Watts erste Maschine im Modell.

Viel Zeit und mehr Geld, als sich mit einem schuldenfreien Dasein vertrug, hatte Watt an seine theoretischen und experimentellen Untersuchungen gewandt, um die Größenbeziehungen zwischen Wasser, Dampf, Zylinderfüllung und verdampftem Wasser herauszubekommen. Lange war er im dunkeln weitergetappt, gefoppt von manchem Irrlicht, bis ihm in wenig Stunden eine ganze Reihe neuer Ideen oder eine Hauptidee, die aber eine Reihe andrer in ihrem Schoße barg, aufblitzte. Sofort machte er sich an die Herstellung eines Maschinenmodells. Dieser denkwürdige Apparat (Abb. 13) ist noch erhalten. Er befindet sich in London im Kensingtonmuseum. »Ich nahm eine große Messingspritze, eindreiviertel Zoll Durchmesser und zehn Zoll lang, machte aus Zinnblech einen Deckel und Boden daran, dazu eine Röhre, die (zu der als Zylinder dienenden Spritze) vom Kessel her den Dampf nach beiden Enden des Zylinders führen sollte; eine zweite Röhre hatte den Dampf von dem oberen Ende des Zylinders nach dem Kondensator zu leiten — denn um Apparat zu sparen, kehrte ich den Zylinder um (so daß die Kolbenstange nach unten hing und das Vakuum oberhalb des Kolbens erzeugt wurde); ich bohrte der Länge nach durch die Kolbenstange ein Loch und befestigte am unteren Ende ein Ventil, das Wasser herauszulassen, das bei der ersten Zylinderfüllung durch den verdichteten Dampf entstehen würde. Der Kondensator, den ich benutzte, bestand aus zwei Röhren dünnen Zinnblechs, zehn oder zwölf Zoll lang und etwa ein sechstel Zoll Durchmesser. Diese Röhren standen senkrecht und waren oben in Verbindung mit einer kurzen wagrechten Röhre großen Durchmessers. Letztere hatte auf der Oberseite eine Öffnung, die durch ein nach außen gehendes Ventil geschlossen wurde. Diese Röhren wurden unten verbunden mit einer andern senkrechten Röhre, die als Luft- und Wasserpumpe diente. Beide Kondensatorröhren und die Luftpumpe wurden in eine kleine, mit kaltem Wasser gefüllte Büchse gestellt. Diese Konstruktion des Kondensators wurde gewählt, weil ich wußte, daß Wärme sehr rasch dünne Metallplatten durchdrang, und bedachte, daß, wenn keine Einspritzung in ein luftleer gemachtes Gefäß erfolgte, nur das Wasser, aus dem der Dampf bestanden hatte, und die Luft, die mit dem Dampf oder durch undichte Stellen eintrat, herauszuschaffen wären. Die Dampfröhre wurde an einen kleinen Kessel befestigt.

Abb. 13. Watts erstes Modell einer Dampfmaschine mit getrenntem Kondensator 1765. (Aus »Zeitschr. d. Vereins D. Ingenieure« 1896, S. 979.)

Der erzeugte Dampf wurde in den Zylinder gelassen und trat bald durch die Höhlung der Kolbenstange und am Ventil des Kondensators aus. Als angenommen werden konnte, daß die Luft hinausgetrieben war, wurde der Dampfhahn (der den Kessel mit dem Zylinder verband) geschlossen, und die Luftpumpenkolbenstange in die Höhe gezogen; sie ließ dadurch die kleinen Röhren des Kondensators im Zustand eines luftverdünnten Raumes, der Dampf schoß da hinein und wurde (weil die Kondensatorenröhren von kaltem Wasser umspült waren) verdichtet. Unmittelbar darauf ging der Kolben des Zylinders in die Höhe und hob damit ein Gewicht von achtzehn Pfund, das ans untere Ende der Kolbenstange gehängt war. Der Auspumphahn (der den Zylinder mit den Kondensatorröhren in Verbindung setzte) wurde geschlossen, der Dampf von neuem in den Zylinder gelassen, und der Vorgang wiederholt; die Menge verbrauchten Dampfes und gehobenen Gewichtes wurde beobachtet, und, abgesehen von der Nichtanwendung eines Dampfmantels und äußerer Umkleidung, war die Erfindung vollständig, soweit die Ersparung von Dampf und Brennstoff in Betracht kam. Ein großes Modell mit einem äußeren Zylinder und einem hölzernen Behälter darum wurde gleich darnach hergestellt; die damit gemachten Versuche bestätigten die Erwartungen, die ich hegte, und erhoben den Vorteil der Erfindung über jeden Zweifel. Später wurde es dienlich gefunden, den Röhrenkondensator durch ein leeres Gefäß zu ersetzen, gewöhnlich von zylindrischer Form, in das eine Einspritzung spielte, und weil nunmehr Wasser und Luft herauszuziehen war, mußte die Luftpumpe vergrößert werden. Diese Änderung wurde vorgenommen, weil zur Verdichtung des Dampfes einer großen Maschine eine genügend ausgedehnte Oberfläche beschafft werden muß, der Röhrenkondensator aber alsdann einen zu großen Raum beansprucht hätte, und weil das schlechte Wasser, womit die Maschinen häufig gespeist werden, die Zinnplatten überkrustete und sie verhindert haben würde, die Wärme rasch genug nach außen abzugeben. Die Zylinder wurden mit ihren Mündungen nach oben gestellt und mit einem Arbeitsbalken, dem Balancier, und andern Vorrichtungen versehen, die in den alten Maschinen üblich waren, denn die Umkehrung des Zylinders oder richtiger nur der Kolbenstange im Modell war ja nur ein Mittel gewesen, leichter die neue Erfindung zu versuchen, bei großen Maschinen unterlag sie manchen Bedenken.«

Mit diesen Worten, zu denen wir nur in Klammern einige Verdeutlichungen zufügten, beschreibt Watt selber sein erstes Versuchsmodell. Seinem Freunde Robison teilte er übrigens die gefundene Lösung zunächst nur andeutungsweise mit, denn er hatte es übelgenommen, daß Robison in einer andern Angelegenheit Anvertrautes nicht vorsichtig genug bewahrt hatte. Robison schrieb später ein Werk über »Mechanical philosophy«, wir würden sagen über die »Prinzipien der Mechanik«, worin er auch natürlich der Erfindung, der er so nahe stand, eingehend gedenkt. Watt hat Zusätze und Berichtigungen dazu geschrieben, da Robison vor ihm aus dem Leben schied. Robison stellt es so dar, als habe Professor Black die Untersuchungen über die Wärmeverhältnisse der Newcomenmaschine bei Watt angeregt und sei dadurch Miturheber der Erfindung geworden. Aber Watt stellt mit klaren entschiedenen Worten die Mitvaterschaft Blacks in Abrede. Auch beruft er sich auf Black selbst, der in einer schriftlichen Niederlegung ausdrücklich Watts alleiniges Verdienst um die Erfindung des Kondensators hervorhebt.