Ångmaskinen

Ångmaskinen var en av förutsättningarna för den industriella revolutionen. Den första ångmaskinen konstruerades av engelsmannen Thomas Newcomen i början av 1700-talet för att pumpa vatten vid kolgruvor. Den förbättrades av bland andra James Watt, och snart drev den fabriker, fartyg och lokomotiv.

Ångmaskinen har haft stor betydelse för utvecklingen av många andra innovationer. Såväl bilarnas förbränningsmotor som kärnkraftverkens ångturbiner härstammar från den.

Den vanligaste typen av ångmaskin är kolvångmaskinen, som omvandlar värme till rörelse. Vattnet i ångpannan värms upp till ånga, och ju högre tryck och temperatur man kan få på ångan, desto effektivare blir ångmaskinen.

De första ångmaskinerna

Gruvnäringens utveckling under 1600- och 1700-talen gjorde att man började konstruera och använda kraftmaskiner för att öka produktionen. Intresset för andra energikällor än vattenströmmar ökade och ångmaskinen uppfanns.

I slutet av 1600-talet och början av 1700-talet ökade efterfrågan på kol, tack vare bättre levnadsstandard och växande befolkning. I kolgruvor började man anlägga djupa schakt, vilket innebar en del problem. Bland annat brottades man med vatten som samlades i botten av gruvan. Det gick att få bort vattnet med handpumpar eller kedjor med hinkar, men det var en väldigt ineffektiv och kostsam metod. Dessa problem gjorde att människor började fundera kring alternativa kraftkällor.

Engelsmannen Thomas Newcomen (1663-1729) var den förste som lyckades bygga en användbar ångmaskin. Han var en köpman och smed som arbetade med gruvredskap och kände till de problem man hade med vattnet i gruvorna. Newcomen arbetade i många år och var klar med sin ångmaskin 1712. Maskinen kunde lyfta ungefär 50 liter vatten ur gruvan åt gången, vilket motsvarade 8 hästkrafter. För den tiden var det en mycket stor framgång. Newcomens kraftmaskiner användes i mer än 50 år, tills James Watts förbättrade ångmaskinernas konstruktion, att göra de mindre energislukande.

Ångmaskinen till Sverige

Mårten Triewald (1691-1747) var ingenjör och amatörfysiker och var först med att introducera ångmaskinen i Sverige. Triewald var väldigt intresserad av den senaste tekniken och reste därför till England och arbetade som inspektör vid stenkolsgruvor i Newcastle under flera år. Där fick han delta i byggandet av flera Newcomen-ångmaskiner.

Tillbaka i Sverige år 1726 fick han uppdraget att bygga en ångmaskin vid Dannemora gruvor. Den ångmaskinen blev Sveriges första och driftsattes 1728 vid Norra Silverbergsgruvan. Förväntningarna var väldigt höga, men Triewalds maskin visade sig vara krånglig. Den förbrukade mycket energi och behövde ofta repareras. Triewald hade stora ambitioner och ville konstruera världens största ångmaskin. Alla delar anpassades dock inte till denna storlek, vilket ledde till stora påfrestningar. Dessutom kunde inte maskinen användas året runt i Sverige, på grund av det kärva klimatet. Svenska verkstäder hade också väldigt lite erfarenhet vad gällde tillverkning av ångmaskiner och vissa delar av ångmaskinen tillverkades av fel material eller var av låg kvalitet. Triewalds misslyckande ledde till att ångmaskiner fick väldigt dåligt rykte i Sverige och det var först under 1760-talet som man gjorde ett nytt försök att introducera ångkraften i Sverige.

1800-talet – ångans århundrade

En av ångkraftens pionjärer var också engelsmannen Samuel Owen som bosatte sig i Sverige i början av 1800-talet. Han tillverkade ångmaskiner vid sin verkstad på Kungsholmen i Stockholm. Det var då ångkraften fick stor spridning och blev den viktigaste energikällan. Ångkraften började då även användas till transporter och 1818 korsade det första ångdrivna fartyget Atlanten.

Tekniska museets ångmaskiner

1931 byggdes en modell av Triewalds ångmaskin på Tekniska museet (TM8294), med utgångspunkten från Triewalds egen beskrivning från 1734, hämtad ur boken ”Kort beskrifning, om eld och luftmachin wid Dannemora grufvor”. Maskinen står än idag kvar och går att beskåda som en central punkt bland utställningarna.

Ångmaskinen försvinner men finns ändå kvar

Vid slutet av 1800-talet började ångmaskinen att få konkurrens av förbränningsmotorer och elektricitet. I dag möter vi sällan ångmaskiner annat än när vi tar en tur med en skärgårdsbåt eller besöker en veteranjärnväg — och inom fiktionen där steampunkrörelsen bjuder på retro-sciencefiction.

Den klassiska ångmaskinen har i stort sett försvunnit från den västliga världen.

Men själva ångan finn kvar i högsta grad. Fast i dag handlar det inte om stora frustande och rasslande maskiner där ånga pressas in i cylindrar och trycker kolvar fram och tillbaka utan om väldiga turbinskivor som snurrar runt med flera tusen varv i minuten. De jättelika turbiner som alstrar el i våra kärnkraftverk drivs av ånga. Omkring 80 procent av världens el kommer från ångturbiner i kärn- eller kolkraftverk.

Källa

Boken 100 innovationer; 51 – 100 Metallbearbetning – ångmaskinen, förteckning över artikelförfattare och källor på sid 191–204.

Kontakta sidansvarig