1920–1939
1920–1939
1920. szeptember 20-án tehát megnősült. Felesége a neves nyelvészprofesszor, Szilasi Móric (1854–1905) akadémikus, vegyészdoktori végzettségű Nina (1892–1958) lánya volt. Házasságukból 1921-ben Péter, 1923-ban András nevű fiúk született. Neves sógora: Szilasi Vilmos (1889–1966) filozófus az első világháború befejezése óta külföldön dolgozott.
Tanácsadó mérnöki munkáját folytatva egy 1923-beli szabadalmának bonyodalmait így írta le (108.):
*
„A kazánok vízoldali felületei elpiszkolódása elég gyakori és hosszadalmas takarítást tett szükségessé, ami költségeken kívül arra vezetett, hogy az üzemen kívül álló kazánok számát szaporítani kellett. Vagyis vízlágyító berendezés nem dolgozott akkor még tökéletesen, és nem szüntette meg a kazáncsövek belső kezelésének, pl. Deword-féle készülékkel való fúrásának szükségességét sem. Egy üzem kb. 5% pótvíz-adagolást kíván, az ebben a mennyiségben lágyítás után maradt só okozta lerakódásokat kellett kifúrni. A pótvízzel kapcsolatos bajok megszüntetésére pótgőzadagolással oldottam meg a kérdést egy telepen, ahol kisebb nyomású, nagy vízterű kazánok voltak üzemben. Itt a nagyobb nyomású kazán tápvízének előmelegítésére abban kisebb nyomású gőzt vezettem be. Ilyen módon a pótvízszükségletet fedezni lehetett, és az úgyis üzemben lévő kisnyomású kazánok rendszeres takarításán ez a többlet gőztermelés nem változtatott észrevehetően.
Ilyen lehetőség más üzemben nem volt, ezért a pótgőz-termelésnek olyan módját kerestem, amelynél a kazán saját gőzének a hőtartalmát használja fel többletgőztermelésre. Túlhevített gőzt vízbe vezetve a túlhevítési hő szolgáltatja ezt a többletgőzt. Ahol túlhevítés nincs, ott a telített gőzt vízbe bevezetve lehet több kisebb nyomású gőzt termelni. A kazánkő-lerakódással járó bajok elkerülésére a pótgőzt úgy kellett termelni, hogy a felhasznált gőz közvetlenül érintkezzék a nyers vagy a nem tökéletesen lágyított vízzel, amelyből a gőzt termeljük. Ez esetben a kiváló iszap a kazánban lerakódik anélkül, hogy a hőt átadó felületet bevonva a hőátadást befolyásolhatná. Túlhevített gőzt vezetve a pótgőzt termelő kazánba, onnan valamivel kisebb nyomású gőzt kaphatunk. Ezt a gőzt vagy külön túlhevítőben kell ismét túlhevíteni felhasználás előtt, vagy gőzszivattyúval megnövelni a nyomást, hogy a túlhevítő előtti kazánba visszavezethető legyen. A szivattyúnak csak az áramlási ellenállásokat kell legyőznie. Erre az eljárásra szabadalmat szereztem (19.).”
Ezt a szabadalmat Fonó Alberttől megvette az Erste Brünner Maschinenfabrik AG, de a szabadalmat Löffler megtámadta, aki ugyan csak egy évvel Fonó után jelentette be szinte azonos szabadalmát, de sikerült egyetlen eltérésre hivatkoznia. Vagyis kifejezetten nagynyomású gőztermelésre kívánta az eljárást felhasználni. A szabadalmi bíróság végül 50 bar alatt Fonónak, 50 bar fölött Löfflernek ítélte az ilyen típusú kazánra vonatkozó szabadalmi jogvédelmet.
*
Fonó Albert leírta, hogy néha egészen egyszerű beavatkozással sikerült műszaki bajokat megszüntetni. A mai Belügyminisztérium épülete valamikor a Palatinus Rt.-é volt. Ennek az épülettömbnek a központi fűtése annakidején túl sok szenet igényelt. Fonó megállapította, hogy nagyon sok levegő halad a tűztéren át, rengeteg szén ég el és forró füstgáz távozik el a kéményből (nem volt levegő-, ill. füstgázfojtás). Az ő intézkedése kettős volt:
1. Visszatolatta a hamut a vándorrostély alá, amellyel sikerült a levegő beáramlását fojtania;
2. Egy szál zsinórral felköttette a födémtartó gerendához a rostélyláncot továbbító kilincset, így egy kilengésre kettő helyett csak egy kilincs tolt tovább, vagyis a vándorrostély sebessége a felére csökkent.
