Geschiedenis van de techniek in Nederland. De wording van een moderne samenleving 1800-1890. Deel V

Techniek, beroep en praktijk

[p. 202]

Na Van Vlissingen was de firma De Atlas tot aan de opheffing in 1886 de grootste machinebouwonderneming in de hoofdstad. Ten tijde van deze opname, circa 1860, waren er een 200 werklieden werkzaam, een aantal dat in latere jaren opliep tot boven de 300. De Atlas vervaardigde naast stoommachines en -ketels ook kranen en suikertoestellen. Verder hield het bedrijf zich vanaf 1870 ook bezig net scheepsbouw.
De Atlas vervulde, net zoals Van Vlissingen trouwens, een rol bij de praktische en theoretische vorming van constructeurs en werktuigkundigen. Rond 1870 was er een soort opleidingsinstituut aan het bedrijf verbonden, dat onder leiding van de directeur, J. Elias, stond.

[p. 203]

8
Stoomtechniek

Paardekrachten en afmetingen
Verspreiding van kennis
De eerste boeken
Boeken in soorten en maten
Ontwerpen en construeren in de praktijk
Nederlandse stoommachines vóór 1850
De verdere verspreiding na 1850

In 1867 leverde de Utrechtse IJzergieterij van H.A. van den Wall Bake, voormalig rijksmuntmeester en één van de initatiefnemers van de Technische School, een locomobiel van zes pk aan een bedrijf in Delfshaven. Bij een beproeving bleek de machine slechts vier pk te leveren. De ontvanger weigerde daarop de tweede termijn van het koopbedrag te betalen. In afwachting van een oplossing werd het locomobiel ondergebracht in de nabijgelegen fabriek van D. Christie, waar enkele verbeteringen werden aangebracht. De beide partijen kwamen overeen de machine te laten keuren door de rijksinspecteur voor het Stoomwezen. Deze weigerde echter een uitspraak te doen over het aantal paardekrachten. Een door de Utrechtsche IJzergieterij aangespannen proces om de tegenpartij te dwingen het resterende bedrag te betalen, liep op een teleurstelling uit. De rechter wees de vordering van de hand en het bedrijf moest ook de proceskosten betalen.^1. Het belangrijkste argument van het Utrechtse bedrijf was dat ‘de machine overigens de afmetingen heeft, die, naar eene algemeen aangenomen formule van berekening, eene capaciteit van zes paardekrachten aanduiden’. Ook de inspecteur had erkend dat het locomobiel een vermogen van zes pk had.

Dit vermogen dat met behulp van een formule werd berekend, was het zogenaamde nominale vermogen. Het probleem was nu dat in de praktijk het nominale vermogen niet overeenkwam met het werkelijke of effectieve vermogen. De gebruiker was vanzelfsprekend vooral in het laatste geïnteresseerd. De inspecteur deed wijselijk in het proces geen uitspraak. Hij was weliswaar in staat om het effectieve vermogen zonder al te veel problemen te schatten, maar bij de verkoop was door de fabrikant alleen nominaal vermogen beloofd.^2. Dit voorbeeld maakt duidelijk wat een van de grootste problemen voor machinefabrikanten in de negentiende eeuw was: hoe kon vooraf, dat wil zeggen op het moment dat er alleen nog maar een ontwerp van een stoommachine was, het vermogen van deze machine worden bepaald? Anders geformuleerd, als een klant een machine van een bepaald vermogen nodig had, welke afmetingen diende de machine dan te hebben? In dit hoofdstuk zullen we onder andere bekijken hoe Nederlandse fabrikanten dit ontwerpvraagstuk oplosten.

Nederland was een typische volger op het gebied van de stoomtechniek. De stoomtechniek werd vanuit het buitenland geïntroduceerd en originele Nederlandse bijdragen aan de ontwikkeling van de stoomtechniek zijn er nauwelijks geweest. Dit geldt ook voor de stoombemaling, een zeer specifiek Nederlands terrein. De monumentale stoommachines zoals de Cruquius, die voor de droogmaking van de Haarlemmermeer zijn gebouwd, werden door Engelse ingenieurs ontworpen en de cruciale onderdelen kwamen ook uit Engeland. Een belangrijke én markante uitzondering vormt de compoundmachine, die voor de aandrijving van schepen werd gebruikt. In het volgende hoofdstuk gaan we op de Nederlandse bijdrage aan de compoundmachine uitgebreid in.

Toch werden vanaf circa 1825 ongeveer de helft van alle stoommachines in Nederlandse machinefabrieken gebouwd. Aan het einde van de negentiende eeuw was dit aandeel gestegen tot ongeveer 55%. Voor de stoomketels lagen de cijfers zelfs nog iets gunstiger.^3. Vóór 1890 zijn er zeker 68 bedrijven geweest die stoommachines hebben gebouwd. De ontwikkeling van de machinenijverheid hing vooral in het begin nauw samen met de scheepsbouw. De twee grootste bedrijven, de Nederlandsche Stoomboot Maatschappij (nsbm) te Rotterdam en Van Vlissingen en Dudok van Heel te Amsterdam ontstonden uit reparatiewerkplaatsen voor schepen. In

1. Weekblad voor het Regt 30 (1868), 3031, 2. De Utrechtse IJzergieterij contra J.B. Brinkhoff en Co.

2. Ibid.

3. W.H.P.M. van Hooff, In het rijk van de Nederlandse Vulcanus. De Nederlandse machinenijverheid 1825-1914 (Amsterdam 1990), 191-192.

[p. 204]

Het vermogen van een stoommachine kan worden berekend uit de formule:




Hierbij is:

Ni = het (geïndiceerde) vermogen

Pi = de door de indicator aangegeven stoomdruk

D = de diameter van de zuiger

η = het toerental

S = de slaglengte

Deze formule werd ook gebruikt om bij een bepaald gewenst vermogen de afmetingen van een stoommachine te bepalen.

deze bedrijven werden ook de eerste stoommachines gebouwd. Het kleinbedrijf bleef echter in de negentiende eeuw overheersen. Aan het einde van de eeuw waren er enkele grote en heel veel kleine machinefabrieken.^4.

In dit hoofdstuk proberen we een indruk te geven hoe deze fabrieken zich de kennis eigen maakten die nodig was om in de praktijk stoommachines te ontwerpen en te bouwen. De reconstructie hiervan is niet eenvoudig, omdat maar weinig gegevens bewaard zijn gebleven over de manier waarop dit vraagstuk op de werkvloer werd aangepakt. We zullen dit vraagstuk daarom in drie stappen aanpakken. Eerst komt aan de orde om wat voor kennis het gaat bij het ontwerpen van stoommachines. We concentreren ons hierbij op het vermogen en het dimensioneren van stoommachines. Nederland was in dit opzicht vrijwel volledig van het buitenland afhankelijk. De volgende stap is het in kaart brengen van de verspreiding van de relevante kennis in boeken en andere publicaties. Daarna proberen we een antwoord te geven op de vraag hoe bedrijven aan deze kennis kwamen en in de praktijk toepasten.

4. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 9-25.

Paardekrachten en afmetingen

In de loop van de achttiende eeuw rees steeds vaker de vraag hoeveel arbeid stoommachines konden verrichten. Ondernemers wilden graag preciezer weten tot welke prestaties stoommachines in staat waren. Een van de mogelijkheden om het vermogen van stoommachines te bepalen was een vergelijking met paarden. In veel mijnen werden vóór de introductie van de stoomtechniek de pompen door rosmolens aangedreven, dus door paarden. Toen stoommachines deze taak overnamen, lag het voor de hand het vermogen van deze stoommachines uit te drukken in het aantal paarden dat door de machine werd vervangen. Dit werd al vroeg in de achttiende eeuw gedaan. Het vermogen van een paard werd op zijn beurt weer uitgedrukt in zijn ‘pompcapaciteit’. Hiervoor gebruikte men als maat het aantal Engelse ponden (lbs) water dat een paard gedurende een minuut over een afstand van een voet omhoog kon brengen. Daar de kracht van een paard afhankelijk is van factoren als ras, grootte, leeftijd en conditie, was deze maat echter nogal vaag en onbetrouwbaar. Er werden dan ook voor één paardekracht heel verschillende getallen gebruikt. Watt maakte op het einde van de achttiende eeuw een einde aan deze verwarring. Hij stelde één paardekracht op 33.000 ‘voet-ponden’ per minuut. De firma Boulton en Watt begon vervolgens het vermogen van haar machines in deze paardekrachten uit te drukken. Dankzij de dominante positie van Boulton en Watt werd dit de normale praktijk in de negentiende eeuw.^5.

Boulton en Watt gingen nog een stap verder. Het aantal paardekrachten dat een stoommachine kon leveren, was afhankelijk van de afmetingen van de machine en van de wijze waarop deze werkte. Al in de achttiende eeuw was bekend dat het vermogen van een atmosferische stoommachine evenredig was met de druk van de stoom in de cilinder, het oppervlak van de zuiger en de gemiddelde zuigersnelheid. Dit zullen we om redenen die spoedig duidelijk zullen worden de dimensioneringsformule noemen (zie figuur). Het aantal paardekrachten werd vervolgens verkregen door de uitkomst van de berekening door 33.000 te delen.

Watt constateerde dat de nuttige druk in de cilinder steeds ongeveer gelijk was, namelijk zeven lbs per vierkante inch. Verder bestond er bij de gewone stoommachines van Boulton en Watt altijd een vaste verhouding tussen zuigersnelheid en de slaglengte. Deze verhouding bepaalde Watt empirisch.^6.

Door deze vaste waarde voor de druk en de constante verhouding tussen snelheid en slaglengte konden twee variabelen in de dimensioneringsformule worden geëlimineerd. Watt kreeg zo een eenvoudig verband tussen het vermogen, de diameter van de zuiger en de slaglengte. Het vermogen bij deze druk noemde hij het nominale vermogen van een machine, uitgedrukt in nominale paardekrachten (npk).^7.

Deze definitie van nominaal vermogen werd in het begin van de negentiende eeuw algemeen geaccepteerd. In navolging van Boulton en Watt gingen andere fabrikanten daarom hun machines ook in nominale paardekrachten uitdrukken. Dit zou tot ver in de negentiende eeuw gebruikelijk blijven. Bij de gewone stoommachine van Watt, een lage-drukba-

5. P.A. Kroes, ‘Steam engines and the concept of efficiency; characteristics of technological knowledge’, Methodology and science 24 (1991), 80-84.

6. Volgens Watt was de zuigersnelheid bij benadering evenredig met de derde machtswortel van de slaglengte. In andere fomules die later algemeen gebruikt werden, kwam de zuigersnelheid wel als variabele voor. Deze snelheid werd in een tabel opgezocht, waarin voor alle slaglengtes de bijbehorende zuigersnelheid werd gegeven. B.J. Tideman, Verhandeling over de scheepsbouwkunde als wetenschap (Amsterdam 1859), 251-252

7. Voor definities van nominaal vermogen zie o.a.J. Bourne, A catechism of the steam-engine (Londen 1861), vijfde verbeterde druk, 133-134; J. Nierstrasz, Praktisch Handboek voor de bepaling der afmetingen van stoomwerktuigen (Rotterdam 1860), 115; D. van den Bosch e.a., Een schat van kennis (Amsterdam 1867), 208-209 en B.J. Tideman, Het scheepsstoomwerktuig van den tegenwoordigen tijd. Beschouwend gedeelte bevattende eene praktische toepassing van de wetten der thermodynamica (Amsterdam 1867), 105-114.

[p. 205]

In 1876 leverde de in Delfshaven gevestigde machinefabriek van Evrard, Van Duyl & De Kruyff een compleet ontwerp voor een machinale houtbewerkingsplaats op 's Konings Domein Het Loo. Het plan omvatte een stoominstallatie van 20 pk, waarbij de stoom zowel voor de aandrijving van de stoommachine als voor de verwarming van de werkplaats - door middel van holle buizen - diende. Het ontwerp was vergezeld van vijf ‘planches’ (de zeer uitgebreide toelichting was verder ook geheel in het Frans) van 1 bij ⅔ meter, schaal 1:10. Hier de eerste plaat, met tekeningen van de zij- en bovenaanzichten van de stoommachine. De overige platen bevatten onder meer schetsen van de stoomketel en het transmissie systeem. Het ontwerp - kosten ƒ 240 - is niet uitgevoerd.

lansmachine met condensor, leverde dit weinig problemen op en kwam het zo berekende vermogen goed overeen met de werkelijkheid. Door de geleidelijke perfectionering van de stoommachine en de ontwikkeling van steeds nieuwe variaties raakte de verhouding tussen het nominale vermogen en de werkelijke prestaties van een machine steeds verder zoek. De toepassing van steeds hogere drukken had steeds grotere vermogens tot gevolg. In de formule van Watt kwam dit niet tot uiting, omdat hierin voor de druk een vaste waarde werd genomen. Ook Watts verhouding tussen zuigersnelheid en -slag werd losgelaten. Het laten expanderen van de stoom in de cilinder, dat wil zeggen het afsluiten van stoomtoevoer voordat het einde van één slag was bereikt, verlaagde daarentegen het vermogen, maar leidde wel tot een efficiënter stoomverbruik. Ook hiermee werd bij de bepaling van het nominale vermogen geen rekening gehouden. Het werkelijk vermogen van een stoommachine kon vele malen groter zijn dan het nominale: voor scheepsmachines werd de verhouding tussen nominaal en werkelijk vermogen in Engeland rond 1880 geschat als ongeveer 1:5.^8. Pogingen om het nominaal vermogen ook voor andere typen stoommachines te berekenen, leidden wel tot verschillende vuistregels en voorstellen, maar geen van deze definities raakte algemeen ingeburgerd of geaccepteerd. Het nominale vermogen werd dan ook steeds meer gezien als een louter commerciële maat, die fabrikanten gebruikten om de prijs van een machine te bepalen.^9. De gebruikers waren natuurlijk voornamelijk geïnteresseerd in het maximale vermogen van een stoommachine. Dit kon bepaald worden met behulp van de formule (zie figuur), waarin de gemiddelde werkzame druk in de cilinder werd ingevuld. Een van de meest gebruikte methodes hiervoor was de bepaling van deze druk uit het indicator-diagram. De indicator of indicateur bestond uit een klein cilindertje en een zuigertje, die in verbinding stonden met het inwendige van de grote cilinder. In de indicator werkte dus dezelfde druk als in de stoommachine. Aan de andere kant van het cilindertje bevond zich een gespannen veer. Aan de hand van de uittrekking of indrukking van de veer kon de druk in de indicateur bepaald worden. Voor dit doel was een schaalverdeling op het cilindertje aangebracht. Op een slimme manier kon verder met behulp van een potlood de beweging van het zuigertje op een stuk papier worden geschreven, dat met dezelfde snelheid als de grote zuiger op en neer bewoog. Het resultaat was een diagram, waaruit de

8. Seaton, Manual of Marine Engineering (Londen 1883), 1-3.

9. Bourne, Catechism, 135-136. Van den Bosch, Schat van kennis, 208-209. In dit laatste werk wordt bijvoorbeeld voorgesteld voor hoge-druk machines een drie maal zo hoge druk te gebruiken.

