1821: Franz Dinnendahl erbaut eine neue Werkstatt, die Kunstwerkerhütte

Kunstwerk ist der Name einer der ältesten Zechen Essens (im heutigen Essen-Bergerhausen gelegen). Franz Dinnendahl zählte zu den »Gewerken«, war also Mitbesitzer. Der Name Kunstwerk legt nahe, dass es hier eine mechanisierte Fördereinrichtung gab. 1816/1817 baute Dinnendahl Maschinen für die Zeche ¹.

Da 1821 seine alte Werkstatt bei einem Brand zerstört wurde, nutzte er ab da ein neues Gelände wohl in unmittelbarer Nachbarschaft des Bergwerks, daher Kunstwerkerhütte. Nach dem Tode Dinnendahls führten zunächst zwei seiner Söhne die Kunstwerkerhütte fort. 1890 wurde daraus die R. W. Dinnendahl AG. Diese wiederum wurde später Teil der Westfalia Dinnendahl Gröppel AG (WEDAG). 1925 wurde auf dem Gelände eine Fabrikhalle errichtet. Diese ist erhalten. Heute findet man dort eine Loft-Anlage (für Bilder der Dinnendahl’schen Fabrik heute siehe ²).

1821: Die erste Wasserhaltungsmaschine mit Schwungrad und Druckpumpe im Ruhrbergbau geht auf Zeche Gewalt in Betrieb

Die Wasserhaltungsmaschinen im Ruhrbergbau waren bis dahin direkt wirkende Dampfmaschinen, entweder nach Newcomen oder zunehmend nach Watt’schem Prinzip. Die neue Maschine wurde von John Cockerill geliefert. Sie war doppelt wirkend, hatte ein Schwungrad und ein Vorgelege ³. Der Balancier bestand aus Gusseisen - bis dahin hatte man immer Holz benutzt. Neu war auch die Bauart der Pumpe. An die Stelle der übereinander angeordneten Kolbenpumpen trat nun eine Druckpumpe.

Der Zylinderdurchmesser wird mit 34” angegeben, die Förderhöhe mit 52 Lachter (ca. 108 m).

Für die Zeche Gewalt (heute Essen-Überruhr-Hinsel), wo man seit etwa 1770 Steinkohle abbaute, hatte 1810 schon Franz Dinnendahl eine Wasserhaltungsmaschine in Betrieb genommen.

John Cockerill baute in Seraing (Belgien) ab 1817 ein Stahlwerk und eine Maschinenfabrik auf. Diese wurden zu einem der größten Stahlkonzerne Europas.

Ausser den genannten kenne ich keine weiteren Quellen zu der Cockerill-Maschine auf Zeche Gewalt. Es existieren allerdings Fotos im Netz, u.a. hier ⁴, die eine Cockerill-Maschine zeigen, die ab 1826 in den Niederlanden für Pumparbeiten genutzt wurde (Arkelse Dam, dazu ⁵). Es wird angegeben, dass die Maschine im Cruquius Museum gezeigt wird. Die Bilder zeigen eine klassische Watt’sche Balanciermaschine. Man darf wohl davon ausgehen, daß die hier zu sehende Qualität der Ausführung neue Maßstäbe für die Firmen setzte, die bislang im Ruhrgebiet Maschinen geliefert hatten (also die Brüder Dinnendahl, Friedrich Harkort sowie Englert, Reuleaux & Dobbs).

Vielleicht noch wichtiger war aber der erstmalige Einsatz einer Druckpumpe. Die bis dahin ausschließlich genutzten Saugpumpen können physikalisch bedingt nicht beliebig tief ansaugen (Stichwort Geodätische Saughöhe). Praktisch liegt der maximale Wert bei etwa 7-7,50 m. Wollte man tiefer, so mußte man ein Gestänge so einrichten, dass eine Pumpe der nächsten zulieferte.

Bei der Druckpumpe mit einem geschlossenen Tauchkolben statt eines Scheibenkolbens wird beim Aufgang Wasser durch das Saugventil angesaugt, beim Abgang wird das Wasser durch das Druckventil in die Steigleitung gedrückt. Solche Pumpen wurden mit Druckhöhen von 30-130 m gebaut ⁶.

