Home De stoommachine ‘zat in de lucht’

De stoommachine ‘zat in de lucht’

Maarten van Rossem

Historicus en Amerikadeskundige

Gepubliceerd op: 31 januari 2012

Update 7 april 2020

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 nu. Je leest al voor €4,99 per maand.

Nieuwste berichten

Gesloten afdelingen van de East Birmingham Hospital tijdens de pokkenuitbraak in 1978.
Gesloten afdelingen van de East Birmingham Hospital tijdens de pokkenuitbraak in 1978.
Artikel

Hoe konden de pokken uit een Engels lab ontsnappen?

Een lek in een laboratorium veroorzaakte in 1983 een MKZ-uitbraak, blijkt uit onderzoek van de Volkskrant. Vijf jaar eerder ontsnapte er een veel dodelijker virus uit een lab. De WHO stond op het punt om de pokken uitgeroeid te verklaren, toen de ziekte plotseling opdook in de Engelse stad Birmingham. Het kostte de wereld 300...

Lees meer
Sudeten-Duitsers dansen in Brno, 24 mei 2026.
Sudeten-Duitsers dansen in Brno, 24 mei 2026.
Artikel

Rechtse populisten jutten het Tsjechische publiek op tegen Sudeten-Duitsers

Sudeten-Duitsers hielden op 24 en 25 mei hun jaarlijkse festival in Tsjechië. De rechts-populistische premier Andrej Babiš noemde hun aanwezigheid een ‘provocatie’. Maar een jonge generatie Tsjechen is klaar voor verzoening met de Duitstaligen die na de Tweede Wereldoorlog met bruut geweld werden verdreven. Meeting Brno, een Tsjechisch burgerinitiatief in de tweede stad van het...

Lees meer
Een gouvernante geeft les bij een Victoriaanse familie. Schilderij door Rebecca Solomon, 1851.
Een gouvernante geeft les bij een Victoriaanse familie. Schilderij door Rebecca Solomon, 1851.
Interview

Thuisonderwijs was ooit een statussymbool

De regels rond thuisonderwijs worden strenger: ‘levensbeschouwelijke bezwaren’ zijn geen geldige reden meer om kinderen van school te houden. Het verbod op thuisonderwijs stamt uit 1969, maar volgens hoogleraar Johannes Westberg was het op dat moment een marginaal verschijnsel. ‘De negentiende-eeuwse gouvernante was al zo goed als uitgestorven.’ Hoe zag thuisonderwijs eruit in de negentiende...

Lees meer
Aankondiging van een actie van het Oranje Alternatief.
Aankondiging van een actie van het Oranje Alternatief.
Artikel

Graffitikunst met kabouters was effectief protestmiddel in communistisch Polen

Als de democratie onder druk staat, is humor een tegenwicht. Dat begreep de Poolse protestbeweging Oranje Alternatief in de jaren tachtig maar al te goed. Met graffitikunst en ludieke straatacties bracht ze de communistische eenpartijstaat in verlegenheid. Protesteren tegen de communistische dictatuur in Polen was levensgevaarlijk. In 1981 kondigde generaal Wojciech Jaruzelski de staat van...

Lees meer
Loginmenu afsluiten