Il cavallo vapore

…Centinaia e centinaia di "mani" al lavoro in questa fabbrica; centinaia e centinaia di cavalli vapore…

…Con i suoi innumerevoli cavalli vapore, il tempo continuava a fluire…

E’ la potenza prodotta da un cavallo che solleva 33000 lbf (libbre forza) con la velocità di un piede al minuto.

1 hp = 33000 lbf·ft/min = 745,69987158227022 W

Il cavallo vapore britannico (horsepower) venne usato per la prima volta da James Watt, durante un viaggio dove i suoi motori a vapore sostituivano i cavalli.

Da allora i cavalli vapore sono una unità di misura delle prestazioni di un motore e più in generale simbolo di potenza e valore di un’ auto, una moto, un camion ecc…

Il montacarichi (e i primi ascensori)

….montacarchi meccanici per le domestiche con tutte le loro scope e spazzoloni…

Già Vitruvio riporta come Archimede di Siracusa avesse costruito degli ascensori.

 Esempi di rudimentali ascensori sono quelli che esistevano nel Foro romano, un sistema di gallerie servite da 12 ascensori che coprivano 4 metri di corsa e venivano mossi, ciascuno, da un argano ad ad asse verticale azionato da quattro uomini.

Anche nel Colosseo, per sollevare al piano dell'arena i gladiatori, gli animali ed le apparecchiature sceniche per realizzare gli spettacoli, erano stati realizzati ben 32 montacarichi. 

Altre forme di ascensore apparvero nei palazzi nobiliari europei in particolare nel 1793 al Palazzo d’Inverno di San Pietroburgo.

Nel XVIII secolo fu realizzato alla Reggia di Versailles una sedia volante, una sorta di antenato dell'ascensore.

Tale soluzione fu copiata per la Reggia di Caserta dall'architetto Luigi Vanvitelli.

La storia dell'ascensore modernamente inteso inizia nell' '800 con l'applicazione ad esso di motori a vapore o idraulici. Infatti, con lo svilupparsi di stabilimenti industriali su più piani, si erano andati diffondendo dei montacarichi che avevano dei requisiti simili ai moderni elevatori. 

Nel 1835 viene installato in una fabbrica inglese il "Teagle", primo montacarichi a vapore, poi, nel 1845, l'inglese Thompson mette a punto il primo montacarichi idraulico, mentre nel 1845-1850 a Boston e New York sono installati montacarichi idraulici a cilindro e stantuffo.

Ma l'evento più significativo si ebbe nel 1854 quando Elisha Graves Otis, imprenditore americano, presentò, durante un esposizione al Crystal Palace ( New York ), il primo ascensore dotato di un dispositivo automatico di sicurezza, in grado di bloccare la cabina nel caso di rottura della fune di sollevamento. 

Egli installò una guida dentata su ciascuno dei lati del pozzo. In corrispondenza di ciascuna guida, sulla gabbia, pose dei nottolini, denti metallici che, impegnandosi in modo complementare nella dentatura, impedivano il moto dell'unità mobile in senso inverso. 

Questi nottolini erano tenuti lontani dalla dentatura se il cavo era teso, ma, se il cavo si allentava, un meccanismo a molla li spingeva avanti. In tal modo i denti si agganciavano a quelli delle guide bloccando la cabina. Otis non aveva inventato il primo elevatore, ma il primo Elevatore Sicuro. 

Tre anni dopo, in un grande magazzino a New York, fu installato il primo ascensore per passeggeri progettato da Otis; nel 1859, l'imprenditore Bogardus realizzò il primo edificio dotato di ascensore per passeggeri, l'Haughwout Building, progettato da John P. Gaynor. 

Il treno

...Con l'accelerato,  stamattina.  Ho  fatto  quaranta  miglia  con l'accelerato,  stamattina;  rifarò  le  stesse 

....Poi  la  vecchia  si  allontanò  e  la  giornata  svanì  con  lei:  si  riaccesero  le luci e  il treno  espresso turbinò proprio accanto  al  palazzo fatato,  sulle  arcate  poco  distanti,  con  uno sferragliare appena  percettibile  sopra il frastuono e lo strepito delle macchine in funzione.... 

...Quest'anno,  la  solita  visita  in  città  l'ho fatta  più tardi  del  solito  perché  ho  sofferto  di  affanno  e così  l'ho rimandata aspettando che venisse il bel tempo e facesse caldo. Per la stessa ragione non ritorno a casa in giornata, ma divido il viaggio in due giorni. Stanotte dormirò alla Locanda del Viaggiatore, un bel posticino pulito nei pressi della ferrovia. Tornerò con l'accelerato domattina alle sei....

Il signor Bounderby se ne era andato da poco, quando comparve Bitzer. Era venuto intreno, un treno tutto stridii e sferragliamenti sopra il lungo viadotto che si inarcava sull'aspro e caotico paesaggio.... 

....Louisa fece ritorno a Coketown con lo stesso treno sferragliante....

