Lewis R. Heim - Lewis R. Heim

Lewis R. Heim
narozený19. září 1874
East Fishkill, New York
Zemřel29.03.1964 (věk: 89)
Orlando na Floridě
Národnostamerický
obsazeníStrojník, vynálezce, podnikatel
Aktivní roky1896 – 1964
Známý jakoVynálezce bezhroté válcové brusky a kulového ložiska kulového čepu.

Lewis Rasmus Heim[1] (19. září 1874 až 29. března 1964[2][3][4][5]) byl americký strojník a obchodník, který byl vynálezcem bezhroté válcové brusky, kloubového ložiska kloubu Heim a průkopníkem moderního sférický, míč a válečková ložiska.[6][7]

Heim byl samouk a měl schopnost vizualizovat složité mechanismy a mechanické procesy, které vyústily ve vytvoření nových strojů, obráběcích strojů, výrobních metod a mechanických ložisek, a za celý svůj život získal 92 patentů. Jeho vynálezy sahaly od strojů až po výrobu klobouků a automatizace žehlení skládacích límců až po přesné brusky a průmyslová ložiska používaná v automobilech, letadlech a strojích.[8]

Časný život

Heim se narodil na farmě v New Yorku v roce 1874 a byl druhým z pěti dětí, které se narodily Charlesi a Frederice Heimovi, oběma imigrantům z Německa. V roce 1890, ve věku 16 let, se Heim přestěhoval do Danbury v Connecticutu, který byl v té době jedním z hlavních center výroby klobouků ve Spojených státech. Heim vzal několik drobných prací, než nastoupil na místo strojníka v jedné ze společností vyrábějících klobouky v Danbury.[8][9]

Vynálezy

Heim byl vynálezcem mnoha typů strojů, mechanických zařízení a výrobních procesů. V roce 1895, ve věku 21 let, vyvinul Heim stroj na vyztužení klobouku (patent č. 573 876), který operátora osvobodil od nutnosti držet nebo manipulovat s kloboukem během procesu nanášení výztužné směsi. Heimův vynález šetřil čas, zlepšoval kvalitu a snižoval náklady na vyztužené klobouky. Heim následně vyvinul šest dalších doplňkových strojů na výrobu klobouků, které zakoupilo mnoho místních výrobců. V roce 1901 zakoupil velký nadnárodní výrobce strojů na výrobu klobouků šest Heimových patentů.[8]

V roce 1902 vyvinul Heim pračku pro odnímatelné skládací límce. V té době byly límce, které nosili muži a ženy, vyztužené škrobem a poté žehlené, aby vytvořily téměř ostrou hranu, která způsobovala podráždění krku člověka. Heimův vynález byl stroj navržený k žehlení, sušení a tvarování odnímatelných skládacích límců v průchozím procesu. Jeho jedinečnou vlastností, která byla velmi populární, byla schopnost změkčit ostří naškrobených a žehlených límců.3 Heim získal svůj první patent (780 750) na „Collar Roller“ v lednu 1903 a poté získal dalších sedm patentů za vylepšení a další typy žehliček na manžety a manžety, které prodával po celé Severní Americe, Evropě a Asii.

Bezhrotá válcová bruska

V roce 1910 vstoupil Heim do rodícího se podniku precizně vyráběných valivých ložisek a vytvořil společnost Společnost s kuličkovými a válečkovými ložisky v Danbury, Connecticut. Společnost Heim nejprve vyráběla kuličková, válečková a valivá ložiska převážně pro stroje a vozidla. V té době byly procesy broušení používané k výrobě válcových válců používaných ve valivých ložiscích pomalé, zdlouhavé a nákladné. Většina rolí byla broušena na strojích středního typu připomínajících soustruhy. Nedostatek vhodných brusek pro hromadnou výrobu ložiskových válců, které byly vyrobeny z kalené oceli, vedl Heim k vývoji metody pro broušení válců bez hrotů.[8][9][10]

Na konci roku 1913 vytvořil Heim brusku se dvěma koly, která pro řízení otáčení válce proti vysokorychlostnímu brusnému kotouči používala pomalu se otáčející regulační kotouč. Heim podal svůj první patent (1 210 937) na dvoukolovou bezhrotovou válcovou brusku pomocí regulačního kotouče v březnu 1915. Heim nazval svůj vynález dvoukroužkovou bruskou na kotouče, která brousila rovnoměrnou válcovou práci (válce) pomocí radiálních stran dvě kola. Aby se rozdrtil sled válců a aby se vyvolal automatický pohyb válců dopředu přes mlecí zónu, nainstaloval Heim mezi oběma koly nakloněný středový nosič. Stroj byl schopen brousit 100 kotoučů na každé válcované zemi na bruskách středního typu, brousit na přesné rozměry a výrazně snížit výrobní náklady.

V návaznosti na stroj s dvojitým kruhovým kotoučem vyvinula společnost Heim bezhrotové brusky s využitím obvodových ploch dvou kol, které se staly standardní konfigurací pro všechny budoucí bezhroté brusky. Jeho stroje používaly buď nakloněné nosiče (1 264 930), nebo dopředu nakloněná regulační kolečka (1 579 933) k protahování práce brusnou zónou. Stroje dokázaly brousit rovnoměrnou i nejednotnou válcovou práci s pozdějšími stroji, které dokázaly dosáhnout extrémní přesnosti s přesností 0,00001 palce (0,25 mikronu) a dokonale kulaté práce. Heim také vyvinul nástroje a metody pro broušení válcových ploch s různými profily včetně kuželových, hlavičkových, prstencových, konkávních a konvexních tvarů a bylo mu uděleno celkem 28 patentů na bezhroté broušení.[8]

