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Dampfmaschine

[673] Dampfmaschine, 1) Maschine, die, durch Aufnahme von Wasserdämpfen in Bewegung gesetzt, mechanische Arbeiten zu verrichten im Stande ist. I. Eintheilung der D-n: A) Nach der Wirkungsart des Dampfes in a) einfach wirkende u. b) doppelt wirkende D-n, s. unten III.; B) nach der Spannkraft des Dampfes in a) Niederdruck-, b) Hochdruckmaschinen. Bei Niederdruck-D-n ist die Spannkraft des Dampfes entweder geringer od. nicht viel größer als der gewöhnliche Luftdruck od. der Druck einer Atmosphäre, bei Hochdruck-D-n übertrifft dieser Druck den einer Atmosphäre mehr od. weniger bedeutend. Der höchste gebräuchliche Druck überschreitet nicht 8 Atmosphären. Bei Niederdruckmaschinen muß der Dampf, da er von selbst nicht in die Atmosphäre entweichen kann, stets condensirt (wieder zu Wasser gemacht) werden, während Hochdruckmaschinen mit od. ohne Condensation arbeiten können u. außerdem die Ausdehnung (Expansion) des Dampfes, nach seiner Absperrung im Cylinder, ausgenutzt werden kann. C) Nach der Anordnung der Cylinder: a) unbewegliche Cylinder, entweder vertical stehend, od. horizontal od. geneigt liegend; b) schwingende (oscillirende) Cylinder, u. zwar entweder schwingend um die Mitte, od. um das obere od. um das untere Ende; c) drehende (rotirende) Cylinder nach verschiedenen Systemen, doch praktisch wenig bewährt befunden; d) Scheiben-D-n, aa) bei denen eine Scheibe in einem flachen Cylinder hin u. her flügelt, von Rennie in London verbessert u. mit Vortheil angewendet, bb) bei denen eine biegsame Scheibe (Stahlblech) in der Mitte des Cylinders, denselben in zwei Theile trennend, befestigt ist. Der Dampf bewegt diese Scheibe ein wenig auf u. nieder u. gibt dadurch die Bewegung (F. Martini in Elberfeld).

II. Theileder Dampfmaschine. A) Allgemeine Theile: a) ein an beiden Enden geschlossener hohler Cylinder, in welchem sich ein Kolben mit entsprechendem Dichtungsmittel (Liederung) an einer Kolbenstange bewegt, welche letztere wieder dampfdicht durch die im Deckel des Cylinders angebrachte Stopfbüchse geht. b) Die Steuerung, wodurch entsprechend u. rechtzeitig Dampf in den Cylinder eingeführt wird, besteht (mit wenigen Ausnahmen z.B. bei den einfach wirkenden Wattschen Maschinen) in einem kurzen od. langen Schieber, dessen Querschnitt die Form eines D. hat, der an Stangen (Schieberstangen) festsitzt u. welche weiter hin mit sogenannten excentrischen Scheiben in Verbindung stehen, durch[673] deren Stellung u. Bewegung der Schieber regelmäßig hin- u. hergeschoben wird (Ausnahmen hiervon machen die oscillirenden Maschinen von Fèvre). c) Gehörige Mechanismen zur Geradführung der Kolbenstange u. Umsetzung der geradlinigen hin- u. hergehenden Bewegung des Kolbens in eine gleichförmige drehende Bewegung (wenn anders der Cylinder kein oscillirender ist). Bei Balanciermaschinen erreicht man die Geradführung im Allgemeinen durch den Contrebalancier od. speciell durch das Wattsche Parallelogramm (s. unt.); bei Maschinen ohne Balancier durch das Kreuzstück, in welches das freie Ende der Kolbenstange befestigt ist, während die Enden des Kreuzstückes mit prismatischen Gleitbacken od. mit Rollen versehen sind, die in festen Führungen laufen u. welche letztere in der Regel unmittelbar als Theile des Gestelles ausgeführt sind. Die Umsetzung in die Kreisbewegung geschieht allgemein durch Krummzapfen u. Lenkstange, welche Bewegung überdies durch ein Schwungrad möglichst gleichförmig gemacht wird. Wird der Dampf, nachdem er seine Wirkung auf den Kolben verrichtet hat, nicht in die freie Luft gelassen, sondern condensirt, so erfordert dies d) einen Condensator nebst Vorrichtung, um in entsprechenden Zeitabschnitten kaltes Wasser in dessen inneren Raum einspritzen zu können, ferner eine Pumpe (Luftpumpe), um das condensirte Wasser wegzuschaffen, sowie eine zweite Pumpe, um Einspritz- u. Kühlwasser für den Condensator zu erhalten. Arbeitet die Maschine mit Absperrung (Expansion), d.h., wird