Tagarchief: industriële revolutie

VRIJESCHOOL – Vertelstof – biografieën – Kay, Cartwright, Jacquard

Kay, Cartwright en Jacquard

Uitvinders van weefgetouwen

In Europa had men van oudsher weefgetouwen gebruikt, die haast in niets verschilden met die, welke men in Egypte, Indië, China, Mexico en Peru gebruikte. Die zware, met de hand gemaakte weefgetouwen stonden in hutten door heel Engeland heen. Hier en daar werden enkele verbeteringen aangebracht, dat was alles. Toen in Danzig iemand een verbeterd weefgetouw uitvond, dat het werk deed van een aantal arbeiders, werd hij op last van de Poolse autoriteiten onthoofd als een staatsvijand, die zijn medeburgers het brood uit de mond stootte.

Toch bleven de mensen er overal op zinnen, hoe ze met minder moeite meer werk zouden kunnen produceren. Een van de moeilijkheden bij het weven was de noodzakelijkheid, om de spoel heen en weer te gooien, waarbij een man of vrouw deze aan een ander toegooide. In 1733 bracht John Kay, geboortig uit de omgeving van Bury, daarin verandering door de uitvinding van de schietspoel, waarmee de inslagdraden door de schering konden worden doorgeschoten door één man. Daardoor kon de helft van de arbeiders voor zichzelf werken en werd de productie dus groter. Maar het gevolg was ook, dat een aantal arbeiders aan de dijk werd gezet en daar nam de arme bevolking geen genoegen mee. John Kay deelde het lot van Hargreaves en Arkwright ooit iemand had zien weven, was de uitvinder van het machinale weefgetouw, dat de textielindustrie in het Engeland van zijn tijd en thans over de hele wereld tot bloei bracht. Toen de eerwaarde predikant eenenveertig was, werd hij ziek en ging op advies van de dokter het bronwater in Matlock, in Derbyshire, drinken. In die badplaats maakte hij, in de zomer van het jaar 1784, kennis met enige heren uit Manchester en raakte met hen in gesprek over het spinnen. Een van de heren vond die moderne spinmachines onzin. ‘Dat is allemaal de schuld van Arkwright met zijn krankzinnige uitvinding. Tegenwoordig spint iedereen. En wat moeten we met al dat garen beginnen? We hebben geen wevers genoeg om er stof van te maken. De hele produktie raakt erdoor in de war.’ De anderen waren het met hem eens, maar de eenvoudige dorpspredikant, die geen flauwe notie van spinnen of weven of van de machines in het algemeen had, vroeg hun, waarom men dan geen machines voor het weven gebruikte, zoals die voor het spinnen. Dit veroorzaakte een grote hilariteit. Och, wat was dat een onnozele bloed! Je kon wel zien, dat hij van buiten kwam. Stel je voor, weven met een machine. Een stof weven met een machine – dat kon toch alleen maar een mens met hersens! Cartwright werd van alle kanten zo aangevallen, dat hij zijn mond maar hield.
In de loop van het gesprek hadden de heren echter gezegd, dat de patenten van Arkwright binnenkort verjaard zouden zijn en dat iedereen dus het recht had daarvan te profiteren, met het gevolg, dat het land zou worden overstroomd door grote hoeveelheden garens, waar niemand iets aan had. Cartwright dacht, dat het dan hoog tijd werd er iets op te verzinnen, dat er een weefgetouw kwam met een snellere en grotere productie.

Cartwright had weliswaar geen verstand van machines, maar had een goede opvoeding genoten en was gegradueerd aan de universiteit van Oxford; bovendien had hij een goed stel hersens. Hij begon zich af te vragen, welke eisen men moest stellen aan een goed weefgetouw. De inslagdraden moesten zo vlug mogelijk door de schering worden heengewerkt en stevig tegen elkaar worden aangedrukt, zodat een vast weefsel kon ontstaan. Dat was toch eenvoudig; waarom zou een machine dat niet kunnen doen? Avond aan avond begon hij toen ontwerpen te maken. Toen deze hem enigszins bevredigden, nam hij een timmerman en een smid in dienst, gaf hun instructies en het resultaat was een weergaloos machinaal weefgetouw. Daarop liet hij door een wever de schering zetten en het weven kon beginnen. Het weefgetouw was inderdaad bruikbaar, maar de fout was, dat twee gespierde mannen het slechts in het zweet hun aanschijns in beweging konden brengen en aan de gang houden. Nee, zo ging het niet; Cartwright besloot eerst eens te gaan kijken, hoe de wevers hun werk deden.
Nu zag de brave predikant voor de eerste maal in zijn leven wevers in hun hutten aan het werk, aan hun met de hand gemaakte weefgetouwen, en hij vroeg ze de oren van het hoofd. Waarom ze zus deden en waarom zo. Waarom ze al die bewegingen maakten, hoe je een weefgetouw in elkaar zette, wie dat weefgetouw had gemaakt enz. Tenslotte vroeg hij hun ook, of ze niet zouden willen, dat het weefgetouw vanzelf ging. Of ze dat wilden! Maar dat zou wel een vrome wens blijven.

Cartwright bestudeerde hun werk lang en aandachtig en ging toen naar huis; hij wist nu genoeg. In 1785, precies een jaar, nadat hij kennis had gemaakt met de heren uit Birmingham en een discussie met hen had gehad, vroeg hij patent aan voor zijn machine en weer een jaar later, in 1786, voor zijn in vele opzichten verbeterde weefgetouw. In 1787 nam hij tenslotte patent op een weeftoestel, dat helemaal naar zijn zin was.

Hij richtte kort daarna een weverij en spinnerij op, in de beroemde marktplaats Doncaster, leende geld, zette twintig weefstoelen neer en breidde mettertijd zijn bedrijf ook in omliggende plaatsen uit. Eerst werden de wielen in beweging gebracht door gespierde mannen, later deden ossen het werk en nog weer later stoommachines. In Manchester richtte de predikant-uitvinder-fabrikant een weverij op met vierhonderd weefgetouwen, die machinaal werden bewogen. Dat was te bar voor de wevers in de omtrek; op die manier zou hij al het werk opslokken. In 1791 staken ze de weverij in brand en deze brandde, met alles wat er in was, tot de grond toe af.

Na die ramp merkte Cartwright, dat bovendien gewetenloze schurken inbreuk maakten op zijn patenten, want nu hij eenmaal met werktuigkunde begonnen was, vond hij van alles uit: een machine om wol te kammen, een machine om stenen te bakken, een machine om brood te bakken, een nieuwe methode om cilinders te dichten, een machine, die op alcohol liep – en een nieuwe methode om touw te draaien. Door al die tegenslag was Cartwright op den duur niet meer in staat financieel zijn hoofd boven water te houden en na acht jaar voelde hij zich verplicht zijn schuldeisers en geldschieters mee te delen, dat hij vastzat en gaf hun de raad beslag te leggen op al zijn bezittingen en deze te gelde te maken. Hij was toen vijftig jaar, maar gaf de moed niet op, overtuigd als hij was, dat men op den duur overal van zijn machinale weefgetouw gebruik zou maken, ondanks de zucht der mensen, om alles bij het oude te laten. In 1809 gaf het Parlement hem uit erkentelijkheid voor de welstand, die door zijn uitvinding in Engeland was ontstaan, een gratificatie van honderdtwintigduizend gulden. Hij was toen zesenzestig jaar en vond de tijd gekomen om te gaan rusten van zijn ingespannen arbeid. Hij kocht een stukje grond met een huisje in het vredige graafschap Kent en leefde daar gelukkig en tevreden tot zijn tachtigste jaar (1823).

Zolang als hij zich kon herinneren, hadden de ouders van Joseph Jacquard zich bezig gehouden met het weven van zijde in zijn geboorteplaats Lyon. Iedere man en vrouw en ieder kind scheen op de een of andere manier betrokken te zijn bij de productie en de fabricage van zijde. Joseph voelde zich echter meer aangetrokken tot het boekbindersvak. Als boekbinder kwam hij in aanraking met mensen uit het drukkersvak en kreeg door hun relaties een betrekking in een lettergieterij. Daar bleef hij een tijdje en ging toen over in het
messenmakersbedrijf. Op den duur bleek het echter, dat zijn tegenzin in het werk in de zijde-industrie eigenlijk een reactie was tegen de atmosfeer, waarin hij was opgegroeid en waaraan hij wilde ontsnappen. Maar de natuur was sterker dan de leer en toen zijn vader het werk niet meer af kon, omdat hij een dagje ouder werd en een beroep op hem deed, gaf hij daaraan onmiddellijk gehoor. Kort daarop stierf zijn vader en Joseph, die nu dag in dag uit aan zijn weefgetouw zat, voelde zich weer volkomen in zijn element.

Zittend aan zijn oude bruine weefgetouw, begon hij te piekeren. Het was toch eigenlijk te gek, dat een mens al dat werk deed, en onnodig om zich zo te vermoeien, als er misschien wel een machine te maken was, die het zwaarste werk kon doen, terwijl men volstaan kon met enkele handgrepen. Waar was het voor nodig de schering voortdurend omhoog en omlaag te trekken om het patroon te krijgen? Dat kon toch even goed machinaal gebeuren!

Die gedachte liet hem geen ogenblik los en in 1790 was zijn plan eindelijk voor elkaar. Hij had al die tijd studie gemaakt van de pogingen van anderen, om de schering automatisch op én neer te bewegen en zich aan hun fouten gespiegeld. Zestig jaar geleden was er al een Frans wever geweest, die een stel geperforeerde kaarden had uitgevonden, door middel waarvan een stel haken de schering op en neer trokken, maar het toestel voldeed niet in de praktijk. De gedachte was goed; het lag aan de uitvoering. Tot 1793 werkte Jacquard onophoudelijk aan de constructie van een toestel, gebaseerd op dat principe. Toen kwam het alarmerende nieuws, dat het leger van de Conventie tegen Lyon oprukte. Jacquard was geen soldaat in zijn hart, maar hij kon niet werkeloos toezien, dat zijn geboortestad verwoest werd. Hij trok dus te velde ter verdediging van huis en haard. Toen de strijd om Lyon voorbij was, koos hij de zijde van de revolutionairen. Waarom zou hij zijn bloed geven voor de aristocratie, welker belangen volkomen tegenstrijdig waren aan de zijne? Zij aan zij met zijn enige zoon streed hij in de gelederen van de revolutie, tot zijn zoon naast hem neerviel, dodelijk getroffen door een kogel. Dat was een zware slag voor hem. Als een gebroken man keerde Jacquard naar Lyon terug en zette zich weer aan zijn weefgetouw.

Toen Napoleon in 1801 keizer werd, ging Jacquard met zijn weefgetouw, dat de patronen automatisch produceerde, naar Parijs, om het daar ter gelegenheid van een belangrijke tentoonstelling te demonstreren. Dit leverde zoveel succes op, dat men hem uitnodigde zijn werk voort te zetten in het Conservatorium van Kunst en Industrie. Op een goede dag stond hij daar te kijken naar een van de met stof bedekte curiositeiten, een automatische weefmachine, enige jaren geleden vervaardigd door Jacques de Vaucanson, met een stel kaarden om de schering omhoog te trekken. Ook deze machine had in de praktijk nooit voldaan, maar voor Jacquard was zij een openbaring. Nu wist hij, wat er aan zijn eigen uitvinding mankeerde.

In 1804 begiftigde de Nationale Conventie Jacquard met een medaille en later vielen hem nog andere beloningen ten deel, maar de zijdewevers in Frankrijk zagen zijn uitvinding met lede ogen aan. Toen Jacquard enkele zijdefabrikanten in Lyon ertoe gebracht had zijn machinale weefgetouw in hun fabrieken te installeren, sloten de zijdewevers van Lyon zich aaneen en bestormden de fabrieken. Ze sleepten de weefgetouwen naar buiten en maakten er brandstapels van. Als de ongelukkige uitvinder zich op straat had vertoond, was het met hem gedaan geweest, want ze stelden hem aansprakelijk voor de ondergang van duizenden gezinnen, die tot nu toe hun brood verdiend hadden met het weven van zijde op hun ouderwetse toestellen in hun eigen hutjes.

De fabrikanten zagen echter wel in, dat er met de weefgetouwen van Jacquard geld te verdienen was, want de productie was groter en de kwaliteit beter. Na enkele jaren waren zijn weefgetouwen dan ook bij duizenden in de zijdefabrieken van Frankrijk opgesteld. De toenmalige regering vond het jacquardweefgetouw van zo groot belang, dat de verdere ontwikkeling niet meer aan het initiatief van één enkel persoon mocht worden overgelaten; het was een zaak van nationaal belang. Tengevolge daarvan deed Jacquard, vijf jaar nadat hij zijn geperfectioneerde weeftoestel in Parijs had gedemonstreerd, afstand van alle rechten. Hij kreeg van de regering een jaargeld tot het eind van zijn leven, benevens provisie voor elk weefgetouw, dat in gebruik werd genomen.

Jacquard leefde nog achtentwintig jaar en stierf in 1834.

meer over de industriële revolutie

alle biografieën

892
Advertenties

VRIJESCHOOL – Vertelstof – biografieën – James Watt

 

JAMES WATT

Uitvinder van de stoommachine met condensor

James Watt*, Henry Howard – National Portrait Gallery

In het plaatsje Greenock, aan de oevers van de Clyde, staat een marmeren standbeeld van James Watt, en niet ver daar vandaan zijn de gebouwen van het Wattinstituut en de Wattbibliotheek, opge­richt ter gedachtenis aan de uitvinder, die de wereld toonde, hoe men zich de stoomkracht ten nutte kon maken met een zo gering mogelijk verlies aan arbeidsvermogen. James Watt werd in dat plaatsje in het jaar 1736 geboren en bracht daar zijn jeugd door. Zijn vader, Thomas Watt, nautisch instrumentmaker, was buitenge­woon gehecht aan zijn enig overgebleven en zwakke zoontje; zijn vijf broertjes en zusjes waren al heel jong gestorven. Op een goede dag, toen de kleine Jamie met een hamer op een stuk ijzer stond te slaan, vroeg zijn vader hem, of hij zelf een kleine smidse zou willen hebben.

‘Meen je dat, pappie?’ En van die dag af stond Jamie van ’s mor­gens tot ’s avonds aan de blaasbalg te trekken, maakte het ijzer wit­gloeiend en liet de vonken lustig in het rond spatten op zijn eigen aambeeld. Zijn moeder, die zelf ook niet sterk van gestel was, gaf hem in die tijd les met behulp van de boeken, die zij in huis had­den. Maar James was leergierig en de kennis van zijn moeder schoot tekort; daarom deden ze hem op school. Daar kon hij
we­gens zijn zwakte niet goed mee en de meester vond hem dom. ‘Hij kan niet leren,’ zei hij tegen de ouders.

James Watt was zeventien jaar, toen zijn moeder stierf en bracht van dat ogenblik af al zijn tijd in de werkplaats van zijn vader door met repareren van instrumenten; hij leerde ook zelf instrumenten maken. Toen hij achttien was, wilde hij het vak grondig leren en trok naar Glasgow, een dertig kilometer daar vandaan. Toen hij in het voornaamste deel van Glasgow was aangekomen, vroeg hij aan een voorbijganger, waar de werkplaats was.
‘Welke werkplaats bedoel je, jongen?’ ‘De werkplaats van de instrumentmaker.’ ‘Gunst nog toe, beste jongen, er is geen instrumentmaker in heel Glasgow.’
Daar stond hij moederziel alleen in de grote stad, maar hij gaf de moed niet op en zocht net zo lang, tot hij werk vond bij een opticien.
Een jaar daarna had hij twee pond gespaard en besloot hij naar Londen te gaan, zeshonderd kilometer daarvandaan, met het vaste plan een prima instrumentmaker te worden. In Londen duurde het dagen, voordat hij werk vond, maar net toen de moed hem in de schoenen begon te zakken, kreeg hij een plaatsje als leer­jongen bij de instrumentmaker John Morgan.
De eerste maanden, die hij daar doorbracht, had hij iedere avond barstende hoofdpijn en overdag viel hij soms van uitputting met zijn hoofd voorover op de werkbank.
Toen het jaar om was, begreep Watt, dat hij het werk niet kon volhouden en ging naar Glasgow terug.

