Michelberger Pál

Mindenki előtt tudva van, hogy a könyvnyomtatás feltalálása új korszakot képez az emberiség történetében, minthogy csak ezen nagyszerű felfedezés által vált lehetségessé, hogy az emberek, művelésök előmozdítására szükséges eszméiket és nézeteiket könnyebben közölhessék egymással. Mind a mellett azonban az emberek művelődésének haladása csak lassanként ment előre, minek oka csak abban keresendő, hogy a különféle nemzetek egymástóli távolsága nagy levén, nézeteiknek közlekedése és eszméiknek személyes kicserélése még mindig nehéz volt, mihez még az a fontos körülmény is járúl, hogy tudományosan mívelt embereknek a száma igen csekély volt, a tömeg pedig mindenütt buta levén, hasznos tudományokkal nem foglalkozott.

A legutolsó 100 év alatti tudományos működésnek tulajdonítható, az emberiség műveltségének azon magas foka, melyen most áll, minthogy ezen idő alatt megtörtént felfedezések száma oly nagy, milyen ezelőtt 1000 meg 1000 év alatt nem találtatott, és ezen felfedezések között bizonyosan első helyet foglal el, a gőzgépnek feltalálása, mely az emberiség történetében nem csak egy külön, hanem még sokkal fontosabb korszakot is képez, mint a könyvnyomtatás felfedezése, mert lehetetlen kétségbe vonni azt, hogy azóta, mióta folyókon és tengereken számtalan gőzhajók járnak, és vaspályákon hosszú mértföldek egy pár percz alatt átfuttatnak, az emberiség állapota oly nagy változást szenvedett, hogy ez a régibb időben élő emberek állapotával össze sem hasonlítható. Érdekesnek tartom tehát, ezen fontos tárgy kifejlődésének történetét itt röviden előterjeszteni, és megmutatni, mily nagy és jótékony befolyást gyakorol ez, a jelenleg élő emberiség állapotára.

Bizonyosan nagy előlépés tétetett az emberiség műveltségében, midőn a víznek és szélnek ereje különféle czélokra kezdett alkalmaztatni, de hogy a tökéletességnek milyen fokára emeltetett ez a dolog mostanáig, ezer meg ezer helyeken látható, a hol különféle czélokra használt malmok és számtalan gyárak egyedűl csak víz ereje által tétetnek működésbe. A víz ereje legolcsóbb levén, kivánatos volna csakugyan, hogy a víz mindenütt gépek hajtására alkalmaztassék, de 1-ör is folyó víz nem mindenütt találtatik, 2-or pedig, ha van is, erejének a használata sok nehézségekkel van összekötve, vagy egészen lehetetlen. Ki ne tudná, hogy a mi Duna folyónk több millió lovak erejét viszi magával, melyeket az ember használni nem tud? Mindezeknek oka abban áll, hogy a természet ezen erőknek oly helyzetet tulajdonított, melyben azoknak használata nagy nehézségekkel jár, ezen nehézségeket pedig legyőzni többnyire lehetetlen.

Mindezen bajokon azonban segítve van a gőzgép feltalálása által, minthogy az ezen gépnél használt erő, ember által hozatik létre, használata tehát egyedűl az embernek akaratjától függ, s ennélfogva mindenütt kivétel nélkül alkalmazható. Igaz ugyan, hogy gőzgép hajtására szinte víz kivántatik, de csak oly csekély mennyiségben, milyenben mindenütt fordúl elő, ha csak egy kútat ásni akarunk. A mi pedig a tüzelésre szükséges anyagot illeti, ez mindenütt találtatik majd nagyobb, majd kisebb mennyiségben, és majd jobb, majd kevésbé jó minőségben.

