13 เม.ย. 2023 เวลา 11:46 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ถนน สีลม

ปืนฉีดน้ำพลังลมอัดของ ลอนนี จอห์นสัน ไม่ใช่แค่ดังโดยบังเอิญ (ตอนจบ)

(ต่อจากตอนที่ 1)
“Super Soaker” พลิกตลาดความเปียกปอน
หลังจากได้รับสิทธิบัตรปืนฉีดน้ำระบบลมอัดในปี 1986 บริษัทแรกที่สนใจคือ Daisy ผู้ผลิตบีบีกันรายใหญ่ เกือบจะตกลงกันได้แล้ว และเป็นเหตุให้เขาลาออกจากกองทัพเป็นครั้งที่สองเพื่อที่จะเป็นนักประดิษฐ์เต็มตัว
แต่ก็เกิดปัญหาขึ้นเมื่อ Daisy ปรับองค์กรภายใน ผู้รับผิดชอบคนใหม่ไม่ติดตามเรื่องต่อ ทำให้เขาต้องกลับไปทำงานใหม่ที่ JPL แทน
บริษัทต่อมาที่จอห์นสันติดต่อไปคือ Entertech เมื่อได้โอกาสให้ไปนำเสนอ นอกจากนำต้นแบบปืนฉีดน้ำลมอัดไปแสดงแล้ว เขายังเสนอไอเดียเครื่องร่อนน้ำพลังลมอัดพ่วงไปด้วย บริษัทสนใจทั้งสองอย่าง แต่สิ่งที่นำมาผลิตออกขายก่อนกลับเป็นเครื่องร่อนโฟมที่ใช้ลมอัดสร้างแรงดันน้ำ เหมือนจรวดขวดน้ำ ซึ่งยังไม่มีสิทธิบัตร ออกมาขายในปี 1987 ใช้ชื่อว่า Jammin Jet
เครื่องร่อนโฟมพ่นน้ำที่ใช้ลมอัด Jammin Jet ผลงานชิ้นแรก ของลอนนี จอห์นสัน ที่ออกขายปี 1988
แต่เครื่องร่อนขายไม่ดี จึงไม่ได้รับส่วนแบ่งรายได้ จอห์นสันเห็นว่าเป็นความบกพร่องของการผลิตและสินค้าถูกดัดแปลงผิดไปจากความเห็นของเขา ข้อตกลงผลิตปืนฉีดน้ำลมอัดเป็นอันยกเลิกไปด้วย Entertech ยื่นขอล้มละลายในปี 1989
แม้จะผิดหวังอีกครั้ง จอห์นสันก็ไม่ได้ล้มเลิกความตั้งใจ ขณะนั้นเขามาอยู่กับ NASA JPL เป็นรอบที่สอง ในงานแสดงของเล่นที่นิวยอร์ค ปี 1989 เขาได้พบกับผู้บริหารของบริษัทของเล่นราคาประหยัด Larami ซึ่งมีฐานการผลิตในฮ่องกง ได้รับเชิญให้ลองไปเสนอที่สำนักงานของบริษัทในฟิลาเดลเฟีย
“แต่ไม่ต้องทำให้ใหญ่โตนักนะ” รองประธานชวนอย่างลังเล
ปืนฉีดน้ำแบบหมุนข้อเหวี่ยงของ Larami ก่อนยุคจอห์นสัน (ที่มา ebay)
บริษัทของเล่นสมัยนั้นเริ่มเปิดรับไอเดียจากนักประดิษฐ์อิสระมากขึ้น หลังจากตัวอย่างของรูบิคที่ขายดีมาก ไม่กี่ปีก่อนหน้านั้น เขาต้องรอหน้าห้องประชุมที่ฟิลาเดลเฟีย กว่าชั่วโมง เมื่อได้รับโอกาสให้สาธิตการทำงาน เขานำต้นแบบปืนที่เติมน้ำไว้แล้ว ออกมาปัมป์อัดลม แล้วฉีดข้ามห้องประชุมไปอีกฝั่งหนึ่ง