*
1925-ben tette közzé az egercsehi Beniczky-akna tornyának méretezését. Az akkor szokásosnál nagyobb biztonságot nyújtó védelmi berendezést írt elő. Ennek tökéletesített változatát már 1924-ben szabadalmaztatta Magyarországon és további hat országban (20). Ezekkel kapcsolatban az anyagi elismerés elmaradt. Erre Fonó Albert így emlékezett vissza (108.):
„Engem meghívtak a Siemens–Schuckert költségére Berlinbe a szerkesztési munka irányítására. A kísérleti berendezés, amely a kinematikai séma szerint készült, próbapadon jól bevált. Ennek ellenére a Siemens–Schuckert cég egy év múlva visszalépett a szerződéstől, amely az évi díj fizetésére vonatkozott, mert az általános gazdasági pangás miatt ilyen terhektől az egész vonalon szabadulni kellett… Elejtettem a szabadalmat azáltal, hogy nem fizettem tovább a szabadalmi díjat. Kb. egy évvel később felkeresett egy osztrák ügynök egy angol feltaláló megbízásából, akinek állítólag valamilyen hasonló szabadalma volt, és együttműködni kívánt, majd a szabadalmat akarta megvenni. Közöltem, hogy elejtettem a szabadalmat, és nincs eladnivalóm. Egy idő múlva ismét felkeresett és 20% províziót kért, és annak ellenére, hogy hangoztattam, hogy nincs eladnivalóm, előbb 5 ezer fontról beszélt, majd újra és újra jött azzal, hogy csak 500, majd csak 50 fontot tud fizetni. Ezt le is tette az asztalra és levette a 20%-ot. Azután tudtam meg, hogy a vevő, a Metropolitain Vickers cég az én nevemben, késedelmesen, pótdíjjal befizette a szabadalmi díjat, tehát tudta, hogy mit vesz, és én nem tudtam, hogy mit adok el, ezért fogadtam el egy nevetséges összeget. Nyilvánvaló, hogy hibát követtem el, amikor az érdeklődőt nem vettem komolyan, és amikor elfogadtam az 50 fontot. Valószínű az ügynök látogatásait úntam, és ezért intéztem el az ügyet helytelenül.”
*
1926-ban foglalkozott az általa siklóhajónak (ma általában szárnyashajónak, hydrofoil-nak) nevezett szerkezettel (24.). A problémát a következőképpen foglalta össze (108.):
„Hajók haladását gátló áramlási ellenállás függ a terhelésének megfelelő bemerülés mélysége mellett a hajótest alakjától és a haladási sebességétől. Repülőgép szárnyának az áramlási ellenállása vízszintes repülésnél arányos a felhajtó erővel, tehát a súlyterheléssel. Nagyobb sebességnél a nagyobb áramlási ellenállással együtt nagyobb súlyterhelés mellett van egyensúlyi állapot. Vízi jármű sebességét akartam megnövelni. Arra gondoltam, hogy a hajótestet a repülőgépszárnyakhoz hasonló szerkezetű, víz alatti hordfelületekkel szerelem fel, hogy azok növekvő haladási sebességnél kiemeljék a hajótestet a vízből, és evvel csökkentsék a haladási ellenállást. Első kísérletként egy ismert repülőgép-szárnyprofilt átszámítottam a Reynolds-számok alapján levegőről vízre. Elkészítettem egy próbadarabot evvel a profillal fából, és megfelelően felszerelve megmértem a felhajtóerőt különböző sebességnél.”
