Den Industrielle Revolution

Transkript

1 Den Industrielle Revolution Henrik Dehlendorff Jensen 2. Z Teknisk Gymnasium Viby Teknologihistorie Årsopgave Lærer Dorthe Hedegaard Mikkelsen D. 10/

2 Indholdsfortegnelse Præsentation... 3 Nye arbejdsformer og bomuldsindustriens fremgang... 3 Dampmaskinens opfindelse... 6 Jern- og Stålindustriens opdagelse og betydning... 8 Opsamling Litteraturliste

3 Præsentation Jeg har valgt og vil arbejde med emnet. Den Industrielle Revolution. Jeg vil behandle perioden fra starten af 1700-tallet, til midten af 1800-tallet Jeg vil komme ind på udviklingen gennem denne periode. Jeg vil samtidig også komme ind på nogle af de opfindelser som betød mest for Den Industrielle Revolution og hvad disse opfindelser betød for denne tid. Nye arbejdsformer og bomuldsindustriens fremgang I perioden fra omstillede det engelske samfund sig fra at være et landbrugssamfund til at blive et industrisamfund. De nye generationer lærte at de nu måtte arbejde på fabrikker, og finde sig i at skulle by i en stor by i stedet for det lille lokalsamfund som det var før i tiden. Denne periode havde så mange forandringer at man senere talte om en revolution som man valgte at kalde den industrielle revolution. Den første store udvikling skete i bomuldsindustrien hvor man begynde at indfører maskiner til at gøre noget af det job som før i tiden blev ordnet i hånden. Disse maskiner byggede dog ikke på ny industriel viden. De første nye udviklinger indenfor den industrielle revolution var nemlig organisation og udvikling på de økonomiske områder. De nye opvoksende fabrikker blev et bevis på en ny tid. Det var i fabrikkerne at arbejderne var hele dagen. Det var i fabrikkerne at kapitalismens var investeret og førte til billigere vare. Arbejderne lærte disciplin og man skabte en ny samfundsklasse som samlede sig i de store byer. Denne nye klasse blev kaldt arbejdsfamilien. Tidligt i 1800-tallet havde England erobret stillingen som verdens førende økonomiske og militærmagt. Derfor var det også her at revolutionen startede, og her den spredte sig fra. I 1760 importerede England omkring 1000 tons råbomuld som så skulle renses, kartetes, væves, spindes, og bliver så til sidst til klæder. Alle disse ting fandt sted omkring Liverpool i landdistrikterne. På nær blegning og farvning blev tingene klaret i hjemmet. Der var på denne tid ikke opstået fabrikker til produktion af bomuld. Kun 30 år senere var produktionen steget til tons. Bomuldsindustrien var nu blevet Englands næststørste industri. Kun overgået af uldindustrien. Bomuldsindustrien var voksende i beskæftigelse og værdimæssigt. Det var også derfor at der på denne tid begyndte at dukke maskiner op som kunne spinde råbomuld til bomuld. Disse maskiner blev drevet at vandkraft. Hjemmespinderierne blev hurtigt sat til standsning fordi de simpelthen ikke kunne følge med maskinernes produktionsniveau. Som et resultat at den nye mere effektive produktion faldt priserne også hurtigt på bomuld. Kun 50 år senere altså omkring 1840 var importen af råbomuld steget til tons, og Englands største industri var nu bomuldsindustrien. De sidste hjemmespinderier var nu helt væk. Produktionen at bomuld var nu samlet i store fabriksanlæg som blev set som en af de vigtigste opfindelser indenfor bomuldsindustrien. Pga. Englands store og gamle produktion af uld var der dukket en udbredt hjemmeindustri op. Det kunne ikke betale sig at havde folk til at forarbejde bomuld, så i stedet gjorde man det at købmænd opkøbte uld fra får som de så leverede videre til småbønder som så forarbejdede det og sendte det tilbage. Købmændene blev altså de nye arbejdsgivere og det var den som bestemte løn og vilkår for småbønderne. Det var også normalt at det var købmændene der ejede det udstyr som blev brugt til forarbejdningen af uld. Købmændene gjorde især brug af koner og børn som havde noget fritid til overs som de så kunne bruge på forarbejdningen. Fordi konerne og børnene havde andet arbejde ved siden at stillede de nemlig heller ikke så store krav som andre ville gøre. I år 1700 vedtog det engelske parlament en lov som gjorde det ulovligt at importere indisk bomuld. Dette blev gjort for at beskytte den engelske uldindustri. På denne tid var Englands bomuldsindustri ikke så godt at de kunne leve op til Indiens priser og kvalitet. England brugte stadigvæk mange penge på at importere råbomuld fra hovedsagelig Tyrkiet, Indien og det engelske kolonier i Nordamerika. Selvom den færdig bomuld stadigvæk var af meget grov kvalitet fik man alligevel afsat alt det bomuld man kunne lave i England. En særlig vigtig faktor til at salget af bomuld gik godt var at selvom det ikke var at bedste kvalitet så var det alligevel mere behageligt at gå med og nemmere af vaske end bomuld. I midten af det 17 ende århundrede begyndte købmændene at forsøge at forøge produktionen af garn. Købmændene gik over til manufaktursystemet og lovede højere lønninger. Det nye 3