der Dampfzufluß in den Cylinder unterbrochen, nachdem der Kolben ¹/₂, ¹/, ¹/₄, ¹/₁₀ etc. seines Weges zurückgelegt hat, so erfordert dies: aa) entweder ein anderes als das gewöhnliche Kreisexcentrik, eine nach besonderen Curven construirte excentrische Scheibe, wenn die Steuerung mittelst Eines Schiebers bewirkt werden soll, od. bb) 2 getrennte od. 2 übereinander liegende Schieber, von denen der eine den gewöhnlichen Dampfschieber bildet, der andere zur Expansion bestimmt ist, od. cc) einen Schieber u. ein Ventil. Hierbei kann noch die Absperrung stets nach Zurücklegung eines constanten od. nach einem veränderlichen Wege des Kolbens erfolgen, in welchem letzteren Falle die Expansion eine veränderliche genannt wird u. wobei man, wenn man die Construction nach bb) od. cc) ausführt, die Bewegung des Expansionsschiebers od. Ventiles durch den Regulator, gewöhnlich das bereits bei Watt erwähnte Centrifugalpendet, direct od. indirect bewirken lassen kann. B) Dampferzeuger od. Dampfkessel. a) Wagen- (Koffer-, Wattsche Kessel). Obgleich wegen der wenig gekrümmten Flächen der Dampferzeugung höchst günstig, bietet doch diese Form nicht sehr große Festigkeit, daher sie fast nur bei Niederdruck-D-n angewendet werden. Die Feuerung befindet sich unter dem Boden des Kessels, zuweilen läßt man auch noch besondere Heizröhre (Flammenrohr) durch die ganze Länge des Kessels hindurchgehen. b) Cylinderkessel, Cylinder bildend mit ebenen od. gewölbten Endflächen, bieten große Festigkeit u. werden daher bes. bei Hochdruck-D-n benutzt. Auch diese werden oft mit inneren Röhren, durch welche die heiße Luft geht, bevor sie in die Züge des Ofens tritt, versehen. Die Feuerung liegt entweder unter dem Kessel od. innerhalb eines besonderen durch die ganze Kessellänge gehenden Flammenrohrs, in welchem letztern Falle der Kessel Cornwallkessel genannt wird. c) Cylinderkessel mit Siederöhren. Die Rhren liegen unterhalb des Kessels u. sind mit diesem durch kurze stehende Rohrstücke (Stutzen) verbunden. Hier liegen meist nur die Siederöhren im Feuer, während der Cylinder lediglich von der heißen Luft umspielt wird. Dabei wird der Hauptkessel sehr geschont, auch haben sie große Verdampfungsfähigkeit, sind indeß nicht leicht zu reinigen, auch ist ihr Preis verhältnißmäßig hoch. d) Röhrenkessel, die größte Verdampfungskraft besitzend, wobei der ganze Kessel entweder ein System von mehr od. weniger weiten Röhren bildet, durch welche die heiße Luft strömt, während das zu verdampfende Wasser die Röhren umgibt (wie bei den Locomotivkesseln), od. mit Koffer- od. auch Cylinderkesseln zweckmäßig verbunden (wie bei mehreren der neueren Dampfschiffkessel). e) Kessel mit stehenden u. liegenden Kammern, worin sich das in Dampf zu verwandelnde Wasser befindet, während das Feuer u. die heiße Luft an den flachen Wänden dieser Kammern hinstreicht (nur bei Dampfschiffen vorkommend). Mit Ausnahme der Kessel unter d) u. e) werden die übrigen meist von Mauerwerk umbaut. Alle diese Kessel erfordern Wasserstandsgläser u. Schwimmer, um beurtheilen zu können, wie hoch das Wasser im Kessel steht, ferner Speisevorrichtungen, um das verdampfle Wasser zu ersetzen, Sicherheitsapparate, am besten Sicherheitsventile, um bei etwaiger Entwickelung von Dämpfen ungewöhnlich großer Spannkraft, Explosionen vorzubeugen, Spannungsmesser, wozu zwar die genannten Ventile dienen können, die indeß für eine Angabe des Dampfdruckes ohne Weiteres weniger geeignet sind u. weshalb man lieber Manometer (s.d.) anwendet, die entweder oben offen od. geschlossen sein können, od. die Spannungsmesser aus elastischen Metallfedern od. aus Metallgefäßen (Schinz, Bourdon, Schäfer u. Budenberg in Magdeburg Manometer) construirt. C) Die Vorrichtungen um ein regelmäßiges Aufschütten des Brennmaterials, bes. der Kohlen u. beziehentlich Rauchverbrennung zu bewirken, sind in großer Anzahl ersonnen worden, u. manche leisten, gehörig benutzt, gute Dienste. Am meisten aber leistet ein gewandter u. gut bezahlter Heizer.