ประธานบริษัทเชื้อสายเกาหลีซึ่งทำปืนฉีดน้ำขายอยู่แล้ว รู้จักสินค้าในตลาดเป็นอย่างดี เห็นความเหนือชั้นของสิ่งประดิษฐ์ใหม่ก็ตกตะลึง และขอเซ็นสัญญาซื้อสิทธิมาผลิตขายทันที
บรูซ ดิอันดราเด, เจ้าของบริษัทชาวเกาหลีอเมริกัน, ลอนนี จอห์นสัน หน้าสำนักงาน Larami (ที่มา http://lonniejohnson.com/ )
จอห์นสัน ร่วมกับบรูซ ดิอันดราเด ทีมงานของ Larami ปรับปรุงการออกแบบ จอห์นสันเสนอให้เพิ่มที่เก็บน้ำทำจากการเป่าขึ้นรูปเหมือนต้นแบบที่ใช้ขวดเพ็ทของเขา และตัดส่วนที่ไม่จำเป็นออกหมดเพื่อลดต้นทุนแล้ว ได้เปิดตัวครั้งแรกในชื่อ “Power Drencher” เกิดกระแสความนิยมจากการบอกต่อทันที ทั้งที่ไม่มีโฆษณา แต่ติดปัญหาตรงที่ชื่อสินค้าไปซ้ำกับเครื่องหมายการค้าของคนอื่น
“Power Drencher” รุ่นแรก ปังทันที จากปากต่อปาก (ที่มา https://lrmonline.com/)
Larami จึงเปลี่ยนมาทุ่มงบโฆษณาและเปลี่ยนชื่อเป็น “Super Soaker 50” ซึ่งหมายถึงฉีดได้ไกล 50 ฟุต ถึงแม้ว่าจริงๆจะไม่ถึง 50 ฟุตแต่ก็ไกลกว่าปืนฉีดน้ำอื่นๆ อย่างชัดเจน และยังเก็บน้ำได้มาก ราคาก็ไม่แพงราว 10 ดอลลาร์ ถูกกว่าและดีกว่าแบบที่ใช้ไฟฟ้าในขณะนั้นด้วย กลายเป็นของเล่นขายดีที่คนชอบเล่นน้ำไม่มีไม่ได้ ในสามปีแรก (1991-1993) ขายได้เกือบ 30 ล้านกระบอก กวาดยอดขายไปได้ 200 ล้านดอลลาร์ และทำยอดขายสูงอย่างต่อเนื่อง
ลอนนี จอห์นสัน ร่วมกับบรูซ ดิอันดราเด จดสิทธิบัตรปืนฉีดน้ำพลังลมอัด ที่ปรับปรุงใหม่ ในปี 1991 ตามโครงสร้างของ Super Soaker 50 ซึ่งใช้ไกปืนแบบหนีบสายยางไว้ (pinch trigger) เมื่อกดไก กลไกจะปล่อยการหนีบสายให้น้ำไหลผ่านได้ ภายหลังจอห์นสันได้จดสิทธิบัตรเครื่องร่อนขวดน้ำกับ Larami ด้วย
สิทธิบัตร US5074437 ปี 1991 โดย ลอนนี จอห์นสัน ร่วมกับ บรูซ อันดราเด ดีไซเนอร์ของ Larami
ทันทีที่ขายดีอย่างไม่คาดคิด การเลียนแบบก็ตามมา สิทธิบัตรฉบับปี 1991 ได้ใช้งานทันที หยุดการเลียนแบบไปหลายราย ไม่เพียงเท่านั้น Super Soaker เองก็ถูกฟ้องว่าละเมิดสิทธิบัตร US4239129A ของ Talk to me products บริษัทผู้ผลิตปืนฉีดน้ำ American Gladiator ซึ่งยื่นไว้ตั้งแต่ปี 1978 อีกด้วย แต่ก็พ้นผิด
เพราะในสิทธิบัตรของ Talk to me เขียนไว้ว่า “ตัวเรือนแบบยาวที่มีห้องบรรจุของเหลวอยู่ภายใน” แต่ Super Soaker มีกระบอกน้ำทำจากการเป่าขึ้นรูป อยู่ด้านนอก ถอดออกมาได้ ถือว่าไม่เหมือนกัน นับว่าเป็นผลงานของจอห์นสันที่ทำให้รอดมาได้ ทั้งที่เขาก็ไม่รู้มาก่อนว่าคู่แข่งมีสิทธิบัตรคล้ายกัน