4 manufaktursystem gik ud på af nu skulle de som arbejde for købmanden sidde i samme rum og spinde garn. På den måde blev kvaliteten ens og transportomkostningerne væsentlig reduceret. Afsætningen af garnet gik godt men den tog først rigtig til da man indførte arbejdsbesparende maskiner. En arbejder kunne i 1770 erne producerer 10 gram garn pr. time, en maskine kunne i 1830 producerer 400 gram garn pr. time, og derudover var kvaliteten væsentlig bedre hos maskinen. Dog mente man allerede i 1770 at den engelske bomuld nu var så billigt og af så høj kvalitet at det kunne være konkurrencedygtigt på verdensmarkedet. I takt med at England nu skulle bruge mere og mere bomuld begyndte man i det sydlige Amerika at udbrede områderne hvor man producerede råbomuld. Samtidig hentede man slaver ind til at passe produktionen af råbomulden. En grund til at man i bomuldsindustrien fik brug for nye maskiner var fordi det begyndte og opstå flaskehals i produktionsprocessen. Spinderne kunne ikke spinde nok garn til væveren. Dette skyldtes en ny opfindelse som gjorde væverens produktionsniveau mere effektivt. Denne opfindelse kaldte man den flyvende skyttel. I 1730 skulle der 3-4 spindere til at producere nok garn til bare en væver. En efterfølger til den flyvende skyttel blev opfundet af John Kay i Hans ide gik ud på at få skytlen til at gå fra side til side. Dette gjorde han ved at anbringe at bræt under det nederste sæt kædetråde, og samtidig gav han skytlen små hjul så den kunne kører på brættet. Nu var det muligt at sætte vævningsproduktionen op til over det dobbelte. Kays hurtige væv blev ikke set med begejstring. I 1747 blev Kays værksted og alle hans væve ødelagt af vrede vævere. De mente at hvis han væv kunne fordoble produktionshastigheden så måtte man være nødt til at fyre halvdelen af alle vævere. Ødelæggelse skræmte Kay på livet og han gik under jorden, og flygtede senere til Frankrig hvor han døde i 1774 i fattigdom. De vrede vævere fik i midlertidig ikke ret. Man afskaffede ikke nogle vævere tværtimod ville man have flere spindere. For nu skulle der 7-8 spindere til at forsyne en væver. Dette gjorde at væveren ofte måtte ud og gå mange kilometer for at få sit garn til vævninger. Det var produktionen af garn som holdte en masse produktion tilbage. Det var simpelthen umuligt for spinderne af følge med. Fordi bomuld består af stærkere og længere fibre kan det bedre tåle maskinproduktion og det var også derfor at arbejdet blev lagt i at opfinde maskiner til bomuldsproduktionen i stedet for f.eks. uldproduktionen. Det blev med meget få års mellemrum opfundet 2 forskellige maskiner. Den ene var spindejennyen som passede godt ind i hjemmeproduktionen af bomuld. Denne maskine var styret af håndkraft. Den anden maskine Arkwights spindemaskine også kaldet waterframe var i starten bestemt til at skulle være hestetrukket, men blev hurtigt lavet om til vandtrukket ved hjælp at et vandhjul. Derfra kommer også navnet waterframe. Begge maskiner var lavet af træ og at mennesker uden videnskabelig erfaring. Waterframe maskinen var umulig at flytte man var derfor nødt til at få spinderne til at komme til den. På den måde gik man videre med ideen om at samle alle arbejdere i store bygninger så man kunne samle produktionen. Spindepennyen bliv opfundet i 1764 af James Hargreaves. Denne maskine gjorde det muligt at producere lige så meget garn som 3-4 håndspindere. Men kvaliteten af tråden var væsentlig ringere. Hargreaves søgte ikke patent på sin maskine før i 1770 og der var maskinen allerede meget udbredt så han fik afslag på sin ansøgning. Man anslog at det i 1788 var over spindemaskiner af James Hargreaves type omkring i hjemmene. Man jennyen fik aldrig sit totale gennembrud fordi Arkwights spindemaskine var bedre og hurtigere. Dette førte til at en gruppe spindere i 1779 drog gennem blackburn og smadrede alle maskiner som var heste- eller vanddrævende. Man ved ikke bestemt hvem der egentlig opfandt waterframe-maskinen for Arkwights fik hjælp fra en urmager ved navn John Kay. Parallelt med opfindelse af waterframen var 2 mennesker ved navn John Wyatt og Lewis Paul i gang med at forsøge at lave en automatisk spindemaskine. Det tog mange patenter man fik aldrig maskinen til at virke. Alt dette forgik fra omkring 1735 til Arkwights lod i starten sin maskinen trække af hestekraft men indså hurtigt at det var for dyrk og indførte derfor i stedet for vandkraft. Den første vanddrivende maskine kom til at ligge i Cromfort ved Dervant i I en årrække på 9 år kom endnu 4 vanddrevne bomuldsmøller til. Arkwights blev derved en foregangsmand for bomuldsindustrien. I 1788 var antallet af bomuldsmøller over 100. Arkwights maskine kunne dog ligesom jennyen kun fremstillet garn af en dårlig kvalitet så den blev hurtigt erstattet af en ny maskine som var en blanding af jennyen og waterframen. Maskinens opfinder var Samuel Crompton. Dog var Crompton ikke forretningsbevidst så han fik aldrig taget patent på sin 4

5 opfindelse. Den blev derfor hurtigt kopieret og forbedret. Maskinen blev kaldt mule-maskinen. I 1800 var spoleantallet omkring 400, dette blev forøget år for år og endte med at man i 1830 havde 1200 spoler i mule-maskinen. På dette tidspunkt var der ikke længere noget der hed hjemmespinderi. I årene for steg antallet af arbejdere på fabrikkerne fra til over , heraf var 48 % kvinder og 13 % børn under 13 år. En kunnen indenfor sit håndværk var nu ikke længere nødvendigt i bomuldsindustrien. Maskinerne gjorde meget af arbejdet og det eneste man skulle var at sætte sig ind i maskinerne. Det var på denne tid at bomuldsindustrien gik væk fra håndværkerarbejdet hvor man stadigvæk havde brug for kunnen. De nye maskiner vendte nu op og ned på forsyningssituationen. Før i tiden havde der været mangel på garn. Men kom der så meget garn at man var bange for at der ville komme en overproduktion af garn. Man mente ikke at det kunne lade sig gøre at gøre vævningen mekanisk og det blev da derfor også Edmund Cartwright der i 1785 efter et besøg i Manchester opfandt en mekanisk væv som han da tog patent på og fik en tømmer og en smed til at lave. Edmund Cartwright var præst og vidste derfor ikke så meget om bomuldsproduktion. Cartwright