Die erste verwendbare Dampfmaschine wurde 1712 von Thomas Newcomen entwickelt und wurde zum abpumpen von Wasser in Bergwerken eingesetzt. James Watt der nicht der Erfinder der Dampfmaschine ist, entwickelte allerdings viele technische Optimierungen für einzelne Bauteile der Dampfmaschine. Er trug mit seiner Arbeit entscheidend zur Leistungssteigerung der Maschinen bei. Diese Arbeit wurde dann 1769 patentiert.
Um die Stärke seiner Dampfmaschinen zu demonstrieren erfand James Watt auch die Leistungseinheit Pferdestärke. Heute findet man Dampfmaschinen oft nur noch als Modelle im technischen Modellbau oder in Museen. Dampfmaschinen gab es in den verschiedensten Größen und Ausführungen. Es gab Verbunddampfmaschinen, Niederdruckdampfmaschinen, Hochdruckdampfmaschinen, Atmosphärische Dampfmaschinen und die meist verwendete Kolbendampfmaschine. Jede Dampfmaschine hat die folgenden Bauteile: Schwungrad, Kolben, Zylinder, Schieber, Maschinenfuß, Kessel und Kolbenstange.
Man unterscheidet zwischen oszillierenden Dampfmaschinen und Schiebergesteuerten Dampfmaschinen.
Oszilierende Dampfmaschinen: Im Kessel wird in den Heizrohren Wasserdampf von hohem Druck erzeugt. Dieser kommt durch einen Dampfeinlass in den beweglichen Zylinder und drückt den Kolben nach unten. Durch die Kurbelbewegung schwenkt der Zylinder weiter, wodurch der Dampfeinlass geschlossen wird.
Bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens schwenkt der Zylinder weiter, das Dampfaustrittsloch wird erreicht. Der kalte Wasserdampf wird herausgedrückt und entweicht. Der Ablauf startet auf´s neue.
Schiebergesteuerte Dampfmaschinen:
Im Kessel wird in den Heizrohren Wasserdampf von hohem Druck erzeugt. Dieser kommt über den Dampfeinlass in den Schieberkasten und wird durch den Schieber in den Zylinder auf eine Seite des Kolbens gebracht. Der Dampf schiebt den Kolben an und über eine Pleuelstange verbunden mit der Kurbelwelle wird das Schwungrad eine halbe Umdrehung weiter bewegt. Jetzt wird der Schieber bewegt, die Dampfzuführung erfolgt nun auf der anderen Seite des Kolbens, dieser wird zurück geschoben. Der kalte Wasserdampf wird heraus gedrückt und entweicht durch den Dampfauslass.
Der Ablauf startet auf´s neue.
