Feuermaschine

Erste Dampfmaschine der Welt
Die Feuermaschine von Thomas Newcomen 1712

Viele glauben, James Watt habe 1765 die erste Dampfmaschine erfunden. Weit gefehlt! Der englische Schmied Thomas Newcomen (1663-1729) baute 1712 seine erste, funktionierende Feuermaschine. Damit trieb er eine Kolbenpumpe an und rettete so viele englische Kohlengruben vor dem „Versaufen“.

Zuvor hatte Denis Papin um 1690 mit Wasserdampf experimentiert, um ein Vakuum zu erzeugen. Er erzeugte unter dem Kolben durch die Kondensation von Wasserdampf ein Vakuum.

Dazu entfachte er unter dem Zylinder ein Feuer und erhitzte eingespritztes Wasser zu Dampf. Kühlte er den Dampf mit kaltem Wasser ab, entstand ein Vakuum und der Kolben sank durch den atmosphärischen Druck nach unten. Entwickelte sich wieder Dampf in dem Zylinder, verschwand das Vakuum und der Kolben ging nach oben. Auch wenn die Maschine über ein Versuchsmodell nicht hinaus kam, hatte Papin doch das Grundprinzip der atmosphärischen Dampfmaschine entwickelt.“

Auf der Basis der Papin´schen Maschine schuf Thomas Newcomen die erste arbeitsfähige atmosphärische Dampfmaschine. Er erzeugte den Dampf außerhalb des Zylinders in einem Dampfkessel. Um den Zylinder nach dem Einblasen des Dampfes schnell abkühlen zu können, goß er Wasser oben auf den Kolben. Ab 1720 spritzte er zusätzlich kaltes Wasser in den Zylinder unter den Kolben. Über einen Waagebalken, den sog. Balancier, trieb er durch die Auf-und Ab-Bewegung eine Pumpe im Bergwerk an. Die Maschine erzielte ca. 15 Hübe pro Minute. Sie wurde deshalb atmosphärische Dampfmaschine genannt, weil der Luftdruck den Kolben wieder nach unten drückte.

„Im Blickpunkt der Experimente stand vorrangig der Bau eines leistungsfähigen Antriebes für die Wasserpumpen im Bergbau, denn durch die immer tiefer gehenden Schächte mußten große Mengen Grundwasser gefördert werden,“ betont Ralf Loos. „So waren zum Beispiel im Schemnitzer (Slowakei) Bergrevier 1696 etwa 800 Männer und Frauen sowie 576 Pferde alleine mit der Beseitigung von Grundwasser beschäftigt. Bis 1800 sind in England 1500 Newcomen – Dampfmaschinen in Betrieb gewesen.“

„Wir bauen eine Feuermaschine! Wer macht mit?“

Unter diesem Motto riefen die Freunde historischer Technik Freudenberg im Jahr 2013 die Tüftler im Siegerland auf, bei diesem einmaligen Projekt des Technikmuseums Freudenberg mitzumachen. „ Wir waren skeptisch, ob sich jemand melden würde. Um so erfreuter sind wir, daß sich einige kompetente „Mitmacher“ eingefunden haben, “ freute sich der damalige Vereinsvorsitzender Ralf Loos. Schon bald saß die Arbeitsgruppe Feuermaschine zusammen, um sich sachkundig zu machen und Pläne zu entwickeln. Doch das war nicht einfach. Hans Jürgen Klappert, der Initiator des Projektes:“ Das einzige funktionsfähige Modell im Maßstab 1:1 steht im Black Country Living Museum in Dudley (West Midlands). Ein zweites, ebenfalls unter Dampf laufendes Modell namens „Gloribelle“ im Maßstab 1:2, wurde vor einigen Monaten fertig. Diese Maschine steht in Auckland, Neuseeland und wurde das Vorbild für unsere Feuermaschine. Last not least steht ein 1:3 Modell im Manchester Museum of Sience and Technologie.“ Ein damaliger Mitstreiter der Arbeitgruppe, Prof. Dr. Limper, hat von der Museumsleitung die dort noch vorhandenen Unterlagen erhalten, eine wichtige Hilfe, um die Funktionen der Maschine besser verstehen zu können. Limper:“ Wir fangen im Grunde sozusagen bei Null an. Newcomen hat ja keine Pläne hinterlassen. Doch wir sind auf einem guten Weg, eine funktionsfähige Maschine zu bauen.“

