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Dampfmaschinen
Hintergrund
Die Erzeugung von Dampf durch Erhitzung von Wasser über den Siedepunkt
und die Ausnutzung des entsprechenden Drucks war einer der ersten Ansätze in der
Menschheitsgeschichte, die Arbeit menschlicher Muskelkraft durch eine Maschine
zu ersetzen. Vermutlich im ersten Jahrhundert n. Chr. baute Hero von Alexandria
eine Maschine, die die Geschwindigkeit bzw. den Impuls des aus einer Düse austretenden
Dampfes in eine Drehbewegung umsetzte:
Hero Engine - der wahrscheinlich erste Dampf betriebene Motor.
Die Grundidee der Dampfmaschine war geboren.
Die Erfindung der eigentlichen Dampfmaschine im Jahre 1705 durch Thomas Newcomen und ihre
Verbesserung durch James Watt ca. sechzig Jahre später markiert den
Beginn der "Industriellen Revolution" und bildet die Grundlage für die
Energieversorgung unserer heutigen Industriegesellschaft.
Es ist ein grosses Rätsel, warum erst annähernd zwei Jahrtausende
verstreichen mussten, um durch die Weiterentwicklung von Heros Idee letztlich
die Industrielle Revolution mit ihren gravierenden Umwälzungen einzuleiten.
Heute ist der optimierte Clausius Rankine Dampfprozess der am weitesten verbreitete
thermodynamische Prozess. Er bildet die Grundlage aller konventionellen Kraftwerke.
Sehr wahrscheinlich wird das Konzept des Dampfprozesses mit alternativen Arbeitsmedien
zur Umwandlung von solarer und geothermischer Wärme in elektrische Energie
in der Zukunft eine entscheidende Rolle spielen.
Die Dampfmaschinen auf dieser Seite sind eine Remineszenz an die Ursprünge
dieser Techologie und bilden einen spannenden Einstieg in die zugehörige Thermodynamik.
Unsere Modelle
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BigSteam - Grosse transparente Dampfmaschine
Diese grosse, besondere Dampfmaschine wird mittels eines Spiritus-Brenners beheizt. Um die einzelnen
Bewegungsabläufe jederzeit beobachten zu können, wurde bei der Konstruktion besonderen Wert auf Transparenz
gelegt. Daher bestehen Arbeitszylinder und Kessel aus Spezialglas, das Schwungrad ist aus Acryl - Glas gefertigt.
Das Pleuel und die Kurbelwelle sind kugelgelagert.
Technische Daten:
- Kesselvolumen 50 ml
- Laufzeit je Füllung ca. 20-25 min
- Betriebsdruck max. 0,5 bar
- Drehzahl ca. 800 U/Min
- mech. Leistung ca. 1 W
BigPower ist eine ausgefallene Dampfmaschine, die sich aufgrund ihrer transparenten Gestaltung besonders als Lehrmittel eignet.
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BigSteamKit - Grosse transparente Dampfmaschine - Bausatz
Alle Bauteile des BigSteam Bausatzes sind präzise und komplett bearbeitet, so dass keinerlei Arbeiten an Bearbeitungsmaschinen mehr notwendig sind. Die Endbearbeitung durch den Modellbauer beschränkt sich lediglich auf das Brechen von Kanten. Zum Zusammenbau benötigen Sie einfaches Werkzeug wie Schraubenzieher, Zange und einen Zwei-Komponenten-Kleber. Nehmen Sie sich ein bisschen Zeit und geniessen Sie die den Aufbau dieser
besonderen Dampfmaschine.
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HeroEngine - Dampfstrahl-Motor
Die Idee für HeroEngine geht zurück auf eine Erfindung von Heron of Alexandria aus dem ersten Jahrhundert n. Chr. und wird als der erste dampfbetriebene Motor angesehen. Das Modell besteht aus einer drehbar gelagerten Glaskugel mit zwei abstehenden, gebogenen Glasröhrchen. Wird das eingefüllte Wasser erhitzt (z.B. mit einem Bunsenbrenner) entweicht der entstehende Dampf durch die beiden Glasröhrchen. Dies führt zu einem Rückstoss und versetzt die Glaskugel in Rotation. Eine spannende Demonstration des wohl ältesten Motorenkonzepts.
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SmartSteamCandle - Teelicht-Dampfmaschine
Eine Miniatur Dampfmaschine mit ganz besonderem Charme!
Das sehr fein gearbeitete Modell veranschaulicht die Umwandlung von Wärme in Bewegung.
Technische Daten:
- Abmessung 5,5cm x 5,5cm x 11cm
- Kessel (Duranglas) 5 ccm
- Kolben ø 3 mm
- Laufzeit 5 Minuten
- Brennstoff Kerze/ z.B. Teelicht
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SmartSteamCandleKit - Teelicht-Dampfmaschine - Bausatz
Der Bausatz der SmartSteamCandle Dampfmaschine
enthält alle notwendigen Teile und eine bebilderte Montageanleitung.
