Summa orationis - considerazioni finali

Il Brevetto US589216, realizzato da Adam McKee nel 1897, rappresenta una delle prime sperimentazioni per la giunzione rapida di tubazioni di condotta acqua. Il dispositivo funziona sul sistema rotatorio della parte interna su scanalatura obliqua destrorsa/sinistrorsa, fino al completo serraggio e conseguente tenuta della pressione dell'acqua. 

Costituito interamente da parti metalliche eccetto la guarnizione in gomma, ha lo scopo di diminuire i tempi di realizzazione degli impianti idraulici in un periodo in cui l'acqua, con le sue tubazioni, diventa il sistema capillare delle città americane in costruzione, simbolo di una pulizia necessaria non soltanto igienicamente, ma anche moralmente. 

Citato dalla rivista Scientific American, nata cinquant’anni prima con l'intento di informare la popolazione sugli sviluppi della scienza e della tecnologia in un'epoca di rapida innovazione, al tempo non pubblicizzato in quanto circoscritto a studiosi e gente del mestiere, si basa su precedenti brevettati e non, come la prima introduzione di dispositivi di giunzione nei tubi risalente ai primi anni dell'800.  

Partendo da un'analisi bibliografica e terminologica, declinata a sua volta in abbecedario e world cloud, possiamo tracciare un'evoluzione dell'oggetto in campi molto diversi.

Per quanto riguarda il reale utilizzo, il giunto rapido attualmente in uso negli Stati Uniti non si basa propriamente sul brevetto di McKee dato che quest'ultimo presentava il piccolo problema che, una volta chiuso, fosse impossibile riaprirlo obbligando dunque a tagliare l'intero tratto di tubazione in caso di guasto. 

Per questo motivo non vi fu una reale innovazione a partire da tale brevetto, ma piuttosto un susseguirsi numerosi brevetti riguardanti raccordi di giunzione idrica differenti nella loro composizione e nell'installazione, per star dietro all'avanzamento sempre più rapido delle città.

Ma al giorno d'oggi giunti e tubazioni idrauliche non si trovano soltanto all'interno dei muri o sotto il manto stradale: lampade, mobili ed altri oggetti d'uso comune vengono costruiti riciclando rottami e parti di oggetti ormai dismessi secondo lo stile industriale che dalla fine degli anni '70 con l'architettura High Tech si è diffuso nelle nostre case.

Errori di regia

Nel thriller Panic Room (2002), quando il terzetto di ladri nel tentativo di far uscire le protagoniste dalla camera blindata collega un tubo da giardino al serbatoio di propano, è evidente la  presenza di una valvola di controllo OPD sul serbatoio.

Queste sono fornite di un sistema di sicurezza che non rilascia il gas senza l'apposito raccordo: un semplice tubo da giardino non potrebbe mai sbloccare la valvola. Pertanto, quando la valvola viene aperta, il propano non dovrebbe uscire.

Inoltre, essendo il propano più pesante dell'aria, una volta acceso non brucerebbe a livello del soffitto, ma esploderebbe con una forza tale da far saltare la canalizzazione e ferire gravemente, se non uccidere, le persone nella stanza.

Sviluppi: NST Coupling (Usa)

La sigla NST è un acronimo che sta per  "National Standard Thread": anche detto NH (National Hose), è il tipo più comune di giunto per tubi antincendio utilizzato attualmente negli Stati Uniti.

Le filettature parallele maschio e femmina (non coniche) vengono avvitate insieme attraverso un movimento rotatorio destrorso che porta ad un completo serraggio a tenuta su guarnizione. I rilievi sulla superficie dei codoli servono a far aderire le tubazioni di gomma flessibile che a loro volta vengono serrate all'esterno con fascette a vite.

Questo tipo di accoppiamento filettato maschio su ghiera girevole femmina venne brevettato per la prima volta negli Stati Uniti nel 1876 da Alanson Work e Robert J. Gilmore (US175232A).

Speculazioni sull'autore

Ad aver posto questa firma come autore del Brevetto US589216 per giunzione rapida il 31 Agosto 1897 potrebbe essere stato David Adam McKee Jr, nato l'8 Febbraio 1854 a Wheeling, Ohio County, West Virginia.

