Frederick Ellsworth Sickels (20 de setembro de 1819; Condado de Gloucester, Nova Jérsei – 8 de março de 1895; Kansas City) foi um inventor americano, mais conhecido pela invenção de uma válvula de corte para motores a vapor em 1841.
Sickels cresceu em Nova Iorque, onde seu pai era Chefe do Serviço de Saúde. Depois de ter trabalhado por um ano para a Harlem Railroad, ele foi aprendiz aos 17 anos nas oficinas Allaire, onde desenvolveu um novo tipo de válvula de corte a vapor para motores a vapor. Ele havia aperfeiçoado sua invenção em 1841.
Sickels obteve uma patente para esta invenção, que ele chamou de 'Manner of constructing the apparatus for lifting, tripping, and regulating the closing of valves of steam engines' em 20 de março de 1842 (patente norte-americana número 2631). Thurston (1878:317) relata "Ela foi introduzida pelo inventor em uma forma que a adaptava especialmente ao uso com o motor de viga usado nas águas orientais dos Estados Unidos, e foi adaptada a motores estacionários pelos Srs. Thurston, Greene & Co., de Providence, R. I., que a usaram por alguns anos antes que qualquer outra forma de 'corte por queda' entrasse em uso geral. O corte Sickels consistia em um conjunto de válvulas de vapor, geralmente independentes das válvulas de escape, e cada uma levantada por um gatilho, que podia ser liberado, no momento adequado, por uma cunha com a qual entrava em contato ao subir com a válvula de abertura. Esta cunha, ou outro dispositivo equivalente, era ajustada de modo que a válvula fosse desprendida e caísse em seu assento quando o pistão atingisse aquele ponto em seu movimento, após admitir vapor, no qual a expansão deveria começar. A partir desse ponto, nenhum vapor entrando no cilindro, o pistão era impelido pelo vapor em expansão. A válvula era geralmente a de duplo prato". Como descrito por Somerscales (1990:283) era 'um mecanismo de válvula de fechamento rápido usando válvulas de prato, e um mecanismo de disparo para controlar o corte ... com fechamento assistido por gravidade ... Sickels usou um amortecedor cheio de água para desacelerar suavemente a válvula à medida que se aproximava do fim de seu curso'.
O dispositivo não foi aplicado à válvula de gaveta, que mais tarde se tornou tão onipresente em motores a vapor, mas às válvulas de prato (também conhecidas como 'válvulas de boneca' e 'válvulas de queda'). Estas foram usadas pela primeira vez por Watt para seus motores de viga nas décadas de 1770 ou 1780. Watt havia equipado duas válvulas cônicas na passagem de vapor superior para o cilindro de vapor e duas na passagem inferior. Isso é bem ilustrado no texto de Lardner (1840). Este arranjo de duas dessas válvulas por passagem de vapor foi descrito como a válvula de prato 'double-beat', 'balanced' ou 'equilibrium' por vários autores (ver, por exemplo, Clark 1891). Um esquema de válvulas de prato de equilíbrio aparece em Buchanan e Watkins (1976) reproduzido com mais discussão em conexão com Sickels por Somerscales (1990). No entanto, para reiterar, não é a válvula de duplo prato que pode ser atribuída a Sickels, mas uma maneira particular de sua operação.
Em 1843 e 1845, ele melhorou ainda mais seu projeto. O novo tipo de válvula de Sickel tornou possíveis os motores a vapor de alta pressão, e foi copiado extensivamente e logo apareceu também no motor Corliss. Sickels processou Corliss e depois outros por violação de patente, mas embora tenha vencido esses casos judiciais, eles acabaram apenas consumindo sua própria modesta fortuna: quando o caso Corliss foi decidido, as patentes haviam expirado, e em pelo menos um outro caso, a empresa ré faliu pouco antes de ser proferida a sentença em favor de Sickels.
No final da década de 1840, ele começou a trabalhar em um dispositivo de direção a vapor para navios, sobre o qual obteve a patente norte-americana 9713 em 10 de maio de 1853. Embora o dispositivo funcionasse, ele não conseguiu encontrar um comprador. Sickels até foi para a Inglaterra, onde também obteve patentes sobre seu dispositivo de direção, mas tendo falhado em vender sua invenção lá também, retornou em 1867 aos EUA. Em 1891, ele patenteou um mecanismo de acionamento operado por came para válvulas de prato a vapor (relacionando-se à sua patente de 1842), substituindo o mecanismo complexo que ele patenteou em 1845 e havia reemitido com documentação adicional em 1860.
Posteriormente, Sickels trabalhou como engenheiro civil no oeste americano, construindo pontes e ferrovias. Em 1891, tornou-se chefe do National Water Works em Kansas City. Em 7 de janeiro do mesmo ano, tornou-se membro da Sociedade Americana de Engenheiros Civis.
Sickels é uma das pessoas mostradas na famosa pintura Men of Progress. Em 2007, ele foi introduzido no National Inventors Hall of Fame.
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