1987 – 10(2/3/4)

2. Aandrijfwielen

De draaimolen en het wiel zijn in feite afgeleid van de eenvoudige hefboom – een stijf lichaam, beweegbaar rond een vast punt – de eerste ‘machine’ die waarschijnlijk door de mens wordt gebruikt om de actie van zijn spieren te vergroten. Door eerst op het langste uiteinde van de hendel te drukken, ziet de man zijn kracht vermenigvuldigen, wat uiteraard ten koste gaat van de beweging. Vervolgens vond hij, door dit uiteinde in een rechte hoek te buigen, de kruk uit waarmee hij een draaipunt, een as, kon draaien die op het vaste punt was geplaatst. Deze as kan verticaal of horizontaal zijn en zo moeten de verticale lier, de kaapstander, de takel en ook de draaimolen uitgevonden zijn.

Deze ‘machines’, al in de 3e eeuw voor Christus ontwikkeld door de Griekse monteur Ctesibios van Alexandrië, worden beschreven in de verhandeling ‘Pneumatiek’ van Philo van Byzantium, zijn opvolger, en ook, later, in het tijdperk van de eerste eeuw voor Christus, door de Romeinse ingenieur Vitruvius. Deze laatste, ook een architect, vertelt ons in het bijzonder over het gebruik in Efeze van lieren voor de bouw van tempels. Vitruvius beschrijft net als Philo ook de zogenaamde kooiraderen, waarvan de werking in feite vergelijkbaar is met die van een hefboom die 3600 graden rond een vast punt kan draaien. Deze wielen werden met name gebruikt voor het verplaatsen van de hefmachines die in Rome werden gebruikt voor de bouw van monumenten. Op een bas-reliëf van Lateranen zien we zo'n wiel aangevuld met een lier met drie katrollen, de trispastos. Minstens vijf mannen beklimmen de gelederen van dit wiel. Menselijke arbeid is er in overvloed, slaven en gevangenen, en bovendien is menselijke arbeid nauwkeuriger en kan gemakkelijker worden aangepast aan de vereiste inspanning.

Een ander bas-reliëf, in Capua, toont ook een hefmachine op wielen, deze aangedreven door twee mannen. Daar zijn de details van het wiel duidelijker zichtbaar. Dit wiel, voorzien van twaalf spaken die een grote getrapte velg met de (middel)as verbinden, is een voorbode van de wielen die in de Middeleeuwen en zelfs daarna gebruikt zullen worden. Zo werden aan het begin van de 16e eeuw de monumentale kranen van Brugge en Lünenbourg bediend door vier mannen die zich voortbewegen op de sporten van hun aandrijfwielen. Mannen bleven tot in de 18e eeuw van stapwielen houden. Stapwielen en ook schoepenwielen, gebruikt in waterhefmachines. In het laatste geval kan alleen de mens deze taak volbrengen, die de implementatie van het evenwichtsgevoel met zich meebrengt. Het is inderdaad moeilijk om een dier op de pallets of emmers van het water te zien klimmen, zoals die wielen die eeuwenlang zullen worden gebruikt door de Egyptische fellahs en de boeren uit het Oosten en het Verre Oosten, of zelfs dichterbij. ons door de Indochinese boeren. Deze boeren, die zich schrap zetten op twee palen die in de grond waren gestoken, duwden het wiel met hun voeten voort, waardoor de zwaartekracht werd vergroot door de inspanning van hun spieren. Bovendien moesten ze bij elke beweging van het wiel, om terug te keren naar de uitgangspositie, de nodige inspanning leveren om hun lichaam onder invloed van de zwaartekracht op te heffen.

