1825: Taylor & Martineau bauen die ersten »richtigen liegenden Maschinen«

Wie so oft war es eigentlich Richard Trevithick, der schon den Mut besessen hatte, einen Dampfzylinder in waagerechter Stellung zu nutzen [siehe 1803: Fürst Esterházy kauft einen Trevithick-Puffer]. Da er aber schon kurze Zeit später wieder zur senkrechten Anordnung zurückkehrte und offensichtlich lange Jahre keine Nachahmer fand, mag Dickinson Recht haben, wenn er Taylor und Martineau als diejenigen benennt, die die liegende Anordnung eingeführt haben ¹. Nicht auszuschliessen ist aber, dass er in Unkenntnis von John Fareys zweitem Band ² zu seiner Ansicht kam. Hills beruft sich auf Dickinson und spricht kurzerhand von den ersten »richtigen liegenden Maschinen« ³.

Aber worin lagen die Nachteile der liegenden Anordnung ?

Immer wieder wurde die Sorge vor einseitiger Abnutzung genannt. So schrieb Matschoss ⁴:

Neben der Balancier-Maschine gewann die Bockmaschine mit untenstehendem Cylinder und oben auf bockartigem Gestell gelagerter Kurbelwelle besonders für kleinere Kräfte sehr an Beliebtheit. Sie wurde für Jahrzehnte der eigentliche Typus der gewerblichen Wärmekraftmaschine. Erst um die Mitte des 19. Jahrhunderts fing die liegende Maschine an, ihr das Feld streitig zu machen. Man hatte schon sehr frühzeitig auch die Dampfmaschine in liegender Bauart auszuführen versucht. Aber eine fast unbegrenzte Furcht vor vermehrter Reibung und einseitiger Abnutzung hat jede weitere Anwendung und Ausbildung dieses Maschinensystems ein halbes Jahrhundert lang ganz verhindert.

Bei allen Balanciermaschinen war die stehende Anordnung des Zylinders ohnehin gegeben, erst bei den kleineren Maschinen, wie sie seit Beginn des 19. Jahrhunderts entstanden, wurde die Anordnung zum Thema.

Lt. Tredgold hat Matthew Murray die liegende Anordnung erwogen ⁵:

Mr. Murray also thaught some advantage would be gained by placing the steam cylinder in an horizontal, instead of vertical position, with a view of rendering the engine more compact than the usual construction;

Herr Murray war der Ansicht, dass statt der üblichen stehenden eine liegende Anordnung des Dampfzylinders vorteilhaft sein könnte, da dann die gesamte Konstruktion kompakter würde.

Tredgold schrieb diesen Satz, nachdem er kurz auf ein Patent Murray’s von 1799 einging. Es bleibt unklar, ob auch die liegende Anordnung Gegenstand des Patentes war.

Was ausgeführte kleinere Maschinen anbelangt, so hatten zunächst alle stehende Zylinder, siehe [1799: William Murdock erhält ein Patent u.a. auf das »long “D” slide valve«] oder [1807: Henry Maudslay erhält ein Patent auf eine »Table Engine«] oder [1814: Die ersten Schiffe werden mit Seitenbalancier-Maschinen ausgerüstet].

Die »richtigen liegenden Maschinen« wurden dann um 1825 in der Fabrik von Taylor und John Martineau gebaut ⁶. Glücklicherweise ist eine sehr frühe Maschine, gebaut 1833 von der Horsley Coal & Iron Company, erhalten ⁷. Sie wurde genutzt, um am »Swannington Incline«, das war die Steigung einer Eisenbahnstrecke, eine Winde anzutreiben, mit der der Zug hochgezogen wurde (die Leistung der Lokomotive reichte noch nicht aus, um die Steigung selbstständig zu bewältigen) ⁸.

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Lt. Clinker wurde die Maschine im November 1833 in Betrieb genommen. Kurz danach brach eine Welle. Man half sich, indem man Pferde die Last ziehen ließ. Auch am Kessel stellte man einen Schaden fest, der aber wohl rasch repariert werden konnte. Dennoch zog sich die erneute Inbetriebnahme hin, erst Mitte Mai 1834 wurde die Maschine wieder genutzt. Robert Stephenson, der als beratender Ingenieur tätig war, nannte die Strecke »nicht viel genutzt.«

1839 begutachtete Stephenson den Kessel (bis 1856 gab es kein Kesselhaus, er stand also im Freien) und schrieb:

… the plates beyond each joint farthest from the fire, where it might be supposed the iron would be comparatively protected from the action of the flame, are much corroded and diminished in thickness.

… die Platten zwischen den Verbindungen, welche am weitesten vom Feuer entfernt sind, wo man vermuten kann, dass das Eisen vergleichsweise geschützt vor dem Einfluß der Flammen ist, sind stark korrodiert und dünn geworden.

Stephenson befand, dass der Kessel nicht hinreichend gereinigt worden sei und er ersetzt werden müsse.

Mit ca. 46 cm Kolbendurchmesser und einem Hub von 106 cm wurde die Maschine mit einem Dampfdruck von 5,5 bar betrieben. Die Steuerung war in zweifacher Hinsicht ungewöhnlich: zum einen wurde ein Ventil anstelle eines Schiebers benutzt, zum anderen war die Steuerstange, die am Exzenter befestigt war, nicht fix. So konnte das Ventil per Hand gesteuert werden und die Maschine in beide Drehrichtungen angefahren werden. Danach wurde die Steuerstange dann eingehangen und die Steuerung erfolgte selbsttätig ⁹.

Ab 1892 wurde die Maschine zu anderen Zwecken eingesetzt und lt. Clinker erst 1947 stillgelegt. Heute gehört sie zu den Exponaten des National Railway Museums in York.

Stand: 5.11.2018

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