Dampfbetriebene Tür

Hero of Alexandria (ca. 10 n. Chr. – ca. 70 n. Chr.) war ein griechischer Mathematiker und Ingenieur, der im 1. Jahrhundert n. Chr. in seiner Geburtsstadt Alexandria im römischen Ägypten tätig war.

Er schrieb mehrere Bücher, in denen er sehr fortschrittliche Maschinen beschrieb, darunter ein vollautomatisches Theaterstück, das von Marionetten aufgeführt wurde, die „von einem binären System aus Seilen, Knoten und einfachen Maschinen, die von einem rotierenden zylindrischen Zahnrad betrieben wurden“ (Wikipedia) angetrieben wurden.

Mehr im Einklang mit der Frage beschrieb er einen Motor, der "Luft aus einer geschlossenen Kammer verwendete, die durch ein Altarfeuer erhitzt wurde, um Wasser aus einem versiegelten Gefäß zu verdrängen; das Wasser wurde gesammelt und sein Gewicht, an einem Seil ziehend, öffnete Tempeltüren" . (Wikipedia)

Der Aufbau der Maschine ist in seinem Buch Pneumatica , Abschnitt 37 beschrieben .

Der Bau eines kleinen Tempels, so dass sich beim Anzünden eines Feuers die Türen spontan öffnen und wieder schließen, wenn das Feuer gelöscht ist. Lassen Sie den vorgeschlagenen Tempel auf einem Sockel stehen, ABCD, auf dem ein kleiner Altar liegt, E D.

Durch den Altar ein Rohr FG führen, dessen Mündung F innerhalb des Altars liegt und dessen Mündung G in einer Kugel H enthalten ist, die fast bis zur Mitte reicht: Die Röhre muss in die Kugel gelötet werden, in der a gebogen ist Siphon, KLM, wird platziert. Lassen Sie die Scharniere der Türen nach unten ausfahren und drehen sich frei auf Zapfen im Sockel ABCD; und von den Scharnieren zwei Ketten, die in eine laufen, mittels einer Rolle an einem hohlen Gefäß, NX, befestigt werden, das aufgehängt ist; während andere Ketten, die auf die Angeln in einer entgegengesetzten Richtung zu der ersteren gewickelt sind und in eine laufen, mittels einer Rolle an einem Bleigewicht befestigt sind, bei dessen Herabsteigen die Türen geschlossen werden. Lassen Sie den äußeren Schenkel des Siphons KLM in das aufgehängte Gefäß führen; und durch ein Loch, P, das danach sorgfältig verschlossen werden muss,

Es wird festgestellt, dass, wenn das Feuer heiß geworden ist, die Luft im Altar, die erhitzt wird, sich in einen größeren Raum ausdehnt; und indem es durch das Rohr FG in die Kugel strömt, wird es die dort enthaltene Flüssigkeit durch den Siphon KLM in das hängende Gefäß austreiben, das durch sein Gewicht nach unten sinkt, die Ketten strafft und die Türen öffnet. Wenn das Feuer gelöscht ist, entweicht wiederum die verdünnte Luft durch die Poren an der Seite der Kugel, und der gebogene Siphon (dessen Ende in das Wasser des aufgehängten Gefäßes eingetaucht wird) wird die Flüssigkeit hineinsaugen das Gefäß, um den Hohlraum aufzufüllen, der durch die entfernten Partikel hinterlassen wurde.

Wenn das Schiff leichter wird, überwiegt das aufgehängte Gewicht und schließt die Türen.

Einige verwenden anstelle von Wasser Quecksilber, da es schwerer als Wasser ist und durch Feuer leicht getrennt werden kann.

(Hero of Alexandria, Pneumatica , 37, Übersetzung von Bennet Woodcroft, London, 1851.)

Links ein deutsches Porträt des Helden von Alexandria aus dem 17. Jahrhundert. Rechts ein Diagramm, das Heros pneumatische Tempeltüren darstellt, wie sie in der englischen Übersetzung von Bennet Woodcroft von 1851 dargestellt sind.

Postulation vergessen; Es gibt ein echtes Beispiel für einen dampfbetriebenen Hebelmechanismus (in diesem Fall ein Brückendeck, aber kein Grund, warum es keine Tür sein könnte) in der Tower Bridge in London.

Die Londoner Tower Bridge ist eine viktorianische dampfbetriebene* Klappbrücke; Das Brückendeck wird mit einem Ausleger und einem Hydrauliksystem bewegt (geschaukelt / "basculed"). Angetrieben wird das Hydrauliksystem von massiven dampfbetriebenen Antriebsmaschinen, die die Pumpen antreiben, die das Flusswasser in Akkumulatoren (Speicherbecken) befördern. Mit Hilfe des Gewichts des Auslegers wird das Gewicht des Brückendecks überwunden und das Deck angehoben. Der Mechanismus ist so gut ausbalanciert/konstruiert, dass es nur eine Minute dauert, bis der Vorgang abgeschlossen ist, sobald der Bediener die Pumpe einschaltet.

https://www.towerbridge.org.uk/Visit-Engine-Rooms/

https://www.towerbridge.org.uk/bridge-history/ (Siehe Funktionsweise )

Wenn Sie dies auf Ihre ursprüngliche Frage anwenden, gibt es keinen Grund, warum Sie nicht dasselbe tun könnten. Im Fall der Tower Bridge überwindet der bewegliche Teil die Schwerkraft. Bei einer natürlich seitlich beweglichen Tür kann die Kraftrichtung über eine Umlenkrolle übersetzt werden. Eine Dampfpumpe pumpt etwas Wasser in einen Akkumulator, der Akkumulator fällt herunter, zieht das Seil oder die Kette an der Rolle, das Seil/die Kette am anderen Ende ist an der Tür befestigt, die, wenn Sie so wollen, Tonnen wiegen könnte.

