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ausgearbeitet, und er selbst veröffentlichte in jenem Jahre eine Schrift: „Neue Methode, die stärksten Triebkräfte mit leichter Mühe zu erzeugen", in der er die Prinzipien einer Niederdruckmaschine entwickelte, wie sie die Engländer hundert Jahre später im großen in Betrieb hatten. Der Landgraf unterstützte den Erfinder, aber in den folgenden zehn Jahren schlief das Interesse an der Sache allmählich ein.
Inzwischen erging es der Kolbendampfmaschine, wie es später noch so mancher anderen deutschen Erfindung, wie zum Beispiel dem Telephon und der elektrischen Straßenbahn, ergangen ist: das Ausland hatte sich der in Deutschland verachteten Idee angenommen. Im Jahre 1705 sandte Leibniz an Pap in die Patentzeichnungen des Engländers Savery, die nichts anderes waren als der Papinsche Entwurf. Dadurch wurde auch das Interesse des Landgrafen Karl wieder rege; der Erfinder, reichlich unterstützt, konnte 1706 das richtig laufende ziemlich große Modell einer Niederdruckdampfpumpe vorlegen. Die Papinsche Maschine bestand aus einem kupfernen Dampfzylinder, der durch einen Kolben verschlossen war. Über die Arbeitsweise dieser Maschine sind zwei Anschauungen verbreitet. Nach der einen soll es sich bereits um eine richtige Hochdruckmaschine gehandelt haben. Es trat nach dieser Überlieferung zunächst Wasser unter den Kolben in den Zylinder, bis der Kolben ganz nach oben gegangen war. Dann schaltete man mit Hilfe von Hähnen den Wasserzutritt aus und verband den Wasserraum mit einer Hochdruckleitung. Danach ließ man von obenher den gespannten Wasserdampf gegen den Kolben treten, der diesen nach unten drückte und das Wasser zum gewünschten Ort preßte. Hierauf ließ man den Dampf ins Freie puffen, und das Spiel begann von neuem. Diese Überlieferung ist unwahrscheinlicher als die andere, der zufolge die Papinsche Maschine ebenso wie die Saverysche eine Niederdruckmaschine oder richtiger gesagt eine Unterdruckmaschine gewesen ist. Es trat danach zuerst Dampf unter den Kolben und hob ihn bis zum höchsten Punkt. Dann wurde der Dampfzufluß abgesperrt und kaltes Wasser in den Zylinder gepreßt. Es entstand dadurch eine Luftleere, der Kolben ging mit großer Gewalt herunter und trieb durch einen Hebel ein Pumpwerk.
In jedem Fall arbeitete die Papinsche Maschine im Jahre 1706 zur Zufriedenheit des Landgrafen, und Papin selbst hat darüber am 23. August 1706 sehr ausführlich an Leibniz berichtet. Sein Bericht beklagt sich besonders heftig über die mangelhaften technischen Hilfsmittel. War es doch nicht möglich, ein 70 Fuß hohes Steigrohr einigermaßen dicht zu bekommen. Bei den Versuchen strömte nämlich das gepreßte Wasser aus allen Verbindungsstellen in vollem Strahl aus, und nur der kleinste Teil gelangte in das Hochreservoir, das sich also ungefähr in der Höhe eines fünfstöckigen Hauses befand. Zwar stellte der Landgraf sofort die Mittel zur Verfügung, um ein neues Steigrohr aus einem Stück herzustellen, allein die Versuche schliefen danach doch wohl ein.
Die Sage aber rankte sich üppig um den Granitbau der Papinschen Erfindung. Sie erzählt von der Erbauung eines Dampfschiffes, mit dem der Erfinder die Weser befuhr. Sie weiß ferner zu berichten, daß die tausend Grenzen der damaligen deutschen Vaterländer dem Erfinder auf seinen Fahrten unendliche Schwierigkeiten bereiteten, und daß schließlich Schiffer, die von der neuen Maschine eine Verringerung der Arbeitsgelegenheit befürchteten, das Boot in Trümmer schlugen. Immerhin verdanken wir Denis Papin die erste wirklich arbeitende Dampfmaschine auf deutschem Boden, und wären damals die politischen Verhältnisse anders gewesen, hätte an Stelle politischer Zerrissenheit bereits ein besseres Reichsgefüge bestanden, wer weiß, ob die Ideen Papins die Dampfmaschine nicht hundert Jahre früher in die Praxis eingeführt hätten.
Trotzdem war der Samen nicht verloren, den Papin ausgestreut hatte.