Eerst was hij van plan zelf een werkplaats te openen, maar de gil­den lieten het niet toe, want hij had zijn proef niet afgelegd. Hij moest dus wel voor anderen werken en slaagde er in een betrekking te krijgen als instrumentmaker aan de universiteit van Glasgow. Daar werkte hij een tijd lang gelukkig en tevreden en bekwaamde zich in zijn vak. Op drieëntwintigjarige leeftijd ging hij voor de tweede maal naar Londen, kocht daar de nodige werktuigen en be­gon een winkel in Glasgow, waar ‘alle mogelijke mathematische en muziekinstrumenten te koop’ waren.

In dat winkeltje verkocht James zeven jaar lang instrumenten aan landmeters en zeevaarders, repareerde hun instrumenten, hield ge­sprekken over wiskunde met professoren en studenten, experimen­teerde wat in de chemie, en betoonde zich een goed en consciën­tieus vakman.

Op een goede dag kwam prof. John Anderson bij hem en vroeg hem, of hij misschien zijn oude newcomenpomp, die met stoom ging, zou kunnen repareren, want er mankeerde iets aan en hij wist niet wat. De newcomenpomp was een zwaar, moeilijk te han­teren ding, dat gebruikt werd om water uit mijnen op te pompen; het was dus eigenlijk helemaal geen karwei voor een instrumentma­ker.

Vanaf het ogenblik, dat mensen ketels hadden gebruikt, hadden ze gemerkt, dat de deksels door stoom werden opgetild, en reeds lang geleden hadden ingenieuze mensen machientjes gemaakt, die door stoom in beweging werden gebracht. In 1679 kwam Denis Papin, een Fransman, tot de onaangename ontdekking, dat stoom een gro­te explosieve kracht kon ontwikkelen. Hij vond toen een veilig­heidsklep uit en zette zijn experimenten voort, tot hij in 1690 be­kend maakte, dat hij genoeg stoom in een metalen cilinder kon maken, om een zuiger in beweging te brengen, en dat hij door de stoom te verdichten de zuiger weer in zijn oorspronkelijke stand kon brengen. In 1698 leidde kapitein Thomas Savery de stoom uit een stoomketel direct door een pijp naar een bewaarplaats, waarin slechts één uitgang was: een pijp met een klep, die onder water kon worden gebracht. Door water buiten op het vat met de verza­melde stoom te gieten verdichtte hij de stoom en veroorzaakte hij een vacuüm, met het gevolg, dat er water naar boven werd geperst, wanneer de klep werd geopend. Al werkte deze zogenaamde pomp niet vlug, toch kon men er kolenmijnen mee leegpompen. Savery nam patent op zijn uitvinding en maakte zich gereed om haar in praktijk te brengen, toen hij hoorde van een handelaar in ijzerwa­ren, Thomas Newcomen, die ook proeven met stoom nam; daar­om stelde hij hem voor samen met hem stoompompen te
con­strueren. Na verloop van zeven jaar construeerde Newcomen toen een veel verbeterde pomp met een cilinder en een zuiger, wier bewe­gingen werden vergemakkelijkt door een contragewicht en met ge­condenseerde stoom, die men verkreeg door een straal water in de cilinder te laten lopen. Daar hij er niets anders op wist, liet New­comen de kleppen met de hand openen en sluiten door een jongen, die niets anders te doen had. Op een goede keer kwam een van die jongens, die te lui was om aldoor die kleppen open en dicht te ma­ken, op de ingenieuze inval het blok hout, dat als contragewicht diende, al dat werk te laten doen; hij construeerde daartoe een ap­paraat, dat samengesteld was uit stukjes metaal, die hij met touw­tjes aan elkaar bond. Dat was de onbeholpen pomp, die James Watt in opdracht van prof. Anderson moest repareren. Het was of men een horlogemaker vroeg een smidskarweitje op te knappen.

Watt vond de opdracht eerst niet erg aanlokkelijk, maar bekeek de pomp, ontdekte de fout en repareerde hem. Het hinderde hem, die gewend was aan de precisie van zijn instrumenten, dat het ding zo lomp in elkaar zat en hij nam zich voor een betere pomp te ma­ken. Hij begreep, dat hij moest proberen stoom en brandstof te be­sparen, en maakte te dien einde in de loop van vele jaren experi­menteren een aparte condensor, zodat hij voor het condenseren van stoom de cilinder niet behoefde af te koelen. Om verder de cilinder zo heet mogelijk te houden, bekleedde hij die en in plaats van de bovenkant open te laten, sloot hij die volkomen af, en bespaarde, door verder nog zoveel mogelijk kieren dicht te stoppen, op deze wijze stoom. Ten slotte voegde hij er nog een pomp aan toe, om water en lucht aan de condensor te onttrekken; de newcomenpomp werkte daardoor zuiniger en kon meer kracht ontwikkelen.

Vlak voordat Watt patent aanvroeg op zijn verbeterde mijnpomp (1769), ging hij naar Birmingham en maakte daar kennis met een van de leidende fabrikanten, Matthew Boulton (1728-1809). ‘Hoeveel mensen werken er in uw fabriek?’ vroeg Watt. ‘Op het ogenblik ongeveer zeshonderd.’ ‘Doen die arbeiders allemaal hetzelfde soort werk?’ ‘O nee. We doen allerlei werk. maar hoofdzakelijk zilverpletterij. We maken bijv. knopen, zoals u daar aan uw jas heeft, horloge­kettingen en gespen voor schoenen, en verder van alles.’

Watt had nooit een som gelds van enige betekenis bezeten en om zijn stoomproeven te kunnen voortzetten had hij zelfs geld moeten opnemen. Ja, nog erger, hij had twee derden van zijn rechten op zijn nieuwe pomp moeten afstaan aan degene, die hem financieel had ondersteund en die hem ook met raad en daad had bijgestaan: Dr. John Roebuck, geneesheer, chemicus, fabrikant van chemica­liën en handelaar in ijzerwaren. Nu wilde het geluk, dat Roebuck Boulton twaalfhonderd pond schuldig was, waarvoor hij hem zijn aandeel in de pomp in ruil aanbood. Boulton zag het grote belang van dé verbeterde stoommachine van Watt in, erkende de be­kwaamheid van de uitvinder en maakte hem in 1775 deelgenoot van de nieuwe firma ‘Boulton en Watt’.

Twee jaar tevoren had Watt in zak en as gezeten en zich als een volslagen mislukkeling beschouwd. Hij verdiende niet veel met zijn winkeltje en zijn werkplaats en kwam tot de slotsom, dat hij niet geschikt was voor zaken. Zijn vrouw was pas gestorven en hij schreef naar aanleiding daarvan aan een vriend: ‘Nu ben ik de enige troost in mijn leven kwijt.’
Omdat hij van scheppend werk hield, was hij blij zo nu en dan landmetingen te kunnen verrichten en zich te belasten met de aanleg en het onderhoud van wegen, of kanalen te projecteren en plannen te maken voor bruggenbouw en aanleg van havens. Al gaf hem dit wel wat afleiding, toch voelde hij zich te veel gebonden aan zijn werkplaats en een van zijn pessi­mistische notities uit die tijd luidt als volgt: ‘Ik geloof dat ik ge­doemd ben mijn hele leven zakenman te blijven. Ik kan me niets ergers voorstellen. Ik zou me aan de landmeetkunde willen wijden; daar ben ik het meest geschikt voor.’

Uit die toestand van afstomping en neerslachtigheid redde Matthew Boulton hem. ‘Trek je niets aan van zaken. Laat de geldkwestie maar aan mij over. Zorg jij maar, dat je pomp goed wordt.’

En zo gebeurde het ook. Vijfentwintig jaar lang duurde hun com­pagnonschap, tot ze beiden al op hoge leeftijd waren en die twee vormden een voortreffelijke combinatie.
De firma Boulton en Watt werd wereldberoemd en leverde pompen aan bijna alle Britse mij­nen. Watt legde zich ook toe op het fabriceren van drijfstangen, askrukken, wielen en ander drijfwerk. Vroeger werd er slechts stoom gebruikt voor druk op één kant van de zuiger; Watt ge­bruikte nu stoom aan beide kanten. En hij gebruikte niet meer stoom dan nodig was; de toevoer regelde hij door middel van een veel verbeterde smoorklep. Hij vond een manometer uit om de spanning van de stoom te meten en een centrifugaalregulateur ter verkrijging van een gestadige beweging van de machine. Om kort te gaan: de stoommachine, die we ook nu nog gebruiken, heeft de wereld aan Watt te danken.

Watt had groot ontzag voor de reus, die hij aan banden trachtte te leggen, want hij wist welk een onheil hij kon aanrichten, als de druk te hoog werd. Toen een van zijn arbeiders eens de opmerking maakte, dat je meer kracht kon ontwikkelen door de druk op te voeren, antwoordde Watt, dat het gevaar voor ongelukken daar­door ook groter werd. Hij ging zelfs zo ver, dat hij zich samen met enige anderen beijverde om een wet aangenomen te krijgen, waarbij het gebruik van stoom onder hoge druk verboden werd, wegens het daaraan verbonden levensgevaar. Op een goede dag zei een van zijn beste arbeiders, William Murdoch, tegen hem: ‘Kijkt u eens, me­neer Watt, we gebruiken machines om er wielen mee in beweging te brengen. Kunnen we geen wagen maken, die sterk genoeg is om een machine te dragen en de wielen van die wagen door de machine in beweging laten brengen? Dan kunnen we met een wagen zonder paarden over de weg rijden. Ik weet zeker, dat het gaat.’

‘Nee, nee,’ zei Watt, ‘denk eens aan de gevaren, die dat zou ople­veren. Hoe zou je zo’n ding onder controle houden? Je zou de men­sen overrijden, de paarden zouden ervan op hol slaan en je zou brand veroorzaken. Nee hoor, de regering zou zo’n monster niet op de grote verkeerswegen dulden. En ik ook niet.’ Later kwam Watt hiervan terug en toen hij zevenenveertig jaar was, ontwierp hij schetsen voor een wagen, die door stoom werd voortbewogen.

Toen James Watt vierenzestig was en Matthew Boulton tweeën­zeventig, deden ze de zaak over aan hun zoons, James Watt Jr. en Matthew Boulton Jr., beiden zeer bekwame jongemannen.

Kort nadat de grote uitvinder zich uit het zakenleven had terugge­trokken, zei een vriend tegen hem: ‘Wat ga je nu doen?’ ‘Werken natuurlijk,’ antwoordde Watt onmiddellijk. ‘Er bestaat geen groter genot op de wereld.’

In de buurt van Birmingham, waar hij zoveel jaar lang machines had gemaakt, liet hij op zijn oude dag een groot buitenverblijf zet­ten in een vredige omgeving met een groot park eromheen. Daar kwamen velen hem opzoeken en daar ging hij voort met zijn expe­rimenten en zijn werk. Slechts zelden ging hij uit. Twee jaar nadat hij zich op zijn buitenverblijf had teruggetrokken, maakte hij een reis naar het vasteland van Europa en schepte groot behagen in de kastelen en wijnbergen aan de Rijn. De rest van zijn leven bracht hij op zijn landgoed door en deed hij allerlei uitvindingen, waarop hij patent nam: een toestel om brieven te kopiëren, een methode om geweven stoffen te bleken met chloor en een middel om rook uit fabrieksschoorstenen te benutten. Hij experimenteerde ook in chemie en medicijnen.

In het laatste jaar van zijn leven vond hij een apparaat uit om een getrouwe kopie van beeldhouwwerk te maken, zowel op de natuur­lijke grootte als op schaal.

James Watt was er wel eens bang voor, dat hij op zijn oude dag de soepelheid van geest en de wilskracht zou verliezen, die zijn voor­naamste karaktertrekken waren; gelukkig was daar geen sprake van. Toen hij al in de tachtig was, zat hij eens met een vriend te genieten van het invallen van de duisternis na een prachtige zomer­dag. James Watt staarde peinzend in de verte en zijn vriend vroeg hem, waarom hij zo treurig keek. ‘Ik ben een beetje bezorgd; mijn hele leven heb ik plannen gemaakt en gewerkt. Ik ben nu al in de tachtig … Ik ben benieuwd … ik ben benieuwd hoe lang ik nog in het bezit van mijn geestesvermogens zal blijven.’

Hij behield ze tot het laatste ogenblik en stierf de negentiende augustus van het jaar 1819.

*uit deze link blijkt dat het portret James Watt voorstelt; deze link zegt dat het Newcomen zou zijn.

James Watt, Newcomen e.a: geschiedenis klas 8

James Watt en de industriële revolutie

alle biografieën

 

825

VRIJESCHOOL – Geschiedenis – 8e klas (3)

.

Hier volgen een aantal belangrijke personen en hun uitvindingen die behoren bij de industriële revolutie:

Thomas Newcomen; James Hargreaves; James Watt;

Thomas Newcomen (1663-1729)

Newcomen maakte de eerste praktisch bruikbare stoommachine door het toepassen van condensa­tie in de cilinder, waardoor de druk van de
buiten­lucht de zuiger terugdreef. Newcomen kan be­schouwd worden als de voorloper van James Watt, wiens stoommachine pas werkelijk stoom tot een algemeen gebruikte krachtbron maakte.