ต่อจากนั้นในปี 1995 ผู้ผลิตของเล่นยักษ์ใหญ่ Hasbro ซึ่งเคยปฏิเสธไอเดียของจอห์นสันมาก่อน ก็ได้เข้าซื้อกิจการ Larami นำแบรนด์ มาปรับปรุง ออกผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่ๆ จน Super Soaker ติดอันดับ 20 ของเล่นขายดีที่สุดตลอดกาล
Super Soaker 50 รุ่นแรก กลายเป็นไอคอนของยุค 90ไปแล้ว
หลังจากขายสิทธิได้รับทรัพย์ก้อนโต และลาออกจากนาซา (อีกครั้ง) มาก่อตัังบริษัทของตัวเองในปี 1991 แล้ว จอห์นสันมิได้ทอดทิ้ง Super Soaker ยังช่วยออกแบบกับดิอันดราเด ในฐานะฟรีแลนซ์ ในการปรับปรุงปืนฉีดน้ำต่อไป จุดอ่อนของ Super Soaker 50 คือ ถังเก็บน้ำทำหน้าที่ถังเก็บความดันไปด้วย ต้องฉีดให้หมดความดันก่อนจึงจะเติมน้ำได้
สิทธิบัตร US5150819 ได้รับปี 1992
จอห์นสันจึงได้แยกถังอัดความดัน (pressure tank) รูปกลมขนาดเล็ก (สีส้มในรูป) ออกมาจากถังเก็บ (storage tank) โดยมีวาล์วกันกลับและช่องทางเชื่อมต่อกันภายใน ทำให้บรรจุน้ำได้มากขึ้น เติมน้ำได้โดยไม่ต้องลดความดัน และถังที่เล็กลงยังรับความดันลมได้มากขึ้นถึงเกือบ 100 psi ปืนฉีดน้ำลมอัดระบบถังแยกนี้ได้รับสิทธิบัตร 5150819 ในปี 1992 และผลิตออกขายในชื่อ Super Soaker 100
Super Soaker 100 ระบบถังแยก
ภายหลังที่ลอนนี จอห์นสันหันไปสนใจเรื่องอื่นแล้ว Hasbro ยังได้พัฒนาปืน Super Soaker ต่อมาอีกหลายรุ่น ขอยกตัวอย่างรุ่นเดียวที่จอห์นสันเองบอกว่าเป็นรุ่นที่เขาถูกใจที่สุด คือ CPS 2500 ออกขายในปี 1998 มีระบบรักษาความดันให้คงที่หรือ Constant Pressure System (CPS) ตามสิทธิบัตร US5339987A โดยบรูซ ดิอันดราเด
ข้อบกพร่องของระบบลมอัด คือขณะที่ปล่อยน้ำออกจากถังอัดนั้น อากาศในถังอัดจะขยายตัวมีปริมาตรมากขึ้นและความดันลดลง น้ำที่ฉีดไปจึงพุ่งแรงเฉพาะช่วงแรกและอ่อนพลังลงเร็วมาก
วิธีการหนึ่งในการรักษาความดันให้คงที่ตลอดการฉีด ของระบบ CPS ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นโดย ดิอันดราเด คืออัดน้ำเขาไปในถุงโป่งที่ยืดหยุ่นได้ (elastic bladder) แทนการใช้ลมอัด ถุงโป่งนี้จะทำงานเหมือนกับลูกโป่งใส่น้ำ ช่วยรักษาความดันภายในให้คงที่ไม่ลดลงตามปริมาตรน้ำ ในทางกลับกัน ความดันจะเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำเมื่อมีน้ำในถุงโป่งน้อยลง
