Abbildung 25.
Papins zweite Dampfmaschine.
Aus: Leupold, Theatrum Machinarum Generale. Tab. 53, Fig. 1.

Am 29. November 1706 übersandte Papin ein Exemplar dieser Druckschrift an Leibniz mit der Bitte, dieser möge sich über deren Inhalt äußern.

Leupold gibt in seinem im Jahre 1724 erschienenen Theatrum Machinarum generale § 389 folgende Beschreibung dieser zweiten Papinschen Maschine:

„A (Abb. [25]) ist die küpfferne Blase oder Kugel, im Diametro 20 Zoll, hoch 26 Zoll. Diese wird in einen Ofen von gebrannten Ziegeln eingemauert, daß die Hitze die gantze Kugel wohl treffen kan. Gemeldte Kugel soll 2 Zoll obenher von der Wand abstehen. Aus dieser Kugel gehet oben eine krumme Röhre BB, die in der Mitte ein Epistomium oder Hahn E hat. Die Röhre B soll noch etwas zugleich im Feuer mit stehen. Oben auf in C ist ein perpendikulairer Tubus CC, durch welchen man das Wasser eingießen kann, der so lang ist, daß er durch das Gewölbe des Ofens durchlanget. Damit aber die Gewalt der Lufft nicht herausdringet, ist solches mit einem Deckel wohl zu verwahren; allein daß auch nicht etwa die Gewalt und Stärke der expandierten Lufft das Gefäß A gar zersprengen möchte (wie es dem Papino selbst begegnet seyn soll) so lieget auf dem Deckel des Loches ein Hebel ab, an welchen ein Gewicht C hanget, wenn anders die Gewalt so groß wird, sie ehr den Deckel mit dem Gewicht hebet als daß sie die Kugel zersprenget. Das Rohr BB gehet in ein ander Cylindrisches Gefäß DD, dahin die expandirte Lufft aus A durch das Epistomium E gelassen wird. Das kupfferne Gefäß DD, so statt der Antlia oder des Stiefels, ist weit im Diametro 20 Zoll, und der Embolus oder Kolben 15 Zoll hoch, und muß das Gefäß so weit seyn, daß noch 200 Pfund Wasser Raum haben.

Ferner ist ein Tubus GG, durch welchen das Wasser in den Cylinder D gelassen wird, der Diameter soll 7 Zoll weit seyn und 6 Zoll höher stehen, als das Epistomium n, durch welches das überflüssige Wasser in D wieder ablaufen kan. Der Tubus G aber gehet in die krumme Röhre HH, und diese in den Cylinder DD. Der Embolus oder Kolben FF ist ein hohler Cylinder von Metall, und wohl verwahret, daß kein Wasser hineinkan, und so leicht, daß er auf dem Wasser schwimmt. In diesem Kolben ist ein hohler Cylinder ii, der oben in i offen, unten aber zugemacht ist. Durch die Achse dieses Cylinders gehet dieser Tubus hindurch bis auf den Boden, und ist so verwahret, daß kein Wasser durch kan.

Dieser Tubus dienet hierzu: Durch die Öffnung L wird ein heißes oder glüendes Eisen gelassen, welches im oberen Theil der Antlia bleibet, welches nützet, daß die nassen Vapores aus der Kugel A, wenn sie darauf stossen, sich mehr erhitzen, und ausbreiten. Die Öffnung L wird gleichfalls wie C mit einem wohl eingepasseten metallenen Deckel verwahret, und durch den Hebel und Gewicht a aufgepresset, welches Gewichte man nach Verlangen hin und her schieben kan, nachdem die Schwehre nöthig. An dem engen Theil des Tubi H stehet ein anderer Tubus MM, welcher in einen größeren und weitern Cylinder NN, der allenthalben geschlossen ist, und nur in X eine Öffnung hat, gehet. Der Cylinder M ist 3 Fuß hoch und 23 Zoll weit, 1 Fuß Höhe hält 200, das gantze Gefäß aber 600 Pfund Wasser, also, daß wenn die 200 Pfund Wasser aus dem Cylinder DD hinangetrieben werden, die Lufft in NN um ⅛ zusammengepresset wird, gleich wie das Wasser von 64 Fuß hoch thut. Damit nun das Wasser nicht wieder durch die Röhre GG zurück kan, ist in S ein Ventil, desgleichen auch bey T. Bei X ist ein Rohr angemachet, aus dem Cylinder N 2 Zoll breit, durch welches das Wasser N in die Höhe steigen soll. Es ist darum so enge, daß das Wasser erstlich in 2 Secunden auslauffen kan, weil in jeden 2 Secunden eine neue Operation oder neues Wasser folgen soll.

Hierauf, saget der Autor, würde man sehen, daß eine solche Machine mit schlechten Kosten zu machen sey, und dennoch dadurch ein Mensch, so viel als sonst fünffzig verrichten; weil nemlich alle 2 Secunden 200 Pfund Wasser 40 Fuß hoch könnten gebracht werden. Ja, er vermeynete, er wolle es auch dahin bringen, wenn alles grösser und stärker gemachet würde, daß einer so viel als sonst hundert ausüben würden.“

Der Arbeitsgang dieser zweiten Papinschen Maschine vollzog sich folgendermaßen: Durch den Trichter G wird Wasser in den Zylinder DD eingelassen; infolgedessen hebt sich der Kolben nach aufwärts. Hat dieser seine Höchstlage erreicht, wird der Lufthahn n geschlossen und durch Öffnen des Dampfhahns E Dampf oberhalb des Kolbens in den Zylinder DD eingeführt. Der Dampf drückt den Kolben abwärts, infolgedessen das unterhalb des letzteren befindliche Wasser in dem mit Ventil ausgestatteten Steigrohr M aufwärts gefördert wird. Alsdann wird der Dampf abgesperrt, der Lufthahn n wiederum geöffnet und von neuem Wasser in den Trichter G geschüttet, worauf sich der Vorgang wiederholt. Von der Saveryschen Maschine unterscheidet sich Papins Maschine wesentlich dadurch, daß sie die großen bei der Berührung des Dampfes mit dem Wasser auftretenden Dampfverluste durch Zwischenschaltung des Kolbens zwischen Dampf und Wasser vermeidet. Zur weiteren Verhütung von Wärmeverlusten wurde der hohle Kolben durch einen erwärmten eisernen Bolzen geführt, und der verbrauchte Dampf wurde nicht niedergeschlagen, sondern durch den Lufthahn n abgeführt und zur Vorwärmung des in den Trichter G eingebrachten Wassers verwertet.

Papin blieb nun aber nicht dabei stehen, diese Maschine nur zum Heben von Wasser zu benutzen, er hatte vielmehr schon deren Verwendung für motorische Zwecke im Auge. Zu diesem Zwecke umgab er das Steigrohr M mit einem Windkessel NN, in welchem das gehobene Wasser ein Kissen stark gepreßter Luft erzeugte, die durch das Rohr X fortgeleitet und zum Antrieb eines Schaufelrades benutzt werden konnte. Des weiteren wollte er die Maschine zum Antrieb von Schiffen benutzen.

Diese Verbesserungen beruhten auf einer eingehenden Kritik, die Papin in der Schrift „Ars nova“ der Saveryschen Maschine angedeihen ließ.