El molino de viento Eclipse fue uno de los diseños de molino de viento más exitosos utilizados para bombear agua en los Estados Unidos del siglo XIX . Fue inventado por Leonard Wheeler, un ministro presbiteriano que trabajaba entre los ojibwe en la orilla sur del lago Superior. Wheeler perfeccionó el dispositivo en su granja misional durante casi dos décadas, sin ser conocido por el mundo tecnológico en general. En 1866, problemas de salud lo obligaron a mudarse a Beloit, Wisconsin , entonces una bulliciosa ciudad industrial, donde lo persuadieron para que patentara la función básica del dispositivo. Aunque Wheeler murió antes de poder presenciar el éxito de su invento, sus hijos continuaron con el legado. Algunas de las empresas que sucedieron a la Eclipse Windmill Company original siguen siendo viables en el siglo XXI.
Leonard Hemenway Wheeler nació en Shrewsbury, Massachusetts , el 18 de abril de 1811. Su madre murió cuando él tenía un mes de edad. [1] Fue criado por su padre y una tía en Bridport, Vermont . Asistió a la universidad en Middlebury College , donde se graduó en 1837, y al Seminario Teológico de Andover , donde se graduó en 1840. [2] Por esta época conoció y se casó con Harriet Wood, igualmente devota en sus creencias religiosas. Dado que Leonard ya estaba comprometido con la obra misional entre los ojibwe , la pareja pronto se encontró estableciendo una familia en La Pointe, Wisconsin, en la isla Madeline en el territorio de Wisconsin . [3]
Wheeler finalmente se comprometió con la idea de ayudar a los ojibwe a aprender las habilidades agrícolas necesarias para su sustento, especialmente porque el comercio de pieles, del que habían dependido económicamente durante varias generaciones, estaba disminuyendo dramáticamente. La isla no era propicia para la agricultura, por lo que Wheeler se mudó al continente y estableció un hogar y una misión, llamándola Odanah , la palabra ojibwe que significa aldea. [4] Muchos Ojibwe (había alrededor de 1000 en la región de la Bahía de Chequamegon) ya eran residentes semipermanentes de ese lugar, debido a los campos de arroz silvestres en la desembocadura del río Bad. El nombre ojibwe del lugar era Kietiganing. [5]
Wheeler originalmente construyó su primer molino de viento con el propósito de bombear agua desde un profundo barranco hasta su casa. Lo mejoró continuamente con el tiempo y finalmente se utilizó para diversos fines agrícolas, como moler maíz. [6]
La dura vida invernal en los bosques del extremo norte finalmente pasó factura a Wheeler. En 1866 trasladó a su familia a Beloit, donde vivían muchos de sus colegas profesionales y donde pudo encontrar amistad y apoyo para su familia mientras buscaba una carrera alternativa. [7]
Después de mudarse a Beloit, un primo de Indiana, Samuel Chipman, se interesó en el molino de viento de Wheeler. Chipman convenció a Wheeler para que trabajara en una patente y le brindó apoyo financiero mientras Wheeler lo hacía. [8] El 10 de septiembre de 1867, se emitió la patente estadounidense número 68674. [9] La patente tenía tres reivindicaciones .
El reclamo principal era un mecanismo regulador para mantener la rueda apuntando en un ángulo óptimo en función tanto de la velocidad como de la dirección del viento. El principal problema de diseño de los molinos de viento es capturar la mayor cantidad de energía posible con vientos suaves, pero no ser dañados o destruidos por vientos de alta velocidad. En la técnica anterior, los molinos de viento tenían una paleta trasera simple que mantenía la rueda apuntando directamente al viento, un diseño simple que todavía se usa en los molinos de viento decorativos para jardines. Wheeler desarrolló un mecanismo que apuntaba la rueda hacia el viento a velocidades de viento bajas a moderadas, pero giraba la rueda para apuntar oblicuamente al viento a altas velocidades. Esto se logró mediante una paleta secundaria que cambiaba los ángulos y se mantenía en una posición óptima mediante pesas a través de una serie de poleas. que operaba contra la paleta direccional principal para optimizar el ángulo.
Un beneficio adicional del invento de Wheeler, que se convirtió en la segunda reivindicación de patente, fue que con un simple desplazamiento de uno de los pesos colgantes se podía detener por completo el movimiento de la rueda. Su tercer reclamo era un medio para montar el eje vertical de todo el mecanismo con un eje hueco para que las cuerdas que accionan las poleas reguladoras pudieran pasar hasta las pesas sin restringir el ángulo de rotación de la plataforma.
