Es ist dies das Patent Nr. 212 vom 25. Juni 1681. Dasselbe ist an
_William Pawley_ und _Edward Dallow_ erteilt und betrifft einen neuen
Weg oder Kunst zum Entwässern von Bergwerken. Das zweite Patent ist am
19. August 1681 unter Nr. 215 an _John Joachim Becher_, _Henry Serle_,
_Henry Vincent_, _John Weale_ und _Samuel Weale_ erteilt und betrifft
eine Maschine, um Wasser zu heben und in den größten Mengen aus
Bergwerken und aus den größten Tiefen hinauszufördern mit großem Erfolg
und geringem Aufwand an Arbeit.
Im Jahre 1682 machte _Hautefeuille_ den bemerkenswerten Vorschlag, an
Stelle der Pulvergase Alkoholdämpfe als Treibmittel für den Kolben zu
benutzen. Der Alkohol sollte abwechselnd verdampft und kondensiert
werden[44].
Auch in diesem Jahre wurden mehrere hier zu erwähnende englische
Patente erteilt: Nr. 218 vom 12. Mai 1682 _John Tredenham_, _Charles
Vivian_, _John Threwren_, _William Harris_: Eine neue Maschine, um
Wasser auf leichtere und vorteilhaftere Weise zu heben als bisher, die
sich zum Gebrauch für die Entwässerung der Zinngruben von Cornwall und
anderer Bergwerke eignet; Nr. 219 vom 16. Juni 1682 _Robert Aldersey_:
eine Maschine, um schneller und leichter Wasser aus den größten Tiefen
zu heben.
Im Jahre 1683 verfaßte dann der bereits auf S. 57 erwähnte Sir Samuel
Morland eine Schrift[45] über das Heben von Wasser durch Maschinen
aller Art.
Diese Schrift wird im Manuskript in der Harleiansammlung des Britischen
Museums zu London aufbewahrt. Hier heißt es:
„_Die Prinzipien der neuen Kraft des Feuers, im Jahre 1682 von dem
Ritter Morland erfunden und im Jahre 1683 Seiner christlichen Majestät
unterbreitet_.
Wird Wasser mit Hilfe des Feuers verdampft, so nehmen diese Dämpfe
sofort einen größeren Raum ein (ungefähr das Zweitausendfache), als das
Wasser zuvor einnahm, und werden, wenn man ihnen keinen Ausweg bietet,
sogar ein Kanonenrohr zersprengen. Werden sie aber nach der Lehre vom
Gleichgewicht geleitet und nach den Regeln der Wissenschaft behandelt,
so werden sie friedlich (wie gute Lastpferde) ihre Bürde tragen und auf
diese Weise der Menschheit großen Nutzen stiften, insbesondere beim
Heben von Wasser gemäß der folgenden tabellarischen Zusammenstellung,
welche die Zahl von Pfunden angibt, die in einer Stunde 1800mal um 6
Zoll gehoben werden können mittels zur Hälfte mit Wasser gefüllter
Zylinder“.
==========================================================
Zylinder ¦Zu hebendes Gewicht
--------------------------------------¦in Pfunden
Durchmesser in Fußen ¦ Höhe in Fußen ¦
=====================¦====================================
1 ¦ 2 ¦ 15
2 ¦ 4 ¦ 120
3 ¦ 6 ¦ 405
4 ¦ 8 ¦ 960
5 ¦ 10 ¦ 1875
6 ¦ 12 ¦ 3240
--------------------------------------¦-------------------
Zahl der Zylinder 1 ¦ 3240
von 6 Fuß 2 ¦ 6480
Durchmesser und 3 ¦ 9740
12 Fuß Höhe 4 ¦ 12960
5 ¦ 16200
6 ¦ 19440
7 ¦ 22680
8 ¦ 25920
9 ¦ 29160
10 ¦ 32400
Aus dem Gesagten geht hervor, daß Morland ziemlich umfangreiche
Versuche angestellt hat. Wenngleich die Wirkungsweise des Dampfes in
den Zylindern nicht angegeben ist, so liegt doch die Auffassung nahe,
daß Morland sich an die Vorrichtung des Marquis of Worcester angelehnt
hat und daß das Wasser in die Zylinder hineingelassen und mittels des
Druckes des Dampfes aus diesen hinausgepreßt wurde.
