Technikatörténeti szemle 27. (2005-06)

Gyűjteményi ismertetések - Szunyogh Gábor: Az Országos Műszaki Múzeum gőzgépgyűjteményének tanulmánytári bemutatása

3. A gőzgépelrendezések változásai a 18. - 20. század során Himbás gőzgépek A gőzgépek fejlődésük során mind méreteikben, mind fő alkatrészeik elrendezésében (és ennek megfelelően általános képükben) alapvető változásokon mentek keresztül. A Newcomen-rendszerű gőzgépek magukon viselték azt az eredeti formát, amelyet még PAPIN alakított ki kísérleti berendezésében (80.386.1.). Felépítésüket Magyarország első gőzgépének már fent említett modelljén (78.140.1.) tanulmányozhatjuk. A gép egy több emelet magasságú kőházban foglalt helyet. Jellegzetes, messziről is látható eleme a ház ablakából kinyúló vastag, 5-10 méter hosszú fagerenda (himba), melynek egyik, a házon kívüli végéhez a bánya mélyébe lenyúló szivattyúrúd, másik, gépházon belüli végéhez a dugattyúval kapcsolatot létesítő lánc volt kötve. A hatalmas gépház és a bólogató himba alapvetően meghatározta az atmoszférikus gőzgépek arculatát. Munkahengerük függőleges helyzetű volt, dugattyúrúdjuk felfelé nyúlt ki a hengerből. Üzemük két ütemből állt: az első ütem kezdetén a himba kinyúló vége felső helyzetben volt, (ennek megfelelően a dugattyú alsó helyzetben). Megnyitva a gőzbevezető csapot, a szerkezet mozgásba lendült: a bánya mélyébe vezető lánc, III. a rákötött rudazat és a szivattyú alkatrészeinek súlya a himba végét lehúzta. Ezalatt a himba másik vége felemelte a dugattyút, lehetővé téve, hogy dugattyúterébe a gőz beáramoljon. Amikor a dugattyú elérte felső holtponti helyzetét, elkezdődött a második ütem: megnyitották a hűtővíz csapját, aminek következtében a dugattyútérbe beáramló víz lecsapatta a gőzt. A keletkező vákuum megbontotta a dugattyúra ható erők egyensúlyát, és a külső légnyomás a dugattyút (ill. vele együtt a himba gépházban levő végét) lenyomta. Nyilvánvaló, hogy ekkor a himba másik vége felemelkedett, és a mélybe nyúló rudazat közvetítésével kiemelt egy adag vizet a bánya vízgyűjtő zsompjából. Amint a dugattyú elérte a henger alját (alsó holtponti helyzetbe került), a folyamat az első ütemmel kezdődően megismétlődött. A himbás gépek számos érdekes műszaki megoldással rendelkeztek, melyek mind felelhetők az említett modellen. Nyomon követhető rajta a csapokat nyitó és záró „automatika" mechanizmusa, a himba kiegyensúlyozását szolgáló berendezések, a láncok függőleges vezetését szolgáló óriási körívek, a hűtővíz ellátását biztosító szivattyú himbarendszere, stb. Tanulmányozása azért is érdekes, mert ez a gőzgépelrendezés az atmoszférikus gépekkel együtt teljesen eltűnt az erőgépek színpadáról, egyetlen mai motorban sem ismerjük fel nyomait. A „megszüntetve megőrzés"elve azonban itt is érvényesül: az olajipari szivattyúk mindmáig himbás mechanizmussal emelik ki nagy mélységből a kőolajat. Himbásak voltak a Watt-féle gőzgépek is, bár a himbának ott már egészen más mechanikai szerep jutott. A Newcomen-rendszerű gépek himba nélkül el sem tudtak volna indulni, hiszen dugattyújuk megemelését (ezáltal a gőz beszívását) éppen a himba végezte. Ezzel szemben WATT gépei himba nélkül is folyamatosan üzemelhettek volna: a himbára „csak" azért volt szükség, hogy a dugattyú által kifejtett erőt (hasznosításra) tovább vezesse, WATT ugyanis (a már fentebb említett gőzkondenzátor feltalálásán túl) egy másik alapvető újítást is