[p. 206]

gemiddelde druk op de zuiger kon worden bepaald.^10. Dit werd algemeen aangeduid als het geïndiceerd of indicatief vermogen (ipk). Omdat een gedeelte van de arbeid van de zuiger door wrijving in de stoommachine verloren ging en dus niet in nuttige arbeid werd omgezet, werd het effectieve vermogen vervolgens berekend door het indicatieve vermogen te vermenigvuldigen met een correctiefactor, meestal ongeveer 0.8 à 0.9.^11. De indicator was een instrumentje dat al in de fabriek van Boulton en Watt was ontwikkeld. Boulton en Watt beschouwden dit aanvankelijk als een van hun belangrijkste fabrieksgeheimen, maar al spoedig werd de indicator of variaties hierop algemeen toegepast. Een andere methode om het vermogen van een stoommachine te bepalen was de stoomdruk in de ketel als uitgangspunt te nemen. De druk in de cilinder was door transportverliezen dan iets lager. Uit ervaring wist men hoeveel stoomdruk er verloren ging. Door die van de keteldruk af te trekken (en rekening te houden met de tegendruk) was de nuttige zuigerdruk bij benadering bekend. Het effectieve vermogen kon dan weer op de gebruikelijke manier berekend worden. Voor machines met expansie werd de daling van de druk tijdens de expansiefase bepaald. Volgens de wet van Boyle was bij constante temperatuur het produkt van van de druk volume en druk constant. Hieruit werd vervolgens een gemiddelde druk voor de gehele slag berekend, zodat ook het effectieve vermogen bekend was. Op deze wijze werden voor elk type machine, hoge- of lagedruk, met of zonder expansie, met of zonder condensor, enkelvoudig of samengesteld, praktische regels opgesteld waarmee uit de stoomdruk in de ketel het vermogen van een machine geschat kon worden.^12.

De veronderstelling dat er een vaste relatie bestond tussen de keteldruk en de druk in de cilinder werd echter bekritiseerd door graaf F.M.G. de Pambour in zijn Théorie de la machine à Vapeur uit 1839. Pambour, een oud-leerling van de Ecole Polytechnique en een voormalig artillerie-officier, had enkele jaren eerder een invloedrijk werk over stoomlocomotieven geschreven. Ook bij stoomlocomotieven was het een probleem de juiste relatie tussen het benodigde vermogen en de afmetingen van de stoommachines te vinden. Het doel van zijn algemene theorie was volgens Pambour ‘aan te tonen dat de berekening van de werking of van de dimensies van stoommachines, zoals die in de praktijk toegepast wordt, of aangegeven wordt door de auteurs die dit onderwerp behandeld hebben, geheel foutief is en een nieuwe theorie te ontwikkelen die tot exakte resultaten leidt’.^13. Met deze algemene theorie, ‘een serie analytische formules’, kon onder andere de zuigersnelheid van een machine berekend worden als de belasting bekend was en omgekeerd. Hetzelfde gold voor de verdampingscapaciteit van de ketel, die nodig was om het gevraagde vermogen te kunnen leveren.^14.

Pambour ging uit van drie veronderstellingen. De eerste was dat, als de machine een constante snelheid had, het dynamisch evenwicht eiste dat de kracht op de zuiger gelijk moest zijn aan de totale belasting. Zou dit niet het geval zijn, dan zou volgens de wet van Newton, de beweging versneld of vertraagd worden. Dit impliceerde dat de druk in de cilinder afhankelijk was van de belasting. Dus kon er geen vaste relatie bestaan tussen de ketel- en de cilinderdruk. De tweede veronderstelling was het principe van het behoud van stoom, dat wil zeggen dat door de ketel evenveel stoom werd geleverd als er door de machine werd verbruikt. De derde veronderstelling was dat de stoom gedurende zijn werking in de cilinder altijd verzadigd bleef, dat wil zeggen in een toestand van maximale dichtheid bij de corresponderende temperatuur verkeerde alsof de stoom voortdurend in contact met het water was. Op basis van deze uitgangspunten leidde Pambour een algemene formule af voor de relatie tussen de snelheid, de belasting en de verdampingscapaciteit van de ketel. De belasting bestond uit drie componenten, namelijk (1) de netto last, bijvoorbeeld de aandrijfas van een arbeidsmachine, (2) de wrijving van alle onderdelen van de machine (inclusief pompen en schuiven) en (3) de tegendruk. Hieruit kon vervolgens het effectieve vermogen van de stoommachine berekend worden. De uitkomst was opmerkelijk: niet de druk in de ketel noch die in de cilinder, maar de snelheid waarmee het water verdampte was bepalend voor het effectieve vermogen van de machine.^15.

In de voetsporen van Pambour probeerden verschillende andere wetenschappers en ingenieurs op een vergelijkbare wijze het effectieve vermogen te berekenen. Deels ging men hierbij uit van andere veronderstellingen, deels probeerde men de theorie uit te breiden. Hoewel door tijdgenoten en daarna tot ver in de negentiende eeuw Pambours werk als een standaardwerk over de theorie van de stoommachine werd beschouwd, is in de geschiedenis van de stoomtechniek tot nu toe maar zeer weinig aandacht besteed aan diens werk. Techniekhistorici besteedden geen aandacht aan Pambour omdat hij geen nieuwe machines ontwikkelde, terwijl voor wetenschapshistorici Pambours werk als achterhaald gold. De oorzaak hiervoor was de ontwikkeling van de mechanische warmte-theorie in de jaren veertig en vijftig door het werk van onder andere Clausius en Rankine. Deze theorie staat tegenwoordig bekend als de thermodynamica. We zullen hier de oude naam blijven gebruiken omdat dat de gangbare aanduiding was in de vorige eeuw en omdat het duidelijk maakt wat de herkomst van deze nieuwe tak van wetenschap was.^16.

10. R.L. Hills, Power from steam (Cambridge 1989), 91-93. Van den Bosch, Een schat van kennis, 209-210. Een indicatordiagram kon ook worden gebruikt om de afstelling van de stoomschuif te regelen. Zie voor de wijze waarop de gemiddelde nuttige druk werd bepaald bijvoorbeeld Nierstrasz, Praktisch handboek, 120-124.

11. Werden ook andere verliezen meegenomen, dan werd deze factor aanzienlijk lager, namelijk 0,5 à 0,6. Nierstrasz, Praktisch handboek, 124.

12. Nierstrasz, Praktisch handboek, 113-120.

13. F.M.G. de Pambour, Théorie de la vapeur (Paris 1839), 1 [vertaling door auteur, gv].

14. De theorie van Pambour en de betekenis hiervan voor de techniek wordt behandeld door P.A. Kroes, ‘On the role of design in engineering theories; Pambour's theory of the steam engine’, Kroes en Bakker (eds.), Technological development and science in the industrial age (Dordrecht 1992), 69-98.

15. Kroes, ‘Pambour's theory’, 76-80; Tideman, Scheepsbouwkunde, 233-244.

16. De aanduiding mechanische warmtetheorie kwam vooral uit Duitsland. In Angelsaksische landen werd de nieuwe theorie wel thermodynamica genoemd. Tideman nam dit bijvoorbeeld in 1867 al van Rankine over. Tideman, Scheepsstoomwerktuig.

[p. 207]

Op grond van de mechanische warmte-theorie kan men aantonen dat de veronderstelling van Pambour dat de stoom bij expansie altijd precies verzadigd blijft, niet terecht is. Integendeel, er treedt juist condensatie van stoom op. Toch leiden beide theorieën voor de stoommachine tot vergelijkbare resultaten. Maar waar de theorie van Pambour alleen betrekking heeft op een bepaalde klasse van machines, namelijk machines met een zuiger en werkend op stoom, is de mechanische warmte-theorie van toepassing op elke vorm van omzetting van warmte in arbeid, ongeacht de wijze waarop dit gebeurt. Het is met andere woorden een veel algemenere theorie. De theorie van Pambour was een typische ingenieurstheorie die door een theorie met een ander, groter geldigheidsbereik is vervangen. Voor de technici en ingenieurs, die in de negentiende eeuw aan de vervolmaking van de stoommachine werkten, was de mechanische warmte-theorie niet zonder meer superieur. Pas toen de laatste theorie na enkele decennia een standaard-onderdeel in het lesprogramma van de technische scholen was geworden, raakte Pambours theorie in de vergetelheid. De thermodynamische analyse van de stoommachine had ook een ander gevolg. Vanuit thermodynamisch oogpunt zet een stoommachine warmte om in mechanische arbeid. Hierbij geldt de wet van behoud van energie, de eerste hoofdwet van de thermodynamica. Niet alle warmte kan in arbeid worden omgezet. Het maximale thermische rendement van een stoommachine, de verhouding tussen de geleverde arbeid en verbruikte warmte is alleen afhankelijk van begin- en eindtemperatuur van de warmte-reservoirs.

Toepassing hiervan op de stoommachine leverde schokkende resultaten op. De Newcomenmachines uit de achttiende eeuw hadden een thermisch rendement van één procent of nog minder! Bijna alle energie die in de ketel werd opgewekt, ging verloren. Ondanks alle inspanningen van technici en ingenieurs en ondanks alle verbeteringen die in de eerste helft van de negentiende eeuw in het ontwerp van de stoommachine waren aangebracht, bleef het rendement onder de tien procent. De stoommachine was dus een buitengewoon inefficiënte krachtbron. Tot dan had men alleen naar de mechanische efficiëntie of het nuttig effect van de machine gekeken. Dit is de theoretische hoeveelheid arbeid van een stoommachine verminderd met de verliezen door overbrenging, wrijving, schadelijke ruimte en het aandrijven van pompen, schuiven enz. Dit bracht men in rekening door de maximale hoeveelheid arbeid te vermenigvuldigen met een factor, de werkingsgraad. Afhankelijk van type en onderhoud van een machine varieerde deze factor van 0,4 voor een kleine, normaal onderhouden hoge-drukmachine tot 0,75 voor een grote, goed onderhouden

De machinefabricage was tot ver in de 19e eeuw geconcentreerd in Amsterdam. Naast het bekende bedrijf van Van Vlissingen en Dudok van Heel waren er omstreeks 1860 nog diverse middelgrote bedrijven als de hier afgebeelde firma van de Gebr. Schutte. De Amsterdamse machinebouwers leverden in heel het land. Schutte fabriceerde bijvoorbeeld de stoominstallatie voor de fabriek van Salomonson, de eerste machinale weverij in Nederland, in 1852. Het bedrijf beschikte over een machinewerkplaats en ijzer- en kopergieterij en daarnaast, sinds 1868, als eerste in Nederland, over een stoomsleephelling. De onderneming, waar tussen 1860 en 1880 een 75 à 140 werklieden werkzaam waren, werd in 1882 opgeheven.

stoommachine met expansie.^17.

Tot nu toe hebben we alleen het vraagstuk behandeld hoe het vermogen van bestaande, werkende stoommachines kon worden bepaald. Het omgekeerde was minstens zo belangrijk. Welke afmetingen moest een stoommachine hebben om een bepaald gewenst vermogen zonder problemen te kunnen leveren? Dit is het zogenaamde dimensioneringsvraagstuk.^18. In de achttiende eeuw was dit geen probleem geweest. Alle benodigde gegevens waren in tabellen vastgelegd. Deze tabellen waren gebaseerd op de in de praktijk werkende stoommachines. Afhankelijk van de diepte en de hoeveelheid water die opgepompt moest worden, konden uit zo'n tabel de minimale afmetingen van de stoommachine bepaald worden. Bij de toepassing van stoommachines in fabrieken veranderde de situatie. Dit was voor Watt een van de redenen om zijn nominale paardekrachten te introduceren. Het grote voordeel van zijn methode was dat al bij het ontwerpen een redelijke schatting van het vermogen kon worden gemaakt en dat op deze wijze de afmetingen konden worden afgestemd op de eisen. Voor stoommachines die op een andere wijze werkten dan de gewone atmosferische machine met condensor, leverde de methode van Watt echter problemen op. Uitgaande van de bepaling van het vermogen met behulp van de dimensioneringsformule moest de waarde van vier ontwerpparameters

17. J. Weisbach, Handleiding tot de kennis van het stoomwerktuig (Amsterdam 1870), 303-309.

18. Het vraagstuk hoe het gewenste vermogen bepaald kon worden, is weer een heel ander verhaal. Ook dit was lange tijd problematisch in de achttiende en negentiende eeuw en had weer gevolgen voor het gebruik van de machine. Dat een machine voldoende vermogen moest kunnen leveren was duidelijk, evenals dat het verstandig was om de machine niet voortdurend op maximum-capaciteit te laten werken. Het duurde geruime tijd voordat voldoende nauwkeurig bepaald kon worden wat de optimale ‘operating conditions’ waren.