David Adam Mckee, figlio di
David Adam Mckee Jr. e
nipote di David Adam Mckee

Figlio di David Adam McKee, immigrato irlandese originario di Belfast che sbarcò a New York il 5 maggio 1849 a bordo della nave Gertrude per cercare lavoro come commerciante, e Mary Louise Nicholson, cittadina dell'Alabama di due anni più giovane.

Aveva quattro fratelli (Wilbur J. McKee, George Donnan McKee, Samuel Bingham McKee, Robert Hugh McGowan McKee) e due sorelle (Jane Nicholson McKee, Elizabeth Louise Morgan).

Sposò Jennie McGee, concittadina di due anni più giovane il 22 dicembre 1875: la coppia ebbe tre figli: Ella May, David Adam e Bessie Elder.

Morì il 29 Novembre 1909 all'età di 55 anni a Mexico, Audrain County, Missouri, (o a Washington, Pennsylvania - fonti incerte) a sette anni di distanza dalla moglie.

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Presenze quotidiane

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Abbecedario

                                                     A  as artillery
                                                     B  as brass
                                                     C  as conduct
                                                     D  as drainage
                                                     E  as  ear clamp
                                                     F  as firefighters
                                                     G  as gardening
                                                     H  as hydraulics
                                                     I   as  illusion
                                                     J   as  junction
                                                     K as knurling
                                                     L  as leak
                                                     M  as McKee
                                                     N  as nipple piping
                                                     O  as o-ring
                                                     P  as pressure
                                                     Q  as quick disconnect
                                                     R  as radius
                                                     S  as supplying
                                                     T  as tightening
                                                     U  as U. S. Patent Office
                                                     V  as valve
                                                     W as water
                                                     Z  as zodiac suction

Pubblicità

Spot pubblicitario del giunto idraulico con  tecnologia Grip 'n' Lock ™  prodotto dall'azienda australiana Holman Industries, trasmesso nel 2017.

Una lunga estremità dentata inserita all'interno e un anello in plastica a compressione agganciato all'esterno ne garantiscono una presa sicura e senza perdite.

L'inventore e le imprese assegnatarie: Adam Mc.Kee

Dell'inventore, Adam Mc.Kee, non sono reperibili informazioni certe oltre a quelle che lui stesso fornisce nelle prime righe del brevetto US589216: è un cittadino americano residente ad Union, nella contea di Hudson in New Jersey.

Esaminando i registri americani del periodo tra il 1800 e il 1900 possono essere fatte solo delle supposizioni sulla sua vita.

Inoltre, poichè tale brevetto é un'esperimento dello stesso Mc.Kee, la sua progettazione non è stata assegnata da alcuna impresa.

Precedenti storici - Brevetto US7318A

Il Brevetto US7318A del 30 Aprile 1850 è uno dei primi brevetti registrati presso l'United States Patent Office riguardanti la giunzione rapida di tubi di condotta.

Ideato da A. Heyer Brown, cittadino americano residente nella città di Albany (Stato di New York), consiste in un giunto a innesto rapido rotatorio: i due corpi (connessione maschio-femmina) una volta inseriti l'uno dentro l'altro mediante una rotazione di circa 60°, imprimono alle alette a piano inclinato l'inserimento negli appositi alloggiamenti a sezione tronco conica che ne garantiscono la tenuta.

Il sistema di chiusura, definito "a vite interrotta", ha preso ispirazione dagli otturatori dei primissimi coevi pezzi di artiglieria a retrocarica, detti appunto "a vite interrotta". 

Istruzioni d'uso

Istruzioni per l'installazione 

di un giunto rapido a compressione.

Precedenti storici: le origini della giunzione nei tubi

Nel 1807 James Sellars e Abraham Pennock, due vigili del fuoco di Philadelphia, per la prima volta pensarono di usare rivetti metallici per collegare i lembi di pelle dei tubi delle manichette antincendio invece di cucirli. 

Questo permise una maggiore resistenza alla pressione e ridusse il rischio di rotture, portando tuttavia il peso di un tubo lungo 15 metri a circa 38 kg.

