087 James Watt & die Dampfmaschine Meilensteine der Naturwissenschaft & Technik
Pablo Velázquez
https://www.youtube.com/watch?v=cRoZ992RcSA

Transkript (automatisch erstellt)

0:12 pure Muskelkraft auf siebermann lange Zeit angewiesen wenn Arbeit verrichtet werden musste
0:21 mit Wasser und Windmühlen ließ sich später dann die Kraft Elemente nutzbar machen doch nur in begrenz tem wer von Wetter und geografischen
0:31 Gegebenheiten unabhängig sein wollte dem bot sich erst mit Beginn des 18 Jahrhunderts eine neue Lösung die Dampfmaschine
0:42 [Musik] Einnahme steht für ihre Erfolgsgeschichte James Watt der englische Ingenieur hat die
0:55 Dampfmaschine nicht erfunden aber er hat ihre Funktionsweise entscheidend verbessert
1:19 1775 Soho Nile Birmingham in einer Fabrik die James Watt mit seinem Partner Matthew Bolton gegründet hat werden moderne Dampfmaschinen hergestellt die
1:30 in alle industriellen Zentren der Welt geliefert werden Besucher erkundigen sich hier in Soho bei what persönlich nach den neuesten
1:40 technischen Entwicklungen Lieferer Einblicke gewährt er seinen Besuchern jedoch nicht sein Wissen hütet er wie einen Schatz
1:53 wer zu viele Aufzeichnungen macht wie der deutsche Ingenieur Georg Friedrich von Reichenbach gilt als Spion und wird vor die Tür gesetzt
2:03 sein Know-how hat sich Wort in vielen Jahren mühsam erworben 1736 würde in greenak neue Glasgow geboren
2:13 sein Vater betreibt einen kleinen Handwerksbetrieb für die Ausstattung von Schiffen und repariert gelegentlich auch nautische Instrumente
2:23 James verbringt viel Zeit im Laden des Vaters und lernt dessen Handwerken mit 18 Jahren beginnt er eine Lehre als Feinmechaniker zunächst in Glasgow
2:36 später in London wir erlernt die Herstellung wissenschaftliche Instrumente und stellt dabei seinen Talent unter Beweis
2:43 [Musik] 1756 kehrtwurt nach Glasgow zurück da seine kurze Ausbildung nicht den Regeln der handwerksgilden entspricht
2:54 darf er sich nicht selbstständig machen doch die Universität möchte seine Dienste nutzen sie erlaubt ihm 1757 als
3:06 Instrumentenmacher ein kleines Geschäft auf ihrem Gelände zu eröffnen für Ort ein Glücksfall
3:18 denn an der Glasgower Universität wird auch modernes technisches Wissen vermittelt und Forschung betrieben eine Maschine fasziniert die
3:28 Wissenschaftler besonders die Dampfmaschine mit ihr wird Wärme in mechanische Energie umgewandelt
3:37 der Schmied und Tüftler thomas hatte 1712 eine erste praxistaugliche Dampfmaschine konstruiert er wollte mit ihr die Leistung der Wasserpumpen in
3:47 Bergwerken verbessern um die Stollen tiefer in die Erde treiben zu können bei newcomens Dampfmaschine wird in einem Boiler Wasser zum Verdampfen
3:58 gebracht der Dampf wird in einen Zylinder geführt durch den Druck des Dampfs und das Gewicht der pumpengestänge auf der anderen Seite des
4:06 Balkens wird ein Kolben im Zylinder langsam nach oben gedrückt jetzt wird die Zufuhr von Dampf unterbunden und kaltes Wasser in den Zylinder gespritzt
4:16 der Dampf kondensiert sein Volumen nimmt schlagartig ab die Folge im Zylinder entsteht ein Unterdruck und aufgrund des von oben wirkenden Luftdrucks bewegt
4:28 sich der Kolben zurück in seine Ursprungslage das angesammelte Wasser wird aus dem Zylinder entfernt und der Vorgang beginnt von Neuem
4:44 lange Zeit bleibt der Betrieb von Pumpen die wichtigste Aufgabe von Dampfmaschinen
