{"id":109,"date":"2022-03-03T20:17:20","date_gmt":"2022-03-03T20:17:20","guid":{"rendered":"http:\/\/idehistorier.dk\/?page_id=109"},"modified":"2023-10-10T06:44:51","modified_gmt":"2023-10-10T06:44:51","slug":"dampmaskiner-newcomen-og-watt","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/oplysningstiden-og-den-industrielle-revolution\/dampmaskiner-newcomen-og-watt\/","title":{"rendered":"Dampmaskiner &#8211; Newcomen og Watt"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"has-text-align-right has-small-font-size wp-block-paragraph\">Af: Peter Larsen<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">N\u00e5r man graver ned i jorden, vil man p\u00e5 et tidspunkt n\u00e5 grundvandsspejlet. Det sker ogs\u00e5 n\u00e5r man graver miner for at udvinde kul eller metaller, og gennem tiden er der som vist i afsnittet om bogtrykkerkunsten&nbsp;udviklet mange sindrige mekanismer til at pumpe vandet v\u00e6k fra miner. I 1698 fik engl\u00e6nderen Thomas Savery patent p\u00e5 en opfindelse, der ved ildens kraft kan l\u00f8fte vand:<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">.. a new Invention for Raiseing of Water and occasioning Motion to all Sorts of Mill Work by the Impellent Force of Fire which will be of great vse and Advantage for Drayning Mines, serveing Towns with Water, and for the Working of all Sorts of Mills where they have not the benefitt of Water nor constant Windes..<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Savery\u2019s opfindelse blev dog aldrig brugbar til at pumpe vand fra miner, den anvendte damp ved h\u00f8jt tryk, og havde det med at eksplodere.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Thomas Newcomen<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Samtidig med Savery arbejdede Thomas Newcomen med et andet apparat. Newcomen var fra Dartmouth i Devon, han var smed og handlede med jern.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I forbindelse med sin forretning bes\u00f8gte han miner i Devon og Cornwall, s\u00e5 han var bekendt med problemet med indtr\u00e6ngende grundvand i de dybe mineskakter, og at det var omkostningstungt for minerne at pumpe vandet op med hestetrukne pumper.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Newcomen fik sandsynligvis ideen om en pumpe med cylinder og stempel fra den franske fysiker Denis Papin, der havde eksperimenteret med ideen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Newcomen og hans assistent John Calley, der var blyst\u00f8ber, fik bygget en maskine med en kedel med en cylinder oven p\u00e5, hvor stemplet havde forbindelse til en vippearm.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">For at k\u00f8le var der monteret en blykappe rundt om cylinderen. N\u00e5r stemplet var i top blev der ledt vand ned mellem blykappen og cylinderen, s\u00e5 dampen i cylinderen kondenserede.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Men der var et&nbsp;problem&nbsp;\u2013 det tog lang tid at f\u00e5 cylinderen k\u00f8let ned, s\u00e5 dampen kondenserede. Maskinen k\u00f8rte for langsomt. Newcomen og Calley udviklede p\u00e5 maskinen i flere \u00e5r \u2013 og s\u00e5 skete der et gennembrud.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I 1717 byggede svenskeren M\u00e5rten Triewald ildmaskiner i England, hvor han h\u00f8rte historien:<\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I ti efterf\u00f8lgende \u00e5r blev der arbejdet p\u00e5 modellen af denne ildmaskine, og havde aldrig vist den \u00f8nskede effekt, uden gennem et lykketr\u00e6f ved den gode Gud, da ved det sidste fors\u00f8g de ville g\u00f8re med modellen, skete det at en utilsigtet h\u00e6ndelse kom til at ske, at det kolde vand, som de havde fyldt i en blykappe omkring cylinderen tr\u00e6ngte ind gennem en st\u00f8befejl i cylinderen, der var repareret med en tinlodning, der smeltede ved dampens varme, s\u00e5 det kolde vand der tr\u00e6ngte ind i cylinderen, kondenserede dampen \u00f8jeblikkeligt, og gav et s\u00e5dant vacuum, at den p\u00e5h\u00e6ngte v\u00e6gt i den ene ende af deres lille bom, der skulle repr\u00e6sentere vandets tyngde i pumpen, var s\u00e5 utilstr\u00e6kkelig at luften trykkede med s\u00e5 m\u00e6gtig en kraft p\u00e5 stemplet at k\u00e6den sprang og stemplet slog bunden ud af cylinderen og l\u00e5get af deres lille kedel, s\u00e5 det varme vand fl\u00f8j omkring, overbeviste deres forestilling, at de havde fundet en uforlignelig stor kraft der f\u00f8r i naturen har v\u00e6ret fuldst\u00e6ndig ukendt, i det mindste at den kunne opn\u00e5s p\u00e5 denne m\u00e5de.