Dampfmaschine (frz. machine à vapeur, engl. steam-engine) nennt man eine mechan. Vorrichtung, durch welche mittels der Spannkraft des Wasserdampfes Wärme in Arbeit umgesetzt wird. Dieselbe besteht aus dem Dampfkessel (s. d.) und der eigentlichen D., welche, durch ein Rohr miteinander verbunden, in der Weise funktionieren, daß der im Dampfkessel erzeugte Dampf in dem Cylinder der D. einen beweglichen Kolben hin- und hertreibt, dessen Bewegung durch die Kolbenstange auf andere Maschinenteile übertragen und so zur Arbeitsleistung nutzbar gemacht wird. Die Kenntnis der dem Wasserdampf innewohnenden Ausdehnungs-oder Spannkraft ist sehr alt. Schon vor Anfang der christl. Zeitrechnung scheint man einige, wenn auch nur höchst unvollkommene Vorstellungen von derselben gehabt zu haben. Die erste Nachricht von der Anwendung des Wasserdampfes zur Erzeugung von Bewegung findet sich in einer Schrift des griech. Mathematikers und Mechanikers Hero des Ältern (215 v. Chr.), der einen durch Dampf getriebenen Apparat beschreibt. Eine hohle, mit Wasser gefüllte Metallkugel wurde erhitzt, der so entwickelte Dampf strömte aus zwei seitlichen offnungen aus und setzte durch Rückwirkung das Gefäß in Umdrehung. Dieser Apparat, der eine praktische Bedeutung niemals erlangt hat, ist nur als eine physik. Spielerei zu betrachten; ebenso der Apparat des Italieners Giovanni Branca (1629), bei welchem ein kräftiger Dampfstrahl gegen ein Schaufelrad getrieben und letzteres dadurch in Umdrehung versetzt wurde. Der erste Apparat, welcher die Grundzüge der heutigen Kolbendampfmaschine zeigt, ist der von Denis Papin (1690), welcher bei seinen Versuchen, die bedeutende Kraft des Luftdrucks, die kurz vorher von Otto von Guericke entdeckt worden war, auf einfache und wohlfeile Weise zu erzeugen, um sie industriell verwerten zu können, in der Kondensation des Dampfes das Mittel fand, mit demselben größere Krafteffekte zu erzielen, und so eigentlich den Grund zur Erfindung der D. legte. Der Papinsche Apparat bestand aus einem Cylinder, in welchem sich ein dichtschließender Kolben auf- und abbewegt. Der Kolben ist mit einem verschließbaren Loch versehen, durch welches eine kleine Wassermenge unter denselben gebracht wird. Erhitzt man den Boden des Cylinders, so verwandelt sich das Wasser in Dampf und treibt den Kolben in die Höhe. Oben angekommen, wird derselbe von einem Riegel festgehalten und das Feuer entfernt; der Dampf verdichtet sich nent der Abkühlung wieder zu Wasser und es entsteht ein luftleerer Raum unter dem Kolben, worauf derselbe durch den äußern Luftdruck mit einer Kraft von etwa 1 kg per Quadrateentimeter Eudante u fen wird. Leider fand dieser neue Gedanke zu jener Zeit keine Anerkennung und die Mängel, welche der Papinschen Maschine wuste teten, wurden namentlich von dem engl. Physiker Robert Hooke für so bedeutend erachtet, daß Papin endlich selbst an einer nutzbringenden Verwirklichung seiner Idee verzweifelte. Teils mit Benutzung der von Papin angegebenen Methode zur Herstellung eines luftleeren Raums, teils mit Anwendung der Spannkraft des Dampfes baute Tho-H1 mas Savery (1698) eine Maschine, welche hate Heben von Wasser diente und brauchbare Resultate [ lieferte. Mit der Verbesserung dieser Maschine be schäftigte sich auch Papin, indem er besonders dieselbe für Drehbewegungen einzurichten suchte, ohne jedoch einen nennenswerten Erfolg zu erzielen, und so blieb es andern vorbehalten, seine genialen Ideen zur praktischen Ausführung zu bringen. Ein erfolgreicher Schritt in dieser Richtun wurde von den beiden Engländern Neweomen und Cowley (1705) gemacht, welche den ursprünglichen Gedanken Papins wieder aufnahmen und durch Anwendung eines Cylinders mit beweglichem Kolben, der seinen Dampf von einem besondern Dampfkessel erhielt, die erste wirklich brauchbare D. (mit Rücksicht auf die Verwertung des Luftdrucks atmosphärische Maschine genannt) Punpert welche zur geradlinigen Bewegung der Pumpengestänge in den Bergwerken und später zum Betrieb rotierender Wellen verwendet wurde. Auf Tafel: Dampfmaschinen I, Fig. 8, zeigt sich die Neweomensche Maschine in einer ihrer höchsten Entwickelungsstufe entsprechenden Konstruktion. Auf dem zur Hälfte in einem Ofen eingemauerten kuppelartigen Dampfkessel erscheint unmittelbar der Die an Cylinder mit darin beweglichem Kolben. die an dem Kolben befestigte Gelenkkette — über ein Segmentstück gelegt, das an einem