehren und Schraubengewinde allgemein verwendet wurden, wurden sie offiziell vom Board of Trade übernommen.
Das Whitworth-Gewehr
Als der Krimkrieg ausbrach 1853 , Whitworth wandte seine Aufmerksamkeit zu Waffenproduktion Obwohl er ein fester Pazifist war, glaubte er fest an das abschreckende Prinzip der Verteidigung. Die britische Armee näherte sich Whitworth in 1854 bittet ihn, Werkzeugmaschinen für die Massenproduktion des Standard-Enfield-Gewehrs der Armee zu entwerfen und zu bauen.
Nach umfangreichen Tests in seinem Haus auf Kosten der britischen Regierung 20 Patente würde später an Joseph im Zusammenhang mit der Waffenproduktion zwischen vergeben 1854 und 1878 . Joseph war sehr enttäuscht von der Leistung des Enfield-Gewehrs. Zu diesem Zweck entschied er sich, ein eigenes Gewehr, das Whitworth-Gewehr, zu entwerfen und herzustellen. Dies war eine viel kleinere Waffe mit einer wesentlich effektiveren sechseckigen Bohrung im Vergleich zum Enfield.Die Times berichtete in 1857 auf den offiziellen Tests, dass "The Whitworth-Gewehr übertraf das Enfield in einem Maße, das kaum Raum für Vergleiche lässt ".
Trotz seiner klaren Überlegenheit gegenüber dem Enfield-Gewehr wurde das Design 1859 vom Ordinance Board abgelehnt. Die Begründung lag in der geringeren Bohrungsgröße und dem geringeren Kaliber. Whitworths Gewehr wurde von der Rifle Brigade verwendet, und große Aufträge gingen auch bei einvon der französischen Regierung. Die Ordnungsbehörde akzeptierte später das Martini-Henry-Gewehr sehr zum Entsetzen von Joseph Whitworth. Das Martini-Henry basierte auf den Grundprinzipien seines eigenen Gewehrs.
Whitworth-Kanone
In 1862 Sir Joseph Whitworth entwickelte auch eine leistungsstarke Kanone zum Laden von Verschlüssen. Wieder begann ein erbitterter Streit mit dem Ordinance Board, als dieser ebenfalls abgelehnt wurde, weil er nicht dem traditionellen Design entsprach. Die Kanone wurde jedoch nach Frankreich, Neuseeland, geliefertund andere ausländische Regierungen. Es wurde sogar im amerikanischen Bürgerkrieg eingesetzt.
Sir Joseph Whitworth leistete einige andere wichtige Beiträge zum Maschinenbau und zu Schusswaffen. Er entdeckte, dass Waffen aus duktilem Stahl sich mit der Zeit abnutzen und ihre Form verlieren würden. Harte Stahlwaffen würden andererseits dazu neigen, zu explodieren, wenn sie geringer wärenEr bemerkte, dass Hersteller, um das Problem zu lösen, duktilen Stahl in Barren gießen müssen, ohne Lufteinschlüsse zu erzeugen. Diese Lufteinschlüsse würden das Metall sonst "unsound" machen.
Seine Lösung bestand darin, Bessemers Prinzip anzupassen Hydraulikdruck Casting. Er patentierte die Methode in 1874 und der Prozess würde als 'Whitworth Stahl' bekannt werden.
Der berühmte Ingenieur
Joseph wurde zu seiner Zeit offiziell als einer der führenden Maschinenbauingenieure anerkannt. Auf der Großen Ausstellung von 1851 er gewann viele Auszeichnungen. Mehr als jeder andere Aussteller.
Joseph würde zum Präsidenten der Institution of Mechanical Engineers in gewählt 1856 . Dies war eine Anerkennung für seine herausragenden Beiträge zur Entwicklung der Industrialisierung und des Maschinenbaus. Später folgte seine Wahl zum Fellow der Royal Society in 1857 .
In 1863 Er wurde Honorary LL.D am Trinity College in Dublin. 1866 sah ihn erneut zum Präsidenten der Institution of Mechanical Engineering gewählt.
In 1867 Auf der Pariser Ausstellung erhielt Joseph drei Bronzemedaillen für seine Werkzeugmaschinen. Er sollte auch einer von nur fünf britischen Grand-Prix-Preisträgern werden. 1868 wurde Joseph Whitworth von der Universität Oxford als Ehren-DCL verliehenim 1868 Er wurde von Napoleon III. Von Frankreich mit der Ehrenlegion ausgezeichnet. Im selben Jahr erhielt er auch die Albert-Medaille der Gesellschaft der Künste.
In 1872 Joseph wurde zum Kommandeur des brasilianischen kaiserlichen Rosenordens ernannt. Auf der London International Exhibition gewann er eine Silbermedaille in 1873 und eine Bronze in 1874 . 1874 Whitworth würde auch eine königliche Medaille von Carlos VII. Von Spanien erhalten.
Sein Vermächtnis
In 1853 Joseph Whitworth wurde zum Mitglied der Royal Commission ernannt, um die New York International-Ausstellung zu besuchen. Er war so beeindruckt von ihrer Arbeitspraxis und ihrer Bereitschaft, arbeitssparende Maschinen einzusetzen, dass er sich bei seiner Rückkehr mit George Wallis vereinigte und schrieb: „TheIndustrie der Vereinigten Staaten in Maschinen, Herstellern und nützlichen und dekorativen Künsten '.
Im folgenden Jahr führte Whitworth einige der Ideen aus dem amerikanischen System ein. Was wir jetzt als Massenproduktion bezeichneten, in seine Werke. Seine Einrichtungen wurden erweitert und viel systematischer angelegt. Er führte auch neue Maschinen ein, um Zeit und Zeit zu sparenEs wurde gesagt, dass er zu seiner Zeit der Gründungsvater der modernen Produktionstechnik war. Mechanisierung und Massenproduktion waren vollständig abhängig von den technischen Prinzipien, die Sir Joseph Whitworth und die Maschinen, die er und andere zu dieser Zeit produzierten, aufgestellt hatten.
In 1923 der damalige Präsident der Institution of Mechanical Engineers gründete die Whitworth Society . Diese Gesellschaft existiert noch heute und sie treffen sich zweimal im Jahr.
Via : HistoryNet , Whitworth Society