Pneumatikus cső - Pneumatic tube

Pneumatikus csőrendszer Washington DC -ben 1943 -ban

Pneumatikus csövek (vagy kapszula csővezetékek, más néven pneumatikus cső szállítási vagy PTT ) olyan rendszerek, amelyek meghajtásához hengeres tartályok hálózatokon keresztül csövek által sűrített levegő vagy részleges vákuumot . Szilárd tárgyak szállítására szolgálnak, szemben a hagyományos csővezetékekkel, amelyek folyadékot szállítanak. A pneumatikus csőhálózatokat a 19. század végén és a 20. század elején fogadták el azok az irodák, amelyeknek kis, sürgős csomagokat (például postát, papírmunkát vagy pénzt) kellett szállítaniuk viszonylag rövid távolságra (épületen belül vagy legfeljebb városon belül) . Néhány telepítés jelentős bonyolultságra nőtt, de többnyire lecserélték. Néhány környezetben, például a kórházakban, továbbra is széles körben elterjedtek, és a 21. században tovább bővítették és fejlesztették őket.

Kis számú pneumatikus szállítórendszert is építettek nagyobb rakományok számára, hogy versenyezzenek a szabványosabb vonat- és metrórendszerekkel. Ezek azonban soha nem szereztek népszerűséget.

Történelem

Történelmi felhasználás

Pneumatikus csövek egy áthajtó banknál

A pneumatikus szállítást William Murdoch találta fel 1799 körül. A viktoriánusok voltak az elsők, akik kapszulacsöveket használtak táviratok továbbítására a közeli épületekbe a távíró állomásokról. A rendszer pneumatikus diszpécser néven ismert.

1854 -ben Josiah Latimer Clark szabadalmat adott ki "levelek vagy csomagok helyek közötti továbbítására levegő és vákuum nyomásával". 1853-ban telepített 220 yardos (200 m) a pneumatikus rendszer között, a London Stock Exchange in Threadneedle Street , London, és az irodák a Electric Telegraph Company a Lothbury . Az Electric Telegraph Company arra használta a rendszert, hogy részvényárakat és egyéb pénzügyi információkat szerezzen be, hogy továbbítsa szolgáltatásaik előfizetőinek távíróvezetékein keresztül. A pneumatikus rendszer előnye az volt, hogy nélküle a vállalatnak futókat kellett volna alkalmaznia, hogy üzeneteket vigyen a két épület között, vagy pedig képzett távíró -kezelőket alkalmaz a tőzsdén. Az 1860-as évek közepén a vállalat hasonló rendszereket telepített a helyi tőzsdékre Liverpoolban, Birminghamben és Manchesterben. Miután a távírókat államosították Nagy -Britanniában, a pneumatikus rendszert tovább bővítették a Post Office Telegraphs alatt. Ez a bővítés annak köszönhető, hogy Joseph William Willmot (korábban az Electric & International Telegraph Company-nál dolgozott) 1870-ben feltalálta Latimer-Clark találmányát a „dupla zsilipes pneumatikus szeleppel” és 1880-ban a „közbenső jelző/gyors megszakító kapcsolóval”. Pneumatikus csövek ”, amelyek drámaian felgyorsították a folyamatot, és lehetővé tették, hogy egyszerre több hordozóüzenet jelenjen meg a csőben. 1880 -ra Londonban több mint 21 mérföldnyi cső volt. Egy csövet fektettek az aberdeeni halpiaci iroda és a főposta között, hogy megkönnyítsék egy nagyon romlandó áru gyors értékesítését.

Míg ezeket általában kis csomagokhoz és dokumentumokhoz használják - beleértve a bankok vagy szupermarketek készpénzhordozóit is -, eredetileg a súlyos teherszállításra javasolták őket a 19. század elején. Egykor elképzelhető volt, hogy ezekből a hatalmas csövekből álló hálózatokat emberek szállítására használhatják.

Jelenlegi használat

A technológiát még mindig kisebb léptékben használják. Bár az információközlésre való felhasználását felváltották, a pneumatikus csöveket széles körben használják kis tárgyak szállítására, ahol fontos a kényelem és a sebesség a helyi környezetben.

