Uppfinning, Cykeln

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Inledning
Vi har fått i uppgift att skriva en uppsats om en uppfinning och jag har valt att skriva om cykeln. Innan jag berättar om cykeln måste jag först berätta om hjulet, som ligger till grund för att cykeln idag finns.


Hjulet
Hjulet kan betraktas som en roterande hävstång och är en av de viktigaste uppfinningarna genom tiderna som förändrat världen. Ändå är den yngre än många andra kända uppfinningar exempelvis stenvapen, bågen, vävstolen, båten, snaran och släden. Det sägs att de första hjulen var stockhjul, ett stycke trädstam där man borrat ett hål igenom. Det finns dock inga bevis, arkeologiska fynd vittnar om att de första hjulen var skivhjul. De äldsta skivhjulen man funnit är från Schweiz och är mer än 5000 år gamla. Det äldsta stockhjulet daterades inte förrän det sista årtusendet f.Kr, och är alltså omkring 3000 år gammalt. Skivhjul tillverkades genom att man högg ut en planka ur en stock och formade den rund. Sedan borrade eller mejslade man ett hål i mitten, som ofta var fyrkantigt. Genom hålet löp en hjulaxel som naturligtvis också var fyrkantig i navet, men rund i övrigt och bestod, precis som hjulen av ett enda stycke trä. Skivhjulen blev dock med tiden allt fyrkantigare, eftersom träfiber slits olika mycket i olika riktningar. Stockhjulen hade en fördel eftersom dess fibrer följer samma riktning vilket ger jämn slitage.

Stockhjulen och skivhjulen ersattes av ekerhjul, i början av det andra årtusendet f.Kr, som kunde göras både lättare och större än skivhjulen. Ekerhjulens nav liknade ett stockhjul med ekrar och hjulring på och hade även dess bästa egenskap, jämn slitage. Ekerhjulen på hällristningarna hade alltid fyra ekrar, vilket också var fallet i verkligheten. Det sägs att hjulen hade sex eller åtta ekrar och att hällristaren helt enkelt inte kunde få plats med alla eftersom huggstenen var ett trubbigt redskap. Det är en myt. Ekerhjulen hade bara fyra ekrar eftersom den metod man använde för att kränga ekrarna helt enkelt inte var tillräckligt stark. Med fler ekrar skulle det alltså krävas för stora krafter att kränga på den sista ekern. Skälet till att egyptierna kunde ha fler ekrar var att deras ekrar var kluvna, vilket bara krävde en fjärdedels kraft att böja. Eftersom stockhjulen och skivhjulen var lättare att tillverka levde de ändå kvar länge. Hällristningar avslöjar att dåtidens ekerhjul var oproportionerligt stora, vilket är ganska logiskt eftersom det inte går att böja en slana till en liten cirkel. Det verkar som att skivhjulen var lika stora, vilket är konstigt då det måste ha varit mödosamt och tidsödande att hugga ned kraftiga träd för att tillverka stora hjul. Det fanns dock några fördelar med stora hjul, exempelvis att de rullar lättare över hål eller bulor i marken och att hjulaxeln kom högre upp, vilket gjorde att man kunde köra på spårig väg och stenig mark utan att de slog emot underlaget.

Tubhjul och månhjul uppfanns ungefär samtidigt som ekerhjulen. Tubhjul hade, precis som ekerhjul, en tub som nav, men med en hjulskiva runt istället för ekrar. Den förhindrar ojämt slitage i navhålet. Månhjulet hade, till skillnad från tubhjulet, två utmejslade hål formade till månar. Bryggan mellan månarna och tuben förhindrade hjulet från att spricka, då man slog in tuben, och klämde fast den när den blivit inslagen. Månhjulen ansågs dessutom vara vackrare än tubhjulen eftersom de såg ut att gå snabbare än de gjorde.


Cykelns Historia
Vem som var uppfinnaren av cykeln och när den uppfanns beror på vad man anser vara en cykel. Det första fordonet som någotsånär liknade en cykel var sparkvagnen eller löpmaskinen som tillverkades av den franske greven Sivrac på 1790-talet. Sparkvagnen hade en kropp av trä, som liknade en häst eller ett lejon. Hjulen satt fastmonterade i ramen och det fanns inget styre utan bara två pinnar att hålla sig i, vilket gjorde att den inte gick att styra. Cykeln var alltså tvungen att stannas för att ändra färdriktning.

Det sägs också att uppfinnaren Leonardo Da Vinci redan på 1400-talet på pappret designade något som man skulle kunna kalla för cykel. Bläcket som cykeln var ritad med visade sig inte ha existerat förrän efter Da Vincis död. Man tror att det är en av hans lärjungar som legat bakom skissen.