Ezzel a modellel is, majd a Dunán kísérleti hajóval is próbákat hajtott végre Fonó Albert Holzer Hugóval. Ezekről a kísérletekről így számolt be:
„Nagyobb sebességnél kedvezőtlen eltérést tapasztaltam. Az eltérés okát megtaláltam, és sikeresen kijavítottam a hibát. Nevezetesen nagyobb sebességgel vontatva a szerkezetet, nőtt az áramlási ellenállás, és figyelve levegőbuborékokat láttam a profilléc mögött. A jelenséget avval magyaráztam, hogy a profilléc felső felületén szükségképpen keletkező depresszió elég nagy volt ahhoz, hogy ott, ahol a léc kilép a vízből, levegőt szívjon be. Miután az ívelt léc oldalán a vízben lévő szakaszon depresszió, mint relatív nyomáscsökkenés csak a vízszint közelében keletkezik, míg lejjebb a hidrosztatikus nyomás értéke nagyobb, és egy bizonyos mélységen túl már a beszívott levegő buborékok alakjában távozott. Kis sebességnél a levegőbelépés csak közvetlenül a vízfelület közelében volt. A jelenséget felismerve, a víz felszíne alatti helyre a lécre olyan elemeket helyeztem, amelyek mögött nagyobb a szívóhatás, és amelyek a levegőt buborék alakjában, a vízbe engedik. Különböző kiemelkedési magasságra gondoltam, és egymás fölött két ilyen elemet építettem be. Ez a hibát kipróbált sebességek mellett teljesen megszüntette.”
Fonó Albert ezután bemutatta a kísérleteket a vállalatok vezetőinek. A nagy érdeklődés ellenére elállt a szabadalmi bejelentéstől, mert a német szabadalmi vizsgálat során felhívták a figyelmét egy Bell nevű feltalálóra, aki az Erie-tavon végzett hasonló kísérleteket, bár más jellegű profillécekkel. A történet azután – Fonó Albert szavaival – így folytatódott:
„Az ügy további fejleménye szempontjából érdekes, hogy a Dunán végzett kísérleteimet látta Kármán Tódor professzor, és megbeszélte velem a profilok kikísérletezését az ő aacheni laboratóriumában. A kísérleti berendezést eszerint meg is rajzoltam és kiküldtem Aachenbe a tanszék kísérleti laboratóriumába. Közben Hitler hatalma nőtt és Kármán Tódor otthagyta Aachent, végleg átment Pasadenába, ahol már előzőleg vendégtanár volt. Hogy Aachenbe került dokumentáció-anyagomnak mi lett a sorsa, nem tudom. De erre gondoltam, amikor a Műszaki Életben olvastam és az ábrákon felismertem ezt a szerkezetet ívelt profillécekkel hajókon, amelyekből a németek egy flotillát építettek Anglia megtámadására. A Műszaki Életet megkértem, hogy közölje le ennek a szerkezetnek megfelelő Dunán végzett kísérleteimet, de nem tartották azt érdekesnek, mert nem aktuális kérdés, és csak egy kis ábrát közöltek le néhány magyarázó szóval. Az USA-televízió 1960-ban mutatta azt a hajót, amely az Erie-tavon a leírt szerkezettel kísérletezett. Ott is ilyen soká elhúzódott a típus kifejlesztése. Jelenleg az egész világon használnak szárnyashajót folyami és tengeri közlekedésnél is.”
*
1928-ban dolgozta ki a vízgyűrűs légsűrítőt, amelynek kísérletei nem vezettek olyan eredményre, hogy azt szabadalmaztatta volna. Próbálkozása azonban rendkívül szellemes volt.
*
Nagyon érdekes volt 1928-ban az Első Magyar Papíripari Rt. Erdélyben lévő, zernesti papírgyára energiaellátási zavarának elhárítása, amelyet Fonó Albert rendkívül gazdaságosan oldott meg. Érdemes a teljes visszaemlékezést szó szerint idézni (108.):
„Közölték, hogy a gyár gépének főtengelye hajtására rendeltek egy aszinkronmotort, és egy ugyanerre a tengelyre dolgozó tandem gőzgépet, közbenső túlhevítéssel. A gőzgéphez egy kazánt kellett még rendelni. A gyár energiaszolgáltatását normálisan egy vízerőmű látja el, de vízhiány idején áramhiány szokott lenni, azért kellett gőzgépet is rendelni. A gyár egyéb hajtásaihoz is az áramot a vízerőmű szolgáltatta, amikor volt elég víz. Az áramhiány időnként olyan nagyméretű volt, hogy egy külön váltakozó áramú generátort is kellene beszerezni, amelyet a gőzgép még el tudna hajtani. A kazánházat előre megépítették, amikor volt erre pénzfeleslegük.