Hogy az előny, mely nekünk a gőzgép alkalmazása által nyújtatik, bámulatos és nagy, e következőkből ki fog tűnni. Tegyük ugyanis fel, hogy valamiféle nagy gyárban előforduló gépek hajtására 50 lónak az ereje kivántatik, ha azt valóban lovak alkalmazása által akarnók eszközölni, akkor legalább 100 lóval kell bírnunk, mert a ló közép sebességgel és erővel csak 4 órát képes szüntelenűl dolgozni, tehát minden 4 óra elmúltával változtatni kell a lovakat, azon műhely pedig borzasztó nagy volna, a mely képes lenne 50 dolgozó lovat elfogadni. Holott ha lovak helyébe egy gőzgépet alkalmazunk, 50 lónak említett ereje, néhány hüvelyknyi átmérővel és egy pár lábnyi hoszszal bíró hengerben éjjel-nappal szüntelenűl és tetszőleges sebességgel fog működni, mit valódi lovaktól soha nem lehet várni, miután tudjuk, hogy dolgozó lónak sebességével bizonyos határt áthágni nem szabad.

A vasútakon használatban levő mozdonyok 30-100 lóerővel bírnak, és 30-40 lábnyi sebességgel mozognak; ha pedig mozdony helyébe valóban 30 vagy 100 lovat alkalmaznánk, a mi egyébiránt lehetetlen, azok soha képesek nem volnának a vonatot 30 vagy 40 lábnyi sebességgel mozgásba hozni. A gőezerejénél tehát nevezetes az, hogy folytonosan és egyenletesen működik, ha a tüzelés is a gőzkatlan alatt egyenletesen folytattatik, mert csak úgy tulajdonítható a gépnek azon mozgás, melynek következtében érhető el a legjobb végeredmény.

Már a XVII. század vége felé voltak tudósok, kik a gőz erejét ismervén, azt állították, hogy a gőz erejének alkalmazása gépek hajtására lehetséges, csak a legczélszerűbb mód nem volt még ismeretes előttök, egy szóval, ezen nagyszerű felfedezésnek, úgy mint minden másnak is, kezdetbeni tökéletlensége útjában állt, s így történt, hogy csak 70 év múlva jöttek használatba a gőzgépek.

A legelső gőzgép Savery kapitány által állíttatott össze 1700-ik évben, de annak szerkesztése oly tökéletlen volt, hogy azt gőzgépnek alig lehet nevezni, miután semmiféle technikai czélra használható még nem volt, és csak imitt-amott kertekben vízművek hajtására alkalmaztatott. Ezután föllépett Newcomen angol, a ki által összeállított gőzgép már sokkal tökéletesebb volt, mindamellett azonban csak kőszénbányákban víznek kimerítésére alkalmaztatott, a hol t. i. tüzelésre szükséges anyagban hiány nem volt. Azóta még 70 év múlt el, míg a híres Watt angolnak megjelenése és működése által, a gőzgép a tökéletességnek azon fokára emeltetett, melyben azt minden képzelhető munkának végbevitelére lehetett alkalmazni. Nagyon érdekes leend itt megemlítni, hogy Angolhonban bizonyos kőszénbányában egy gőzgép állíttatott fel, mely annyi vizet képes volt 100 lábnyi magasságra emelni, hogy ezen vízmennyiség által három nagy vízikerék tétetett mozgásba és működésbe. Ide járúl még az is, hogy a gőzgépek alkalmazásakor Angolhonban sok elfojtott kőszénbánya találtatott, melyekből sem emberek, sem állatok ereje által a vizet eltávolítni nem lehetett, de gőzgépek alkalmazása által azok is tökéletesen ki lettek űrítve, és a munkálkodás bennök folytattatott. Egy nagy kőszénbányában négy gőzgép van felállítva, melyek összesen 800 lóerővel bírnak, és miután éjjel-nappal szüntelenül dolgoznak, a ló pedig csak 8 órát képes naponként dolgozni, látnivaló, hogy ezen négy gép által 2,400 ló ereje pótoltatik.

Legújabb időben majdnem mindenféle, ha még oly finom munka is gőzgépek működése által vitetik véghez; látjuk ugyanis, hogy gőzgépek által, és pedig legjobb eredménynyel, fúvóművek, hengerművek, fúróműszerek, fonóintézetek, gabonamalmok stb. hozatnak kellő mozgásba, továbbá gőzgépek által különféle szövetek és könyvek is nyomatnak. Néhány év óta különféle czélokra még helyből mozdítható gőzgépek valának összeállítva, melyeket részint építészetben karók beverésére, részint gazdaságokban cséplőgépek vagy különösen készített malmok hajtására alkalmaznak, hogy az úgy cséplés által nyert tiszta gabonát mindjárt megőrölni is lehet.