Den tyske ingenjören Karl Drais von Sauerbonn byggde år 1817, dressinen, den fösta styrbara cykeln helt i trä. Cykeln hade en sadel på ramen gjord av läderremmar och en yta bak som använts som pakethållare. Den hade sex- eller åttaekriga hjul där framhjulet var monterat på en planka under ramen som styret satt fast i, med hjälp av en bult, vilket gjorde att när man svängde styret, svängde också hjulet.

Cykelns intresse avtog fram till år 1869 då fransmannen Pierre Michaux kom på idén att sätta pedaler på en cykel som han och hans son reparerade. De satte även på ett gigantiskt framhjul så att den skulle gå snabbare och komma längre efter varje trampvarv. Detta gjorde dock att det var svårt att komma upp på den, men värst var att den blev livsfarlig. Man satt på sadeln 1,5 meter över marken rakt ovanför hjulet, vilket gjorde att när det gick nerför var hjulets mittpunkt bakom cyklisten och det var alltså stor risk att cyklisten föll framåt. Cykeln kallades höghjuling.

Eftersom den fösta cykeln med trampor inte uppfanns förrän 1870-talet antar jag att den skotske smeden Kirkpartick Macmillians cykel, som han tillverkade 1839, endast hade pedaler att vila fötterna på. Det som talar emot är att det i en av mina källor står att cykeln gick så fort att han fick böter för fortkörning.

År 1879 uppfann Harry Lawson världens första kedjedrivna cykel. Den hade ett stort framdrev och ett litet bakdrev, vilket gjorde att den gick fort utan ett enormt framhjul, därav mindre risk att ramla av. Cykeln hade också en primitiv handbroms som därmed ytterligare minskade olyckorna.

Innan jag går vidare med cykelns historia tänkte jag titta lite närmare på utväxlingen och förklara vad det är och hur det fungerar.


Utväxlingen
En cykel drivs med kugghjul, ett stort fram vid tramporna och ett litet fäst i bakhjulet, som hänger ihop med en kedja. När man trampar snurrar det lilla kugghjulet fler varv än det stora, eftersom det finns färre kuggar på det lilla hjulet. Med den tekniken ökar cykelns fart, utan att man behöver använda större krafter. Detta kallas utväxling.


Växeln
Dagens cyklar har ofta flera olika kugghjul vid bakhjulet. Man kan välja på vilket kugghjul man vill att kedjan ska ligga. Detta gör att cykeln drivs fortare eller långsammare beroende på vilken växel man har valt. En lägre växel minskar farten men kräver mindre kraft att trampa. Med en högre växel kan man komma upp i betydligt högre hastighet, men det krävs då större kraft. I uppförsbackar är det alltså bäst med en låg växel så att man orkar upp för backen, medan det i plan mark eller nedförbackar är lönsammare att ha en högre växel.


Cykelns Historia forts.
Trehjuling är ett fordon med tre hjul. Dagens trehjulingar har två bakhjul och ett framhjul och är främst avsedda till barn som ännu inte har lärt sig att cykla på två hjul. Trehjulingar var populära, men farliga på 1880-talet. De två framhjulen var placerade bredvid sittytan vilket gjorde att cyklisten inte kunde hoppa av. Många cyklister kom till skada.

Cyklar hade på den här tiden inga däck, men år 1888 uppfann skotten John Dunlop ”den moderna cykeln”, till sin son. Den hade luftfyllda gummidäck. Denna uppfinning användes så småningom även på bilar och gav upphov till att kullager blev vanliga.

Så sent som 1970 kom nästa nämnvärda cykel, tandemcykeln, med plats för flera personer. Förr var det vanligt med fyra eller fem passagerare. Dagens tandemcyklar har oftast två sittplatser.

Inte långt därefter, på 1980-talet närmare bestämt, tillverkade man cyklar med aluminiumramar som reducerar vikten och gör cyklingen lättare. Smala, hårda däck gör det också lättare att trampa. Dessa cyklar är tävlingscyklar och har används mycket inom cykelsporten, men blir allt vanligare i hemmen.

Lotuscykeln är det senaste inom cykelsporten och uppfanns år 1992. Den har en ultralätt ram och strömlinjeformade hjul för att minska luftmotståndet så mycket som möjligt och därmed öka farten.


Mopeden
Ordet moped är en förkortning av ”motor” och ”pedal” som Harald Nielsen kom på, vid tidningen Motor 1952 (då det var obligatoriskt med pedaler på motordrivna cyklar), när han såg bröderna Werners cykel med en motor på. Ordet används i nästan hela världen. Bröderna Werner ansågs, i flera av mina källor, vara de första som uppfann mopeden och de visade en modell första gången på en mässa i Paris år 1897. Mopeden hade en cykel som utgångspunkt, men bröderna hade satt en liten tvåtaktsmotor på som drev hjulen framåt via en läderrem.