....In  preda  a  una  crisi  di  convulsioni,  la stazione cominciò  a  scuotersi  in  modo  sempre  più  violento, annunciando così l'arrivo del treno. Fuoco e fumo e vapore e luce rossa; un sibilo, uno schianto, uno squillo, 

...L'inchiostro degli indirizzi non si era ancora asciugato che già Harthouse si era lasciato alle spalle le alte ciminiere di Coketown e si trovava in un treno che sfrecciava nel cupo paesaggio rischiarandolo......

....Ero a casa soltanto da poche ore quando è arrivata... in questa stanza. Si è precipitata in città in treno, dalla stazione è corsa, in mezzo a un furibondo temporale....

...Un qualche treno, arrivato da poco a Coketown, aveva creato un gran traffico di carrozze e aveva gettato... 

....Giacché Coketown non si limitava a coprire il proprio capo di cenere, ma la gettava anche sui dintorni - proprio  come  quelle  persone  pie  che,  nel  far  penitenza  dei  loro  peccati,  costringono  gli  altri  a  vestirsi  di sacco - chi ogni tanto aspirava a prendere una boccata di aria pura - il che non è la più perversa delle vanità della  vita  -  soleva allontanarsi  di  qualche miglio  col treno e  poi mettersi  a  passeggiare  oppure  sostare  nei...

 ....quando il messaggio di Sissy li indusse a prendere l'espresso da Coketown, arrivarono anche Gradgrind, Louisa, Bounderby e il marmocchio........

.....Nel primo pomeriggio, Gradgrind si recò dalla sua casa fino a un posto in campagna...

Ed ecco ancora numerosi riferimenti in tutta la stesura del libro, come per la macchina a vapore, questa volta al treno, il primo vero e proprio veicolo di trasporto di massa, che nell’epoca dell’ ottocento ha rappresentato il punto di svolta per l’evoluzione industriale e commerciale. Tra  il  XVIII    e  XIX    secolo,  come  abbiamo  visto  già  nel  post  sulla  macchina  a  vapore,  si raggiunse  un sufficiente  livello  di  conoscenze tecnologiche tale  da  poter  consentire  la  capacità  di generare  energia con impianti compatti e relativamente  potenti. Le stesse macchine a vapore dimostrarono che era possibile generare l’energia necessaria al movimento di un mezzo direttamente a bordo dello stesso. La  diffusione  delle  macchine  a  vapore  fece  aumentare  la  richiesta  di  carbone  e  per  il  trasporto  di tale materiale  non  erano  più  sufficienti  carri  trainati  da  cavalli  ma  si  rendeva  necessario  creare  un mezzo  di trasporto più efficiente e veloce. Le  prime  realizzazioni  di  rudimentali  treni  erano  costituite  da  motori  a  vapore  fissi  che  tramite corde trainavano file di carrelli da miniera. Nel 1801 Richard Trevithick costruì una locomotiva di tipo sperimentale detta “Coalbrookdale”. Cominciò  con  una  macchina  in  miniatura  e,  prima  del 1796,  ne  aveva  prodotta  una  perfettamente funzionante.  La caldaia e il motore erano  un  pezzo  unico:  l'acqua  calda  veniva  versata  nella  caldaia  e  un metallo riscaldato vi veniva inserito, producendo del vapore che riusciva a far muovere il motore stesso. A questo punto, era giunto il momento di costruire un motore a grandezza naturale adatto alle strade: la vigilia  di Natale del 1801 lo usò per trasportare alcuni amici in gita. Le caratteristiche principali di questa locomotiva erano una caldaia cilindrica orizzontale  e  un  singolo pistone/cilindro all'interno.  Il  pistone, mosso  avanti  e indietro  nella  sua  sede  dalla  pressione  del  vapore,  era  collegato  a  una biella,  che  a sua  volta trasmetteva il  movimento  a  una  ruota.  Venne soprannominata “puffing  devil”,  il diavolo sbuffante,  anche  se  poteva percorrere solo brevi tragitti poiché Trevithick non aveva ancora trovato il modo di mantenere il vapore alla pressione richiesta/necessaria abbastanza a lungo. Trevithick  fu  abbastanza  abile  da  trovare  un  finanziatore,  Samuel  Homfray,  proprietario delle acciaierie Penydarren  a Merthyr  Tydfil e,  nel  febbraio 1804 fu  in  grado  di  produrre  il  primo motore  a vapore che  potesse  correre  senza  problemi  sui binari. Un volano di  circa  8 piedi e  una  biella molto  lunga,  potevano trasportare  10 tonnellate  di ferro,  70 passeggeri e  5 vagoni dalle  acciaierie  al  canale  della città.  Un  tragitto  di  9 miglia,  durante  il  quale  la locomotiva Penydarren,  come  era  chiamata,  riusciva  a  raggiungere  la velocità di  5 miglia orarie.