fik aldrig noget stor gennembrud med sin maskine, men i 1810 kom der nogle få mekaniske maskiner i drift men ikke noget stort. Gennembruddet kom først i 1830 da Richard Roberts som kunne mestre at arbejde i metal fremstillede nogle dele som forbedrede maskinen. Dele som på Cartwrights tid havde været utænkelige at fremstille. En forbindelse med den stigende produktion af garn og bomuld opstod et nyt problem. Nemlig at råbomuldsproduktionen ikke kunne følge med. England var det første land som skiftede fra landbrugs-baseret økonomi til industriel produktion. Først lidt senere kom USA og dele af Europa. USSR kom først med omkring 1920 erne. Og som det sidste kom andre østasiatiske lande først med efter 2. verdenskrig. Det spørgsmål man så kan stille sig selv er: Hvorfor var England først, og Hvorfor skete det lige i 1700-tallet og ikke 50 år før eller efter. Det skal med det samme slås fast at der ikke er tale om nogen bestemt faktor som satte det hele i gang. Grunden til at udviklingen begyndte i 1700-tallet er et sammenhæng mellem efterspørgsel og brug for hurtigere produktionsmetoder. Allerede inden skytlerne og Richards Roberts nye vævemaskine var der efterspørgsel på garn og bomuld, og det var disse krav som satte udviklingen i gang. Men noget sjovt at tænke på er at de maskiner som man fik udviklet sagtens kunne være blevet udviklet år før de egentlig blev det. Selv den mest simple urmager kunne havde lavet en af maskinerne år før. Men fordi der ikke var behov for sådan maskiner blev de ikke opfundet. At maskinerne var meget simple kunne også ses på de mennesker som udviklede dem. Kay, Hargreaves og Crompton var vævere, Arkwright var barber og Cartwright var præst. Hvis man ser på Englands udviklingsniveau i 1700-talllet var Frankrig faktisk lagt meget mere fremme i skoene. Men fordi Frankrig mest producerede dyre vare som kun de fine folk havde råd til var der ikke behov for masseproduktion, som i England hvor de lavede almindelig dagligvare som alle havde råd til. Et eksempel for Frankrig og Englands forskel med hensyn til produktion af tekstil var den berømte hulkortsvæv som blev opfundet af franskmanden Jacquard. Den var beregnet til at lave så fint tekstil at den ikke kunne gøres mekanisk fordi den var så forfinet. I Frankrig lå magten hos adelen som ønskede at involverer sig i forretningslivet for at få flere penge, hvorimod i England hvor man havde fået delt magten ud til de velhavende, bankmænd, købmænd, ejere af større virksomheder og folk med stor jordbesiddelse tallets udvikling havde ændret synet på at tjene penge. Nu var man mere interesseret i at investere i produktioner. 3 andre faktorer skal her nævnes. For som allerede sagt var der mange ting som spillede ind i at netop England kom først. England havde nemlig også kapital til udvikling, et marked til at sælge varen og så var der bevægelig arbejdskraft i England. Disse 3 vigtigere faktorer var også med til at gøre at England kom først. England var et land med meget velstand i 1700-tallet. Der blev oprettet banker omkring i England til at sende penge rundt med. Almindelige mennesker havde nu råd til lidt ekstra udover det mest nødvendige. Fra 1750 til 1850 voksede indbyggertallet i England fra 6,5 mio. til ca. 9 mio. I starten var landbruget en fælles opgave hvor alle hjalp hinanden med dyrkning og sådan noget. Men da man begyndte og ville kunne dyrke så meget at man kunne sælge det videre var man noget til at indfører fireskiftemetoden så gik ud på at man delte sin jord i 4 dele og dyrkede 4 forskellige afgrøder. På den måde havde man kun den samme afgrøder på samme tid hvert fjerde år. Samtidig begyndte man også at dele jorden op og indhegne den. Fælles eje af jord fandtes ikke længere. I starten søgte folk mod landet for at få arbejde. 5

6 Men fordi arbejdsforholdene var dårlige og lønnen ikke var så godt fordi landbruget ikke fik så stort et overskud. To tredjedele af de ca. 125 bomuldsspinderier som blev anlagt fra 1769 til 1800 blev startet af folk som allerede var indenfor manufakturbranchen. Som tiden gik, faldt prisen på færdigt garn men også indtjeningerne. Til tider var spinderierne tvunget i fallit men det fleste holdt dog fast og levede efter ordsproget: Sæt lønningen, og forhøj arbejdstiden. Det var ikke noget som arbejderne var glade for. Men da de havde brug for pengene var de nødt til at acceptere denne filosofi. Fordi produktionen til tider steg, steg også indtjeningerne. Men da ingen vidste hvornår det ville gå ned af igen blev mange investorer nervøse og brugte ikke så mange penge fordi man jo aldrig vidste om de ville være uden indtjening dagen efter. F.eks. var Arkwright så nervøs for om han skulle være uden indtjening at han endte med at efterlade en formue som var dobbelt så stor som Englands indtjening på bomuldsindustrien. I 1799 blev det forbudt at samles i større forsamlinger som fagforeninger. I 1819 blev det forbudt at ansætte børn under 9 år, 1833 blev det forbudt at kræve mere end 9 timers arbejde af et barn under 11 år, og børn under 18 år måtte kun arbejde 12 timer i døgnet. Den største forandring kom i 1847 hvor det blev forbudt at kræve mere end 10 timers arbejde af en arbejder pr. døgn. Arbejdet på spinderierne blev mere monotomt. Arbejdsgiverne fortalte hvornår man skulle møde og hvornår man kunne gå. Kom man for sent mistede man løn, ødelagde man noget mistede man løn. Man kunne ikke længere holde pause og snakke med sidemanden mere. Det var bare arbejd til du har fri. Dette førte da også til oprør som gjorde arbejdsgiverne opmærksom på at forholdene for arbejderne