Siegfried Marcus

Siegfried Samuel Liepmann Marcus (18. syyskuuta 1831 Malchin, Mecklenburg-Schwerin, Saksa – 1. heinäkuuta 1898 Wien, Itävalta-Unkari) oli saksalaissyntyinen keksijä, joka teki merkittävimmän uransa Itävallassa.
Yksityisyrittäjänä toiminut Marcus suunnitteli lukuisia kone- ja sähköteknisiä sovelluksia. Häntä pidetään autotekniikan uranuurtajana.
Elämäkerta.
Perhetausta ja opinnot.
Siegfried Marcusin vanhemmat olivat Liepmann Marcus ja Rosa o.s. Philip. Liepmann Marcus oli käsityöläinen ja toimi aktiivisesti paikallisessa juutalaisyhteisössä. Rosa Marcus oli syntyjään kotoisin Ruotsin Karlskronasta.
12-vuotiaana Marcus työskenteli Hampurissa mekaanikkona ja viisi vuotta myöhemmin lennätinlinjoja rakentaneelle yritykselle. Ei ole tiedossa suorittiko hän insinöörin tutkintoa.
Työura.
Siemens &amp; Halske.
Myöhemmin Marcus työskenteli Siemens &amp; Halskella Berliinissä Werner von Siemensin teknisenä avustajana. Marcus työskenteli Siemensillä kolmen vuoden ajan. Hänen työstään tiedetään hyvin vähän, sillä tuolta ajalta ei ole säilynyt dokumentteja, mutta Siemensin tiedetään olleen vaikuttunut hänen aikaansaannoksistaan. Marcus keksi Siemensillä lennätinlaitteiston relejärjestelmän, jonka ansiosta hänelle myönnettiin palkinto. Sama relejärjestelmä mahdollisti myöhemmin Atlantin alittaneen lennätinyhteyden rakentamisen.
Marcus osallistui Berliinin ja Magdeburgin välisen lennätinlinjan rakentamiseen, mikä oli ensimmäinen laatuaan. Pidetään todennäköisenä että Marcus teki Siemensillä myös monia muita keksintöjä, mutta niistä ei ole säilynyt tietoja.
Muutto Wieniin.
Vuonna 1852 Marcus muutti Wieniin. On mahdollista, että muuton syynä oli nimittäminen Siemensin paikalliseksi edustajaksi. Wienissä Marcus työskenteli alkuvaiheessa C. Kraft &amp; Sohnille, sitten Keisarilliselle ja kuninkaalliselle fysiikan instituutille ja sen jälkeen keisarilliselle geologiselle instituutille. Tuolta ajalta on säilynyt Karl von Hauerin kuvaus, jossa hän luonnehti Marcusia "lahjakkaaksi nuoreksi mieheksi, joka on jo saavuttanut mainetta mekaniikan saralla".
Marcus sai toimeksiannon kemisti Karl von Auerilta kaasulampun liekin voimakkuuden säätelemiseksi. Nuori Marcus onnistui tehtävässään erinomaisesti; hän suunnitteli vuonna 1855 laitteen joka sääti liekin suuruutta lämpötilan mukaan. Lyhyen ajan sisällä hän suunnitteli myös spriikäyttöisen lampun.
Fysiikan instituutissa Marcus toimi fysiikan professori Karl Ludwigin avustajana laboratoriossa. Vuonna 1856 hän laati "antigrafin", välineen, jonka avulla litografit ja kuparikaivertajat voivat kopioida työnsä negatiivimuodossa toisille kivi- tai kuparilevyille.
Instituutissa Marcus suunnitteli ja valmisti muutamien fyysikoiden ja oppilaiden avustamana sähkömagnetismia havainnollistavan oppivälineistön. Laitteen innoittamana Marcus keksi sähkömagneettisen lennätinpiirturin, jota alettiin käyttää vuonna 1856 valmistuneessa Wienin ja Berliinin välisessä lennätinlinjassa, yhdessä Marcusin aiemmin keksimän relejärjestelmän kanssa.
Yrittäjäksi.
Marcus perusti vuonna 1856 lennätinlaitteisiin keskittyneen yrityksen. Osoitteessa Marianhilfestraße 107 toimineen yrityksen nimi oli "Telegrafen - Bauanstalt". Kaksi vuotta myöhemmin hän patentoi suunnittelemansa sähkömagneettisen kelan, josta tuli hänen pääasiallinen tutkimuskohteensa seuraavien 30 vuoden ajaksi. Laitteen ansiosta lennättimen käyttö tuli mahdolliseksi ilman syöttöjännitettä.