Damit die Tür wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehrt, ist keine zusätzliche Pumpe erforderlich; Ein statisches Gewicht (ähnlich wie das Deck der Tower Bridge) kann angekettet werden und die Tür in die entgegengesetzte Richtung führen. der Inhalt des Akkumulators wird entladen, um den Vorgang umkehren zu lassen.

Beachten Sie, dass der Mechanismus selbst (aufgrund der Rollen) in einiger Entfernung platziert werden kann, möglicherweise unter der Tür selbst, verdeckt. Der Antriebsmechanismus kann auch gepanzert werden (z. B. hinter einer Steinmauer oder einem Boden), wenn es sich um ein Verteidigungsmerkmal handelt. Ähnlich wie Zugbrücken-/Fallgattermechanismen in Schlössern versteckt waren.

Zu Ihrer Anforderung „schwer zu öffnen“: Bei dieser Herangehensweise kommt es auf Ihre Vorstellungskraft an. Könnte zum Öffnen verdreht werden, könnte ein versteckter Hebel sein; ein Buch oder eine Statue, die gezogen werden muss. Sie können sogar Stepptanz auf einer Reihe von Bodenfliesen haben, die effektiv wie ein Kombinationsschloss** funktionieren. Alles, was effektiv als Schalter zum Anzünden der im Nebenraum versteckten Dampfmaschine verwendet werden konnte.

*Seit 1976 wird die Brücke streng genommen elektrisch betrieben, ursprünglich jedoch dampfbetrieben.

**"Im lateinischen Alphabet beginnt Jehova mit einem I!"

Nun, wenn Sie ein Rätsel oder eine Art Schloss wollen, dann tun Sie das selbst, aber die grundlegende Aktion zum Öffnen einer Tür ist immer noch "Drücken/Ziehen/Aktivieren (Eingabegerät).

Dampf kann ziemlich gut unter Druck setzen, aber wie bei allen Gasen wird er sich ausdehnen wollen, bevor der Druck über den Normalwert zu steigen beginnt. Wenn Sie es etwas länger machen, als es sein muss, um die Türöffnung zu füllen, können Sie einen Hohlraum in den Boden einbauen. Platzieren Sie das über einer Kammer mit Ventilen zu Ihrem Kessel. Wenn der Dampf in die Kammer freigesetzt wird, drückt er die Tür mit einer Bewegung nach oben, die einem Posaunenzug ähneln könnte. Wenn es oben ist, kann es verriegelt und festgehalten werden. Das Absenken kann so einfach sein wie das Ziehen eines Hebels, um die Sperre zu lösen.

Wenn Sie jemals das Steuerpult einer Dampflokomotive gesehen haben, erfüllt es sicherlich Ihre Kriterien "schwer zu {bedienen}, es sei denn, Sie wissen wie": Die lächerliche Anzahl von Ventilen erfüllt im Grunde eine ziemlich einfache Aufgabe - reguliert den Dampffluss hinein ein Zylinder, in dem der Druck einen Kolben antreibt. Viele der Kontrollen existieren, um zu verhindern, dass der Kesseldruck sichere Grenzen überschreitet.

Ihre einfachste Option ist daher eine extrem schwere Schiebetür, ähnlich einer Explosionstür, die mit einem einfachen Dampfkolben geöffnet und geschlossen wird, der gegen die Fundamente des Gebäudes wirkt. Der Kessel muss angeheizt und auf Druck gebracht werden, dann kann der Dampf Energie auf den Kolben übertragen, um die Tür aufzuschieben. Schwierigkeiten beim Öffnen können erreicht werden, indem man keines der Ventile beschriftet (was an sich schon böse ist!) und sich auf einige esoterische Anweisungen, Formen oder mystische Rätsel verlässt, um den/die Protagonisten zu informieren, welches die richtigen Ventile sind, an denen man arbeiten muss dazu führen, dass sich die Tür öffnet (und sollten sie es falsch machen, ist eine katastrophale Kesselexplosion eine gute Möglichkeit). Und weil die Tür unglaublich schwer ist (genau wie die Hunderte von Tonnen Eisen, die eine Lokomotive bilden),

Sie könnten sogar die meisten beweglichen Teile auf der anderen Seite der Tür aufbewahren und nur den Ofen und die Ventile zugänglich lassen (beachten Sie jedoch, dass die beweglichen Teile einen großen Appetit auf Öl haben, also in der Praxis könnte es sein, dass Sie diese auf der anderen Seite aufbewahren bedeuten, dass die Tür durch Schmiermittelmangel mit der Zeit klemmt.