nok ikke var de bedste. Dampmaskinens opfindelse Allerede omkring starten af 1700-tallet brugte man dampmaskinen. Men på dette tidspunkt var maskinen meget bestemte opgave. I starten var maskinerne brugt til at fjerne vand fra mineskakter. Man havde nemlig problemer med at grundvandet kom ind i skakterne når man kom under grundvandsoverfladen. Man forsøgte også at bruge maskinerne til at hejse malm op med. Et forsøg på at lave lidt energi ud af maskinen blev også forsøgt. Grunden til at man brugte maskiner til at fjerne vand i stedet for heste var fordi hest var dyre at have fordi de skulle fodres og plejes. Et eksempel er ved en mine i Warwickshire hvor man i 1600-tallet brugte 500 heste. Men hensyn til at bruge en dampmaskine til energiproduktion skulle der gå over 70 år. Det var først i 1780 erne at James Wyatt udviklede den første dampmaskine som kunne lave energi ved hjælp af roterende bevægelser. Men dampmaskinen slog først for alvor igennem i 1800-tallet. Omkring 1700 begyndte Thomas Newcomen at fremstille en dampmaskine som skulle have mindre dampspilde end den Thomas Savery lavede i Saveryes problem var at hans maskine havde behov for et tryk på 8-10 atmosfærer. Dette gjorde kedlen i maskinen så varm at lodningerne ville smelte. Det tog Newcomen 10 år at fremstille sin dampmaskine. Den havde en kold cylinder i stedet for at bringe dampen i direkte kontakt med det kolde vand som det gjorde i Saveryes maskine. Derudover var der ingen fare for kedeleksplosioner da der ingen kedel var i Newcomens maskine. Selvom Newcomens maskine på en måde var det samme som saveryes maskine tror man alligevel ikke at Newcomen har kendt til Saveryes maskine da han opfandt sin maskine. Det var først da Newcomens maskine var færdig at han indgik et partnerskab med Savery. Grunden til dette var bl.a. at Savery havde patent på enhver form for maskine som udnyttede ild som drivkraft. Newcomens maskine blev første gang anvendt i 1712 ved Dudley Castle nær Birmingham. Maskinen havde en 2,3 meter høj cylinder, med en diameter på 50 cm. Den kunne levere 12 slag pr. minut og hvert slag bragte 40 litervand op fra en kulmine som kunne være helt ned til 45 meter. Som en sidegevinst lavede den omkring 3,5 kw. Maskinen kunne dog fået i forskellige størrelser og kunne komme helt op på stempler med en diameter på 1,8 meter. Denne version af maskinen kunne skaffe 12 kw. I 1721 var der 30 af Newcomens maskiner på markedet. Men udbredelsen tog først for alvor til da Saveryes patent udløb i Hurtigt var der over 1000 maskiner ude på markedet. Og dette var kun i England. Der var også komme maskiner af Newcomens model udenfor Englands grænser. Newcomens maskine havde et ret stor brændselsbehov og det var derfor typisk ved kulminerne at maskinerne blev stillet. På den tid vidste man 6

7 ikke at varme kunne bruges til energi så det energi som kom ud af maskinen var ikke vanvittig stort. Først i 1770 begyndte man på at forbedre Newcomens maskine. Det blev ingeniøren John Smeaton som startede på forbedre maskinen. Det tog kun Smeaton 2 år så havde en fremstillet en forbedring af Newcomensmaskinen. Så den nu kun skulle bruge det halve brændsel af hvad den brugte før. Grunden til at Newcomen for nogle muligvis er en fremmed man aldrig har hørt om hænger sammen med at man på Newcomens tid mente at en opfinder skulle have indsigt i det han har lavet, og udfra hvad man ved at vidste Newcomen ikke hvordan han maskine virkede han vidste bare at den gjorde det. Man formoder at Newcomens ide til brug af et stempel stammede fra en viden som lå 50 år tilbage i tiden. Nemlig viden om atmosfærens tryk på et objekt. James Watt og Matthew Boulton blev de 2 opfindere som skulle forbedre dampmaskinen yderligere så den ville blive mere økonomisk. Allerede som ung var Watt meget fascineret at dampmaskiner og han lavede forsøg med en model af en savery-maskine som han selv havde lavet om. Det viste sig hurtigt at heller ikke Watt kunne se at det skulle være muligt at fremstille en kedel som skulle kunne klarer den varm og det tryk der kommer når man skal have lavet damp som skal presse vand til vejrs. Watt var instrumentmager ved Glasgow University, og i 1763 fik han til opgave at reparere en Newcomens-maskine som havde det problem at den efter kun nogle få slag ville miste så meget tryk at den ville gå i stå. Watt fandt ud af at en Newcomens-maskine mister utrolig meget damp og derfor ikke er særlig effektiv. Watt kom på at hvis man nu kunne nøjes med at bruge lige den mængde kold vand som der skal til for at køle dampen ned så den kondenserer så ville det være lettere at få trykket op igen meget hurtigt. Desværre var den en ulempe ved hans ide. Hvis han brugte mindre vand ville maskinen virke dårligere fordi varmen som så ville være tilbage ville ødelægge vakuumrøret. Men hvis man bruger meget vand ville der være dampspild. Altså kunne Watt i 1763 ikke komme på en fantastisk løsning da han lige meget hvad, ville stå tilbage med mindst et problem. Men i 1765 gjorde Watt gennembruddet. Watt fandt på at man skulle have en beholder med kold vand ved siden af maskinen og så skulle man lede dampen over i den beholder. På den måde ville cylinderen i maskinen hele tiden være varm og vakuumet ville være i takt. Men Watt havde ikke selv pengene til at markedsføre sin nye maskine indgik han et samarbejde med John Roebuck. I 1769 udtog de samme patent på deres nye maskine. Hovedsagelig var det kun kondensatoren som var det nye men de valgte at tage patent på maskinen som en helhed. De forsøgte at lavede en forsøgsmaskine men desværre