Recycling: lampada in stile industriale

Pipe lamp

Negli anni '80 del Novecento tra i numerosi filoni del postmodernismo si afferma il gusto per l'arredo industriale, il cosiddetto "Industrial chic", le cui origini possono essere collocate nelle tendenze High Tech dell'architettura di fine anni '70.

Attraverso il recupero e l'assemblaggio di componenti industriali, rottami e parti di oggetti ormai dismessi, vengono prodotti oggetti utili, come ad esempio questa lampada da tavolo in tubolare e giunti metallici, una perfetta riproduzione del noto personaggio Disney Edi, l'aiutante di Archimede Pitagorico, nato nel 1951 in seguito alla caduta della lampada da notte di Paperino nel prototipo della scatola pensante; la materializzazione, forse, della celebre “idea luminosa” espressa nei fumetti sotto forma di lampadina.

Word Cloud

Bibliografia

(Angelakis, Mays et al., 2012):

Andreas N. ANGELAKIS, Larry W. MAYS et al., Evolution of Water Supply Through the Millennia, London, UK : IWA Publishing, 2012

(Barton, Bagirov, 2015):

Andrew BARTON, Adil BAGIROV, A history of water distribution systems and their optimisation in "Water Science and Tecnology: Water Supply", 2015, Vol.15, pp. 224-235

(Burian, Edwards, 2002):

Steven J. BURIAN, Findlay G. EDWARDS, Historical perspectives of urban drainage in "Global Solutions for Urban Drainage", pp. 1-16

(Guizzi, 2015):

Giulio GUIZZI, Pulizia igienica e sanificazione: La sporca storia del pulito, Milano : Edizioni LSWR, 2015

(Larras, 1965):

Jean LARRAS, L'Hydraulique in "Que sais-je? : le point des connaissances actuelles" 1965, Vol.1158 Ed. Presses Universitaires de France

Contesto narrativo

Il brevetto per giunzione rapida di Adam Mckee è citato nel Vol.77 - No.11 (settembre 1897, pag.174) del periodico settimanale Scientific American: rivista inizialmente di sole quattro pagine fondata dall'inventore Rufus Porter nel 1845 con il titolo "The Advocate of Industry and Enterprise, e Journal of Mechanical and Other Improvements, aveva l'intento di fornire ai suoi lettori informazioni uniche sugli sviluppi della scienza e della tecnologia in un'epoca di rapida innovazione.

Rivolto non solo ad appassionati di scienza, inventori e ingegneri, ma anche ai cittadini comuni, sulle sue pagine si potevano leggere i resoconti di tutto ciò che accadeva all'Ufficio brevetti degli Stati Uniti in quanto, nel 1850, Scientific American fondò la prima filiale della US Patent Agency per fornire assistenza tecnica e consulenza legale agli inventori.  

Il periodico riportò le principali scoperte e invenzioni della rivoluzione industriale, tra cui il convertitore d'acciaio Bessemer, il telefono e la lampadina a incandescenza. 

Contesto sociale

W. Le Baron Jenney, Fair Building, 1891-1892 Chicago

Verso la fine dell'800 nelle case borghesi l'acqua è ormai corrente e arriva tramite valvole e rubinetti: le città si dotano di condotte idriche, fognature, pozzi per la raccolta dei liquami, discariche pubbliche ed addirittura bagni pubblici. L'acqua diventa simbolo di una pulizia necessaria, anche moralmente: si afferma la convinzione borghese che la pulizia del corpo, delle case e delle strade, non solo difenda da malattie come il colera e il tifo, ma assicuri ordine sociale. L'acqua, con le sue tubazioni, è il sistema capillare della città di fine '800: numerosi brevetti riguardanti metodi costruttivi, parti di tubature e condutture dell'acqua vengono registrati all'United States Patent Office tra la fine del XIX e gli inizi del XX secolo.

Materiali: la laminazione

Schizzo di un laminatoio - Leonardo da Vinci - 1485

"...within which is placed the sheet metal band I, Snugly fillig said groove..."

