Wasserkraft war naturgemäß nur in bergigem Gelände verfügbar; für das Flachland gab es nichts anderes als den Pferdegöpel. Als daher die ersten Dampfmaschinen auftauchten, wurden sie nicht nur für die Wasserhaltung, sondern sehr bald auch für die Förderung benutzt.

Severin berichtet in seinen »Beiträgen zur Kenntnis der Dampfmaschine«, die als Abhandlung der Kgl. Technischen Deputation für Gewerbe in Berlin im Jahre 1826 erschienen, daß damals im preußischen Bergbau 77 Dampfmaschinen mit zusammen 1440 PS im Betriebe waren. Unter diesen waren folgende 20 Fördermaschinen, deren abgerundete Leistungen und Anlagekosten in umstehender Tabelle (S. 30) auf unser heutiges Maßsystem umgerechnet zu finden sind.

Über die Förderung in Belgien berichtet Dr. Poppe in Dinglers Polytechnischem Journal aus dem Jahre 1828 Bd. 29 S. 467 von einer Studienreise durch Belgien und Westfalen: »Das Steinkohlenbergwerk zu Hornu bei Mons war im Jahr 1811 bereits aufgelassen worden; die zwei Schächte waren erschöpft, und alles Gerät bestand aus einer schlechten Dampfmaschine und einem Pferdegöpel. In den Jahren 1810–13 baute Degorge-Legrand 10 neue Schächte, die mit 8 Dampffördermaschinen von zusammen 156 PS, also von durchschnittlich 1568 = 19 PS ausgerüstet wurden.«

Über Dampffördermaschinen in Westfalen gibt derselbe Verfasser im Jahre 1838 die in nachfolgender Tabelle (S. 31) zusammengestellten Angaben.

Aus dieser Zusammenstellung ist ersichtlich, daß die Dampffördermaschinen der damaligen Zeit im Mittel nur über eine Leistung von 8 PS verfügten; die stärkste Maschine leistete 20 PS. Es wurde meist nur ein Kohlenwagen bei jedem Hub gefördert und zwar mit einer mittleren Geschwindigkeit, die über 3 m in der Sekunde nicht hinausging. Die Teufen blieben unter 150 m.

Zusammenstellung von Fördermaschinen in Preußen von Severin 1826.

Westfälischer Oberbergamtsbezirk.

Rheinischer Oberbergamtsbezirk.

Schlesischer Oberbergamtsbezirk.

Fig. 26 (entnommen aus Dinglers Journal 1838, Bd. 69, Taf. 2) zeigt den Aufbau der Fördermaschine von 8 PS auf der Kohlengrube Leonore und Nachtigall. Die Fördermaschinen der damaligen Zeit glichen vollständig den Dampfwasserhaltungsmaschinen. Sie hatten nur einen einzigen Dampfzylinder, der stehend angeordnet war und mittels einer Lenkergeradführung und eines Balanciers die Kurbelwelle antrieb; die Seiltrommel wurde von dieser durch ein Stirnradpaar betrieben. Die Förderung war in der Regel eintrümig angeordnet. Naturgemäß war die Steuerfähigkeit dieser einzylindrigen Maschinen sehr unvollkommen. Ein Stillsetzen der Maschine in den Totpunkten mußte sorgfältig vermieden werden, weil andernfalls die Maschine ohne Andrehen von Hand nicht wieder in Gang gesetzt werden konnte. Poppe schreibt über die genannte Maschine: »Das Manövrieren mit der Dampfmaschine erfordert große Aufmerksamkeit.«

Zusammenstellung westfälischer Fördermaschinen von Poppe 1838.

In den nächstfolgenden Jahrzehnten machte die Fördermaschine die gleiche Wandlung durch wie die Betriebsdampfmaschine: die inzwischen vervollkommnete Werkstättentechnik erlaubte es, die schwerfällige Lenkergeradführung mit Balancier durch die Gleitbahn mit Kreuzkopf zu ersetzen; die inzwischen eingeführte höhere Pressung verminderte die Zylinderabmessungen und ermöglichte es infolgedessen, den Zylinder liegend anzuordnen. Die Steuerfähigkeit wurde in hohem Maß vervollkommnet durch den Einbau von zwei Dampfzylindern, deren Stirnkurbeln unter einem Winkel von 90° versetzt waren. Dadurch wurde gleichzeitig die zweitrümige Förderung in betriebssicherer Weise ermöglicht.

In England behielt man die stehenden Maschinen bis in die Siebziger Jahre bei, während man in Frankreich und Belgien in den Sechziger Jahren bereits die liegenden Maschinen bevorzugte. Dowlais Eisenwerk in Südwales hatte im Jahre 1855 bereits 16 Fördermaschinen mit zusammen 1134 PS, entsprechend einer Durchschnittsleistung von 70 PS, wie »Iron Manufacture of Great Britain« von Truran berichtet.