virkede maskinen ikke og de havde ikke penge til at begynde forfra. Watt blev landmåler og Roebuck gik fallit i Næsten alle Roebuck kreditorer kaldte Roebucks patent på maskinen for værdiløst. Men en synes ikke at patentet var værdiløst. Denne person var Matthew Boulton som var en af dens tid store fabrikanter indenfor knapper, spænder og andre metalsager. Havde det ikke været for Boulton havde arbejdet med Watts opfindelse sikkert gået i stå. For Watt havde ikke mulighed eller kapital til at forsøge at få sin opfindelse til at virke. Boulton gav Watt løn og dækkede hans udgifter. Watt valgte at flytte sin forsøgsmaskine til Birmingham og allerede i 1774 fik Watt sin maskine til at virke. Da Watt havde fået maskinen til at virke kontaktede Boulton parlamentet for at forlænge Watts og hans patent til Det blev på den tid set som et forsøg på ikke at miste muligheden for at miste sine investerede penge. Tiden efter at Watt havde fået maskinen til at virke begyndte maskinen hurtigt at udbrede sig. Mange metalminer var især interesseret i maskinen fordi den næsten ikke brugte noget kul og da metalminerne ikke havde noget kul i nærheden var maskinen meget velegnet til netop disse steder. Men anskaffelsen af maskinen var ikke sådan lige til. Watt og Boulton leverede nemlig ikke en færdig maskine. Køberen skulle selv anskaffe sig de fleste af delene efter fra fabrikker som Watt og Boulton henviste til. Kun de meste specielle dele blev lavet af firmaet i Birmingham. Når så alle delene var skaffet havde Watt og Boulton nogle rejsende montører som kom og samlede maskinen på det sted den skulle være. I perioden blev der opstillet over 200 maskiner. Udover at køberen skulle betale for maskinen skulle køberen også hvert år betale et beløb som svarede til ca. en tredjedel af den anslåede brændselsbesparelse i forhold til den kendte Newcomens-maskine. Dette var en slags afgift. Dog var der uenighed om hvor stor besparelsen var så Watt ændrede afgiften til at afhænge af hvor meget arbejde maskinen udførte. Da man ikke havde nogen egentlig enhed for hvor meget en maskine kunne udfører bestemte man sig at mængden af arbejde blev regnet ved hjælp af en sammenhæng mellem vægt der blev løftet og højden det blev løftet til. Da 7

8 heste var den gamle energikilde så forsøgte man at sætte en enhed udfra hvor meget en hest kunne give af arbejde. Men også her var det uenighed hvor meget en hest kunne give af arbejde. I 1734 sagde John Desaguliers at maskinen kunne give pundfod pr. minut, John Smeaton sagde pundfod pr. minut og Watt sagde pundfod pr. minut. Ud af de 3 måleenhed blev det Watts tal som blev accepteret og man gik enheden navnet Horsepower. I starten gjorde havde man maskiner som gjorde retlinede bevægelser men som udviklingen skred frem begyndte man at eksperimenterer med cirkulærer bevægelser. Dette gjorde store problemer i 1783 da idéen om at man maskine nu skulle kunne roterer, åbnede en masse nye principper som mange ikke kunne forstå. Det var faktisk kun Watt og Boulton der troede på at det kunne lade sig gøre. Ikke engang John Smeaton troede på at det kunne lade sig gør at få en maskine til at lave roterende bevægelser. Smeaton mente at den eneste måde at få noget til at roterer, var ved hjælp af vand og vandhjul. Efterspørgslen på denne nye maskine var stor og Boulton og Watt opstillede i løbet af 20 år 300 maskiner. Man var ikke længere begrænset af at skulle have miner i nærheden, nu skulle der bare være vandkraft i nærheden så kunne maskinen fungere. Men et problem som Boulton og Watt stod med var at det var svært at bore cylinderne helt lige, og dette var nødvendigt for at maskinen skulle virke perfekt. Dette problem blev først løst i 1774 da jernstøberen John Wilkinson udviklede en ny og bedre boremaskine. Watt og Boulton bestilte et par prøvecylindere hos Wilkinson og bedre meget overrasket af at cylinderne var så præcis boret som de var. Men et nyt problem opstod nu. Cylinderens top sluttede ikke helt tæt så Watt måtte til og udvikle en ny type pakning. Selvom Watt og Boulton havde patent på deres maskine blev der alligevel lavet op omkring 300 kopimaskiner som byggede på Watts ide. Patentet satte især en stopper for udvikling af en højtryksmaskine fordi Watt gik ikke inde for en højtryksmaskine da han aldrig arbejde med tryk over 1,5 atmosfærer. Dette gjorde han ikke fordi han mente at faren for kedeleksplosioner ville være højere ved højere tryk. Det vidste sig at Watt havde ret da en kedel i 1803 eksploderede og dræbte fire arbejdere. Denne maskine blev opfundet i 1802 af Richard Trevithick. Trevithick tog også på dette tidspunkt patent på sin maskine. At Watt betød meget for udviklingen af dampmaskinen kan der ikke røres ved. Men en lige så vigtig person var Boulton som troede på Watts idéer og som havde pengene og arbejderne. Dette hjalp også Watt psykisk da Watt ofte var usikker på det han kunne. Det påfaldende er at de ting som ligger til grund for Watt maskine, ting som varmefylde og latent fylde i virkeligheden blev opdaget få år før Watt benyttede sig af dem. Dog siger Watt at han intet kendte til Joseph Blacks opdagelser inden for varmefylde og latent varme da han lavede sin maskine. Black var professor ved det universitet hvor Watt var instrumentmager, og det er også derfor at nogle stillede spørgsmål ved om Watt måske ikke godt kende til varmefylde og latent varme inden han lavede sin maskine. Men Watt siger at han lavede sin maskine og viste den til Black og så lagde Black mærke til at Watts maskine var lavet udfra det han netop havde opdaget nogle få år