Home De stoommachine ‘zat in de lucht’

De stoommachine ‘zat in de lucht’

  • Gepubliceerd op: 31 jan 2012
  • Update 07 apr 2020
  • Auteur:
    Maarten van Rossem

Dit jaar viert de stoommachine zijn driehonderdste verjaardag. In 1712 presenteerde Thomas Newcomen (1664-1729), een doopsgezinde lekenprediker, na jaren van moeizaam experimenteren een door stoom gedreven machine, die in het bijzonder was ontworpen om water uit de steeds dieper wordende mijnen te pompen.

Als Newcomen zijn stoommachine niet had uitgevonden, had iemand anders dat ongetwijfeld korte tijd later gedaan. De ideeën en constructies die Newcomen combineerde tot zijn succesvolle apparaat zoemden al enige decennia rond. De stoommachine ‘zat in de lucht’.

Dat het mogelijk is met stoom beweging te veroorzaken was al bekend sedert de eerste eeuw. Heron van Alexandrië had toen een met water gevulde metalen bol geconstrueerd, die was voorzien van twee tuitjes met uitstroomopeningen in tegengestelde richting. Werd de bol zodanig verwarmd dat er stoom uit de tuitjes kwam, dan raakte hij daardoor in draaiende beweging. Erg leuk, maar niet meer dan kinderspeelgoed.

In de cruciale zeventiende eeuw ontstonden binnen enkele decennia ideeën en mechanieken die uiteindelijk tot de stoommachine zouden leiden. Eerst ontdekte de Italiaanse natuurkundige Evangelista Torricelli (1608-1647) de barometer, die gebaseerd is op het bestaan van vacuüm en luchtdruk. Halverwege de eeuw vond Otto von Guericke de vacuümpomp uit en demonstreerde de aanzienlijke kracht van de luchtdruk door middel van het beroemde experiment met de Maagdenburger halve bollen. Twee halve bollen werden luchtdicht op elkaar aangesloten, de bol werd vacuüm gezogen en vervolgens slaagden zestien paarden er niet in ze weer van elkaar te trekken.

In 1690 kwam de Franse natuurkundige en uitvinder Denis Papin (1647-1712), die contacten had met alle belangrijke uitvinders van zijn tijd, met het revolutionaire idee van de zuigerstoommachine. In een metalen cilinder wordt een zuiger geplaatst. Onder die zuiger wordt door de snelle condensatie van stoom een vacuüm – of, nauwkeuriger gezegd: onderdruk – veroorzaakt. Dan zal de zuiger door de aanzienlijke luchtdruk naar beneden worden gedrukt.

Papin suggereerde ook al dat die zuigerbeweging zou kunnen worden omgezet in een roterende beweging en dat daarmee bijvoorbeeld een schip voortgestuwd zou kunnen worden. Van praktische verwezenlijking van deze opmerkelijke ideeën kwam het op dat moment echter niet.
Papins machine was gebaseerd op de omstandigheid dat het volume van stoom tweeduizend maal zo groot is als dat van de hoeveelheid water die tot stoom is gemaakt. Bij condensatie van de stoom door middel van een kleine hoeveelheid koud water neemt het volume even spectaculair af, waardoor de onderdruk ontstaat.

In 1698 nam Thomas Savery patent op een toestel dat onderdruk creëerde door stoom in een cilinder te condenseren met koud water. Het was de bedoeling met die onderdruk water op te zuigen uit mijnen: het water wordt door de luchtdruk in de cilinder geperst. Erg effectief was dit apparaat echter niet, al was het maar omdat de luchtdruk het water maar een meter of negen omhoog kon persen. Een echte stoommachine was dit ook niet. Er waren geen draaiende delen en de onderdruk werd niet benut voor een mechanische beweging.

Newcomens geniale idee was de combinatie van Savery’s gebrekkige onderdrukpomp met de zuigermachine van Papin. Hij monteerde een cilinder met zuiger boven een stoomketel. Door een systeem van kleppen wordt er stoom in de cilinder gelaten en vervolgens gecondenseerd door de injectie van koud water. Vanwege de onderdruk wordt de zuiger nu naar beneden gedrukt door de atmosferische druk. Dit type stoommachine heet daarom atmosferisch. De zuiger bevestigde Newcomen aan een hefboom, waardoor de beweging kon worden gebruikt voor een mechanische beweging, bijvoorbeeld het oppompen van water (zie www.animatedengines.com).