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Bild @fig:1821-1 zeigt die Zeichnung einer frühen Druckpumpe, die Carl Friedrich Bückling [siehe 1778: Preussische Beamte machen eine »Studienreise« zu Watt’s Maschinen] zugeschrieben wird und im Schafbreiter Revier bei Eisleben eingesetzt wurde, also ganz in der Nähe von Hettstedt, dem Ort der ersten deutschen Dampfmaschine, vergl. [1785: Die erste deutsche Dampfmaschine in Hettstedt].

1821: Peter Beuth gründet eine Technische Schule in Berlin

Christian Peter Wilhelm Beuth war ein preussischer Beamter. Er trat 1801 in den Staatsdienst und starb 1853. Dennoch ist sein Name auch heute noch präsent.

Einige Beispiele:

• Der Beuth-Verlag, eine Tochter des DIN, stellt u.a. alle DIN-Normen zur Verfügung ⁷
• Die Technische Universität Berlin beruft sich in ihrer Geschichte auf Beuth ⁸
• Die Technische Fachhochschule Berlin hat sich 2009 in »Beuth Hochschule für Technik Berlin« umbenannt ⁹
• Die Deutsche Maschinentechnische Gesellschaft DMG hat den Beuth-Innovationspreis in Leben gerufen ¹⁰

Beuth hatte sich die Förderung der preussischen Industrie zur Lebensaufgabe gemacht. Dies gelang ihm nicht nur durch seine Stellung und sein Amt (er war lange Zeit Mitglied des preussischen Staatsrates) sondern auch durch seine Persönlichkeit und kreative Ideen.

So gründete er z.B. 1821 den »Verein zur Beförderung des Gewerbfleißes«. In den Statuten heißt es zum Vereinszweck ¹¹:

die Entwicklung und den Aufschwung der Gewerbe im Preußischen Staate möglichst zu befördern. … Kenntnisnahme von dem Zustand der Gewerbsamkeit im In- und Auslande, Prüfungen von Entdeckungen und Erfindungen, Unterricht, Aufmunterung durch Belohnung bedeutender Erfindungen, Konkurrenz durch das Aussetzen von Prämien sind die Mittel, derer sich die Gesellschaft bedient, ihren Zweck zu erreichen.

Mitglieder waren Maschinenbauer, Fabrikanten, Mechaniker aber auch viele Beamte und sogar Prominente (u.a. die Gebrüder Humboldt, Feldmarschall Gneisenau und der Freiherr vom Stein).

Den großen und nachhaltigen Einfluß Peter Beuth’s kann man sehr gut bei den Biographien von zwei Berliner Maschinenbauern sehen: Franz Anton Egells (1788-1854) und August Borsig (1804-1854).

Egells, ein Kupferschmied aus dem westfälischen Rheine, hatte im nahe gelegenen Gravenhorst Andreas Friderich Uhthoff als Partner gewonnen, um eine Dampfmaschine zu bauen. Dort befand sich vermutlich schon eine Maschine, die auf verschlungenen Wegen zu der seit 1806 bestehenden damaligen Friedrich-Wilhelm-Eisenhütte gekommen war (dazu [1802, Die erste Wasserhaltungsmaschine des Ruhrgebiets geht auf Zeche Vollmond in Betrieb]). Im Zusammenhang mit einer Rundreise des preussischen Kronprinzen durch Westfalen gelang es Egells, in Münster mit dem Staatsrat Kunth zu sprechen, den er über das Vorhaben, eine Dampfmaschine zu bauen, informierte. Ausserdem überreichte er eine von ihm umkonstruierte »Windbüchse« (ein Vorläufer des heutigen Luftgewehrs) als Dedikationsgeschenk für den jungen Kronprinzen (den späteren König Friedrich Wilhelm IV). Von diesem Zeitpunkt an war Egells in Berlin bekannt ¹².

Beuth sorgte dafür, dass der begabte Egells eine längere »Studienreise« zu französischen und vor allem englischen Maschinenbauanstalten machen konnte.

Wieder zurück in Berlin gründete Egells 1821 eine private Eisengießerei und Maschinenbauanstalt. Beuth half, indem er für staatliche Aufträge sorgte und Egells englische Werkzeugmaschinen überließ, die auf Staatskosten erworben worden waren ¹³.