hölzernen doppelarmigen Hebel, dem sog. Balancier, sitzt; der letztere, in seiner Mitte um einen Zapfen drehbar, ist andererseits mit dem zu betreibenden Mechanismus in Verbindung gebracht. Das Spiel der Maschine ist kng im Ist der Kolben in seiner tiefsten Stellung im Cylinder angekommen, so öffnet sich der Dampfhahn und läßt aus dem Kessel Dampf in den Cylinder treten, um den Kolben in die Höhe zu treihen. Ist derselbe oben angekommen, so schließt sich der Dampfhahn und der Wasserhahn öffnet sich: durch das alsdann aus dem hochelegenen Bassin in feinem Regen in den Cylinder Irömende Wasser wird der Dampf plötzlich kondensiert und der äußere Luftdruck treibt den Kolben mit entsprechender Gewalt nach unten, worauf sich dasselbe Spiel wiederholt. In der letzten Periode des Kolbenniedergangs wird der Welle und dem Schwungrad Antrieb erteilt, während dieselben in der übrigen Zeit durch ihre lebendige Kraft in Umdrehung erhalten werden. Die Steuerung der beiden Hähne, sowie die Füllung des Wasserreservoirs erfolgt von der Maschine selbstthätig durch zwei am Balancier befestigte Stangen, deren eine mit den Hähnen verbunden ist, während die andere eine Pumpe treibt. Trotz der im Verhältnis zu den frühern Ausführungen günstigen Wirkungsweise der Neweomenschen Maschinen, der zufolge sie zur Wasserhebung in Bergwerken bis in die neueste Zeit Verwendung gefunden haben, waren dieselben besonders ihres H Brennstoffverbrauchs wegen für allgemeine Zwecke nicht anwendbar und alle Versuche zur Verbesserung dieser Mängel blieben fast 70 Jahre lang erfolglos, weil die physik. Gesetze von der freien und latenten Wärme noch nicht bekannt waren, mit deren Hilfe es dann dem Conversations-Lexikon. 13. Aufl. IV. Maschm Watt gelang, die Fehler der Neweomenschen aschine zu beseitigen und die Dampfkraft für die Zwecke der bedenten allgemein nutzbar zu machen. Die erste bedeutende Erfindung, welche Watt auf Grund seiner Studien und Versuche über die Wärme machte, war die des Kondensators mit der sog. Luftpumpe, d. h. er ließ die Niederschlagung des Dampfes nicht * im Cylinder selbst, sondern in einem besondern Raum, dem Kondensator, statt-N1 der im geeigneten Moment mit dem Cyliner in Verbindung gesetzt wurde. Der Wattsche Kondensator, welcher noch gegenwärtig mit ganz geringen Abänderungen gebräuchlich ist, besteht aus einem cylindrischen Gefäß, dessen Inhalt ungefähr gleich dem des Dampfeylinders ist. In dieses Gefäß mündet das vom Dampfeylinder kommende Rohr und ein Wasserrohr mit Sieb, welches das zur Kondensation des Dampfes erforderliche Wasser in feinem Regen einspritzt. Unmittelbar an den Kondensator schließt sich eine Pumpe an, welche das eingespritzte und das durch die Lur und Lon des Dampfes gebildete Wasser entfernt und von Watt den Namen Luftpumpe erhielt, eine Bezeichnung, die sich noch bis I1 erhalten hat. Auch die übrigen Verbesserungen, welche Watt an den Hauptteilen der D. anbrachte, waren von so bedeutendem Einfluß und brachten die D. auf eine so hohe Stufe der Vollendung, daß dem Namen Watt für alle Zeiten der Auker in in der Geschichte der D. gesichert ist. Außer in der vom C linder getrennten Kondensation bestand das wesentlich Neue der mospharer Maschine darin, daß nicht mehr der At-Rosh härendruck, sondern der ampfdruck auf den Kolben wirkte, zu welchem Zweck die Kolbenstange dampfdicht durch den Cylinderdeckel gehen mußte, was durch Anwendung der t w̃ noch allgemein üblichen Stopfbüchse ermöglicht wurde. Auch war der Dampfeylinder durch schlechte Wärmeleiter (den sog. Cylindermantel) vor Ausstrahlung geschützt. Schon im folgenden Jahre ersann Watt eine Verbesserung, die bei allen modernen D. in Anwendung ist. Er sperrte den Dampfzutritt zum Cylinder ab, ehe der Kolben seinen ganzen Weg wenstdete hatte, sodaß für den Rest des Kolbenwegs der Dampf ohne frische Nachströmung wirkte und durch seine Expansionskraft den Kolben bis an das Ende seines Hubes trieb. Der Vorteil dieser Einrichtung besteht in der Ersparung an Dampf und also auch an Brennmaterial. Die erste Wattsche D. aus dem Jahre 1769 war noch einfachwirkend, indem durch den Dampf nur der Niedergang des Kolbens, der Aufgang desselben aber durch die an der andern Seite des Balanciers angebrachten Gegengewichte bewirkt wurde. Da-Watt waren schon die in den J. 1781 - 82 von att ausgeführten Maschinen doppeltwirkend, d. h. der Kolben wurde beim Aufgang wie beim Niedergang