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"400\" height=\"455\" src=\"http:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Newcomen.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-176\" srcset=\"https:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Newcomen.png 400w, https:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Newcomen-264x300.png 264w\" sizes=\"auto, (max-width: 400px) 100vw, 400px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Newcomens Ildmaskine, model 1705 &#8211; fra <em>A History of the Growth of the Steam-Engine<\/em> af Robert H. Thurston, hentet p\u00e5: <a rel=\"noreferrer noopener\" href=\"https:\/\/www.gutenberg.org\/files\/35916\/35916-h\/35916-h.htm#Page_65\" target=\"_blank\">www.gutenberg.org\/files\/35916\/35916-h\/35916-h.htm<\/a> <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-light-green-cyan-background-color has-background wp-block-paragraph\">Her er b kedlen.<br>Damp bev\u00e6ger sig gennem ventilen d og op i cylinderen a, og udligner atmosf\u00e6rens tryk, s\u00e5 den tunge pumpestang k falder og vipper vippearmen i, der l\u00f8fter stemplet s.<br>Stangen m b\u00e6rer en modv\u00e6gt, hvis n\u00f8dvendigt.<br>Ventilen d lukkes, f \u00e5bnes og en vandstr\u00e5le fra cisternen g spr\u00f8jtes ind i cylinderen og skaber vakuum da dampen kondenserer.<br>Atmosf\u00e6rens tryk presser stemplet ned og l\u00f8fter gennem vippearmen pumpestangen k \u2013 og processen starter forfra.<br>R\u00f8ret h s\u00f8rger for at oversiden af stemplet er d\u00e6kket af vand for at undg\u00e5 at luft slipper ind i cylinderen.<br>To m\u00e5leventiler, c og c. og en sikkerhedsventil N er vist p\u00e5 figuren. Trykket i kedlen er kun lidt st\u00f8rre end atmosf\u00e6retrykket, s\u00e5 ventilens v\u00e6gt har holdt den lukket.<br>Det kondenserede vand og kondensationsvandet ledes v\u00e6k gennem r\u00f8ret p.<br>Newcomens f\u00f8rste maskiner foretog 6-8 slag pr. minut mens de senere og forbedrede foretog 10-12 slag pr. minut.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Newcomen og Calley byggede syv maskiner inden 1715.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Den f\u00f8rste dampmaskine man har kendskab til blev bygget I 1712 ved en 51 yard dyb kulmine t\u00e6t p\u00e5 Dudley i England.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Cylinderen var 21 tommer i diameter, 7 fod og 10 tommer h\u00f8j.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Kedlen var 5 fod og 6 tommer i diameter og 6 fod og 1 tomme h\u00f8j.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Maskinen udf\u00f8rte 12 slag i minuttet, ved hvert slag blev der l\u00f8ftet 10 gallons vand.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">homas Savery havde f\u00e5et et bredt patent p\u00e5 anordninger, der l\u00f8fter vand ved hj\u00e6lp af ild, s\u00e5 i 1715 oprettede Newcomen og Savery et f\u00e6lles firma, der solgte licenser til folk, der \u00f8nskede at bygge Newcomen-maskiner.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Da Savery\u2019s patent udl\u00f8b i 1733 var der bygget 110-115 maskiner, i 1775 var der omkring 600.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">For at unders\u00f8ge effektiviteten foretog den engelske ingeni\u00f8r John Smeaton i 1770 m\u00e5linger p\u00e5 15 forskellige Newcomen-maskiner.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Smeaton sammenlignede kulforbrug og m\u00e6ngden af l\u00f8ftet vand, og s\u00e5 p\u00e5 stempelarealet.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Smeaton konkluderede at maskiner med stor stempeldiameter og kort slagl\u00e6ngde er de mest effektive \u2013 hvilket giver mening, da en maskine med et forhold mellem boring og slagl\u00e6ngde p\u00e5 1 vil have det mindste overfladeareal i forhold til volumen \u2013 og dermed mindst overflade, der skal afk\u00f8les.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">De bedste maskiner i unders\u00f8gelsen havde en virkningsgrad p\u00e5 0,67%, men ved at eksperimentere med boring, slagl\u00e6ngde og t\u00e6tning af stemplet fik Smeaton \u00f8get virkningsgraden til lidt over 1%.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Med Newcomens dampmaskine opstod en helt ny industri.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">For at kunne lave en dampmaskine skal man kunne st\u00f8be, h\u00e5ndtere og bearbejde store cylindre med en boring (indre diameter) p\u00e5 i begyndelsen 20 tommer (ca. 50 cm), senere op til 50 tommer (ca. 125 cm).