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087 James Watt & die Dampfmaschine Meilensteine der Naturwissenschaft & Technik
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 82 Zeilen
- pure Muskelkraft auf siebermann lange Zeit angewiesen wenn Arbeit verrichtet werden musste
- mit Wasser und Windmühlen ließ sich später dann die Kraft Elemente nutzbar machen doch nur in begrenz tem wer von Wetter und geografischen
- Gegebenheiten unabhängig sein wollte dem bot sich erst mit Beginn des 18 Jahrhunderts eine neue Lösung die Dampfmaschine
- [Musik] Einnahme steht für ihre Erfolgsgeschichte James Watt der englische Ingenieur hat die
- Dampfmaschine nicht erfunden aber er hat ihre Funktionsweise entscheidend verbessert
- 1775 Soho Nile Birmingham in einer Fabrik die James Watt mit seinem Partner Matthew Bolton gegründet hat werden moderne Dampfmaschinen hergestellt die
- in alle industriellen Zentren der Welt geliefert werden Besucher erkundigen sich hier in Soho bei what persönlich nach den neuesten
- technischen Entwicklungen Lieferer Einblicke gewährt er seinen Besuchern jedoch nicht sein Wissen hütet er wie einen Schatz
- wer zu viele Aufzeichnungen macht wie der deutsche Ingenieur Georg Friedrich von Reichenbach gilt als Spion und wird vor die Tür gesetzt
- sein Know-how hat sich Wort in vielen Jahren mühsam erworben 1736 würde in greenak neue Glasgow geboren
- sein Vater betreibt einen kleinen Handwerksbetrieb für die Ausstattung von Schiffen und repariert gelegentlich auch nautische Instrumente
- James verbringt viel Zeit im Laden des Vaters und lernt dessen Handwerken mit 18 Jahren beginnt er eine Lehre als Feinmechaniker zunächst in Glasgow
- später in London wir erlernt die Herstellung wissenschaftliche Instrumente und stellt dabei seinen Talent unter Beweis
- [Musik] 1756 kehrtwurt nach Glasgow zurück da seine kurze Ausbildung nicht den Regeln der handwerksgilden entspricht
- darf er sich nicht selbstständig machen doch die Universität möchte seine Dienste nutzen sie erlaubt ihm 1757 als
- Instrumentenmacher ein kleines Geschäft auf ihrem Gelände zu eröffnen für Ort ein Glücksfall
- denn an der Glasgower Universität wird auch modernes technisches Wissen vermittelt und Forschung betrieben eine Maschine fasziniert die
- Wissenschaftler besonders die Dampfmaschine mit ihr wird Wärme in mechanische Energie umgewandelt
- der Schmied und Tüftler thomas hatte 1712 eine erste praxistaugliche Dampfmaschine konstruiert er wollte mit ihr die Leistung der Wasserpumpen in
- Bergwerken verbessern um die Stollen tiefer in die Erde treiben zu können bei newcomens Dampfmaschine wird in einem Boiler Wasser zum Verdampfen
- gebracht der Dampf wird in einen Zylinder geführt durch den Druck des Dampfs und das Gewicht der pumpengestänge auf der anderen Seite des
- Balkens wird ein Kolben im Zylinder langsam nach oben gedrückt jetzt wird die Zufuhr von Dampf unterbunden und kaltes Wasser in den Zylinder gespritzt
- der Dampf kondensiert sein Volumen nimmt schlagartig ab die Folge im Zylinder entsteht ein Unterdruck und aufgrund des von oben wirkenden Luftdrucks bewegt
- sich der Kolben zurück in seine Ursprungslage das angesammelte Wasser wird aus dem Zylinder entfernt und der Vorgang beginnt von Neuem
- lange Zeit bleibt der Betrieb von Pumpen die wichtigste Aufgabe von Dampfmaschinen