Van Thomas Newcomens jeugd weten we niet veel meer dan dat hij in 1663 in Dartmouth, in Enge­land, geboren werd. Later dreef hij in Dartmouth een handel in ijzerwaren. Hij wist van de hoge kosten die de paarden in de tinmijnen in Cornwall met zich meebrachten. De paarden werden daar gebruikt om de pompen in werking te houden, die de mijnschachten voor onderstroming behoed­den. Newcomen besloot te proberen een
stoom­machine te bouwen, die dat werk kon doen. Het gebruik van stoom als drijfkracht werd al in de 1e eeuw na Chr. beschreven door de Griekse geleerde Heron van Alexandrië, die een eenvoudi­ge stoomturbine bouwde. Die bestond uit een bol die stond opgesteld op een as boven een stoomke­tel en die snel ronddraaide wanneer er stoom gedreven werd uit twee gekromde straalpijpjes. Nadien had niemand veel succes bij pogingen om stoomkracht te beteugelen, tot 1698. Toen kreeg de Engelse genie-officier Thomas Savery patent op zijn pomp, waarmee hij water kon omhoogwerken ‘door middel van de stuwende kracht van vuur’. Savery had daarbij gesteund op het onderzoek van de Franse natuurkundige Denis Papin, de eerste die had ingezien dat het mogelijk moest zijn om water omhoog te werken door in een afgesloten ruimte stoom te laten condenseren boven een zuigpijp. Savery zag de mogelijkheden die het door Papin ontwikkelde principe bood voor het oppompen van water uit kolenmijnen. De pompmachine van Savery bestond uit een stoomketel die verbonden was met twee vaten en met een stelsel van met de hand bediende kleppen. Er kon water mee opgepompt worden, maar tekortkomingen beperkten de bruikbaarheid ervan. Een van de gebreken was, dat het water niet meer dan zes meter omhooggewerkt kon worden.
Newcomen maakte, net als Savery, gebruik van de ideeën van Papin, vooral van de gedachte dat een zuiger die door de spanning van een hoeveelheid stoom werd opgesloten in een cilinder, in beweging werd gezet. Het kostte Newcomer meer dan tien jaar om de eerste praktisch bruikbare stoommachine ter wereld te bouwen. De machine bleek een groot succes, niettegenstaande het nadeel dat er vrij veel warmte, en dus energie, verloren ging bij het in beweging houden van de zuiger. Boven een stoomketel was een rechtopstaande cilinder opgesteld, waarin de stoom opsteeg en mét de zuiger een stang omhoogduwde, die op zijn beurt een zwaar balansjuk in beweging bracht.
Dat hield dan de pomp draaiende. Dan werd er wat water in de cilinder gespoten. Door de afkoe­ling condenseerde de stoom, waardoor een
gedeel­telijk luchtledig werd geschapen. De druk van de buitenlucht duwde de zuiger weer omlaag, terwijl het opgepompte water wegvloeide. Dit betekende dat de cilinder tijdens de opgang van de zuiger verhit moest worden en tijdens de neergang van de zuiger weer afgekoeld moest worden. Bovendien verzamelden zich dikwijls lucht en andere gassen in de cilinder, waardoor de machine tot stilstand kwam. Toch werden de ma­chines van Newcomen niet alleen in Engeland, maar in heel Europa veel gebruikt voor het drooghouden van mijnen en voor het oppompen van water. Bovendien werden door het inbouwen van automatisch bediende kleppen – ook een uitvin­ding van Newcomen – de machines steeds be­trouwbaarder. De – voor zover we weten – eerste Newcomen-machine die werd gebruikt, werd in 1712 gebouwd. De laatste van zijn machines wa­ren tot kort na 1900 nog steeds in gebruik. Newcomen stierf op 5 augustus 1729 in Londen. Hij had een flinke stap gedaan in de richting van het gebruik van stoomkracht. Maar het was de vindingrijke geest van James Watt die, later in de 18e eeuw, de poorten wijd openzette voor de tal­rijke toepassingen van stoom als krachtbron. Me­de daardoor werd de industriële revolutie moge­lijk gemaakt.

jjames watt 20

 De Newcomen-machine, bestaande uit een cilinder waarin een zuiger is opgesloten, die verbonden is met de rechter­kant van het balansjuk. Aan het andere eind van het juk is een pompstang verbonden aan de zui­ger van een waterpomp. Er werd stoom tot de cilinder toegelaten. Als door het gewicht van het pompmechanisme de zuiger in de cilinder omhooggegaan was, werd de stoomtoevoer afgesloten. Dan werd er koud water in de cilinder gespoten. Daardoor condenseer­de de stoom en werd er een ge­deeltelijk luchtledig geschapen. De druk van de buitenlucht duw­de de zuiger dan omlaag, waar­door de pompzuiger omhoog­ging. Daarna werd er weer stoom in de cilinder gelaten, en herhaal­de de gang van zaken zich.

james watt 21

Een Savery-Newcomen-machine, geïnstalleerd bij Dudley Castte in 1782. Omdat hun patenten gedeeltelijk met el­kaar samenvielen, zetten de uit­vinders samen een zaak op voor het fabriceren van machines voor het gebruik in mijnen.
8e klas (1)

James Hargreaves ca. 1710-1778

James Hargreaves was een Engelse wever. Hij zet­te een van de eerste stappen naar de volledige me­chanisatie van het spinnen, door de spinmachine uit te vinden.

In Europa waren vanaf de prehistorie tot in de middeleeuwen de belangrijkste werktuigen voor het spinnen van wol tot draden, het van een tegen­wicht voorziene spinrokken en de spindel. In de middeleeuwen werd het spinnewiel ingevoerd vanuit India. Het spinnewiel bracht het
vervaardi­gen van garen een klein stapje dichterbij de me­chanisatie. Tot in de 18e eeuw – en de nadering van de industriële revolutie – werden stoffen hoofdzakelijk vervaardigd door middel van het systeem van ‘uitbesteden’. Een stoffenfabrikant verstrekte ruwe wol, ruwe katoen of vlas aan spinners en wevers. Die maakten er balen stof van, die ze aan de koopman teruggaven. Ze wer­den betaald naar stukwerktarieven. Het geheel was dus grotendeels gebaseerd op huisindustrie.

james watt 23Het spinnen van linnen door een Iers plattelandsgezin. Voor de invoering van de jenny en de mule werd al het spinnen en weven als huisindustrie bedreven.

Over Hargreaves’ tijd en plaats van geboorte en zijn eerste levensjaren is niets bekend. We weten alleen dat hij rond 1760 in het dorpje Standhill in Lancashire woonde. Hij was daar zo’n thuiswe­ver, in het bezit van eigen spinnewiel en weefge­touw. Mogelijk heeft een tijdelijke betrekking bij een katoendrukkerij zijn technische vaardigheid verhoogd. In elk geval kwam in 1764 het idee van een spinmachine bij hem op. Hargreaves kwam op de gedachte dat één enkel wiel een aantal staande spindels moest kunnen aandrijven. Hij bouwde een proefmodel met acht spindels, waarop de draden gesponnen werden van een rij van acht spinrokkens. Alle acht draden konden met de spierkracht van één man of vrouw gespon­nen worden. Een beperking lag in het feit dat het geproduceerde garen nogal grof was en niet zo sterk. Maar Hargreaves kwam met zijn uitvinding precies op het goede ogenblik, in de periode waarin het fabriekssysteem zijn intrede deed. Zijn uitvinding kwam dertig jaar na de invoering van John Kay’s schietspoel, die het weven versnelde door het mechaniseren van het heen en weer be­wegen van de spoel door de schering. Het gebruik van de schietspoel had de vraag naar geschikte ga­rens doen toenemen.

jjames watt 22De spinning jenny, een van de machines die de industriële revolutie mogelijk maakten en het huidige industriële tijdperk inluidden. De vezels liepen in de jenny via een geleidebeugel naar de spindels, waarop ze gewonden werden. Verder rekte en twijnde de jenny de vezels tot draden.

Hargreaves begon zijn machines voor algemene verkoop te bouwen. Hij verbeterde ze zodanig, dat elk ervan tot dertig spindels kon hebben. Al gauw kreeg hij het aan de stok met de thuiswe­vers, die zich in hun broodwinning en hun onaf­hankelijkheid bedreigd voelden. Een groepje van hen brak in 1786 bij hem in en vernielde al zijn machines en werktuigen. Daarop verhuisde Hargreaves naar Nottingham, waar hij een compagnonschap sloot met een zakenman. Ze bouwden een fabriekje waarin de spinmachines gebruikt werden om garens te spinnen voor de textielindustrie.

Helaas stelde Hargreaves het aanvragen van patent op zijn spinmachine nogal lang uit. Pas in 1770 kreeg hij zijn patent. Een jaar na zijn dood – in 1779 – werd Hargreaves’ spinning jenny verbeterd door Samuel Crompton. De garens die met Cromptons machi­ne (spinning mule) werden verkregen, hadden een treksterkte die vergelijkbaar was met die van met de hand gesponnen garens. Deze machine maakte ook gebruik van enkele principes van het zoge­naamde waterframe, een oorspronkelijk door wa­terkracht aangedreven spinmachine die tien jaar daarvoor door Richard Arkwright ontwikkeld was. Met Cromptons ‘spinning mule’ kon één man tot 1000 draden tegelijk spinnen. Hoewel er rond 1812 zo’n 360 fabrieken waren die Cromptons uitvinding gebruikten, trok hij er zelf weinig profijt van. Hij had slechts 60 Engelse ponden ontvangen, omdat de fabrikanten in ge­breke bleven hun beloften aan hem na te komen. Een door het parlement verstrekte subsidie van 5000 Engelse ponden maakte wel wat goed. Maar het meeste ervan stak hij in speculatieve onderne­mingen die failliet gingen.

james watt 24Samuel Cromtons spinning mule in werking. Deze machine was een verbeterde en uitgebreide versie van Hargreaves’ jenny en produceerde een fijnere en ook veel sterkere draad.

Het drietal: Hargreaves, Arkwright en Cromp­ton, met Hargreaves als eerste, maakte door vin­dingrijkheid de enorme bloei van de textielin­dustrie in Noord-Engeland in de 19e eeuw moge­lijk. Het is een deel van het proces van de industri­alisatie, dat de geschiedenis is ingegaan onder de naam ‘industriële revolutie’.

0-0-0

Richard Arkwright 1732-1792

Arkwright, de Engelse uitvinder van onder andere door waterkracht aangedreven spin- en weefmachines, is waarschijnlijk nog het belangrijkst
ge­weest doordat met deze machines een enorme in­dustrie op gang werd gebracht, die vele duizenden werk verschafte.

Arkwright

Richard Arkwrighwerd in december 1732 gebo­ren in Preston, in het graafschap Lancashire, als de jongste van een gezin met 13 kinderen. Hij be­gon zijn loopbaan als reizend barbier en pruiken­maker, waarbij hij alle uithoeken van zijn vader­land bezocht. In elk geval begon hij al in deze pe­riode met zich door zelfstudie verder ontwikke­len. Dat zou hij tot zijn dood blijven doen. De fundamenten voor de mechanisatie van het weven en spinnen waren al gelegd door John Kay met zijn schietspoel en door James Hargreaves met zijn spinning jenny, een spinmachine. Ark­wright wilde nog een stapje verder gaan door de mankracht voor de bediening van de machines te vervangen door een andere krachtbron. Met de hulp van een klokkenmaker – voor de technische moeilijkheden – ging hij aan de slag. In 1769 kreeg hij zijn eerste patent op zijn spinning frame, een spinmachine die niet met de hand bediend werd.

Arkwright 2Arkwrights spinning frame, de eerste spinmachine die door een onafhankelijke krachtbron werd aangedreven. Ten slotte besloot Arkwright dat waterkracht hiervoor het geschiktst was. Daarna werd deze spinmachine water frame genoemd. De machine vormde een van de grondslagen van de moderne textielindustrie.

Omdat er in zijn geboortestreek Lancashire grote weerstanden waren tegen de mechanisatie, die uit­liepen op rellen, richtte hij met een aantal andere zakenlieden een aantal fabrieken op in Nottingham en in Cromford. In het begin gebruikte hij paarden als krachtbron, maar in 1775 schakelde hij over op waterkracht. De machine raakte daar­om bekend onder de naam water frame. De be­langrijkste vernieuwing eraan was feitelijk het ge­bruik van cilinders voor het lostrekken van de ve­zels die naar de spindels gevoerd werden. Dit wa­ter frame was het model waarnaar alle latere spinmachines ontworpen werden. Het gebrek van Hargreaves’ spinning jenny, dat de gesponnen draad alleen als inslag gebruikt kon worden om­dat de draad te zwak was om als scheringdraad voor het weefgetouw te kunnen dienen, was er ook mee overwonnen.

Arkwright was een van de eerste industriëlen. Hij verrichtte op grote schaal pionierswerk op het ge­bied van het fabriekssysteem. Daarmee legde hij de basis voor de niet meer te stuiten opmars van de industrialisatie tegen het eind van de 18e eeuw en in het begin van de 19e eeuw. In 1773, toen grove wollen stoffen uit de mode raakten, begon Arkwright met het vervaardigen van calicot, een fijne, witte, gemakkelijk te ver­werken stof van katoen, waar onmiddellijk grote vraag naar was. Ruw katoen was inmiddels in grote hoeveelheden verkrijgbaar van de slavenplantages in West-Indië en het zuiden van Noord-Amerika. Binnen enkele jaren vormde het weven van katoen de belangrijkste industrie in het noor­den van Engeland. Rond 1840, zo’n 50 jaar na Arkwrights dood, verzorgde deze industrie 40 procent van de totale Britse export. Er is veel kritiek op Arkwright uitgeoefend omdat hij uitvindingen van anderen zou hebben overge­nomen en gebruikt. Maar het feit blijft dat hij die uitvindingen bruikbaar en winstgevend maakte en dat hij het hele systeem opbouwde waarin dat kon gebeuren. Na zijn eerste patent van 1769 ver­kreeg hij er nog meer, maar die werden voortdu­rend geschonden en aangevochten. Toen hij naar de rechtbank ging om zijn recht te halen, luidde het vonnis in zijn nadeel. In 1785 werden al zijn patenten nietig verklaard.

Hoewel Arkwright rechtstreeks verantwoordelijk was voor de vestiging van het fabriekssysteem, dat het ambacht van de thuiswevers en -spinners ondermijnde en uiteindelijk te gronde richtte, werd Arkwright algemeen erkend als een goede en loyale werkgever. Hij had eens 5000 werknemers in zijn fabrieken. Hij hield voortdurend in het oog dat deze mensen moesten worden voorzien van behoorlijke behuizing en goede
arbeids­omstandigheden. In ruil eiste hij wel de grootst mogelijke doelmatigheid en voortvarendheid. In 1785 was Arkwright de eerste die de nieuwe stoommachine van James Watt gebruikte om er de machines van een katoenfabriek mee aan te drijven. Dat gebeurde in zijn fabriek in Nottingham. In 1786 werd Arkwright in de adelstand ver­heven, en het jaar daarop werd hij benoemd tot sheriff van Derbyshire, waarin zijn woonplaats Cromford lag. Daar bouwde hij een kasteel – Willersbey Castle – als woning. Ook bekostigde hij de herbouw van de plaatselijke kerk, St. Mary’s church. Hij stierf op 3 augustus 1792 op Willersbey Castle.

Arkwright 3Boven: klos- en draadtrekmachines
Onder: het bedrukken van de stof

Katoenfabriek tijdens de industriële revolutie:

Arkwright 4Het schoonmaken van de vezels in een machine waarin rollen met draadtanden ronddraaien. Dit heet het kaarden.

James Watt 1736-1819

De Schot James Watt was de uitvinder van de moderne stoommachine. Hij veranderde en ver­beterde reeds bestaande stoommachines zodanig, dat ze echt doelmatig werden. Het is wel zeker dat de industriële revolutie pas goed kon doorzetten, toen hij met zijn werk de noodzakelijke, doeltref­fende krachtbron ter beschikking stelde.

James Watt werd op 19 januari 1736 geboren in Woodall, aan de rivier de Clyde in Schotland. Zijn vader was daar scheepsbouwer en -eigenaar. Omdat hij zwak van gezondheid was, kreeg hij zijn eerste onderricht thuis, van zijn moeder.

Wat later ging hij toch nog naar de middelbare school, waar hij vooral in de wiskunde uitblonk. Zijn eerste technische kennis vergaarde hij in de
werk­plaats van zijn vader, waar hij zelf modellen bouwde van objecten als hijskranen. In 1755 ging hij naar Londen, waar hij in de leer ging om
in­strumentmaker te worden. Twee jaar later keerde hij terug naar Schotland. Hij opende er binnen de universiteit van Glasgow een werkplaats voor het maken en repareren van instrumenten. In 1764 kreeg Watt van een klant een stoomma­chine ter reparatie in zijn werkplaats. Het was een exemplaar van de machine die in het begin van die eeuw door Newcomen uitgevonden was. Watt be­sefte dat er ontzaglijk veel energie verloren ging doordat de zuiger beurtelings verhit en afgekoeld moest worden. Hij ging zoeken naar een andere oplossing. Een jaar later had hij die gevonden. Hij liet de stoom niet meer in de cilinder zelf con­denseren, maar in een aparte condensatiekamer, die met de cilinder in verbinding stond. Watt bouwde een demonstratiemodel van zijn machine, dat hij in 1769 patenteerde als ‘een nieu­we methode om het verbruik van stoom en brandstof te verminderen in vuurmachines’. Zijn vernieuwing leverde inderdaad een brandstof­besparing op van 75 procent. Zijn machine trok de aandacht van een ingenieur en fabriekseige­naar, Matthew Boulton, in Birmingham. Hij kocht een aandeel in Watts patent om de mogelijkheden van diens machine voor zijn fabriek onderzoeken.