Enkele decennia later maakte James Watt de stoommachine tot een universeel bruikbaar apparaat. De uitvinding van de stoommachine was de belangrijkste gebeurtenis van de afgelopen tienduizend jaar.

Dit artikel is exclusief voor abonnees

Begrijp het heden, begin bij het verleden: met HN Actueel lees je historische achtergronden bij het nieuws van vandaag. Je hebt al een abonnement voor €4,99 per maand.

Nieuwste berichten

Maaltijd der vrienden (1935) door Charley Toorop
Maaltijd der vrienden (1935) door Charley Toorop
Recensie

Charley Toorop had succes in het werk, maar pech in de liefde

Charley Toorop kreeg volop erkenning als kunstenaar, maar in haar privéleven was het tobben. Zo blijkt uit de biografie door Wessel Krul.  De portretten van Charley Toorop (1891-1955) zijn meteen herkenbaar: de afgebeelde personen hebben gebeitelde koppen, grote ogen en iets gekwelds. Er zit een onderstroom van agressie in. Toen Toorop begin twintigste eeuw begon te exposeren veroorzaakte haar werk opschudding. Critici vonden het ‘mannelijk’, maar...

Lees meer
Columnist Philip Dröge
Columnist Philip Dröge
Column

MTV zomaar verdwenen? Ik word oud

Het was maar een televisiezender. En ook nog eentje waarvoor je met je afstandsbediening naar de driedubbele cijfers moest doorklikken. Ergens tussen Baby TV en Euronews, in dat digitale niemandsland, hield MTV Music stand. Ballingschap is een groot woord, maar toch: niemand kwam er meer, in die slechte buurt. Ik ook niet. Waarom zou ik?...

Lees meer
Hadjememaar wordt aangekleed als een echte heer, 1921.
Hadjememaar wordt aangekleed als een echte heer, 1921.
Artikel

In 1921 stond er een malle zwerver op de kieslijst

In 1921 veroverde de drankzuchtige ‘straatartiest’ Had-je-me-maar een zetel in de Amsterdamse gemeenteraad. Hij was naar voren geschoven door een groep anarchisten en plaatste de overheid voor een lastig vraagstuk: hoe moet je in een democratie omgaan met schertskandidaten? ‘Een politiek schandaal,’ kopte De Telegraaf in de vroege ochtend van 28 april 1921. De opwinding...

Lees meer
De voorzitter van de Atlantische Commissie, mevrouw Hannie van Leeuwen, opent de 'reizende' NAVO-tentoonstelling in de hal van het station Den Haag Centraal. Links het VVD-Tweede Kamerlid, A. Ploeg, NL790703-26, 1979 VII 4, QAH9,Kunst en cultuur/Tentoonstellingen, QAK26,Overheid en politiek/Landelijke overheid en politiek/Krijgsmacht, Leeuwen, Hannie van, Ploeg, Ad
De voorzitter van de Atlantische Commissie, mevrouw Hannie van Leeuwen, opent de 'reizende' NAVO-tentoonstelling in de hal van het station Den Haag Centraal. Links het VVD-Tweede Kamerlid, A. Ploeg, NL790703-26, 1979 VII 4, QAH9,Kunst en cultuur/Tentoonstellingen, QAK26,Overheid en politiek/Landelijke overheid en politiek/Krijgsmacht, Leeuwen, Hannie van, Ploeg, Ad
Artikel

NAVO-tentoonstelling gestolen en beklad: actievoerders noemden het oorlogshitserij

Antimilitaristische actievoerders hadden het eind jaren zeventig gemunt op een reizende NAVO-tentoonstelling. Ze hekelden de oorlogspropaganda en organiseerden daarom eigen anti-NAVO-exposities. ‘Wat heeft u liever, een atoombom of een neutronenbom?’ In het ochtendgloren lag de Maastrichtse stationshal er treurig bij. Die septembernacht in 1979 hadden onbekenden vrijwel de gehele ‘Nederland 30 Jaar in de NAVO’-tentoonstelling...

Lees meer
Loginmenu afsluiten