Die Maschine lässt sich ohne Kleben und Löten mit Zange und Schraubenzieher
montieren.
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SmartSteamPowerstation - Miniatur Dampfkraftwerk mit Generator
Ein dampfbetriebenes Elektrizitätswerk in Miniatur! Voll funktionsfähig und überaus lehrreich ist dieses
fein gearbeitete Demonstrationsmodell mit Dynamo und Lampe (LED).
Technische Daten:
- Abmessung 10,5cm x 2,5cm x 7cm
- Kessel (Duranglas) 5 ccm
- Kolben ø 3 mm
- Laufzeit 6 Minuten
- Brennstoff Kerze/ z.B. Teelicht
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SmartSteamPowerstationKit - Miniatur Dampfkraftwerk mit Generator - Bausatz
Der Bausatz der SmartSteamPowerstation Dampfmaschine
enthält alle notwendigen Teile und eine bebilderte Montageanleitung.
Die Maschine lässt sich ohne Kleben und Löten mit Zange und Schraubenzieher
montieren.
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SmartSteamTrike - Dampfbetriebenes, fahrbares Dreirad
Lenk- und fahrbares Miniatur-Dampfdreirad. Die Kraft der kleinen Dampfmaschine
wird direkt über einen Riehmen auf die Räder übertragen. Steht Smart Steam Trike unter Dampf,
so fährt die kleine lenkbare Dampfmaschine einfach los!
- Abmessung 8,5cm x 5,0cm x 8cm
- Kessel (Duranglas) 5 ccm
- Kolben ø 3 mm
- Laufzeit 6 Minuten
- Brennstoff Esbit (beigefügt)
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SmartSteamTrikeKit - Dampfbetriebenes, fahrbares Dreirad - Bausatz
Der Bausatz der SmartSteamTrike Dampfmaschine enthält alle
notwendigen Teile und eine bebilderte Montageanleitung. Die Maschine
lässt sich ohne Kleben und Löten mit Zange und Schraubenzieher montieren.
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Steamer - Rückstoß Dampfboot
Lassen Sie sich nicht täuschen: Das auf den ersten Blick wie ein einfaches Spielzeug erscheinende
Boot ist ein äusserst trickreiches physikalisches System. Der eigentliche Antriebsmechanismus besteht
aus einem kleinen Boiler, der mit zwei Röhrchen verbunden ist. Füllen Sie den Boiler mit der
Pipette mit Wasser, entzünden Sie die Kerze (Pipette und 3 Kerzen werden mitgeliefert) und setzen Sie
dann das Boot in ein Wasserbassin. Nach Siedebeginn des Wassers entweicht der entstehende Dampf
durch die beiden Röhrchen. Dies führt zu einer Rückstoss-Kraft und bewegt das Boot nach vorne. Ein Teil des
Dampfes kondensiert in den Röhrchen. Durch den entstehenden Unterdruck wird frisches Wasser in den Kessel
gesaugt und der Zyklus beginnt von vorne. Eine eindrucksvolle Demonstration eines sich selbst
stabilisierenden Schwingungsprozesses der Wärme in Bewegungsenergie umwandelt.
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Steamy - Teelicht-Dampfmaschine
Steamy, wohl eine der kleinsten Dampfmaschinen der Welt, wird nur durch ein einzelnes Teelicht angetrieben.
Die kleine Maschine besteht aus einer demontierbaren Kolbenschwungrad-Einheit, einem Wasserboiler und einer
Ständerkonstruktion. Die meisten Teile sind aus hochwertigem Messing hergestellt.
Befüllen Sie den kleinen Boiler mit einigen Millilitern Wasser und setzen Sie diesen dann in den beiliegenden Ständer. Einige Minuten nach Anzünden des Teelichtes beginnt das Wasser zu sieden und die Maschine kann mit einem leichten Anschub gestartet werden. Eine Wasserfüllung reicht für einen Betrieb von ca. 6 Minuten.
Eine Miniatur-Ausgabe der alten Dampf-Technologie: klein, kompakt und ein Schmuckstück für Ihren Schreibtisch (ca. 9 cm hoch).
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SteamyKit - Teelicht-Dampfmaschine - Bausatz
Der Bausatz unserer Teelicht-Dampfmaschine enthält alle notwendigen Teile (22) inklusive einer Zusammenbauanleitung.
Eine Nachbearbeitung der Einzelteile ist nicht erforderlich. Zum Zusammenbau benötigen Sie lediglich einfaches Werkzeug
wie Schraubenzieher, Zange und einen Zwei-Komponenten-Kleber. Mit etwas mechanischem Geschick lässt sich diese
kleine Dampfmaschine in weniger als 2 Stunden zusammenbauen. Danach werden Sie belohnt mit einer wunderschönen
Maschine, die nur von einem gewöhnlichen Teelicht angetrieben wird.
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