før. Dampmaskinen har betydet meget for de ting vi kender i dag. Dampturbinen, Forbrændingsmotoren og jetmotoren ville aldrig have blevet opfundet hvis ikke Newcomen og Watt havde opfundet dampmaskinen. Dampmaskinen fik også så stor betydning for dens tid fordi den benyttede en helt nu kraft. Før dampmaskinen kendte man kun til vind-, vand- og muskelkraft. Dampmaskinen benyttede energikilder som man ikke vidst var mulige at bruge før. Hvis man tænker på alle de transportmuligheder vi har i dag vil man sikkert også kunne se at de fleste af disse havde heller aldrig været mulige hvis ikke dampmaskinen var blevet opfundet. Men samtidig var opfindelsen også begyndelsen på skabelsen af drivhuseffekten som netop er hvad hele den globale verden døjer med at holde nede i vores tid. Jern- og Stålindustriens opdagelse og betydning Når man taler om den industrielle revolution taler man om at den var delt op i to faser. Den først fase bestod udelukkende af bomuldsindustrien, hvor anden fase drejede sig om udviklingen fra transport igennem kanaler til transport via jernbaner. Før jernbanerne kom til brugte man åer og kanaler til at fragte alle de materialer som skulle bruges i bomuldsproduktionen. Men som produktionen voksede begyndte de folk som ejede dele af kanalerne at sætte priserne op for at kunne tjene flere penge. Det var på denne tid 8

9 af anden fase af den industrielle revolution startede. Men havde nu behov for meget Jern og stål til jernbaneskinner og toge. Dette skabte et stort marked for jern- og stålproduktionen, men skabte også et marked for nye bedre maskiner som kunne bearbejde jernet og stålet mere præcist og hurtigere. I 1730 var den engelske jernindustri i krise. Men havde mangel på jern og importerede det derfor fra Sverige. Grunden til at man ikke selv kunne skaffe jern var fordi der simpelthen var mangel på træer til at lave trækul af. Man havde allerede i 1620 forsøgt at bruge stenkul men uden held. Løsningen på trækulsproblemet kom først i 1730 da et smelteri i Coalbrookdale forsøgte sig med koks i stedet for trækul og fik det til og virke. Faktisk var koks bedre til at smelte med end trækul, men desværre var kokset ofte så urent at kvaliteten af jernet blev meget dårligt. Allerede i 1722 under jernmangelperioden blev den først cylinder støbt af Abraham Darby II. Men det var først i 1763 at støberiet tog fart. På den tid var støberiet i stand til at støbe cylindere der var 1,8 meter i diameter, 3 meter høje og vejede 7 tons. Selvom interessen steg en lille smule for støbejern var det stadig væk smedejern som udgjorde 90 % af det samlede forbrug af jern. Men smedejernsprocessen var jo en gammel, langsom og besværlig proces som derfor var en alvorlig teknologisk flaskehals for jernindustriens fremgang. Fordi der var mangel på trækul forsøgt man med også at bruge koks i smedejernsprocessen, men uden held. Jernet tog imod alt for mange urenheder. Det var først i 1784 at tingene tog fart. Henry Cort udviklede noget han kaldte pudlingprocessen. Denne proces gjorde det muligt at følge efterspørgslen på jern fra smedejernsindustrien og samtidig gjorde processen jernet bedre. I årene 1788 til 1796 fordoblede man produktionen af jern i England. Den store stigning holdt hele vejen til op i 1800-tallet. Dette lagde grundlag for den udvikling som satte ind i Man gik fra træ til støbejern eller smedejern fordi man opdagede at træ ikke var stærkt nok til at lave store avancerede maskiner af. Man begyndte i lave højovnene større og større for at få temperaturen højere op. Men de 2 største fremskridt blev lavet i henholdsvis 1829 og 1850 erne. I 1829 fik skotten James Neilson på at man skulle forvarme den luft som man pustede ind i ovnene, og den idé arbejde man videre med og fik så i 1850 er idéen til at lade den brandbare gas som kom ud af ovnenes top være med til at opvarme den luft som skulle ind i ovnen. Efterspørgslen på jern til jernbaneindustrien gjorde at man i 1850 oplevede endnu en teknologisk flaskehals. Før 1850 var stål en meget kostbart vare fordi den var svær at fremstillede. Man vidste at stål bestod af mere kulstof end jern. Men man vidste ikke hvordan man ved hjælp af pudlingprocessen skulle kunne få det mere kulstof i jernet så det blev stål. Så normalvis smeltede man jernet og tilsatte kulstoffet ved siden af bagefter. Jernindustriens mænd vidste godt at stål måtte være vejen frem fordi det var så stærkt. Men alligevel blev det 3 mænd uden for jernindustrien som skulle revolutionere på dette område. Den først var Englænderen Henry Bessemer som under Krimkrigen ( ) havde opfundet et stålprojektil som ikke kunne affyres af støbejernskuglerne uden at de ville revne. Bessemer spurgte om det ikke kunne lade sig gøre at lave kanoner af stål som kunne holde til at affyrer projektilet men fik af vide at så meget rent stål kan man ikke skaffe. I 1856 fandt Bessemer ud af at man bare skal puste luft ind i det smeltede råjern. Så stiger temperaturen og kulstoffet i jernet for den ilt det skal have for at smelte. På denne måde kunne man lave bedre støbejern eller stål afhængig af hvor meget luft man pustede ind. Bessemer-processen betød stort produktionsforøgelse i 1860 erne. Men det vidste sig at hans metode kun virkede på jernmalm som ikke havde for meget fosfor i sig. Man fandt nemlig ud af at fosfor i for store mængder gør stålet skørt, og da mest af Englandsjernmalm var rig på fosfor kunne Bessemers metode ikke bruges medmindre man importerede jernmalm fra Sverige og Spanien. Bessemer havde lavet mange forsøg for at komme frem med sin løsning. Men han havde ikke