In 1775 aanvaardde hij een compagnonschap met Boulton, wiens fabriek in Birmingham een grote naam had om de kwaliteit van haar metalen producten, van munten en knopen tot Sheffield-tafelgerei en zilverwerk. Al gauw werd Watts stoommachine er ook vervaardigd, waarbij ook deze onderneming voorspoedig opbloeide.
Kort nadat Boulton en Watt een compagnonschap waren aangegaan, namen ze een jonge technicus in dienst, William Murdock geheten. Met Murdocks hulp verkregen ze contracten voor het plaatsen van Watts machine in de tin- en kopermijnen van Cornwall. Ze vervingen daar vele van de oude Newcomen-machines, die daar al 50 jaar dienst hadden gedaan.
Watt werkte voortdurend aan het verbeteren zijn machine. Toen Boulton voorzag dat er in de industrie behoefte zou zijn aan een ronddraaiende as in plaats van een zuigerstang die beperkt was tot een recht op- en neergaande beweging, construeerde Watt het mechanisme dat in die verandering van soort van beweging voorzag: het planeetwiel. Vervolgens ontwikkelde hij de zuig-perscilinder, waarin de stoom beurtelings aan de beide zijden van de zuiger ingelaten wordt. Daardoor werd het vermogen van zijn machine sterk vergroot.
Verder ontwikkelde hij centrifugaal-regulateur, een onderdeel dat de snelheid van de stoommachine  automatisch constant houdt door het regelen van de stoom toevoer. Verder ontwikkelde Watt ook nog een drukmeter.

Door de veelzijdige bruikbaarheid en het hoge rendement van Watts stoommachines, vonden ze een enorm aantal verschillende toepassingen toen de industrialisatie hand over hand toenam. Zo werden ze gebruikt in papierfabrieken, de meelindustrie, katoenindustrie, ijzerfabrieken en
ijzer­gieterijen, graanstokerijen en bij de aanleg van kanalen en andere waterwerken. Aan het eind van de 18e eeuw waren er bijna 500 machines
ge­bouwd.
Watt was toen een gefortuneerd man. Hij had in 11 jaar 76.000 pond aan rechten op zijn pa­tent ontvangen. De erkenning kwam ook: in 1785 werden hij en Boulton gekozen tot lid van de Royal Society.

Nadat Watt met zijn vrouw wat door Europa had gereisd, trok hij zich terug in zijn buitenhuis in Heathfield. Daar werkte hij nog jaren in een
zelf­gebouwde werkplaats op de vliering van zijn woning, waar hij ook nog zeer productief was. Hij maakte een machine waarmee borstbeelden en dergelijke beeldhouwwerken nauwkeurig geko­pieerd konden worden. Verder nog een kopieer­pers, die met behulp van een speciale inkt kopieën maakte. Hij stierf in zijn woning, op 25 augustus 1819. Hij werd begraven naast zijn compagnon, Matthew Boulton, in een kerk nabij Birmingham. In de Westminster Abbey in Londen werd een borstbeeld van hem geplaatst. De eenheid van elektrisch arbeidsvermogen, de watt, werd te zij­ner ere zo genoemd.

Hargreaves en Arkwright

geschiedenis 8e klas: alle artikelen

geschiedenis: alle artikelen

.

511-472

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

VRIJESCHOOL – Geschiedenis – 8e klas (2)

.

DE INDUSTRIËLE REVOLUTIE

De gevolgen van de (verbeterde) stoommachine

De geboorte der Macht

Een vloek over alle uitvindingen opent het laatste hoofdstuk. – Met het gezang der ijzeren engelen besluit het boek, ~ Daartussendoor wordt de geschiedenis van het ijzer verteld, – James Watt verdubbelt de rijkdom der wereld en laadt zich daarvoor een miljoen schulden op de hals. ~ De geschiedenis van een eerzuchtige Schot, – Roebuck en Boulton, ~ De ijzerman uit Birmingham sluit zich aan bij James Watt en de stoommachine wordt werkelijkheid, ~ De ijzeren Murdock bokst een weg voor de machine, – Het geheim van het parallellogram. -De Lords moeten niet in de meelmolen dansen. – Boulton vertelt een monarch waar de koningen naar verlangen en wat het lot der komende eeuwen zal bepalen. – James Watt sterft, ~ De ijzeren engelen halen de Guillotine omver en de herwaardering van alle waarden begint.

«Ik vervloek alle uitvindingen die ik gedaan heb. » Dit bittere woord was vele jaren lang het avondgebed waar­mee Watt zich te ruste begaf en de spreuk waarmee hij de dag begon. Zijn uitvindingen hebben hem tenslotte toch nog tot een rijk man ge­maakt. Voordien echter brachten zij hem vaak aan de rand van de afgrond en stortten zij hem telkens weer in vertwijfeling en schulden.

Dat het leven van James Watt zo heel anders verlopen is als dat der mannen, die voor hem aan de stoommachine gewerkt hadden, dat hij ondanks alle zorgen toch nog een rijk man werd, lag aan de veran­deringen die er in de loop van de tijd plaatsvonden. De wereld en vooral Engeland bevond zich in een houtcrisis. Engeland, dat streed om zijn monopoliepositie, had ijzer nodig voor kanonnen en machines. Om ijzer te kunnen maken had men erts en kolen nodig. Het erts kon men desnoods nog wel bereiken, maar de kolen lagen onder het grondwater en het grondwater was niet meer uit de mijnen weg te krijgen. Dus nam men hout. De oude Engelse bossen werden zonder veel omslag omgehakt en tot houtskool verwerkt. Met de houtskool maakte men ijzer en met de ijzeren kanonnen streed Enge­land op zee en overzee. De feodale patriotten verlangden in het par­lement, dat er een einde zou gemaakt worden met de verwoesting van de bossen. Merry Old England vocht om zijn leven en verloor het. De oude gelukkige tijden der grondbezitters waren voorbij. Met de inheemse wol viel geen wereldpolitiek te maken. Als Engeland nog een wereldmacht worden en blijven wilde, moest het alle katoen­markten controleren, men moest meer katoen kunnen spinnen dan de anderen. Daarvoor had men machines nodig. De machines hadden ijzer nodig en ijzer was krap.

De wolwevers verbonden zich met de feodale heren, de grondbe­zitters raakten hun schapenwol niet meer tegen de goede oude prijzen kwijt en de wolwevers zagen zich bedreigd door de machines. Als men een moordenaar opknoopte, die vroeger wever geweest was, richtte hij van af de trap van de galg een toespraak tot het volk. Hij bekende zijn zonden en bezwoer, dat hij geen moordenaar geworden zou zijn, als de crisis in de wolweverij niet was gekomen. Zo was hij tot een misdadiger geworden en verdroeg de smaad, in een katoenen hemd te worden opgehangen. « Hangt met mij ook maar de katoen op », zo legden de grondbezitters en de wolwevers die laatste
woor­den van de stervende uit. Met deze pathetische wevers echter waren de oude tijden gestorven. Engeland moest door de houtcrisis heen, de strijd om de wereldmacht moest ten einde gestreden worden en daar het een strijd om ijzer en kolen was, kregen de industriëlen gelijk. Maar zij konden alleen dat gelijk houden, als het hun en de mijneigenaren gelukte meer ijzer te maken. Met de oude Newcomen-machines kon men niet zoveel water uit de mijnen halen als nodig was. En toen er een nieuwe uitvinding kwam opduiken, waarmee men beter water kon pompen, sprak het vanzelf, dat de industriëlen zich van haar moesten meester maken. Daar Watt er echter in ge­slaagd was, zijn uitvinding onder de bescherming van een patent te brengen, konden de industriëlen zijn uitvinding alleen gebruiken, als zij hem in hun winst lieten delen.

De vier gezichten van de ingenieur

Van Guericke tot Watt heeft het gezicht van de ingenieur heel wat veranderingen ondergaan, maar eerst sinds James Watt draagt het de trekken van de moderne tijd. Tot aan Otto von Guericke was de ingenieur tegelijk oorlogsgod en filosoof, een man, die wist hoe hij de wetten der mechanica moest toepassen en wapens kon maken. De burgemeester van Maagdenburg was een onafhankelijke, trotse bur­ger, die het niet nodig had, zijn ontdekkingen voor zijn boterham te exploiteren. Toen echter de macht der Hanze gebroken en de rijkdom der oude steden voorbij was, behoorde ook de trotse positie der oude oorlogsingenieurs tot het verleden.

De ingenieur werd, zoals Denis Papin, een halve hofnar, een man die merkwaardig speelgoed kon maken en springfonteinen aanleggen. Daarna, toen de vorsten zagen, dat zij van handel in mensen en van belasting op suiker alleen niet meer leven konden, werd de ingenieur bevorderd van hofnar tot minister. De vorsten stichtten academies, waarvan zij initiatieven voor de economische ontwikkeling van hun landen verwachtten en in het vrije Engeland tenslotte groeide de in­genieur op tot de middelaar tussen natuurwetenschap en economie, zoals wij hem tegenwoordig kennen en die de industriële revolutie heeft ingeleid.

James Watt is het voorbeeld van deze ontwikkeling. Gedurende de eerste helft van zijn leven is hij de geleerde dromer, die een dwaze idee najaagt, dan wordt de dromer een ontdekker en tenslotte ver­andert de ontdekker en uitvinder in een ondernemer, in een mede­bezitter van de grootste machinefabriek die er toen ter wereld be­stond.

Toen Watt zijn proefmachine klaar had, vermoedde hij al dat hem kwade tijden te wachten zouden staan en dat het er voor hem op aankwam, zo gauw mogelijk patent te nemen. Om de aanspraak op een patent te kunnen motiveren, moest hij de machine nog verder beproeven. Daartoe was vóór alles geheimhouding geboden. Zo werd de opgewekte verteller een wantrouwige zwijger. Hij vertrouwde alleen professor Black het geheim van zijn uitvinding toe. Black was een Schot zoals hij en een beproefde vriend. Hij had de mechanicus vaak kleinere en grotere sommen geld geleend en wat dat voor deze man betekende, kan men wel nagaan, als men hoort, dat hij, oud ge­worden, van zichzelf zei, dat het sparen van geld en het kapitalist worden hem veel plezier gedaan had.

james watt 9

Watt zei niet eens iets tegen zijn vriend Robison, die hem toch er toe had aangespoord zich met de stoom bezig te houden. Hij huurde in Glasgow een kelder, waarin hij zich opsloot met een oude lood­gieter en een nieuw model bouwde. De loodgieter kon hem niet veel helpen en Watt, de fijnwerker, moest ook smid en slotenmaker spelen. Met zijn zaak kon hij zich niet veel meer bemoeien en toen Craig, zijn vennoot, stierf, hief hij de werktuigkundige werkplaats op en trok zich met een assistent, John Gardiner, in een verlaten pottenbakkerij, die ver van de stad gelegen was, terug. Ingespannen werkend bouw­den zij beiden in twee maanden aan een stuk, alleen met behulp van een oude blikslager, een nieuwe, grotere machine. Maar ook deze voldeed nog niet aan de eisen van Watt. De cilinder van deze ma­chine was niet uitgeboord, maar uit plaatijzer gehamerd en gesol­deerd. Met deze cilinder moest men omgaan als met een rauw ei, terwijl gedurende het werk aan de machine de oude blikslager stierf en Watt en Gardiner in de kunst om ijzer te hameren lang niet zo bedreven waren als deze man.

james watt 10

Een ideale kapitalist gezocht

De verborgen arbeid kostte veel geld en het duurde niet lang, of Watt had een schuld van duizend pond. Black, die hem ondanks zijn spaarzaamheid graag uit de brand hielp, overlegde, dat het voordeli­ger zou zijn, als men Watt in contact bracht met een financier. Die geldschieter moest echter geen gewone kapitalist zijn, maar een gent­leman, die zijn partner zou weten te waarderen, het beste was na­tuurlijk een Schot. Professor Black had veel vrienden in de industrie. Toen hij ze allemaal had nagegaan, wist hij, dat alleen Dr. Roebuck de juiste man was. Roebuck, van huis uit een scheikundige en oprich­ter van een beroemde zwavelzuurfabriek, was niet alleen een succes­vol ondernemer, maar ook een eerzuchtig patriot. Hij dacht er over na, hoe men Schotland rijk zou kunnen maken en vond, dat het goed zou zijn, de ijzerindustrie te bevorderen.

Met het grote vermogen dat hij als zwavelzuurfabrikant en als eigenaar van een porseleinfabriek had verworven, bouwde hij aan de rivier de Carron in Schotland een hoogoven. Deze hoogoven werd de kern van een geweldige ijzersmelterij. Dr. Roebuck had uit Enge­land de beste smeden en metaalgieters bij elkaar gehaald, en de producten van zijn ijzersmelterij werden bijna zo beroemd als die van Birmingham. Voor zijn hoogovens had Roebuck kolen nodig en daarom had hij mijnen gekocht. Maar aan deze mijnen ontbrak weer een goede ontwateringsinstallatie.

Black schreef aan Roebuck. De stichter van de Carronmaatschappij zag onmiddellijk de mogelijkheden en richtte een brief aan Watt, waarin hij hem, met alle felheid waarover hij beschikte, ertoe aan­spoorde, de machine zo gauw mogelijk klaar te maken. Roebuck zag al, hoe Schotland door die machine zou groeien. Watt antwoordde, dat hij moeilijkheden had met de cilinder. Roebuck vroeg om gede­tailleerde tekeningen en toen probeerden de beste smeden en gieters van de Carronfabriek een zuiger en een cilinder precies zo te maken als Watt ze wilde hebben. De poging mislukte. Toen Watt het werk­stuk zag, vond hij zijn plaatijzeren cilinder toch nog beter.
Dr. Roe­buck was een man. die snel warm kon lopen voor een idee.
Daaren­boven beschikte hij over het zeldzame vermogen, zijn geestdrift fris te houden. Toen James Watt door de mislukte cilinder van de Car­ronfabriek teleurgesteld en terneergeslagen was, monterde Roebuck hem weer op en stelde voor, hem en zijn werk zolang te financieren totdat de machine compleet zou zijn, zoals Watt ze hebben wilde.

Roebuck’s echtgenote zei later, dat Watt wel zijn eigen uitvinding zou hebben laten schieten, als Roebuck met zijn optimisme er niet geweest was. Daar zal wel veel waars in schuilen. Watt was lang niet meer zo van zichzelf overtuigd als eerst. Hij had zijn zaak eraan gegeven en de gedachte voor een ijdele plannenmaker gehouden te worden, drukte hem toch wel heel erg.

Tenslotte nam Watt het aanbod van Roebuck aan, maar hij maakte een beperking. Roebuck zou de proeven en de kosten voor het patent betalen, zijn levensonderhoud echter wilde Watt alleen verdienen. De grootmoedige Roebuck was te fijngevoelig om verder bij Watt aan te dringen en liet de stijfkop maar lopen, nadat hij een overeenkomst met hem was aangegaan, volgens welke hij alle kosten voor de ma­chine op zich zou nemen en daarvoor voor twee-derden in de winst zou delen. Dat de machine geld zou opleveren, daar viel in de eerste tijd niet aan te denken. Roebuck was dus besloten, een zaak te financieren, die hij aanvankelijk voor een stokpaardje moest houden.