Während seines Aufenthaltes in Frankreich verfaßte dann Morland noch
ein anderes größeres Buch über das Heben von Wasser. In diesem Buche
ist aber nichts von der Verwendung der Dampfkraft enthalten.
Morland starb im Jahre 1696.
In den Jahren 1684-1687 führte Papin als ~Curator of Experiments~ der
Londoner ~Royal Society~ zahlreiche Versuche aus, die sich zum Teil auf
die Verwertung des Luftdrucks bezogen. Auf Grund dieser Versuche schlug
er vor, in einem Zylinder einen Kolben auf- und abwärts verschiebbar
anzuordnen und die unterhalb des Kolbens befindliche Luft durch eine
Luftpumpe abzusaugen, infolgedessen dann der Kolben unter dem Überdruck
der Atmosphäre abwärts bewegt wurde[46].
Da die ~Royal Society~ diesen Vorschlag nicht annahm, leistete Papin
einem Ruf des Landgrafen Karl von Hessen als Professor der Mathematik
an der Universität Marburg Folge.
Hier setzte er seine Versuche, eine Luftdruckmaschine zu erbauen, fort.
Hierbei kam er bald auf den Plan, die von Huygens ausgenutzte Kraft der
Pulvergase durch die Expansivkraft des Wasserdampfes zu ersetzen.
Seine diesbezüglichen Arbeiten wurden unter dem Titel „~Nova methodus
ad vires validissimas levi pretio comparandas~“ (Neues Verfahren, um
die größten Kräfte auf billige Weise zu erzielen) im August 1690 in
den „~Actis Eruditorum~“ und in dem „~Fasciculus dissertationum de
novis quibusdam _Machinis_ atque aliis argumentis philosophicis quorum
seriem versa pagina exhibit authore Dionysio Papin~“ (Marburg 1695)
veröffentlicht.
Hier geht Papin von der Beobachtung aus, daß bei den Pulvermaschinen
unterhalb des Kolbens sich die zum Hinabdrücken des Kolbens
erforderliche Luftleere nicht erzielen läßt. Er fährt dann wörtlich wie
folgt fort:
„Ich habe daher versucht, denselben Erfolg auf einem anderen Wege zu
erreichen: Da das Wasser die Eigenschaft besitzt, nachdem es durch
Feuer in Dampf verwandelt ist, eine federnde (elastische) Kraft wie die
Luft zu besitzen und später unter der Einwirkung von Kälte sich wieder
so vollkommen in Wasser zu verwandeln, daß es keinerlei federnde
Kraft mehr besitzt, glaubte ich, daß sich mit Leichtigkeit Maschinen
bauen lassen, in denen das Wasser unter mäßigem Wärmeaufwand und mit
geringen Kosten jene völlige Luftleere hervorbringt, die sich mit
Hilfe des Schießpulvers niemals erzielen ließ. Unter allen denjenigen
Vorrichtungen, die zu diesem Zwecke ersonnen werden können, scheint mir
die nachstehend beschriebene am geeignetsten.
~_AA_~ (Abb. 21) ist ein Rohr, das überall denselben lichten
Durchmesser besitzt und an seinem unteren Ende dicht verschlossen
ist. ~_BB_~ ist ein dem Rohre angepaßter Kolben. ~_DD_~ ist eine an
dem Kolben befestigte Stange. ~E~ ist ein eiserner Stab, der um ~F~
drehbar ist. ~G~ ist ein elastisches Blättchen, das auf die Stange
~E~ derart drückt, daß diese in die Öffnung ~H~ der Kolbenstange
~_DD_~ hineingepreßt wird, sobald der Kolben und die Kolbenstange so
weit in dem Zylinder nach oben gelangt sind, daß die Öffnung ~H~ der
Kolbenstange oberhalb des Deckels ~_II_~ liegt. ~L~ ist ein im Kolben
befindliches Loch, durch welches die Luft aus dem unteren Teile des
Rohres ~_AA_~ entweichen kann, wenn der Kolben in dem Rohre nach unten
gedrückt wird.