De kimondhatatlan hasznot értek el az emberek az által, hogy a gőzgépeket közlekedésre is használták. Mindenki előtt t. i. ismeretes, hogy milyen nagy távolságban voltak különféle tartományok, mint Francziahon, Angolhon, Amerika, stb. és ritka volt azon utazó, a ki odáig ment. De milyen nagy változást szenvedtek ezen nagy távolságok, mióta folyókon és tengereken gőzhajók járnak, és a szárazföldön mindenfelé vasutak vannak építve. A tengeren járó gőzhajó t. i. többé a szél szeszélyétől nem függ, mivel saját és oly tetemes erővel bír, hogy az a támadó szél ellen is legjobb sikerrel képes küzdeni. Annak egy érdekes példája történt azon tavak egyikén, melyeken keresztűl foly a Lőrinczfolyó Amerikában; ott szinte egy gőzös elindúlt utazókkal és szélvész által támadtatott meg; egyszerre csak rémülettel látják, hogy a hajó a szél által egyenesen egy függőleges sziklafal felé hajtatik, és az utazók már a mély sírt látták magok előtt, a gőzgép közönséges ereje t. i. nem volt elégséges a szél erejének legyőzésére. A kapitány tehát parancsolá a fűtőnek, hogy tüzeljen, a mint csak lehet, a biztosító szelelő pedig uj súlyokkal vala terhelve, és miután a gőz mindamellett kiment, még egy tengerész ráült a szelelőre, és az által a gőznek feszítése a katlanban oly nagy fokra emelkedett, hogy a gőzgép által fejtett erőnek következtében a hajó a veszélyes faltól eltávolodni kezdett. Ilyen bámulatos tünemények csak gőzgép erejének működésétől várhatók. És így a mozdonyok és gőzhajók feltalálása után többé nem csoda, ha valaki azt mondja, hogy az ismert világnak nagyobb részét beutazta.

Már fent is említtetett, hogy a legelső gőzgépek csupán csak víz emelésére szolgáltak, de az e czélra alkalmazott gépek hatása is, megtörtént kijavítások által, folytonosan nagyobbíttatott, és pedig bámulatos módon, mit is e következő történeti tényekből lehet látni: - A Savery által összeállított gépnek a hatása abban állt, hogy ez a víznek 2-3 millió fontját egy lábnyi magasságra emelni képes volt azon idő alatt, melyben kőszénből 90 font égettetett el, tehát 90 font kőszén használatával lehetséges volt 20,000 vagy 30,000 font vizet 100 lábnyi magasságra emelni, és a gőzgépnek ezen idő alatti hatása 2 vagy 3 millió lábfontnyi volt. Milyen nagy hatási különbség tűnik fel itt, ha megemlítjük, hogy a következő, Newcomen által összeállított gőzgép ugyanannyi kőszén használatával már a víznek 8-9 millió fontját emelni képes volt! ezen gépnek a hatása tehát 3 vagy 4-szer nagyobb mint a Savery által létre hozott gépé. A Newcomen gépe tehát képes volt 80 vagy 90 ezer fontot 100 lábnyi magasságra emelni azon idő alatt, melyben 90 font kőszén fogyasztatott el.

Ezután egyszerre csak Wattnak a megjelenését látjuk, kinek legelső gépe által 90 font kőszén segítségével már a víznek 24-30 millió fontját egy lábnyi magasságra lehetett emelni; ezen gépnek a hatása tehát már 10 vagy 12-szer nagyobb volt, mint a Saveryé, miután hatása abban állt, hogy általa 240 vagy 300 ezer fontot 100 lábnyi magasságra lehetett emelni, 90 font kőszén használatával.

