Richard Trevithick

Det var Richard Trevithick som var først ute med å sette dampmaskinen på skinner. Det var også han som fant opp høytrykksdampmaskinen. Han gjorde også en rekke forbedringer på dampkjelen for at den skulle tåle damp under trykk. Trevithick bygget også to dampdrevne kjøretøyer som ble kjørt på vei.

Fra Wikimedia Commons

Richard Trevithick ble født den 13. april 1771 i nærheten av landsbyen Pool i Cornwall. Hans far var daglig leder for en gruve, og familien bosatte seg i utkanten av Cambourne. I Cornwall var det i uminnelige tider blitt utvunnet kobber og tinn. Etter hvert som gruvene ble dypere måtte vann pumpes ut av gruvene for å hindre at de ble oversvømmet. På begynnelsen av 1700-tallet konstruerte Thomas Newcomen den første dampmaskinen med sylinder og stempel. Sylinderen var stående, og kammeret på stempelets underside ble fylt med damp. Etter at sylinderen ble fylt med damp, ble vann sprøytet inn gjennom en dyse. Dermed oppstod et undertrykk i det nedre kammeret, og sylinderen ble suget nedover. Dermed ble stempelet i pumpesylinderen løftet, og vann pumpet ut av gruva. Newcomens maskiner var svært uøkonomiske i drift, da sylinderen måtte varmes av dampen og kjøles ned for hvert stempelslag.

James Watt laget en separat kondenser hvor vannet ble sprøytet inn for at det skulle oppstå undertrykk. Dermed ble maskinene atskillig mer økonomiske i drift, og kullforbruket ble vesentlig lavere. Watt fikk patent på sin separate kondenser i 1769, og sammen med Matthew Boulton begynte Watt å produsere dampmaskiner. Boulton og Watt hadde dessuten foretatt en rekke tekniske forbedringer på dampmaskinen. Med loven i hånd kunne Watt kreve at gruveeierne betalte ham 1/3 av de pengene som de sparte i kullutgifter på å bruke hans dampmaskiner framfor maskinene til Thomas Newcomen.

Trevithicks modell av damplokomotiv. Fra Lokomotivlära, Elis B. Höjer, Kungliga Järnvägsstyrelsen, 1910

I sin ungdom hadde Richard Trevithick tilbrakt mye tid ved gruva der hans far var daglig leder. Det var stor misnøye blant gruveeierne at de måtte betale 1/3 av det de sparte i kullutgifter til James Watt, og misnøyen ble ikke mindre av at Watt fikk forlenget sitt patent til 1800. Trevithick interesserte seg mer og mer for dampmaskiner, og han arbeidet mye med å utvikle en annen type dampmaskin. På slutten av 1790-årene hadde Trevithick bygget sin høytrykksdampmaskin. Damp under trykk ble sluppet inn i sylinderen og fikk stempelet til å bevege seg. Dermed kunne man få mer kraft på stempelet, som igjen betydde høyere ytelse. Den brukte dampen ble sluppet ut i fri luft. Det var ingen kondenser på Trevithicks maskin, og dermed unngikk man å bruke Watts patent. Maskinenes vekt ble dermed redusert. Trevithick fant også på å bruke en veivaksel for å overføre stempelets lineære bevegelser til et hjul. Flere høytrykksdampmaskiner ble tatt i bruk på denne tiden.

Trevithicks "Puffing Devil" fra 1801. Tegning av Francis Trevithick

Puffing Devil

I 1801 bygget Trevithick sitt første veigående kjøretøy. Doningen fikk navnet ”Puffing Devil”, og ble prøvekjørt i Cambourne på julaften 1801. Dessverre fikk ikke ”Puffing Devil” noe langt liv. Etter en prøvekjøring den 28. desember samme år ble den plassert i et vognskjul, uten at fyren ble slukket. Både ”Puffing Devil” og vognskjulet brant opp. To år senere bygget Trevithick et annet veikjøretøy. Denne vogna hadde en passasjerkupé, og ble prøvekjørt i London. Denne dampvogna kjørte langsomt og var dyrere i drift enn hestevogner, og derfor ble det ikke bygget flere slike kjøretøyer. 

 Dampvogna som ble prøvekjørt i London i 1803. Fra Wikimedia Commons

I mellomtiden bygget Trevithick stadig flere høytrykksdampmaskiner. Maskinene hans var pålitelige, og noen var i drift i over 70 år. Trevithick opplevde et tilbakeslag i 1803 da en dampkjel eksploderte i Greenwich i 1803 og drepte fire mann. Etter denne eksplosjonen utviklet Trevithick en sikkerhetsventil til dampkjeler.