III. (Gesch.). Die erste Idee zu einer derartigen Maschine könnte man gewissermaßen dem griechischen Mathematiker Heron (s.d.) von Alexandrien (130 Jahre v. Chr.) zuerkennen, der eine hohle Metallkugel (Aolopila) construirt haben soll, welche theilweise mit Wasser gefüllt, u. nachdem dieses durch Feuer in Dampf verwandelt worden war, durch Rückwirkung beim Ausströmen dieses Dampfes in Bewegung gesetzt wurde. Lange wußte man jedoch von dieser Heronschen Dampfkugel keinen nützlichen Gebrauch zu machen. Einige haben geglaubt, daß die Maschine, womit am 17. Juni 1543 im Hafen von Barcelona ein spanischer Schiffscapitän, Blasco de Garay, vor Kaiser Karl V. ein Schiff ohne Ruder in Bewegung gesetzt haben soll auf Herons Princip basirt war, aber über die wirkliche Existenz eines derartigen Schiffes haben Andere begründete Zweifel erhoben. Salomon de Caus, im 17. Jahrh. Ingenieur u. Architekt Ludwigs XIII. von Frankreich, beschreibt in seinen [674] Raisons des forces mouvantes avec diverses machines tant utiles que plaisantes (Frankf. 1815) unter anderen eine Maschine, welche geeignet sein soll, durch directen Druck von Wasserdampf auf eine Flüssigkeit, diese zu heben; doch ist von der wirklichen Anwendung einer derartigen Maschine nie etwas bekannt geworden. Eben so wenig auch von der 1629 beschriebenen Maschine des Italieners Giovanni Branca, bei welcher der Wasserdampf in einer Art von kupfernem Kessel erzeugt, oberhalb durch den Mund eines Menschenkopfes aus- u. gegen ein daneben stehendes Schaufelrad geblasen u. solches in Umdrehung gesetzt wurde. Auch der Apparat des Paters Kirchner, den er in seiner Magnes, sive de magnetica arte (Rom 1641) beschreibt, u. in einem Metallgefäß mit Wasser bestand, das ins Kochen gebracht wurde, u. dessen Dampf (dazumal Luft genannt) in einem anderen Gefäß befindliches Wasser durch ein Rohr in die Luft spritze, hat keine Bedeutung. Die ersten wirklich brauchbaren D-n beruhten überhaupt wesentlich darauf, einen luftleeren (od. doch luftverdünnten) Raum zu erzeugen, was von der alten philosophischen Schule für unmöglich gehalten worden war, daher mußten erst in der Mitte des 17. Jahrh. die wichtigen Entdeckungen der Eigenschaften u. Gesetze von dem Drucke u. der Elasticitätder Luft von Galilei, Toricelli, Pascal, Boyle, Mariotte u. A. gemacht werden, ehe man zur Erreichung des Zieles gelangen konnte. Die erste anwendbare D., mit welcher Wasser durch die Spannkraft des Dampfes u. dessen abwechselnde Verdichtung gehoben werden konnte, ist beschrieben in des Engländers Ed. Somersett Marquis von Worcester Schrift: A Century of inventions, 1663 (schon 1655 geschrieben); es ist auch nicht ganz unwahrscheinlich, daß er ein Modell davon angefertigt u. damit experimentirt hat. Freilich die versprochenen Abbildungen seiner Maschine sind nie erschienen, u. überhaupt galt er zu seiner Zeit für einen Projectenmacher, weshalb Viele seine ganze Erfindung bezweifeln. Wichtig in der Geschichte der Erfindung der D-n ist Sir Samuel Morland, Werkmeister König Karls II. von England, der in seinen Principles of the new force of fire etc., 1682, vor Allem erkennen läßt, daß er richtige Einsicht in die Natur des Wasserdampfes hatte, indem er aus Versuchen nachweist, daß Wasser als Dampf einen etwa 2000 Mal (das neuere genauere Maß ist 1696 Mal) so großen Raum einnimmt, dabei auch eine Maschine bespricht, in welcher Wasser wechselweise verdampft u. wieder verdichtet, aber weder eines Kolbens noch des Atmosphärendruckes erwähnt, überhaupt bleibt es unentschieden, ob er jemals eine derartige Maschine ausführte. Ein größeres Verdienst um die Erfindung der D-n hat Dionys Papin (s.d.), der bereits 1681 den Papinischen Digestor, sowie das Sicherheitsventil erfand u. vorher viele Versuche über die Wirkung des eingeschlossenen Wasserdampfes anstellte. In den Acta Eruditorum (Lpz. 1688) beschreibt er zuerst eine D. mit Kolben u. liefert ebendaselbst (Jahrg. 