Le lastre di materiale metallico sono ottenute per laminazione, che può essere condotta sia ad elevata temperatura, così da poter deformare il materiale senza eccessivo sforzo, sia a bassa temperatura, per imporre delle deformazioni più limitate e lasciare uno stato di incrudimento che innalza le caratteristiche resistenziali del laminato. 

La lavorazione dei metalli è un'arte antica. Non è facile datare la prima lamiera: materiali molto duttili come oro e argento venivano lavorati a freddo, martellati con pietre fino a raggiungere fogli molto sottili, che venivano in seguito utilizzati per creare gioielli, armature e per rivestire gli scudi di legno. 

La vera svolta nella lavorazione dei metalli avvenne con l'introduzione del laminatoio. Non è noto chi abbia creato il primo laminatoio: uno dei primi disegni è di Leonardo da Vinci che nel 1480 descrive per la prima volta la possibilità di far passare un materiale tra due rulli cilindrici paralleli per modificarne lo spessore. La prima applicazione pratica dei laminatoi fu fatta per metalli diversi dal ferro, e più specialmente per piombo e stagno che potevano essere facilmente deformati anche a freddo.  

Materiali: la gomma tra 700 e 800

Fino alla scoperta del caucciù in Europa non esisteva un materiale elastico sufficientemente impermeabile all'acqua e all'aria: chimici e pompieri dovevano accontentarsi di manichette di cuoio, che perdevano ad ogni cucitura; stivali e abiti da pioggia non erano mai del tutto impermeabili. Il problema principale per gli europei era, a quel tempo, la difficoltà di conservare il caucciù: il lattice non si conservava a lungo e non poteva perciò essere spedito in Europa in forma liquida, ma solo una volta secco, quando diveniva troppo denso e duro per poter essere lavorato.

I primi prodotti in gomma avevano due inconvenienti: a temperature normali erano appiccicosi, e lo diventavano ancora di più quando faceva caldo; quando faceva freddo diventavano rigidi e fragili.

1770 → il chimico e naturalista inglese Joseph Priestley scoprì che la gomma, sfregata sulla carta, ne cancellava i segni di matita: il nuovo prodotto prese il nome di "india-rubber" (dal verbo to rub = sfregare).

1783 → si osserva che la gomma risulta impermeabile ai gas e solubile in trementina: creazione del primo tessuto impermeabile rivestito da una sottile ed omogenea pellicola di gomma (i fratelli Montgolfier ne seppero fare buon uso.)

Hancock's Pickle

1803 → viene fondata a Parigi la prima fabbrica di gomma.

1818 → James Syme, uno studente di medicina, scopre che il benzene è un buon solvente per la gomma; Charles Macintosh, un industriale di Glasgow, crea uno speciale tessuto idrorepellente saldando due tessuti di lana con uno strato di caucciù: nasce il primo impermeabile.

1820 → Thomas Hancock scopre la masticazione: la lacerazione di blocchi di gomma grezza per mezzo di organi dotati di punte. Il prodotto così ottenuto si presentava molto più facilmente lavorabile rispetto alla gomma grezza. Hancock realizza il “masticator”, macchina gigante che divorando vecchi impermeabili rotti produceva grandi blocchi di gomma, che poteva in questo modo essere riutilizzata piuttosto che buttata via.

1838 → viene identificato il componente principale del caucciù: un idrocarburo identificato come isoprene che all’epoca si poteva produrre sinteticamente utilizzando limonene (l’essenza degli agrumi) o la trementina.

Charles Goodyear

1839 → Charles Goodyear, un commerciante americano in bancarotta, scopre casualmente la reazione di vulcanizzazione quando, durante la dimostrazione del suo ultimo esperimento, per l'agitazione il campione di gomma gli vola dalle mani atterrando su una stufa calda. Al suo interno, invece di una melassa tenera, trova dei frammenti internamente carbonizzati con un orlo marrone asciutto e perfettamente elastico. La gomma naturale trattata con zolfo, biacca (carbonato basico di piombo) e calore si trasforma in un materiale elastico e tenace, resistente all’invecchiamento. Questa scoperta è spesso citata come uno degli "incidenti" più celebri della storia, ma per Goodyear gli affari non andarono mai bene: i suoi brevetti non depositati in tempo, furono invece la fortuna del già citato Hancock.  