Vuonna 1859 Marcus patentoi parannetun ruuvinjyrsintälaitteen.
Eräiden säilyneiden tietojen mukaan Marcus asensi vuonna 1860 Wienin ja Prahan sekä Prahan ja Berliinin välisille lennätinlinjoille keksimänsä sähkömagneettisen järjestelmän. Tähän tarvittiin sähkömoottoreita, jotka eivät tuohon aikaan olleet kyllin kehittyneitä tähän tehtävään. Ei ole tiedossa millä keinoin ja laittein Marcus asennuksen teki – tiedetään ainoastaan että hän suoriutui tehtävästä.
Samoihin aikoihin Marcus suunnitteli merkittäviä parannuksia Samuel Morsen lennätinlaitteistoon. Sen lisäksi että yhteys oli parempi, laite oli pienempi ja kannettava. Tämän ansiosta se sopi myös sotilastehtäviin, ja Preussin armeija otti sen pian käyttöönsä. Marcusin seuraava merkittävä patentti oli menetelmä, jonka avulla voitiin magnetisoida lennätinlaitteen tarvitsemia rautatankoja. Järjestelmä patentoitiin kesäkuussa 1864. Sähkömagneettisilla sovelluksilla hän teki merkittäviä parannuksia sähkömoottoriin, jonka ansiosta sen antama momentti kasvoi ja moottoreita voitiin alkaa käyttää teollisuudessa.
Marcus oli paitsi ahkera, myös poikkeuksellisen monipuolinen keksijä. Vuonna 1865 hän kehitti "termopylvään", joka kykeni muuttamaan lämpöenergiaa suoraan sähköksi. Hän sai keksinnöllään Itävallan tiedeakatemialta 2 500 guldenin palkinnon. Laitteen teho kuitenkin osoittautui myöhemmin huonoksi.
Marcus korjasi ja kehitti teknisiä laitteita eri tahojen toimeksiannosta. Hän suunnitteli parannuksia alueella toimineiden tekstiilivalmistajien kutomakoneisiin. 1860-luvun aikana Marcusista kasvoi tunnettu tekniikan asiantuntija Wienissä. Hän sai vuonna 1867 Pariisin maailmannäyttelyn hopeamitalin, oletettavasti lennätinlaitteensa johdosta. Hänen väitetään olleen yhteyksissä myös keisarillisen perheen kanssa, kun keisarillisen palatsin kelloihin asennettiin sähköinen käyttölaite. Marcusin jäämistöstä on löytynyt pari kalvosinnappeja, jotka hän oli saanut kruununprinssi Rudolfilta jostain ansiosta. Väite, jonka mukaan Marcus olisi antanut hänelle fysiikan tunteja, on kuitenkin perätön.
1860- ja 1870-lukujen vaihteessa Marcus suunnitteli lukuisia sovelluksia erilaisiin käyttötarkoituksiin, muun muassa "Photographie-Revue"-nimellä tunnetun automaattisen kuvantamislaitteen sekä erikoislaitteita wieniläiselle Kratky-Batschy-nimiselle taikurille. 1870-luvulla Marcus suunnitteli kestävän hehkulamppumallin yhdessä Edison-yhtiön Wienin edustajan, Béla Eggerin kanssa. Uutta valaisinta käytettiin menestyksellisesti Itävallan pohjoisilla rautateillä.
Myöhemmät vaiheet.
Marcus muutti vuonna 1890 lyhyen matkan päähän entisestä asunnostaan Mondscheingasse 4:ään. Hän keskittyi sotilaskäyttöön tarkoitettujen sytyttimien sekä erilaisten laitteiden kehittelyyn. Marcusin terveys huononi ja hän kuoli heinäkuussa 1898. Marcusin omaisuus siirtyi Eleonore Bareschille sekä heidän tyttärilleen. Baresch houkutteli veljeään jatkamaan yritystä, mutta tämä kieltäytyi, ja kaiken lisäksi Marcusin tärkeimmät patentit umpeutuivat.
Marcus on haudattu Wienin keskushautausmaalle.
Yksityiselämä.
