Вернер Сіменс. 
Початок шляху видатного винахідника і промисловця

Вернер Сименс. Початок шляху видатного винахідника і промисловця.

Давид Шарле, Хасапов Борис.

.

Осенью 1927 р. аспірант Кильского університету (Німеччина) з деяких обставин змушений був кинути навчання і взятися до роботі одному з електротехнічних заводів Берліна. Вже співбесіду прийому здивувало його. Перевірялася не глибина його знань. «Розмова від початку остаточно було лише задуманим тестом для виявлення кордонів впевненості у своїх сил і здібності до самокритики», — згадував він. І це були в усіх.

«Рабочий клімат і стиль праці були тут геть іншими, ніж у університеті, і цього треба було звикнути. Один приклад. Мені захотілося відразу ж потрапити провести деякі досліди по газовим розрядам, щоб ознайомитися з ними ближче, Не тільки виходячи з прочитаного у книжках. І тому знадобилися два найновіших вакуумних насоса. У Кілі був лише одне такий примірник, який берегли що зіницю ока. Але тут мене відразу ошелешив у відповідь запит: замовте собі насоси на свої експериментів, які вам потрібні, і хвилюйтеся, якщо вийдуть з експлуатації. Річ, мовляв, у цьому, що вони зіпсується під час досвіду, їх спишуть за рахунок експерименту, інакше вони оприбутковано як інвентар. Комерційний відділ постійно дорікає лабораторію, що вона занадто багато інвентарю, який мало використовується, до того ж час Витрати експерименти дуже низькі…» [1]. Що йому це за підприємство, де комерційний (!) відділ дорікає за малі Витрати якісь досліди?

Такой комерційний відділ був у концерні «Сіменс», де піонерські розробки у сфері електротехніки служили основою розвитку і процвітання протягом півтора століття. І такою була порядок, закладений його засновником.

Первые кроки

В довгої історії сімейства Сіменс у Німеччині можна зустріти представниками різних професій у різних областях, сферах виробництва та громадської життя в країні. У тому числі і трудівники сільського господарства, і військовослужбовці, ремісники і металурги, гірники, медики, юристи й вчені. Тут про Вернері Эрнесте фон Сименсе (13.12.1816 — 6.12.1892), найбільш яскравого представника цього сімейства.

Родился він у невеличкому містечку Стрічці біля Ганновера. Батьки його займалися — із нинішньої термінології - фермерським господарством. Мали вони десять дітей, Вернер був первістком. Підкреслимо цю обставину, оскільки рання смерть одного одним батьків, коли йому, найстаршому, немає й 25 років, покладе майбутнього винахідника цілком конкретні зобов’язання — поставити на ноги своїх братів і сестер.

Но пізніше, а поки віці 17 років — успішне закінчення Любекской гімназії і будь-яка спроба вибору професії для подальшої кар'єри. Можливості вибору широкими назвати не можна. Німеччина ще оговталася після багаторічних воєн та щойно починала шлях до життя. Тисячі німців традиційно продовжували виїжджати шукати щастя на Росію, Францію, Америку, коли буде можливостей знайти собі застосування Батьківщині.

Юному випускникові хочеться в Пруссію і за можливості діяти за військову школу, готовящую офіцерів для прусської армії. Після Фрідріха Великого кожен, хто носив пруську військову форму, мав найкращі змогу устрою свого життя й вибору подальшої професії [2].

На військової служби

Первая спроба діяти за королівську гвардійську артилерію була невдалої, зате після найважчих іспитів в Магдебурзі Вернер був там-таки прийнятий у артилерійську бригаду. Командування швидко помітило старанного і здатна молодого артилериста і командировало їх у Берлін Об'єднану инженерно-артиллерийскую школу «щоб одержати технічної освіти». Це була його доля. Тут у Берліні він зустрітися зі молодими так само талановитими співвітчизниками, які вплинуть як з його подальше життя, а й у історію Німеччині.

В 1838 р. артилерійська школа закінчено зі відзнаками, і Вернер, вже молодий лейтенант, може містити на платню п’ятнадцятирічного брата Вільгельма. Він забирає його з рідного дому у Берлін, де були можливості отримати прекрасне освіту.

В на відміну від коллег-офицеров Сіменс веде далеко ще не гусарский спосіб життя, що супроводжується пиятиками, картами, жінками і дуелями, хоча саме що у одній з дуелей як секунданта, крім великих неприємностей, послужить йому добро.