Materiali: le origini della gomma

Hevea Brasiliens

"upon the inner end of the neck is placed the tight-fitting band M, of rubber or like material..."

Le prime notizie che in Europa si hanno sulla gomma sono datate all'inizio del 1500, quando alcuni spagnoli di ritorno dal "Nuovo Mondo" riferiscono di una sostanza che i nativi ricavavano da una pianta che cresceva nelle foreste pluviali: l' Hevea Brasiliensis (albero della gomma).

La prima descrizione di questa pianta proviene da Charles-Marie de Condamine, matematico e geografo francese che nel 1736 partì a capo di una missione scientifica allo scopo di misurare la lunghezza di un grado di longitudine all'equatore. Si imbatté nei Tsachali, popolo indigeno della foresta pluviale ecuadoriana, che gli mostrò come, tagliando superficialmente la corteccia dell’Hevea, ne fuoriusciva un liquido lattiginoso bianco chiamato caoutchouc (legno che piange). Quest'ultimo veniva in genere usato per rendere impermeabile qualunque cosa, perfino le canoe con cui risalivano il fiume.

Leggi il seguito...

Contesto storico: The Gilded Age

Distribuzione della popolazione nel 1890: passa da 5 a 90 milioni di
abitanti in meno di un secolo 

Negli Stati Uniti, dopo le guerre di Indipendenza (1775-1783) e la Guerra di Secessione (1861-1865), vi è un periodo di straordinaria espansione territoriale, demografica ed economica che va dal 1870 al 1900 c.ca: è la Gilded Age, termine tratto dal romanzo del 1873 dello scrittore Mark Twain intitolato "The Gilded Age: A Tale of Today", satira di un'epoca di gravi problemi sociali mascherati da una sottile doratura.

In questo periodo si delinea una suddivisione che assegna al Nord la produzione di manufatti, al Sud di materie prime industriali (cotone e tabacco) e ad Ovest di prodotti alimentari (grano e carne). 

L'abbondanza di materie prime, il ritardo degli effetti della prima rivoluzione industriale e la scarsità di manodopera ad alta professionalizzazione configurano un sistema industriale che tende rapidamente a meccanizzare il più possibile i "mestieri complessi".

Manhattan, 1890

L'aumento rapido della dimensione delle città, con un sistema di disegno urbano del laissez faire, è impostato su una griglia ortogonale che lascia totale libertà agli investitori privati, con un conseguente sfruttamento dei suoli.  La grande ricchezza proveniente dalla continua acquisizione di terreni e risorse sottratti ai nativi, insieme all'imponente immigrazione di manodopera a basso costo, permette ai boss dell’edilizia di plusvalorare le rendite: aumenta enormemente il divario tra ricchi (2% della popolazione) ed il resto della popolazione che vive ad un livello di povertà esorbitante.

Per garantire il consenso della classe lavoratrice immigrata viene loro fornito un minimo di comfort e standard igienico in modo da non cadere nel degrado delle comunità nere che, dopo la Guerra Civile, costituiscono il gradino più basso della scala sociale e la cui separazione dagli altri poveri è mantenuta ben evidente.

10 maggio 1869:
inaugurazione della prima ferrovia transcontinentale

La seconda metà del 1800 è caratterizzata dalla conquista del West, prima con treni a vagoni e navi fluviali e poi grazie al completamento nel 1869 della prima ferrovia transcontinentale che collega il sistema ferroviario degli Stati della costa atlantica con la California e l'Oceano Pacifico.

L'esercito degli Stati Uniti combatte frequenti guerre su piccola scala con i nativi americani, mentre i coloni invadono le loro terre: gradualmente gli Stati Uniti conquistano le terre tribali dei nativi americani ed estinguono le loro rivendicazioni, costringendo la maggior parte di loro a vivere in riserve sovvenzionate.