Marcusin yksityiselämästä tiedetään vähän. Hän vietti paljon aikaa wieniläisissä kahviloissa ja hänen sanotaan olleen taitava pianonsoittaja. Marcus eli yhdessä naisten räätälinä toimineen Eleonore Bareschin kanssa, mutta pari ei koskaan mennyt naimisiin. Heille syntyi kaksi tytärtä: Eleanore Maria Baresch 4. lokakuuta 1861 ja Rosa Marie Baresch 6. huhtikuuta 1869. Marcus ei koskaan hankkinut Itävallan kansalaisuutta. Veljelleen Eduardille lähettämässään kirjeessä hän kutsui itseään ”filosofiseksi saksalaiseksi”.
Marcus järjesti usein julkisia näytöksiä keksintöjensä esittelemiseksi ja solmi suhteita lehdistön edustajien kanssa, jonka ansiosta hänen työnsä tulokset saivat näkyvyyttä.
Polttomoottoritekniikan sovellukset.
Höyrystin.
Marcus kehitti myös polttomoottoritekniikkaa jo varhaisessa vaiheessa. Hän kokeili ruutia polttomoottorin käyttövoimana, mutta havaitsi sen hankalaksi toteuttaa. Sähkömoottorin käyttö voimanlähteenä oli epäkäytännöllistä akkujen tähden ja kaasun varastointi oli ongelmallista. Keisarikunnan koillisosasta oli löytynyt öljyesiintymiä, joiden tuotoksista jalostettiin voiteluöljyä ja petrolia. Sivutuotteena syntyi bensiiniä, jonka Marcus arveli soveltuvan polttomoottoreihin polttoaineeksi. Vuonna 1858 Marcus teki kokeita joissa hän testasi haihdutetun bensiinin syttymisherkkyyttä. Kokeiden yhteydessä Marcus menetti kolme oikean käden sormeaan. Saamiensa tulosten perusteella hän oivalsi heti, että bensiinikäyttöisestä moottorista olisi mahdollista tehdä höyrykäyttöistä tehokkaampi, taloudellisempi ja käytännöllisempi, jos palamista kyettäisiin säätämään siten että bensiinihöyry sekoittuisi ilmaan sopivassa suhteessa. Vuonna 1864 Marcus valmisti tähän käyttötarkoitukseen suunnitellun laitteen ja testasi sitä menestyksekkäästi polttomoottorissa. Tehtyään siihen muutamia parannuksia hän haki laitteelle patenttia, joka myönnettiin 30. maaliskuuta 1865. Marcus kutsui laitetta höyrystimeksi, sillä sen toiminta perustui polttoaineen höyrystämiseen. Laitetta pidetään kaasuttimen edelläkävijänä.
Seuraavana vuonna Marcus teki laitteesta parannetun muunnelman. Ratkaiseva parannus tuli 1880-luvun alussa, kun Marcus suunnitteli pyörivällä harjalla toimivan kaasuttimen. Vuonna 1887 hän lisäsi siihen polttoaineen esilämmittimen.
Sähkömagneettinen sytytysjärjestelmä.
Marcusin höyrystimen avulla bensiinin käyttö polttomoottorin käyttövoimana tuli mahdolliseksi. Moottorin kuorman ja kierrosluvun säätö oli kuitenkin edelleen hankalaa huonon sytytysjärjestelmän tähden, sillä polttoaineseos syttyi bunsenlampun tapaisen järjestelmän avulla. Marcus oli kuitenkin miettinyt ratkaisua tähänkin ongelmaan höyrystimen kehittämisen yhteydessä. Erinomaisen sähköteknisen tietämyksensä avulla hän kehitti sähkömagneettisen sytytysjärjestelmän, jolle hän sai patentin 21. kesäkuuta 1864. Tähän kuuluvista magneetoista tuli pian hänen yrityksensä merkittävimpiä tuotteita.
Moottorien valmistaminen.
Vuonna 1873 wieniläinen Siegel-niminen yritys valmisti Marcusin suunnitelmien pohjalta kaksitahtisen moottorin, jonka rakenne poikkesi nykyisistä kaksitahtimoottoreista. Kaasunvaihto toimi venttiilien kautta, mutta moottori teki työtä joka iskulla. Ranskalainen Lenoir-moottori toimi vastaavalla periaatteella. Vuoteen 1884 mennessä Marcusin moottoria valmistettiin pieniä määriä Wienissä, Budapestissä ja Mühlhausenissa. Vuonna 1883 Marcusin keksimälle matalajännitteiselle magneettosytytysjärjestelmälle myönnettiin patentti.