James Watt trok het land door en nam werk aan, waar hij het krijgen kon. Hij bouwde de Clydebrug bij Hamilton, bouwde kranen en haveninstallaties en verhuurde zich tenslotte als landmeter voor een jaarloon van tachtig pond. Langzaamaan verbeterden zich zijn omstandigheden. Hij slaagde erin, aandeelhouder in een kleine pot­tenbakkerij te worden en toen hij werk voor het Monklandkanaal aannam, waar hij de leiding had van honderd arbeiders, verdiende hij vierhonderd pond per jaar. Die pret duurde niet lang, want het werk aan het kanaal stokte. Watt werd ontslagen en moest tenslotte onder slechtere voorwaarden opmetingsarbeid verrichten bij de aanleg van het Kaledonische kanaal.

Terwijl hij ver van zijn gezin, in regen en mist en sneeuw en storm rondtrok, werkte men aan de Carronrivier verder aan de ma­chine en telkens, als Watt maar even kon, bracht hij een vrije dag door bij Roebuck. Zij werkten samen aan de machine en dan haastte hij zich weer naar zijn waterpasinstrumenten terug en leefde een el­lendig leventje, daar hij van zichzelf moest bekennen, dat hij nog liever voor een geladen kanon ging staan, dan een rekening op te zetten of een overeenkomst te sluiten, die hem verantwoordelijk maakte.

De ware ijzerman verschijnt

Intussen was er een nieuwe man komen opduiken, die voor het leven van Watt en voor de completering van de stoommachine van de allergrootste betekenis werd. Het was Matthew Boulton, een Engelsman uit Birmingham, een ijzerman in iedere betekenis van het woord. De Boultons waren in Birmingham, het vaderland der be­roemde smeden en metaalgieters, zeer vooraanstaande mensen.

In Birmingham waren er al in de vijftiende en zestiende eeuw ver­maarde messenmakers en metaalgieters geweest en hun traditie had zich in de zonen en nazaten voortgezet tot in de jongste tijd. Nergens waren betere ijzerdeskundigen te vinden en Matthew Boulton was de beste van allemaal. Zijn vader had een fabriek van metaalwaren bezeten, waarin hij als deelgenoot werd opgenomen toen hij nog maar zeventien jaar was, daar hij zijn vader bewezen had, dat zijn nieuwe inzichten in de fabricatie van horlogekettingen beter waren dan de oude methoden. Toen zijn vader stierf erfde Boulton een groot vermogen en trouwde hij met een rijke dame. Hij had niet meer behoeven te werken, maar het ijzerduiveltje liet hem niet met rust.

Boulton breidde allereerst de fabriek van zijn vader verder uit en zag toen in dat de uitbreidingsmogelijkheden daarmee ook uitgeput waren. Hij kocht het landgoed Soho, twee mijlen van Birmingham verwijderd en richtte daar een ijzerfabriek op die haar gelijke niet had. Achthonderd arbeiders waren bij Boulton aan het werk en twee waterraderen draaiden de walsen, poleerschijven en slijpstenen. Boul­ton maakte kunstwerken en de Sohofabrieken werden door hun kwa­liteit en fraaiheid wijd en zijd beroemd. Hoe groter de fabriek echter werd, des te ontoereikender werd de waterkracht. Boulton zocht naar een stoommachine. Hij zelf had wel een idee, hoe een dergelijke ma­chine moest werken en hij schreef daar ook over naar Benjamin Franklin. Maar overigens bleef hij ijverig rondkijken en toen hij hoorde, dat Dr. Roebuck in de Carron-fabrieken aan een machine bezig was, vroeg hij schriftelijk om inlichtingen daarover en kreeg toen de naam van James Watt te horen.

Van dat ogenblik af kenden Watt en Boulton elkaar. Zij corres­pondeerden. Maar hun poging om elkaar persoonlijk te leren kennen mislukte. Watt maakte een reis naar Soho. Boulton was juist afwe­zig, maar Dr. Small, een dokter die zich in Birmingham gevestigd en grote faam verworven had, een vriend van Boulton was en later ook met Watt in hartelijke relatie stond, liet de landmeter de beroemde ijzerfabriek zien. Watt viel van de ene verrukking in de andere. Hier zag hij eindelijk de geschikte smeden, waar hij zo naar verlangde, de wonderbaarlijke boormachines en alle hulpmiddelen waar men in de Carronfabrieken niet over beschikte. Toen Watt en Boulton elkaar eindelijk leerden kennen, kregen zij van stonde af aan een diepe sym­pathie voor elkaar en bleven van dat ogenblik af hun hele leven lang in nauw contact met elkaar.

Met Roebuck liep het slecht af. Wel had hij het patent voor de stoommachine in 1769 doorgezet en de patentakte, die James Watt daarvoor had opgesteld, wordt ook thans nog door iedere ingenieur met bewondering gelezen, omdat zij alle toepassingsmogelijkheden van de stoom vooruitzag en ook de hogedrukstoommachine omvatte en de uitzettingskracht van de stoom.

Die patentakte echter, met haar rijke, financiële mogelijkheden, was voor Roebuck dood kapitaal. Dat zou zo erg nog niet geweest zijn en hij zou het werk aan de machine ook verder financieel hebben gesteund als andere ondernemingen en telkens nieuwe stichtingen hem niet zo diep in de schulden gebracht hadden, dat hij tenslotte failliet ging. De geldzorgen van Roebuck maakten de zenuwachtige Watt hoe langer hoe melancholieker. Hij probeerde zich door arbeid uit zijn neerslachtigheid te redden en vond daarbij onder meer de kopieerpers uit. Maar het werd niet beter met hem en in de herfst van 1773, toen hij drie dagen lang door de regen had rondgelopen, kreeg hij ook nog bericht dat zijn vrouw was overleden.

Watt haastte zich naar huis, begroef zijn vrouw en bracht zijn kinderen bij familie. Toen hij vierendertig jaar werd, had hij ge­schreven : « Vandaag treed ik mijn vijfendertigste jaar binnen en ben voor de wereld nog voor geen vijfendertig cent van nut ge­weest. » Dat was in 1770 geweest. In 1773 stierf zijn vrouw en Roe­buck ging failliet. Watt bleef nog een jaar bij de geruïneerde onder­nemer. Boulton had Roebuck vierentwintighonderd pond geleend. Hij gaf de uitgeschakelde man er nog tweeduizend bij en nam als tegenwaarde daarvoor de rechten van Roebuck in de patenten van Watt.

Boulton schreef aan Watt, dat hij geen overdreven verwachtingen van de machine koesterde, maar aangezien hij als oud ijzerdeskundige geoefend was in de kunst van het experiment, wilde hij haar wel op haar « goudgehalte » onderzoeken. « Zij is nu een schaduw, alleen maar een idee, en het zal tijd en geld kosten, om er iets van te ma­ken. »

Watt in het Lagerhuis

In het midden van 1774 verhuisde Watt naar Birmingham en de beide mannen, geholpen door Dr. Small die zij om raad vroegen, be­studeerden alles nog eens nauwkeurig en kwamen tot de overtuiging, dat de enige man, die de cilinder voor de machine kon gieten, John Wilkinson in Bersham was. Deze beroemde ijzergieter stond ook als constructeur van grote boormachines bekend. Het werk van Wilkin­son was echter niet goedkoop en alvorens Boulton nieuw kapitaal stak in een onderneming, die hem al meer dan vierduizend pond ge­kost had, wilde hij gedaan krijgen, dat de patenttermijn, die op veertien jaar gesteld was, verlengd zou worden. Zes van de veertien jaren waren al verlopen, en daarom reisde Watt in het voorjaar van 1775, voorzien van wijze raadgevingen van Small en met geld van Boulton, naar Londen. Watt diende een verzoekschrift in voor de verlenging van zijn patent tot 1800 en werd op 28 februari 1775 in het Lagerhuis ontboden om zijn verzoek voor de afgevaardigden te motiveren. Voor politici had hij evenveel schrik als voor kooplieden. Hij noemde hen trage geesten. Maar het lukte hem toch hen voor zich te winnen. Tegen het verzoekschrift van Watt was door de vertegen­woordigers der mijneigenaren een heftig protest ingediend. Zij ver­klaarden de verlenging van het patent voor een monopolie en ver­langden de spoedige vrijgave van de uitvinding. Watt zette in zijn antwoord de moeilijkheden uiteen, die hij moest overwinnen, en dat hij voor alle moeite, die hij tot nu toe voor het algemeen welzijn had gedaan, geen dank zou krijgen als men zijn patent niet verlengde. Het parlement stond hem daarop patentbescherming toe tot het jaar 1800. Doodgelukkig keerde Watt naar Birmingham terug en Boulton ontving hem met de treurige mededeling, dat Dr. Small gestorven was.

Wilkinson in Bersham verklaarde zich bereid, de cilinder voor de machine te gieten, als de firma Boulton en Watt de eerste machine voor hem zouden bouwen. Hij had een machine nodig voor de blaas­balgen die zijn hoogoven van lucht voorzagen. Boulton en Watt wer­den het met Wilkinson eens en de ijzergieter goot een cilinder van achttien duim, die alles overtrof wat er tot dan toe ooit aan cilinders gemaakt was. Hij boorde hem met een apart daarvoor geconstrueerde machine uit. In 1776 kwam de cilinder klaar en de eerste stoomma­chine kon gebouwd worden. Zij werkte zo wonderbaarlijk, dat de roem van de firma Boulton en Watt in midden-Engeland hecht ge­vestigd was. De machine voor Wilkinson was een zo krachtige pro­paganda, dat Boulton en Watt de bestellingen nauwelijks afkonden, die van alle kanten, van mijneigenaren en smelterijen binnenkwamen.

In Londen werd de triomftocht der machine een halt toegeroepen. Het ingenieursgenootschap in Holborn, waarvan de beroemde Smeaton de leider was, zei, dat er geen werktuigen en geen arbeiders wa­ren, die in staat zouden zijn het gecompliceerde mechanisme der machine van Watt te bouwen en te bedienen.

Boulton beantwoordde deze woorden met de daad. Hij spoorde Watt aan in een Londense jeneverstokerij een stoommachine op te stellen en die machine werkte zo goed, dat Smeaton zijn tegenstand opgaf en voor het vervolg een vriend van Watt en Boulton werd.

Dit was de stoommachine:

De machine, vergeleken met het eerste proefmodel, was al zeer volmaakt. Watt had al gauw ontdekt, dat de buitenlucht, die op de zuiger drukte, de cilinder nog altijd teveel afkoelde en was er daarom toe overgegaan, de cilinder aan de bovenkant af te sluiten. Daarvoor werd een pakkingbus gebruikt, door welker bovenste ope­ning de zuigerstang heen en weer kon bewegen. De buitenlucht kwam nu he­lemaal niet meer met de zuiger in aanraking. Niet meer de atmosfeer drukte de zuiger omlaag, maar de stoom, die Watt met een kracht van anderhalve atmosfeer van boven af in de cilinder liet stromen op het ogenblik dat zich onder de zuiger het vacuüm gevormd had. Door deze verbetering was de oude « Newcomen-vuur-en-lucht-machine » voorgoed tot een stoommachine gewor­den, want thans deed de kracht van de stoom, wat tot nu toe bij de atmosferische machine de lucht gedaan had.

james watt 11

Dit is de grote daad van dat ogenblik : de stoom werd niet alleen gebruikt om het luchtledig te vormen, maar ook voor de beweging van de zuiger. De precieze benaming van de machine luidt: « Watt’s enkelvoudig werkende stoommachine». De enkelvoudig werkende stoommachine tot een dubbele te maken vereiste slechts een stap. Er hoefde niets anders te gebeuren, dan ook de bovenste cilinderruimte op de condensator aan te sluiten, om zo afwisselend het luchtledig boven of onder de zuiger te veroorzaken. Later isoleerde Watt de cilinder niet meer tegen koude lucht met een houten mantel. Hij legde om iedere cilinder een mantel van plaatijzer. Tussen de ijzeren mantel en de cilinder bevond zich stoom.

Deze verbeteringen lijken heel eenvoudig, maar in werkelijkheid waren zij zeer moeilijk. De zuiger trok de balans omlaag. Naar boven stoten kon hij ze niet, omdat de verbinding tussen de balans en de zuigerstang een ketting was. De slappe ketting kon de stoot van de zuiger niet op de balans overdragen. De zuigerstang direct met de balans verbinden ging niet omdat de zuigerstang dan al bij de eerste stoot zou zijn gebroken. De zuigerstang gaat immers recht naar bo­ven. Ieder punt van de balans echter beschrijft een cirkelboog. Er moest dus een schakel tussen de zuigerstang en de balans gevonden worden, die de rechte stoot van de stang op de balans zou kunnen overbrengen. Watt vond die schakel later. Het was zijn parallellogram.

Voorlopig echter voldeed de enkelvoudig werkende stoommachine aan alle eisen. In deze eerste vorm werd zij de redster van de mijnen in Cornwall. Deze eerste machines waren het, die men de « IJzeren Engelen » noemde of de « Zwarte Duivels ». Watt verbleef jaren achtereen in het mijndistrict van Cornwall, waar hij de ene ma­chine na de andere bouwde, waar hij en zijn monteurs voortdurend tegen de vijandschap van de arbeiders hadden te vechten en waar hij gedurende de nachten dat hij niet door hoofdpijn geplaagd werd, de ene verbetering na de andere bedacht.

Toen kwam er een smid bij Boulton en Watt. Hij heette William Murdock. De firma stelde hem in dienst omdat hij « een hoed vol eigen ideeën » meebracht. Van eenvoudig arbeider werd Murdock tot eerste ingenieur en bedrijfsleider van de machinefabriek Boulton en Watt. Murdock is de man, die de eerste locomotief gebouwd heeft, die het planetenraderwerk uitvond en die ook een der eersten was die het gas voor verlichtingsdoeleinden gebruikte. Toen hij dood was werd hij naast Watt en Boulton in de kerk van Handworth bijgezet. Murdock, een reus van gestalte, was de zoon van een molenbouwer; hij had een gelijkmoedig temperament en bezat grote geestelijke gaven. Hij trad met een weekloon van vijftien shilling bij de firma in dienst, had jarenlang ondanks zijn grote prestaties slechts een week­loon van een pond en kwam toen, zodra hij bedrijfsleider van de machinefabriek werd, en zevenhonderd arbeiders onder zich had, tot een vast inkomen van duizend pond per jaar. Het is moeilijk te over­zien, hoe Boulton en Watt in het mijndistrict van Cornwall alle moeilijkheden onder de knie gekregen zouden hebben als Murdock er niet geweest was. Waar de nieuwe machine in bedrijf gesteld werd, ontstonden er opstootjes, bestormingen en vechtpartijen. De « ijzeren Murdock » joeg alle aanvallers echter op de vlucht en ten­slotte had hij een afrossysteem bedacht, dat tegelijk met de in bedrijfstelling van de machine werd toegepast.

Waar de boden van de nieuwe tijd, de machinebouwers van de firma Boulton en Watt, tegenstand ontmoetten, daar trad William Murdock naar voren en verklaarde, dat hij bereid was, met de sterk­ste onder de machinebestormers een partijtje te boksen gedurende zoveel ronden als men maar hebben wilde. Aan een dergelijk voorstel kan geen Engelsman weerstaan, ook als hij een machinebestormer is. Murdock bokste en won altijd. Meestal was één partij voldoende, maar af en toe moest hij drie- tot viermaal optreden, omdat er altijd nog waren, die de machine of Murdock te lijf wilden.