vom Dampf getrieben und leistete so in beiden Fällen Arbeit. Die bis dahin übliche Befestigung der 910 Galenktel an dem Balancier durch Seament und Gelenkkette genügte für die doppeltwirkende Maschine nicht mehr und Watt erfand deshalb sein berühmtes Parallelogramm, einen äußerst sinnreichen Mechanismus, welcher das Ende der Kolbenstange mit dem Balaneier derart verband, daß die Kolbenstange fast mathematisch in einer geraden Linie geführt wurde. Ferner datiert aus jener Zeit die Anwendung von Pleuelstange, Kurbel und Schwungrad, sowie die des Centrifugalregulators zur Erzielung eines gleichförmigen Ganges. Auch die Konstruktion der Dampfverteilungsmechanismen erfuhr wesentliche Verbesserun-Eu indem an die Stelle der Hähne Ventile oder chieber traten, sodaß die Wattsche Dampfmaschine schließlich die Form erhielt, welche in Fig. 6 auf Tafel 1 dargestellt ist und die in den Hauptteilen bereits eine solche Vollkommenheit zeigt, daß es bis heute nicht möglich war, wesentliche Verbesserungen anzubringen. Die auf Watts Thätig= keit folgende Periode der Geschichte der D. charakterisiert sich besonders durch die Bemühungen, Dämpfe von höherer Spannung anzuwenden und das schon von Watt angegebene Prinzip der Expansion möglichst weit dten mun Dan ie Wattschen Maschinen verwendeten nur Dampf von niederer Spannung (1,3—1,5 Atmosphären) und arbeiteten sämtlich mit Kondensation. Wenngleich schon von Watt darauf hingewiesen worden war, daß man lediglich durch die Spannkraft des Dampfes, den man, statt ihn im Kondensator zu verdichten, in die freie Luft auspuffen ließe, Maschinen treiben könne, die infolge des Wegfalls des Kondensators sich bedeutend einfacher gestalten würden, so war doch bei der noch unausgebildeten Konstruktion der Dampfkessel die Anwendung höher gespannter Dämpfe mit erheblicher Gefahr verbunden. Die erste wirklich brauchbare Hochdruckmaschine baute der Amerikaner Oliver Evans im J. 1801. Derselbe verwendete Dampf von einer Spannung bis zu 8 Atmosphären, der in einem schmiedeeisernen Röhrenkessel erzeugt und direkt in den Cylinder geleitet wurde, doch wurde der Dampf schon bei einem Drittel oder selbst einem Sechstel des Kolbenwegs abgesperrt und zuletzt kondensiert. In England bauten im folgenden Dochd Trevithick und Vivian eine doppeltwirkende Hochdruckdampfmaschine ohne Kondensation, die sich durch Einfachheit und gedrängten Bau auszeichnete. Von dieser Zeit an basiert auf der Verbesserung der Hochdruckmaschinen das Bestreben der Konstrukteure und gipfelt heute darin, D. zu bauen, die mit möglichst hochgespanntem Dampf und möglichst weit getriebener Expansion arbeiten, das owohl Weised. als theoretisch festgestellt ist, daß auf diese eise die ökonomischste Leistung erreicht wird. Die Kondensation wird namentlich bei großen Maschinen immer noch da angewendet, wo genügend Wasser vorhanden ist, und gewährt in Bezug auf Dampfersparnis bedeutende Vorteile. Um die neuesten Errungenschaften auf dem Gebiete des Dampfmaschinenbaues zu verstehen, ist ein näheres Eingehen auf die ganze Konstruktion der Maschinen erforderlich. Den Hauptteil jeder D. bildet der Cylinder, an welchem die Organe für die Dampfverteilung, die zusammen den Steuerungsmechanismus bilden, angebracht sind. Die letztern sind besonders in jüngster Zeit Gegenstand der vielseitigsten Verbesserungen gewesen und die Zahl der neuerfundenen Steuerungen ist eine so bedeutende geworden, daß fast jede Fabrik, welche D. baut, ihre eigene Steuerung hat. Zur Erklärung der Einrichtung eines modernen Dampfeylinders und der Art und Weise, wie der Dampfeintritt und Dampfaustritt stattfindet, dient die Doppelfigur 4 (Dampfverteilung) auf Tafel I. In beiden Figuren steht der Kolben K in der Mitte des Cylinders, in dem in de gezeichneten in der Bewegung nach abwärts, in dem links gezeichneten in der nach aufwärts be— I＋ Der Maschinenteil, welcher den Dampf bald über, bald unter den Kolben treten läßt, ist der Schieber AB, der in der linken Figur seine höchste, in der rechten seine tiefste Stellung einnimmt. Derselbe wird von einer auf der Maschinenwelle sitzenden excentrischen Scheibe bewegt und gleitet über den drei Kanälen f, d, o, von denen f in den untern Raum des Cylinders bei g, d den obern bei e mündet, während o mit der freien Luft oder dem Kondensator in Verbindung steht. Über dem Schieber AB ist der Schieberkasten CE dampfdicht an dem Cylinder befestigt und mit dem