Saverys Dampfmaschine. Aus: ~The Miners Friend~.]

Im dritten Kapitel wird angegeben, in welcher Art die Maschine für die

vorgenannten Verwendungszwecke anzuordnen ist.

Den Schluß bildet ein sehr eingehendes Zwiegespräch zwischen dem

Erfinder und einem Bergwerksbesitzer, in welchem ersterer die gegen die

Maschine erhobenen Bedenken entkräftet.

Die der Maschine (Abb. 24) gewidmete Beschreibung hat folgenden

Wortlaut:

„_Eine Beschreibung des Ganges der Maschine zum Heben von Wasser

durch Feuer_.

~_B_{1} B_{2}_~ sind zwei Feuerungen.

~C~ ist der Schornstein oder die Esse.

~D~ ist der kleine Kessel.

~E~ ist dessen Dampfrohr mit Hahn.

~F~ ist die Verbindungsmutter zwischen Kessel und Dampfrohr.

~G~ ist ein enges Rohr mit Hahn, das in das Innere des Kessels bis 8

Zoll über dem Boden hineinragt.

~H~ ist ein weiteres Rohr, das auf dieselbe Tiefe hinabragt.

~I~ ist ein Ventil in dem Rohre ~H~.

~K~ ist ein Rohr, das von dem Gehäuse dieses Ventils in den großen

Kessel, etwa einen Zoll tief, hineinführt.

~L~ ist der große Kessel.

~M~ ist eine Schraube mit der Reguliervorrichtung.

~N~ ist ein enges Rohr mit Hahn, das bis zur Hälfte in den großen

Kessel hineinragt.

~_O_{1} O_{2}_~ sind Dampfrohre, deren eines Ende mit der

Reguliervorrichtung, deren anderes Ende mit den Zwischenbehältern

(Receivers) verschraubt ist.

~_P_{1} P_{2}_~ sind die sogenannten Receivers.

~Q~ sind Schrauben, mittels welcher die Rohrleitungen und Ventile an

der Vorderseite der Maschine angebracht werden.

~_R_{1} R_{2} R_{3} R_{4}_~ sind Rotgußventile, die mit Schrauben

versehen sind, um sie bei Gelegenheit öffnen und zugänglich machen zu

können.

~S~ ist das Druckrohr.

~T~ ist das Saugrohr.

~X~ ist ein Wasserbehälter.

~Y~ ist ein Hahn am Boden dieses Wasserbehälters.

~Z~ ist der Handhebel der Reguliervorrichtung.

_Wie die Maschine zu handhaben ist._

Zunächst ist erforderlich, daß die Maschine in einen guten Doppelofen

eingebaut wird, der so eingerichtet ist, daß die Flamme Ihres Feuers

rundherum streichen und beide Kessel ebenso gut befeuern kann, wie

dies bei den Braupfannen der Fall ist. Bevor Sie das Feuer anfachen,

öffnen Sie die beiden an den Kesseln angebrachten Hähne ~G~ und ~N~.

Sodann füllen Sie den großen Kessel ~L~ zu zwei Drittel mit Wasser und

den kleinen Kessel ~D~ ganz voll Wasser. Sodann verschließen Sie die

Hähne ~G~ und ~N~ so fest wie möglich. Nunmehr setzen Sie die Feuerung

~B_{1}~ in Gang. Wenn das Wasser im Kessel ~L~ kocht, müssen Sie den

Handhebel ~Z~ so weit als möglich von sich fortdrehen. Infolgedessen

strömt der gesamte aus dem Wasser in ~L~ sich entwickelnde Dampf mit

unwiderstehlicher Gewalt durch ~O_{1}~ nach ~P_{1}~, hierbei mit

Geräusch alle Luft durch das Ventil ~R_{1}~ hinaustreibend. Und wenn

alle Luft hinausgezogen ist, wird der Boden des Gefäßes ~P_{1}~ sehr

heiß werden. Dann ziehen Sie den Handhebel der Reguliervorrichtung

zu sich heran. Hierdurch schließen Sie ~O_{1}~ ab und Sie treiben

den Dampf durch ~O_{2}~ nach ~P_{2}~, bis dieses Gefäß die in ihm

enthaltene Luft durch das Ventil ~R_{2}~ zu dem Druckrohr übertreten

ließ. Inzwischen ist, da der Dampf in dem Gefäß ~P_{1}~ sich

niederschlug, ein Vakuum oder eine Luftleere erzeugt. Infolgedessen muß

das Wasser mit Notwendigkeit durch das Saugrohr ~T~ emporsteigen, wobei

es das Ventil ~R_{3}~ anhebt und das Gefäß ~P_{1}~ füllt.