Murdock ging helemaal in de machine op. Als de andere machine­bouwers, trots op  het feit dat zij bij de beroemde firma Boulton en Watt werkten, zich in de herbergen verzamelden en in een bodem­loze roes vielen, zat Murdock peinzend voor de machine. Op zekere nacht, toen hij vroeger was gaan slapen, klonk er een hevig kabaal uit zijn kamer en toen zijn vrienden gingen kijken om te zien wat er aan de hand was, lag Murdock slapend, maar hardop pratend op de grond. Hij was uit het bed gevallen en riep : « Jongens, de machine loopt! Ze loopt -! »

De mijnwerkers waren de vijanden van de machine. De onderne­mers waren de vrienden van de ijzeren engelen, maar hun vriend­schap was zeer eenzijdig. Zij bestelden de machine in massa, maar zij betaalden ze niet graag. Watt moest alle mogelijke listen verzin­nen om aan geld te komen. De ondernemers zeiden, dat zij wegens hun schulden geen liquide middelen hadden en Watt stelde hun voor de machines met kolen te betalen. Daar verklaarden zij zich mee akkoord en Watt kwam met hen overeen, dat hij een derde van alle kolen zou krijgen, die zijn machines minder verbruikten dan de oude Newcomenmachines. Maar toen de mijneigenaren zagen, welke
ge­weldige kolenbergen zich ten gunste van Watt ophoopten kregen zij er weer genoeg van.

Hoe Watt met zijn machines de kolenproductie heeft doen toene­men, moge een getal aantonen. De machine haalde zoveel water uit de mijn, dat de schachten van de mijnen in Cornwall binnen korte tijd zes en dertig meter dieper konden aangelegd worden.

De geschiedenis van het ijzer

Wij laatgeboren kinderen van het technische tijdperk aanvaarden ijzer als iets vanzelfsprekends. Voor ons is een ijzeren brug iets heel gewoons en dat heel de aardbol met talloze ringen van spoorrails helemaal als het ware omsmeed is, lijkt ons nauwelijks het opmerken waard. De geweldige hangbruggen, die rivieren en zee-inhammen overspannen en die men vijftig (in 2014  honderd) jaar geleden nog als wereldwonderen beschouwde, zijn voor ons alledaagsheden geworden. Dat men sche­pen niet meer van hout, maar helemaal van ijzer maakt, dat de skelet­ten van onze huizen van ijzer zijn, dat men zelfs metselstenen van ijzer maakt, dat er overal ijzer is, waar wij ook kijken, vinden wij zo natuurlijk alsof het altijd zo geweest is.

Dat een Assyrische koning tweeduizendvijfhonderd jaar geleden een ijzerschat bewaarde, die hem kostbaarder voorkwam dan alle goud, lijkt ons onbegrijpelijk. Wij kunnen haast niet geloven, dat de held der Griekse sage Achilles om een klomp ijzer van veertig pond een andere held versloeg en toen juichte, omdat hij en de zijnen, herders en ploegers, nu zoveel ijzer hadden, dat zij vijf jaar lang niet meer naar de stad hoefden te gaan. Iedere ploegschaar, iedere lans­punt van ijzer was een kostbaarheid. En toen Alexander de Grote temidden van zijn met bronzen wapens uitgeruste krijgers zich opmaakte voor zijn tocht naar het Morgenland, droeg hij, de Koning, als enige een stalen helm. Alle anderen hadden slechts een helm van brons.

Wat het ijzer eens betekend heeft, kunnen wij misschien opmaken uit die regel van Homerus, waar de grijsaard zijn zoon, voordat het feestmaal der soldaten begint, het bevel geeft, de wapens van de muur te nemen : « Want ijzer trekt mannen aan ! »

Het ijzer trekt de man niet alleen aan, omdat men er de beste wapens uit maken kan, maar omdat er een geheimzinnige macht in schuilt. Al onze betekenissen voor ijzer en erts zijn terug te brengen tot het sanskriet-woord « Ayas ». Het betekent : het lichtende. Ayas heeft zich gesplitst in isen, eisarn, iron, jarn, hierro, ferrum en fer, dat zijn woorden voor ijzer, en in éren en ehern, wat hetzelfde bete­kent als eer.

De Indiërs hadden het al in de oudste tijden zo ver gebracht in de smeedkunst, dat zij in de vierde eeuw na Christus ter ere van
Tsjan-dragoepta II een smeedijzeren zuil van veertig centimeter doorsnee en zeven en een kwart meter hoogte oprichtten. Die zuil staat er nu nog en tot het begin van de negentiende eeuw beschouwden de mensen haar als de grootste merkwaardigheid. De zuil, die in Delhi staat en de Koetoebzuil genoemd wordt, weegt honderdtwintig centenaar en tot de Parijse wereldtentoonstelling van 1855 gold zij als het grootste ijzerblok ter wereld. Op de wereldtentoonstelling vertoonde de staalgieterij uit Bochum echter twee staalblokken van elk honderdvijftig centenaar en in 1861 verblufte Alfred Krupp de hele wereld door het feit, dat hij voor het smeden van zijn zware blokken gietstaal de stoomhamer « Fritz » gebruikte, die duizend centenaar woog. Vier jaren later waren er in Engeland en Amerika al stoomhamers van tweeduizend centenaar en in 1891 hadden de Bethlehemstaalwerken een smeedhamer van tweeduizendvijfhonderd centenaar. Het aam­beeld daarvoor woog bijna vijftigduizend centenaar. Dat was de grootste hamer van de wereld. Na enkele jaren werd hij buiten
ge­bruik gesteld, omdat hij op slechte fundamenten stond en men ingezien had, dat smeedpersen dezelfde dienst deden als de stoomhamers en de grote aambeelden hoofdzakelijk ontstaan waren om de mensen te bewijzen hoe rijk de negentiende eeuw aan ijzer was.

In de Zuidzee en in Afrika wordt de bereiding van ijzer tegen­woordig nog als toverij beschouwd. Op vele plaatsen moeten degenen die ijzer bereiden zich onthouden van al wat onrein is. Zij moeten heilig en in onthouding leven als priesters, en dat het in de oudheid eveneens zo geweest is bewijst Isaias 44, vers 12 : « De smid neemt zijn gereedschap en maakt het vuur gereed. Met hamers geeft hij het beeld zijn vorm en werkt eraan met krachtige arm. Maar hij lijdt honger en raakt uitgeput, en drinkt ook geen water, al versmacht hij van dorst. »

Kettingen rond de kerken

De oude opvattingen over de heiligheid van het ijzer hebben zich ook in de christelijke godsdienst tot in de achttiende eeuw gehand­haafd. De katholieke kerk heeft een heilige, aan wie ijzer geofferd werd en waar er nu in de kerken van deze ijzerheilige teveel ijzer opgehoopt werd, lieten de priesters er kettingen van maken en die grote kettingen op stenen blokken om de kerk heen trekken. Zo vin­den wij ook tegenwoordig nog veel kerken met ijzeren kettingen om­gord en weten niet meer waar dat vandaan komt. IJzer omgeeft ons in overvloed en de gedachte dat de ijzerenring om de kerken heen de Boze zou hebben kunnen afschrikken komt ons onbegrijpelijk en als uit lang vervlogen tijden voor.

De voorname Spartanen en de vrije Romeinen droegen als teken van hun onafhankelijkheid ijzeren vingerringen. De wapens waar de Romeinen de hele wereld mee onderworpen hebben, de werpspietsen met de lange ijzeren punt, hebben zij aan de Etruskers te danken. De Etruskers waren al vroeg op de hoogte van de bereiding van ijzer. Met hen oefenden de Galliërs zich in de smeedkunst. Zolang de Ro­meinen aan het ijzer hebben vastgehouden, bleven zij machtig. Maar toen zij hun ijzeren vingerringen voor gouden ringen verwisselden, begon hun val. Brennus veroverde Rome en lachend wierp hij het zware ijzeren zwaard der Galliërs in de weegschaal; zo bepaalde het ijzer de hoeveelheid goud die er moest worden opgeleverd.

De Grieken hadden in hun sagen de smid Hephaestus of Vulcanus onder de goden opgenomen. Hij was gespierd en had een geweldig behaarde borst, maar dunne benen en een hoge rug. Bij de Germanen heet Hephaestus « Wieland ». Hij is een dwerg en smeedt het zwaard Mimung. Wieland heeft met de smid Aemilias gewed, dat Mimung de ijzeren wapenrusting van Aemilias glad zal doorsnijden. Voordat dit beproefd wordt, probeert Wieland zijn zwaard nog eens. Hij wil zien of het ook wol, die op de rivier drijft, glad kan doorsnijden. Dan zet hij de vijl op het zwaard, omdat de scherpte hem niet voldoet, hij vijlt het zwaard helemaal op, kneedt de spanen met meel en melk ondereen en geeft het deeg aan de mestvogels te eten. Van de mest smeedt hij een nieuw zwaard, vijlt het nogmaals op en geeft het an­dermaal aan de vogels te eten. Dan smeedt hij Mimung voor de derde keer, gaat achter Aemilias staan, legt heel zachtjes het zwaard op diens helm en snijdt helm, man en harnas netjes in twee helften. Aemilias merkt er intussen niets van. Hij heeft alleen het gevoel alsof er koud water over zijn lijf loopt. Maar als hij zich dan even beweegt valt hij in twee stukken.

james watt 12

In zijn « Geschiedenis van het IJzer » vertelt Otto Johannsen, dat ook de Arabische zwaardensmeden uit de Middeleeuwen zulke kunst­jes kenden als Wieland en dat de smid het opgevijlde zwaard door de ganzen liet opeten, opdat het maagzuur de zachte delen van het ijzer zou vernietigen en alleen het beste staal zou overblijven.

Het ijzer was in die oude tijden zo kostbaar, omdat het erg moeilijk was, ijzer te maken. De heiligheid ervan valt af te leiden van de meteoorstenen. De mens zag het stuk van een ster uit de hemel op de aarde vallen en als hij die groet van de goden nader ging bekijken, zag hij dat er ijzer uit de hemel was gevallen. De meteoorstenen wa­ren de enige grote stukken ijzer, die de mens kende. Zuiver ijzer vindt men zelden in de grond en waar de mens het in kleine stukken aantrof, bemerkte hij de verwantschap van het metaal met het uit de hemel gevallen erts en vereerde het als iets goddelijks. De Egyptenaren hebben in hun schilderwerken het ijzer altijd blauw voorge­steld. Blauw is de kleur van de hemel.

Als de mens ijzer wilde hebben, moest hij de ertshoudende stenen smelten. In het vuur en onder de hamer moest hij het ijzer van de slakken bevrijden. Daarom bouwde men ook hutten met ovens erin. die alleen dienden voor de ijzerbereiding. Maar welk een verschil ligt er tussen onze hoogovens en de ijzerhutten uit de oudheid, die er waarschijnlijk zo hebben uitgezien als die welke nu nog in de Zuidzee en in Afrika voorkomen.

james watt 13

Reeds vroeg zag de mens in, dat het niet goed is, steenkool en ijzererts samen te brengen of het ijzer met houtvuur te smelten. De zwavelgassen maakten het ijzer bros. Zo kwam men op de idee, het hout eerst in stapels te verkolen en dan de houtskool met het ijzererts in een oven te doen. Het houtskoolvuur moet worden aangeblazen om een hoge graad van warmte te verkrijgen. IJzer heeft een hoger smeltpunt dan koper.

De long als blaasbalg

De eerste blaasbalg was de menselijke long. De mens blies het vuur aan door een buis en later kwam men op de gedachte, dat een leren zak de lucht kan vasthouden. De leren zakken werden dan met de voeten betreden en wel afwisselend zo, dat zij eerst lucht inzogen en dan uitbliezen. Met zulke blaasbalgen hebben de Egyptenaren eeu­wenlang gewerkt.

Waar men zich met de natuurlijke trek van het vuur behelpen moet, omdat er geen blaasbalgen zijn, daar wordt het ijzer niet zo goed. Men moet het, om de weke delen van het begeerde staal te scheiden, in de grond begraven en wachten totdat al het weke er uit geroest is. Dit langdurige, maar zekere proces hebben de Japanners gevolgd. Wie gauwer aan ijzer wilde komen, moest het met hameren reinigen. Daartoe neemt men de met kolen en slakken vermengde ijzermassa uit de afgekoelde oven, verhit de massa in een smidsvuur en slaat er zo lang met de hamers op totdat het onzuivere verdreven en het brosse vast geworden is.

Van deze primitieve techniek der ijzerwinning hebben de oude volkeren een hoogstaande en geheimzinnige kunst gemaakt, en thans nog leggen de negersmeden amuletten onder het aambeeld en rond de ijzeroven. Ondanks alle moeite en alle kunst, alle bezweringen en to­verformules ten spijt, kon men toch maar weinig ijzer maken. Als de oven vierentwintig uren gebrand had, kwam er eindelijk een stuk ijzer uit, niet groter dan een suikerbiet.

Bezielde zwaarden

Doordat het ijzer zeldzaam was en moeilijk te vervaardigen, kwam het dat de mensen de smeden onder de goden plaatsten en het zwaard voor heiliger hielden dan de held. Wie ijzer bezat, kon andere men­sen onderwerpen. Hij kon hen dwingen voor hem te werken. Met het hemelse ijzer echter, met het heldere, stralende Ayas kon de mens ook Satan tegemoettreden en al die afschuwelijke hellemonsters over­winnen, die de weg van de mens met hun giftige adem versperren en verpesten. Zo gaat Siegfried, de held, naar Mime, de smid ; de smid leert hem een zwaard te maken. Doordat hij een smid wordt, beter dan alle anderen, kan Siegfried een held zijn, groter dan alle anderen. Met het zwaard Nothung in de vuist, treedt Siegfried op de draak toe en velt hem.

De Franken vochten met slagbijlen, die zij « Franziska » noemden, de Saksers met een mes, dat « de Sakser » heette. De sakser werd in de strijd geworpen en de oude liederen verhalen ervan, hoe de vlie­gende messen de held de lokken van het hoofd maaiden. Het lievelingswapen der Germanen was echter het lange zwaard, Wieland’s « Mimung », Siegmund’s « Gram », die het aambeeld van Regin deed splijten, « Nothung » waarmee Siegfried de draak versloeg,
« Nagelin » van Beowulf en « Dürnhardt» waarmee Roland de rotsen van de Pyreneeën kliefde. Deze zwaarden waren niet levenloos, maar het waren door God bezielde wezens en werkelijk konden die wa­pens voor heilig gehouden worden, daar alleen de voornamen ze bezaten en wijl alleen de vorsten lange zwaarden mochten dragen.

james watt 14

De onvrije mocht geen ijzeren wapens hebben en Karel de Grote zwaaide de machtigste klink die er ooit bestaan heeft. Het lemmet was negentig centimeter lang en een griezelige sage vertelt, dat de keizer er het lichaam van de gevangenen mee mat en iedereen liet onthoofden, die van aan de heup tot de schedel langer was dan het zwaard.