Der Engländer Newcomen nahm die Papinsche Idee noch im Jahre 1706 fast unverändert wieder auf und schuf eine
praktisch brauchbare Niederdruckkolbendampfmaschine, die bereits während der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts in den englischen Bergwerken für Entwässerungszwecke ganz allgemein in Gebrauch war. Freilich war diese Newcomensche Maschine sehr wenig vollkommen. Sie brauchte noch etwa 25 Kilogramm Steinkohlen, um eine Stunde hindurch eine Pferdestärke Zu entwickeln. Außerdem konnte sie mit höchstens zehn Umdrehungen in der Minute arbeiten. Wenn wir uns erinnern, daß unsere heutigen Maschinen für die Pferdekraftstunde nur noch ein halbes Kilogramm Steinkohlen gebrauchen, so sehen wir also, welcher Fortschritt zu verzeichnen ist, welche Entwicklungsreihe sich von 1706 bis 1906 vollzogen hat.
Zunächst freilich fand die alte Newcomensche oder, wenn man so will, Papinsche Maschine in den englischen Bergwerken allgemeine Einführung. Wie bereits geschildert wurde, mußte man, um sie in Gang zu setzen, bei jedem Kolbenstiel zwei Hähne drehen, und da die Maschine bis zu Zehn Touren in der Minute machte, so mußte man bei den schnellsten Maschinen durchschnittlich jede Sekunde einmal einen Hahn drehen. Für diese Zwar leichte, aber desto stumpfsinnigere Arbeit wurden in England, das damals mehr denn je im Zeichen der Kinderarbeit stand, kleine Knaben verwendet. Einer von diesen, ein gewisser Hoemphry Potter, hatte dabei beobachtet, daß das Öffnen und Schließen der Hähne stets in einem gewissen Zusammenhang mit der Bewegung des großen Maschinenhebels war, und beschloß, das für seine Zwecke auszunutzen. Mit Kunst und Wissenschaft verband er die Hahngriffe durch Schnüre mit dem besagten Balancierhebel und konnte den Nachmittag spielen, während die Maschine von selbst lief. So erfand menschliche Trägheit einen überaus wichtigen Teil der Dampfmaschine, die selbsttätige Steuerung, denn natürlich war es den Maschinenbauern ein Leichtes, die Schnüre Potters durch zweckmäßiges Gestänge zu ersetzen.
Als nächstgroße Verbesserung ist die Erfindung von John Smeaton zu nennen, der zuerst das heiße Kondenzwasser des verbrauchten Dampfes dazu benutzte, um das Kesselspeisewasser vorzuwärmen. Durch diese Verbesserung wurde der Kohlenverbrauch auf etwa 14 bis 15 Kilogramm für eine Pferdekraftstunde heruntergedrückt.
Sehr bedeutende Verbesserungen erfuhr die Dampfmaschine erst um das Jahr 1770 durch die glänzenden Erfindungen von James Watt, Erfindungen, die den vorhandenen New- comenschen Maschinentypus so von Grund aus umgestalteten, daß man James Watt wohl kurzweg den Erfinder der Dampfmaschine nennt. Dieser geniale Praktiker kam nach eingehenden Untersuchungen, die er an einer Newcomenschen Maschine anstellte, zu dem Ergebnis, daß sie bei jedem Kolbenspiel ungefähr fünf- bis sechsmal so viel Dampf verbrauchte, wie tatsächlich nötig gewesen wäre, um den Zylinderraum zu füllen. Er erkannte weiterhin als Ursache dieses gewaltigen Dampfverbrauchs die Abkühlung, die die Zylinderwände bei jedem Kolbenspiel im oberen Teil durch die kalte atmosphärische Luft, im unteren Teil durch das eingespritzte kalte Wasser erlitten. Daher verschloß er den Zylinder oben mittels eines Deckels, durch den nun die Kolbenstange in einer Stopfbüchse geführt werden mußte, und ließ in den Raum über dem Kolben nicht mehr die kalte Luft, sondern ebenfalls den Kesseldamps treten. So entstand die einfach wirkende Wattsche Dampfmaschine, bei der der Brennstoffaufwand nur noch eiv Drittel desjenigen der alten Newcomenschen Maschine betrug.
Da nun beide Seiten des Zylinders bei der Wattscheu Maschine geschlossen waren, lag kein Grund vor, die Kondensation nur auf der einen Seite vorzunehmen, vielmehr empfahl es sich, die Maschine doppeltwirkend arbeiten zu lassen, so daß stets die eine Seite des Zylinders an die Kondensation angeschlossen war, während von der anderen Seite gegen den Kolben der Dampf mit der Kesselspannung drückte. So entstand die doppeltwirkende Wattsche Maschine, auf die der Erfinder im Jahre 1774 ein auf 24 Jahre laufendes Patent nahm. Bedeutete diese Maschine auch keine direkte