- der Erfolg Newcomers zeigt sich auch daran dass an der Universität in Glasgow mit einem Modell seiner Maschine die Funktionsweise von Dampfmaschinen
- erläutert wird doch das Modell funktioniert nicht immer so gut wie oft also sind Betrieb wieder einmal unvermittelt stehen bleibt landet es zur
- Reparatur auf WhatsApp James Watt beginnt sich mit dem ihn bisher unbekannten Objekt zu
- beschäftigen er stellt fest dass das Prinzip nicht sehr wirtschaftlich ist wenn der
- Dampfzylinder mit Dampf gefüllt ist wird er sehr heiß und wenn die Kondensation erfolgt kühlt der Zylinder wieder stark ab
- immer wieder wird bei jedem Arbeitstag zunächst der Zylinder erwärmt dafür wird ein erheblicher Teil des zugeführten Dampfes verschwindet
- musste man den Zylinder wirklich immer wieder abkühlen lassen ihn heiß zu lassen wäre doch viel wirkungsvoller doch wie sollte man dann den Dampf
- kondensieren da kommt Gott die entscheidende Idee man muss zwei getrennte Zylinder verwenden zu Beginn des Prozesses ist der Kolben
- am Boden des Zylinders wird Dampf unten in den Zylinder eingelassen so entsteht Druck auf den Kolben wie bei den Newcomen Maschine wird der
- Kolben jetzt durch den Dampfdruck und das Gewicht des Pumpen Gestänges hochgezogen
- nun wird die Dampfzufuhr unterbrochen und stattdessen eine Leitung in den zweiten Zylinder den Kondensator geöffnet
- auch hier entsteht durch das Abkühlen des Dampfes ein Unterdruck der zusammen mit dem Luftdruck den Kolben wieder nach unten bewegt
- danach wird die Verbindung zum Kondensator wieder geschlossen und das Dampfventil geöffnet der Vorgang kann von neuem ablaufen ohne dass der
- Dampfzylinder gekühlt werden muss [Musik]
- 1769 lässt Gott seine Verbesserungen patentieren doch um eine Praxis taugliche Dampfmaschine zu bauen braucht dort viel
- Geld der Bergwerksbesitzer John Robak finanz [Musik]
- doch vier Jahre später ist Robert pleite er verkauft seine Patentrechte an einen reichen Fabrikanten aus Birmingham
- Matthew Bolton wollten erkennt sofort die Bedeutung der watchmaschinen
- bald gründet er mit James Watt im englischen Zoo die weltweit erste Dampfmaschine Fabrik Bolten Android bereits ein Jahr später startet die
- Produktion der Ball arbeitet Wort bereits an weiteren Verbesserungen er will die Leistung der Dampfmaschine erhöhen damit
- sie neben dem Pumpen auch für andere Aufgaben eingesetzt werden kann das gelingt wird mit der doppelt wirkenden Dampfmaschine
- zunächst strömt Dampf in den Zylinder und drückt den Kolben nach unten ist der Kolben unten angekommen so soll nach whats Idee der Dampfdruck jetzt
- auch in der Gegenrichtung wirken dazu wird die Dampfzufuhr oben gesperrt und dafür unten geöffnet Dampf strömt
- nun von unten in den Zylinder und drückt den Kolben wieder nach oben und damit der dort befindliche Dampf die Bewegung nicht behindert wird mit dem
- Schließen der Dampfzufuhr gleichzeitig der Weg in den Kondensator geöffnet oben angekommen beginnt der Vorgang von neuem die Dampfzufuhr oben wird geöffnet
- unten gesperrt und gleichzeitig für den überflüssigen Dampf der Weg in den Kondensator freigegeben mit dieser Technik kann what beide
- Kolbenbewegungen das Heben und das Senken nutzen eine wesentliche Leistungsteigerung [Musik]
- die doppelt wirkende Dampfmaschine eignet sich auch für eine Umwandlung der auf- und ab Bewegung des Kolbens in eine drehbewegen damit kann man nun nicht
- mehr nur Wasser aus Bergwerken punkten sondern als Ersatz von Wind oder Wasserrädern auch anderen Maschinen antreiben