Eerst kanonnen, dan machines

Zo heersten de groten dus over de kleinen met het ijzer en hun heerschappij werd pas gebroken toen er meer ijzer kwam. De water­raderen en het kruit hebben de geschiedenis van het ijzer een nieuwe prikkel en een andere wending gegeven. Met de molens, met de kracht van het water en van de wind, konden grotere blaasbalgen bewogen worden dan met de zwakke kracht van de mens. De grotere blaasbalgen wakkerden de houtskool tot grotere gloed aan. Men kon grotere ovens bouwen, « hoogovens » noemde men ze en de grotere hitte daarin leverde beter ijzer op. Het betere ijzer werd met de ontploffingskracht van het kruit over grote afstanden weggeslingerd. « De eerste kanonnen », zegt Conrad Matschoss, « schoten het saluut in van een nieuwe tijd. » Het kanon ruimde meteen de vele kleine heren op, die het leven der mensen onderdrukten, de wolven vraten elkaar op en alleen de sterksten bleven over. Zo werden de verhou­dingen eenvoudiger. Achter de kruitdampen vernevelden de blinken­de wapenrustingen van de ridders, hun burchten stortten ineen en de zwaarden roestten in de handen der dode heersers.

james watt 15

Wat vroeger het zwaard geweest was, dat werd tot een nieuwe god omgesmeed. Het gedreun der schilden en het gerinkel der wa­pens werd overstemd door het machtiger geluid der kanonnen en wie de meeste bezat, die bezat het recht en de ware godsdienst. Zoals in Europa de macht van de ridderschap voor de macht van de kanon­nen ineenstortte, zo stortte voor de Europese kanonnen ook de heer­schappij der gekleurde volkeren over het Morgenland ineen.
De Mo­hammedanen waren uitgetrokken met de zeven zwaarden van de profeet, om Azië aan zich te onderwerpen. Met hun stalen sabels kliefden de Khans de buiken van de Boeddhabeelden open en lieten goud en edelstenen uit het lichaam der goden rollen. Hoe beter wa­penen de Mohammedanen smeedden, des te hopelozer werd de strijd der boeddhisten om hun vrijheid. De uiteindelijke overwinning der Moslems scheen reeds zeker, toen de Engelse kanonnen in Indië hun stem verhieven en alle andere strijders het zwijgen oplegden.

De Europese volkeren waren niet de enige, die grote smeltovens bouwden en in die smeltovens door blaasbalgen grote hitte konden verwekken. Ook de Chinezen bezaten hoogovens en ook het kruit hadden zij uitgevonden. Zij hadden het ijzer echter alleen nodig voor de ouderwetse, kinderlijke behoeften; zij maakten er sieraden van, zwaarden en ploegscharen en het kruit gebruikten zij om er kleurig vuurwerk van te maken.

De Europeanen echter goten kanonskogels van het ijzer dat uit hun hoogovens stroomde en gebruikten het buskruit om die kogels door de lucht te slingeren. In zijn verzameling Duitse spreekwoorden zegt Johann Agricola in 1528 : « De grote vesting diende tegen het geweld: bergkastelen, muren en stenen torens. Toen werden er buk­sen en gruwelijk geschut uitgevonden om de grote vestingen te kun­nen vernielen. Nu maakt men bolwerken en grachten, zodat de buk­sen geen schade meer kunnen doen. Maar spoedig zal er wel weer een kunst komen, waardoor men ook de bolwerken kan vernietigen, opdat het spreekwoord bewaarheid worde, dat zegt: Wat mensen­handen maken, dat kunnen mensenhanden ook weer vernietigen. »

Het ijzer scheen zijn vroegere heiligheid verloren te hebben. Met de vloek kwam echter ook nieuwe zegen. De heren van de kanonnen moesten op hun hoede zijn, dat andere heren geen betere kanonnen maakten en met die kanonnen hun heerschappij zouden stukschieten. Daarom richtten de vorsten werkplaatsen voor de kanonnenbouw op. « De eerste werkplaatsen voor geschut », zegt Matschoss, « werden scholen voor de machinebouw. Hier leerde men voor het eerst in grotere omvang metalen te bewerken. In de boormolens van de kanonnenfabrieken stonden de eerste machines voor metaalbewerking; van daar uit werd die kunst vaak op stoommachines overgebracht. »

Het was een ijzergieter, John Wilkinson, die de eerste bruikbare stoommachine-cilinder goot. Wilkinson zou hem niet hebben kunnen gieten en boren, als hij van te voren niet eerst kanonnenlopen gegoten en geboord had en zich bij het smeden van wapens niet de grote kunst eigen had gemaakt, die thans de stoommachine ten goede kwam.

De eerste stoommachine dreef het blaasbalgwerk van een hoogoven aan. Wat vroeger het waterrad gedaan had, deed thans de stoom, en de stoom deed de balgen zo machtig bewegen, hij joeg de tempera­turen zo hoog op, dat men niet alleen er toe kon overgaan, ook giet­staal naast gietijzer te bereiden, maar ook de steenkolen te verande­ren in cokes en met deze cokes de hoogovens te stoken.

De stoommachines van Watt hadden, zoals we reeds zeiden, de mo­gelijkheid geschapen, de schachten der mijnen na korte tijd zesendertig meter dieper te graven. Binnen enkele jaren dus kon Engeland zijn kolen en ertsproductie vermeerderen met alles wat vroegere tijden sinds de grauwe dagen der sage via de mijnbouw der Romeinen tot in de achttiende eeuw aan kolen en erts opgeleverd hadden. Daardoor was Engeland in een paar jaren tijds rijker aan erts en kolen als alle andere volken der aarde. Deze snel gegroeide rijkdom heeft Brittannië een overheersende positie over alle andere naties der we­reld verleend. Die overheersende positie werd het uitgangspunt van wat wij de industriële revolutie noemen en wat het aanschijn der aarde in de laatste honderdvijftig jaren zo fundamenteel heeft ver­anderd.

« Niet de ideeën der Encyclopaedisten », zo heet het in de « Ge­schiedenis van het ijzer », « hebben de Franse Revolutie veroorzaakt, want zij waren niet de oorzaak, maar werktuigen van de ineenstor­ting. De materiële zorg die op Frankrijk drukte, sinds Engeland de wereldmarkt door de uitvinding der mijntechniek en van de stoom­machine beheerste, heeft Frankrijk de revolutie ingedreven. Niets heeft meer het ontstaan van grote eenheidsstaten in de hand gewerkt als de verbetering van het verkeer door de invoering van de spoor­weg en thans is de wereldoorlog alleen maar een oorlog van de techniek geweest en gewonnen hebben de volkeren, die de rijkste technische middelen tot hun beschikking hadden. »

*

Angst voor gijzeling

De pogingen van de mijneigenaars in Cornwall om zich van het betalen der stoommachines van Watt af te maken, brachten Boulton en Watt in de grootste verlegenheid. Binnen enkele jaren drukte er op de machinefabriek een schuldenlast van bijna een miljoen, en daarbij deden zich nog andere teleurstellingen voor. Boulton twijfelde er niet aan, dat de mijneigenaren op zekere dag zouden moeten be­talen en dat men hen, als het anders niet ging, door de staat kon laten dwingen. De tijd echter, die er verstreek vooraleer men zijn geld zou krijgen, moest Watt niet ongebruikt laten verstrijken.
Boul­ton drong er bij zijn vennoot op aan, een stoommachine met een draaiende beweging te maken. De gebruiksmogelijkheden van de op trekken berekende machine waren beperkt en pas als de stoom een rad kon doen draaien, zou zij in staat zijn om de oude water- en windmolens geheel te verdringen.

Watt was liever nog bij de pompmachines gebleven. Hij voorzag de talrijke moeilijkheden, die hij zou moeten overwinnen, om de op- en neergaande beweging van de balans in een draaiende bewe­ging om te zetten. Hij was er zo terneergeslagen van, dat de firma telkens maar weer nieuwe schulden moest maken, dat hij het liefst helemaal niets meer gedaan had. Op het toppunt van zijn mismoedig­heid schreef hij aan Boulton, dat hij weigerde nog nieuwe machines te ontwerpen, als Boulton het niet klaarspeelde, baar geld van de mijneigenaren te krijgen. « U moet het mij ten goede houden, als ik U zeg, dat ik geen pen meer op papier zal zetten om de nodige teke­ningen voor nieuwe inrichtingen te maken, alvorens dat geschied is. Laat de gebruiksvoorwaarden matig zijn, zo mogelijk van te voren in geld uitgedrukt, dan zullen we tenminste genoeg ontvangen, om ons voor gijzeling te behoeden, want daar ben ik voortdurend als de dood voor. »

Boulton reisde naar Cornwall, nam eerst van een bankier nieuw geld op en kon vervolgens werkelijk een paar mijneigenaars tot ge­regelde betalingen bewegen. Zo werd er bij een machine in Chacewater een kolenbesparing van achtenveertigduizend gulden per jaar erkend en de firma een jaarlijkse betaling van veertienhonderd pond opgelegd. Twee andere machines brachten per jaar achthonderd pond op.

Die resultaten monterden Watt weer op en hij maakte zich op om aan de bewonderenswaardige arbeid te beginnen, waardoor de op- en neergaande beweging van de zuigerstang in een draaiende bewe­ging zou worden omgezet. Hij verbond de zuigerstang door een parallellogram met de balans, en aan de andere kant van de balans bracht hij een drijfstang aan, die een krukas deed ronddraaien. De krukas droeg die omdraaiingen over op een wiel. Wij mensen van tegenwoordig bekijken de eerbiedwaardige machines van James Watt met verbazing en verwondering. Wij zien niet in, waarom Watt het zich zo moeilijk gemaakt heeft. Hij had immers de omweg over de balans helemaal niet nodig. Hij zou, menen wij, de balans hebben kunnen weglaten en de zuigerstang direct aan de drijfstang met een krukas hebben kunnen koppelen, zoals wij aan de moderne stoommachines plegen te zien.

Helaas bestonden die mogelijkheden voor Watt niet. Het weglaten is de allergrootste kunst en zelfs als Watt het van zichzelf had kun­nen verkrijgen, de balans van zijn machine weg te denken, bleven er nog genoeg bezwaren over. Deze bezwaren waren onoverwinnelijk.

Als de zuigerstang het wiel direct, en alleen door een krukas daar­mee verbonden, moest bewegen, zou Watt het wiel of de cilinder in de lucht hebben moeten ophangen. Dat durfde hij echter niet. De cilinder boven de krukas aan te brengen, zoals wij vanzelfsprekend zouden vinden, zou immers betekend hebben, dat men hem van zijn gemetseld voetstuk, uit zijn hechte verankering zou moeten losmaken. Daar durfde toen niemand aan denken. De cilinder, in welks inwen­dige zich de geheimzinnige processen voltrokken, kwam iedereen zo gevaarlijk, zo onberekenbaar en geheimzinnig voor, dat men hem in alle geval stevig wilde vastzetten. De machinebouwers zijn er daarom ook later nog liever toe over gegaan het vliegwiel in de hoogte te monteren, dan dat zij de cilinder van zijn veilige plaats verwij­derden. De cilinder was nu eenmaal een griezelig voorwerp, waar­voor men in voortdurende angst leefde. De cilinder plat te leggen en de zuigerstang horizontaal of schuin naar de krukas te leiden, was toen eveneens ondenkbaar. Men wist niet, hoe men de eenzijdige wrijving van de zuiger in de cilinder zou moeten voorkomen.

Het parallellogram

Nu begrijpen wij waarom de balans gehandhaafd bleef en dat Watt liever het reusachtige werk ondernam de verticale beweging van de zuigerstang met behulp der wiskunde op de balans over te brengen. Zo vond hij het parallelogram.

Over het parallellogram van Watt is veel geschreven, maar weinig gezegd. De geschiedschrijvers der techniek stellen er zich mee tevre­den ons te verzekeren, dat het een krankzinnige geschiedenis is. Maar wat die krankzinnige geschiedenis inhoudt vertellen zij niet. Wie voor wiskunde geestdriftig kan worden, verdiepe zich in de volgende alinea.

james watt 17

Voor de constructie van het parallellogram ging Watt uit van het feit, dat elk der beide eindpunten van de balans een boog beschrijft. Als men die boogvormige beweging wil omzetten in een rechtlijnige, dan kan men een tweede hefboom met één arm in het verlengde van de eerste leggen, maar moet hem een beetje lager aanbrengen. Ver­bindt men nu de eindpunten der beide hefbomen door een stang, dan is er op de stang een punt te vinden, dat een bijna rechte beweging maakt. Op dat punt moet men de zuigerstang vastmaken. Men mag noch naar links noch naar rechts gaan, omdat alle andere punten meer of minder aan de cirkelbeweging van de beide hefbomen onderwor­pen zijn. De plaats van het punt hangt af van de lengteverhouding van de balansbalk en van de daaronder aangebrachte hefboom. Zijn de balk van de balans en de hefboom even lang, dan moet het punt in het midden liggen. In het parallelogram van Watt ligt het niet in het midden, omdat Watt de hef­boom van één arm korter ge­maakt had. Die nam minder plaats in.

Van deze omzetting in een rechte beweging kwam James Watt eindelijk tot zijn parallellogram. Het volgende had hij te overleggen :

Met de rechte beweging spaar­de hij — door het wegvallen van de cirkelboog bij de balans — wel aan hoogte uit in het machinehuis. Maar wat hij in de hoog­te uitspaarde, moest hij aan de zijkant weer toevoegen, omdat de ene hefboom te veel plaats nodig had. Dit bezwaar probeerde hij eerst op te vangen door deze hefboom korter te maken dan de balans. Helemaal tevreden was hij daarmee niet. Een tweede opgave die hij zich stelde, bracht hem tot het parallellogram. Hij wilde ook de aandrijving voor de condensator via een rechte beweging bewerkstelligen en kwam op de idee die rechte beweging met behulp van de pantograaf of tekenaap te verkrijgen. Dit is het vergrotingsinstrument voor de tekenaar, dat men gebruikt voor alles wat met parallellopende lijnen te maken heeft en dat James Watt welbekend was, daar hij zelf eens een vergrotingsapparaat had gemaakt. Zo vond hij door middel van de tekenaap het parallellogram en zag thans de mogelijkheid, om de ene hefboom veel dichter bij het middelpunt van de balans te kunnen brengen. Die hefboom hoefde alleen het binnenste, onderste draaipunt van het parallellogram te grijpen en kon zo de zuigerstoot op de balans overbrengen.

In het jaar 1808 schreef James Watt aan zijn zoon :

« De idee van het parallellogram ontstond op de volgende manier: Daar ik de dubbele kettingen of de getande stangen en getande bogen zeer ongeschikt vond, om de beweging van de zuigerstang op de hoekbeweging van de balans over te dragen, ging ik proberen of ik geen middelen en wegen kon vinden hetzelfde te verkrijgen door bewegingen rond assen. Na enige tijd viel mij te binnen dat, als AB en CD twee gelijke cirkelstralen zijn, die zich rond de middelpunten B en C draaien en door een stang AD met elkaar verbonden zijn, bij de beweging langs de curven van een zekere lengteer dezelfde en tegengestelde afwijkingen van de rechte lijn zouden zijn en dathet punt E een bijna rechte lijn zou beschrijven, evenals, wanneer de straal CD vanwege de  doelmatigheid slechts halt zo groot zou zijn als AB, hetzelfde zou gebeuren, wanneer men het punt E dichter naar D toebrengt en hieruit werd de constructie, die men later de parallelbeweging genoemd heeft, afgeleid. »

james watt18

Zo werkte het parallellogram aan de ene, de krukas aan de andere kant van de balans. James Watt beschouwde de krukas niet geschikt om gepatenteerd te worden en schrok er aanvankelijk voor terug ze te gebruiken. Hij wilde aan zijn machines zo mogelijk alleen maar onderdelen gebruiken die voor patent in aanmerking kwam. De krukasbeweging in de stoommachine toe te passen, zo zei hij op hoge leeftijd, vereiste niet meer uitvindersgeest dan er nodig is voor de gedachte om een broodmes te gebruiken bij het kaassnijden. « De ware uitvinder van dat mechanisme was de man, die het eerst een draaibank maakte om te trappen. Helaas is die man niet heilig ver­klaard. »

Zijn aarzeling is hem slecht bekomen. Een knopenfabrikant, James Pickard uit Birmingham, had er de lucht van gekregen, dat James Watt misschien een stoommachine met een krukas wilde maken. Pickard was niet zo fijngevoelig als Watt. Hij ging en probeerde patent te krijgen op de krukas, die reeds in de grijze Oudheid was uitgevonden. Het zal eeuwig een wonderlijk iets blijven, dat hij de krukas werkelijk gepatenteerd kreeg. In de machinefabriek van Soho stond men als van de bliksem getroffen, toen men van dat grappige patent van de knopenfabrikant hoorde en het duurde in alle geval twee jaren voordat de firma Boulton en Watt zich van haar verba­zing hersteld had en in het begin van 1782 patent op vijf verschillen­de mechanismen aanvroeg, die alle geëigend waren om de krukas te vervangen en die eigenlijk niets anders bedoelden als het krukaspatent te omzeilen. In februari werd op de vijf mechanismen patent verleend. Waarschijnlijk deed men het alleen om zich voor het pu­bliek door de eigenlijk noodzakelijke opheffing van het krukaspatent niet belachelijk te maken.