[p. 208]

De grootste onderneming op het gebied van de machinebouw in Nederland was gedurende de 19e eeuw het bedrijf dat in 1827 opgericht was door Paul van Vlissingen en Dudok van Heel. Zelfs binnen de kringen van het kivi, dat zich toch vooral met civiele techniek bezighield, kreeg het bedrijf aandacht. Op een van de instituutsvergaderingen in 1864 werd het droogdok in aanbouw, bestemd voor N.O.-Indië (een projekt van ƒ 367.000) bezichtigd, betreden en beklommen. Op dat tijdstip waren er ruim 1250 personen bij het bedrijf in dienst, 980 in de werkplaatsen te Amsterdam en 285 in Alexandrië, op montage voor het bedrijf bij de ijzer- en sluiswerken voor het Suezkanaal. De omzet bedroeg over 1864 bijna 1,9 miljoen gulden.

zo optimaal mogelijk worden gekozen: de snelheid van de machine, de slaglengte, de diameter van de zuiger en de nuttige druk. Er was dus een groot aantal mogelijkheden om een machine met bijvoorbeeld een vermogen van vier ipk te maken. Werd ook nog expansie toegepast, dan werd de situatie nog gecompliceerder, omdat de mate van expansie van invloed was op het vermogen.^19. Pambour had dan ook volstrekt gelijk toen hij schreef dat men wel geloofde dat het mogelijk was om het effectief vermogen van een te bouwen stoommachine van tevoren te berekenen, maar dat dit meestal ten onrechte was. Alleen als het om een copie van een al bestaande machine ging, had men een redelijke zekerheid over de prestaties van de machine. Elke afwijking, hoe gering ook, veroorzaakte afwijkingen in het te verwachten vermogen.^20.

Een aantal op ervaring gebaseerde vuistregels kon de ontwerper helpen. Voor kleine stoommachines had men gevonden dat de optimale verhouding tussen de zuigerdiameter en de slaglengte 1:3 was, terwijl voor grote machines 1:2 een betere verhouding was. Bij de keuze van het meest geschikte toerental speelden verschillende overwegingen een rol. Bij sommige toepassingen was een hoge snelheid en dus een hoog toerental belangrijk, bij andere juist ongewenst. Een hoge snelheid betekende echter ook grotere wrijving en extra slijtage. De optimalisatie van alleen dit vraagstuk was al niet eenvoudig. Bovendien verschoof door de toepassing van nieuwe en sterkere constructiematerialen en door betere berekeningen van de sterkte van de constructie het optimum in de loop van de negentiende eeuw.^21. Waren op deze wijze bijvoorbeeld toerental en slaglengte gekozen dan konden de ontbrekende parameters worden ingevuld.

Het dimensioneringsvraagstuk werd ook niet door de theorie van Pambour opgelost. Hoewel Pambour een aantal praktische formules voor het berekenen van de zuigersnelheid, het nuttig effect en de verdampingsnelheid gaf, kon op basis hiervan alleen geen stoommachine worden ontworpen. Hetzelfde gold voor de mechanische warmte-theorie. Uit deze theorie kunnen niet rechtstreeks de afmetingen van een stoommachine worden bepaald. De toepassing van deze theorieën droegen dus nauwelijks direkt bij aan het vereenvoudigen of verbeteren van het ontwerpproces. In de praktijk bleef men tot in de twintigste eeuw de gewone dimensioneringsformule gebruiken om de afmetingen van een stoommachine te bepalen.^22.

Desondanks zouden zowel de theorie van Pambour als de thermodynamica de stoomtechniek beïnvloeden. Op de eerste plaats werd het begrip van de processen die zich in een stoominstallatie afspeelden vergroot. Dit leverde niet alleen een verklaring voor uit ervaring bekende feiten, het verschafte ook inzicht in zaken die voorheen onbekend of niet goed duidelijk waren. In de theorie van Pambour is zoals we zagen, de verdampingscapaciteit van de ketel de belangrijkste variabele. Ontwerpers van stoominstallaties besteedden door Pambours werk meer aan-

19. In werkelijkheid is het ontwerpprobleem nog aanzienlijk gecompliceerder. Naast technische factoren speelden ook economische overwegingen een rol, terwijl daarnaast ook de afinetingen en werking van verschillende onderdelen nog moesten worden bepaald. Zie bijvoorbeeld voor een overzicht van de afwegingen die bij het ontwerp van een stoommachine gemaakt moesten worden A. den Ouden, De perfectionering van de stoommachine voor fabrieksgebruik (Eindhoven z.j.), 1-24.

20. Kroes, ‘Pambour's theory’, 74.

21. Den Ouden, Perfectionering, 3 en H. Lintsen, ‘Stoom in ontwikkeling’, in: H.W. Lintsen e.a. (red.), Geschiedenis van de techniek in Nederland. De wording van een moderne samenleving 1800-1890 (Zutphen 1993), dl iv, 119.

22. Zie bijvoorbeeld Des Ingenieurs Taschenbuch (Berlin 1902), 808-827 en N.A. Imelman, Het stoombedrijf. Beknopte handleiding bij de studie van het geheele stoomwezen voor machinisten en studeerenden (Deventer 1921).

[p. 209]

dacht aan het ontwerp van de ketel. Hoewel hierdoor de afmetingen van de machines en constructie-principes niet veranderden, werd wel aan een belangrijke voorwaarde voor het optimaal leveren van arbeid voldaan.^23. Een ander voorbeeld is het indicator-diagram. Het was al lang bekend dat dit diagram ook een maat voor de verrichte arbeid opleverde. Maar op grond van thermodynamische inzichten kon het diagram anders en duidelijker geïnterpreteerd worden. Het druk-volume diagram, waaruit de geleverde arbeid rechtstreeks berekend kan worden, is in de thermodynamica een belangrijk instrument bij de beschrijving en beoordeling van warmte-processen. Bovendien kon op grond van de theorie aangegeven worden wat de maximaal haalbare werking was en onder welke voorwaarden die bereikt kon worden. De theorie gaf dus wel aan in welke richting verbeteringen in de stoomtechniek gezocht moesten worden en wat hiermee potentieel bereikt kon worden. De vertaling van deze inzichten in een concreet ontwerp was echter nog een andere zaak. We zullen hierop in het volgende hoofdstuk bij de behandeling van de compoundmachine terugkomen.

23. Tideman, Scheepsbouwkunde, 244-246.

Verspreiding van kennis

In 1772 publiceerde L. Bicker, arts en mede-oprichter van het Bataafsch Genootschap, anoniem een boekje, getiteld De groote voordelen aangetoond, welken ons Land genieten zou, indien men Vuur-machines in plaats van Watermolens gebruikte. De rol van Bicker als propagandist voor de toepassing van de stoommachine en de reacties die hij uitlokte, zijn in deel iv behandeld.^24. Bicker besteedde ook aandacht aan de dimensionering van de ‘vuurmachine’. In zijn berekening van de voordelen van een stoommachine boven een watermolen had hij een stoommachine met een diameter van 50 duimen als uitgangspunt genomen. ‘Men heeft er van kleender en grooter diameter, naar mate men meerder en grooter Quantiteits Waters tot grooter of kleender hoogte opbrengen moet; want het vermogen van eene Vuur-machine groeit aan in reden van den Inhoud van den Cylinder’. Bicker had zijn keuze gemaakt aan de hand van voorbeelden uit de literatuur, met name van Bélidor en Desaguliers.^25.

Bickers werk is een vroeg voorbeeld van de wijze waarop de kennis van de nieuwe techniek bekendheid kreeg in Nederland. De Nederlandse literatuur over stoommachines vormt het onderwerp van deze paragraaf. We zullen hierbij vooral aandacht besteden aan de bepaling van de afmetingen en het vermogen. De literatuur over de stoomtechniek is globaal in twee periodes te verdelen. In de eerste periode tot ongeveer 1850 bleef het aantal publicaties over de stoomtechniek in Nederland beperkt,

Nederlandse werktuigkundigen leverden in de 19e eeuw maar zeldzaam een bijdrage op het gebied van de stoomtechniek. Een van de weinige vindingen die zelfs internationaal aandacht trok was de regulateur van Karel Reigers. In de hele 19e eeuw werd er driftig verder gezocht naar regulatoren voor stoommachines die nieuwe mogelijkheden boden qua prijs/prestatie en bedieningsgemak. Alleen al in Nederland werden tussen 1855 en 1870 7 octrooien op regulateurs verleend.
Karel Reigers was, zoals zoveel werktuigkundigen, afkomstig uit de praktijk. Hij had zijn opleiding genoten in de ijzergieterij van zijn vader in Ulft voordat hij in 1861 een eigen machinewerkplaats oprichtte. De regulateur exposeerde Reigers voor het eerst op de wereldtentoonstelling te Parijs in 1867. Het jaar daarop verkreeg hij een Nederlands octrooi. In 1871 waren er al zo'n 80 stuks geleverd.

hoewel vanaf de jaren twintig de belangstelling wel begon toe te nemen. Gezien het geringe aantal stoommachines in Nederland in deze periode was dit niet verwonderlijk. Na 1850 zou dit snel veranderen. In deze periode drongen bovendien de nieuwe inzichten door.

24. H. Lintsen, ‘Stoom en bemaling’, in: H. Lintsen e.a. (red.) Geschiedenis van de techniek in Nederland. De wording van een moderne samenleving 1800-1890 (Zutphen 1993), dl. iv, 132-135.

25. L. Bicker, De groote voordelen aangetoond, welken ons Land genieten zou, indien men Vuur-machines in plaats van Watermolens gebruikte (Rotterdam 1772), 26-28.

De eerste boeken

In de jaren twintig startten enkele bedrijven in het noordelijk deel van het Koninkrijk met het vervaar-

[p. 210]

digen van stoommachines. In het zuiden was al een tiental jaren eerder Cockerill te Séraing een stoomwerktuigenfabriek begonnen, die spoedig zou uitgroeien tot de grootste producent van stoommachines op het continent. De fabriek van Cockerill had een duidelijke voorbeeldfunctie. Daarnaast zouden ook de universiteiten een bijdrage moeten leveren aan de scholing van de technici die deze bedrijven nodig hadden. Dit was een van de achtergronden van het Koninklijk Besluit van 1825 waarin werd bepaald dat de Nederlandse universiteiten verplicht waren de toepassing van de werktuigkunde op de nuttige kunsten te onderwijzen. In Groningen werd, zoals we beschreven hebben, in 1827 de talentvolle Verdam met dit onderwijs belast. Verdam had zich tevoren onder andere in de fabrieken van Cockerill op de hoogte gesteld van de laatste ontwikkelingen. Ten behoeve van dit onderwijs begon hij met het schrijven van een lesboek. Dit resulteerde in het vierdelige werk Gronden der toegepaste werktuigkunst of volledig zamenstel van theoretische en practische gronden, welke tot het behoorlijk inrigten en zamenstellen van alle werktuigen vereischt worden, dat tussen 1829 en 1837 werd gepubliceerd.^26. Al voordat het eerste deel verscheen was Verdam teleurgesteld vertrokken. Hij bleef echter onderwijs geven aan de middelbare school in Den Haag en werd ook adviseur van de overheid voor werktuigkundige aangelegenheden. Als adviseur kreeg hij ook de opdracht de stoominstallaties die in Nederland in gebruik werden genomen te inspecteren op hun veiligheid. Dit deed hij tussen 1830 en 1846.^27. Verdam volgde in deze functie G.M. Roentgen en A.E. de Wit op. Op de loopbaan van Roentgen komen we nog uitgebreid terug. De Wit was in 1823 in Utrecht gepromoveerd op een proefschrift over de werking van stoom, waarin hij ook de verschillende typen stoommachines beschreef. Omdat hij al in 1826 overleed, speelde hij geen rol van betekenis.^28. Verdam had bij zijn lessen in Groningen gemerkt dat vaak zelfs de meest elementaire basiskennis bij zijn toehoorders ontbrak. In het eerste deel van zijn werk begon hij daarom met een beknopte behandeling van het rekenen en de elementaire wiskunde. Vervolgens bouwde hij hierop voort en gaf hij in het vierde deel tenslotte een zeer uitgebreide beschrijving van de stoomwerktuigkunde. Dit laatste deel, dat weer in drie delen was onderverdeeld, was even omvangrijk als de drie voorgaande delen te zamen. Verdam behandelde ook het dimensioneringsvraagstuk. Voor de berekening van het vermogen ging hij uit van de algemene formule. Voor de meest voorkomende gevallen bepaalde hij een gemiddelde druk en gemiddelde snelheid. In dit geval werd evenals bij Watt de formule bijzonder eenvoudig en kon gebruikt worden voor een eerste schatting. Verdam gaf verder een tabel waarin hij voor machines van 1 tot 200 pk de gemiddelde snelheid, gemiddelde druk en de bijbehorende diameter had bepaald. Voor afwijkende gevallen verwees hij naar de algemene formule.^29. Verdams werk was niet alleen een poging om de (stoom)werktuigkunde in al zijn onderdelen te beschrijven, het was ook een van de weinige originele publicaties over dit onderwerp die in Nederland in de negentiende eeuw verschenen zijn. Het werd ook in het Duits vertaald en uitgegeven in een serie over technologische onderwerpen, gericht op de professionele vorming en bijscholing van ambachtslieden.^30.