Inzwischen ist das Gefäß ~P_{2}~ der in ihm enthaltenen Luft entledigt,

und nunmehr drehen Sie den Regulatorhebel wiederum von sich fort.

Alsdann ruht Druck auf der Oberfläche des Wassers in ~P_{1}~, die

durch den Dampf erwärmt wird und diesen daher nicht niederschlägt.

Der Dampfstrom drückt mit federndem Druck, gleich dem Luftdruck, auf

das Wasser und überwindet schließlich das Gewicht der Wassersäule und

treibt diese in dem Druckrohr ~S~ empor, durch das nun das im Gefäß

~P_{1}~ enthaltene Wasser sofort hinausbefördert wird. Ist einmal die

Maschine im Gange, so ist es für jedermann ein leichtes. auch für den,

der niemals die Maschine zuvor gesehen hat, nach einem halbstündigen

Probieren, einen ständigen Wasserstrom vom vollen Querschnitt des

Rohres ~S~ ins Freie zu fördern. Denn an der Außenseite des Gefäßes

~P_{1}~ werden Sie den Gang des Wassers verfolgen können, wie wenn

das Gefäß durchsichtig wäre. Denn das Gefäß ist, soweit der Dampf in

demselben steht, vollständig trocken und so heiß, daß man es kaum

mit der Hand berühren kann. So weit aber in dem Gefäß das Wasser

reicht, ist das Gefäß feucht und kalt, als ob Wasser auf dasselbe

hinabgerieselt wäre. Diese Feuchtigkeit und Kälte verschwinden aber,

so weit der Dampf das Wasser im Innern des Gefäßes verdrängt. Wenn Sie

aber alles Wasser hinausdrücken, so wird der Dampf, und zwar schon

eine kleine Menge desselben, indem er durch ~R_{1}~ hindurchtritt,

das Ventil zum Schnarren bringen und hierdurch Euch auffordern, den

Regulatorhebel zu Euch heranzuziehen. Sogleich beginnt der Dampf das

Wasser aus dem Gefäß ~P_{2}~ hinauszudrücken, ohne daß der austretende

Strahl sich ändert. Nur wird der Wasserstrahl dann etwas stärker

ausfallen als bisher, wenn Sie den Regulatorhebel bewegten, bevor

eine größere Menge Dampf durch das Ventil ~R_{1}~ austrat. Aber es

ist besser, keinen Dampf austreten zu lassen (denn dies ist mit

Kraftverlust verknüpft). Dem kann leicht dadurch vorgebeugt werden,

daß man den Regulatorhebel etwas früher bewegt, bevor das Druckgefäß

vollständig entleert ist. Ist dies geschehen, so drehe man sofort den

Hahn des Kaltwasserbehälters ~X~ so, daß er sich oberhalb ~P_{1}~

befindet. Dieser Hahn ist in der Zwischenstellung geschlossen, jedoch

stets offen, wenn er über ~P_{1}~ oder über ~P_{2}~ eingestellt

ist. Das aus dem Behälter ~X~ auf ~P_{1}~ hinabrieselnde Wasser

läßt den Dampf, der soeben noch eine so große Kraft äußerte, sich

niederschlagen, infolgedessen Luftleere entsteht. Infolgedessen füllt

sich das Gefäß ~P_{1}~ durch den Druck der äußeren Atmosphäre oder,

was dasselbe besagt, durch Saugwirkung, sofort wieder mit Wasser,

während sich ~P_{2}~ entleert. Ist dieses geschehen, so bewege man

den Regulatorhebel von sich fort und bringe hierdurch den Dampfdruck

in ~P_{1}~ zur Wirkung. Zugleich wird das Condenswasserrohr über das

Gefäß ~P_{2}~ gebracht. Infolgedessen schlägt sich der in diesem Gefäß

befindliche Dampf nieder, so daß dieses Gefäß sich füllt, während sich

das andere entleert.