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Udviklingen af Newcomen-maskinen skubbede til gr\u00e6nserne for&nbsp;fremstillingsteknologien&nbsp;i begyndelsen af 1700-tallet.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-cyan-bluish-gray-background-color has-background wp-block-paragraph\">Hvad var det for et problem, Newcomen ville l\u00f8se med sin maskine?<br>Hvordan virkede Newcomens maskine?<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>James Watt<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">James Watt, der var instrument-mager, arbejdede i 1764 p\u00e5 at reparere en model af en Newcomen-maskine for universitetet i Glasgow.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Watt kunne se at der var et voldsomt spild af damp. Han gik videnskabeligt til v\u00e6rks, og identificerede tre problemer:<\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\" type=\"1\">\n<li>Cylinderen afgiver varme til omgivelserne. Cylinderen var af messing, der er en god varmeleder.<\/li>\n\n\n\n<li>Cylinderen taber varme n\u00e5r den k\u00f8les ned for hvert slag, for at kunne skabe vakuum.<\/li>\n\n\n\n<li>Der tabes kraft p\u00e5 grund af dampens tryk p\u00e5 undersiden af stemplet n\u00e5r kondensering foreg\u00e5r i cylinderen.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Efter flere eksperimenter med nye materialer til cylinderen og m\u00e5linger p\u00e5 m\u00e6ngden af damp havde han en god forst\u00e5else for \u00e5rsagerne til problemerne med maskinen, og at l\u00f8sningen l\u00e5 i at holde cylinderen lige s\u00e5 varm som dampen, der kom ind i den.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Efter at have t\u00e6nkt l\u00e6nge over problemet fandt han p\u00e5 en l\u00f8sning \u2013 en separat kondensator, hvor dampen kunne kondenseres uden for cylinderen i stedet for i cylinderen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Watt gik i 1767 i kompagniskab med en formuende l\u00e6ge, John Roebuck, og fik i 1769 patent p\u00e5 <\/p>\n\n\n\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A New Invented Method of Lessening the Consumption of Steam and Fuel in Fire Engines<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u2013 en ny metode til at mindske forbruget af damp og kul i ildmaskiner.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Watt\u2019s forbedringer af dampmaskinen \u00f8gede virkningsgraden til 2,5%.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Da Roebuck i 1772 fik \u00f8konomiske problemer overtog Matthew Boulton hans del af Watt\u2019s patent, og i 1774 begyndte Watt og Boulton et samarbejde.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Boulton var en dygtig forretningsmand, og startede med at f\u00e5 Watt\u2019s patent forl\u00e6nget til 1800.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I 1776 blev der installeret to Boulton &amp; Watt maskiner, en ved en mine i Staffordshire og en til at bl\u00e6se luft ind i ovnene hos John Wilkinson.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I de f\u00f8lgende \u00e5r arbejdede Watt med at installere flere maskiner ved miner \u2013 Boulton &amp; Watt producerede ikke dampmaskiner selv, kunden k\u00f8bte dele til dampmaskinen fra forskellige leverand\u00f8rer, og Watt overv\u00e5gede installeringen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Firmaet tjente sine penge ved at f\u00e5 1\/3 af v\u00e6rdien af det sparede br\u00e6ndsel i de n\u00e6ste 25 \u00e5r.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I 1781 bes\u00f8gte Boulton en vandm\u00f8lle i Wales, der valsede kobber. M\u00f8llen k\u00f8rte ikke om sommeren p\u00e5 grund af mangel p\u00e5 vand \u2013 men det kunne l\u00f8ses med en dampmaskine.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Boulton kunne se et kommende marked i valse- korn- malt- og bomuldsm\u00f8ller, s\u00e5 han foreslog Watt at udvikle en maskine med roterende bev\u00e6gelse.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Det lykkedes Watt i 1781 med et planet-gear \u2013 en konkurrent havde patent p\u00e5 krumtappen i forbindelse med ildmaskiner \u2013 og der blev hurtigt solgt maskiner til industrielt brug.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Watt\u2019s udviklling stoppede ikke her, i 1782 blev den dobbeltvirkende maskine patenteret, i 1786 kom centrifugalregulatoren til at regulere omdrejningshastigheden og i 1790 overtryksventilen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mellem 1775 og 1800 solgte Boulton &amp; Watt omkring 450 maskiner \u2013 samtidig blev der opstillet omkring 1000 nye Newcomen-maskiner, der godt nok ikke var s\u00e5 effektive, men billigere og ikke underlagt Watt\u2019s patenter.