Az Egyesült Államokban a felhajtó bankok gyakran pneumatikus csöveket használnak készpénz és dokumentumok szállítására az autók és a pénztárak között. Sok kórház rendelkezik számítógéppel vezérelt pneumatikus csőrendszerrel, amellyel gyógyszereket, dokumentumokat és mintákat szállíthat a laboratóriumokba és az ápolói állomásokra. Sok gyár használja őket, hogy gyorsan szállítson alkatrészeket a nagy egyetemeken. Sok nagyobb üzlet olyan rendszereket használ, amelyek biztonságosan szállítják a felesleges készpénzt a pénztáraktól a hátsó irodákig, és visszaküldik a pénzt a pénztárosoknak. Kaszinókban és szerelmes szállodákban használják . A NASA eredeti küldetésvezérlő központjában pneumatikus csövek voltak, amelyek összekötötték a vezérlőkonzolokat a személyzeti támogató helyiségekkel.

NASA Mission Control Center az Apollo 13 misszió alatt. Vegye figyelembe a jobb oldali konzolban lévő pneumatikus csőtartályokat.

Pneumatikus csőrendszereket használnak a tudományban, minták szállítására neutronaktivációs elemzés során . A mintákat a nukleáris reaktor magjából, amelyben neutronokkal bombázzák, át kell helyezni a műszert, amely rögzíti a keletkező sugárzást. Mivel a mintában szereplő egyes radioaktív izotópok felezési ideje nagyon rövid lehet, a sebesség fontos. Ezek a rendszerek automatizálhatók, mintatartó mintacsövekkel, amelyeket előre meghatározott időre a reaktor magjába helyeznek, mielőtt a műszerállomásra és végül egy tárolóedénybe kerülnek tárolásra és ártalmatlanításra.

Amíg 2011 elején bezárt , a Minnesota állambeli Edinában található McDonald's azt állította magáról, hogy ő a "világ egyetlen pneumatikus léghajtása", amely élelmiszereket küld a szalag-bevásárlóközpontjukból egy áthajtóra egy parkoló közepén.

Quentin Hardy technológiai szerkesztő megjegyzi, hogy a megújult érdeklődés az adatok pneumatikus csövön keresztüli továbbítása mellett a digitális hálózatok biztonságáról szóló vitákat kíséri, és idézi a londoni elfelejtett pneumatikus hálózat kutatását.

A kapcsolódó alkalmazások közé tartoznak a halágyúk, amelyek a pneumatikus csőrendszerekhez nagyon hasonló mechanizmusokat használnak.

Alkalmazások

A postai szolgálatban

Pneumatikus csőlevél Berlinből, Németország, 1904

A pneumatikus posta vagy pneumatikus posta olyan rendszer, amely a leveleket nyomás alatt lévő légcsöveken keresztül szállítja. A skót mérnök, William Murdoch találta fel a 19. században, majd később a London Pneumatic Despatch Company fejlesztette ki . A 19. század második felétől kezdve számos nagyvárosban használtak pneumatikus oszloprendszereket (köztük egy 1866 -os londoni rendszert, amely elég erős és nagy ahhoz, hogy az embereket a próbaüzemek során szállítsa - bár nem erre a célra), de később nagyrészt elhagyták.

Egy nagy csőhálózat Párizsban (a párizsi pneumatikus oszlop ) 1984 -ig volt használatban, amikor a számítógépek és faxok javára felhagytak vele. A prágai pneumatikus oszlop 1889 -ben kezdődött a nyilvánosság számára Prágában , most Csehországban , és a hálózat körülbelül 60 kilométert (37 mérföldet) terjedt ki.

A pneumatikus postaállomások általában összekötik a postákat, a tőzsdéket, a bankokat és a minisztériumokat. Olaszország volt az egyetlen ország, amely (1913 és 1966 között) kifejezetten pneumatikus postára bocsátott ki bélyeget . Ausztria, Franciaország és Németország postai levélpapírt bocsátott ki pneumatikus használatra.

Tipikus alkalmazási területek a bankok , kórházak és szupermarketek . Sok nagy kiskereskedő pneumatikus csöveket használt csekkek vagy egyéb dokumentumok szállítására a pénztárosoktól a számviteli irodába.