1690, S. 410) eine Vervollständigung u. vor Allem eine Abbildung derselben. Diese Maschine besteht aus einem Metallcylinder von kreisförmigem Querschnitt, in welchem sich ein Kolben auf- u. abschieben läßt Den Boden dieses Cylinders bedeckte er mit einer Schicht Wasser, verwandelte letzteres dadurch in Dampf, daß er unmittelbar unter dem Boden Feuer anbrachte, u. trieb durch den gebildeten Dampf den Kolben in die Höhe. Durch die Entfernung des Feuers bewirkte er nachher eine Verdichtung des Dampfes, so daß der Druck der atmosphärischen Luft auf den Kolben des oben offenen Cylinders wirken u. diesen niederwärts treiben konnte. Am 5. Juli 1698 wurde dem Engländer Thomas Savery ein Patent auf eine neue Erfindung ertheilt, womit durch die bewegende Kraft des Feuers Wasser gehoben u. alle Arten mechanische Werke getrieben werden können, welches gleichfalls von der Erfindung einer D. zeigt, bei der erst durch Condensation des Wasserdampfes ein Vacuum gebildet, dann aber die Spannkraft des Dampfes benutzt wurde, dasselbe Wasser auf eine größere Höhe zu treiben. Beschreibung u. Abbildung dieser Maschine gab Savery in The Miner's Friend 1702 u. empfahl dieselbe bes. zum Heben der Grubenwässer aus Bergwerken, wo sie denn auch bald allseitige praktische Anwendung fand. Der selbst bis in die neueste Zeit reichende Streit, ob Papin od. Savery als Erfinder der D. zu betrachten sei, dürfte dahin zu entscheiden sein, daß jeder von Beiden eine D. erfand, welche sich so wesentlich von der anderen unterschied, daß beide als selbständige Erfindungen betrachtet werden können. Jedenfalls ist Papin der Erfinder der D. mit Kolben, wovon bei Savery nie die Rede war, allein von einer wirklichen Anwendung der Papinschen Maschine war bis zu der Zeit nichts bekannt, wo Saverys Maschine bereits mehrfach zum Heben der Grubenwässer benutzt wurde. Auch verließ Papin das Project einer Kolbenmaschine, als ihm (durch Leibnitz) die Saverysche Maschine bekannt wurde. Die Construction einer Kolben-D., welche zur wirklichen praktischen Anwendung kam, gelang erst dem Engländer Newcomen, einem Eisenhändler, u. dessen Compagnon Calley, einem Glaser, u. zwar wurde Beiden das Patent auf diese Maschine 1705 ertheilt. Die Ausführung im Großen u. Verwendung zu praktischen Zwecken scheint indeß erst 1713 zu Stande gekommen zu sein, von wo ab die fragliche Maschine die Newcomensche od. Feuerpumpe, auch Athmosphärische D. genannt wurde. Die Einrichtung derselben ist folgende: Unmittelbar über einem zur Erzeugung des Wasserdampfes geeigneten Kessel ist der oben offene senkrechte Dampfcylinder angebracht, in welchem ein Kolben gehörig dicht auf- u. abbewegt werden kann. In der Mitte des Kolbens ist die Kolbenstange, deren freies Ende an einer Kette aufgehängt u. diese wieder an einem Ende eines doppelarmigen Hebels (Balanciers) befestigt ist; am anderen Ende des Hebels werden die Pumpenstangen aufgehängt, wenn die Maschine (wie es fast immer geschah) zum Wasserheben verwendet wird. Aus einem hohen, in dem Dampfcylinder liegenden