[Illustration: Abbildung 21.
Papins erste Dampfmaschine. Aus: ~Fasciculus Dissertationum~. Marburg
1695.]
Die Benutzung der Maschine erfolgt nun in nachstehend beschriebener
Weise: In das Rohr ~_AA_~ wird eine kleine Menge Wasser, etwa 3 bis
4 Linien hoch, eingebracht und der Kolben so weit abwärts geführt,
daß eine Kleinigkeit des in den Hohlraum eingebrachten Wassers durch
das Loch ~L~ empordringt. Hierauf wird dieses Loch ~L~ durch den Stab
~_MM_~ verschlossen. Hierauf wird der mit den erforderlichen Öffnungen
versehene Deckel ~II~ aufgebracht, und nachdem man dann ein mächtiges
Feuer angefacht hat, erwärmt sich das aus dünnem Metall hergestellte
Rohr. Das in diesem enthaltene Wasser verwandelt sich in Dampf und übt
einen so starken Druck aus, daß es den Druck der Atmosphäre überwindet
und den Kolben ~BB~ so weit emporhebt, bis die Öffnung ~H~ der
Kolbenstange ~DD~ über den Deckel gelangt und der Stab ~E~ mit einigem
Geräusch von dem elastischen Blättchen ~G~ in die genannte Öffnung ~H~
hineingestoßen wird. Nun muß sofort das Feuer beseitigt werden. Die
Dämpfe, die in dem dünnwandigen Rohre enthalten sind, werden unter
dem Einfluß der Kälte in kurzer Zeit wieder in Wasser verwandelt. Der
Stab ~E~ wird nun aus der Öffnung ~H~ hinausgezogen und gestattet
also der Kolbenstange den Abstieg. Zugleich wird auch der Kolben ~BB~
unter dem vollen Druck der Atmosphäre nach unten gedrückt. Hierbei
erfolgt diese beabsichtigte Bewegung um so energischer, je größer der
lichte Durchmesser der Röhre ist. Es steht außer Zweifel, daß der
Atmosphärendruck seine ganze Kraft in derartig ausgestatteten Röhren zu
äußern vermag.“
_Papin ist also hier mit voller Absichtlichkeit dazu übergegangen, die
Verdichtung des Dampfes und die dadurch bewirkte Luftleere zum Antrieb
einer Kolbenmaschine zu benutzen._
Als Verwendungszweck seiner Maschine gibt Papin an: die _Förderung von
Wasser und Erz aus den Bergwerken, das Schleudern eiserner Kugeln auf
weiteste Entfernungen hin, den Antrieb von Schiffen gegen den Wind_.
Sonstige Möglichkeiten der Verwendung werden sich nach Papins Meinung
von Fall zu Fall von selbst ergeben.
Papin hatte vor allem die Verwendung seiner Maschine zum Antrieb von
Schiffen im Auge. Er hatte nämlich während seines Londoner Aufenthalts
ein dort auf Befehl des Pfalzgrafen Rupert erbautes Schiff gesehen, das
mit Schaufelrädern ausgestattet war, die mittels eines durch Pferde
bewegten Göpels angetrieben wurden. Dieses Schiff hatte die mit 16
Ruderern besetzte Barke des Königs an Schnelligkeit weit überholt.
Papin schlug vor, die gezahnten Kolbenstangen von drei oder vier der
von ihm erfundenen Zylinder in Zahnräder eingreifen zu lassen, die auf
der Welle der Schaufelräder angebracht waren. Dieser Eingriff sollte
abwechselnd geschehen, um ununterbrochen drehende Bewegung der Welle
zu erzielen. Die Triebräder sollten sich, wenn die Kolben aufwärts
gingen, auf der Achse lose drehen, um aber dann, wenn sie auf die Achse
einwirken sollten, mittels Sperrklinken anzugreifen.
Papin erblickte die größte der Verwertung seiner Erfindung
entgegenstehende Schwierigkeit in der Herstellung hinreichend großer
Zylinder, glaubte aber, daß sich die Überwindung dieser Schwierigkeit
bezahlt machen werde, da die Zylinder zu den verschiedensten Zwecken
dienen könnten.