Das war der Stand im Jahr 2013. Nun sollte im Technikmuseum das funktionsfähige Modell einer Newcomen-Feuermaschine nach den Skizzen und Bildern aus Neuseeland gebaut werden. Doch die Arbeiten gerieten ins Stocken, denn die Erweiterung des Museums hatte Vorrang und forderte alle Kraft der Ehrenamtlichen im Technikmuseum.

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Nachdem der Anbau des Museums abgeschlossen war, nahmen die Schrauber 2020 einen neuen Anlauf, mit dem Bau der Maschine zu beginnen.

Unser Mitglied Mike Heck entwickelte die Pläne auf seinem Computer und schon bald ging es los. Das Holzgestell wurde errichtet und der Waagbalken aufgesetzt. Das ist der derzeitige Stand Frühjahr 2022. Bevor neue Teile angebaut werden können müssen die Feuerbüchse, der Wasserkessel, ein 1.000 Liter Tank und der Dampfzylinder angefertigt werden. Dies Arbeiten werden von verschiedenen befreundeten Firmen weitgehend auf Spendenbasis angefertigt.

Bisherige Projektförderer der Feuermaschine

Albert Hodel Freudenberg (Wäremetauscher), Bertrams Siegen (Schornstein), Engel & Jung Freudenberg (Farbe für das Gestell), Gissel Freudenberg (Kühler und 1000 Liter Wassertank), Harburg-Freudenberger Freudenberg ( Beton für das Fundament), IBF Freudenberg(Barspende), Lenhard Grafiks Siegen (Infotafel), Markus Mann in Langenbach (Holzbalken für das Gestell), Rhenag (Barspende), Slawinski Siegen (Böden für Dampfkessel), Volksbank Freudenberg (Barspende), Wurth Niederfischbach ( Alle Schraubenverbindungen und Zubehör)

Wenn Sie uns bei diesem in Deutschland einmaligen Vorhaben finanziell oder mit Ihrem Können unterstützen möchten, Sprechen Sie uns bitte an.

Kontakt: Hans Jürgen Klappert Tel. 0178 160 5480 h.klappert@technikmuseum-freudenberg.de

Letzter Stand der Arbeiten im Herbst 2022

Das Holzgestell ist inzwischen vollständig. Auf der Baustelle der Maschine in der großen Maschinenhalle wird daher zunächst nicht viel passieren. Es müssen erst die großen Teile hergestellt und angebaut werden. Dazu zählen der 1000 l Wasser -Tank, der inzwischen bei der Firma Gissel in Arbeit ist. Nicht ganz einfach war die die Konstruktion der Feuerung unter dem Dampfkessel. Wir haben inzwischen eine Lösung finden können. Die Firma Albert Hodel hat mit dem Bau begonnen. Auch mit der Herstellung des Zylinders und des Kolben können wir jetzt starten, nachdem wir uns dafür entschieden haben, Zylinder und Kolben aus Rotguss herzustellen.

Hier können Sie der Pläne von Feuerung und Zylinder einsehen. Einen Artikel, der im vergangenen Herbst in der VDI Zeitschrift erschienen ist, und unser Vorhaben plastisch schildert, finden Sie hier.

erst wenn Kessel und Zylinder fertig sind und eingebaut worden sind, können die Steuerungsteile und Leitungen gelegt werden. Nach dem derzeitigen Zeitplan werden wir noch etwa ein Jahr brauchen, um die Maschine betriebsfähig zu haben.

Bilder des Holzgestells

Probeaufbau in der Zimmerei Krey

Probeaufbau in der Zimmerei Krey

Halb ist es geschafft

Halb ist es geschafft

Das Gestell steht

Das Gestell steht

Montage des Waagbalkens

Die Montage des Waagbalkens wird vorbereitet

Fertig

Fertig

Zeichnung Gestell

Das Gestell in der Zeichnung