Wasserbehälter konnte nach Erforderniß in den unteren Theil des ersteren kaltes Wasser eingespritzt, sowie durch ein anderes Rohr condensirter Dampf abgeführt werden. Zur Erklärung des Spieles der Maschine denke man sich den Kolben in der tiefsten Stellung, hierauf aber die Verbindung zwischen dem Cylinder u. Dampfkessel hergestellt, so daß der Dampf aus letzterem in ersteren strömen kann. Jetzt wird der Kolben genöthigt, eine aufwärts gerichtete Bewegung anzunehmen, um so mehr als er hierin noch durch ein Gegengewicht an der anderen Seite des Balanciers (od. durch die[675] dort aufgehängten Pumpenstangen) unterstützt wird. Hat der Kolben den höchsten Stand erreicht, so wird der Dampfzufluß aus dem Kessel unterbrochen, dafür aus dem oben gedachten Behälter kaltes Wasser in den Cylinder gespritzt u. der vorher eingeführte Dampf verdichtet. Zufolge des hierdurch unter dem Kolben entstehenden luftverdünnten Raumes überwiegt der gegen die obere Kolbenfläche wirkende Druck der atmosphärischen Luft so bedeutend, daß der Kolben eine niederwärts gerichtete Bewegung annehmen muß. Dieser Bewegung folgt die correspondirende Schwingung des Balanciers u. mit ihr das Aufwärtssteigen der Pumpenstangen etc. Die Bewegung der verschiedenen, zum Absperren u. Zulassen des Dampfes, des Condensationswassers etc. nothwendigen Hähne u. Ventile wurde anfänglich durch geeignete Handarbeit verrichtet, bis ein Knabe, Henry Potter, dem bei einer Newcomenschen Maschine dies Geschäft aufgetragen war, den Versuch machte, diese mannigfachen Hahnbewegungen od. Steuerungen der Maschine, durch die Schwingung des Balanciers, also durch die Maschine selbst, zu bewirken. Die erste derartige D. wurde 1712 zu Griff in Warwickshire zum Wasserheben u. in Deutschland 1722 in Kassel durch Emil Fischer erbaut. Der Engländer Brighton u. der Mechaniker u. Physiker Smeaton suchten zwar die Newcomensche Maschine zu verbessern u. namentlich Letzter allgemeine Proportionen u. Verhältnisse für dieselbe festzustellen, allein zu einer ganz allgemeinen Anwendung für Maschinenbewegung wußte man sie nicht zu bringen, je selbst Smeaton meinte noch 1781, die Newcomensche Maschine ließe sich zum Treiben eines Wasserrades nur so benutzen, daß man durch sie Wasser auf ein Wasserrad hebe. Das größte Hinderniß einer allgemeinen Anwendung derartiger D-n lag jedoch in dem enormen Verbrauche an Brennmaterial, der dadurch entstand, daß man die Condensation des Dampfes im Cylinder der Maschine selbst bewirkte. Eine D., welche frei von allen diesen Mängeln war, erfand erst James Watt (s.d.), weshalb er auch der zweite Erfinder der D-n genannt wird. Er wurde in Glasgow, bei Gelegenheit der Reparatur einer Newcomenschen Modellmaschine für die Universität, zuerst auf die durchgreifende Verbesserung derselben, überhaupt auf seine großartigen Erfindungen geleitet. 1769 erhielt er das erste Patent u. zwar auf die einfach wirkende D., deshalb so genannt, weil der Dampf blos die niederwärtsgehende Bewegung des Kolbens bewirkte, während der Aufgang, nach Condensation dieses Dampfes, durch entsprechende Gegengewichte (Stangenlasten) am entgegengesetzten Ende des Balanciers erzeugt wurde. Bei dieser Maschine war der Cylinder oben u. unten geschlossen, der Atmosphärendruck ganz abgesperrt, die Condensation geschah nicht in dem Dampfcylinder selbst, sondern daneben in einem von diesen völlig getrennten Gefäße, dem Condensator. Wasser u. Luft als Producte der Condensation wurden durch eine besondere Pumpe (die Luftpumpe), weggeschafft u. alle Theile der Maschine zu vervollkommenden Mechanismen umgewandelt. Nächstdem entfernte Watt die bis dahin gebrauchten Kessel mit kugelförmigem Obertheile u. führte Cylinder- u. Wagenkessel ein, sowie er überhaupt die ganze Feueranlage vollständig neu gestaltete. Sein zweites Patent 1781 brachte die Mittel, um die geradlinig auf- u. abgehende Kolbenbewegung u. resp. die schwingende Bewegung des Balanciers in eine kreisförmige drehende Bewegung umzusetzen, wozu ihm zwar 1780 der Krummzapfen mit Lenkstange von einem gewissen Pickard abgestohlen worden war, dem er aber durch einen neuen Mechanismus, die sogenannte Sonnen- u. Planetenradbewegung, abzuhelfen wußte. Das hierbei gleichzeitig, zur Erreichung einer möglichst gleichförmigen Bewegung, nothwendige Schwungrad hatte bereits 1759 der Engländer Kean Fitzgerald vorgeschlagen, jedoch erst 1799 Matthew Wasbrough zum ersten Male an einer D. angebracht. Watts drittes Patent 1782, rief die doppelt wirkende D. ins Leben, wobei der Dampf sowohl den Auf als auch den Niedergang des Kolbens bewirkte; auch zeigte er dabei, wie man vom Absperr- od. Expansionsprincipe einen höchst nützlichen Gebrauch machen könne, ein Princip, welches darin besteht, daß man den Dampfzufluß absperrte, wenn der Kolben einen gewissen Theil seines Weges od. Hubes zurückgelegt hatte, wodurch vor Allem ein Gewinn an Dampf u. folgerecht an Brennmaterial erreicht werden mußte. Ein viertes Patent 1784 wurde ihm ertheilt auf die Erfindung einer rotirenden D., d.h. einer solchen, wo der Kolben durch den Dampf direct in eine drehende Bewegung versetzt wird; ferner auf das sogenannte Parallelogramm, einen wegen seiner Gestalt so genannten Mechanismus aus Stangen, um die Kolbenstange fast mathematisch genau senkrecht zu führen; auf verschiedene Verbesserungen an der Steuerung der Maschine u. endlich auch auf einen Dampfwagen. Sein fünftes u. letztes Patent nahm Watt endlich 1785, welches sich besonders auf eine neue Construction der Feuerungsanlagen für Dampfkessel bezog. Rechnet man hierzu, daß er überdies das konische od. Centrifugalpendel, um den Zufluß des Dampfes zu reguliren, einführte, ferner das Manometer u.a. Indicatoren, um im Cylinder, Kessel u. Condensator die Spannung des Dampfes zu messen, u. endlich auch bereits die Maschine ohne Condensation, od. die sogenannte Hochdruckmaschine kannte (nur freilich nicht ausführte), so sind bis auf den heutigen Tag eigentlich wesentlich neue Erfindungen im Gebiete der D-n nicht gemacht worden. Die erste Idee zu einer Hochdruckmaschiene gab übrigens schon der Deutsche Leupold (in Theatrum mach. hydraul. 1724) an, natürlich mit allen Unvollkommenheiten der damaligen Zeit, sowie man auch von dieser Maschine nie Gebrauch gemacht zu haben scheint. Die ersten wirklich zur Anwendung gekommenen Hochdruckmaschinen wurden im Anfange des 19. Jahrh. von Olivier Evans in Amerika, sodann von Treverthik Vivian u. Perkins in England, von Alban in Mecklenburg construirt u. werden jetzt, in ihrer höchsten Vollendung, bei den Dampfwagen angewendet. Eine andere, nicht von Watt angegebene Anordnung der D. sind die Maschinen mit zwei od. mehreren Cylindern von verschiedenem Durchmesser, wo auf den kleineren Kolben des ersteren Cylinders der frische, auf den zweiten größeren aber der bereits gewirkte u. nun mehr expandirte Dampf drückt. Watt behauptete von derartigen Maschinen (Expansionsmaschinen) schon richtig, daß sich ihre Vortheile, ausgedehnteste