Vuonna 1887 Marcus aloitti yhteistyön määriläisen Märky, Bromovsky &amp; Schulz -nimisen yhtiön kanssa. Yritys valmisti Marcusin suunnitelmien pohjalta ensin kaksitahtisia ja vuodesta 1888 alkaen nelitahtisia moottoreita. Näitä moottoreita on säilynyt yhdeksän kappaletta.
Wieniläinen sytytin.
Vuonna 1869 maan asevoimat testasi Marcusin kehittämää miinojen laukaisulaitetta, jonka nimi oli "Wiener Zünder" (wieniläinen sytytin). Se kuitenkin hävisi ominaisuuksissa majuri Ebner-Eschenbachin kehittämälle galvaaniselle laitteelle.
Ensimmäinen Marcusin auto.
Noin vuonna 1870 Marcus asensi nestemäisellä polttoaineella toimineen polttomoottorin yksinkertaisille käsirattaille ja kytki moottorilta vedon akselille. Tämä sovellus oli maailman ensimmäinen nestemäisellä polttoaineella toiminut ajoneuvo. Nykyään se tunnetaan nimellä "Ensimmäinen Marcusin auto". Moottorilta kulki suora veto vetävälle akselille. Välissä ei ollut kytkintä, joten vetävät pyörät piti nostaa irti maasta käynnistyksen ajaksi. Sen jälkeen Marcus nousi kyytiin ja avustaja laski vetävät pyörät maahan, jolloin ajoneuvo lähti liikkeelle. Marcus oli omien sanojensa mukaan joutunut ensimmäisellä koeajollaan poliisin pysäyttämäksi siitä syystä, että hänen vaunustaan puuttui hevonen. Wienin teknillisen yliopiston edessä olevassa, vuonna 1932 pystytetyssä rintakuvassa väitetään virheellisesti Marcusin rakentaneen autonsa jo vuonna 1864. Marcus ei kuitenkaan pitänyt autoaan käyttökelpoisena, vaan purki sen.
Toinen Marcusin auto.
Vuosina 1888–1889 Märky, Bromovsky &amp; Schulz rakensi "Toisen Marcusin auton", jossa oli hyödynnetty Marcusin aiemmin keksimiä matalajännitteistä sytytysjärjestelmää sekä pyörivällä harjalla toimivaa kaasutinta. Tämän johdosta auto oli erittäin edistyksellinen, mutta ennen kaikkea se oli maailman ensimmäinen bensiinikäyttöinen ajoneuvo. Puurunkoisessa auton moottorin teho oli 0,55 kW. Auto on tallessa ja näytteillä Wienin teknillisessä museossa. Tämän jälkeen valmistetut kolmas ja mahdollinen neljäs auto eivät ole säästyneet. Toinen Marcusin auto oli kokeiluluontoinen eikä sitä oltu ajateltu valmistettavan sarjoina, vaikka Wienissä tehdyssä esittelyajossa se tekikin yleisöön vaikutuksen. Monessa yhteydessä auton väitetään valmistuneen jo 1875, mikä on aikaisemmin vallinnut väärä käsitys.
Jälkimaine.
Marcusin nimissä oli 131 patenttia 15 eri maassa. Hän ei kuitenkaan koskaan hakenut patenttia ajoneuvolleen eikä väittänyt olevansa henkilö joka keksi auton. Marcusin muistokirjoituksessa hänen tärkeimmäksi keksinnökseen nimettiin hehkuva spriilamppu.
1920- ja 1930-luvuilla saksalaisissa ja itävaltalaisissa kouluissa opetettiin Marcusin keksineen bensiinikäyttöisen auton. Tilanne kuitenkin muuttui 1930-luvulla kansallissosialistien noustua valtaan ja Itävallan liityttyä Saksaan; Marcusin elämäntyö pyrittiin pyyhkimään järjestelmällisesti hänen juutalaistaustansa vuoksi. Hänen nimensä pyyhittiin koulukirjoista ja kunnia hänen keksinnöistään jaettiin muun muassa Wilhelm Maybachille ja Carl Benzille. Lähes kaikki Malchinin juutalaisyhteisön henkikirjatiedot sekä Siemensin dokumentit Marcusin ajalta ovat kadonneet. Wieniin museoitu toinen Marcusin auto määrättiin tuhottavaksi, mutta museon henkilökunta onnistui piilottamaan sen kellariin valeseinän taakse. Tietojen hävittäminen onnistui niin perusteellisesti, että useissa merkittävissä yhteyksissä Marcusta ei mainita nykyäänkään eräänä tärkeimmistä auto- ja polttomoottoritekniikan kehitykseen vaikuttaneista henkilöistä.