Des allgemeinen Interesses halber möge hier eingeschoben werden,
daß sich Papin in der folgenden Zeit u. a. mit Erfolg dem Bau eines
Unterwasserbootes widmete, der ihn bis zum Mai 1692 in Anspruch nahm.
Um diese Zeit wendete sich Papin allmählich wieder der Dampfmaschine
zu, indem er zunächst bestrebt war, Verbrennungseinrichtungen zu
schaffen, die eine tunlichst weitgehende Ausnutzung der Brennstoffe
ermöglichten. Die Anregung hierzu erhielt er von dem Grafen von
Sayn-Wittgenstein.
Papin gelangte bei seinen Untersuchungen über das Wesen der Verbrennung
fast 100 Jahre vor der Entdeckung des Sauerstoffes zu Auffassungen, die
auch jetzt noch als für den Bau von Feuerungsanlagen maßgeblich gelten.
Die zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luftmenge wollte Papin
mittels Zentrifugalventilators dem Brennstoff zuführen. Hierbei trug
er schon dem Umstand Rechnung, daß ein Übermaß von zugeführter Luft
schädlich wirken muß. Auch wärmte er die zugeführte Luft vor.
Weitere Anregungen erhielt Papin _in den Jahren 1692 und 1693_ durch
die Grafen Zinzendorf und Solms, deren Bergwerke außerordentlich unter
dem Andrange von Wasser zu leiden hatten. Dem erstgenannten empfahl er
die Aufstellung einer atmosphärischen Dampfmaschine.
Der Landgraf von Hessen beauftragte inzwischen Papin mit den
verschiedenartigsten Versuchen und mit der Beantwortung der
verschiedenartigsten Fragen. Eine im Jahre 1697 gestellte Frage bezog
sich auf die Ursachen des Salzgehaltes der salzigen Quellen. Diese
Frage konnte beantwortet werden, sofern es gelang, größere Mengen
Wasser auf große Höhen zu heben. Hierzu aber erschien am geeignetsten
die Gewalt des Feuers.
Inzwischen ließen die in England erteilten Patente erkennen, daß
man auch dort den Vorrichtungen zum Heben von Wasser andauernd
ein lebhaftes Interesse entgegenbrachte. Wenngleich aus den
veröffentlichten Patentschriften nicht unmittelbar zu ersehen ist,
daß sie die Verwendung der Dampfkraft betreffen, so ist doch die Art
und Weise, in welcher die betreffenden Vorrichtungen gekennzeichnet
werden, in hohem Maße geeignet, die Auffassung zu erwecken, daß es sich
um Wasserhebevorrichtungen handelt, die sich in den Bahnen, die der
Marquis of Worcester gewiesen hatte, bewegten.
Am 11. Januar 1692 erhielt _Thomas Gladwyn_ das Patent Nr. 287 auf
eine neue Maschine, um Wasser (besser als mittels Kettenpumpen) aus
Schiffen herauszupumpen, Feuer auf Schiffen und in Häusern zu löschen
und Bergwerke zu entwässern.
Des weiteren sind hier folgende Patente zu nennen: Nr. 312 vom
31. Januar 1693, erteilt an _Marmaduke Hudgeson_: ein Motor, Anlage
oder Maschine, um Wasser und andere Flüssigkeiten in den größten Mengen
zu heben und fortzuführen, und zwar aus den größten Tiefen zu den
höchsten Höhen, ohne die Kräfte von Menschen, Pferden, Wind, Strömung
zu benutzen. Nr. 321 vom 27. April 1693, erteilt an _John Bushnell_:
Verfahren, um Flüsse, Häfen, Kanäle usw., welche mit Sand und Schlamm
angefüllt sind, auszuspülen. Nr. 324 vom 19. September 1693, erteilt an
_Cornelius Losvelt_: eine neue Maschine zum Heben von Wasser, Waren und
anderen Dingen durch einen künstlichen Zufluß und Rückfluß (~flux and
reflux~) von Wasser.