De regulator

Van de vijf mechanismen kozen Boulton en Watt het planetenraderwerk uit. Het is een heel schrandere en elegante manier om de as van een wiel door een tandradstel te bewegen. Het was geen vondst van Watt maar van William Murdock. Deze vond ook de eerste bakschuif uit voor de verdeling van de stoom, die later in de verbetering van Murray in alle machines van Watt werd ingebouwd. De bakschuif stond met de bekende regulateur in verbinding. Alleen de toepassing van deze regulateur, niet het van ouds bekende mecha­nisme zelf, is een inval van James Watt, James Watt kon pas op het idee komen de regulateur toe te passen, nadat hij de draaiende
bewe­ging bij de stoommachine tevoorschijn had geroepen.

De regulateur heeft een as, die men loodrecht zo met de krukas in verbinding stelt, dat de beweging van deze laatste zich aan de as van de regulateur meedeelt. Haar toerental is afhankelijk van dat van het vliegwiel en even snel cirkelen twee kogels rond de as van de regulateur. Hoe sneller de machine loopt, des te verder worden die kogels uit elkaar geslingerd en openen tenslotte een ventiel die de stoom afknijpt. Smoorklep noemde James Watt die ventiel.

De eerste machines met draaiende beweging stelden Boulton en Watt op voor een Londense brouwerij, voor een meelmolen en toen voor een zagerij. Spoedig volgden er bestellingen voor suikerfabrie­ken in Westindië en zaagmolens in Amerika en zo verbreidde zich de roem van de machine met draaibeweging door de hele wereld. Alleen in Londen bleef men conservatief en weer was het Smeaton, die er openlijk twijfel over uitsprak, dat men de draaibeweging van het waterrad ooit door stoommachines zou kunnen vervangen. Boul­ton wilde die mening door een daad ontzenuwen en ontwierp het plan in Londen een grote stoommolen te bouwen. Hij wilde een naam­loze vennootschap voor die onderneming oprichten, die hij groots wilde opzetten. Maar de molenaars, die met wind en water werkten dwarsboomden het plan. Zij wisten van het parlement gedaan te krijgen, dat de toestemming voor de vennootschap niet verleend werd. Maar Boulton liet de zaak niet los. Hij bepraatte zijn vriend en mede­vennoot Watt zo lang, totdat deze alle bezwaren opzij zette en Boulton zesduizend pond gaf. Boulton legde er uit zijn eigen kas nog twaalfdui­zend bij, ook een paar andere finan­ciers namen deel en zo kon de molen zo groots opgezet worden als Boul­ton zich had voorgesteld. De beroem­de Engelse architect Wyart ont­wierp de bouwplannen. Watt bouw­de de stoommachine en de maalderij­machines werden vervaardigd door de geniale Schotse molenbouwer John Rennie. Voor Boulton kan alles niet goed genoeg zijn en toen in het voorjaar van 1786 de ma­chines voor het eerst begonnen te lopen, werkten zij niet naar zijn zin. Watt bevond zich op dat ogenblik in Soho. Boulton raasde tegen de monteurs en schreef aan Watt, dat hij zo gauw mogelijk zou overkomen. Watt kwam niet, maar vermaande zijn partner schrifte­lijk, koelbloedig te zijn. « Alvorens men begint te mopperen, moet men eerst bedenken, dat bij nieuwe, gecompliceerde en moeilijke dingen het vooruitziend vermogen van de mens ontoereikend is. Tijd en geld moeten besteed worden om iets te vervolmaken en de fouten ervan te vinden. » Zo retourneerde Watt zijn vriend de woorden, waarmee Boulton vroeger de machine begroet had : « Het zal tijd en geld kosten er iets van te maken. »

james watt 19

Boulton liet zich overtuigen, kalmeerde en kreeg pas weer ruzie met Watt toen de molen met grote praal zou worden geopend. Boul­ton had het voornemen gemaakt de besten uit de Londense society eens te laten zien, dat een stoommolen iets heel anders is dan de stof­fige, met witte korsten overdekte watermolen. Bij hem blonk alles van zindelijkheid en de machines van Watt liepen volkomen geruis­loos. Deze nieuwe feiten meende Boulton de society het beste te kunnen aantonen, door een gemaskerd bal in de molen te houden. De dames zouden dansen, terwijl de molen maalde en zo wilde
Boul­ton op een symbolische manier tot uitdrukking brengen, dat tegenwoordig de machine werkte en niet meer de mens. Watt kwam heftig tegen dat feest op : « Wat moeten gemaskerde hertogen, lords en ladies nu in een meelmolen doen ? We worden toch al van alle kan­ten met afgunst gadegeslagen en daarom kunnen we beter alles ver­mijden wat opzien baart en ons beperken tot de zaak zelf. »

De massa zong koralen

Toen de molen eindelijk in bedrijf gesteld werd, dwong zij ieders bewondering af. Smeaton, de oude molenbouwer, gaf zijn verzet tegen de machine van Watt voorgoed op en in Soho moesten er al gauw meer machines met draaibewegingen gemaakt worden dan andere. De Londense stoommolen liep vijf jaren. Op 3 Maart 1791 werd zij door onbekende machinebestormers in brand gestoken. Zij brandde tot de grond toe af. Het vuur lokte een geweldige mensen­menigte. Toen de muren van de gehate molen donderend omvervielen. begon de menigte koralen te zingen. Watt en Boulton hadden hun geld verloren.

Ondanks al die tegenslagen kwam er toch eindelijk ook financieel succes. Boulton had de weerbarstige mijneigenaren van Cornwall aangeklaagd en het gerecht dwong hen, als eerste aanbetaling aan Boulton en Watt zeshonderdduizend gulden te betalen. Van zijn deel kocht Watt zich een landgoed in Wales. Hij had ook een huis ge­bouwd bij Birmingham, het terrein eromheen gekocht en een mooi park daarvan laten maken. Bij het huis bouwde hij een kleine smidse en op de zolder richtte hij een laboratorium in. Hij was hertrouwd. Zijn tweede huwelijk was evenzeer met kinderen gezegend als het eerste. De zonen werden flinke mannen. Een van hen ging een over­eenkomst aan met de zoon van Boulton. Beiden tezamen hebben het werk van hun vaders hoe langer hoe meer uitgebreid. De roem van de machinefabriek Boulton en Watt werd zelfs nog groter, toen in 1800 het hoofdpatent afliep. Tot dan toe was er in de machinefabriek namelijk al de tweede generatie van machineconstructeurs opgegroeid, die machines wisten te maken als niemand anders ter wereld.

Watt had een rustige levensavond. Maar de driftige Boulton rustte nog lang niet. Terwijl Watt zich aan de wetenschap wijdde en in de stilte van zijn studeerkamer de geschriften samenstelde, waardoor hij tot een der medegrondleggers van de nieuwe scheikunde werd en waarin hij de veronderstelling neerlegde en bewees, dat water geen ondeelbaar element is, wat voordien nog altijd een twistpunt geweest was, wierp Boulton zich telkens op nieuwe ondernemingen. Zijn stokpaardje was het muntwezen. De valsmunterij stond in die tijd in hoge bloei en Boulton stelde de regering voor, de muntstempels met stoom­kracht te bedienen en door de geweldige kracht van de stoom de munten beter te stempelen om het de valsmunters op die manier minder gemakkelijk te maken. De regering ging slechts aarzelend op zijn plannen in en Boulton stortte zich in de Franse revolutie. Van de revolutionaire regering in Parijs kreeg hij opdracht voor nieuwe muntstempels en hij leverde ook koperen munten naar Rusland, Span­je. Denemarken en Calcutta. Zo bleef de rusteloze man voortdurend verstrikt in de gebeurtenissen van zijn tijd, bracht zichzelf door zijn waaghalzerij meermalen tot aan de rand van de afgrond, sprak de spaarcenten van zijn kinderen aan om nieuwe machines te maken en wist tenslotte uit al zijn ondernemingen toch nog een vermogen te putten. Boulton was in zijn oprechtheid, door zijn vaderlijke hou­ding tegenover zijn arbeiders, door zijn stoutmoedigheid en in zijn mannelijke daadkracht een van de eerste moderne ondernemers. Zijn voorbeeld is helaas in de tijd der industriële revolutie slechts door weinigen geëvenaard.

Boulton was een trotse en indrukwekkende man. Toen hij voorge­steld werd aan de koning van Engeland, was het alsof Boulton ook een koning was.

« Wat maakt u eigenlijk ? » vroeg George III hem. Boulton: « Ik maak wat de Koningen zo graag wensen. » De koning : « En wat is dat dan ? » Boulton: « Macht, majesteit! »

In het Engels betekent « power » zowel macht als kracht. Toen hij bij een andere gelegenheid over de kracht van de stoommachine kwam te spreken, zei Boulton: « Ik heb in mijn machinefabriek niet alleen dat, wat heel de wereld zich wenst, maar ik heb ook in de stoommachine datgene, wat de werklieden van de wereld zal bevrij­den. Met de kracht van de stoom zal er voor de beschaving meer gedaan worden, dan alle tijden tot nu toe hebben kunnen doen en de stoommachine zal meer dan iets anders beslissend zijn voor de ko­mende tweehonderd jaren. »

De gezondheid van Watt was merkwaardigerwijze op zijn oude dag aanzienlijk beter geworden. Hij las veel, was onvermoeibaar be­zig, al was het maar voor zijn plezier en hij overleefde zijn vriend Boulton, die in 1809 op eenentachtigjarige leeftijd was gestorven, nog tien jaren. Hoe Watt in zijn laatste jaren was, daarvan heeft de grote Walter Scott ons een getuigenis nagelaten. In het voorwoord tot zijn « Klooster » schrijft hij :

« Watt was niet alleen de diepzinnigste geleerde en degene, die met het gelukkigste resultaat uit zekere combinaties van getallen en krachten bruikbare conclusies had getrokken, hij nam niet alleen een der eerste plaatsen in onder degenen die zich onderscheidden door de algemeenheid van hun ontwikkeling: hij was ook de beste, de beminnelijkste mens. De enige keer, dat ik hem ontmoet heb, was hij door een klein gezelschap geleerden uit het noorden omringd… Daar zag en hoorde ik, wat ik nooit meer zou zien en horen. De montere, beminnelijke, welwillende grijsaard van eenentachtig jaar nam in alle vraagstukken op een levendige wijze deel; zijn kennis stond ter beschikking van iedereen, die er een beroep op deed. Hij stelde ieder voorwerp in het licht van zijn talenten en verbeeldingskracht. Onder de heren bevond zich ook een geleerde taalkundige; Watt onder­hield zich met hem over de oorsprong van het alfabet, alsof hij de tijdgenoot van Kadmos geweest was. Toen een beroemde kunstken­ner zich bij hen voegde, zou men gezegd hebben, dat de grijsaard zijn hele leven lang de studie der schone wetenschappen of de staathuis­houdkunde beoefend had. Het zou overbodig zijn, te spreken over de exacte wetenschappen; die vormden een schitterende en speciale levenstaak; toen hij intussen met onze landgenoot Jedediah Cleisbotham sprak, zou men gezworen hebben, dat hij de tijdgenoot van Claverhouse en Burley, de vervolger der vervolgden was; dat hij werkelijk nauwkeurig het aantal geweerschoten geteld had, die de dragonders op de voortvluchtige Eedgenoten afgevuurd hadden. Wij kwamen tenslotte tot de ontdekking, dat geen roman van maar enige betekenis hem ontgaan was en dat de geestdrift van de beroem­de geleerde voor deze soort geschriften aan levendigheid gelijkstond met het enthousiasme waarmee een modiste van achttien jaren van zulke romans kennisneemt. »

Een stoomschip kiest zee

In de zomer van 1819 werd Watt door zijn laatste ziekte over­vallen. Hij stierf glimlachend en met een dankwoord tot God. In hetzelfde jaar waarin hij stierf, slaagde een stoomschip er voor het eerst in de oceaan over te steken.

In zijn laatste jaren had Watt, die zijn begaafdste zoon in de ver­warring der Franse revolutie had verstrikt zien raken, zich niet meer om het gedoe van de wereld bekommerd. Hij zag niet, wat er uit zijn machine werd. Hij wist alleen, als hij het leven der ingenieurs van Otto von Guericke af tot in zijn eigen dagen overschouwde, iets anders en meer dan de meeste mensen. Hij zag, dat de mens, toen hij om God begon te strijden, de machines had uitgevonden. Hoe groter de wereld geworden was, des te hoger had God zich in zijn hemel teruggetrokken en hoe vertwijfelder de strijd der mensen om God werd, des te groter werden de machines. God had de mensen niet alleen gelaten in hun zorg. Hij had hun het geheim der ijzeren enge­len geopenbaard.

Terwijl Watt de ijzeren engelen vervolmaakte, terwijl de mijnen van Cornwall door de machtige adem der nieuwe reuzen gered werden, overhandigde de Franse dokter Dr. Guillotin aan de Na­tionale Vergadering in Parijs een rapport over de uitvinding van een vallende bijl, waarmee men de mensen het hoofd kon afslaan. Toen Wieland zijn zwaard Mimung zachtjes door het corpus van Aemilias deed glijden, had deze het gevoel alsof er koud water over zijn lichaam stroomde. « De valbijl», zo zei Dr. Guillotin, « doet de delin­quent geen pijn. Het verschaft hem alleen het gevoel van een lichte verfrissing rond de nek. »

IJzer trekt mannen aan, omdat zijn kracht van God komt. Was God in de guillotine ? Hij was in de ijzeren engelen !

Terwijl de mannen in Parijs er ruzie om zaten te maken, hoe men de deugd en de rede het beste kon dienen, en terwijl de tegenstan­ders elkaar over en weer onder de valbijl legden, terwijl het fluiten, sissen en neerslaan van deze bijl de afschuwelijke muziek werd van het Europese vasteland, stak van het eiland Engeland de werkelijke revolutie haar hoofd op. Zij kondigde haar komst aan in het gedreun der machines, in het snuiven van de stoom, in het stampen der ba­lansen, met het geritsel der spinmachines en met het kraken van de weefgestoelten. De nieuwe revolutie rukte de guillotine omver en wierp de reusachtige Napoleon ter aarde. Zij was geroepen om het leven der mensen meer te veranderen dan alles wat tot dan toe de wereld had bewogen. Zij en niets anders heeft de herwaardering van alle waarden volbracht. Zij heeft vroegere ellende opgeruimd, nieu­we ellende verwekt en enkele mogelijkheden voorbereid voor het geluk, kansen die tot mijn, tot uw en tot ons aller geluk kunnen strek­ken, als wij de betekenis der ijzeren engelen juist weten te beoor­delen.
.

(Walther Kiaulehn, IJzeren engelen)
.

Geschiedenis 8e klas: alle artikelen
.

508-470

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.