En una carta de 1868 a su anciano padre (todavía en Vermont), Wheeler describió el dispositivo y sus esperanzas de esta manera:
Quizás le guste saber cómo lo logré con el molino. Le he dedicado mucho tiempo, experimentando y poniéndolo en buena forma. Ahora conviene, en lo que al plan general se refiere. Dos puntos me han llamado especialmente la atención: 1: Hacer que el molino funcione correctamente. 2: Simplificar y mejorar su construcción, para que sea resistente y barato. Hasta ahora sólo he instalado dos molinos de cien dólares, los cuales accionan bombas en pozos de cincuenta pies de profundidad y dan buena satisfacción. Los mecánicos y maquinistas prácticos están muy contentos con él: es muy simple en su construcción y logra fines tan importantes. Se autorregula y se cuida solo con cualquier viento, por muy fuerte y racheado que sople. Pensamos que los pozos profundos de nuestras praderas para extraer agua para regar el ganado son un molino que será muy necesario. Todavía no es remunerativo, el saldo ya ha salido de mi bolsillo, pero espero que la balanza se incline a mi favor en poco tiempo. Sufro, como muchos inventores, por no tener los medios para darlo a conocer rápidamente. Pero, como ocurre con toda novedad, debemos contentarnos con avanzar lentamente y esperar pacientemente los resultados. El molino, en su forma actual, se utiliza únicamente para accionar bombas. Espero pronto poder levantar otra forma para conducir maquinaria. Estoy bastante seguro de que puedo conseguir uno en una forma que me dé más satisfacción que cualquier otro que exista actualmente, aunque debo confesar que hay no pocas dificultades en el camino. Así que, como ve, sigo ocupado y, teniendo algo de la versatilidad común de los Yankees, si no puedo hacer una cosa, me dedico a otra. Nunca más podré predicar, pero si puedo montar un molino útil y satisfacer las necesidades de mi familia, una parte del final de la vida quedará cubierta. [8]
Como Wheeler menciona en la carta, un aspecto clave de su dispositivo, aunque no forma parte de la patente, fue el uso de piezas intercambiables económicas, lo que reduce los costos generales de fabricación.
Al principio, el molino de viento fue fabricado por LH Wheeler and Sons. [10] En febrero de 1872, Wheeler murió. En 1873, los hijos de Wheeler, junto con ST Merrill y CB Salmon, organizaron Eclipse Wind Mill Company y la empresa comenzó a crecer de manera constante. [11] Al principio, el diseño de la rueda utilizaba cuatro paletas, pero se cambió a una rueda con un patrón denso de aletas, una firma del Eclipse, y se fabricó en varios diámetros, desde 8 1/2 a 14 pies. [10]
La Exposición Internacional del Centenario de 1876, la primera Exposición Mundial oficial en Estados Unidos , se celebró en Filadelfia , Pensilvania , del 10 de mayo al 10 de noviembre de 1876, para celebrar el centenario de la firma de la Declaración de Independencia en Filadelfia. Asistieron alrededor de 10 millones de visitantes, lo que equivale aproximadamente al 20% de la población de los Estados Unidos en ese momento. Se exhibieron cientos de máquinas y dispositivos, incluida una exposición especial de molinos de viento, entre los que se encontraban tres modelos de Eclipse, así como de United States Wind-Engine & Pump Company (Batavia, Illinois), E. Stover & Brothers (Freeport, Illinois). ) y Gammon & Deering (Chicago, Illinois). [12] El molino de viento Eclipse recibió la siguiente cita:
Recomendado como un motor completamente eficiente, bien hecho y económico en el trabajo. Encontramos una rueda sólida y fuerte que varía en tamaño desde diez pies hasta dieciséis pies de diámetro. Se reclama especialmente una pequeña veleta lateral controlable, que actúa como contrapeso y aleja la vela del viento en caso de tormenta. Se evita que actúe desfavorablemente con un viento suave, porque primero debe superar la palanca de un brazo con peso, que puede hacerse ajustable acercando o alejando el peso del centro. La plataforma giratoria se desplaza sobre cuatro bolas de fricción que se desplazan sobre una superficie ranurada. La mesa de fundición está hecha de una sola pieza con la tapa o bancada, y tiene pestañas en la parte inferior para recibir las cabezas de los postes. El extremo del vástago del pistón tiene una bola que lo mantiene en su lugar. No existe ningún método para absorber el desgaste de esta pelota. [13]
En 1880, Merrill y Salmon se jubilaron y la empresa pasó a llamarse Eclipse Wind Engine Company, con WH Wheeler como presidente. A partir de entonces, se reconstruyó la planta de fabricación dos veces y Wheeler añadió productos de embrague de fricción y motores de gasolina. [11]
A principios de la década de 1890, Charles Morse compró acciones de Eclipse Wind Engine Company. Finalmente, Morse fusionó los intereses de Eclipse con los de Fairbanks Company, así como con otras empresas, organizando la empresa combinada conocida como Fairbanks, Morse & Co. [14]
A principios del siglo XX, los productos de Fairbanks, Morse & Co., incluidos los distintos modelos del molino de viento Eclipse, se vendían en todo el mundo. [15] Los molinos de viento Eclipse en ese momento eran una de las dos marcas más importantes en los Estados Unidos y también se fabricaban ampliamente en Alemania. [16] Cuando los derechos de patente expiraron en 1901, muchas empresas competidoras de molinos de viento copiaron el diseño. [17]
Después de la Primera Guerra Mundial, la empresa Fairbanks Morse dejó de fabricar el clásico Eclipse con aletas de madera. Sin embargo, produjeron varios molinos de viento de acero que llevaban la marca Eclipse. [18]
Los molinos de viento de Eclipse son restaurados y protegidos por conservacionistas, [17] siendo dos ejemplos: