Bogen, Steffen: Repräsentative Maschinenzeichnungen und Perspektivkunst. Zur Verbindung neuzeitlicher Malerei mit graphischen Sprachen der Technik, in: Heßler, Martina (Hrsg.): Konstruierte Sichtbarkeiten. Wissenschafts- und Technikbilder seit der Frühen Neuzeit, München 2006, S. 131-152.
Die Kolbendampfmaschine setzt thermodynamische Energie (Dampfdruck) aus Dampferzeugern in mechanische Rotationsenergie um. Dabei bewegt sich ein Kolben in dem zugehörigen Zylinder hin und her, er führt eine oszillierende Bewegung aus. Benötigt wird für die mechanische Nutzenergie jedoch zumeist eine Rotationsbewegung.
Die Abbildung rechts stellt dar, wie der Unterdruck bzw. der atmosphärische Druck bei der atmosphärischen Dampfmaschine die Arbeit verrichtet, wenn der heiße Dampf kondensiert und sich dabei stark zusammenzieht. Aus dem Zylinder tritt überwiegend flüssiges Wasser. Diese Arbeitsweise ist nicht sehr wirtschaftlich, da viel Energie dafür verwendet wird, Zylinder und Kolben bei jedem Takt zu erhitzen und wieder abzukühlen. Um den Dampf schnell genug kondensieren zu lassen, wurde nahe dem oberen Totpunkt kaltes Wasser in den Zylinder eingespritzt (hier nicht dargestellt).
Bei der Expansionsdampfmaschine öffnet das Füllventil zu Beginn des Arbeitstakts nur kurz. Im Gegensatz zur Volldruckmaschine verliert der unter hohem Druck eingeströmte Dampf einen Teil seines Drucks während des Arbeitstakts. Auch dies führt zwar zu einer Abkühlung des Zylinders, es wird jedoch deutlich weniger Dampf verbraucht, als bei der Volldruckmaschine. Um die Abkühlung zu begrenzen, wird der Dampf nicht komplett bis zum Atmosphärendruck entspannt. Verbunddampfmaschinen nutzen auch den bei Austritt des Dampfs verbleibenden Druck, indem der Dampf in einen weiteren Zylinder mit größerem Durchmesser geleitet wird. (Anmerkung: Entgegen der Darstellung hier kühlt der Dampf während der Abwärtsbewegung des Kolbens kaum noch weiter ab.)
Eine Hochdruckdampfmaschine wurde 1784 von Oliver Evans konstruiert. Das erste Exemplar wurde von ihm jedoch erst 1812 gebaut. Ihm zuvor kam Richard Trevithick, der 1801 die erste Hochdruckdampfmaschine in ein Straßenfahrzeug einbaute. Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Hochdruckdampfmaschinen war der Fortschritt in der Metallherstellung und -bearbeitung zu dieser Zeit, denn in Hochdruckmaschinen müssen die Maschinenteile sehr passgenau sitzen. Außerdem bestand die Gefahr der Explosion des Kessels.
Von diesen frühen Anfängen bis zur weiten Verbreitung der Dampfmaschine in der Wirtschaft vergingen jedoch einige Jahrzehnte. So errichtete man 1811 die erste Dampfmaschine in Sachsen (Saline Bad Dürrenberg).[19] 1836 erstellte man die erste deutsche Dampfmaschinenstatistik, und zwar für den Regierungsbezirk Düsseldorf.[20] Durch technische Verbesserungen, der beginnenden Konzentration der sich formierenden Industrie, zunehmend ausgeschöpfter Wasserkraftpotentiale sowie der massiven Verbilligung des Kohletransportes durch die Eisenbahn wurden Dampfmaschinen wirtschaftlich immer rentabler. Nach einer nicht ganz vollständigen Statistik des Jahres 1846 gab es im Zollverein 1518 Dampfmaschinen. 1861 war die Zahl bereits auf 8695 Stück gestiegen.[21]
Obwohl die Zeit der Kolbendampfmaschine schon lange vorbei zu sein scheint, ist eine Renaissance nicht ausgeschlossen. Einer ihrer Vorteile gegenüber Verbrennungsmotoren ist der kontinuierliche Verbrennungsvorgang, der sich emissionsärmer gestalten lässt. Durch den heute üblichen geschlossenen Kreislauf von Dampf und Speisewasser ergibt sich eine emissionsarme Schmierung von Zylinder und Kolben der Maschine. In diesem Sinne ist als modernisierte Dampfmaschine der Dampfmotor entwickelt worden. Eine Kolbendampfmaschine arbeitet (wie ein Elektromotor) drehzahlelastisch und kann unter Last anlaufen, somit können Direktantriebe konstruiert werden, wobei im Vergleich zu Verbrennungsmotoren Rutschkupplungen entfallen und Getriebe vereinfacht werden.
Die Möglichkeit zur technischen Aufrüstung der Alte Elisabeth Fundgrube ergab sich durch den Bau des Rothschönberger Stollns.Ab 1844 begann an mehreren Stellen das Abteufen von Lichtlöchern und die Aufwältigung von alten Grubenfeldern im gesamtenBereich des geplanten Stollnbaus.
Nach dem Wiener Kongress 1815 wird das Gebiet der ehemaligen Grafschaft Mansfeld preußisch und der preußischen Provinz Sachsen, Regierungsbezirk Merseburg, zugeordnet. Die Rechtsstellung der Mansfelder Gewerkschaften bleibt erhalten. Nach dem Direktionsprinzip stellen sie die Finanzierung der Produktion sicher, Eigentümer aber bleibt der Landesherr, jetzt der preußische Saat. Er übernimmt die ökonomische und technische Leitung, die vom preußischen Bergamt in Eisleben ausgeführt wird. Auch die Gerichtsbarkeit des Eisleber Bergamtes wird wieder hergestellt. Die kursächsisch-mansfeldischen Gesetze einschließlich der Mansfelder Bergordnung von 1673 gelten weiterhin.
Das Zitat ist der letzte Satz im Codex Turin, Leonardos Buch über den Vogelflug. Dort hatte er in beeindruckender Kürze die Prinzipien des Fliegens am Beispiel des Vogelflugs zusammengefasst. Leonardo schreibt dort auch, dass er sich im März 1505 auf den Weg nach Fiesole befindet. Da das Buch neben der pathetischen Ankündigung ("wird der große Vogel sich erheben") auch technische Zeichnungen enthält, wird angenommen, dass Leonardo es begleitend zu einem praktischen Flugversuch anfertigte, der bei Fiesole stattfand.
Einige Skizzenblätter Leonardos lassen darauf schließen, dass er einen mechanisch angetriebenen Ritter erdachte. Der mechanische Ritter könnte, ebenso wie das Aufziehauto oder der mechanische Löwe, anlässlich eines höfischen Festes in Mailand vorgeführt worden sein. Es ist jedoch unbekannt, ob der mechanische Ritter verwirklicht wurde. Was über seine Funktionsweise bekannt wurde, sind technische Interpretationen dreier Blätter des Codex Atlanticus (579r, 1021r/v, 1077r). Demnach konnte er aufstehen, sitzen, die Arme bewegen und den Kopf drehen. Möglicherweise war er auch in der Lage, mechanisch erzeugte Töne von sich zu geben.
Leonardo war nicht der erste, der einen Taucheranzug entwarf. Er sammelte die damals bekannten Ideen und verbesserte sie da, wo es nötig war. Zu seinen technischen Neuerungen zählten die Verwendung eines stabilen Röhrensystems, das dem Druck des Wassers besser standhalten konnte. Die Einführung von flexiblen Gelenken der Rohre, um die Bewegungsfreiheit zu verbessern war ebenso neuartig, wie das Trennen der Atemluft mittels eines Ventils.
Leonardos Erfindungen sind bis heute Gegenstand der wissenschaftlichen Auseinandersetzung. Es versteht sich von selbst, dass an dieser Stelle keine kritische Zusammenfassung des umfangreichen ingenieurtechnischen Wirkens von Leonardo gewagt werden kann. Daher wird auf eine weiterführende Quelle verwiesen.
Ein Beispiel für einen hohen Erkenntnisgewinn zu Leonardos Erfindungsreichtum stellt sicherlich die kommentierte Edition der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen dar (kurz RWTH Aachen). Nach vierjähriger Arbeit war 2018 der komplette Codex Madrid Seite für Seite digitalisiert, übersetzt und mit umfangreichen Detailwissen kommentiert. Themen des Codex Madrid sind unter anderem mechanische Systeme von Leonardo (wie z.B. Uhren), Untersuchungen von Kräften an Seilzügen, Gesetze von fallenden Körpern auf schiefen Ebenen, Untersuchungen zur Statik von Deckenkonstruktionen und vieles mehr. Die Online-Ausgabe ist komplett kostenfrei zu lesen. Für Interessierte ist die Edition in Buchform erhältlich (250,- Euro). Wer an wissenschaftlich-sachlichen Informationen zu Leonardos ingenieurtechnischen Wirken interessiert ist, kann von dieser Edition nur begeistert sein. Sie wird dringend empfohlen.
Entwickelt wurde diese Maschine, im Original, im Jahre 1850 von dem Weltbekannten Lokomotivhersteller Richard Hartmann in Chemnitz / Sachsen.Ob von dieser Maschine jemals ein Exemplar gebaut wurde ist nicht bekannt. Lediglich technische Zeichnungen existieren noch von dieser wunderschönen Maschine in diversen Archiven und Fachbüchern.Diese Maschine besticht wieder durch ihr neogothisches Ständerwerk und zeigt die fantastische Maschinenbaukunst unserer Vorväter.Nach längerer Konstruktionszeit können wir Ihnen nun unseren neuen Gussteilesatz der Bockdampfmaschine "HARTMANN" anbieten. Im Gussteilesatz dieser wunderschönen Modelldampfmaschine sind 8 Stück unbearbeitete Gussteile in Grauguss und Weißmetall, ein Rundstahlzuschnitt für den Zylinderdeckel und die Zeichnungsunterlagen enthalten. Die Kegelräder für den Regler sind nicht im Lieferumfang enthalten. Diese können sie aber gern in der Rubrik "Zubehör Gussteilesätze" mitbestellen.
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