Trevithick  usava l'accorgimento molto importante di lasciar uscire dal comignolo il vapore di scarico del cilindro, producendo in  questo  modo  un risucchio,  detto  tiraggio,  che  attirava  l'aria  in  maniera  molto più  potente attraverso  la caldaia, favorendo  la  combustione. Ma  la Penydarren  riuscì  a  compiere  solo 3 viaggi, durante  ognuno  dei quali il motore, pesante ben 7 tonnellate,  ruppe i binari in ghisa. Homfray concluse quindi che l'invenzione non  fosse  comunque  competitiva  e  che  difficilmente  avrebbe  potuto ridurre  i costi  di trasporto per  la sua industria, decidendo d'abbandonare il progetto. Soltanto con George Stephenson ed il  figlio Robert Stephenson si riuscì a creare dei motori più potenti che vennero applicati sul primo treno commerciale della storia: la Locomotion del 1825. La Locomotion era costituita da carri di miniera su cui venivano caricatii passeggeri e dalla prima carrozza passeggeri vera e propria detta  Experiment  e viaggiava ad una velocità media di 9 Km all’ora. Quattro anni dopo con la Rocket si riuscì a raggiungere una velocità di 48 Km/h. Nel 1845 era possibile viaggiare ad una velocità di  96Km/h sulla Great Western Railway tra Londra e Bristol. Il treno assunse un  ruolo fondamentale nella società industriale: il trasporto massiccio di merci permetteva di espandere la cerchia dei commerci, il trasporto rapido di persone consentiva agli uomini di affari di curare meglio le loro attività sul territorio. Il  treno  consentiva  alle  bellicose  potenze  europee  di  mandare  le  proprie  truppe  nelle colonie o  sui fronti lontani, dava ai ricchi affaristi la possibilità di seguire i propri affari con più efficienza, portava nobili dame in lussuose località vacanziere, consegnava la posta con rapidità ineguagliata. Possiamo dire che il treno determinò una rivoluzione tecnologia non indifferente al pari di Internet in epoca contemporanea.

La Macchina a Vapore

• "A Coketown gli stantuffi delle macchine a vapore si alzavano e si abbassavano con moto regolare e incessante come la testa di un elefante in preda a una follia malinconica."
• "Guardando in basso le ciminiere di  Coketown che svettavano alte sulle profonde fornaci sottostanti, la luna disegnava sui muri tutto intorno le ombre titaniche delle macchine a vapore a riposo."
• "Con i suoi innumerevoli cavalli vapore, il tempo continuava a fluire."
• "Strano contrasto quello fra gli uomini immersi nella foresta di telai e le macchine su cui ciascuno di loro faticava, che stridevano, laceravano, stritolavano. Tutti voi, che siete brava gente tanto ansiosa, non abbiate timore: l'Arte non riuscirà a sopraffare la Natura. Mettete, l'una accanto all'altra, l'opera di Dio e l'opera dell'uomo: dal confronto sarà sempre la prima a uscirne con onore, si tratti pure di un esercito di "manodopera" insignificante. Centinaia e centinaia di "mani" al lavoro in questa fabbrica; centinaia e centinaia di cavalli vapore. Conosciamo fino all'ultima unità quello che può fare una macchina, ma neppure tutti i contabili della tesoreria nazionale, messi assieme, riusciranno mai a calcolare quale sia la capacità di agire nel bene o di operare nel male, di amore o di odio, di patriottismo o di scontento, la capacità di corrompere la virtù in vizio o di esaltare il vizio in virtù, che si annida nell'animo di ciascuno di questi schiavi mansueti, con i loro volti composti e i gesti regolarmente scanditi. Nessun mistero nella macchina; un insondabile mistero perfino nel più umile di loro - per sempre."

Savery (fonte: Wiki)

Questi sono soltanto alcuni degli innumerevoli riferimenti al motore a vapore che appaiono in tutta la lunghezza del libro di Dickens. Potremmo collocare la nascita della macchina a vapore approssimativamente nel 1700 (1698-Savery, 1705-Newcomen), ma è ovvio che il suo utilizzo e le sue versioni più innovative si "protesero" per più di due secoli, arrivando ovviamente anche al tempo di Dickens. Savery, già citato prima, fu il primo ad utilizzare nella pratica un prototipo di macchina in grado di utilizzare il vapore e le sue caratteristiche fisiche per creare il vuoto, anche se ovviamente, più che un motore, andrebbe definita come una pompa questa sua invenzione. Questo però aprì la strada alle successive sperimentazioni, che permisero a Newcomen di creare il primo modello industriale di macchina a vapore (chiamata "di Newcomen", appunto).
In seguito Watt, con l'aiuto del ricco imprenditore Bolton, riuscì a dare il via al vero nocciolo della rivoluzione industriale, trasformando il moto del motore da oscillatorio a circolare e riuscendo in questo modo ad alimentare anche intere industrie di filatoi. In pochi anni, si riuscì a centuplicare la potenza di queste macchine, arrivando ai mezzi di locomozione a vapore. Il video qua di seguito mostra in maniera schematica come funzionava la geniale intuizione avuta da Watt, la cosiddetta "macchina a doppio effetto".