Германия поступово входило у нові часи. Впровадження нової машинної індустрії у Європі преобразовывало життя людей. Зростали міста, розвивалися нові види транспорту — залізниці і паровий флот. Знищувалися старі феодальні суспільні відносини. Переважна більшість населення перетворювалася на найманих робочих. Підвищувалася продуктивності праці. Німеччина мала або обмежувати приріст населення, або вирішувати питання зайнятості, створюючи робочі місця у промисловості. Як образно сказала одна з канцлерів на той час Каприви, «доводилося вибирати між вивезенням товарів хороших і вивезенням людей» [3].

Германия зробила свій вибір.

Появляются численні курси, технічні школи, суспільства, які готують кваліфікованих фахівців. Благо Німеччина іще з середньовіччя мала велику кількість університетів і з викладацькими кадрами проблем я не було. У дивовижній країні починає видаватися незліченну кількість книжок, підручників, довідників і газет. Усе це сприяє розвитку самоосвіти населення. Непогано було б у нинішньому Росії врахувати цим досвідом Німеччини. Зараз готуються нескінченні кількості руководителей-менеджеров, юристів й економістів, а кваліфікованого фрезерувальника і штукатура доводиться шукати у ближньому зарубіжжі. Та й де ті численні довідники і підручники з математиці, фізики й хімії?

Первое винахід

В вільний від служби час Вернер Сіменс відвідує лекції в Берлінському університеті, де знайомиться з новітніми досягненнями у сфері електрики.

Возможности з допомогою електрики «видобувати» з розчинів солей метали і осаджувати їх у одному з електродів наводить Сіменса на думку спробувати свої сили у експериментах у здійсненні електролітичного золочення неблагородних металів.

Способ золочення заліза і бронзи історії людства був відоме тисячоліття. Але, попри простоту, застосовувати його за практиці наважувалися деякі за його надзвичайного шкоди здоров’я. Метод у тому, що, розчиняючи золото в ртуті, отримували сплав — золоту амальгаму. Потім, покривши нею очищений метал, його нагрівали, випаровуючи ртуть. Золото тонким шаром, так звана позолота, осідало на металі. Але отруйні пари ртуті, навіть за хорошою вентиляції, робили спосіб малопридатним.

В описуване час у далекому Санкт-Петербурзі вже третій десять років йшло будівництво однієї з великих культових ліній у світі - Ісаакіївського православного собору. У її зведенні брали участь близько 440 тис. будівельників. Для позолоти бані діаметром 26 м виділили 100 кг золота. Золочення виробляли із застосуванням ртуті. Попри все обережності при золоченні, від отруєння померли мученицькою смертю кілька десятків позолотників. Ці факти завдяки публікаціям у пресі стали широковідомі. Можливо, які й послужили поштовхом, ініціювавши інтерес Сіменса цієї проблеми.

Итак, треба було розробити нешкідливий спосіб золочення, і шлях щодо нього лежав через застосування електролізу. Але, як Едісон, «неважко робити дивовижні відкриття, але важко їх удосконалювати настільки, що вони отримали практичного значення». Вже він точно знав що говорив.

Не важко отримувати метал з його солей електролітичним способом, але важко покрити їм інший те щоб зчеплення металів було надійним, покриття щільним і блискучим. У середовищі сучасних лабораторіях дослідних інститутів займаються тими самими питаннями, поліпшуючи і здешевлення гальванічні покриття, навіть і обов’язково золоті.

Путь вирішення проблеми лежав через пошуки складу електроліту і дотримання певних електричних режимів. Ось і хочеться написати — «величини струму на одиницю виміру площі вироби». Але тоді було і не амперметрів, ні реостатов, навіть простих вимикачів немає. Струм у подальшому ланцюгу доводилося регулювати різним числом включених у ній елементів.

Чтобы розробити технологію гальванічного золочення, необхідно було час, а його саме молодому офіцеру бракувало. Проте дозвілля, щоправда змушений, несподівано з’явився. За що у дуелі як секунданта Вернер був посаджений за грати. Провина на той час дріб'язковий, але є закон.

Режим у в’язниці для отбывающего покарання з такої нагоди була дуже суворим, що дозволило заарештованому зайнятися експериментами. До того для дослідів вимагалося значно менше: десяток склянок, шматки дротів так цинкові платівки із мідними монетами для гальванічних е?

Их можна давалися, розчинивши золоте кільце, зняте з пальця, в розчині «царської» горілки. Ймовірно, що з інгредієнтами для дослідів до найближчої аптеки бігали охоронці укладеного [4].