Anwendung des Expansionsprincipes, wohl mit einem[676] einzigen Cylinder erreichen ließen. Die erste zweizylinderige D. (in Frankreich Eduardsche Maschine genannt) construirte bereits 1781 der Engländer Jonathan Hornblower in Cornwall. Indeß fanden sie keine größere Verbreitung. Verbessert wurden die zweicylinderigen Maschinen später von Woolf, dem deren Einführung besser glückte, so daß sie jetzt viel gebaut werden, u. A. in Deutschland von Richard Hartmann in Chemnitz mit großem Erfolge. In neuester Zeit hat der Engländer Sims zweicylinderige Expansionsmaschinen construirt, wobei der kleine Cylinder über dem größeren steht u. die der Dampfwirkung nach als doppelwirkend, dem Dampfverbrauche nach aber einfach wirkend bezeichnet werden können. Alle weiteren Bemühungen, die D. zu vervollkommnen, gingen seit Watt fast lediglich dahin, solche zu vereinfachen u. um Brennmaterial zu ersparen. Mandslay in London construirte mit Erfolg Maschinen ohne Balancier u. führte hierdurch bes. für geringe Kräfte eine Art eben so einfache, wie zweckmäßige D-n ein. Daß man indeß mit der Entfernung des Balanciers zu weit gegangen ist, hat bereits die Erfahrung gelehrt. Noch höher, bes. bezüglich der Mechanismen zum Ein- u. Austritt des Dampfes od. der Steuerung, suchte man die Vereinfachung dadurch zu treiben, daß man den ganzen Dampfcylinder um Zapfen drehen (osciliiren) ließ (oscillirende D.), die zugleich zur Zu- u. Abführung des Dampfes dienten. Die ersten derartigen Maschinen soll der Engländer Egells erbaut haben, später legte sich bes. Cavé in Paris auf die Construction derselben; in neuester Zeit hat bes. Penn in England dieselben bis zu 250 Pferdekraft mit entschiedenem Erfolge als Schiffs-D-n in Gang gebracht. In Frankreich regte die Idee, Schiffe u. Wagen durch Wasserräder zu bewegen, zuerst in der Mitte des 18. Jahrh. der schweizerische Mathematiker Martin v. Planta an, indem er zur Zeit des Ministers Choiseul sich mit seiner Erfindung nach Paris begab, wo dieselbe von dem damaligen Chef der Artillerie, General Gribauval, u. von der Akademie der Wissenschaften geprüft wurde. Letztere hielt Plantas Vorschlag für gut, aber für nicht ausführbar; dennoch hat man vermuthet, daß seine Idee es war, die später Jacq. Const. Perrier (geb. 1742, st. 1818) auffaßte, als er 1775 das erste Dampfboot baute, denn dieser war zu jener Zeit Mitglied der Akademie, als Plantas Erfindung von derselben geprüft wurde. Goussray wiederholte Perriers Versuche im Großen u. Perrier selbst baute später mehrere Dampfpumpen zu gewerblichen Zwecken. Der Franzos Du Trempley construirte 1853 eine D., welche mit Ätherdampf getrieben wird u. die in Folge des geringen Wärmequantums, welches der Äther bedarf, um in Dämpfe von höherer Spannung verwandelt zu werden, den Vortheil einer bedeutenden Ersparniß an Brennmaterial gewährt. Sie hat einen Condensator, in welchem sich der aus dem Cylinder kommende verbrauchte Ätherdampf condensirt u. in den Kessel zurückfließt. Die erste von dem Erfinder gebaute D. dieser Art arbeitete mit 70 Pferdekräften u. befand sich auf dem Schiffe Du Trembley, welches 100 Passagiere u. 200 Tonnen Waare aufzunehmen vermochte. Von der reichhaltigen Literatur über D-n sind folgende Hauptwerke zu nennen: I. Farey, A Treatise on the Steam Engine, Lond. 1827 u. 1833; Alban, Die Hochdruck-D., Rostock 1843; Jullien u. Bataille, Traité des Machines a vapeur, Par. 1847–49, 3 Bde.; Pambour, Theorie der D., deutsch bearbeitet von Coelte, Berl. 1849.