In dezelfde periode verschenen nog twee andere Nederlandse werken over stoom.^31. In 1829 promoveerde in Leuven de artillerie-officier J.C. van Ryneveld (1799-1872) op een verhandeling - in het Nederlands - over ‘de werktuigelijke kracht van den stoom’. Van Ryneveld was eerst van plan geweest om een korte ‘filosofische’ geschiedenis van de stoomwerktuigen te schrijven, maar iemand was hem voor geweest. Daarom had hij de weinige tijd die hem nog restte, gebruikt om het genoemde onderwerp te behandelen.^32. Tot praktische resultaten of aanbevelingen kwam Van Ryneveld nauwelijks, wat van een proefschrift ook niet verwacht hoefde te worden.^33. Van Ryneveld werd in 1836 docent voor het theoretisch en praktisch artillerie-onderwijs aan de kma. Het andere werk was geschreven door W. van Houten (1778-1857) uit Rotterdam. Van Houten, de zoon van een loods in de haven van Rotterdam, had een handel in scheepsmaterialen. Zijn bekendste werk was een boek over de scheepvaart, maar daarnaast publiceerde hij in 1830 een algemene beschrijving van de ontwikkeling en de toepassing van de stoommachine.^34.

Een belangrijke bijdrage aan de verspreiding van kennis van de stoommachine in Nederland zou worden geleverd door D. van den Bosch (1796-1872). Van den Bosch had zich na enkele omzwervingen in 1818 als mathematisch instrumentmaker in Rotterdam gevestigd. In 1826 verzocht hij de minister van Marine ‘om bij de een of andere Fabrikatie (theoretisch of Practisch) en wel bijzonder betrekkelijk stoomwerktuigen hier ter lande hetzij in militairen of civielen dienst te mogen worden geplaatst’. Hij had enkele jaren eerder bij een Amsterdamse instrumentmaker een model van een stoommachine in elkaar gezet en was gefascineerd geraakt door de stoomtechniek. Hij kreeg een baan bij de marine, waar hij al na enkele jaren per Koninklijk Besluit tot hoofdmachinist werd benoemd. Hij kreeg vooral de taak om toezicht te houden op het onderhoud van stoominstallaties op de schepen van de marine.^35.

Op het einde van de jaren dertig begon Van den Bosch met het schrijven van boeken over stoommachines, in eerste instantie vooral voor de machinis-

26. G.J. Verdam, Gronden der toegepaste werktuigkunst of volledig zamenstel van theoretische en practische gronden, welke tot het behoorlijk inrigten en zamenstellen van alle werktuigen vereischt worden (Groningen 1829-1837) 4 dl.

27. Van der Aa, bwn, deel 11, 40, Verdam.

28. A.E. de Wit, De Machina Atmica (Utrecht 1823) en R. Steenaard, Stoom en Stoomwezen 1824-1850 (doctoraalscriptie Erasmus universiteit Rotterdam 1989), 19-20.

29. Verdam, Gronden, deel 1, inleiding en deel 4a, 187-194.

30. Verdams boek werd vertaald door Ch.H. Schmidt en uitgegeven in Weimar.

31. Het belangrijke artikel in de Verhandelingen van het Bataafsch Genootschap over de stoombemaling van polders van G. Simons en A. Greve uit 1844 wordt behandeld door Lintsen, ‘Stoom en bemaling’, 140-142.

32. J.C. van Ryneveld, Verhandeling over eenige bijzonderheden betreffende de werktuiglijke kracht van den stoom (Leuven 1829), inleiding i-ii en 1-95.

33. Opmerkelijk is dat Van Ryneveld wel zeer concreet aangeeft waar ‘kracht’ verloren ging in een machine (81), maar bij de behandeling van de ‘werktuigelijke uitwerking’ een enigszins ideale machine als uitgangspunt neemt, namelijk een verticale cilinder. De geleverde arbeid is in dit geval gelijk aan (in moderne terminologie) toename van de potentiële energie van de zuiger. Dit was bij de berekening van de arbeid van waterpompen, bijvoorbeeld in de mijnbouw gebruikelijk. Het uitdrukken van de druk in hoogte en soortelijk gewicht van kwik compliceert de formule verder (82-89).

34. W. van Houten, Het stoomwerktuig, deszelfs oorsprong, voortgang en zamenstelling beschreven en toegepast op fabrieken, stoomboten en stoomrijtuigen (Breda 1830); nnbw, ix, W. van Houten, 425.

35. J.B.P. Haanappel, De geschiedenis van de Marine-Stoomvaartdienst 1824-1949 (z.j.z.pl.), 39-40 en M.J.C. Klaassen en Ph.M. Bosscher, Gedenkboek Korps officieren van de technische dienst der Koninklijke Marine 1 jan. 1824- 1 jan 1977 (z.pl. 1977), 2-32.

[p. 211]

ten en ‘stoom-officieren’ van de marine, maar ze waren ook voor een ruimer publiek toegankelijk. In 1838 verscheen zijn Nominaal vermogen van lagendruk-stoomwerktuigen in paardekrachten, een jaar later gevolgd door Verklaring van het stoomwerktuig, opgehelderd door een aantal platen en de benoodigde tafels. In de volgende jaren publiceerde hij nog Praktijktafelen, ten dienste van stoomwerktuigkundigen en een beschrijving van een gewone lage-drukscheepsmachine. Vooral de Verklaring van het stoomwerktuig zou een grote populariteit genieten en nog driemaal herdrukt worden, de laatste maal in 1864.^36. De belangrijkste reden hiervoor was dat hij vanaf 1843 dit boek gebruikte bij het onderwijs aan machinisten in Rotterdam en later in Hellevoetssluis. Van den Bosch kreeg voor zijn verdiensten de persoonlijke titel van ingenieur bij 's Rijks stoomvaartdienst.^37.

36. D. van der Bosch, Nominaal vermogen van lagendruk-stoomwerktuigen in paardekrachten (Amsterdam 1838); D. van den Bosch, Verklaring van het stoomwerktuig, opgehelderd door een aantal platen en de benoodigde tafels (Amsterdam 1e druk 1839, 2e verb. en verm. 1843, 3e 1852, 4e 1864); D. van de Bosch, Praktijk-tafelen, ten dienste van stoomwerktuigkundigen (Sommelsdijk 1841) en D. van de Bosch, De stoommachine van lage drukking voor vaartuigen beknopt afgebeeld, en in derzelver zamenstelling en werking kort verklaard (Amsterdam 1843).

37. Klaassen en Bosscher, Gedenkboek, 1-36 en 2-32.

Boeken in soorten en maten

Vanaf omstreeks 1850 begon het aantal (vertaalde) werken over de stoommachine toe te nemen. Populaire beschrijvingen van de stoommachine, die in verschillende boeken werden opgenomen, zullen we verder buiten beschouwing laten. De boeken en publikaties over stoommachines zijn naar inhoud en doelgroep in drie categorieën te verdelen. De eerste categorie boeken was gericht op de opleiding en beroepspraktijk van machinisten, een beroep dat met de snelle verspreiding van de stoommachine in de tweede helft van de negentiende eeuw snel belangrijker werd. Het dimensioneringsvraagstuk was voor deze groep niet van belang en het vraagstuk wordt in de boeken voor machinisten niet of nauwelijks behandeld. De tweede categorie was bestemd voor de praktische technici en ingenieurs, die machines ontwierpen en bouwden. Voor hen was het dimensioneringsvraagstuk van wezenlijk belang. De derde categorie tenslotte was exclusief voor de opleiding van hogere technici. Hierin werden de laatste ontwikkelingen op wetenschappelijk gebied gevolgd.

Tot de eerste groep hoorde de Nederlandse vertaling van J. Bourne's in Engeland veel gebruikte en zeer populaire Cathechism of the Steam-engine. Gebaseerd op de vierde en vijfde Engelse druk verscheen in 1858 met medewerking van Van den Bosch de Nederlandse versie onder de titel Leerboek in vragen en antwoorden over het stoomwerktuig en zijn toepassing op mijnwerken, molens, stoomvaart, spoorwegen en landbouw, met praktisch onderrigt omtrent de vervaardiging en de behandeling der stoomwerktuigen van iedere soort. Zoals de titel al aangeeft kwamen vele aspecten van de stoommachine aan bod, waarbij alle denkbare vragen werden behandeld. Een voorbeeld: ‘Vraag: Wat verstaat men onder het nominaal-vermogen van een stoommachine? Antwoord: Het zoogenaamde nominaal-vermogen

Arbeiders in de metaalnijverheid veranderden in de negentiende eeuw nogal eens van bedrijf, mede om de nodige ervaring op te doen. Zowel de werkgevers als de werknemers vroegen om getuigschriften. Om aan de stroom van verzoeken om getuigschriften te kunnen voldoen, gebruikte de Amsterdamse machinefabriek De Atlas omstreeks 1875 voorbedrukte formulieren.

van stoommachines is de uitkomst eener formule, in verband met eenen aangenomen druk tegen de stoomzuiger en eene gemiddelde snelheid. Vr.: Wat bepaalt de maat van het vermogen, of de kracht van een stoomwerktuig? A. De werkelijke druk tegen de stoomzuiger, vermenigvuldigd met de snelheid van zijne beweging en verminderd met den wrijvings- (en andere) tegenstand in de machine.’^38.

In de jaren tachtig verschenen nieuwe lesboeken. J.W. Visser schreef in 1883 een handleiding voor het onderwijs in de stoomwerktuigkunde aan de Kweekschool voor Machinisten. Visser had les gegeven in de stoomwerktuigkunde aan het Koninklijk Instituut van de Marine. Hij was daarna directeur van de Kweekschool geworden.^39. Vrijwel tegelijkertijd verscheen van A. Jongkees De beginselen der stoomwerktuigkunde, leiddraad bij het onderwijs van machinist-leerlingen. Jongkees gaf les aan de marinemachinistenschool.^40. Geen van beiden ging op het dimensioneringsvraagstuk in. Visser behandelde wel de definities van nominaal, effectief en indicateur vermogen. Op de werking van de indicateur en de functie van de diagrammen gingen beide auteurs uitgebreid in.^41.

Een speciaal voor de machinisten geschreven handboek werd in 1845 door E.F. Scholl in Duitsland

38. J. Bourne, Leerboek in vragen en antwoorden over het stoomwerktuig en zijn toepassing op mijnwerken, molens, stoomvaart, spoorwegen en landbouw, met praktisch onderrigt omtrent de vervaardiging en de behandeling der stoomwerktuigen van iedere soort (Nieuwediep 1858), vertaald door J. Oudijk van Putten onder medewerking van D. van den Bosch.

39. J.W. Visser, Handleiding bij het onderwijs in de stoomwerktuigkunde (Amsterdam 1883), o.a. 247-259.

40. A. Jongkees, Beginselen der stoomwerktuigkunde, Leiddraad bij het onderwijs van machinist-leerlingen (Hellevoetsluis 1884), o.a. 189-196.

41. Opvallend was wel dat Jongkees zijn berekening van de beweegkracht van stoom baseerde op de thermodynamica.

[p. 212]

Gezicht op het fabrieksgebouw van de firma Gebr. Boezeman te Veendam omstreeks 1875. Dit bedrijf was een van de meerdere die in de ommelanden van de provincie Groningen in de tweede helft van de negentiende eeuw werden opgericht, onder invloed van de opkomst van de gemechaniseerde landbouw en de landbouwindustrie. De onderneming, die dateert van 1869, vervaardigde vanaf het begin stoommachines en stoomketels, en verder onder meer dorsmachines (bekroond op de Tentoonstelling te Veendam, zoals trots op het briefhoofd is vermeld) en steenmachines (met de eerste prijzen te Appingedam en Heerenveen). Het stenen fabrieksgebouw, dat dateert van omstreeks 1872, is nog altijd in gebruik. Het is een illustratief voorbeeld van de fabrieksbouw uit die periode: in het langgerekte hoge gebouw zijn in de muren grote boogramen en op het dak ramen aangebracht voor de lichtinval. De stoominstallatie is, mede uit oogpunt van transmissiegemak, binnen - nabij de schoorsteen - geplaatst. Paardenwagens en handgetrokken karretjes dienden voor het transport. Heel groot is het bedrijf nooit geweest, zo'n 8 tot 10 werklieden.

geschreven. Deze gids voor machinisten werd in de loop van de negentiende eeuw talloze malen herdrukt en vond ook zijn weg naar Nederland. In 1857 vertaalde G. Kuyper Hz. dit voor het Nederlandse taalgebied. ‘Dit Handboek, door zijn bewerker bijna tot een oorspronkelijk werk gemaakt, is onontbeerlijk voor den machinist en een vraagbaak voor ieder die met stoomwerktuigen omgaat’.^42.

