Geschiedenis van de stoommachine

De ontdekking dat stoom kon worden benut en aan het werk kon worden gezet, wordt niet toegeschreven aan James Watt (1736-1819)omdat stoommachines gebruikt om water uit mijnen te pompen bestonden toen Watt werd geboren. We weten niet precies wie die ontdekking heeft gedaan, maar we weten wel dat de oude Grieken ruwe stoommachines hadden. Watt wordt echter gecrediteerd met het uitvinden van de eerste praktische motor. En dus begint de geschiedenis van de "moderne" stoommachine vaak bij hem.

James Watt

We kunnen ons een jonge Watt voorstellen die bij de open haard in het huisje van zijn moeder zit en aandachtig de stoom ziet opstijgen uit de kokende theeketel, het begin van een levenslange fascinatie voor stoom.

In 1763, toen hij achtentwintig was en werkzaam was als maker van wiskundige instrumenten aan de Universiteit van Glasgow, werd een model van de stoompomp van Thomas Newcomen (1663-1729) voor reparatie naar zijn winkel gebracht. Watt was altijd al geïnteresseerd geweest in mechanische en wetenschappelijke instrumenten, met name die welke zich bezighielden met stoom. De Newcomen-motor moet hem zeker hebben opgewonden.

Watt heeft het model opgesteld en het in werking bekeken. Hij merkte op hoe de alternatieve verwarming en koeling van zijn cilinder kracht verspilde. Hij concludeerde, na weken experimenteren, dat om de motor praktisch te maken, de cilinder net zo warm moest worden gehouden als de stoom die erin kwam. Maar om stoom te condenseren, vond er enige koeling plaats. Dat was een uitdaging voor de uitvinder.

De uitvinding van de afzonderlijke condensor

Watt kwam met het idee van de afzonderlijke condensor. In zijn dagboek schreef de uitvinder dat het idee op een zondagmiddag in 1765 naar hem toe kwam toen hij over de Glasgow Green liep. Als de stoom in een afzonderlijk vat van de cilinder zou worden gecondenseerd, zou het goed mogelijk zijn om het condensatievat tegelijkertijd koel en de cilinder heet te houden. De volgende ochtend bouwde Watt een prototype en ontdekte dat het werkte. Hij voegde andere verbeteringen toe en bouwde zijn nu beroemde stoommachine.

Partnerschap met Matthew Boulton

Na een of twee rampzalige bedrijfservaringen associeerde James Watt zichzelf met Matthew Boulton, een venture capitalist en eigenaar van de Soho Engineering Works. Het bedrijf van Boulton en Watt werd beroemd en Watt leefde tot 19 augustus 1819, lang genoeg om zijn stoommachine de grootste factor in het komende nieuwe industriële tijdperk te zien worden.

Rivals

Boulton en Watt, hoewel ze pioniers waren, waren echter niet de enigen die werkten aan de ontwikkeling van de stoommachine. Ze hadden rivalen. Een daarvan was Richard Trevithick (1771-1833) in Engeland, die met succes een stoomlocomotiefmotor testte. Een andere was Oliver Evans (1775-1819) van Philadelphia, uitvinder van de eerste stationaire hogedrukstoommachine. Hun onafhankelijke uitvindingen van hogedrukmotoren stonden in contrast met de stoommachine van Watt, waarbij de stoom de cilinder slechts iets meer dan atmosferische druk binnenging.

Watt klampte zich zijn hele leven vast aan de lage-druk-theorie van motoren. Boulton en Watt, bezorgd door de experimenten van Richard Trevithick in hogedrukmotoren, probeerden het Britse parlement een wet te laten goedkeuren die hogedruk verbood op grond van het feit dat het publiek in gevaar zou komen door exploderende hogedrukmotoren.

Ironisch genoeg inspireerde Watt's hardnekkige gehechtheid aan zijn patent uit 1769, dat de volledige ontwikkeling van hogedruktechnologie vertraagde, de innovatieve technologie van Trevithick om het patent te omzeilen en zo zijn uiteindelijke succes te bespoedigen.

bronnen

• Selgin, George en John L. Turner. "Sterke stoom, zwakke patenten of de mythe van Watts innovatieblokkerende monopolie, explodeerde." The Journal of Law & Economics 54.4 (2011): 841-61. Afdrukken.
• Speer, Brian. "James Watt: The Steam Engine and the Commercialization of Patents." Wereld patentinformatie 30.1 (2008): 53-58. Afdrukken.