Fig. 27 (entnommen aus Burat: »Cours d’exploitation des Mines« Paris 1871) stellt eine Fördermaschine der Compagnie d’Anzin dar, die auf der Kohlengrube von Havelny in den Sechziger Jahren in Betrieb war und mit zwei Zylindern von 700 mm Durchmesser und 2000 mm Hub ausgerüstet war. Die stehenden Zylinder sind noch beibehalten, der Balancier ist aber bereits durch eine Geradführung ersetzt. Der Maschinenrahmen wird zum Teil noch durch die Mauern des Geländes gebildet. Das Fördergerüst liegt noch innerhalb des Maschinenhauses, zeigt aber bereits einen an spätere Ausführungen erinnernden Aufbau. Das Fördergerippe hat bereits zwei Stockwerke und fördert vier Wagen bei jedem Zug. Auch ist bereits eine Dampfbremse eingebaut.

Die liegende Fördermaschine nahm sehr bald die Gestalt an, die sie auch in modernen Ausführungen noch zeigt: die Trommelwelle liegt in zwei Lagern und trägt Stirnkurbeln, an denen die Schubstangen der nach außen gelegten Zylinder angreifen: das Fördergerüst wird als freistehendes Eisengerüst neben dem Maschinenhaus aufgestellt, wie es aus Fig. 28 (entnommen aus Volk, »Geräte und Maschinen zur Förderung« Taf. 2) ersichtlich ist, die das Wesentliche einer modernen Anordnung darstellt. Diese Anordnung wurde von den Siebziger Jahren an typisch für Fördermaschinen, wie sie in Europa gebaut wurden. Abweichungen finden sich bei diesen Maschinen nur in der Konstruktion der Einzelheiten, hauptsächlich der Seiltrommeln und der Steuerung.

Einen Einblick in die Entwicklung der Dampffördermaschinen um die Mitte des 19. Jahrhunderts gibt Redtenbacher in seinem Werk »Der Maschinenbau« aus dem Jahre 1865. Er gibt in diesem folgende Tabelle über die Hauptabmessungen einer Anzahl von Fördermaschinen:

Zusammenstellung ausgeführter Fördermaschinen von Redtenbacher 1865.

Aus dieser Tabelle ist unter anderem ersichtlich, daß die Nutzleistung im Mittel zwar auf das Doppelte gestiegen war, daß sie aber noch immer über 40 PS nicht hinausging. Bei so geringen Leistungen entspricht die Zwillingsfördermaschine mit Seiltrommeln allen billigen Ansprüchen an Steuerfähigkeit und Betriebssicherheit. Der Dampfverbrauch ist allerdings groß im Vergleich zu einer Betriebsdampfmaschine, aber er ist, absolut genommen, gering im Vergleich zu dem Kraftbedarf anderer Bergwerksmaschinen, wie Kompressoren und Pumpen. Als im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts die Nutzlasten, Geschwindigkeiten und Teufen sich mehr und mehr vergrößerten, da machten sich auch die Nachteile der Dampffördermaschine in höherem Grade geltend. Die Steuerfähigkeit nahm ab, mit ihr die Betriebssicherheit; gleichzeitig wurde der relativ und absolut hohe Dampfverbrauch um so fühlbarer, je mehr man bei anderen Maschinen auf Sparsamkeit bedacht war.

Zur Beleuchtung dieser Verhältnisse ist im folgenden der Arbeitsgang einer Fördermaschine für sehr geringe Teufe verglichen mit dem Vorgang bei sehr großer Teufe.

Fig. 29 (entnommen aus der Z. d. V. d. I. 1901, S. 1750) stellt den Arbeitsvorgang bei einer Fördermaschine für 200 m Teufe, 1200 kg Nutzlast und 12 sekm Höchstgeschwindigkeit dar. Das Diagramm ist entwickelt aus Versuchen, die von Buschmann in Dinglers Polytechnischem Journal 1899, Nr. 4, mitgeteilt sind, und die an der Fördermaschine des Salzwerks Heilbronn ausgeführt sind. Diese Maschine ist dargestellt in Fig. 30 (entnommen aus Dinglers Polytechnischem Journal 1899). Aus dem Diagramm ist erkennbar, daß der durch das Seilgewicht hervorgerufene Widerstand klein ist, und daß auch die Beschleunigungswiderstände verhältnismäßig gering ausfallen. Der Gesamtwiderstand ändert sich während der Fahrt nur wenig und bleibt stets über Null, so daß am Ende des Hubes nur eine geringe Bremswirkung erforderlich ist.