Nr. 327 vom 24. November 1693, erteilt an _John Poyntz_: Verschiedene
Instrumente aus Holz, Eisen, Stahl und anderen Stoffen, um Wasser
sowohl aus stehenden wie fließenden Gewässern zu heben und ständig im
Lauf zu erhalten für Fabrikzwecke.
Nr. 338 vom 13. Dezember 1694, erteilt an _Nicholas Barbon_: Neue
Maschine und Verfahren, um Wasser aus der Themse oder anderen Flüssen,
die innerhalb der Ebbe und Flut liegen, zu heben ohne Hilfe von Pferden
oder anderen Tieren.
Nr. 348 vom 24. Januar 1696, erteilt an _Jones_: Eine Maschine, die
an Leichtigkeit und Schnelligkeit und Kraft ihrer Bewegung alle bisher
gebräuchlichen Maschinen zum Entwässern von Gruben, zum Betriebe von
Gebläsen der Metallhammerwerke und Metallschmelzwerke übertrifft und
verwendbar ist, um beim Fehlen von Windkraft und Wasserkraft die
Nachteile der Windstille und des Wassermangels von den Fabrikanlagen
fernzuhalten.
Nr. 349 vom 6. März 1696, erteilt an _Samuel Buttall_: Ein neues
Verfahren und Maschine, um Wasser aus Gruben, Schiffen usw. durch
Röhren zu entfernen.
Nr. 355 vom 19. Juli 1698, erteilt an _John Yarnald_: Maschine zum
Entwässern von Bergwerken, Morästen usw. und zur Wasserversorgung von
Städten, Dörfern und Häusern.
In demselben Jahre wurde ein Patent erteilt, das ausdrücklich angibt,
daß es sich um die Verwendung von Feuer handelt, und das _einen
Markstein in der Entwicklung der Dampfmaschine bildet_. Dasselbe
(Nr. 356) ist unter dem 25. Juli 1698 an _Thomas Savery_ erteilt
und betrifft „Eine neue Erfindung zum Heben von Wasser und zur
Hervorbringung von Bewegung (Antrieb) für alle Arten von Fabriken
durch die _Triebkraft des Feuers_, welche von großer Wichtigkeit sein
wird für die Trockenlegung von Bergwerken, zur Wasserversorgung von
Städten und für den Betrieb von Fabriken aller Art, welche sich keiner
Wasserkraft oder ständiger Kraft der Winde erfreuen“.
Savery führte am 14. Juni 1699 der ~Royal Society~ ein Modell seiner
Maschine vor. Die Verhandlungen der Gesellschaft (1699, Nr. 253,
Bd. 21) berichten hierüber kurz wie folgt: „Herr Savery unterhielt am
14. Juni 1699 die Gesellschaft, indem er eine Maschine vorzeigte, die
Wasser mit Hilfe der Kraft des Feuers hob. Er erhielt den Dank der
Gesellschaft für seine Vorführung, die den Erwartungen entsprach und
Beifall fand.“
Papin, der zu jener Zeit mit der Vervollkommnung seiner Dampfmaschine
beschäftigt war, erhielt, wie Gerland[47] berichtet, von Dr. Slare
aus London eine briefliche Mitteilung, welche sich offenbar auf die
Saverysche Maschine bezog und im Gegensatz zu dem soeben Gesagten
ausführte, daß in Gegenwart einer Parlamentskommission eine Maschine
versucht worden sei, die Wasser mit Hilfe von Feuer hob, jedoch mit
durchaus unzureichendem Erfolg.
Um nach Ablauf des auf 14 Jahre erteilten Patents nicht der Früchte
seiner Arbeit verlustig zu gehen, erhielt Savery auf Antrag im Jahre
1699 jenes Patent durch Parlamentsakte auf weitere 21 Jahre verlängert.
Bevor wir auf die Saverysche Maschine des näheren eingehen, müssen
wir noch einige Anwendungen der Dampfkraft für Zwecke der Bewegung
anführen, die in das letzte Jahrzehnt des 17. Jahrhunderts fallen.