gjort brug af naturvidenskabeligviden. Det havde til gengæld kemikeren Sidney G. Thomas som i årene sammen med sin assistent og fætter Percy C. Gilchrist kom på en løsning på fosforproblemet. Normalvis var de indre vægge i højovnene beklædt med et syreholdigt og brandbart stof, normalvis Siliciumholdigt materiale. Ved at fjerne det og i stedet bruge et basisk materiale kunne man få fosforen til at sidde fast på siderne af højovnene så fosforen ikke kom med i det færdige jern eller stål. Sidney G. Thomas foreslog at bruge kalk på de indre vægge. Dog var det kun en teori i starten men det vidste sig også at holde stik i virkeligheden. Der blev taget patent på hvad man kaldte Thomas-processen i Cleveland i USA og Middlesborough i Nordengland blev de først steder hvor der blev produceret stål efter Thomas-processen. I 1890 blev 64 % af alt stål lavet ikke denne metode. I dag bliver stål lavet efter noget man kalder Siemens- 9

10 Martin-proces. I korte træk bruger man små legeringsmetaller i processen. Dette skulle kunne forbedre kvaliteten af stålet. Det var franskmanden Pierre Martin og tyskerne Karl og Edward Siemens som opdagede denne nye måde at fremstille stål på. Fordi Thomas-processen havde sænket prisen på stål begyndte man nu at bruge stål mere og mere. Man fik stålskinner til jernbanerne i 1860 erne og 1870 erne. Det først stållokomotiv kom i 1863, men der gik dog 20 år før det blev almindeligt med stållokomotiver. Der blev i årene bygget en stålbro over firth of fourth i Skotland og i 1888 blev den først skyskraber bygget i Chicago. Man kaldte 1800-tallet for dampens århundrede. Men i virkeligheden burde man kalde det dampens og stålets århundrede. Dampmaskinerne var dog dominerende i 1800-tallet men dampmaskinen var kun en epoke på den tid. Hvor stålet stadig er kendt i dag og stadig væk bruges i dag. Det store jernbanebyggeri i 1830 erne havde været fuldstændig utænkeligt hvis ikke det havde været for produktionen af jern og stål og samtidig var udviklingen af nye og bedre værktøjsmaskiner også et krav. Det var ikke længere muligt for selv den bedste håndværker at levere i så store mængder og i så god kvalitet som man forlangte på den tid. Der var på denne tid et ønske om at man kunne lave identiske skruer og møtrikker. Det blev englænderen Henry Maudsleys som tog opgaven med at lave en drejebænk på sig. Maudsleys havde arbejde i nogle forskellige værksteder siden han var 12 år, og da han blev 18 år kom han til Joseph Brahams værksted hvor han kom til og arbejde med nogle af datidens mest avancerede maskiner. Maudsleys startede sit eget værksted i 1797 og det var her han udviklede stamfadet og senere drejebænken. Maudsleys blev et stort navn på den tid. Mange mennesker kom i lærer hos ham, bl.a. Joseph Whitworth og James Nasmyth. John Nasmyth har en sin selvbiografi skrevet at Maudsleys drejebænk ikke var en forbedring. Det var en revolution fordi nu var der system imellem gevind og diameter på skruen. Før i tiden var skruerne ikke ens og dette gjorde at man var nødt til at mærke hver enkel skrue for ellers kunne det tage meget lang tid at samle en maskine efter den var repareret. Maudsleys værksted blev til fabrik for udvikling af nye værktøjsmaskiner. Sammen med sine elever udviklede Maudsleys høvlemaskiner, fræsemaskiner, slibemaskiner, og også boremaskinen så dagens lys på Maudsleys værksted. Maskinerne vil sandsynligvis virke primitive for vores generation. Men dengang var det revolutionerer opfindelser. De sænke arbejdstiden med en faktor Joseph Whitworth som var elev ved Maudsleys fik en helt særlig rolle da han fandt på at der kun måtte være et bestemt antal af forskellige skruer og møtrikker. På den måde kunne man kombinerer dem også selvom møtrikken og skruen var fra 2 forskellige fabrikker. Op til 1850 var England dominerende på udvikling af værktøjsmaskiner. Dette gjorde at de kom foran i udviklingen af dampmaskiner, fabriksmaskiner og var foran i jern- og stålindustrien. Men da man nærmede sig 1850 begyndte USA at tage føring, og England røg tilbage. Dampmaskinens indtog på transportsektoren var ikke nogen stor succes i starten. Vognene med dampmotor blev så tunge at de ødelagde vejen, og samtidig blev der i England indført den regel at et damptrukket køretøj skulle have en person til at gå foran det og vifte med et rødt flag. Siden 1700-tallet havde man brugt træskinner og hestetrukne vogne til at få kul fra minerne. I 1770 udskiftede man skinnerne med støbejern. Samtidig indførte man vognhjul af støbejern. Det var en god lejlighed til at forsøge sig med en dampmotor på vognene så hestene blev unødvendige. Men man forsøgte ikke fordi vognene stadig ville være for tunge og derfor ødelægge skinnerne. Samtidig var det ineffektivt fordi man på den tid kun havde lavtryksdampmaskiner. Watts angst for højtryksmaskiner havde gjort at man ikke kunne komme videre med udvikling før i 1800-tallet hvor Watt meget brede dampmaskinepatent udløb. Man skal da så heller ikke længere hen end til 1804 for at finde den første maskine. Maskinen blev lavet af den engelske pioner Richard Trevithick efter bestilling fra en jernfabrikant i Wales. Den første tur skulle maskinen trække 5 vogne med 70 passagerer og 10 tons råjern. Turen mislykkes fordi støbejernsskinnerne ikke kunne holde til vægten. Det var på den tid at man gik over til at prøve med smedejern til skinnerne i stedet for. Men selv om man nu havde fundet noget lidt bedre blev man ved med at forske indtil man til sidst indså at man havde behov for en kombination af støbejern og smedejern. Den første jernbane kom til og gå fra et kuldistrikt i Darlington til en havneby i Stockton. Banen blev indviet i 1825 og skulle fungere som både godstransport og persontransport. Men da persontransporten foregik med hestetrukne vogne indtil 1833 anså man Manchester-Liverpool-banen for at være den første rigtige jernbane. Banen blev lavet på et initiativ fra en købmand og nogle industrifolk som fandt kanaltransporten dyr og langsom. Det kunne 10