Történelmi felhasználás
  • 1853: a londoni tőzsde összekapcsolása a város fő távíróállomásával (200 méter távolság)
  • 1861: Londonban a London Pneumatic Despatch Company -val, amely szolgáltatásokat nyújt az Euston pályaudvartól a General Post Office és a Holborn felé
  • 1864: Liverpoolban összekötik a Electric Street és a International Telegraph Company távíró állomásait a Castle Streeten, a Water Streeten és az Exchange épületekben
  • 1864: Manchesterben, hogy összekösse az Electric and International Telegraph Company központi irodáit a York Streeten, valamint a Dulcie Buildings és a Mosley Street fióktelepeit
  • 1865: Birminghamben , amelyet az Electric and International Telegraph Company telepített a Stephenson Place -i New Exchange épületek és a New Street -i Temple Buildings fióktelepe között.
  • 1865: Berlinben (1976 -ig) a Rohrpost , a rendszer 400 kilométer hosszú, 1940 -ben elért csúcsán
  • 1866: Párizsban (1984 -ig 467 kilométer teljes hossz 1934 -től). John Steinbeck ezt a rendszert említette A rövid uralkodás Pippin IV : A Fabrication című művében : "Nem figyelsz a tüdőgyulladásra."
  • 1871: Dublinban
  • 1875: Bécsben (1956 -ig) - beleértve a Zentralfriedhof nem realizált holttesthálózatát
  • 1887: Prágában (2002 -ig az árvíz miatt), a prágai pneumatikus oszlop
  • 1893: az első észak-amerikai rendszer jött létre Philadelphia által Postmaster General John Wanamaker , aki korábban alkalmazott technológia az ő áruházban . A rendszert, amely kezdetben összekötötte a belvárosi postahivatalokat, később kiterjesztették a fő vasútállomásokra, a tőzsdékre és sok magánvállalkozásra. Ezt az Egyesült Államok Postahivatal üzemeltette, amely később hasonló rendszereket nyitott meg olyan városokban, mint New York ( Brooklyn és Manhattan összekötése ), Chicago , Boston és St. Louis . Ezek közül az utolsó 1953 -ban zárult.
  • Más városok: München, Rio de Janeiro, Buenos Aires, Hamburg, Róma, Nápoly, Milánó, Marseille, Melbourne, Tokió, Osaka, Nagoya, Kobe
  • 1950-es és 1989-es évek: a CIA központja (ma Régi Központépület néven ismert)

A tömegközlekedésben

19. század

1812 -ben George Medhurst először javasolta, de soha nem hajtotta végre személykocsik fújását alagútban. A személyszállításra szolgáló pneumatikus csőrendszerek prekurzorai, a légköri vasút (amelyhez a csövet a sínek közé fektették, és a benne futó dugattyút a vonatból a cső tetején lezárható résen keresztül függesztették fel) a következőképpen működtek:

1861 -ben a London Pneumatic Despatch Company egy olyan rendszert épített ki, amely elég nagy ahhoz, hogy elmozdítson egy személyt, bár csomagokra szánták. Az új Holborn állomás megnyitását 1865. október 10-én Buckingham herceg , az elnök és néhány társaság igazgatója jelölték meg a csövön keresztül Eustonban (öt perces út).

Alfred Ely Beach kísérleti pneumatikus emelt metrója 1867 -ben volt látható

Az 550 méteres (1804 láb) Crystal Palace pneumatikus vasutat 1864- ben állították ki a Crystal Palace- ban. Ez egy prototípusa volt a Waterloo és a Whitehall vasútnak , amely a Waterloo és a Charing Cross összekötő Temze alatt futott volna . Az ásást 1865 -ben kezdték el, de 1868 -ban pénzügyi problémák miatt leállították.