Diese sollen durch _Grimaldi_ und _Periera_ im Jahre 1694 zu Peking
vor dem Kaiser Chang Hi erfolgt sein[48], und zwar zum Antrieb eines
Wagens und eines Schiffes. Erstere geschah wie folgt: Auf einem
leichten hölzernen Wagengestelle wurde ein Kohlenfeuer unterhalten,
oberhalb dessen sich eine Äolipile befand, deren Dampfstrahl gegen ein
Schaufelrad prallte und dieses in Drehung versetzte. Von diesem Rade
führte eine Treibstange zu der einen Achse des Wagens, der hierdurch in
Bewegung gesetzt wurde. Da für den Vorwärtsgang des Wagens genügender
Raum nicht zur Verfügung stand, waren Einrichtungen getroffen, die den
Wagen im Kreise fahren ließen. Das Schiff trug zwei Äolipilen, durch
welche unter Vermittlung von Schaufelrädern, von denen je eins vor
jeder Äolipile angebracht war, vier Ruderräder angetrieben wurden.
Im Jahre 1699 schlug _Guillaume Amontons_ eine als „_Feuerrad_“
benannte Rotations-Dampfmaschine vor. Dieselbe ist in Abb. 22
dargestellt und war nach Leupolds ~Theatrum Machinarum Generale~
(Leipzig 1724) § 397 wie folgt gedacht:
„_Amontons Rad, durch Feuer, Wasser und Lufft eine große Krafft und
Vermögen zu schaffen_.
Der Inventor ist der sonst durch seine besondere Mechanische
Erfindungen und Schrifften genugsam bekannte _Amontons_, dessen bey
der Friction schon Meldung gethan worden. Er calculiret und gibt vor,
daß man mit dieser Machine so viel thun könne, als 39 Pferde oder 234
Menschen, und daß sie aller Orthen und allezeit einerley Effect behalte.
_Die Beschreibung ist diese_:
~_ABDEF_~ usf. sind metallene Kasten, welche aller Orten fest
verschlossen sind, bis auf eine Röhre, diese Kasten sind voll Lufft
~_ABCDE_~ etc. etc. ~K~ ist ein Feuer, welches die Lufft im Kasten
A erwärmt und expandiret, daß solche einen Ausgang suchen muß, und
durch die Röhre ~H~ hinaustritt in den Siphonem ~_JJ_~ und presset das
Wasser, treibt das Ventil in 18 zu, und stößet die Ventile 7, 8, 9 auf,
und treibet das Wasser gegen ~Y~, nachdem nun das Wasser von unten
hinaufgestiegen, und das Rad auf dieser Seite schwehrer gemacht, muß es
nothwendig von ~B~ nach ~A~ heruntergehen, und kommt der Kasten ~A~ ans
Feuer, ~_MN_~ aber ins Wasser, und also ferner mit allen Kasten.
[Illustration: Abbildung 22. Amontons Feuerrad.
Aus: Leupold, Theatrum Machinarum Generale. Tab. 53, Fig. 2. (Die
horizontale Schraffur deutet Wasser an.)]
Das Rad soll im Diametro von 20, 24 bis 30 Fuß seyn, und die Tiefe 12
Fuß. Wenn die Hitze in ~_AB_~ einem siedenden Wasser gleich, so würde
sie so viel als 39 Pferde thun. Eine weitläuftige Beschreibung hiervon
zu geben, erachte ich nicht nöthig, weil man schon ziemlichermasen
die Methode sehen kann, und ~ad praxin~ zu bringen, sich's keiner
unterstehen wird, selbe zu verfertigen; denn ich halte es vor
unmöglich, solche accurat nachzumachen, und wenn es auch wäre, würde
die Arbeit und Mühe noch grösser seyn, die Fehler zu finden und solche
zu repariren.