11 let tage 36 timer mellem 2 byer og nogle gange op til over en uge. Men da Manchester-Liverpool-banen stod færdig var transporttiden på 2 timer. De som havde investeret i Manchester-Liverpool-projektet blev glædelig overrasket over at banen havde så meget af lave, også med persontransport, at de hvert år kunne høste et godt overskud. Man fulgte eksemplet og der dukkede hurtigt mange andre jernbaner op. Men ingen fik så stort overskud som Manchester-Liverpool-banen gjorde. På en 20-årig periode fra blev der investeret over 250 mio. pund i jernbaneprojekter. Til sammenligning blev der i perioden fra 1770 til 1850 kun investeret ca. 50 mio. pund i bomuldsindustrien. Jernbanefeberen begyndte i England men spredte sig senere til de europæiske lande og USA. I starten var det England som sørgede for arbejdere og materialer til USA jernbaneproduktion. Men det var ikke kun jernbanen der vandt frem. Også dampskibe begyndte at dukke op. Men det tog dog først for alvor til da man opfandt hjuldamperen lige efter starten af 1800-tallet. I 1823 var der over 70 hjuldampere der sejlede over floden Mississippi. Selvom hjuldamperen nu havde gjort sit indtog var det stadigvæk ikke ude med sejlskibene. Hjuldamperen havde nemlig det problem at den ikke var egnet til godstransport over vandet fordi brændslet til hjuldamperen optog meget plads. Men på passagertransporten var hjuldamperen perfekt. I gennem de næste år blev hjuldamperen forbedret bid for bid. Dampskibets skovlhjul blev erstattet af en effektiv skibsskrue som gjorde skibet lettere at styrer og hurtigere. Dette skete i 1850, dog blev skibsskruen allerede opfundet af svenskeren John Ericsson omkring Men begyndte og bygge jernskibe som var voksede sig større og større. Man udviklede også dampmaskinen. Den blev gjort større og man indførte højtrykskedler. Men selvom det skete meget udvikling med dampskibene var sejlskibene stadig af foretrække. Sejlskibene udviklede sig nemlig også. Det blev hurtigere og længere. I 1855 præsterede sejlskibet Lightning at sejle over Atlanten med en gennemsnitsfart på 18 knob. Dette ar ikke muligt for et dampskib før år senere. I 1870 lå kun 16 % af al godstransport hos dampskibene. Da man nærmede sig 1900-tallet var det lidt over halvdelen. Men det var først under første verdenskrig da dampturbinen og dieselmotoren blev opfundet af sejlskibene forsvandt ud af godstransporten. Situationen med dampskibene mod sejlskibene er netop et godt eksempel på at bare fordi man opfinder noget bedre er det ikke sikkert at det bliver en succes og overtage markedet. Nogle mennesker så ikke positivt på det dampdrevne tog, selvom det er en af de opfindelser som har lagt mest inspiration til avisartikler, film, og bøger. Læger sagde at det var forkert at kører med noget der var 2-3 gange hurtigere end en hest i galop. De talte om at de var decideret farligt, og rådede folk til at hvis de benyttede toget skulle de fokuserer på noget som var langt væk i horisonten for ellers kunne deres hjerne ikke følge med det som øjet så og så ville man skade sine øjne, og ødelægge væv. Men ikke alle så sådan på det. Et af de mere positive mennesker var vores egen H.C. Andersen som skrev en beretning om hans første tur som foregik i Sydtyskland i Den sidste grund af folk som var på den tid var de som tænkte over hvad jernbanen kunne betyde for fremtiden. En af dem var den tyske økonom Friedrich List som mente at jernbanen ville gøre mennesket rigere, lykkeligere, og gøre mennesket fuldendt. I 1815 efter Napoleonskrigene stod England i fører position både militært og økonomisk. Det var dette der gjorde at England gennem lang tid var foran i udvikling af maskiner og havde en større produktion af materialer. I 1851 afholdte man på Crystal Palace i London en verdensudstilling som skulle vise tidens formåen. Her var det klart at England var i førerposition. De havde maser af bomuld, jern, stål. England var også langt foran med damplokomotiver og tekstil. Men årene efter begyndte Englands førerposition at skrumpe og de blev til sidst overhalet af Tyskland og USA. Det man så kan spørge sig selv er, hvordan kan det være at lige netop England var så meget foran og alligevel gik stærkt tilbage. Svaret er at England glemte at man ikke skal stoppe udviklingen fordi man har opfundet noget nyttigt. Det var det som kom til at gøre at England gik bagud. Opsamling Den industrielle revolution har haft en stor betydning for den måde vi lever på i dag. Mange af de ting vi har i dag ville vi aldrig havde haft hvis ikke det havde været for opfindelsen af Dampmaskinen, den nye måde at smelte jern på. Ændringer i arbejdsformer og masser af nye maskiner til øgning af produktionen af 11

12 materialer. Havde det ikke været for folk som Watt, Newcomen, Black og mange andre havde vi aldrig været på det industrielle niveau vi er på i dag. Så lad os være lykkelige for at dampmaskinen blev opfundet på den tid. Litteraturliste Til udarbejdelse af min opgave har jeg gjort brug af følgende bog: Skruen Uden Ende Nyt Teknisk Forlag 3. Udgave 1. Oplag, 2005 Nielsen, Keld Nielsen, Henry Jensen, Hans Siggaard Med udgangspunkt i kapitel. 4 kapitel. 6 12