A feladatot úgy oldottam meg megfelelő kazán beszerzésén kívül, hogy a gőzgép tengelyén lévő aszinkron gépet használtam generátornak, és gerjesztésre elősiető áramot vettem a vízerőműtől, amelyet a gőzgép paraleljáratásával tehermentesítettem. Ezt a megoldást kellett választani a lehetőségeket figyelembe véve azontúl, hogy egy külön generátor elhelyezése és hajtása nehezen lett volna megoldható, viszont az adott – bár más célra szánt – berendezéssel a feladatot teljesen meg lehetett oldani. A vízerőműnél lévő szinkrongenerátorok, még nagy szárazság idején is működhetnek mint szinkronkompenzátorok, és evvel lehetővé teszik a gőzgéppel hajtott aszinkronmotornak generátor gyanánt való járatását. Emellett az eredeti terv szerint, ha kevés energia hiányzik, akkor az aszinkronmotor a gőzgéppel párhuzamosan hajtja a tengelyt, és ellátja az energiaszolgáltatást.
Az első üzembe helyezésnél azt kellett ellenőrizni, hogy az aszinkron gép fordulatszáma elég közel van-e a szinkronizmushoz, hogy az a villamos hálózatra közvetlenül rákapcsolható legyen. Ennek megállapítására a hálózatra kapcsolt Glimm-lámpával megvilágítottam egy a tengelyvégre ragasztott papírtárcsát, amelybe a pólusoknak megfelelően fekete szegmenseik voltak festve fehér alapon. A lámpa megvilágítása mellett ez a kép szinkronizmusnál megállt. A Glimm-lámpát előtét-ellenállással olyan feszültséggel kellett táplálni, hogy csak olyankor villanjon fel, amikor a váltakozó feszültség a legnagyobb érték környékén van, hogy a sztroboszkópikus kép élesen jelentkezzék.”
Az üzembe helyezés után megszűnt a fel-fellépő energiahiány, amely a gyár termelését korlátozta. Megszűnt anélkül, hogy külön hajtású generátort kellett volna vásárolni.
*
Fonó Albert – az 1915-ös próbálkozását továbbfejlesztve – 1928. május 26-án Németországban Légsugármotor nagy magasságok számára címen szabadalmat jelentett be, amelyet 1928. július 8-án pótszabadalommal kiegészített (25.). A törzsszabadalom a tiszta légsugár-hajtóműre vonatkozott olyan nagy sebességek számára, amelyeknél a relatív sebességgel belépő levegő elég nagy nyomást biztosit hővezetés utáni jó hatásfokú expanziómunka termelése számára. A pótszabadalom kisebb sebességek esetére és indítás céljára külön hőerőgéppel hajtott légsűrítőnek a sűrítőcső és az égőtér közé való beiktatására vonatkozik. Ennek a nagyjelentőségű szabadalomnak az elemzése, értékelése és sorsa Fonó Albert találmányairól szóló külön fejezetben olvasható. Itt annyi emelhető ki, hogy 1960 novemberében az ARS Journal – késői elismerésként – a találmány úttörő voltát hangoztatta.
Maga Fonó Albert így fejezte be erről a találmányáról szóló beszámolóját (108.):
„Ha a légsugárhajtás nem is hozta meg számomra azt az eredményt, amit reméltem, nagy örömöt okozott a kérdéssel való foglalkozás, a lehetőségek felismerése. Nem nyertem meg vele az első világháborút, amire gondoltam, amikor az AOK-hoz* benyújtottam javaslatomat. Nem kaptam nagy pénzösszeget, amire gondoltam, amikor a szabadalmakat igényeltem. Azt értem el, hogy több mint négy évtizeddel a munkám után akadtak, akik azt értékelték és elismerték.”
AOK az Osztrák–Magyar Hadsereg főparancsnokságát jelentette.
Itt Fonó Albert arra is gondolt, hogy a légsugárhajtásra vonatkozó első bejelentésének 50. évfordulóját 1965. március 4-én Magyarországon megünnepelték (90–96.).