Im gleichen Jahr 1821 gründete Beuth eine »Technische Schule« in der Berliner Klosterstraße. Jeder Regierungsbezirk konnte einen besonders begabten Handwerker entsenden. Bei Pachtner findet sich der folgende, Beuth zugeschriebene Text ¹⁴:

Der Unterricht wird kostenfrei erteilt. Die Disziplin ist streng. Nachlässige Schüler oder solche, die dem Unterricht nicht folgen können, werden in den ersten Monaten entlassen, damit sie die Lehrer nicht ermüden und andern kein schlechtes Beispiel geben. Über denselben wissenschaftlichen Gegenstand wird in zwei aufeinanderfolgenden Stunden gelehrt. In der einen werden die Schüler über das in der vorigen Stunde Gelernte geprüft. In der andern wird mit dem Unterricht fort gefahren. Geübte Schüler sollen Vorschüler (Repetitoren unter Aufsicht des Lehrers) sein.

Für den Beamten Beuth, der in den Befreiungskriegen gegen Napoleon als Offizier beim Lützowschen Freikorps gekämpft hatte, war eine klare Ansage wichtig. Noch einmal Pachtner ¹⁵:

Für die Zöglinge des Königlichen Gewerbe-Instituts.

Es ist Pflicht der Zöglinge des Königlichen Gewerbe-Instituts, sich der Wohltat wert zu zeigen, welche der Staat ihnen durch die Aufnahme angedeihen läßt. Diese Anstalt ist nur für sehr fähige, fleißige, ordentliche und moralische Menschen bestimmt; andere werden daraus entfernt. Ihr anzugehören soll eine Auszeichnung sein. Wahrer Gewerbefleiß ist nicht ohne Tugend denkbar. Das Gewerbe-Institut kennt keine andre Strafe, als Entfernung aus der Anstalt.

Diese erfolgt zu jeder Zeit und ohne weiteres:

1. Wenn die Fortschritte eines Zöglings nicht hinreichend sind, um den folgenden Unterricht zur verstehn, oder zu gering für eine Versetzung in die obere Klasse;

2. wenn der Zögling sich nicht der größten Sittlichkeit und des größten Anstandes befleißigt;

3. wenn der Zögling den Unterricht unter dem Vorwande von Krankheit oder ohne vorgängige Einwilligung der Herren Lehrer versäumt;

4. wenn der Zögling, welcher verpflichtet ist, sich eine Viertelstunde vor dem Anfange des Unterrichts im Gewerbehause einzufinden, im Laufe eines Lehrganges sechsmal zu spät gekommen ist, d.h. nachdem die Stunde geschlagen hat.

August Borsig, ein gelernter Zimmermann, hatte seit 1823 das Gewerbeinstitut besucht, dieses allerdings unter nicht mehr zu klärenden Umständen verlassen. Vom September 1825 an lernte er bei Egells. Pachtner spricht von ihm als »Praktikant« ¹⁶. Es war wohl so, dass Borsig das Gewerbeinstitut kurz vor der Abschlußprüfung verlassen hat (oder verlassen mußte - es gibt angebliche Zitate Beuth’s, die das nahelegen) und auch die Möglichkeit, die Gesellenprüfung als Zimmermann abzulegen ausschlug. Egells jedenfalls muß sehr zufrieden gewesen sein. Er schloß 1827 einen Arbeitsvertrag mit Borsig, in dem dieser sich verpflichtete, acht Jahre als Betriebsleiter tätig zu sein.

Borsig machte sich 1837 selbstständig. 1841 gelang es dann dem jungen Unternehmen, mit einer selbst konstruierten und gefertigten Lokomotive ¹⁷ bei einer Wettfahrt erfolgreich zu sein ¹⁸. Die

1. Lokomotive Borsigs im Jahre 1844 erhielt den Namen »Beuth«.

Wenn vielleicht auch der Zögling Borsig sich nicht so verhalten hat, wie es Beuth gefordert hatte, so dürfte der Erfolg des Fabrikherren Borsig doch ganz in Beuth’s Sinne gewesen sein. Als Beuth starb, beschäftigte Borsig 1800 Mitarbeiter, was für damalige Verhältnisse ein Großunternehmen war. 1854, ein Jahr nach Beuth’s Tod, lieferte Borsig seine 500. Lokomotive aus.