Как би там не було, але у 1842 р. Вернер Сіменс запатентував спосіб золочення й вигідно продав патент в Англії, куди відправив цієї мети вже оперившегося брата Вільгельма. Надалі по закордонах саме він проштовхувати розробки старшому братові (пізніше Вільгельм навіть змінить своє ім'я на англосаксонське — Вільям).

По звільнення з в’язниці лейтенант Сіменс було переведено м. Шпандау і був зарахований в піротехнічний загін, основним призначенням якого було організація феєрверків. Саме відбулося знаменне для подальшої кар'єри Сіменса ознайомлення з прусським принцом Карлом.

Берлинское фізичне общество

.

В листопаді 1828 р. у Берліні відбулася подія, яке, здавалося б, важко назвати історичним. «З далеких мандрівок повернувшись», великий німецький натураліст і мандрівник Олександр Гумбольдт почав цикл лекцій — спочатку у університеті, потім у зв’язку з, що слухачі не уміщалися у його аудиторії, в Співочої академії.

Эти лекції стали подією, причому подією неординарним. Там великий учений розповідав про стан всіх наук і спроби людства пояснити пристрій світобудови, ділився своїми енциклопедичними знаннями. Лекції були безплатними, тому їх відвідували як студенти і люди професура. Тут бували та їхні вчителі, і митці, та політики, навіть офіцери, буржуа і родовиті аристократи [5].

Самым важливим результатом цієї кампанії стало виникнення інтересу у Німеччині до науки взагалі. А традицію громадських читань у Берліні продовжив фізик Густав Магнус. На початку 40-х років він створив власну фізичну лабораторію охочим зайнятися науковою працею чи практикою. З-поміж питань, які цікавили вченого, були проблеми електромагнетизму, електролізу і термоелектрики.

У слухачів Магнуса існувала традиція регулярно збиратися, щоб подискутувати і обмінятися думками. Ідею однієї з слухачів якось офіційно оформити ті зібрання підтримали багато учасників, такі як Р. Гельмгольц, Р. Клаузиус, У. Сіменс. Пізніше до них приєднався Р. Кірхгоф. Так було в 1845 р. у Києві Німеччини з’явилося Берлінське фізичне суспільство.

Среди його членів було багато і вони широко відомі. Але про роль однієї з них же в розвитку науки про електриці як і раніше особливо. Йдеться випускника місцевого університету, фізиці Еміля Дюбуа-Реймоне (1818−1896). У біографічних довідниках серед физиков-электриков шукати це прізвище марно, оскільки тема досліджень вченого була в галузі інший науки — фізіології. Основний працю, написаний ним, — «Дослідження з тварині електрики» вийшов друком в 1848 р. Отже, його основних досліджень збіглося з періодом становлення Фізичного товариств були добре відомі його членам, серед яких було і У. Сіменс.

Эстафету передає… Гальвани

В відомому суперечці Гальвани і Вольты у пошуках джерела електрики — контакт це двох металів в дослідах з жабою чи джерело струму перебуває у тілі жаби переможцем вийшов Вольта. Він незаперечно довів, що електричний струм виникає за відсутності живого організму. Приголомшливі успіхи його дослідів, начебто, повністю розгромили прибічників поглядів Гальвани до цієї проблеми. Та вже й неправий був Гальвани? Адже електричних схилах жодного металу, проте електрику вони виробляли. Дюбуа-Реймон вирішив дати раду цьому питанні, тим більше що на той час з’явився перший електричний універсальний прилад — гальванометр.

Проблема справді дуже складної. Вже відкрили закон Ома, проте в прибічників поглядів Вольты був зайвий аргумент, оскільки під час проведення дослідів знову використовувалися рідина м’язи жаби і метал провідників гальванометра. Треба було робити якісь буферні устрою, гарантують чистоту эксперимента.

.

Несмотря попри всі труднощі, задачу вирішена, джерела електрики знайшли у тілі звірів і навіть людини. Наявність кардіографів і энцефалографов в поліклініках — ще одне доказ. Зауважимо лише, що з вирішенні питання доводилося вирішувати силу-силенну труднощів і робити десятки і сотні приладів та електротехнічних пристроїв, враховуючи мізерність величин струмів, що виникають у живий організм. Скрутки провідників як контактів не годилися, число витків в электромагните гальванометра сягала 30 тисяч. Вперше виміру довелося виробляти на перемінному струмі тощо. буд.