4:51 der Erfolg Newcomers zeigt sich auch daran dass an der Universität in Glasgow mit einem Modell seiner Maschine die Funktionsweise von Dampfmaschinen
5:00 erläutert wird doch das Modell funktioniert nicht immer so gut wie oft also sind Betrieb wieder einmal unvermittelt stehen bleibt landet es zur
5:10 Reparatur auf WhatsApp James Watt beginnt sich mit dem ihn bisher unbekannten Objekt zu
5:20 beschäftigen er stellt fest dass das Prinzip nicht sehr wirtschaftlich ist wenn der
5:28 Dampfzylinder mit Dampf gefüllt ist wird er sehr heiß und wenn die Kondensation erfolgt kühlt der Zylinder wieder stark ab
5:39 immer wieder wird bei jedem Arbeitstag zunächst der Zylinder erwärmt dafür wird ein erheblicher Teil des zugeführten Dampfes verschwindet
5:51 musste man den Zylinder wirklich immer wieder abkühlen lassen ihn heiß zu lassen wäre doch viel wirkungsvoller doch wie sollte man dann den Dampf
6:01 kondensieren da kommt Gott die entscheidende Idee man muss zwei getrennte Zylinder verwenden zu Beginn des Prozesses ist der Kolben
6:10 am Boden des Zylinders wird Dampf unten in den Zylinder eingelassen so entsteht Druck auf den Kolben wie bei den Newcomen Maschine wird der
6:20 Kolben jetzt durch den Dampfdruck und das Gewicht des Pumpen Gestänges hochgezogen
6:28 nun wird die Dampfzufuhr unterbrochen und stattdessen eine Leitung in den zweiten Zylinder den Kondensator geöffnet
6:36 auch hier entsteht durch das Abkühlen des Dampfes ein Unterdruck der zusammen mit dem Luftdruck den Kolben wieder nach unten bewegt
6:44 danach wird die Verbindung zum Kondensator wieder geschlossen und das Dampfventil geöffnet der Vorgang kann von neuem ablaufen ohne dass der
6:54 Dampfzylinder gekühlt werden muss [Musik]
7:08 1769 lässt Gott seine Verbesserungen patentieren doch um eine Praxis taugliche Dampfmaschine zu bauen braucht dort viel
7:18 Geld der Bergwerksbesitzer John Robak finanz [Musik]
7:32 doch vier Jahre später ist Robert pleite er verkauft seine Patentrechte an einen reichen Fabrikanten aus Birmingham
7:41 Matthew Bolton wollten erkennt sofort die Bedeutung der watchmaschinen
7:49 bald gründet er mit James Watt im englischen Zoo die weltweit erste Dampfmaschine Fabrik Bolten Android bereits ein Jahr später startet die
8:01 Produktion der Ball arbeitet Wort bereits an weiteren Verbesserungen er will die Leistung der Dampfmaschine erhöhen damit
8:09 sie neben dem Pumpen auch für andere Aufgaben eingesetzt werden kann das gelingt wird mit der doppelt wirkenden Dampfmaschine
8:19 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
8:33 auch in der Gegenrichtung wirken dazu wird die Dampfzufuhr oben gesperrt und dafür unten geöffnet Dampf strömt
8:43 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
8:52 Schließen der Dampfzufuhr gleichzeitig der Weg in den Kondensator geöffnet oben angekommen beginnt der Vorgang von neuem die Dampfzufuhr oben wird geöffnet
9:03 unten gesperrt und gleichzeitig für den überflüssigen Dampf der Weg in den Kondensator freigegeben mit dieser Technik kann what beide
9:12 Kolbenbewegungen das Heben und das Senken nutzen eine wesentliche Leistungsteigerung [Musik]
9:23 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
9:32 mehr nur Wasser aus Bergwerken punkten sondern als Ersatz von Wind oder Wasserrädern auch anderen Maschinen antreiben