- dazu erfindet Wort einen besonderen Übertragungsmechanismus das Planetengetriebe
- zusätzlich wird durch ein großes schweres Schwungrad eine gleichmäßige Rotationsbewegung erreicht
- ein großes Problem aber bleibt werden zum Beispiel in einer Fabrik mehrere Webstühle gleichzeitig eingeschaltet so führt diese Belastung zu erheblichen
- Drehzahländerungen der Dampfmaschine um dies auszugleichen muss per Hand die Dampfzufuhr reguliert werden 1788 gelingt das Wort das Problem zu
- lösen er entwickelt eine automatische Drehzahlsteuerung den Fliehkraftregler steigt die Geschwindigkeit der Dampfmaschine an so bewegen sich zwei
- rotierende Massen aufgrund der Fliehkraft nach außen diese Bewegung wird auf die Drosselklappen übertragen die Dampfzufuhr vom Beule in den
- Zylinder wird reduziert und die Maschine läuft wieder mit der ursprünglichen Geschwindigkeit umgekehrt wird bei einer Verlangsamung
- durch öffnen des drosselventils die Drehzahl entsprechend erhöht ein automatischer Regelkreis um die Vorteile seiner
- rotationsdampfmaschinen besser beschreiben zu können führt dort ein Maß für deren Leistung ein die Pferdestärke kurz PS
- schon früher wurde dafür die von Pferden geleistete Arbeit herangezogen what präzisiert diesen Vergleich als er 1782 die Größe einer Dampfmaschine für
- ein Sägewerk berechnet die Angaben über die Leistung der dort eingesetzten Pferde hatte er von den Müller erhalten
- davon ausgehend legt wortfest dass eine Pferdestärke den Anheben einer Masse von 33.000 britischen Pfund umgerechnet etwa 75 Kilogramm um einen Meter innerhalb
- einer Sekunde entspricht mit ihren Verbesserungen verhelfen Bolten und Wort der Dampfmaschine zum
- Durchbruch nicht mehr nur die Betreiber der Bergwerke sondern auch die von Papier Mühlen und baumwollfabriken verlangen die neuartigen Dampfmaschinen
- wenige Jahre später ist dort ein reicher Mann über 76.000 Pfund an patenteinnahmen fließen auf sein Konto
- und seine Leistungen werden auch bald von der gesellschaftlichen Elite des Königreichs gewürdigt 1785 wird what der nie studiert hat
- Mitglied der ehrwürdigen Royal Society die Rutsche Dampfmaschine ist zwar erfolgreich aber die Grenzen ihrer
- Leistungsfähigkeit sind noch nicht ausgeschöpft what's Patentrechte hindern jedoch andere Ingenieure die dampfmaschinentechnik weiterzuentwickeln
- sie müssen bis 1800 warten bis die Patente auslaufen ein wesentlicher Schritt den Wort immer abgelehnt hatte ist die Verwendung
- höheren Druckes in den Dampfmaschinen auf diese Weise gelingt es kleinere und nach leistungsfähigere Maschinen zu bauen die neue Anwendungsmöglichkeiten
- eröffnen 1804 konstruiert Richard travitic eine auf Rädern und schienen fahrende
- Dampfmaschine und George Stevenson baut daraus seine Lokomotive Rocket die 1829 das preiswert
- fahren in Ryan Hill gewinnt neben der Eisenbahn sind es vor allem die großen Dampfschiffe die die neuen
- Maschinen nutzen [Musik] James Watt stirbt an 25 August 1819 in
- hefield nahe Birmingham 200 Jahre später ist what der mit seinen Entwicklungen die industrialisierte
- moderne auf den Weg brachte in unserem Alltag noch immer gegenwärtig in der von ihnen eingeführten Pferdestärke ebenso wie in der nach ihm benannten Einheit
- Watt bzw Kilowatt die an die Stelle der Pferdestärke getreten ist um beispielsweise die Leistung eines Motors anzugeben
- [Musik]