Későbben Wolf lépett föl a gőzgépek sajátságos rendszerével, melyeknek hatása még nagyobb volt, miután egy olyféle gép által 90 font kőszén segítségével 50 millió fontot egy lábnyi magasságra lehetett emelni; ezen gépnek a hatása tehát így is megitélendő, hogy általa 500 ezer fontot 100 lábnyi magasságra lehetett emelni, midőn t. i. 90 font kőszén fogyasztatott el.

A legújabb időben szerkesztett gőzgépek pedig már azon tökéletességgel bírnak, hogy 90 font kőszén használatával már 90 millió fontot lehet egy lábnyi magasságra emelni, mely hatás majdnem kétszerte nagyobb mint a Wolf-gépeké. Minden esetre itt meg kell jegyeznünk, hogy a gőzgépnek a szerkesztése annál tökéletesebb, tehát értéke annál nagyobb, ha a tüzelék lehető legkisebb mennyiségével a gépnek lehető legnagyobb hatása hozatik létre.(...)

Wattnak legfontosabb felfedezései a gőzgépek szerkesztésénél e következők voltak:

1-ször is a sűrítőnek felfedezése. Watt előtt t. i. a mint már említtetett az előbbiekben, a gőz magában a gőzhengerben hideg víz bebocsátása által sűríttetett meg, mely megsűrítés, a mint könnyű belátni, nagyon tökéletlen volt, minthogy az által sok melegség elveszett, és a henger meghűlt, mi által a későbben bebocsátott gőz sokat elvesztett feszítő erejéből, ha t. i. azon körűlmény tekintetbe vétetik, hogy a gőz feszítő erejét csak addig tartja meg, míg a melegségnek bizonyos mennyisége foglaltatik benne, mihelyt ezen melegségnek csak egy része eltávolíttatik, már feszítő ereje is tetemesen leszáll. Watt tehát azt belátván, mindjárt arra az eszmére jött, hogy a gőznek megsűrítésére egy különös, és pedig a gőzhengertől elválasztott edény kivántatik, és ezen sűrítő még ma is a gőzgépek nagy számánál legjobb sikerrel alkalmaztatik.

2-szor. Mivel az említett sűrítő nem egyéb, mint egy mindenfelől elzárt, a gőzhengerrel közlekedésben álló, és hideg vízbe tett edény, melynek tehát felette nagynak nem szabad lenni: okvetlen szükséges volt arról is gondoskodni, hogy a sűrítés által benne összegyűlt víz eltávolíttassék, mi végre Watt egy szivattyút alkalmaza, melynek működése által nem csak a sűrítési víz, hanem a levegő is a sűrítőből eltávolíttatott, s így a sűrítőben egy üres tér hozatott létre, és minden ártalmas viszhatás a köldökre háríttatott. Ez tehát Wattnak második találmánya volna a gőzgépnél.

3-szor. Wattnak harmadik és leglényegesebb találmánya egy igen bátor eszméből származott: Ő t. i. azt mondotta, miután a gőznek minden tetszőleges feszítés tulajdonítható, én be nem látom, mi okból használtatik a köldök lenyomására légnek az ereje, én tehát sokkal czélszerűbbnek tartom, a gőzhengernek felső nyílását is léghatlanul bezárni, és a köldököt gőzereje által nemcsak felfelé, hanem lefelé is hajtani. Ezen szerencsés okoskodásból világosan látjuk, hogy Watt a valódi gőzgépnek a teremtője, ha t. i. gőzgép alatt olyféle készületet értünk, a mely gőz ereje által hozatik mozgásba.

4-szer. Az épen most említett találmány egy másodikat vont maga után; miután t. i. a köldök-rúdnak a henger felső fenekén keresztűl kell mennie, azt szükséges volt átfúrni, és most Watt-nak legnagyobb gondja abban állt, miként rendezendő e lyuk, hogy a gőz általa ki ne menjen, azaz, miként zárandó el e lyuk léghatlanúl, és hogy a köldökrúd benne mégis könnyen járjon? Ezen nagy fontosságú czél eléretett azon új találmány által, melynek tömszelencze a neve (Stopfbüsche), és mely még most is minden gőzgépnél kivétel nélkül nagy szerepet játszik.