หลักการเดียวกับการทดลอง เชื่อมต่อลูกโป่งขนาดไม่เท่ากันสองลูกเข้าด้วยกัน อากาศ(หรือน้ำ) ในลูกโป่งใบเล็กที่มีความดันสูงกว่าจะไหลเข้าไปเติมให้กับลูกโป่งใบใหญ่ที่ความดันต่ำกว่า ดังนั้นเมื่อน้ำถูกฉีดออก ปืนฉีดน้ำที่อัดแรงดันในถุงโป่งจะมีความดันค่อนข้างคงที่หรือเพิ่มขึ้นตอนน้ำใกล้หมด ทำให้ฉีดน้ำไกลๆได้นานขึ้น ซึ่งตรงกันข้ามกับแบบอัดลมในถังธรรมดา
ในระบบนี้ ถุงโป่ง (bladder) หมายเลข 113 ในรูป ทำหน้าที่เป็นห้องอัดความดัน ที่แยกออกจากถังเก็บน้ำ ส่วนถังเก็บน้ำ (reservoir) ขนาดใหญ่นั้นจะไม่ถูกอัดลม แต่น้ำจะถูกอัดตัวในถุงโป่งขนาดเล็กกว่า ที่ทำจากวัสดุยืดหยุ่นเช่นยาง ซึ่งทำหน้าที่เป็นห้องอัดความดัน (pressure chamber)
สิทธิบัตร US5799827 ปืนฉีดน้ำระบบถุงโป่ง ปี 1998 ผลงานของ บรูซ ดิอันดราเด
เมื่อทำการปัมป์ด้วยการเลื่อนคันชัก (155 สีเหลือง) เข้าออก น้ำจะถูกดูดจากถังเก็บ (133 สีฟ้าอ่อน) ผ่านวาล์วกันกลับ 1 และ 2 อัดตัวเพิ่มความดันเข้าไปในถุงโป่ง (113 สีฟ้าเข้ม) ถุงโป่งจะขยายตัวโป่งออกและสร้างแรงดันบีบน้ำภายในถุงโป่ง แบบเดียวกับลูกโป่งใส่น้ำ
หากความดันเกินกำหนด น้ำในถุงโป่งจะถูกระบายออกกลับไปที่ถังเก็บ เนื่องจากไม่มีอากาศในถุงโป่งทำให้ความดันของน้ำค่อนข้างคงที่ตลอดการอัดและการฉีดน้ำ ไม่เปลี่ยนแปลงมากนักตามปริมาตรของน้ำที่อยู่ในถุงโป่ง
เมื่อ Hasbro ซื้อกิจการปืนฉีดน้ำ Super Soaker ไปนั้น ยังได้นำเอาหลักการของแรงดันลมอัดของปืนฉีดน้ำ ไปใช้ในของเล่นอื่นของตนด้วย ตัวที่โดดเด่นได้แก่ ปืนยิงกระสุนโฟม NERF blaster ที่ Hasbro ซื้อมาก่อนแล้วจาก Parker Brothers
ก่อนหน้านั้น ปืนยิงโฟม NERF blaster จะมีการออกแบบคล้ายกับ syringe pump แบบโบราณ
สิทธิบัตร US5787869 ปืนยิงโฟมพลังลมอัด ที่จอห์นสันพัฒนาให้ NERF
ในระยะแรก ลอนนี จอห์นสัน ก็ได้นำเอาหลักการลมอัด pump action ของปืนฉีดน้ำ มาช่วยพัฒนาปืนยิงกระสุนโฟมแบบใช้แรงดันลมอัดให้กับ NERF อีกด้วย
ปัจจุบันนี้ ปืนฉีดน้ำ Super Soaker ก็กลายเป็นหนึ่งในไลน์ผลิตภัณฑ์ของแบรนด์ NERF ที่รวมเอาปืนของเล่นทุกชนิด ทั้งฉีดน้ำ ยิงกระสุนโฟม และยิงจรวด มากกว่า 20 ชนิด ส่วนใหญ่ใช้แรงดันลมอัดตามแบบของลอนนี จอห์นสันนั่นเอง
ปืนฉีดน้ำ Super Soaker ภายใต้แบรนด์ NERF