1867-ben az American Institute Fair in New York , Alfred Ely Beach bizonyította egy 100 láb (30 méter) hosszú, 6 láb (1,8 m) átmérőjű cső, amely képes volt mozgó 12 utas és a vezető. Egy évvel azután, hogy New York City első emelkedett vasútvonala szolgálatba állt; 1869-ben a New York-i Beach Pneumatic Transit Company titokban épített egy 312 láb (95 m) hosszú, 2,9 m átmérőjű pneumatikus metróvonalat a Broadway alatt , hogy bemutassa az új közlekedési mód lehetőségeit. A vonal csak néhány hónapig működött, és bezárt, miután a Beach sikertelenül kapott engedélyt annak meghosszabbítására - Boss Tweed , egy korrupt befolyásos politikus nem akarta, hogy ez tovább menjen, mivel személyesen akart befektetni a versenypályák megemeléséért vonal.

20. század

Az 1920 -as években a kanadai csendes -óceáni és a kanadai nemzeti vasút együttműködött, hogy 4500 méteres pneumatikus csőrendszert állítsanak fel négy irodájuk között a kanadai Torontóban található Union Station A postaállomására. Kapcsolat volt a Royal York Hotel levelezőszobájával is. A Star és a Telegram újságok csatlakoztak a rendszerhez, csöveket fektetve. A hatvanas években a Lockheed és az MIT az Amerikai Egyesült Államok Kereskedelmi Minisztériumával megvalósíthatósági tanulmányokat végzett a környezeti légköri nyomáson és a gravitációs ingasegéden alapuló vaktrain rendszerről az ország keleti partjának városai összekötésére. Kiszámolták, hogy a Philadelphia és New York City közötti futás átlagosan 174 méter/másodperc , azaz 626 km/h (388 mph). Amikor ezeket a terveket túl drágának mondták, a Lockheed mérnöke, LK Edwards megalapította a Tube Transit, Inc.- t a "gravitációs vákuumszállításon" alapuló technológia kifejlesztésére. 1967-ben egy Bay Area Gravity-Vacuum Transit-t javasolt Kaliforniának , amely az akkor még építés alatt álló BART rendszer mellett futna . Sosem épült.

21. század

Folytatódik a részben kiürített csövekben közlekedő vonatok, például a Vactrain és a Hyperloop kutatása .

Pneumatikus lift

A pneumatikus felvonó egy hengeres függőleges tengelyből (általában átlátszó műanyagból) és egy tengely belsejében lévő (szintén átlátszó) utaskapszulából áll, amely függőlegesen mozog felül és alatt a légnyomáskülönbség révén. A fő előny, hogy nem igényel sem gödröt, sem padlót a tengely felett.

Emelkedő műveletekhez a felvonóakna tetején lévő vákuumszivattyú alacsony nyomást hoz létre a levegő felszívásával a kapszula fölött, míg a nagyobb normál légköri nyomás alatt megengedett belépni az alsó (földszinti) szintre a kapszula alatt.

A leereszkedéshez a csőtengely belsejében lévő elektronikusan vezérelt szelepek szabályozzák a levegő be- és kilépését a henger belsejében, és programozott működéssel simán leeresztik az autót. A vákuumszivattyú vagy az elektronikusan vezérelt szelepek meghibásodása esetén a kapszula alatti beszorult levegőmennyiség párnaként működik, amelyet egy mechanikus szelep segítségével lassan el lehet engedni, és óvatosan vissza kell állítani a kapszulát a legalacsonyabb szintre.

Pénzátutalásban

Fő cikk: Pénztároló

A nagy kiskereskedelmi üzletekben pneumatikus csőrendszereket használtak az értékesítési szelvények és a pénz szállítására az eladótól egy központosított csöves helyiségbe, ahol a pénztárosok módosíthattak, referenciahiteles nyilvántartásokat stb.

Sok áthajtású bank pneumatikus csöveket is használ.

Az orvostudományban

Sok kórház rendelkezik pneumatikus csőrendszerrel, amely mintákat küld a laboratóriumokba . Vérkonzerveket szállítanak, ahol a súly és a szállítási idő számít, valamint megakadályozzák a centrifugális és gyorsító erők által okozott hemolízist. A pneumatikus csőrendszereket kórházakban is használják röntgensugarak , betegdokumentumok, általános dokumentumok, gyógyszerek és vizsgálati eredmények szállítására.