9:40 dazu erfindet Wort einen besonderen Übertragungsmechanismus das Planetengetriebe
9:53 zusätzlich wird durch ein großes schweres Schwungrad eine gleichmäßige Rotationsbewegung erreicht
10:02 ein großes Problem aber bleibt werden zum Beispiel in einer Fabrik mehrere Webstühle gleichzeitig eingeschaltet so führt diese Belastung zu erheblichen
10:12 Drehzahländerungen der Dampfmaschine um dies auszugleichen muss per Hand die Dampfzufuhr reguliert werden 1788 gelingt das Wort das Problem zu
10:23 lösen er entwickelt eine automatische Drehzahlsteuerung den Fliehkraftregler steigt die Geschwindigkeit der Dampfmaschine an so bewegen sich zwei
10:34 rotierende Massen aufgrund der Fliehkraft nach außen diese Bewegung wird auf die Drosselklappen übertragen die Dampfzufuhr vom Beule in den
10:42 Zylinder wird reduziert und die Maschine läuft wieder mit der ursprünglichen Geschwindigkeit umgekehrt wird bei einer Verlangsamung
10:50 durch öffnen des drosselventils die Drehzahl entsprechend erhöht ein automatischer Regelkreis um die Vorteile seiner
11:00 rotationsdampfmaschinen besser beschreiben zu können führt dort ein Maß für deren Leistung ein die Pferdestärke kurz PS
11:08 schon früher wurde dafür die von Pferden geleistete Arbeit herangezogen what präzisiert diesen Vergleich als er 1782 die Größe einer Dampfmaschine für
11:19 ein Sägewerk berechnet die Angaben über die Leistung der dort eingesetzten Pferde hatte er von den Müller erhalten
11:30 davon ausgehend legt wortfest dass eine Pferdestärke den Anheben einer Masse von 33.000 britischen Pfund umgerechnet etwa 75 Kilogramm um einen Meter innerhalb
11:42 einer Sekunde entspricht mit ihren Verbesserungen verhelfen Bolten und Wort der Dampfmaschine zum
11:50 Durchbruch nicht mehr nur die Betreiber der Bergwerke sondern auch die von Papier Mühlen und baumwollfabriken verlangen die neuartigen Dampfmaschinen
12:01 wenige Jahre später ist dort ein reicher Mann über 76.000 Pfund an patenteinnahmen fließen auf sein Konto
12:11 und seine Leistungen werden auch bald von der gesellschaftlichen Elite des Königreichs gewürdigt 1785 wird what der nie studiert hat
12:20 Mitglied der ehrwürdigen Royal Society die Rutsche Dampfmaschine ist zwar erfolgreich aber die Grenzen ihrer
12:29 Leistungsfähigkeit sind noch nicht ausgeschöpft what's Patentrechte hindern jedoch andere Ingenieure die dampfmaschinentechnik weiterzuentwickeln
12:37 sie müssen bis 1800 warten bis die Patente auslaufen ein wesentlicher Schritt den Wort immer abgelehnt hatte ist die Verwendung
12:48 höheren Druckes in den Dampfmaschinen auf diese Weise gelingt es kleinere und nach leistungsfähigere Maschinen zu bauen die neue Anwendungsmöglichkeiten
12:57 eröffnen 1804 konstruiert Richard travitic eine auf Rädern und schienen fahrende
13:07 Dampfmaschine und George Stevenson baut daraus seine Lokomotive Rocket die 1829 das preiswert
13:18 fahren in Ryan Hill gewinnt neben der Eisenbahn sind es vor allem die großen Dampfschiffe die die neuen
13:26 Maschinen nutzen [Musik] James Watt stirbt an 25 August 1819 in
13:36 hefield nahe Birmingham 200 Jahre später ist what der mit seinen Entwicklungen die industrialisierte
13:46 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
13:56 Watt bzw Kilowatt die an die Stelle der Pferdestärke getreten ist um beispielsweise die Leistung eines Motors anzugeben
14:14 [Musik]