เขาได้รับเงินส่วนแบ่ง (royalty) 20 ล้านดอลลาร์ จากการขายปืนฉีดน้ำ Super Soaker และปืนยิงโฟม N-strike ทั้งหมด ที่ใช้หลักการ pump action ผลงานการประดิษฐ์ของจอห์นสัน มีส่วนสำคัญทำให้ NERF เป็นแบรนด์ของเล่นที่ติดอันดับมูลค่าสูงสุดอันดับ 5 มาจนปัจจุบัน (ขณะที่รูบิคไม่ติดอันดับแล้ว) ถึงแม้ว่าปืนฉีดน้ำระบบไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่มากขึ้นเพราะแบตเตอรีที่มีราคาถูกลง
อันดับแบรนด์ของเล่นที่มีมูลค่าสูงสุดในปัจจุบัน ที่ 5 คือ NERF ซึ่งมี Super Soaker รวมอยู่ในนั้น
อย่างไรก็ตามในปี 2013 จอห์นสันจ้างที่ปรึกษาตรวจพบว่า Hasbro จ่ายส่วนแบ่งให้เขาไม่ครบถ้วน ส่วนใหญ่มาจากรุ่นที่นำไปปรับปรุงเพิ่มเติมระหว่างปี 2007 ถึง 2012 ระหว่างที่สิทธิบัตรเดิมของเขายังไม่หมดอายุ จอห์นสันฟ้องเรียกค่าสินไหมเพิ่มอีก 73 ล้านดอลลาร์ และชนะคดี จากยอดขายปืนฉีดน้ำของ Hasbro รวมกันกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ แต่เขาก็มิได้เกษียณไปใช้เงินแต่อย่างใด
ปัจจุบัน ลอนนี จอห์นสันในวัยกว่า 70 ยังสนุกกับการประดิษฐ์คิดค้น คราวนี้เขามีบริษัทวิจัยเล็กๆของตัวเองในแอตแลนตา เพื่อสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ใหม่โดยเฉพาะ ที่ผ่านมาจอห์นสันได้รับสิทธิบัตรกว่า 100 เรื่อง
นอกจากเรื่องปืนฉีดน้ำ ของเล่นพลังลมอัด และสินค้าผู้บริโภคต่างๆแล้ว ผลงานทางวิศวกรรมขั้นสูงที่ฝึกวิชาไว้กับนาซา ก็มิได้ละทิ้ง เช่น แบตเตอรีเซรามิก และพลังงานไฮโดรเจน ซึ่งเขาทุ่มเทให้มากเป็นพิเศษ
ถึงแม้งานวิจัยด้านพลังงานไฮเทค ยังไม่ปรากฏผลออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่อะไรเหมือนกับของเล่น อาจจะเกิดเหตุไม่คาดคิดอีกครั้งหรือไม่ก็ตาม อย่างหนึ่งที่แน่นอนสำหรับเขาก็คือ การล้มเลิกเป็นสิ่งที่ไม่อยู่ในแผนการ
สมัย Super Soaker 100 ออกใหม่ๆ
สิ่งสำคัญที่สุดเหนืออื่นใดที่คุณทำได้ คือเพียรพยายาม ไม่มีเคล็ดลับหรือสูตรสำเร็จ เพราะทุกการประดิษฐ์มีความแตกต่างกัน
ลอนนี จอห์นสัน
แหล่งอ้างอิง
วิวัฒนาการของ Super Soaker รุ่นต่างๆได้ถูกรวบรวมมาไว้ในแผนภาพนี้
Whoosh!: Lonnie Johnson's Super-Soaking Stream of Invention
#ปืนฉีดน้ำ #ประวัติศาสตร์สิ่งประดิษฐ์ #ลอนนี จอห์นสัน
#SuperSoaker #NERF #Hasbro
โฆษณา