Thomas Newcomen (Niederdruckdampfmaschine)

Die erste verwendbare Dampfmaschine wurde 1712 von Thomas Newcomen konstruiert und diente zur Wasserhebung in Bergwerken.

Diese sogenannte atmosphärische Dampfmaschine erzeugte durch Einspritzen von Wasser in einen mit Dampf gefüllten Zylinder einen Unterdruck gegenüber der Atmosphäre. Mit diesem Druckunterschied wurde der Kolben im Arbeitstakt vom atmosphärischen Luftdruck nach unten gedrückt und anschließend durch das Eigengewicht der anzutreibenden Pumpenstange wieder nach oben in die Ausgangsposition gezogen. Die Kraftübertragung zwischen Kolbenstange und Balancier erfolgte mittels einer Kette.

 

 

 

Jacob Leupold (Hochdruckdampfmaschine)

1720 beschrieb Jacob Leupold, Mathematico und Mechanico in Preußen und Sachsen, eine Hochdruckdampfmaschine mit zwei Zylindern. Die Erfindung wurde in seinem Hauptwerk „Theatri Machinarum Hydraulicarum Tomus II” veröffentlicht. Die Maschine verwendete zwei mit Blei belastete Kolben, die ihre kontinuierliche Bewegung einer Wasserpumpe zur Verfügung stellten. Jeder Kolben wurde durch den Dampfdruck gehoben und kehrte durch sein Eigengewicht in die ursprüngliche Stellung zurück. Die zwei Kolben teilten sich ein gemeinsames Vier-Wege-Ventil, das direkt mit dem Dampfkessel verbunden war.

 

 

James Watt (Niederdruckdampfmaschine)

James Watt, dem oft fälschlicherweise die Erfindung der Dampfmaschine zugeschrieben wird, verbesserte den Wirkungsgrad der Newcomenschen Dampfmaschine erheblich. Er verlagerte mit seiner 1769 patentierten Konstruktion den Abkühlvorgang aus dem

Zylinder heraus in einen separaten Kondensator. So konnte Watt auf das atmosphärische Rückführen des Kolbens verzichten und die Maschine bei beiden Kolbenhüben Arbeit verrichten lassen. Das von ihm erfundene Wattsche Parallelogramm sorgte für die geradlinige Auf- und Abbewegung der Kolbenstange bei diesen einfachwirkenden Dampfmaschinen. Sowohl Newcomens als auch Watts Dampfmaschinen hatten ursprünglich nur stehende Zylinder, die die Auf- und Abbewegung des Kolbens über einen Balancier lediglich umlenkten, um sie in den Schacht auf das Pumpengestänge zu übertragen.

James Watt gilt als Entdecker des Nutzens der Dampfexpansion.
Bei der Dampfmaschine wird dieser Effekt durch ein vorzeitiges Schließen der Ventile erreicht; dadurch wird die Zuführung von Dampf in den Zylinder unterbrochen, während der darin eingeschlossene Dampf weiter Arbeit leistet.

Die frühesten Anwendungen der Dampfmaschinen fanden sich im Bergbau zur Wasserhaltung. Nach allmählichen Verbesserungen wurden sie ebenfalls in der wachsenden Textilindustrie zum Antrieb von Textilmaschinen eingesetzt und verbreiteten sich schließlich auch in weiteren Industriebranchen. Zudem spielten sie eine wichtige Rolle im Verkehrswesen, insbesondere zum Antrieb von Dampfschiffen und Dampflokomotiven. Ebenfalls nicht unbedeutend war zudem der stationäre

1785 wurde die erste, in Preußen nachgebaute Dampfmaschine wattscher Bauart bei Burgörner in Betrieb genommen.
Weiterhin führte James Watt 1788 den Fliehkraftregler zur Geschwindigkeitsregulierung seiner Maschine ein. Vorher war dieses Maschinenelement bereits beim Bau und Betrieb von Mühlen eingesetzt worden.

 

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