Inzwischen bin dadurch bewogen worden eine gantz leichte und simple
Art, die viel stärcker arbeiten muß, zu erdenken. Ich werde mir aber
ausbitten solche nicht eher zu communiciren, bis genugsame Proben
damit abgeleget; und habe ich nur wegen der Zeit noch eines oder das
andere zu untersuchen. Ich glaube zwar, daß Amontons Machine soviel
Kraft gehabt hat als 37 Pferde: ob die Pferde aber in einem Tage mehr
thun können als das Rad? ist eine andere Frage. Denn ich kan zwar ein
Heb-Zeug machen, da ich mehr heben kan als 100 Mann; alleine, wenn
die 100 Mann mit mir zugleich einen Tag arbeiten solten, würde es mit
mir übel aussehen; denn was sie einen Tag machten, müßte ich 100 Tage
dazu haben, und weil die Kasten 6 Fuß tieff seyn sollen, und 12 breit,
so gehöret viel Zeit dazu, ehe einer erwärmet wird, absonderlich weil
solche wegen der ungeheuren Größe und Gewalt des Feuers und Lufft auch
stark von Metall seyn müssen.“
Das von Leupold verbesserte Amontonssche Feuerrad ist in Abb. 23
dargestellt und war wie folgt geplant:[49]
„Nachdem ietzo bey dem Druck die fünffzigste Tafel noch beygebracht,
so habe nebst diesem resolviret, dennoch einen Entwurff von meinem
Feuer-Rad zu geben, doch nur in so weit, daß man die Art sehen kan, wie
es tractiret wird, und von des Amontons unterschieden ist. Die Figur
stehet in Profil, da a ein Umschweiff von Meßing oder Kupffer in die
8 bis 9 Zoll tieff und 12 Zoll breit ist, daß dieser Umschweif und
Kasten justement in 12 Theile oder besondere Kästen abgeteilet, und
jeder wohl verwahret, daß keine Lufft, ohne durch eine besondere Röhre,
die jeder Kasten hat, heraus, und in einen anderen daran befestigten
Kasten weichen kann, wie bey ~A~ die Röhre ~_bc_~ ist, und mit dem
Theil ~c~ in dem anderen Kasten stehet; dieser Kästen sind gleichfalls
zwölf, und auch verwahret, daß weder Wasser noch Lufft weichen kann,
ohne durch die Röhre die von dar durch's Centrum des Rades in einem
andern gegenüber stehenden Kasten gehet, und ist hier die Röhre aus
dem Kasten _cde_, die äußerlichen Kästen ~_Afghil_~ etc. etc. haben
nur blose Lufft in sich, von den inwendigen zwölffen sind aber derer
sechs mit Wasser gefüllet. Die zwei Umschweiffe oder 24 Kästen nebst
denen 12 Röhren sind wohl und genau mit einander verbunden, und in ein
Gehäuse und Welle gefasset, wie ein ordinair Wasser-Rad. Anstatt des
Wassers aber ist bei ~C~ ein Ofen also angerichtet, daß das Feuer die
drey Kästen von ~K~ bis ~n~ mit seiner Flamme bestreichet, und dadurch
die Lufft in denen gemeldeten Kästen erwärmet, verdünnt und ausbreitet,
daß solche durch die kleinen krummen Röhren in die Wasser-Kästen tritt,
und das Wasser in die gegenüber stehenden Kästen treibt; als das Wasser
aus ~o~ gehet durch die Röhre ~_pq_~ im Kasten ~m~, aus ~c~ durch
~_de_~ im Kasten ~r~, und so fort an. Und auf solche Art wird das Rad
bey dem Feuer allezeit leichter, und gegenüber schwehrer; also wenn
das Rad genugsam Grösse hat, und das Feuer vollkommene Stärke, sehr
große Gewalt kan damit effectuiret werden, ja wo alles wohl observiret
wird, es allen Machinen wo nicht zuvor, doch gleich thun kan. Und ist
nur das größte Impediment, daß solche Machine noch nicht in grossen
aufgerichtet, die grosse Consumtion des Holtzes, welches ohnedem
überall mangelt. Deswegen ich auch solche Invention bereits nun etliche
Jahre ruhen lassen.“
[Illustration: Abbildung 23.
Leupolds verbessertes Amontonssches Feuerrad. Aus: Leupold, ~Theatrum
Machinarum Generale~, Tab. 50, Fig. 11.]