1821: Gaspard de Prony nutzt ein Bremsdynamometer zur Leistungsmessung einer Dampfmaschine - den Prony’schen Zaum

Lt. Matschoss nutzte der französische Mathematiker und Ingenieur Gaspard de Prony den später nach ihm benannten Prony’schen Zaum 1821 zur Leistungsmessung bei einer Maschine der Pariser Wasserwerke ¹⁹. Diese Vorrichtung bremst über einen Hebel eine rotierende Maschine so ab, dass ein Gleichgewichtszustand eintritt, siehe Bild @fig:1821-2. Die Arbeit der Maschine wird in Wärme umgesetzt.

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1822 erschien in Dingler’s Polytechnischem Journal ein Aufsatz Prony’s mit dem Titel »Ueber ein Mittel, die dynamische Wirkung (oder die Kraft, Uebers.) der Maschinen, die sich drehen, zu messen.« ²⁰. In ihm legt Prony die mathematischen Grundlagen dar und zeigt, dass sich die Leistung aus dem Gewicht, dem Hebelarm, unter dem dieses angreift und der Umdrehungszahl der Maschine ergibt.

Da der Umgang mit der Vorrichtung nicht ohne Tücken war, gab es später eine Reihe weiterer Konstruktionen, die dann allgemein als Bremsdynamometer bezeichnet wurden.

1821: Aaron Manby erhält ein Patent auf eine »Oszillierende Maschine«

Bei einer oszillierenden Maschine schwingt der Dampfzylinder um eine Achse. Manby (1776-1850) hatte mindestens zwei Vorläufer. William Murdock, der wichtigste Mitarbeiter von Boulton und Watt, hatte schon 1785 ein Modell einer oszillierenden Maschine gebaut. Lt. Matschoss ist dieses im Science Museum erhalten. Aus Holz gebaut hat es eine Zylinderbohrung von 38 mm und einen Hub von 102 mm und wurde mit Druckluft betrieben. Allerdings blieb es beim Modell ²¹. 1820 hat dann Cavé eine Maschine ausgeführt. Lt. Matschoss war diese nicht sonderlich erfolgreich ²². Er bezieht sich dabei auf die »Industrielle Gesellschaft zu Mülhausen«. 1828 findet sich bei Dingler ein ausführlicher Bericht, in dem sich die wesentlichen Aussagen Matschoss’ wiederfinden ²³. Das Baujahr ist allerdings nicht angegeben - es kann sich also um die acht Jahre zuvor gebaute Maschine gehandelt haben.

Manby war offensichtlich mit seiner Konstruktion erfolgreicher. Im Jahr nach der Erteilung des Patentes No 4558 wurden zwei Maschinen in den ersten vollständig aus eisernen Platten gebauten Rumpf für ein seegehendes Schiff eingebaut. Dieses Schiff, die »Manby«, überquerte dann den Kanal und wurde bis 1842 u.a. zwischen Paris und Le Havre eingesetzt ²⁴.

Oszillierende Modellmaschinen zeichnen sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus. Dort erfolgt die Dampfzufuhr meistens über zwei Bohrungen in einer Fläche am Zylinder. Oft wird die Schwingachse mit einer Feder vorgespannt, um die Fläche abzudichten. Im Großbetrieb ist der Aufbau immer deutlich komplizierter. In den meisten Fällen erfolgt die Dampfzu- bzw. -abfuhr über die hohlgebohrten Schwingzapfen. Auf YouTube kann man solche Konstruktionen in Bewegung betrachten ²⁵.

Es hat eine Vielzahl von Varianten gegeben ²⁶. In vielen Fällen wurde eine oszillierende Maschine wegen ihrer geringen Bauhöhe gewählt. Gerade bei Schaufelradantrieb erreichten die Konstrukteure so einen tief liegenden Schwerpunkt.

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Ein besonders prominentes Beispiel für ein Schiff mit oszillierenden Dampfmaschinen ist die Great Eastern. Dieses Schiff, konzipiert von Isambard Kingdom Brunel (1806–1859), lief 1858 vom Stapel und blieb bis 1901 das größte je gebaute Schiff ²⁷. Bild @fig:1821-3 zeigt ein Modell der Maschinenanlage mit den Schaufelrädern.

Stand: 24.10.2018

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