Inleiding
Het ontwerp van de machines werd opgedragen aan de adviseurs Joseph Gibbs en Arthur Dean uit Londen. Twee commissieleden, Antoine Lipkens en Gerrit Simons, hadden een technische achtergrond en zij speelden een actieve rol. Spoedig werd contact gezocht met Harvey & C° in Hayle, de grootste machinefabriek in Cornwall. De gebouwen werden ontworpen door Jan Anne Beijerinck. De bijdragen van elk dezer mannen aan het uiteindelijke ontwerp zijn nu niet meer met zekerheid vast te stellen. Harvey bouwde de machines voor de Leeghwater en de Cruquius. Fox uit Falmouth maakte de machine van de Lynden en alle pompen. Van Vlissingen & Dudok van Heel uit Amsterdam maakte alle balansen en ketels.
Ontwerp en bouw
De Cornwall-mijnpomp wordt gekenmerkt door een balans, die gelagerd is op een zware stenen muur. Onder het ene eind van de balans staat de verticale stoomcilinder, aan het andere eind hangt de pompstang. In de Haarlemmermeer moest één machine tegelijkertijd meerdere pompen bewegen (elf voor Leeghwater, acht voor de andere twee). Daarom werd de balansmuur cirkelvormig gemaakt. Hij vormt de karakteristieke toren met kantelen en rondom uitstekende balansen.
De machine heeft twee cilinders, één in ‘t midden met één zuigerstang, en daaromheen een ringcilinder met een zuiger met vier stangen. De vijf zuigerstangen zijn bevestigd aan één kruishoofd, waaraan de einden van alle balansen met koppelstangen zijn verbonden. Het kruishoofd en de zuigers zijn hol, er kan ca. 25 ton variabel gewicht in. Samen met de zuigerstangen vormen zij de voor een Cornwall-machine vereiste ballast. Bij de Cruquius was het totale overwicht aan de binnenkant ca. 85 ton.
Er staat een lijst met de belangrijkste machine-gegevens in het Main Engine Status Rapport.
Hoe werkt de Cruquius
Het water wordt opgebracht door acht pompen die om het ronde machinegebouw staan. Dit zijn gewone zuigpompen met cilindermiddellijn 1,85 m. De kleppen in de zuiger en aan de voet bestaan elk uit twee halfcirkel- vormige welijzeren platen in een gietijzeren raam. De pompen zijn van boven open. Zij voeren water op van polderpeil naar het 4,5 – 5 m hogere peil van de Ringvaart.
Het water stroomt uit op de eiken `stortvloer´ die om het machinegebouw loopt. Van beide einden daarvan loopt het via keersluisjes naar de Ringvaart. De pompzuigers hangen met kettingen aan de einden van de balansen. De balans-lagers staan op de zware buitenmuur van het gemaal-gebouw, die onderaan meer dan 2 m dik is.
Als het kruishoofd omhoog beweegt, zakken alle pompzuigers door hun eigen gewicht, en hun kleppen gaan open. Als het kruishoofd daalt, trekt het gewicht de pompzuigers op. De zuigerkleppen sluiten, de zuiger voert het water op, en de voetkleppen gaan open, waardoor de pompcilinders voor de volgende slag vollopen.
Ketels
De Cruquius had aanvankelijk zes Cornwall-ketels met een werkdruk van 3 bar. Hun vuurgang was ongebruikelijk: de stookbuis eindigde viak achter de vuurbrug, en van daar liepen vier vlampijpen (in een ruitpatroon) naar het achterfront. Zo werd een groot verwarmd oppervlak verkregen. De verbinding tussen vlampijpen en stookbuis gaf echter zoveel problemen dat na enkele jaren een gewone enkele vuurgang werd aangebracht.
In 1860 werden vier soortgelijke ketels bijgeplaatst. In 1888 werden de tien oude ketels vervangen door zes tweevuurs Lancashire ketels van 4,5 bar werkdruk. Om het effect van de sterk fluctuerende stoomvraag te verminderen, werd een grote stoomdom (middellijn 1,37 m) over alle ketels gelegd. Deze was 22,6 m lang.