Termini chiave

hose-fitting → giunto 

"Organo di accoppiamento tra gli elementi mobili di una trasmissione, o anche di collegamento tra i pezzi costitutivi di una serie continua (per es. tra le estremità di due tubi)"

coupling → raccordo 

"Elemento di giunzione delle condutture che permette l’unione sotto diverso angolo dei tratti di tubo: è caratterizzato dalle dimensioni dei tubi da raccordare"

internally-threaded → filettato internamente

"Adorno o munito di uno o più filetti: elementi continui elicoidali che rendono possibile il movimento avvitante" 

sleeve → boccola
"Cuscinetto a strisciamento formato da un solo pezzo, elemento cilindrico cavo che, negli accoppiamenti rotoidali, è interposto fra il supporto e il perno allo scopo di ridurre gli attriti e l’usura dei materiali"

neck → collo

"Parte assottigliata e ristretta del tubo"

annular shoulder → ghiera/colletto anulare o anello di tenuta
"Anello metallico provvisto internamente di filettatura che fascia una superficie cilindrica"

groove → scanalatura 
"Incavo di limitata profondità e larghezza, e di un certo sviluppo in lunghezza, eseguito su oggetti di pietra, legno, metallo o altri materiali, per necessità tecniche e funzionali o per ornamento"

coarse → ruvida 
"Superficie non liscia, non levigata, aspra al tatto"

washer → guarnizione
"Elemento di varia forma e natura inserito fra due superfici generalmente metalliche, fisse o mobili, allo scopo di assicurare la tenuta rispetto a un fluido"

prongs → punte

"Parti terminali aguzze, spigoli di taglio"

to bind → fissare
"Rendere fisso, stabile, fermo"

leakage → fuoriuscita/perdita 
"Uscita di un liquido o di un gas dal luogo che lo contiene"

edge → margine/spigolo
"Parte estrema ai due lati, o tutto intorno, di una superficie qualsiasi"

to encompass → circondare
 "Essere disposto tutt’intorno, contenere in sé"

water-supply pipe → tubo di approvvigionamento idrico
"Sistema di adduzione o di approvvigionamento per la distribuzione dell'acqua calda e fredda alle varie utenze di un edificio"

Brevetto US589216 - Raccordo con tubo Mannesmann

Nella Figura1 è rappresentata la sezione del tubo (A), il raccordo alla fine del tubo (B), che comprende la solita boccola filettata (C) ed il collo (D). Una delle estremità del collo termina con una ghiera (E), ed accanto a questa il colletto (F). Tra quest'ultimo e l'anello di tenuta (G) si trova un'ampia scanalatura anulare (H) sulla quale è posizionata una ghiera metallica ad incastro (I), le cui estremità sono tagliate diagonalmente a formare delle punte (K) che ricoprono l'intera superficie della ghiera. All'estremità interna del collo è collocata una stretta guarnizione di gomma (M), più spessa dell'anello di tenuta, e di una lunghezza tale da terminare oltre il collo per prevenire perdite.

La Figura2 descrive la sezione di un sistema di giunzione rapida per tubazioni di condotta: l'avvicinamento di due dispositivi - illustrati nella Figura 1- (esclusa la boccola filettata che serve ad unire il dispositivo con le tubature standard) uguali e specularmente opposti, comporta una rotazione dei denti d'innesto in opposte scanalature oblique che portano ad un serraggio a tenuta su guarnizione una volta arrivate a fine corsa.

Punto di partenza

Raccordo di giunzione - Brevetto US589216A

HOSE FITTING

Adam McKee

31/08/1897
USA

Tale brevetto rappresenta una delle prime sperimentazioni per la giunzione rapida di tubazioni di condotta acqua: realizzato da Adam McKee, cittadino americano residente in New Yersey verso la fine dell'800, ha lo scopo di diminuire i tempi di realizzazione degli impianti idraulici. Il dispositivo funziona sul sistema rotatorio della parte interna su scanalatura obliqua destrorsa/sinistrorsa, fino al completo serraggio e conseguente tenuta della pressione dell'acqua.

Questo tipo di dispositivo poteva essere utilizzato per impianti idrico-sanitari in edifici domestici e industriali, per tubazioni di condotta stradali e per sistemi di canalizzazione e drenaggio.


L'idea probabilmente prese ispirazione dai sistemi in corso di studi e realizzazione verso la fine del XIX sec per la chiusura ermetica delle armi a retrocarica, che funzionavano mediante otturatori ad apertura / serraggio rotativo.