*
1931-ben érdekes szabadalmat nyújtott be ugyancsak Németországban Verfahren und Einrichtung zur selbsstätigen unmittelbaren Messung des Gesamtverlustes und der charakteristischen Werte von elektrischen Maschinen mit umlaufender Bewegung címen, vagyis automatikus mérőberendezés villamos forgógépek hatásfokának és jellemzőinek gyors felvételére (29.). A lényeget illetően a következőket írta (108.):
„Működésének alapgondolata, hogy egy terhelés nélküli villamos motor bekapcsolás után, mialatt felgyorsul normális üresjárás-fordulatszámig, átfut minden fordulatszámon, és minden fordulatszámnál az arra jellemző forgatónyomatékot fejt ki, amit – miután nincs terhelés rákapcsolva – gyorsításra használ fel. A gyorsítást adott kapocsfeszültségnél a kifejtett forgatónyomaték és a gyorsítandó tömeg határozza meg. A fordulatszámot egy erre a célra szolgáló és a motor tengelyéről hajtott fordulatszám-dinamó méri, amely a fordulatszámmal arányos kapocsfeszültséget ad. A gyorsulást tehát a fordulatszám időbeli változását egy mérőtranszformátor szekunder kapocsfeszültsége adja, ha a primeroldalon a fordulatszámmal arányos feszültség van rákapcsolva. A fordulatszámmal és a gyorsulással arányos értékek sorozata, amit a wattméterrel mérhetünk, a gyorsítási munkával arányos értéket ad. A forgógép lendítő tömegét úgy mérjük, hogy a leírt mérést egy a tengelyre ékelt ismert lendítőkerékkel felfuttatva a motort, megismételjük. Sorozatgyártás ellenőrzésénél ezt csak egyszer kell elvégezni. A súrlódási és ventilációveszteségek meghatározására a teljes fordulatszámmal futó motort lekapcsoljuk, és a kifutásnál mérjük hasonlóan mint fent a lassulást, a fordulatszám függvényében. Mind a felfutás, mind a kifutás mért értékeit a fordulatszám függvényében oszcillográffal rögzíthetjük. Evvel a berendezéssel a sorozatgyártásnál minden villamos forgógép teljes jósági vizsgálata néhány perc alatt gépiesen felvehető.”
*
Fonó Albert egyéni tagja volt az 1913-ban alapított Fédération Internationale des Ingénieurs Conseil-nek, a FIDIC-nek. Hosszú előkészítés után 1932-ben sikerült megalakítani a magyar szervezetet Tanácsadó Mérnökök Testülete, röviden: TMT néven, amely 1945-ig működött, és amelynek Fonó Albert végig a vezetője volt. A testület működésének részleteiről külön fejezetben olvasható.
*
1938-ban a Kammer Testvérek Textilipari Rt. Gyömrői úti telepén Fonó Albert áttervezte a posztógyár villamosenergia-ellátását (108.):
„Gőzgépről transzmisszióval hajtott gyárban, amely erősen fejlődött, és a gőzgépeket kondenzációra kellett járatni és a kazánból friss gőzzel ellátni a gyár gőz szükségletét, elvételes kondenzációs turbógenerátorral villamos átvitellel terveztem és építettem meg az energia- és hőellátást, hozzá villamos elosztóberendezést stb. Üzembe helyezésnél átvettem fokozatosan a terhelést az új berendezésre, és leállítottam a gőzgépet, átkapcsoltam a gőzellátást. A gépészt küldtem, olvassa le a kazánházban a gőzáramlásmérőt. Avval jött, hogy pont most romlott el, amikor szükség volna rá. Csak kétharmadát mutatja a normális szállításnak. Evvel meg voltam elégedve, mert megfelelt a tervezésnek… 1940-ben bízott meg ugyanez a tulajdonos a Richards Győri Finomposztó Gyár energiaellátása hasonló feladatának megoldásával. Itt is transzmisszióhajtás helyett villamos átvitelt kellett megoldani hasonló gőzturbógenerátorral, és 42 periódusról 50 periódusra kellett a villamos berendezést átalakítani. A szállítások már kissé lassabban mentek, de minden jól elkészült…”
*
1939-ben Fonó Albert hűtőtorony méretezésével foglalkozott, amelyről tanulmányt írt (32.). A hűtőtorony gazdaságos méretezésére egyrészt az erőműterhelés nagyságának, másrészt a hűtési viszonyokat befolyásoló klimatikus állapotnak a változását vizsgálja az év folyamán. Mindkét érték előfordulásának valószínűségi gyakoriságából indult ki, mert ezek befolyásolják a hűtőtorony méretét. Ennek a tanulmánynak alapján Fonó Albertet az angliai Institution of Mechanical Engineers a felvételi vizsga mellőzésével rendes tagjai közé választotta.