In demselben Jahre, 1698, in welchem Savery ein Patent auf seine
Dampfmaschine erhielt, hatte Papin den Auftrag empfangen, bei Kassel
eine Pumpe aufzurichten, die mit Hilfe der Kraft des Feuers Wasser aus
der Fulda pumpen sollte. Bis Ende August 1698 hatte er festgestellt,
daß er durch die Ausdehnung des Dampfes das Wasser auf eine Höhe von 70
Fuß heben könne und daß bei geringer Vermehrung der Wärme dieser Betrag
sich noch erhöhen lasse. Diese Feststellung war aber um die Hälfte zu
hoch, wie Papin später selbst erkannte. Wie dieser am 13. März 1704 an
Leibniz schrieb, war die Maschine aus zwei Gefäßen zusammengesetzt, die
unter Zwischenschaltung eines Hahnes miteinander in Verbindung standen.
Das eine dieser Gefäße wurde mit Hilfe der Kondensation des Dampfes
evakuiert und dann durch den äußeren Luftdruck mit Wasser gefüllt,
während das in dem zweiten Gefäß befindliche Wasser durch Dampfdruck
emporgeschafft wurde. Leider riß der Eisgang der Fulda die Maschine
fort. Da außerdem andere Aufgaben seiner harrten, ließ Papin seine auf
die Ausnutzung der Dampfkraft abzielenden Arbeiten vorläufig ruhen.
Inzwischen war Savery eifrigst bestrebt, seine Maschine zu
vervollkommnen. Ihr wesentlichster Übelstand bestand darin, daß sie
keinen ständigen, ununterbrochenen Betrieb ermöglichte, da, wenn der
Dampfinhalt des Dampfkessels verbraucht war, gewartet werden mußte,
bis wieder eine hinreichende Menge Dampf zur Verfügung stand. Den
ununterbrochenen Betrieb erzielte Savery in der Weise, daß er neben dem
eigentlichen Betriebsdampfkessel einen kleineren Kessel aufstellte, aus
welchem in jenen warmes Wasser hinübergedrückt wurde.
Savery war nebenbei außerordentlich rührig und eifrigst bestrebt,
die Vorzüge seiner Maschine weitesten Kreisen näher zu bringen. Zu
diesem Zwecke veröffentlichte er im Jahre 1702 eine mit Abbildungen
ausgestattete Druckschrift: ~_The Miners Friend_~[50]. Als Motto setzte
er derselben das Wort Senecas vor: ~Pigri est ingenii contentum esse
his, quae ab aliis inventa sunt~: Ein träger Geist begnügt sich mit
dem, was andere erfanden.
Dieses Motto scheint absichtlich gewählt zu sein, weil von
verschiedenen Seiten gegen Savery der Vorwurf erhoben wurde, er sei
lediglich ein Nachahmer des Marquis of Worcester. Dem trat er sehr
entschieden entgegen, indem er behauptete, er habe seine Erfindung dem
Zufall zu verdanken. Einst habe er einen in einer Flasche enthaltenen
Weinrest erhitzt und die Flasche, nachdem der Wein vollkommen in Dampf
verwandelt war, mit ihrem Halse in kaltes Wasser getaucht. Hierbei sei
das Wasser in der Flasche emporgetrieben worden, eine Beobachtung, die
er dann in seiner Maschine praktisch verwertet habe.
Die Druckschrift „~The Miners Friend~“ ist dem König gewidmet, dem
Savery ein kleines Modell seiner Maschine in Hampton Court vorgeführt
hatte, ferner der ~Royal Society~ und den Bergwerksbesitzern Englands.
Die in derselben abgebildete und beschriebene Maschine weist die
in Abb. 24 dargestellte verbesserte Anordnung auf. In dem zweiten
Kapitel der Druckschrift sind die verschiedenen Verwendungsgebiete
der Maschine aufgeführt: Betrieb von Mühlen, Wasserversorgung von
Palästen und Edelsitzen von einem im Dachstuhl aufgestellten Behälter
aus; Wasserversorgung von Städten; Entwässerung von Sümpfen und
Mooren; Entwässerung der Bergwerke. Auch für Schiffe empfiehlt Savery
seine Maschine, ohne jedoch anzugeben, in welcher Weise. Er geht auf
diese Verwendungsart nicht näher ein, sondern überläßt dieselbe den
Fachleuten.
[Illustration: Abbildung 24.