Enligt några andra källor visade tysken Gottlieb Daimlers upp en motordriven cykel redan 1886. Den var från början en trampcykel som han hade monterat på en förbränningsmotor i ramen och stödhjul på sidorna. Den drevs av en rem från bakhjulet som sträcktes med en spännrulle. Sadeln var minst sagt olik dagens mopedsadlar, då den var stor och tung, den vägde hela 90 kg.

Många tillverkare började tillverka cyklar med små påhängsmotorer vid 50-talet. Vanligt var att sätta motorn vid sidan om bakhjulet. Mopeden drevs med kedja och hade vanligtvis en encylindrig tvåtaktmotor.

Eftersom många valde att åka motorcykel istället för moped föll mopeden i glömska fram till 1960-talet, då mopederna fick ramar och bromsar vilket gjorde att den blev säkrare att köra. Mopederna hade också 4-taktsmotorer som gick jämnare och var starkare. Då kunde man också sätta till en växellåda.


Sammanfattning (egna tankar)
Cykeln kan vara den uppfinning som betytt mest för människan, i alla fall i det vardagliga livet. Inte minst sagt för dagens barn och ungdomar som behöver ta sig till exempelvis skolor, fritidsaktiviteter och andra nöjen.

Jag personligen har för tillfället ingen cykel och jag funderar inte heller på att skaffa det. Jag bor väldigt nära skolan, hos mamma, och går hellre den korta biten. När jag är hos pappa åker jag buss till skolan, eftersom jag inte har något annat val. Det är alldeles för långt att promenera eller cykla. För övrigt brukar jag inte färdas hit och dit särskilt mycket. Jag har oftast det jag behöver inom promenadavstånd. I annat fall tar jag bussen.

Men jag tycker att cykeln är en väldigt bra uppfinning. Hade den inte funnits tror jag att många hade fått svårare att ta sig till skolan eller jobbet. Jag tror att fler hade sjukskrivit sig och uteblivit från lektionen eller arbetet, bara för att de inte orkat promenera. För att se det från ett större perspektiv tror jag att miljön hade varit ännu sämre än vad den är nu. Cykeln är ju det enda miljövänliga fordonet. Eftersom mopeden är cykelns förgångare kanske den inte heller hade funnits, och vem vet, kanske inte ens bilen? Jag tror ändå att cyklar, mopeder, motorcyklar och bilar så småningom skulle ha uppfunnits, eftersom de är väldigt viktiga uppfinningar. Människan borde ju fundera mycket kring snabbare färdsätt än dåtidens häst och vagn, med tiden tänka ut en annan lösning och tillslut uppfinna ett snabbare fordon. Kanske inte samma fordon som vi har idag, men något likartat.

Jag kommer ihåg när jag var liten och jag och mina kompisar jämt cyklade, fram och tillbaka, hit och dit. Plötsligt kunde jag ta mig dit jag ville, utan att behöva fjäska för pappa så att han skulle köra mig. Jag kommer också ihåg min första cykel och när jag lärde mig att cykla. Så för mig är cykeln ett glatt minne.

Jag har funderat på hur cykeln skulle kunna vidareutvecklats och har först och främst kommit fram till att den redan har utvecklats. Mopeden är ju cykelns eftergångare. En sak som jag tycker borde utvecklas är idén med hopfällbara cyklar. Det är en väldigt smart idé. Då kan man bära med sig den på bussen eller i affären när man handlar, utan att behöva bekymra sig över att någon ska stjäla den. Det finns idag ett ganska litet urval av hopfällbara cyklar, vilket förvånar mig, då det är en smått genial lösning på många problem. Man behöver inte fundera på var närmsta cykelställe är och slipper krångel med cykellås. Förutom att man sparar tid och energi, så minskar ju stölder och förstörelse av cyklar något kopiöst. Jag tror att hopfällbara cyklar kommer att bli allt vanligare och jag förväntar mig även att stora cyklar ska ha den funktionen. Då krävs det ju att cykeln blir lättare än vad den redan är och det föresätter ju att man bygger cykeln med ännu smalare däck och ramar. En annan sorts cykel som jag tror kommer att bli vanligare är liggcykeln. Man ligger ner och cyklar. Det blir mindre luftmotstånd, vilket gör att den går snabbare. Den ergonomiska sittställningen gör att ryggen inte belastas lika mycket och man får större kraft vid varje tramptag. Dessutom sägs den vara säkrare än vanliga cyklar.

Tekniken har gått framåt fruktansvärt snabbt. Idag finns ju cyklar, mopeder, motorcyklar, bilar, båtar, tåg, flygplan m.m., men vad som är allmänt bra med just cykeln är ju först och främst att den är miljövänlig. Skulle alla som har en cykel ta och cykla till jobbet, skolan, affären, eller liknande, skulle miljön bli mycket bättre. Nu menar jag inte att man ska sluta åka bil, utan att försöka minska användningen av den, för allas bästa, så att utsläppen minskar och världen blir en bättre plats att le...