Ook in Nederland werd dit werk veel gebruikt. In 1892 verscheen al een vierde druk, terwijl ook verschillende versies van de oorspronkelijke uitgave in Nederland beschikbaar waren.^43. Het eerste hoofdstuk behandelde de positie van de machinist in een bedrijf. Vervolgens werden de onderdelen van de stoominstallatie behandeld en werd aangegeven hoe ze bediend en onderhouden moesten worden. De vraagstukken die ons hier interesseren, werden slechts uiterst summier en praktisch in een aanhangsel behandeld.^44.

G. Kuyper Hz. (1815-1879) was enigszins een buitenbeentje in de wereld van de stoomtechniek. Hij had onder Delprat aan de kma gestudeerd in de periode dat de lessen in Medemblik werden voortgezet. Na korte tijd als genie-officier gewerkt te hebben, werd hij benoemd tot leraar in de Nederlandse taal- en letterkunde aan de kma. Kuyper zou dan ook vooral bekendheid krijgen als auteur en vertaler van letterkundige werken. Daarnaast begon hij echter ook technische boeken te vertalen, waaronder een aantal boeken over de stoomtechniek. Een jaar voor de machinisten-gids verscheen dankzij Kuyper Bernouilli's Handleiding tot de kennis van het stoomwerktuig in het Nederlands.^45. In deze periode was Kuyper weer in actieve dienst. Hij werkte aan de verbetering van de Hollandse waterlinie en kwam op deze wijze in aanraking met de toepassing van stoommachines in de bemaling. Kuyper paste in zijn vertalingen de Duitse werken aan de Nederlandse situatie aan. Daarom besteedde hij aandacht aan de polderbemaling, een bij uitstek Nederlands onderwerp.^46.

De tweede categorie publicaties was gericht op de technicus en ingenieur die stoominstallaties moest ontwerpen, bouwen of beoordelen. Een Nederlandse bijdrage op dit gebied was afkomstig van J.L. Nierstrasz, vermoedelijk ook een officier. In 1860 verscheen diens Practisch handboek voor de bepaling der afmetingen van stoomwerktuigen. Nierstrasz gaf alle benodigde praktische regels en tabellen, die een ingenieur nodig had om een stoommachine te kunnen ontwerpen. Hij gaf bijvoorbeeld een eenvoudige regel om het vermogen van een hoge-drukmachine te berekenen. Deze regel kon ook gebruikt worden om de diameter van een machine van een bepaald vermogen te bepalen. Dit deed hij voor elk type machine. Vervolgens behandelde hij alle onderdelen

42. R. van der Meulen, Bibliografie der Technische Kunsten en Wetenschappen 1850-1875 (Amsterdam 1876), 129-130.

43. In 1911 verscheen de 12e (Duitse) druk. Deze en eerdere drukken zijn in verschillende bibliotheken aangetroffen. Op de tu Delft zijn minstens zes versies beschikbaar.

44. E.F. Scholl, De gids voor machinisten in fabrieken bij droogmakerijen, op spoorwegen en stoomboten. Tevens geschikt tot leiddraad van fabrikanten en civiel-ingenieurs (Amsterdam 1873/74), inhoudsopgave.

45. C. Bernouilli, Handleiding tot de kennis van het stoomwerktuig (Amsterdam 1856), bewerkt naar de vierde Duitse druk door G. Kuyper Hz.

46. W.J. Knoop, ‘Levensbericht van G. Kuyper Hz’, Levensberichten der afgestorven medeleden van de maatschappij der Nederlandsche Letterkunde (Leiden 1880), 63-73.

[p. 213]

van een stoommachine. Waar mogelijk gaf hij korte berekeningen, maar in de meeste gevallen verwees hij naar de praktijkervaring en werd de gangbare praktijk in een tabel samengevat.^47. Het boek van Nierstrasz paste in een traditie van handboeken, zakboeken, vademeca en dergelijke die een ingenieur of technicus in de praktijk altijd bij de hand had om indien nodig te kunnen raadplegen. Hoewel deze boeken zeer praktisch waren, werd verondersteld dat de gebruiker voldoende praktische ervaring had en kennis van de werking van een stoommachine om de tabellen en regels te kunnen toepassen. Deze handboeken werden in de tweede helft van de negentiende eeuw steeds gedetailleerder en vollediger. Het groeiend inzicht - waar op gelet diende te worden en wat bepalend was voor de optimale inrichting en werking van een machine - maakte het mogelijk om steeds nauwkeuriger voorschriften te geven.

Aan de ontwikkelingen op theoretisch gebied werd alleen in de derde categorie boeken aandacht besteed. Zoals op veel andere gebieden was Delprat de eerste die een boek over dit onderwerp publiceerde. In 1842 schreef hij voor het onderwijs aan de aanstaande artillerie- en genie-officieren en waterstaatsingenieurs de Beginselen der werktuigkunde. Delprat, die de internationale literatuur goed volgde, kende het enkele jaren tevoren verschenen werk van Pambour. Na de algemene eigenschappen van stoom behandeld te hebben, ging hij over op de verschillende typen machines. Voor het verband tussen het vermogen van een lage-drukmachine en de afmetingen en snelheid van de zuiger en cilinder nam hij de tabellen van Watt over. Daarna behandelde hij uitgebreid de theorie van Pambour.^48.

Leerlingen van Delprat zetten diens werk voort. Behalve Kuypers vertaling van Bernouilles werk, behandelde de ingenieur van de marine B.J. Tideman dit onderwerp in zijn uit 1859 daterende Scheepsbouwkunde als wetenschap. Tideman en zijn werk zijn we al bij het scheepsbouwkunde-onderwijs aan de Polytechnische School tegengekomen. ‘Vooreerst hechte men’, aldus Tideman, ‘aan het door fabrikanten opgegeven nominaal vermogen geen meer gewigt dan die uitdrukking verdient.’ Bij de Nederlandse marine werd hiervoor een formule gebruikt die nagenoeg gelijk was aan die welke de Engelse admiraliteit gebruikte.^49. Het effectieve vermogen werd door Tideman met behulp van de dimensioneringsformule berekend. Deze formule werd in Engeland algemeen toegepast en Tideman nam dit ook over. Hij merkte hierbij op dat van dit effectieve vermogen een deel door wrijving en aandrijving van pompen en schuiven verloren ging. Om de werkelijke geleverde arbeid te berekenen verwees Tideman naar de methode van Pambour.

Hoewel de theorie van Pambour volgens Tideman zeer goed voldeed, kon bij het ontwerpen alleen de dimensioneringsformule gebruikt worden. Voor een eerste schatting van de stoomdruk zou men maar uit moeten gaan van de stoomdruk waar de ketels op waren berekend. ‘De ketels mogen daarbij het oog van den ontwerper niet ontgaan.’^50. In een boek over het scheepsstoomwerktuig dat hij enkele jaren later publiceerde, deed Tideman het voorstel om bij de marine het nominaal vermogen af te schaffen en de ketels een vermogen toe te kennen, uitgedrukt in het verwarmd oppervlak.^51. De Dienst voor het Stoomwezen, die sinds 1855 verantwoordelijk was voor de controle van de stoominstallaties, nam dit over en schakelde in 1870 over op het verwarmd oppervlak als maat voor het vermogen. Dit was overeenkomstig de theorie, een veel betere indicator voor het vermogen van een stoommachine.^52. De aanduiding van het vermogen in nominale pk's begon daarna - zij het langzaam - te verdwijnen waardoor geleidelijk een einde kwam aan de verwarring. In dit laatste boek van Tideman stond echter niet meer Pambours theorie centraal, maar de nieuwe inzichten uit de mechanische warmte-theorie. Deze theorie was inmiddels ook in Nederland geïntroduceerd. J. Bosscha jr., zoon van een hoogleraar aan de kma was in 1854 in Leiden gepromoveerd. Na een studiereis, waarop hij onder andere Clausius bezocht, werkte hij nog enige tijd als assistent in Leiden. In deze tijd hield hij voor het natuurkundig gezelschap in Utrecht een voordracht over ‘het behoud van natuurkundig arbeidsvermogen’, toegepast op elektrische stroom. Van 1860 tot 1863 was Bosscha hoogleraar in de wis- en natuurkunde in Breda. In dat laatste jaar werd hij aangesteld als een van de drie inspecteurs voor het middelbaar onderwijs. Na tien jaar inspecteur te zijn geweest werd hij hoogleraar en later zelfs directeur aan de Polytechnische School.^53.

Het werk van Bosscha werd opgepakt door H.W. Schroeder van der Kolk. In 1860 hield deze een voordracht voor hetzelfde genootschap over ‘het behoud van arbeidsvermogen bij de stoomwerktuigen’. Volgens Van der Kolk werkte het principe van behoud van arbeidsvermogen (energie), dat in 1842 voor het eerst was uitgesproken door Clausius, ‘bevruchtend op de gehele natuurkunde’ en was men er spoedig in geslaagd de werking van stoommachines volkomen te verklaren. ‘En wat leerde nu die nieuwe theorie? Dat die hooggeprezen stoommachines, die men zoo vaak als het toppunt van menschelijke nijverheid had geroemd, tot de onvolledigsten inrigtingen hunner soort behoorden’. Van der Kolk behandelde in zijn voordracht ook de belangrijkste kritiek op Pambour.^54. De mechanische warmte-theorie bood verder de mogelijkheid om de stoommachines te vergelijken met andere machines, zoals de heteluchtmotor van Ericsson, die op dat

47. Nierstrasz, Practisch handboek, 113-130.

48. I.P. Delprat, Beginselen der werktuigkunde voor de kadetten der artillerie, genie en van den waterstaat (Breda 1842, 2e druk 1848, 3e uitgebr. 1867), 54-105.

49. Hierin werd het effectieve cilinderoppervlak, dat wil zeggen het totale oppervlak verminderd met de doorsnede van de zuigerstang, vermenigvuldigd met de zuigersnelheid en een constante, namelijk 1/6002 in Nederland tegen 1/6000 in Engeland (Engelse maten). Ook het aantal cilinders moest worden meegeteld, maar dit is hier weggelaten. B.J. Tideman, Scheepsbouwkunde als wetenschap, 230-232.

50. Tideman, Scheepsbouwkunde, 233-245, vooral 244. Tideman adviseert om, rekening houdend met de vermoedelijke druk, de formule voor het nominaal vermogen als uitgangspunt te nemen.

51. Ook bij het verwarmd oppervlak werden overigens enkele aannames gedaan. Tideman spreekt over een gvo, een gecorrigeerd verwarmd oppervlak. Tideman, Scheepsstoomwerktuig, 105-113 en 161-170.

52. Zie de door het neha uitgegeven bronnenuitgave, J. Nieuwkoop, De registers van de dienst voor het stoomwezen (Amsterdam 1990-1993).

53. H. Roelof Heyrmans, Gedenkschrift der Koninklijke Akademie en Polytechnische School 1842-1905 (Delft 1906), 113-114.

54. De voordracht van Van der Kolk werd als een afzonderlijk werk gepubliceerd. De auteur gaf in een bijlage een wiskundige behandeling van het onderwerp. H.W. Schroeder van der Kolk, Het behoud van arbeidsvermogen bij de stoomwerktuigen (Leiden 1861), o.a. voorrede, inleiding, 2-5 en 28-29.

[p. 214]

moment volop in de belangstelling stond. Zo gebruikte Nierstrasz de nieuwe theorie om ‘eene drogrede van prof. S. Bleekrode over de calorische machine van Ericsson’ terecht te wijzen.^55.

Binnen enkele jaren werd de mechanische warmtetheorie in het onderwijs aan de Polytechnische School in Delft opgenomen. De theorie van de stoommachine werd door directeur Cohen Stuart aan aanstaande civiel- en werktuigkundige ingenieurs onderwezen. Al in 1867 onderwees Cohen Stuart de algemene theorie der calorische machines, in het bijzonder toegepast op de stoommachine. Cohen Stuart gebruikte hierbij onderdelen van het omvangrijke Lehrbuch der Ingenieur- und Machinen-Mechanik van de Duitse hoogleraar J. Weisbach.^56. Het gedeelte uit dit boek over warmte, waterdamp en stoomwerktuigen werd alweer door Kuyper in 1870 als een zelfstandig werk vertaald. Hij had hieraan de voorkeur gegeven boven een herdruk van Bernouilli's werk. Weisbach behandelde alle theorieën, waaronder die van Pambour en de mechanische warmte-theorie, uitgebreid en naast elkaar. Ten slotte ging hij over tot het omgekeerde vraagstuk, het dimensioneringsvraagstuk, dat hij zeer systematisch behandelde. Het eerste wat bepaald moest worden, was de hoeveelheid te leveren stoom. In de uitdrukking die Weisbach hiervoor gebruikte, kwamen niet alleen het empirisch bepaalde (mechanische) rendement, maar ook de druk in ketel en de tegendruk voor. De volgende stap was de bepaling van de gemiddelde zuigersnelheid.^57. Voor de verschillende typen machines gaf Weisbach tabellen met de gebruikelijke waarden, die deels nog tot Watt teruggingen. Om de afmeting van de slaglengte te berekenen moest tenslotte nog het toerental bekend zijn. Ook hiervoor gaf hij een vergelijkbare tabel. De bepaling van de hoofdafmetingen was nu voltooid.^58.