A 6 hüvelykes (152 mm) pneumatikus csőrendszerekről kimutatták, hogy képesek kezelni a nehéz literes IV zsákokat , lényegesen kevesebb elakadással, mint a 4 hüvelykes (102 mm) rendszerek.

áruházak

A Sears áruház a postai rendelés kezeléséhez "hatalmas raktárakat épített, mint a chicagói központi létesítmény, amelyben pneumatikus csöveken keresztül küldtek üzeneteket a különböző részlegeknek és szerelőmunkásoknak". A 20. században sok más áruházban volt pneumatikus csőrendszer, például Jacksons of Reading és Myer Melbourne -ben, Ausztráliában.

Hulladék ártalmatlanítása

A pneumatikus csövek hulladékkezelő egységekben való felhasználására a Hajj mecset, Mekka, GlashusEtt található a Hammarby Sjöstad negyedben Stockholmban, Svédországban, Old Montrealban, Kanadában, a Disney Worldben, Floridában és a Roosevelt -szigeten, valamint a New York -i Hudson Yards -ban (USA).

Termelésben

A gyártóüzemekben pneumatikus csőrendszereket használnak. A felhasználások közé tartoznak a pótalkatrészek, mérőműszerek, szerszámok vagy munkadarabok szállítása a szállítószalagok mellett vagy a gyártási folyamat során. Az ipari laboratóriumokban a mintákat a pneumatikus csőrendszereken keresztül szállítják. Ezeket bármilyen fizikai állapotban (szilárd, folyékony, gáz) és bármilyen hőmérsékleten továbbítani lehet. Például a ThyssenKrupp ipari vállalat 900 ° C -os (1650 ° F) acélmintákat küld a pneumatikus csöveken keresztül, 22 m (72 láb) másodpercenként a kemencéből a laboratóriumba.

Technikai sajátosságok

A modern rendszerek (a kisebb, azaz „normál” csőátmérőkhöz, amelyeket kis kapszulák szállításánál használnak) eléri a 7,5 m (25 láb) másodpercenkénti sebességet, bár néhány korábbi rendszer már 10 m (33 láb) sebességet ért el második. Ugyanakkor a változó légnyomás lehetővé teszi a kapszulák lassú fékezését, eltávolítva a rázkódást, ami a korábbi rendszereket jellemezte, és alkalmatlanná tette őket a törékeny tartalmakhoz.

A nagyon erős rendszerek akár 50 kg (110 lb) súlyú és 500 mm (20 in) átmérőjű tárgyakat is szállíthatnak. Több mint 100 vonal és 1000 állomás csatlakoztatható.

Továbbá a modern rendszerek számítógéppel vezérelhetők bármelyik kapszula nyomon követésére, valamint a kiemelt szállítások és a rendszer hatékonyságának kezelésére. Ezzel a technológiával az időkritikus tárgyak szállíthatók, például a kórházi műtét során vett szövetminták . A kapszulákon belüli RFID chipek adatokat gyűjtenek - például a hordozó helyéről, szállítási sebességéről vagy rendeltetési helyéről. A rendszerek ezeket az adatokat gyűjtik és mentik, hogy segítsenek a felhasználóknak optimalizálni belső folyamataikat és átfutási idejüket. A létesítmények összekapcsolhatók a vállalat szoftverrendszereivel, pl. Laboratóriumi információs rendszerekkel, hogy teljes mértékben integrálódhassanak a vállalati logisztikai menedzsmentbe és gyártási láncokba.

Lásd még

Hivatkozások

  • M. Marcu-Pipeline szállítószalagok (pneumatikus kerekes csővezetékes szállítószalagok-a technika állása/fotók-1990), a 45. oldalon, az "Anyagmozgatás a pirometallurgiában" című részben: a Nemzetközi Szimpózium anyagmozgatásról a pirometallurgiában című folyóirata, Hamilton, Ontario, augusztus 26. - 1990, 30
  • Twigge-Molecey, T. Price, CIM Kohászati ​​Társaság. Nemvasfém -pirometallurgia részleg Pergamon Press, 1990. szeptember 30. - Technológia és mérnöki tudomány - 227 oldal

Külső linkek