Wattnak a gépe tehát kettős hatású gőzgépnek neveztetik azért, mivel a köldök a gőz ereje által nem csak fel, hanem lefelé is hajtatik, és azóta a légnyomás többé igénybe nem vétetett.

5-ször. A gőz hatásának szaporítása annak kiterjesztése (Expansion) által, szinte Watt által fedeztetett fel, ha bár ő a kiterjesztési gépeket nem szerkesztette, minek oka abban keresendő, hogy ő csupán csak alacsony nyomású gépeket hozott létre, azoknál pedig a kiterjesztés semmi előnynyel nem alkalmazható. Máskép van a dolog a magas nyomású gőzgépeknél, hol a gőznek nagy feszítő ereje van, tehát nagy a sűrűsége is, ha tehát ez kiterjedni hagyatik, kiterjedése után még mindig tetemes feszítő erővel bír. Tegyük ugyanis fel, hogy a működő gőznek 4 légnyomásnyi feszítése van, ha ezen gőzzel a hengernek csak fele töltetik be, és a többi mozgás a gőz kiterjesztésére bízatik, akkor a kiterjesztés után a gőznek még mindig 2 légnyomásnyi feszítése leend. Ebből látjuk, hogy kiterjesztés által a gőznek, tehát a tüzeléknek megtakarítása elérhető, mi is nagy fontosságú dolog levén, újabb időben, a magas nyomású gőzgépeknél a kiterjesztési készület mindenütt alkalmaztatik.

6-szor. Watt által fedeztetett fel a gőzgépnek azon nevezetes része is, mely által a köldök egyenes mozgása körmozgássá változtatott át, és mely résznek gőrbe csap a neve, (Krummzapfen), és ezen rész már Watt által a tökéletességnek azon fokára emeltetett, melyben még most is találtatik a gőzgépeknél.

7-szer. Wattnak legeszesebb találmányai közé tartozik a gőzgépnek azon része, melynek Wattpárlag a neve (Wattsches Parallelogramm), czélja pedig a köldök-rúd egyenes mozgásának megtartásában áll. E párlag a főemeltyűnek azon végén van alkalmazva, melyben a köldökrúd vele összeköttetésbe jő, több mozogható vasrúdakból van összeállítva, és mindamelett, hogy az emeltyűnek a végpontja nem egyenes, hanem körmozgással bír, a köldökrúdra mégis csak egyenes nyomás gyakoroltatik.

E találmány azonban legújabb időben csak ritkán jő használatba, mert ezen egyenköz szerkesztése először is elég nehéz, másodszor pedig sok munkába kerül, holott most, a köldökrúd egyenes mozgásának létrehozására egyéb nem kivántatik, mint azt egy, úgynevezett vezetéssel (Führung) ellátni. Ilyféle szerkesztés legvilágosabban látható azon gőzhajóknál, a melyek amerikai rendszer szerint vannak építve, és minálunk a Dunán igen gyakran láthatók; minthogy különösen az által kitünők, hogy a főemeltyű (Balancier) a hajó felett elég nagy magasságban látható, melyből a kiinduló rúdak rendszere és a fenemlített vezetés is szemlélhető.

8- szr. Watt találmányaihoz tartozik a regulator is, mely által a szükséges gőz mennyisége szabályozható, minthogy a gép mozgásának egyenlősége attól függ.

Végre több olyféle eszköz Watt által is találtatott fel, melyek segítségével a gőznek feszítése a katlanban minden pillanatban megmérhető, melyeknek sűrmérő a neve (Manometer), és az úgynevezett négy-utas csap (Vierweghahn) szinte Watt találmányai közé számítandó. Mindezekből világosan látni, hogy a gőzgép jelen állapotbani szerkesztésének a feltalálója nem lehet más, mint a híres férfiú Watt, minthogy annak megjelenésekor a gőzgépre nézve több ismeretes nem volt, mint egy rosszúl alkalmazott gőzhenger.(...)