ما هي قصة اختراع المطرقة البخارية؟
قام الحدادون باستعمال المطارق كبيرة الحجم منذ آلاف السنين وذلك لأمور متنوعة، تم استعمالها بكثرة خاصةً في العصور الوسطى، لكن على مر القرون لم يتم تطوير مبدأ عمل تلك الآلة مع أنّ الحاجة لها كان أمرًا مهمًا، لم يحدث أي تطور حتى في بداية الثورة الصناعية، وذلك عندما تم ابتكار المطرقة البخارية، كانت بالفعل ثورة حقيقية، هي آلة كبيرة الحجم يتم توجيهها إلى سبائك الحديد بالتالي تصنيعه بأشكال متنوعة.
سمح ابتكار مثل تلك المطارق والإمكانيات التي تمت إضافتها في تصنيعها وتطوير مبدأ عملها إلى إحداث عدة ابتكارات متعددة سمحت لنا باستعمال المعادن بعد تشكيلها وتحويلها من شكل لآخر بالاستفادة منها في مختلف أمورنا اليومية، حيث أنّ هذا الأمر كان أمرًا صعبًا باستعمال المطارق اليدوية، في الواقع من الصعب فهم حجم آلية عمل المطرقة البخارية لكنها كانت أفضل بكثير من المطارق القديمة المستعملة في الحضارات القديمة.
في حين أنها اليوم قد تبدو بدائية بالنسبة للعديد من المطارق الحديثة المستعملة في يومنا الحالي مثل المطرقة الكهربائية، إلّا أنّ آليتها في العمل والاحترافية في طرق تصنيعها كان أمرًا متقنًا للغاية، بدأ تصميمها عندما اقترح المخترع العظيم (James Watt( فكرة استخدام البخار ودمجة في عمل المطارق وذلك خلال فترة القرن الثامن عشر، قام بتقديم براءة اختراعه سنة 1784م، لكنها لم تعد مطرقة تجارية، في الوقع تم ابتكار المطرقة البخارية التجارية عام 1840م.
جهود المخترعون في اختراع المطرقة البخارية:
يجب أن يعود الفضل في تصميمها للمهندسين العظيمين اللذان قاما بوضع طرق آلية عملها وهما من فرنسا وبريطانيا، يعود الفضل إلى المهندس (James Nasmith)، المخترع العظيم الذي سجلت له العديد من براءات الاختراع، في بريطانيا، حيث أنّ (Nasmith) قام بصناعة أكثر من مئة قاطرة بخارية والكثير من المحركات البخارية والمكابس الهيدروليكية، المخترع الآخر هو (François Bourdon)، وهو مهندس ومسؤول ورش الهندسة الميكانيكية في فرنسا.
في الواقع كانت فكرة ابتكارها قد خطرت للمهندسين في نفس الوقت، وقد قاما سويًا بحل مشكلة متعلقة في تشكيل المحركات البخارية، ثم جاءتهم فكرة ابتكار مطرقة بخارية، وبذلك تعرف المخترعان على بعضهما البعض وقاما بوضع آلية عمل المطرقة البخارية، نشأ خلاف حول من قام باختراعها أولًا، كان (Bourdon) قد قام ببناء أول آلة عاملة، لكن (Nasmith) قام بادعاء أنها من تصميمه، ولكن في النهاية ذهبت الاعتمادات إلى (Bourdon)، وتم اعتماد براءة الاختراع في عام 1841م.
في الواقع بدايةً تم بناءها وإنشاء مجموعة منها من قبل شركة (Bourdon)، وعدّت أول مطرقة تجارية من نوعها في العالم، وذلك في منطقة (Le Creusot)، بفرنسا، خلال إنشاء القوارب البخارية، قام (Bourdon) بتصميم مجموعة من الآلات الثقيلة لتشكيل قطع كبيرة منها عبر المحيط الأطلسي، وبذلك قام بتطوير مطرقة عمودية تعمل بقوة البخار، قام بشرخ آلية عملها والتكنولوجيا المستعملة بتصنيعها لمصانع شنايدر وتم بيع عدد قليل من المطرقة البخارية في كل من فرنسا وأوروبا.
يتم استعمالها بشكل مباشر في الطرق الثقيل للمعادن، عندما يرتفع رأس المطرقة بسبب ضغط البخار وذلك في الجزء السفلي من أسطوانة يجب أن تكون مثبتة برأس المطرقة، يزداد البخار ثم يدخل من خلال أعلى الأسطوانة من سرعة سقوطها، وسرعة سقوطها هي التي تحدد قوتها، تختلف أوزان المطارق البخارية بأحجام وأوزان متنوعة، يتم وضع المعدن المطروق على سندان كبير أسفل المطرقة حتى يتم العمل بفعالية، يوجد مطارق بخارية كبيرة في جامعة بولتون، إنجلترا.
أيضًا يوجد نماذج لمطارق قديمة تعود للستينيات من القرن التاسع عشر في السويد، ومطرقة تم الاحتفاظ بها داخل مؤسسة سميثسونيان في واشنطن العاصمة، حتى عام 1868م، قام العلماء والمخترعون بإضافة المزيد من التطورات على تصميمها الأصلي، وذلك مثل مطرقة جون كوندي البخارية، والتي بها مكبس ثابت وأسطوانة متحركة.
في عام 1876م، عملت شركة (Schneider & Co) على بناء أكبر مجموعة مختلفة من المطارق بكافة الأحجام والأوزان، وبقيت تقوم بتصنيعها لمدة أربعة عشر عامًا، ولكنها فيما بعد نحو حولت صناعتها نحو بناء آلات أكبر من أي وقت مضى للتعامل مع متطلبات العصر الجديد والتكنولوجيا المتطورة لبناء مطارق عصرية أكثر، قامت الولايات المتحدة بإنشاء مطرقة بخارية كبيرة للغاية، وعُدّت الأقوى في العالم، في بداية القرن العشرين، تم ابتكار مكابس هيدروليكية وانخفض استخدام المطرقة البخارية.