De toepassing van de nieuwe inzichten had dus slechts beperkte gevolgen gehad voor het ontwerpproces. Alleen werd een beter onderbouwde schatting van de gemiddelde werkzame druk gegeven. Of dit in de praktijk ook betere resultaten opleverde, was nog maar zeer de vraag. Daarvoor was de onzekerheid over de uitkomst van het ontwerp veel te groot, tenminste als het om nieuwe machines ging. Dit maakt begrijpelijk waarom men gewoon de dimensioneringsformule bleef gebruiken. De verspreiding van de nieuwe theorie bleef bovendien voorlopig beperkt tot een kleine groep ingenieursstudenten in Delft en aanstaande officieren in Breda. Hiermee zijn de belangrijkste publikaties over de stoomtechniek, die tot omstreeks 1890 verschenen, genoemd. In hoeverre buitenlandse boeken in Nederland werden gelezen, valt moeilijk te achterhalen. De populairste buitenlandse boeken werden in elk geval vertaald. Nederlandse tijdschriften op het gebied van de stoomtechniek of algemener de werktuigkunde waren er niet. Het eerste tijdschrift voor werktuigkundigen verscheen pas in 1891. Wel werden door Nederlandse fabrikanten en technici de leidende buitenlandse tijdschriften gelezen. Jaargangen van Engineering en The Engineer zijn in verschillende bedrijfsarchieven aangetroffen. In de publikaties van het kivi werd alleen aandacht besteed aan stoommachines in relatie tot de stoombemaling.^50.

Bij dit overzicht van de (beperkte) Nederlandse literatuur vallen een aantal zaken op. Op de eerste plaats nam de belangstelling voor het onderwerp vanaf 1850 aanzienlijk toe, wat leidde tot een stroom (vertaalde) boeken. Het tweede is dat de overgrote meerderheid van de boeken en andere publikaties voor onderwijsdoeleinden werd geschreven of gebruikt. De twee belangrijkste uitzonderingen hierop waren de gids voor machinisten en de ingenieurshandboeken, die misschien wel in het onderwijs werden gebruikt maar op de eerste plaats op de beroepspraktijk van respectievelijk de machinist en de ingenieur waren gericht. Deze werken vereisten in elk geval een behoorlijke opleiding op het gebied van de stoomtechniek, al kon dit ook een opleiding in de praktijk zijn. Het derde opvallende punt is de dominante positie die officieren uit het leger en de marine innamen. Gedeeltelijk kan dit verklaard worden uit de gecombineerde opleiding van beide groepen officieren in Breda. De invloed van Delprat was ook op dit gebied zeer groot. Daarnaast had de marine relatief vroeg een behoorlijk aantal stoomschepen in gebruik. Het hiervoor benodigde personeel leidde men - zoals we eerder hebben gezien - zelf op. Schrijvers over de stoomtechniek kwamen nauwelijks uit andere sectoren dan leger en marine. De civiel-ingenieurs uit Delft hadden weinig belangstelling voor de stoomtechniek en werktuigkundige ingenieurs begonnen pas vanaf het einde van de jaren zeventig in grotere aantallen af te studeren. De docenten uit Delft, Cohen Stuart, Huet en Ravenek schreven om uiteenlopende redenen geen (studie)boeken evenals de praktische technici die de stoommachines in de machinefabrieken bouwden.

55. J.L. Nierstrasz, De mechanische arbeid der warmte, in verband met eene drogrede van prof. S. Bleekrode; over de calorische machine van Ericsson (Rotterdam 1861).

56. Verslag van den staat der Hooge-, Middelbare en Lagere scholen over 1867/1868, Handelingen der Staten-Generaal, Tweede Kamer 1869/1870, Bijlagen 1410 en Programma der lessen van de Polytechnische School (voor zover bewaard gebleven). Het lespropranmma voor 1866/67 spreekt nog over de ‘theorie der moteurs’, het volgende (1870/71) over de theorie der calorische werktuigen.

57. Hoe de afmetingen van een stoommachine praktisch bepaald konden worden uit de hoeveelheid door de ketel geleverde stoom, behandelde Weisbach afzonderlijk. Weisbach, Handleiding, vrij naar 't hoogduitsch door G. Kuyper Hz., 334-336.

58. Weisbach, Handleiding, 250-336, vooral 317-329.

50. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 171-173.

Ontwerpen en construeren in de praktijk

De eerste stoommachines in Nederland werden uit het buitenland geïmporteerd. Toch durfden Nederlandse fabrikanten al vroeg de stap te zetten om zelf machines te bouwen. De cijfers maken dit duidelijk. Vóór 1850 werden in totaal een kleine 200 stoommachines in Nederland geïnstalleerd.^60. Van 171 van deze machines is ook de bouwer bekend. Precies de helft van deze machines was in Nederland gebouwd.^61. Van de overige waren er 36 uit België of de voormalige zuidelijke provincies van het Ko-

60. Over de stoommachines die tussen 1830 en 1841 in Limburg zijn geplaatst, zijn geen gegevens bekend, omdat Limburg in deze periode nog niet onder het Koninklijk Besluit van 1833 viel.

61. Machines die vòòr 1830 in het zuiden, het huidige België, werden geïnstalleerd zijn niet meegerekend; wel zijn de machines die in het zuiden gebouwd zijn, gerekend als binnenlands fabrikaat. Dit waren er 18. Steenaard, Stoom, 46 en bijlage. In de bijlage staan gegevens over alle aangegeven machines. Dit was naar schatting 80 à 90% van het totaal.

[p. 215]

Gezicht op de ijzergieterij en fabriek van stoom- en andere werktuigen van de firma Schretlen & Co te Leiden vanaf de Singel omstreeks 1860. Het bedrijf van Schretlen ontwikkelde zich uit een kleine ijzergieterij en smederij, opgericht in 1834 door de smidszoon D.A. Schretlen. In 1856 verplaatste Schretlen zijn bedrijf uit de binnenstad naar de vestwal, waar een aantal houten loodsen, een stenen kantoor, een machinegebouw en een kraan en loskade werden opgericht. Schretlen was een van de ijzergieterijen die rond het midden van de eeuw zich ook met de vervaardiging van stoommachines bezighield. In dit geval met weinig sukses. Na 1850 legde het bedrijf zich voornamelijk toe op de installatie en beheer van gasfabrieken, giet- en constructiewerk.

ninkrijk afkomstig en 46 uit andere landen, vooral Engeland en in mindere mate Frankrijk. De vraag is nu op welke wijze de Nederlandse machinefabrieken aan de kennis kwamen die noodzakelijk was om stoommachines te bouwen. Op basis van de literatuur alleen, hoe nuttig en praktisch ook, zal niemand erin slagen een goed werkende machine te bouwen. Er is een groot aantal praktische vaardigheden vereist om een ontwerp ook te realiseren, met name op het gebied van de metaalbewerking. Op dit aspect zullen we verder niet ingaan, maar het is duidelijk dat de beheersing van het gieten, smeden, verspanen en construeren grote invloed op de kwaliteit van het eindprodukt heeft.^62.

Het reconstrueren van de wijze waarop in de fabrieken machines werden bedacht en ontworpen is een moeilijke zaak. Slechts zelden zijn er tekeningen of prototypen bewaard gebleven en zelfs als dit al het geval is, is het vrijwel ondoenlijk de herkomst van de tekeningen te achterhalen of ontbreekt de noodzakelijke toelichting. Toch is het mogelijk - zij het op een indirecte manier - een indruk te krijgen van het proces van kennisverwerving. Hierbij maken we een onderscheid tussen de periode waarin de stoomtechniek werd geïntroduceerd en de periode waarin de stoommachine een gangbare techniek was geworden. De snelle toename van het aantal stoommachines in Nederland na 1850 doet vermoeden dat de overgang rond het midden van de eeuw ligt. Toch was er buiten Cockerill zeker een vijftiental grote en kleine machinefabrieken waar vóór die tijd stoommachines werden gebouwd.^63.

62. H. Lintsen, G. van Hooff en G. Verbong, ‘Werktuigbouw in Nederland in de negentiende eeuw: een techniek zonder beroepsgemeenschap’, jbgbt 8 (1991), 88-90.

63. Steenaard, Stoom, 46-49.

Nederlandse stoommachines vóór 1850

De fabriek die de Engelse technicus J. Cockerill in 1817 te Seraing in de buurt van Luik met steun van Koning Willem i had gevestigd, zou snel uitgroeien tot de leidende producent van stoomwerktuigen buiten Engeland. In de jaren twintig zou het bedrijf van Cockerill niet alleen een aantal stoommachines voor toepassing in het noordelijke deel van het Koninkrijk leveren, het was ook een belangrijke bron voor kennis op het gebied van de stoomtechniek. De overheid steunde het bedrijf, dat de status van Rijksetablissement kreeg, zoveel mogelijk door op-

[p. 216]

drachten aan Cockerill te gunnen. Met name gold dit voor de marine. Als tegenprestatie diende Cockerill zijn bedrijven open te stellen voor Nederlandse technici en fabrikanten die zich op de hoogte wilden stellen van de laatste ontwikkelingen op het gebied van de stoomtechniek. Op deze wijze verbleef Verdam enkele maanden in Séraing, maar ook werd er voor marine-officieren een ‘Stoomwerktuigkunde Oefening’ verzorgd. Deze cursus werd onder andere door luitenant C. Verveer (1801-1845) bezocht, die later een machinefabriek zou oprichten.^64.

De dominante positie van Cockerill was ook indirect de aanleiding voor een andere marine-officier, G.M. Roentgen (1795-1852) om zelf met de bouw van stoommachines te beginnen. Roentgen had in 1824 de dienst verlaten om directeur te worden van de Nederlandsche Stoombootmaatschappij (nsbm). Hij had uitgebreid in Engeland rondgekeken. De eerste machines werden dan ook in Engeland gekocht, maar al spoedig wilde de nsbm de schepen volledig in Nederland laten bouwen. De stoommachines, gewone lage-drukmachines met condensor, zouden door Cockerill geleverd worden. Het ontwerp was afkomstig van Roentgen, die zelf het toezicht op de produktie wilde houden.

Op dit punt ontstonden wrijvingen. Roentgen wilde niet dat zijn ontwerpen in handen van concurrenten zouden vallen en hij eiste dan ook dat Cockerill alleen aan hem zou leveren. Deze kon of wilde hier niet op ingaan. De nsbm besloot vervolgens haar werkplaats voor onderhoud op Fijenoord uit te breiden tot een volledige machinefabriek. Voor de belangrijkste technische functies werden Engelse ingeniers en technici aangetrokken. Met de kennis van Roentgen en met behulp van de Engelsen slaagde de nsbm erin om een van de grootste Nederlandse fabrikanten van stoommachines te worden, zowel voor schepen als voor toepassing in fabrieken. We komen op het werk van Roentgen en zijn verhouding met zijn naaste assistenten in het volgende hoofdstuk terug.

Een van die concurrenten waar Roentgen beducht voor was, was de Amsterdamsche Stoomboot-Maatschappij (asm). Directeur Paul van Vlissingen was in 1826 ook een kleine machinefabriek begonnen. In eerste instantie was deze fabriek alleen voor onderhoud en reparatie van de stoomschepen van de asm bedoeld, maar al spoedig wilde ook Van Vlissingen met de produktie van machines en andere werktuigen beginnen. Om de uitbreiding te kunnen financieren werd dit bedrijf in 1828 omgezet in de firma Van Vlissingen en Dudok van Heel. De nieuwe fabriek nam ook de bouw over van een aantal stoommachines, waar Van Vlissingen in 1827 al aan was begonnen. Hiervoor had hij de Engelse ingenieur W. Jackson aangetrokken. Ook in de nieuwe fabriek, waar meteen al zestig mensen werkten, was de helft van het personeel Engels. Jackson vertrok in 1830 met een aantal stoommachines en een suikermolen naar Suriname om een suikerfabriek te beginnen. Hij bleef wel agent voor de Amsterdamse fabriek. Zijn plaats werd ingenomen door een andere Engelse ingenieur, Ponton. Van Vlissingen, ontevreden over Pontons werk, stuurde de Engelsman al een jaar later weg. Het dilemma was nu of men al voldoende kennis in huis had om zonder Engelse ingenieur verder te gaan. Van Vlissingen besloot de gok te wagen en nam samen met H. Radier de technische leiding over.

Radier, van origine meubelmaker, was vanaf het begin baas van de modelmakerij geweest. Hij kreeg een kans om zich te bewijzen. De eerste stoommachine, bestemd voor de rijstpellerij van G. Ochsner in Amsterdam, voldeed aan ieders verwachtingen.