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"724\" height=\"672\" src=\"http:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Watt-Meyers.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-177\" srcset=\"https:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Watt-Meyers.jpg 724w, https:\/\/idehistorier.dk\/wp-content\/uploads\/2022\/03\/Watt-Meyers-300x278.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 724px) 100vw, 724px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Boulton og Watts dobbeltvirkende dampmaskine, fra <em>Meyers Konversations-Lexikon 1885-1892<\/em>, hentet fra https:\/\/www.retrobibliothek.de\/retrobib\/index.html<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"has-light-green-cyan-background-color has-background wp-block-paragraph\">Her ses et opslag fra Meyers Konversations-Lexikon 1885-1892, der viser funktionen af Boulton og Watt\u2019s dobbeltvirkende maskine.<br>H er cylinderen, Z er stemplet.<br>Stemplet er gennem stempelstangen forbundet til vippearmen med leddet sa.<br>I den anden ende af vippearmen er plejlstangen ex forbundet med krumtappen O, der driver svinghjulet.<br>Dampen kommer fra kedlen gennem kanalen q, der f\u00f8rer til styrekassen I.<br>Den hule skyder AB styrer dampen ved skiftevis at lukke og \u00e5bne til den \u00f8vre dampkanal 1 og den nedre dampkanal 2.<br>Skyderen styres af en stang (der er skjult p\u00e5 figuren) mellem z og vinkelbeslaget po\u2019, der har forbindelse til excentrikken S p\u00e5 svinghjulsakslen gennem gitterstangen Sp.<br>Dampen over stemplet str\u00f8mmer gennem 1 og den hule skyder gennem r\u00f8ret q\u2019 til kondensatoren K, hvor dampen kondenseres af det indspr\u00f8jtede vand.<br>Der dannes vakuum over stemplet som bev\u00e6ger sig op.<br>Samtidig str\u00f8mmer damp gennem 2 ind i cylinderen under stemplet.<br>N\u00e5r stemplet er i top bev\u00e6ger den hule skyder AB sig op og lukker damp ind overstemplet gennem 1, samtidig med at dampen lukkes ud under stemplet gennem 2 og gennem q\u2019 til K.<br>Der dannes vakuum under stemplet som bev\u00e6ger sig ned.<br>Processen gentages.<br>Stempelstangen u f\u00f8rer til luftpumpen, der s\u00f8rger for at kondensatoren ikke bliver oversv\u00f8mmet af kondensationsvandet. En pumpestang d g\u00e5r fra vippearmen til koldtvandspumpen, der pumper vand til kondensation.<br>Stangen sa, stykket ab p\u00e5 vippearmen, bu og us danner et parallelogram, der sammen med cb, btu og ur giver Watt\u2019s parallelf\u00f8ring, s\u00e5 stempelstangen bev\u00e6ger sig retlinet.<br>Remmen T forbinder svinghjulsakslen med R, der gennem akslen N driver centrifugalregulatoren, hvor kuglerne i slynges ud og gennem stangsystemet klmnoy styrer et spj\u00e6ld, der regulerer dampm\u00e6ngden, og dermed omdrejningstallet, gennem kanalen q fra kedlen.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eftersp\u00f8rgslen kom hurtigt fra papirm\u00f8ller, melm\u00f8ller, bomuldsm\u00f8ller, jernm\u00f8ller, destillerier \u2013 overgangen til industrialisering med kul- og dampkraft var i gang.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-cyan-bluish-gray-background-color has-background wp-block-paragraph\">Hvilke problemer l\u00f8ste Watt og Boulton?<br>Hvordan virker Watt&#8217;s maskine?<br>Hvordan er Watt&#8217;s maskine automatiseret i forhold til Newcomen&#8217;s?<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Af: Peter Larsen N\u00e5r man graver ned i jorden, vil man p\u00e5 et tidspunkt n\u00e5 grundvandsspejlet. Det sker ogs\u00e5 n\u00e5r man graver miner for at [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":36,"menu_order":1,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"footnotes":""},"class_list":["post-109","page","type-page","status-publish","hentry"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/109","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=109"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/109\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":375,"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/109\/revisions\/375"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/36"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/idehistorier.dk\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=109"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}