Die Geschichte der Dampfmaschine bis James Watt
Part 6
Des allgemeinen Interesses halber möge hier eingeschoben werden, daß sich Papin in der folgenden Zeit u. a. mit Erfolg dem Bau eines Unterwasserbootes widmete, der ihn bis zum Mai 1692 in Anspruch nahm. Um diese Zeit wendete sich Papin allmählich wieder der Dampfmaschine zu, indem er zunächst bestrebt war, Verbrennungseinrichtungen zu schaffen, die eine tunlichst weitgehende Ausnutzung der Brennstoffe ermöglichten. Die Anregung hierzu erhielt er von dem Grafen von Sayn-Wittgenstein.
Papin gelangte bei seinen Untersuchungen über das Wesen der Verbrennung fast 100 Jahre vor der Entdeckung des Sauerstoffes zu Auffassungen, die auch jetzt noch als für den Bau von Feuerungsanlagen maßgeblich gelten. Die zur vollständigen Verbrennung erforderliche Luftmenge wollte Papin mittels Zentrifugalventilators dem Brennstoff zuführen. Hierbei trug er schon dem Umstand Rechnung, daß ein Übermaß von zugeführter Luft schädlich wirken muß. Auch wärmte er die zugeführte Luft vor.
Weitere Anregungen erhielt Papin _in den Jahren 1692 und 1693_ durch die Grafen Zinzendorf und Solms, deren Bergwerke außerordentlich unter dem Andrange von Wasser zu leiden hatten. Dem erstgenannten empfahl er die Aufstellung einer atmosphärischen Dampfmaschine.
Der Landgraf von Hessen beauftragte inzwischen Papin mit den verschiedenartigsten Versuchen und mit der Beantwortung der verschiedenartigsten Fragen. Eine im Jahre 1697 gestellte Frage bezog sich auf die Ursachen des Salzgehaltes der salzigen Quellen. Diese Frage konnte beantwortet werden, sofern es gelang, größere Mengen Wasser auf große Höhen zu heben. Hierzu aber erschien am geeignetsten die Gewalt des Feuers.
Inzwischen ließen die in England erteilten Patente erkennen, daß man auch dort den Vorrichtungen zum Heben von Wasser andauernd ein lebhaftes Interesse entgegenbrachte. Wenngleich aus den veröffentlichten Patentschriften nicht unmittelbar zu ersehen ist, daß sie die Verwendung der Dampfkraft betreffen, so ist doch die Art und Weise, in welcher die betreffenden Vorrichtungen gekennzeichnet werden, in hohem Maße geeignet, die Auffassung zu erwecken, daß es sich um Wasserhebevorrichtungen handelt, die sich in den Bahnen, die der Marquis of Worcester gewiesen hatte, bewegten.
Am 11. Januar 1692 erhielt _Thomas Gladwyn_ das Patent Nr. 287 auf eine neue Maschine, um Wasser (besser als mittels Kettenpumpen) aus Schiffen herauszupumpen, Feuer auf Schiffen und in Häusern zu löschen und Bergwerke zu entwässern.
Des weiteren sind hier folgende Patente zu nennen: Nr. 312 vom 31. Januar 1693, erteilt an _Marmaduke Hudgeson_: ein Motor, Anlage oder Maschine, um Wasser und andere Flüssigkeiten in den größten Mengen zu heben und fortzuführen, und zwar aus den größten Tiefen zu den höchsten Höhen, ohne die Kräfte von Menschen, Pferden, Wind, Strömung zu benutzen. Nr. 321 vom 27. April 1693, erteilt an _John Bushnell_: Verfahren, um Flüsse, Häfen, Kanäle usw., welche mit Sand und Schlamm angefüllt sind, auszuspülen. Nr. 324 vom 19. September 1693, erteilt an _Cornelius Losvelt_: eine neue Maschine zum Heben von Wasser, Waren und anderen Dingen durch einen künstlichen Zufluß und Rückfluß (~flux and reflux~) von Wasser.
Nr. 327 vom 24. November 1693, erteilt an _John Poyntz_: Verschiedene Instrumente aus Holz, Eisen, Stahl und anderen Stoffen, um Wasser sowohl aus stehenden wie fließenden Gewässern zu heben und ständig im Lauf zu erhalten für Fabrikzwecke.
Nr. 338 vom 13. Dezember 1694, erteilt an _Nicholas Barbon_: Neue Maschine und Verfahren, um Wasser aus der Themse oder anderen Flüssen, die innerhalb der Ebbe und Flut liegen, zu heben ohne Hilfe von Pferden oder anderen Tieren.
Nr. 348 vom 24. Januar 1696, erteilt an _Jones_: Eine Maschine, die an Leichtigkeit und Schnelligkeit und Kraft ihrer Bewegung alle bisher gebräuchlichen Maschinen zum Entwässern von Gruben, zum Betriebe von Gebläsen der Metallhammerwerke und Metallschmelzwerke übertrifft und verwendbar ist, um beim Fehlen von Windkraft und Wasserkraft die Nachteile der Windstille und des Wassermangels von den Fabrikanlagen fernzuhalten.
Nr. 349 vom 6. März 1696, erteilt an _Samuel Buttall_: Ein neues Verfahren und Maschine, um Wasser aus Gruben, Schiffen usw. durch Röhren zu entfernen.
Nr. 355 vom 19. Juli 1698, erteilt an _John Yarnald_: Maschine zum Entwässern von Bergwerken, Morästen usw. und zur Wasserversorgung von Städten, Dörfern und Häusern.
In demselben Jahre wurde ein Patent erteilt, das ausdrücklich angibt, daß es sich um die Verwendung von Feuer handelt, und das _einen Markstein in der Entwicklung der Dampfmaschine bildet_. Dasselbe (Nr. 356) ist unter dem 25. Juli 1698 an _Thomas Savery_ erteilt und betrifft „Eine neue Erfindung zum Heben von Wasser und zur Hervorbringung von Bewegung (Antrieb) für alle Arten von Fabriken durch die _Triebkraft des Feuers_, welche von großer Wichtigkeit sein wird für die Trockenlegung von Bergwerken, zur Wasserversorgung von Städten und für den Betrieb von Fabriken aller Art, welche sich keiner Wasserkraft oder ständiger Kraft der Winde erfreuen“.
Savery führte am 14. Juni 1699 der ~Royal Society~ ein Modell seiner Maschine vor. Die Verhandlungen der Gesellschaft (1699, Nr. 253, Bd. 21) berichten hierüber kurz wie folgt: „Herr Savery unterhielt am 14. Juni 1699 die Gesellschaft, indem er eine Maschine vorzeigte, die Wasser mit Hilfe der Kraft des Feuers hob. Er erhielt den Dank der Gesellschaft für seine Vorführung, die den Erwartungen entsprach und Beifall fand.“
Papin, der zu jener Zeit mit der Vervollkommnung seiner Dampfmaschine beschäftigt war, erhielt, wie Gerland[47] berichtet, von Dr. Slare aus London eine briefliche Mitteilung, welche sich offenbar auf die Saverysche Maschine bezog und im Gegensatz zu dem soeben Gesagten ausführte, daß in Gegenwart einer Parlamentskommission eine Maschine versucht worden sei, die Wasser mit Hilfe von Feuer hob, jedoch mit durchaus unzureichendem Erfolg.
Um nach Ablauf des auf 14 Jahre erteilten Patents nicht der Früchte seiner Arbeit verlustig zu gehen, erhielt Savery auf Antrag im Jahre 1699 jenes Patent durch Parlamentsakte auf weitere 21 Jahre verlängert.
Bevor wir auf die Saverysche Maschine des näheren eingehen, müssen wir noch einige Anwendungen der Dampfkraft für Zwecke der Bewegung anführen, die in das letzte Jahrzehnt des 17. Jahrhunderts fallen.
Diese sollen durch _Grimaldi_ und _Periera_ im Jahre 1694 zu Peking vor dem Kaiser Chang Hi erfolgt sein[48], und zwar zum Antrieb eines Wagens und eines Schiffes. Erstere geschah wie folgt: Auf einem leichten hölzernen Wagengestelle wurde ein Kohlenfeuer unterhalten, oberhalb dessen sich eine Äolipile befand, deren Dampfstrahl gegen ein Schaufelrad prallte und dieses in Drehung versetzte. Von diesem Rade führte eine Treibstange zu der einen Achse des Wagens, der hierdurch in Bewegung gesetzt wurde. Da für den Vorwärtsgang des Wagens genügender Raum nicht zur Verfügung stand, waren Einrichtungen getroffen, die den Wagen im Kreise fahren ließen. Das Schiff trug zwei Äolipilen, durch welche unter Vermittlung von Schaufelrädern, von denen je eins vor jeder Äolipile angebracht war, vier Ruderräder angetrieben wurden.
Im Jahre 1699 schlug _Guillaume Amontons_ eine als „_Feuerrad_“ benannte Rotations-Dampfmaschine vor. Dieselbe ist in Abb. 22 dargestellt und war nach Leupolds ~Theatrum Machinarum Generale~ (Leipzig 1724) § 397 wie folgt gedacht:
„_Amontons Rad, durch Feuer, Wasser und Lufft eine große Krafft und Vermögen zu schaffen_.
Der Inventor ist der sonst durch seine besondere Mechanische Erfindungen und Schrifften genugsam bekannte _Amontons_, dessen bey der Friction schon Meldung gethan worden. Er calculiret und gibt vor, daß man mit dieser Machine so viel thun könne, als 39 Pferde oder 234 Menschen, und daß sie aller Orthen und allezeit einerley Effect behalte.
_Die Beschreibung ist diese_:
~_ABDEF_~ usf. sind metallene Kasten, welche aller Orten fest verschlossen sind, bis auf eine Röhre, diese Kasten sind voll Lufft ~_ABCDE_~ etc. etc. ~K~ ist ein Feuer, welches die Lufft im Kasten A erwärmt und expandiret, daß solche einen Ausgang suchen muß, und durch die Röhre ~H~ hinaustritt in den Siphonem ~_JJ_~ und presset das Wasser, treibt das Ventil in 18 zu, und stößet die Ventile 7, 8, 9 auf, und treibet das Wasser gegen ~Y~, nachdem nun das Wasser von unten hinaufgestiegen, und das Rad auf dieser Seite schwehrer gemacht, muß es nothwendig von ~B~ nach ~A~ heruntergehen, und kommt der Kasten ~A~ ans Feuer, ~_MN_~ aber ins Wasser, und also ferner mit allen Kasten.
Das Rad soll im Diametro von 20, 24 bis 30 Fuß seyn, und die Tiefe 12 Fuß. Wenn die Hitze in ~_AB_~ einem siedenden Wasser gleich, so würde sie so viel als 39 Pferde thun. Eine weitläuftige Beschreibung hiervon zu geben, erachte ich nicht nöthig, weil man schon ziemlichermasen die Methode sehen kann, und ~ad praxin~ zu bringen, sich's keiner unterstehen wird, selbe zu verfertigen; denn ich halte es vor unmöglich, solche accurat nachzumachen, und wenn es auch wäre, würde die Arbeit und Mühe noch grösser seyn, die Fehler zu finden und solche zu repariren.
Inzwischen bin dadurch bewogen worden eine gantz leichte und simple Art, die viel stärcker arbeiten muß, zu erdenken. Ich werde mir aber ausbitten solche nicht eher zu communiciren, bis genugsame Proben damit abgeleget; und habe ich nur wegen der Zeit noch eines oder das andere zu untersuchen. Ich glaube zwar, daß Amontons Machine soviel Kraft gehabt hat als 37 Pferde: ob die Pferde aber in einem Tage mehr thun können als das Rad? ist eine andere Frage. Denn ich kan zwar ein Heb-Zeug machen, da ich mehr heben kan als 100 Mann; alleine, wenn die 100 Mann mit mir zugleich einen Tag arbeiten solten, würde es mit mir übel aussehen; denn was sie einen Tag machten, müßte ich 100 Tage dazu haben, und weil die Kasten 6 Fuß tieff seyn sollen, und 12 breit, so gehöret viel Zeit dazu, ehe einer erwärmet wird, absonderlich weil solche wegen der ungeheuren Größe und Gewalt des Feuers und Lufft auch stark von Metall seyn müssen.“
Das von Leupold verbesserte Amontonssche Feuerrad ist in Abb. 23 dargestellt und war wie folgt geplant:[49]
„Nachdem ietzo bey dem Druck die fünffzigste Tafel noch beygebracht, so habe nebst diesem resolviret, dennoch einen Entwurff von meinem Feuer-Rad zu geben, doch nur in so weit, daß man die Art sehen kan, wie es tractiret wird, und von des Amontons unterschieden ist. Die Figur stehet in Profil, da a ein Umschweiff von Meßing oder Kupffer in die 8 bis 9 Zoll tieff und 12 Zoll breit ist, daß dieser Umschweif und Kasten justement in 12 Theile oder besondere Kästen abgeteilet, und jeder wohl verwahret, daß keine Lufft, ohne durch eine besondere Röhre, die jeder Kasten hat, heraus, und in einen anderen daran befestigten Kasten weichen kann, wie bey ~A~ die Röhre ~_bc_~ ist, und mit dem Theil ~c~ in dem anderen Kasten stehet; dieser Kästen sind gleichfalls zwölf, und auch verwahret, daß weder Wasser noch Lufft weichen kann, ohne durch die Röhre die von dar durch's Centrum des Rades in einem andern gegenüber stehenden Kasten gehet, und ist hier die Röhre aus dem Kasten _cde_, die äußerlichen Kästen ~_Afghil_~ etc. etc. haben nur blose Lufft in sich, von den inwendigen zwölffen sind aber derer sechs mit Wasser gefüllet. Die zwei Umschweiffe oder 24 Kästen nebst denen 12 Röhren sind wohl und genau mit einander verbunden, und in ein Gehäuse und Welle gefasset, wie ein ordinair Wasser-Rad. Anstatt des Wassers aber ist bei ~C~ ein Ofen also angerichtet, daß das Feuer die drey Kästen von ~K~ bis ~n~ mit seiner Flamme bestreichet, und dadurch die Lufft in denen gemeldeten Kästen erwärmet, verdünnt und ausbreitet, daß solche durch die kleinen krummen Röhren in die Wasser-Kästen tritt, und das Wasser in die gegenüber stehenden Kästen treibt; als das Wasser aus ~o~ gehet durch die Röhre ~_pq_~ im Kasten ~m~, aus ~c~ durch ~_de_~ im Kasten ~r~, und so fort an. Und auf solche Art wird das Rad bey dem Feuer allezeit leichter, und gegenüber schwehrer; also wenn das Rad genugsam Grösse hat, und das Feuer vollkommene Stärke, sehr große Gewalt kan damit effectuiret werden, ja wo alles wohl observiret wird, es allen Machinen wo nicht zuvor, doch gleich thun kan. Und ist nur das größte Impediment, daß solche Machine noch nicht in grossen aufgerichtet, die grosse Consumtion des Holtzes, welches ohnedem überall mangelt. Deswegen ich auch solche Invention bereits nun etliche Jahre ruhen lassen.“
In demselben Jahre, 1698, in welchem Savery ein Patent auf seine Dampfmaschine erhielt, hatte Papin den Auftrag empfangen, bei Kassel eine Pumpe aufzurichten, die mit Hilfe der Kraft des Feuers Wasser aus der Fulda pumpen sollte. Bis Ende August 1698 hatte er festgestellt, daß er durch die Ausdehnung des Dampfes das Wasser auf eine Höhe von 70 Fuß heben könne und daß bei geringer Vermehrung der Wärme dieser Betrag sich noch erhöhen lasse. Diese Feststellung war aber um die Hälfte zu hoch, wie Papin später selbst erkannte. Wie dieser am 13. März 1704 an Leibniz schrieb, war die Maschine aus zwei Gefäßen zusammengesetzt, die unter Zwischenschaltung eines Hahnes miteinander in Verbindung standen. Das eine dieser Gefäße wurde mit Hilfe der Kondensation des Dampfes evakuiert und dann durch den äußeren Luftdruck mit Wasser gefüllt, während das in dem zweiten Gefäß befindliche Wasser durch Dampfdruck emporgeschafft wurde. Leider riß der Eisgang der Fulda die Maschine fort. Da außerdem andere Aufgaben seiner harrten, ließ Papin seine auf die Ausnutzung der Dampfkraft abzielenden Arbeiten vorläufig ruhen.
Inzwischen war Savery eifrigst bestrebt, seine Maschine zu vervollkommnen. Ihr wesentlichster Übelstand bestand darin, daß sie keinen ständigen, ununterbrochenen Betrieb ermöglichte, da, wenn der Dampfinhalt des Dampfkessels verbraucht war, gewartet werden mußte, bis wieder eine hinreichende Menge Dampf zur Verfügung stand. Den ununterbrochenen Betrieb erzielte Savery in der Weise, daß er neben dem eigentlichen Betriebsdampfkessel einen kleineren Kessel aufstellte, aus welchem in jenen warmes Wasser hinübergedrückt wurde.
Savery war nebenbei außerordentlich rührig und eifrigst bestrebt, die Vorzüge seiner Maschine weitesten Kreisen näher zu bringen. Zu diesem Zwecke veröffentlichte er im Jahre 1702 eine mit Abbildungen ausgestattete Druckschrift: ~_The Miners Friend_~[50]. Als Motto setzte er derselben das Wort Senecas vor: ~Pigri est ingenii contentum esse his, quae ab aliis inventa sunt~: Ein träger Geist begnügt sich mit dem, was andere erfanden.
Dieses Motto scheint absichtlich gewählt zu sein, weil von verschiedenen Seiten gegen Savery der Vorwurf erhoben wurde, er sei lediglich ein Nachahmer des Marquis of Worcester. Dem trat er sehr entschieden entgegen, indem er behauptete, er habe seine Erfindung dem Zufall zu verdanken. Einst habe er einen in einer Flasche enthaltenen Weinrest erhitzt und die Flasche, nachdem der Wein vollkommen in Dampf verwandelt war, mit ihrem Halse in kaltes Wasser getaucht. Hierbei sei das Wasser in der Flasche emporgetrieben worden, eine Beobachtung, die er dann in seiner Maschine praktisch verwertet habe.
Die Druckschrift „~The Miners Friend~“ ist dem König gewidmet, dem Savery ein kleines Modell seiner Maschine in Hampton Court vorgeführt hatte, ferner der ~Royal Society~ und den Bergwerksbesitzern Englands. Die in derselben abgebildete und beschriebene Maschine weist die in Abb. 24 dargestellte verbesserte Anordnung auf. In dem zweiten Kapitel der Druckschrift sind die verschiedenen Verwendungsgebiete der Maschine aufgeführt: Betrieb von Mühlen, Wasserversorgung von Palästen und Edelsitzen von einem im Dachstuhl aufgestellten Behälter aus; Wasserversorgung von Städten; Entwässerung von Sümpfen und Mooren; Entwässerung der Bergwerke. Auch für Schiffe empfiehlt Savery seine Maschine, ohne jedoch anzugeben, in welcher Weise. Er geht auf diese Verwendungsart nicht näher ein, sondern überläßt dieselbe den Fachleuten.
Im dritten Kapitel wird angegeben, in welcher Art die Maschine für die vorgenannten Verwendungszwecke anzuordnen ist.
Den Schluß bildet ein sehr eingehendes Zwiegespräch zwischen dem Erfinder und einem Bergwerksbesitzer, in welchem ersterer die gegen die Maschine erhobenen Bedenken entkräftet.
Die der Maschine (Abb. 24) gewidmete Beschreibung hat folgenden Wortlaut:
„_Eine Beschreibung des Ganges der Maschine zum Heben von Wasser durch Feuer_.
~_B_{1} B_{2}_~ sind zwei Feuerungen.
~C~ ist der Schornstein oder die Esse.
~D~ ist der kleine Kessel.
~E~ ist dessen Dampfrohr mit Hahn.
~F~ ist die Verbindungsmutter zwischen Kessel und Dampfrohr.
~G~ ist ein enges Rohr mit Hahn, das in das Innere des Kessels bis 8 Zoll über dem Boden hineinragt.
~H~ ist ein weiteres Rohr, das auf dieselbe Tiefe hinabragt.
~I~ ist ein Ventil in dem Rohre ~H~.
~K~ ist ein Rohr, das von dem Gehäuse dieses Ventils in den großen Kessel, etwa einen Zoll tief, hineinführt.
~L~ ist der große Kessel.
~M~ ist eine Schraube mit der Reguliervorrichtung.
~N~ ist ein enges Rohr mit Hahn, das bis zur Hälfte in den großen Kessel hineinragt.
~_O_{1} O_{2}_~ sind Dampfrohre, deren eines Ende mit der Reguliervorrichtung, deren anderes Ende mit den Zwischenbehältern (Receivers) verschraubt ist.
~_P_{1} P_{2}_~ sind die sogenannten Receivers.
~Q~ sind Schrauben, mittels welcher die Rohrleitungen und Ventile an der Vorderseite der Maschine angebracht werden.
~_R_{1} R_{2} R_{3} R_{4}_~ sind Rotgußventile, die mit Schrauben versehen sind, um sie bei Gelegenheit öffnen und zugänglich machen zu können.
~S~ ist das Druckrohr.
~T~ ist das Saugrohr.
~X~ ist ein Wasserbehälter.
~Y~ ist ein Hahn am Boden dieses Wasserbehälters.
~Z~ ist der Handhebel der Reguliervorrichtung.
_Wie die Maschine zu handhaben ist._
Zunächst ist erforderlich, daß die Maschine in einen guten Doppelofen eingebaut wird, der so eingerichtet ist, daß die Flamme Ihres Feuers rundherum streichen und beide Kessel ebenso gut befeuern kann, wie dies bei den Braupfannen der Fall ist. Bevor Sie das Feuer anfachen, öffnen Sie die beiden an den Kesseln angebrachten Hähne ~G~ und ~N~. Sodann füllen Sie den großen Kessel ~L~ zu zwei Drittel mit Wasser und den kleinen Kessel ~D~ ganz voll Wasser. Sodann verschließen Sie die Hähne ~G~ und ~N~ so fest wie möglich. Nunmehr setzen Sie die Feuerung ~B_{1}~ in Gang. Wenn das Wasser im Kessel ~L~ kocht, müssen Sie den Handhebel ~Z~ so weit als möglich von sich fortdrehen. Infolgedessen strömt der gesamte aus dem Wasser in ~L~ sich entwickelnde Dampf mit unwiderstehlicher Gewalt durch ~O_{1}~ nach ~P_{1}~, hierbei mit Geräusch alle Luft durch das Ventil ~R_{1}~ hinaustreibend. Und wenn alle Luft hinausgezogen ist, wird der Boden des Gefäßes ~P_{1}~ sehr heiß werden. Dann ziehen Sie den Handhebel der Reguliervorrichtung zu sich heran. Hierdurch schließen Sie ~O_{1}~ ab und Sie treiben den Dampf durch ~O_{2}~ nach ~P_{2}~, bis dieses Gefäß die in ihm enthaltene Luft durch das Ventil ~R_{2}~ zu dem Druckrohr übertreten ließ. Inzwischen ist, da der Dampf in dem Gefäß ~P_{1}~ sich niederschlug, ein Vakuum oder eine Luftleere erzeugt. Infolgedessen muß das Wasser mit Notwendigkeit durch das Saugrohr ~T~ emporsteigen, wobei es das Ventil ~R_{3}~ anhebt und das Gefäß ~P_{1}~ füllt.
Inzwischen ist das Gefäß ~P_{2}~ der in ihm enthaltenen Luft entledigt, und nunmehr drehen Sie den Regulatorhebel wiederum von sich fort. Alsdann ruht Druck auf der Oberfläche des Wassers in ~P_{1}~, die durch den Dampf erwärmt wird und diesen daher nicht niederschlägt. Der Dampfstrom drückt mit federndem Druck, gleich dem Luftdruck, auf das Wasser und überwindet schließlich das Gewicht der Wassersäule und treibt diese in dem Druckrohr ~S~ empor, durch das nun das im Gefäß ~P_{1}~ enthaltene Wasser sofort hinausbefördert wird. Ist einmal die Maschine im Gange, so ist es für jedermann ein leichtes. auch für den, der niemals die Maschine zuvor gesehen hat, nach einem halbstündigen Probieren, einen ständigen Wasserstrom vom vollen Querschnitt des Rohres ~S~ ins Freie zu fördern. Denn an der Außenseite des Gefäßes ~P_{1}~ werden Sie den Gang des Wassers verfolgen können, wie wenn das Gefäß durchsichtig wäre. Denn das Gefäß ist, soweit der Dampf in demselben steht, vollständig trocken und so heiß, daß man es kaum mit der Hand berühren kann. So weit aber in dem Gefäß das Wasser reicht, ist das Gefäß feucht und kalt, als ob Wasser auf dasselbe hinabgerieselt wäre. Diese Feuchtigkeit und Kälte verschwinden aber, so weit der Dampf das Wasser im Innern des Gefäßes verdrängt. Wenn Sie aber alles Wasser hinausdrücken, so wird der Dampf, und zwar schon eine kleine Menge desselben, indem er durch ~R_{1}~ hindurchtritt, das Ventil zum Schnarren bringen und hierdurch Euch auffordern, den Regulatorhebel zu Euch heranzuziehen. Sogleich beginnt der Dampf das Wasser aus dem Gefäß ~P_{2}~ hinauszudrücken, ohne daß der austretende Strahl sich ändert. Nur wird der Wasserstrahl dann etwas stärker ausfallen als bisher, wenn Sie den Regulatorhebel bewegten, bevor eine größere Menge Dampf durch das Ventil ~R_{1}~ austrat. Aber es ist besser, keinen Dampf austreten zu lassen (denn dies ist mit Kraftverlust verknüpft). Dem kann leicht dadurch vorgebeugt werden, daß man den Regulatorhebel etwas früher bewegt, bevor das Druckgefäß vollständig entleert ist. Ist dies geschehen, so drehe man sofort den Hahn des Kaltwasserbehälters ~X~ so, daß er sich oberhalb ~P_{1}~ befindet. Dieser Hahn ist in der Zwischenstellung geschlossen, jedoch stets offen, wenn er über ~P_{1}~ oder über ~P_{2}~ eingestellt ist. Das aus dem Behälter ~X~ auf ~P_{1}~ hinabrieselnde Wasser läßt den Dampf, der soeben noch eine so große Kraft äußerte, sich niederschlagen, infolgedessen Luftleere entsteht. Infolgedessen füllt sich das Gefäß ~P_{1}~ durch den Druck der äußeren Atmosphäre oder, was dasselbe besagt, durch Saugwirkung, sofort wieder mit Wasser, während sich ~P_{2}~ entleert. Ist dieses geschehen, so bewege man den Regulatorhebel von sich fort und bringe hierdurch den Dampfdruck in ~P_{1}~ zur Wirkung. Zugleich wird das Condenswasserrohr über das Gefäß ~P_{2}~ gebracht. Infolgedessen schlägt sich der in diesem Gefäß befindliche Dampf nieder, so daß dieses Gefäß sich füllt, während sich das andere entleert.
Die Arbeit, die mit dem Drehen der zwei Maschinenteile, nämlich des Regulators und des Kaltwasserhahnes, verknüpft ist, sowie die Wartung der Feuerung, überschreitet nicht das Maß dessen, was ein Knabe täglich leisten kann, und ist ebenso leicht zu erlernen wie das Treiben eines Pferdes an einer Kettenpumpe. Dennoch aber würde ich Erwachsene vorziehen, da bei ihnen mehr Sorgfalt vorauszusetzen ist als bei Knaben. Der Unterschied im Kostenaufwand ist nicht nennenswert und kommt angesichts der großen Vorteile, die der Gebrauch der Maschine mit sich bringt, nicht in Betracht.
Der sachkundige Leser wird hier nun vielleicht den Einwand erheben, daß, da der Dampf die Ursache der Bewegung und der Kraft ist und dieser Dampf nur verflüchtigtes Wasser ist, der Kessel ~L~ nach Verlauf einer gewissen Zeit leer werden muß, so daß also der Gang der Maschine unterbrochen werden muß, um den Dampfkessel wieder zu füllen, will man den Boden des Kessels nicht der Gefahr des Verbrennens oder Schmelzens aussetzen.