Die Arbeit, die mit dem Drehen der zwei Maschinenteile, nämlich des

Regulators und des Kaltwasserhahnes, verknüpft ist, sowie die Wartung

der Feuerung, überschreitet nicht das Maß dessen, was ein Knabe täglich

leisten kann, und ist ebenso leicht zu erlernen wie das Treiben eines

Pferdes an einer Kettenpumpe. Dennoch aber würde ich Erwachsene

vorziehen, da bei ihnen mehr Sorgfalt vorauszusetzen ist als bei

Knaben. Der Unterschied im Kostenaufwand ist nicht nennenswert und

kommt angesichts der großen Vorteile, die der Gebrauch der Maschine mit

sich bringt, nicht in Betracht.

Der sachkundige Leser wird hier nun vielleicht den Einwand erheben,

daß, da der Dampf die Ursache der Bewegung und der Kraft ist und dieser

Dampf nur verflüchtigtes Wasser ist, der Kessel ~L~ nach Verlauf einer

gewissen Zeit leer werden muß, so daß also der Gang der Maschine

unterbrochen werden muß, um den Dampfkessel wieder zu füllen, will man

den Boden des Kessels nicht der Gefahr des Verbrennens oder Schmelzens

aussetzen.

Als Antwort hierauf bitte ich, sich den Gebrauch des kleinen Kessels

~D~ zu merken. Sobald die die Maschine bedienende Person bemerkt, daß

es Zeit ist, den großen Dampfkessel wieder zu füllen, dann schneide man

durch Drehung des Hahnes des kleinen Kessels ~E~ jegliche Verbindung

zwischen ~S~, dem großen Druckrohr, und ~D~, dem kleinen Kessel,

ab. Macht man dann noch ein kleines Feuer unter ~B_{2}~, so hat man

innerhalb kurzer Zeit mehr Dampfkraft zur Verfügung als aus dem großen

Kessel. Denn da der in dem großen Kessel enthaltene Dampf ständig

verbraucht wird und hinausgeht, während der Druck in dem anderen

Kessel zunimmt, überschreitet der in ~D~ herrschende Druck bald den in

~L~; da nun also das in ~D~ enthaltene Wasser durch seinen eigenen

Dampf gedrückt wird, muß es notwendigerweise sich in dem Rohr ~H~

heben, hierbei das Ventil ~I~ öffnend und dann durch das Rohr ~K~ nach

~L~ hinübertretend, bis der Wasserspiegel in ~D~ die Unterkante des

Rohres ~H~ erreicht. Das Zusammentreffen von Dampf und Wasser ergibt

die Gewißheit, daß ~D~ sich entleert hat nach ~L~ hinein bis auf 8

Zoll oberhalb des Bodens. Und da nun in dem Raum zwischen der Spitze

von ~D~ bis zur Unterkante des Rohres ~H~ so viel Wasser enthalten

ist, um ~L~ um einen Fuß zu füllen, so kann man sicher sein, daß ~L~

wiederum um einen Fuß aufgefüllt ist. Dann öffnen Sie den Hahn ~I~

und füllen sofort ~D~, so daß ständige Bewegung herrscht, ohne daß

man irgendwelche Störung des Betriebes der Maschine zu fürchten hat.

Wenn man zu beliebiger Zeit wissen will, ob der große Dampfkessel ~L~

mehr als zur Hälfte entleert ist, dann drehe man den kleinen Hahn ~N~,

dessen Rohr mit seiner Unterkante bis zur halben Höhe des Kessels

hinabreicht und Wasser gibt, wenn dieses höher als die Unterkante des

Rohres im Kessel steht; ist letzteres nicht der Fall, so gibt der Hahn

~N~ Dampf. Ebenso zeigt der Hahn ~G~ an, ob mehr oder weniger als 8

Zoll Wasser im Kessel ~D~ stehen, so daß nur törichte und böswillige

Nachlässigkeit oder Absicht den Gang der Maschine zu stören vermag.

Und wenn der Besitzer den Verdacht hat, daß der Wärter seine Pflicht

nicht tut, so kann dieses leicht mit Hilfe der Ventile festgestellt

werden. Denn wenn er an die im Gange befindliche Maschine herantritt

und sieht, daß der Wasserspiegel in ~L~ tiefer liegt als die Unterkante

des Rohres ~N~, oder der Wasserspiegel in ~D~ tiefer als die Unterkante

von ~G~, so verdient der Wärter einen Tadel, obgleich noch drei Stunden

verfließen können, bevor der Gang der Maschine gestört wird oder die

Kessel sich entleeren. Übrigens erfüllen die Ventile der Wasserwerke

ihre Aufgabe um so besser, je länger sie sich im Gebrauch befinden.