Volgens Verdam, die de stoominstallatie inspecteerde en goed bevond, diende Ochsner zijn aangifte ‘met grote vreugde en warm gevoelen’ in. Dit in tegenstelling tot sommige fabrikanten, die hardnekkig weigerden hun stoommachine aan te geven of te laten keuren. Wel merkte Verdam op dat de machine volgens hem een groter vermogen had dan de fabrikant had aangegeven en dat deze machine veel te krachtig was voor het doel waarvoor ze werd gebruikt. Volgens Radier had de machine van het type Watt, een vermogen van 20 npk, volgens Verdam 24 npk. Het is gezien het type vrij zeker dat Radier de tabel van Watt had gebruikt om het vermogen te berekenen. Hoe Verdam tot zijn afwijkende conclusie kwam is niet bekend. Het ligt voor de hand dat hij is afgegaan op de indicateurdruk die dus iets hoger moet zijn geweest dan Watt hiervoor had aangenomen. In elk geval was Radier voor zijn meesterproef geslaagd. Binnen een tiental jaren waren alle Engelse werklieden uit de fabrieken van Van Vlissingen en Dudok van Heel verdwenen.^65. Na de afscheiding van België verloor Cockerill vanzelfsprekend zijn bevoorrechte positie, hoewel het bedrijf evenals andere Belgische firma's nog wel stoommachines aan Nederland bleef leveren, vooral in de zuidelijke provincies. Het Koninkrijk mocht dan wel het grootste gedeelte van zijn industriële basis verloren hebben, er waren in elk geval twee grote, moderne machinefabrieken, de nsbm en Van Vlissingen en Dudok van Heel. Nieuwe fabrikanten kwamen er echter in de jaren dertig maar mondjesmaat bij. C. Becker uit Groningen, een instrumenten werktuigmaker, bouwde in opdracht van de Groningse hoogleraar Stratingh een stoommachine voor een experimentele stoomwagen. Toen deze wagen niet goed bleek te voldoen, werd de machine in de loodwitfabriek van de familie Stratingh geplaatst.^66. De kennis en het ontwerp waren gezien de herkomst van het projekt waarschijnlijk van Stra-

64. J. MacLean, ‘De luitenant ter zee der eerste klasse Christiaan Verveer’ (1801-1845), Amstelodanum 64 (1977), 76.

65. ‘Fabrijk van stoom- en andere werktuigen van de heeren P. van Vlissingen en D. van Heel te Amsterdam’, Verhandelingen en Berigten betrekkelijk het zeewezen en de zeevaartkunde (1848), 571-576.

66. Deze loodwitfabriek wordt beschreven door E. Homburg, ‘Loodwit’, in: Lintsen, Geschiedenis van de Techniek in Nederland, dl iv, 217-218.

[p. 217]

De hofstad staat niet direkt bekend als een centrum van industriële nijverheid. Toch was een van de belangrijkste machinefabrieken uit de tweede helft van de 19e eeuw, de Prins van Oranje, in 's-Gravenhage gevestigd. In een periode van veertig jaar (1857 - 1897) werden een 200 stoommachines door dit bedrijf vervaardigd. Een van de belangrijkste specialiteiten van de onderneming was de vervaardiging van stoominstallaties en wateropvoerwerktuigen voor bemalingsdoeleinden. De centrifugaalpomp die omstreeks 1865 in Nederland werd ingevoerd was aanvankelijk nog buitenlands fabrikaat. De Prins van Oranje slaagde er omstreeks 1870 in om ook dit moderne waterverplaatsingswerktuig te vervaardigen. Hier zo'n centrifugaalpomp, direkt gekoppeld aan een stoommachine, onderdeel van een dubbele installatie (elk van 55½ pk), in 1879 geleverd voor de Vier Ambachtspolder.

tingh afkomstig. Deze kleine stoommachine van één pk is verder van weinig belang geweest.^67.

De Tilburgse horlogemaker J.A. Mercx zag meer toekomst in de produktie van werktuigen dan in zijn oorspronkelijke vak. Na enige tijd in een stoommachinefabriek in Aken te hebben gewerkt, richtte hij een eigen werkplaats op voor het installeren en repareren van stoommachines. De eerste stoommachine bouwde hij voor eigen gebruik, maar omstreeks 1840 begon hij ook aan derden te leveren. Van een derde fabrikant, C. Verloop uit Utrecht is minder bekend. Verloop was een timmerman/molenmaker die vanaf omstreeks 1830 stoommachines kocht, verkocht en repareerde. Ook hij zette de stap naar het zelf bouwen van stoommachines. Zijn tweede volledig door hem gebouwde stoommachine werd door Verdam zeer positief beoordeeld.^68. Deze machine had een nominaal vermogen van vier pk, maar kon ook bij een hogere druk werken.^69. Wat deze fabrikanten gemeenschappelijk hadden, was dat zij de nodige technische vaardigheden bezaten en zich vervolgens stap voor stap het fabriceren van stoommachines eigen maakten: eerst de kennismaking met de stoomtechniek, dan ervaring opdoen door een kleine machine te construeren en tenslotte de machine op onderdelen te verbeteren en de afmetingen en dus het vermogen te vergroten.

Een veel grootschaliger fabriek werd door de al genoemde Verveer opgericht. Verveer, oud-leerling van de Artillerie- en Genieschool, was in 1830 docent aan het Koninklijk Instituut voor de Marine geworden, maar na een ruzie met de commandant werd hij op non-actief gesteld. Na zelfs vastgezeten te hebben wegens belediging van een meerdere, verbleef Verveer in 1835 enkele maanden in Engeland. Verveer had al besloten om de dienst te verlaten en fabrikant te worden. Met steun van een Amsterdamse bankier begon hij in de hoofdstad eerst met de machinale fabricage van spijkers en enkele jaren later werd een (afzonderlijke) machinefabriek opgericht. Een verzoek aan de marine om machines voor oorlogsschepen te mogen bouwen, leverde in eerste instantie geen resultaat op. Bij inspectie van de fabriek was gebleken dat er weliswaar kleine machines gebouwd konden worden, maar voor de grote stoommachines ontbraken nog de grote draaibanken, waarmee grote cilinders uitgeboord en gedraaid konden worden. Geslaagde reparaties aan een stoomschip van de marine, leverde Verveer nieuw krediet op, waarmee de fabriek kon worden uitgebreid. Koning Willem i zelf investeerde ruim één ton in het bedrijf.^70.

In 1839 diende Verveer bij het ministerie van Binnenlandse Zaken een verzoek in om één van de zes in Engeland bestelde locomotieven als model te

67. H. Baudet, De lange weg naar de Technische universiteit Delft (Delft 1992), 124 en Steenaard, Stoom, 50. Zie ook hoofdstuk 3.

68. Steenaard, Stoom, 46-49 en bijlage (nr.3).

69. In dat geval nam het vermogen met twee pk toe. Dit geeft tevens aan dat bij machines die bij een hogere druk werkten de druk in de bepaling van het nominaal vermogen werd meegenomen en dat dus in deze gevallen niet zonder meer de formule van Watt werd toegepast, Steenaard, Stoom, bijlage (nr.3).

70. MacLean, ‘Verveer’, 78-81.

[p. 218]

De machinebouw, die traditioneel sterk samenhing met de scheepsbouw, werd in de tweede helft van de 19e eeuw ook in de landprovincies van belang. Stork was eind van de eeuw de grootste daarvan met in 1890 ruim 400 werklieden, die in het totaal ƒ 225.000,- aan loon ontvingen. Hieronder was een dertigtal geëmployeerden begrepen. Naast een bescheiden aantal kantoorbedienden ging het hierbij met name om technische beambten, zoals tekenaars. Deze groep was in een apart lokaal ondergebracht. Veertien personen zitten of staan dicht bijeen bij de platte lessenaars; tekenborden bestonden nog niet. Naast de hoge ramen is er ook elektrisch licht voor het zicht aanwezig. Een kussenblok dient als presse-papier.

mogen gebruiken. Helaas voor Verveer had de regering al aan de nsbm en Van Vlissingen beloofd om de eerste locomotieven, zolang zij nog niet gebruikt werden, uit te lenen om te bestuderen en eventueel na te bouwen. Verveer liet zich niet uit het veld slaan en haalde een aantal vaklieden uit Engeland, die voor het bedrijf een stoomlocomotief bouwden. Deze werd ook geleverd voor de verbinding tussen Amsterdam en Haarlem. Deze eerste in Nederland gebouwde stoomlocomotief leverde het bedrijf een nieuwe opdracht op, ditmaal voor twee locomotieven, terwijl bij Van Vlissingen een derde werd besteld. Van Vlissingen was enkele jaren later het eerste bedrijf dat een licentie afsloot om de stoomlocomotieven van Stephenson te kunnen bouwen.^71. Normaal werd voor het imiteren en copiëren van buitenlandse machines geen toestemming gevraagd.

In 1843 echter was het al gedaan met het bedrijf van Verveer, waarbij de geldschieters forse bedragen verloren. Een gebrek aan bestellingen en te hoge kosten luidden het einde in.^72. Verveers lotgevallen maken duidelijk dat ook iemand die wel technisch goed onderlegd was - Verveer verkreeg enkele octrooien ondere andere op onderdelen van een stoommachine zoals een stoomschuif - voor een nieuw produkt afhankelijk was van buitenlandse vaklieden of voorbeelden.^73. Tevens demonstreert het geval van de locomotief dat het nabouwen naar een bestaand model de belangrijkste manier was om een nieuw type machine in het produktie-assortiment op te nemen.

De overheid probeerde dit ook te stimuleren. Er werd vrijstelling van invoerrechten verleend voor nieuwe modellen of nog niet eerder in Nederland toegepaste machines. De belangrijkste voorwaarde was dat deze ‘van geen zoo onbekende of ingewikkeld zamenstel zijn, dat zij niet in dit Rijk zouden kunnen vervaardigd worden’. De fabrikant die hiervoor in aanmerking wilde komen, diende bij zijn verzoek een tekening van het werktuig te voegen. Die werd dan door de inspecteur beoordeeld. A.A.C. de Vries Robbé (1814-1881) die Verdam in 1842 was opgevolgd als inspecteur, dacht bijvoorbeeld dat een nieuwe stoompomp die door een Maastrichtse fabrikant werd ingevoerd wel in Ne-

71. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 178-179.

72. Lintsen, ‘Stoom en bemaling’, 142.

73. Maclean, ‘Verveer’, 82-83.

[p. 219]

derland kon worden gebouwd, maar alleen aan de hand van een voorbeeld. Omdat het in dit geval om het eerste exemplaar ging, werd daarom vrijstelling verleend. Dit kwam in de jaren veertig echter nog maar sporadisch voor, met andere woorden, de Nederlandse nijverheid had op dit gebied een zekere rijpheid bereikt.^74.

Nederlandse bedrijven werden dus geacht vrijwel elk type stoommachine te kunnen (na)bouwen, maar dit was nog geen garantie voor kwaliteit. De Vries Robbé drong daarom bij de minister aan op een veel regelmatiger en strenger toezicht op de geïnstalleerde stoommachines. ‘Het steeds vermeerderd aantal van stoommachines hier te lande, de verschillende dikwerf gebrekkige constructie derzelve alsmede de grootere nalatigheid die een toenemende halfbekendheid met dezelve gevoegd bij de wetenschap dat er in het algemeen geen voortdurend toezigt door de regering plaats heeft’, leidde volgens De Vries Robbé tot gevaarlijke situaties.^75. Dat er steeds meer verschillende typen stoommachines werden gebruikt, was duidelijk. Waren de eerste stoommachines nog allemaal lage-drukbalansmachines met condensor, vanaf de jaren dertig werden steeds hogere stoomdrukken gebruikt. Machines van ‘middelbare drukking’ dat wil zeggen met een overdruk van een ½ tot 3 atmosfeer, werden het meest toegepast en ook het meest gebouwd door Nederlandse bedrijven. Hoge-drukmachines waren vrijwel allemaal uit België afkomstig. Het vermogen van al deze machines werd in nominale paardekrachten gegeven.^76.

Dat de kwaliteit wel eens te wensen overliet, bleek uit een beoordeling van een stoommachine van D.A. Schretlen & Co uit Leiden. Dit bedrijf dat voortgekomen was uit een plaatselijke smederij, was in het begin van de jaren veertig ook met de bouw van stoommachines begonnen. Op de in 1849 in Delft gehouden nijverheidstentoonstelling werd een machine van deze firma slecht beoordeeld. Volgens het jury-rapport was ‘Het werktuigje van één pk van te weinig belang om hierover in bijzonderheden te treden; alleen moet gezegd worden dat het zeer ruw en met weinig zorg was bewerkt, terwijl het stelsel niets bijzonders opmerkingswaardig aanbood’.^77. Over de machines van de grote fabrikanten waren echter nauwelijks klachten. Bedrijven als Van Vlissingen en de nsbm maar ook De Atlas, een machinefabriek die door de Engelse fabrikant J. Dixon in Amsterdam omstreeks 1840 was opgericht, leverden het merendeel van de machines. De opmerking van De Vries Robbé over de kwaliteit van de stoommachines moet dan ook enigszins gerelativeerd worden.

De activiteiten van Roentgen, Verdam en De Vries Robbé maken duidelijk dat naast buitenlandse technici en voorbeelden vooral ook de inspecteurs van het Stoomwezen een belangrijke rol speelden. Zij controleerden niet alleen, maar gaven ook gevraagd of ongevraagd adviezen. Tussen de firma Nering Bögel uit Deventer en de inspectie ontstond in de jaren dertig een conflict over veiligheidskleppen. Verdam had aangeraden om niet te kleine kleppen te nemen, omdat deze weliswaar in theorie wel voldeden, maar ‘in de praktijk is het raadzaam gebleken om bij de snelle stoomontwikkeling ruimere kleppen te nemen’. Tien jaar later was De Vries Robbé nog steeds niet tevreden over de kleppen. Hij gaf naast een aantal verwijzingen naar de Engelse en Franse literatuur over dit onderwerp het dringende advies om ‘nog eens na te gaan, hetgeen de beste fabrikanten in Engeland, Frankrijk, België en Holland enz. als gemiddelde regel hebben aangenomen’.^78.