Heimův vynález bezhroté brusky se dvěma koly měl okamžitý a rozsáhlý dopad na průmysl, zejména na automobilový průmysl, který uzemňoval mnoho malých válcových dílů pro spalovací motory a další součásti. Bezhrotá bruska Heim byla v té době tak nová, že mnoho společností vyrábějících obráběcí stroje nelegálně kopírovalo a prodávalo konkurenční stroje. Heimův stroj hrál důležitou roli ve vývoji automatických obráběcích strojů, který byl uznán Smithsonian Institute ve své expozici o broušení během výstavy Hall of Tools představené v roce 1964.[8][9][10]

Kloubové ložisko

Heim byl původním vynálezcem kulového ložiska s kulovým koncem, který se stal známým jako „Heim Joint“ a „Heim Rod End“. V roce 1942, na žádost US Army Air Force „Heim vyvinul čtyřdílné sférické ložisko pro instalaci do řídicího systému stíhacích letadel, aby se zlepšila manévrovatelnost.[11] Heimovo ložisko se skládalo z kuličky s vyvrtaným otvorem, závitové tyče (tyče), která obsahovala kruhovou hlavu tvořící vnější kroužek, a dvou pouzder z měkkého kovu, které utěsňovaly kuličku do hlavy. Závitový hřídel umožňoval připojení konce tyče ložiska k pohyblivé součásti a nastavení podle potřeby pro těsné spojení. 29. září 1942 podal Heim svou první přihlášku patentu na čtyřdílné ložisko s koncovkou tyče, které bylo 2. ledna 1945 uděleno číslo patentu 2,366,668.[8]

Na podzim roku 1942, po testování proti konkurenčním návrhům, americké vojenské letectvo udělilo Heim Company z Fairfieldu v Connecticutu jedinou smlouvu na výrobu sférických ložisek. Krátce nato, s cílem pomoci válečnému úsilí, Heim udělil licenci společnosti Rose Bearings Company ze Saxilby ve Velké Británii na výrobu tyčových ložisek pro britská letadla. Díky své schopnosti zvládnout nesouosost a relativně velká zatížení v táhlech přenášejících pohyb nebo sílu bylo Heimovo ložisko na konci tyče instalováno do většiny letadel v USA a spojencích do konce druhé světové války.[11]

Následně Heim vyvinul vylepšení ložiska na konci tyče i strojů a metod použitých při jeho výrobě. V návaznosti na vývoj ložiska na konci tyče vyvinul Heim kloubová kluzná ložiska, která vynechala dlouhou tyč používanou v textilních stavech, pákách a obecných strojích. Později, počínaje rokem 1953, Heim vyvinul konstrukce, stroje a způsoby výroby dvoudílných soudečkových ložisek (kluzná a koncová) s použitím různých způsobů lisování, jako jsou ty popsané v patentu 2 787 048.[8]

Podobné metody byly také použity k výrobě kuličkových a válečkových ložisek s nepřerušenými kroužky, což eliminovalo potřebu štěrbin nebo zářezů používaných k vložení valivých prvků. Štěrbiny a zářezy vytvářely praskliny v hladkých povrchech závodů, které zrychlovaly opotřebení a snižovaly životnost ložiska. Heim vyvinul stroje a metody, například v patentech 2 910 765 a 2 913 810, pro rozpínání nebo smršťování kovových součástí, které umožňovaly výrobu ložisek s dokonale hladkými kroužky. Tato ložiska obsahovala celou řadu kuliček nebo válečků, díky nimž bylo ložisko vhodné pro vyšší únosnost a prodloužení jeho životnosti. Mnoho Heimových strojů a metod vyvinutých v 50. a 60. letech se nadále používá při výrobě moderních valivých ložisek.[8]

Reference

  1. ^ "Lewis Rasmus Heim". Bridgeport Post. 03.04.1964. p. 35. Citováno 2020-09-15.
  2. ^ „Nekrolog: Lewis R. Heim“. Orlando Sentinel. 31.03.1964. p. 23. Citováno 2020-09-15.
  3. ^ „Lewis R. Heim obřady v pátek“. Bridgeport Post. 31.03.1964. p. 48. Citováno 2020-09-15.
  4. ^ „Lewis R. Heim, výrobce, zemře na Floridě (1. část)“. Bridgeportův telegram. 31.03.1964. p. 1. Citováno 2020-09-15.
  5. ^ „Lewis R. Heim, výrobce, zemře na Floridě (část 2)“. Bridgeportův telegram. 31.03.1964. p. 2. Citováno 2020-09-15.
  6. ^ „Heim-Made Bearings Fly the Skies in 747 and All Other U.S. Planes“. Bridgeport Post. 1970-03-01. p. 60. Citováno 2020-09-15.
  7. ^ „Byly vyvinuty důležité součásti pro letadla: Yankeeova vynalézavost umožňuje Lewisovi Heimovi z Fairfieldu poskytovat náhradní materiály“. Hartford Courant. 06.05.1944. p. 4. Citováno 2020-09-15.
  8. ^ A b C d E F G h i Robert V. Jacobs, „Lewis R. Heim: Mechanical Genius of Modern Industry“, The Connecticut Press, 2019
  9. ^ A b C Beth Savage, „Registrační formulář pro společnost Ball and Roller Bearing Company“, Národní registr historických míst, 25. srpna 1989; Část 8: 1
  10. ^ A b Encyclopedia of American Biography, „Lewis R. Heim“, The American Historical Company, Vol. 35, 1966, 622-624
  11. ^ A b „Fairfield War Plant Beats Nazis At Own Game“, Bridgeport Sunday Post, 23. dubna 1944.