Sind nun alle Teile meiner Maschine richtig beschaffen und die

Feuerung aus Sturbridge- oder Windsorziegeln oder feuerfesten

Steinen ausgeführt, so halte ich es für ausgeschlossen, daß meine

Maschine nicht viele Jahre aushalten werde. Denn die Ventile,

Gehäuse, Probierrohre, der Regulator und die Hähne sind sämtlich aus

Rotguß angefertigt; und die Gefäße sind alle aus dem besten Kupfer

hergestellt, von solcher Stärke, daß sie den bei dem Arbeiten der

Maschine auftretenden Anforderungen genügen. Kurz gesagt: die Maschine

ist dem, was sie leisten soll, derart natürlich angepaßt, daß sie unter

den verschiedensten Verhältnissen, ohne Schaden zu erleiden, jahrelang

arbeiten kann, es sei denn, daß jemand es auf ihre Zerstörung abgesehen

habe. Ist die Maschine aufgestellt und in Betrieb gesetzt, so kann ich

in aller Bescheidenheit die Versicherung abgeben, daß der Minenbesitzer

oder Aufseher von den ewigen Kosten und Unannehmlichkeiten befreit

ist, welche bei den anderen jetzt in den Bergwerken gebräuchlichen

Wasserhebemaschinen ständig auftreten.“

Saverys Rührigkeit war von Erfolg gekrönt; seine Maschine fand trotz

des hohen Dampfverbrauchs, der aus der unmittelbaren Berührung des

Dampfes mit dem kalten Wasser sich ergab, Eingang in die englischen

Bergwerke. In der Tat ist die Saverymaschine die erste die Ausnutzung

der Spannkraft des Wasserdampfes anstrebende Vorrichtung, die weit aus

dem Rahmen des Versuches hinaustrat und sich in gewissem Maße auch

bewährte. Großes Mißtrauen erweckte allerdings eine Explosion, der zu

Broadwaters eine Savery-Maschine zum Opfer fiel.

Bei Papin und dessen fürstlichem Gönner wurde der Anlaß, sich von neuem

mit der Dampfmaschine zu befassen, durch Leibniz gegeben. Dieser sandte

nämlich am 6. Januar 1705 an Papin die Zeichnung einer Saverymaschine,

und zwar ohne Beschreibung. Papin legte diese Zeichnung dem Landgrafen

vor und erhielt von diesem den Auftrag, eine Dampfmaschine zum Antrieb

einer Mahlmühle zu entwerfen. Offenbar sollte, da die Dampfmaschine

hier nur als Pumpenmaschine in Betracht kam, diese das Wasser auf eine

gewisse Höhe schaffen, von der es dann herabfallen und ein Wasserrad

antreiben sollte.

Papin ging eifrigst ans Werk und faßte, nachdem er ein kleines Modell

fertiggestellt hatte, den Wunsch, eine Maschine größerer Leistung

für die Herrenhäuser Wasserkunst ausführen zu können. Er wandte sich

daher an Leibniz mit der Bitte, dieser möge ihm bei dem Kurfürst von

Hannover den Auftrag auf eine derartige Maschine zum Preise von 300

Talern erwirken. Da aber bei den Herrenhäuser Anlagen Wasserkraft zur

Verfügung stand, erfuhr Papins Bitte eine Ablehnung.

Nunmehr suchte Papin seine Maschine weiteren Kreisen dadurch näher zu

bringen, daß er sie in einer Druckschrift veröffentlichte. Endlich

gelang ihm dies. Die Druckschrift ist betitelt: ~Ars nova ad aquam

ignis adminiculo efficacissime elevandam. Autore Dionysio Papin, Med.

Doctore, Mathes. Profess. Publ. Marburgensi, Consiliario Hassiaco, ac

Regiae Societatis Londinis Socio. Casellis (Francoforti a. M.) 1707~.

[Illustration: Abbildung 25.

Papins zweite Dampfmaschine.

Die Geschichte der Dampfmaschine bis James Watt · 第 47 / 109 题