De inspanning die een mens kan leveren is noodzakelijkerwijs beperkt. Daarom werden paarden vanaf de 16e eeuw steeds vaker gebruikt om carrousels te bedienen die lieren en kaapstanders bedienden. Maar dieren vervangen menselijke arbeid niet helemaal. In 1586 richtte de Italiaanse architect Domenico Fontana bijvoorbeeld de "obelisk van Caligula" (in werkelijkheid een Egyptische obelisk), die 312 ton woog, op het Sint-Pietersplein in Rome op, zowel paarden als mannen. 900 man en 37 paarden stonden verzameld rond de 37 lieren die nodig waren om deze zware last te hijsen en te plaatsen. Vijftien eeuwen eerder, in het jaar 41, werd dezelfde obelisk opgericht in het circus waarvan de bouw door Caligula zou worden voltooid door Nero, die zo zijn naam aan dit circus gaf. Maar de kaapstanders die werden gebruikt om deze obelisk te installeren, werden alleen verplaatst door de kracht van mannen, vooral slaven.

In de 17e eeuw beschreef een andere Italiaanse architect en ingenieur, Vittorio Zonca, in zijn boek Nieuw theater van machine en gebouw, een boek gepubliceerd in Padua in 1607, waarbij beide kaapstanders werden bediend door paarden en een stapwiel werd voortbewogen door twee mannen. We kunnen niet anders dan de vreemde oorlogsmachine vermelden, ook op wielen, bedacht door Leonardo da Vinci. Zeker in de projectfase: het is een wiel uitgerust met externe treden, zoals waterwielen. Vier mannen die op deze standaards klimmen, zorgen ervoor dat het wiel gaat draaien. In het midden stript een kruisboogschutter achtereenvolgens, voor herhaald schieten, vier kruisbogen die op de spaken van het wiel zijn bevestigd. Een kunstenaarsvisie, een ingenieursproject? Dus als de door mensen aangedreven getrapte of sportwielen tot in de 18e eeuw zullen blijven bestaan (Museum van Turijn), tonen verschillende getuigenissen uit de Renaissance de geleidelijke vervanging van de mens door dieren aan. Dit is bijvoorbeeld het geval bij molens die ver van een waterloop zijn gelegen, waar het hydraulische wiel is vervangen door een aandrijfwiel dat schuin staat ten opzichte van het horizontale vlak en dat door twee ossen, die rond de omtrek bewegen, in rotatie wordt aangedreven. Elke os moet de helling van het wiel beklimmen en bovenaan aankomen dient als een “massa” die voor de beweging zorgt. Vergeleken met een draaimolen maakt dit apparaat het ‘herstel’ van de zwaartekracht mogelijk, de inspanning die wordt geleverd door de dieren die alleen hun klim op het cirkelvormige hellende vlak van het wiel dienen. Bovendien wordt het koppelingsprobleem opgelost door de afwezigheid ervan. Zeker, bij dit proces is sprake van een conische koppeling.

Een meer pittoreske beschrijving van een wiel dat door dieren wordt voortbewogen vinden we in het werk van de Zweedse predikant Olof Peterson, bekend als Olaus Petri, Geschiedenis van gentibus septentrionalibus gepubliceerd in Rome in 1555. Pittoresker omdat de lier van de kopermijn van Falun, in Zweden, die zij beschrijft, wordt bediend door een stapwiel dat wordt voortbewogen door een... bruine beer. Waarom roteren we beren tenslotte niet in kooien? In 1907, boog. Heeft Delamare geen melding gemaakt in het fokkersblad Acclimatisatie het gebruik in bepaalde zuivelfabrieken van varkens die draaien in een wiel dat een karn in werking stelt.

Als de door varkens voortbewogen wielen werkelijk bestonden, dan zou de monumentale lier, bediend door vier paarden (twee bewegend in een wiel en twee aan de buitenkant van de velg), aan het begin van de 18e eeuw voorgesteld door Walter Churchman, waarschijnlijk bleef in conceptvorm. Tot het begin van de 20e eeuw maakte de landbouw, vooral in het noordoosten van Frankrijk, echter gebruik van door paarden getrokken draaimolens om dorsmachines te verplaatsen, of zelfs machines die rechtstreeks door een bewegend paard, op een vast punt, op een vaste plek werden bediend. “loopband”.