Pikant was een ruzie tussen Roentgen en Verdam. De laatste had grote kritiek op het keuringsrapport van Roentgen van een stoomketel in een meestoof en ging klagen bij de Administrateur van Nationale Nijverheid. Roentgen schreef daarop een zeer venijnig briefje waarin hij de deskundigheid van Verdam in twijfel trok: ‘Om in de behandeling dezer zaak nuttig te werken, schijnt het mij onvermijdelijk noodig te zijn, dat de persoon daarmeede belast niet alleen wiskunstenaar of zoogenaamd Theoretikus, maar ook een grondig Praktikus te zijn’.^79. De inspecteurs waren ondanks de kritiek van Roentgen door hun opleiding uitstekend op de hoogte van de ontwikkelingen in de stoomtechniek en de praktijken in de bedrijven. De loopbaan van Verdam hebben we al beschreven. Ook De Vries Robbé had een loopbaan waarin hij voor de stoomtechniek relevante ervaring opdeed. Na in Den Haag op de middelbare school van Verdam les gekregen te hebben, was hij als achttienjarige in de machinefabriek van de nsbm gaan werken. In 1840 werd hij benoemd tot chef van de werkplaats van de Hollandsche Spoorwegmaatschappij in Haarlem.^80.

De introductiefase van de stoommachine was eind jaren veertig nagenoeg afgesloten. Nederlandse bedrijven beschikten in die tijd over de noodzakelijke kennis en experts om stoommachines te ontwerpen en te bouwen. Dat het hierbij niet om originele ontwerpen ging, maar om copieën van buitenlandse machines was geen probleem. Nederland was er met buitenlandse hulp in geslaagd deze nieuwe techniek succesvol in te voeren. Illustratief was een advertentie die in 1845 in het Handelsblad verscheen: ‘Een jong mensch, van goede Familie, sedert verscheidene Jaren bij eene voorname Fabrijk van Stoomwerktuigen geplaatst en daardoor in gelegenheid gesteld tot het verkrijgen der vereischte bekwaamheden tot het ontwerpen, zamenstellen en besturen deze werktuigen’ biedt zich aan.^81.

74. Steenaard, Stoom, 22.

75. Steenaard, Stoom, 19.

76. Steenaard, Stoom, 44-45 en bijlage. Van de 215 stoomketels in Nederland (exclusief Limburg) waren er 125 van middelbare en 51 van lage drukking.

77. Rapport omtrent de tentoonstelling van nijverheid te Delft in 1849 (Delft 1849), 39.

78. De Vries Robbé verwees o.a. naar Tredgold, The steam engine (Londen 1838), 143 (z.pl. z.jr.), Béclet, Traité de la chaleur, deel I, 336 en Farey, Treatise on the steam engine (z.pl.,1827), ara, Binnenlandse Zaken/Nationale Nijverheid, 22 mei 1848, nr. 162.

79. ara, Binnenlandse Zaken/Nationale Nijverheid, 11 sept. 1839, nr. 11.

80. nnbw, vi, 1194-1196, A.A.C. de Vries Robbé.,

81. Algemeen Handelsblad, 27 febr. 1845, 4.

[p. 220]

De verdere verspreiding na 1850

Na 1850 groeide het aantal fabrikanten, dat de produktie van stoommachines ter hand nam, gestaag. Alleen al in de jaren zestig startten zeker 23 nieuwe bedrijven met de bouw van stoommachines, overigens lang niet allemaal succesvol. De belangrijkste kennisbronnen waren nu de grote Nederlandse machinefabrieken. Er zijn verschillende voorbeelden bekend van technici, die na enige tijd bij Van Vlissingen of de nsbm werkzaam te zijn geweest, een eigen bedrijf zijn begonnen. In Groningen richtte H. Slotemaker bijvoorbeeld samen met de plaatselijk smid Lantinga in 1854 een machinefabriek op, die al na enkele jaren alweer werd gesloten. Slotemaker had zijn opleiding bij de nsbm gekregen. De Schot D. Christie, chef bij de nsbm, begon een jaar later een eigen bedrijf in Rotterdam, dat zich vooral richtte op scheepsmachinerieën. Bij D. Christie en Zoon was ook een familielid werkzaam. Deze W.H. Martin werd in 1875 de technische leider van De Schelde, een grote scheepswerf en machinefabriek, die mede dankzij het initiatief van Tideman tot stand was gekomen.^82. H. Suyver associeerde zich in 1868 met de Amsterdamse smid Jonker. Suyver had de praktijk geleerd bij Van Vlissingen en was vervolgens ketelbaas bij De Atlas geweest. Enkele jaren later besloot hij met zijn broer, J.J. Suyver, die directeur van een zeevaartkundige school was, een familiebedrijf te beginnen.^83.

Het zwaartepunt van de Nederlandse machinenijverheid bevond zich in Amsterdam en omgeving. Daar werden ook de eerste pogingen ondernomen om de lokale werktuigkundigen in een studievereniging bijeen te brengen. In 1861 richtten enkele technici van Van Vlissingen de vereniging Archimedes op. Het doel van deze vereniging was de ‘onderlinge oefening in de Werktuigkunde & aanverwante wetenschappen’. De vereniging kende gewone of werkende leden, dat wil zeggen personen die als werktuigkundige in de hoofdstad werkzaam waren, buiten-leden en honoraire leden. In totaal waren er in de jaren zestig zo'n 25 leden, waaronder 2 buiten-leden uit Haarlem. Een van de honoraire leden was de leraar werktuigbouwkunde aan de Polytechnische School Huët. Daarnaast was het mogelijk om jongeren te introduceren, die nog in opleiding waren en voor wie dit een mogelijkheid was om te leren en profijt te trekken van de kennis en ervaring van de oudere technici. Onder de introducés bevonden zich onder andere J.D. van der Made, de latere directeur van de Koninklijke Fabriek van stoom en andere werktuigen, de voortzetting van Van Vlissingen, G.A.A. Middelberg, spoorwegingenieur en eerste voorzitter van de nvws en twee leerlingen van de Polytechnische School, vermoedelijk op advies van Huët. Waarschijnlijk werd de vereniging gedomineerd door werknemers van Van Vlissingen, maar waren er daarnaast ook leden uit andere bedrijven of andere sectoren zoals de spoorwegen. Al voor het faillisement van Vlissingen & Dudok van Heel in 1871 had de vereniging haar activiteiten gestaakt.^84.

De activiteiten van de vereniging bestonden uit het houden van voordrachten, die door andere leden becommentarieerd werden, en het maken van werktuigkundige tekeningen. Elk gewoon lid werd geacht regelmatig een voordracht te houden. Op de voordrachten van Archimedes kwam een groot aantal onderwerpen aan de orde. Verschillende typen stoommachines werden besproken, onderdelen zoals de indicateur of de voedingspomp van Giffard kwamen aan bod, maar ook algemenere onderwerpen zoals de leer van het evenwicht (statica) en de eigenschappen van materialen. Ook het vermogen en de afmetingen van stoommachines werden behandeld. In 1862 sprak een van de leden over het nominaal en effectief vermogen. Blijkbaar was er een aanleiding om dit onderwerp verder uit te werken, want een klein jaar later ging een ander lid in op de ‘theoretische & practische middelen ter berekening van het nominaal & effectief vermogen van stoomwerktuigen’. Dat de nieuwe ontwikkelingen, zoals we die in de vorige paragraaf hebben besproken, begonnen door te dringen blijkt uit een lezing over het ‘arbeidsvermogen van den stoom en het verschil tussen oververhitte stoom en stoom van meerdere spanning’. In de volgende jaren werd ook het ontwerpvraagstuk behandeld. Hierbij werd een onderscheid gemaakt tussen hoge-druk- en andere machines. Indeling en taalgebruik komen overeen met de regels en voorschriften die door Nierstrasz in 1860 in zijn handboek werden gegeven.^85. De vereniging kende verder nog een leesgezelschap waar leden samen de recente Engelse, Duitse en Franse technische literatuur bespraken. Om de uitwisseling te bevorderen werd bovendien een keer per jaar een veiling van deze boeken en tijdschriften gehouden. Ook hier zien we weer dat in Nederland de buitenlandse ontwikkelingen nauwgezet werden gevolgd.^86. In de industrie speelde een formele opleiding tot omstreeks 1870 nauwelijks een rol. Een van de oprichters van de machinefabriek Stork, C.C. Stork, was een uitzondering. Stork was in 1853 afgestudeerd aan de Koninklijke Akademie. Kennis van de machinefabricage had hij daar nauwelijks verkregen, maar na een aantal jaren praktijkervaring bij Van Vlissingen en in Engeland, startte hij met J. Ledeboer in 1859 in Borne een machinefabriek. De al genoemde Van der Made ging in Luik studeren op de ingenieursschool, die aan de universiteit was verbonden. In de jaren zeventig deden daarna mondjesmaat Delftse ingenieurs hun intrede in de grote machinefabrieken.^87. Zij begonnen meestal op de te-

82. J.M. Dirkzwager, ‘Dr. B.J. Tideman en de oprichting van de Koninklijke Maatschappij “De Schelde”’, Economisch-Historisch Jaarboek 32 (1969) 1-88.

83. Voorbeelden ontleend aan W.H.P.M. van Hooff, De Nederlandse machinefabrieken 1825-1914 (Amsterdam 1990).

84. ga Amsterdam, archief Vereeniging Archimedes, inv. 8.

85. Helaas zijn slechts enkele voordrachten bewaard gebleven, waaronder geen over de in de tekst genoemde onderwerpen. ga Amsterdam, archief Vereeniging Archimedes, inv. 10.

86. ga Amsterdam, archief Vereeniging Archimedes, inv. 10.

87. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 154-155.

[p. 221]

kenafdelingen en het zou jaren duren voordat zij in leidinggevende posities terecht zouden komen. Een alternatief waren de Duitse technikums, met name Mittweida en Bingen. Deze scholen waren vooral bedoeld om technici die al wat praktijkervaring hadden, enige theoretische verdieping te geven. In Nederland waren alleen de Kweekschool voor Machinisten en de Marine-machinistenschool hiermee enigszins vergelijkbaar. De grondlegger van Begemann, E.H. Begemann was een van de weinige (marine-)machinisten die fabrikant werd. Hij werd eerst bedrijfsleider bij Brückenhaus in Helmond, maar nam binnen enkele jaren het bedrijf over.^88. Alles bij elkaar was het maar een kleine minderheid die een opleiding aan een school volgde. Van alle hogere technici die in de negentiende eeuw in de Nederlandse machinefabrieken werkten, had voorzover bekend slechts ongeveer een kwart op een technische school gezeten. Tot omstreeks 1885 - vanaf die tijd begon het aantal toe te nemen - had minder dan een op vijf van alle technische directeuren, ingenieurs, chefs, bedrijfsleiders of werktuigkundigen een technische studie gevolgd.^89. Een technicus met een diploma werd bovendien niet bij voorbaat superieur geacht aan een collega die voornamelijk in de praktijk was opgeleid en zich door zelfstudie verder had bekwaamd. De groep hoger opgeleide technici kon nog geen stempel drukken op de ontwikkeling van de werktuigkunde in Nederland.

Overzien we de ontwikkeling van de stoomtechniek in Nederland in de negentiende eeuw, dan kunnen we constateren dat Nederlandse bedrijven en technici zich in de eerste helft deze nieuwe techniek eigen maakten. Het proces van kennisverwerving verliep in een aantal stappen. Eerst werd het bedienend personeel uit het buitenland gehaald evenals eerder bij de machines was gebeurd. Vervolgens trokken Nederlandse bedrijven buitenlandse ingenieurs aan, totdat het technisch niveau hoog genoeg was om op eigen kracht verder te kunnen gaan. De stoom-inspecteurs zorgden ervoor dat de kennis op peil bleef. Vanaf de jaren veertig had Nederland in vergelijking met de omringende landen de achterstand op dit gebied weggewerkt.

In de tweede helft van de negentiende eeuw was er geen sprake meer van spectaculaire veranderingen in de gewone stoomtechniek.^90. Wel werd er voortdurend aan de verbetering en perfectionering van de stoommachine gewerkt. Ook Nederlandse bedrijven kwamen hier goed in mee en slaagden erin om de vereiste kennis te verwerven via tijdschriften, handboeken, persoonlijke contacten en studiereizen.^91. Daarnaast kwamen er verschillende opleidingen tot stand. Veel sterker dan bij de civiel-ingenieurs werd in de stoomtechniek een aanvullende opleiding in de werkplaats, zij het voor, tijdens of na de studie, noodzakelijk geacht voor een volledige beroepsopleiding. Omgekeerd werd ook door praktische technici steeds meer aandacht besteed aan scholing door middel van een bedrijfsopleiding, een studievereniging of door zelfstudie. De grote bedrijven namen hierin het voortouw, maar door het gefragmenteerde karakter van de bedrijfstak kwam het niet tot één opleidingsroute voor werktuigkundigen en machine-technici. In het onderwijs werd in toenemende mate aandacht besteed aan de ingenieurstheorieën zoals die van Pambour en - na 1860 - aan de thermodynamica. Het ontwerpen van stoommachines bleef echter een moeizaam proces, waarin ervaring en empirische kennis ondanks alle wetenschappelijke vooruitgang belangrijk waren.

g.p.j. verbong en h.w. lintsen

88. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 161 en Nederlandse machinefabrieken.

89. Dit is gebaseerd op de lijst van bedrijven in Van Hooff, De Nederlandse machinefabrieken, en aanvullende informatie. In totaal zijn van 420 technici gegevens over de opleiding bekend. Zie ook Lintsen, ‘Werktuigbouw in Nederland’, 83-85.

90. Een nieuwe toepassing van stoom was de stoomturbine.

91. Van Hooff, Nederlandse Vulcanus, 182-183.