Trevithicks lokomotiver så slik ut.Fra Wikimedia Commons

Jernbane

Ved mange gruver og større fabrikker var det vanlig å bruke skinnegående vogner til transport av malm og kull. Vognene ble trukket av hester og skinnene ble stort sett laget av tre, men på 1700-tallet ble det vanlig å bruke støpejern. Jernstøperiet i Coalbrookdale hadde begynt å produsere skinner i støpejern til bruk på slike baner. Trevithick bygget et lokomotiv for Coalbrookdale Company.

Det er svært lite man vet om dette lokomotivet. Man er ikke en gang sikre på om lokomotivet i det hele tatt ble tatt i bruk.

 Tegningen av lokomotivet som ble bygget for Coalbrookdale Co. er i dag en av ytterst få kilder som er bevart om dette lokomotivet. Lokomotivet til Pen-Y-Darren var bygget på samme måte.(Science Museum, London). Fra Wikimedia Commons.

Den første kjente kjøringen med damplokomotiv fant sted på Pen-Y-Darren Iron Works i Merthyr Tydfil i Wales. En dampmaskin som Trevithick hadde levert til verket ble bygget om til lokomotiv i 1803. Verkets eier, Samuel Homfray, hadde veddet 500 Guineas på at det var mulig å kjøre lokomotivet på verkets bane. Kjøringen fant sted den 21. februar 1804. Vognene var lastet med 10 tonn jern, og 70 menn var med toget. Damptrykket i kjelen var anslått til omtrent tre atmosfærer, som var et høyt trykk den gang. Turen tok fire timer, og Homfray vant sitt veddemål. Dessverre viste det seg at sporet hadde fått skader fordi lokomotivet var for tungt, og man gikk over til å trekke vognene med hest. Trevithick leverte et lokomotiv til Wylam kullgruver i Newcastle, og dette lokomotivet var det første som hadde hjulflenser. Også dette lokomotivet viste seg å være for tungt for skinnegangen.

 Trevithicks lokomotiv fra 1804. Tegningen er fra Lokomotivlära av Elis B. Höjer, Kungliga Järnvägsstyrelsen, 1910

Steam Circus

Trevithicks Steam Circus i London, like ved der Euston Square undergrunnstasjon er i dag. Trevithick tok en shilling i inngangspenger av alle de som ville inn og se på lokomotivet kjøre, men det ble ikke den suksessen som han hadde håpet på. En av tilskuerne var George Stephenson, han som bygget "Rocket" og "Locomotion".Fra Wikimedia Commons.

I 1808 fikk Trevithick bygget enda et lokomotiv. Dette fikk navnet ”Catch Me Who Can”, og var bygget for ham av John Hazledine og John Urpeth Rastrick i Bridgnorth i Shropshire. Trevithick fikk bygget en rundbane i Bloomsbury i London. Rundt rundbanen var et høyt plankegjerde. Anlegget fikk navnet Steam Circus, og Trevithick tok en shilling i inngangspenger av alle som ville se på lokomotivet som kjørte rundt. En av tilskuerne var George Stephenson. Til lokomotivet var det koblet en åpen vogn, og de som våget fikk sitte i vogna mens lokomotivet kjørte. Sporet var for svakt for lokomotivet, og anlegget vakte ikke så stor interesse blant folk som Trevithick hadde håpet på.

To av Trevithicks høytrykksdampmaskiner. Fra Wikimedia Commons

Trevithick ble også involvert i et forsøk på å lage tunnel under Themsen ved Rotherhithe. Tunnelen ble oversvømmet, og Trevithick var nær ved å drukne. Tunnelen ble ikke fullført, og det var Sir Marc Isambard Brunel som var den første som fullførte en tunnel under Themsen. Trevithick reiste tilbake til Cornwall, og fant opp en ny type dampkjel med et røykrør som ledet gjennom kjelen. Dermed ble heteflaten større. 

 En tegning av en av Trevithicks høytrykksdampmaskiner. Tegning fra John Farey's "Treatise on the Steam Engine" Vol II c 1840

I Peru skulle flere sølvgruver gjenåpnes, men de måtte lenses for vann. Ni høytrykksdampmaskiner ble sendt fra England. Trevithick reiste til Peru hvor han arbeidet med dampmaskinene i gruvene i Cerro de Pasco. Dessverre ble mye av maskineriet ødelagt i krigshandlinger i 1820. I denne artikkelen har jeg stort sett konsentrert meg om de damplokomotivene som Trevithick utviklet, samt Watts patent som var bakgrunnen for at Trevithick utviklet sine høytrykksdampmaskiner. Derfor har ikke lagt så stor vekt på hans opphold i Mellom-Amerika. Trevithick oppholdt seg i Mellom-Amerika i 11 år før han returnerte til England.

Richard Trevithick døde som en fattig mann 22. april 1833 i Dartford i Kent etter en lungebetennelse, og ble gravlagt i en umerket grav.