Именно тоді з’явилися електричні клеми, вимикачі, нові конструкції гальванометров і індукторів (рис. 2, 3). Для виготовлення цих пристроїв потрібен особливий фахівець, розбирається у міці й надійності матеріалів, а й у їх електричних властивості. І така людина знайшлася. То справді був слюсар точної механіки, який жив у одному будинку Сіменсом й мав там-таки свою майстерню із трьома робітниками.

Иоганн Георг Гальске (1814−1890), власник майстерні, народився Гамбурзі, вивчав у Берліні точну механіку і вважався тямущим фахівцем. От і почав виконувати замовлення Дюбуа-Реймона. Гальске знав про всіх досягнень у сфері електрики, оскільки нерідко брав участь у засіданнях Берлінського фізичного суспільства.

Главное винахід

На черговому засіданні Товариства в 1847 р. відбулося обговорення результатів експлуатацію у Німеччини оптичного телеграфу, які вже півстоліття експлуатувався у Європі. Телеграф був спеціальні вежі, у яких встановлювалися семафори, різні комбінації його елементів і лінійок передавали певний сигнал — букву чи цифру. Усе це, звісно, не більше видимості. У ХІХ століття такий телеграф ставав анахроыт експлуатації телеграфів з допомогою електрики. У це був телеграф Шилінга, США — Морзе, в Англії - Уитстона-Кука. Назвати роботу цих телеграфів успішної було неможливо переважно оскільки самі електричні лінії не витримували жодної критики. Ізоляція підземних кабелів була неякісної і дуже дорогий, повітряні лінії зв’язку — примітивними. Варто сказати, що токонесущие дроти телеграфу Морзе подвешивались спочатку на горлечках пивних пляшок і немає ніяких пристроїв захисту від атмосферного електрики. Експлуатувати їх просто небезпечно.

Вернер Сіменс схилявся електричного телеграфу й заявив про ідеї впровадження у Німеччині. Виникаючі у своїй експлуатаційні труднощі він пропонував вирішувати своєю практикою. Своїм ентузіазмом він заразив і І.Г. Гальске.

1 жовтня 1847 р. після тривалих роздумів вони заснували «Організацію з будівництва та розвитку телеграфу Сіменс і Гальске». Зазначимо, що сама назва у разі не претендує на авторство винаходи хоч би то не було нового за способом передачі сигналу — адже ідеї розробили іншими працівниками. Конструкція для синхронної роботи передавального і приймального пристроїв, яку вирішив використовувати Сіменс, розробили російським ученим Б.С. Якобі. З сучасної погляду у неї безперспективною, щоправда знайшла широке використання у телефонировании.

Надо сказати, що знайомство Сіменса з конструкцією Якобі сталося цікаво. Ось що написав з цього приводу російський учений: «Я відвідав моїх давніх друзів у Берліні. Одному їх показав ескіз мого нового апарату, пояснив дію приладу і нікому не розповідати звідси до тих пір, поки сам видам його опис. У час моєї відставки ввійшов пан Сіменс, який тоді носив ще форму прусського артилерійського офіцера і який, наскільки мені відомо, не займався телеграфами… Мій малюнок залишався на столі. Я передаю лише факт, не звинувачуючи нікого в плагіаті. Відомо, що телеграф з синхронним рухом становив славу і багатство р. Сіменса».

Действительно, висловлена ідея не готове винахід, вирішення питання про електричної передачі сигналів вимагало практичного втілення багатьох ідей. І горлечка пивних пляшок на гілках дерев перетворяться на порцелянові ізолятори зі спеціальними спідничками. Мідні провідники в гумової ізоляції, поедаемые під землею гризунами, одягнуться в свинцеву оболонку. Брат Вільгельма допоможе знайти використання у ролі перспективної ізоляції гутаперчі, доти що використовувалася в ручках молотків і сокирищ.

Таким чином, принаймні впровадження вирішувалися багато проблем. Добре що одному будинку жив той самий ентузіаст і грамотний спеціаліст, ще й володіє майстерні і досвідченими працівниками.

Однако саме у Росії із її величезними обширами знайде широке застосування талант Вернера Сіменса що саме тут будуть впроваджені його розробки і отримано неоціненний досвід. Сюди приїде іще одна брат Вернераи переведе у Петербурзі філія фірми й надалі налагодить співробітництво із місцевою промисловістю. Будуть побудовано завод із виробництва лампочок розжарювання Едісона, ряд електростанцій. Навіть у радянські часи спорудження ДнепроГЭСА велося з участю фірми «Сіменс». Такими словами розпочиналася глобалізація електротехнічній промисловості.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.