Watermolen

Geschiedenis

China

In 31 na Christus vond de Chinese ingenieur Du Shi (Wade-Giles: Tu Shih) "de eerste door water aangedreven blaasbalg uit. Dit was een ingewikkelde machine met tandwielen, assen en hefbomen die werd aangedreven door een waterrad". Deze uitvinding hielp bij het smeden van gietijzer uit de hoogoven. Uitgebreidere beschrijvingen verschijnen in de literatuur van de 5e eeuw.

Griekenland en Rome

De oude Grieken en Romeinen gebruikten de technologie. In de 1e eeuw voor Christus was de Griekse epigrammaticus Antipater van Thessalonica de eerste die een verwijzing maakte naar het waterrad. Hij prees het voor zijn gebruik bij het malen van graan en de vermindering van menselijke arbeid.

De Romeinen gebruikten zowel vaste als drijvende waterraderen en introduceerden waterkracht in andere landen van het Romeinse Rijk. Zogenaamde "Griekse molens" gebruikten waterraderen met een verticaal gemonteerde as. Een "Romeinse molen" heeft een horizontaal gemonteerde as. Griekse molens zijn de oudere en eenvoudigere van de twee ontwerpen, maar werken alleen goed bij hoge watersnelheden en met molenstenen met een kleine diameter. Romeinse molens zijn gecompliceerder, omdat zij tandwielen nodig hebben die het vermogen overbrengen van een as met een horizontale as naar een as met een verticale as. Een voorbeeld van een watermolen uit de Romeinse tijd is de vroeg 4e eeuwse site in Barbegal in Zuid-Frankrijk, waar 16 bovenloopse waterraderen werden gebruikt om een enorme meelmolen aan te drijven.

De Cisterciënzerorde bouwde in de middeleeuwen overal in West-Europa enorme molencomplexen.

Middeleeuws Europa

In een onderzoek uit 2005 heeft de wetenschapper Adam Lucas de volgende eerste verschijningen van verschillende soorten industriële molens in West-Europa vastgesteld. Opvallend is de overheersende rol van Frankrijk bij de introductie van nieuwe innovatieve toepassingen van waterkracht.

Werking van een watermolen

Gewoonlijk wordt water omgeleid van een rivier of opstuwing of molenvijver naar een turbine of waterrad, langs een kanaal of pijp (ook wel goot, hoofdloop, molenloop, leat, leet, lade (Schots) of penstock genoemd). De bewegingskracht van het water drijft de schoepen van een wiel of turbine aan, die op hun beurt een as laten draaien die de andere machines van de molen aandrijft. Het water dat het wiel of de turbine verlaat, wordt afgevoerd via een staartloop, maar dit kanaal kan ook de koploop zijn van weer een ander wiel, een turbine of een molen. De doorgang van het water wordt geregeld door sluisdeuren die onderhoud en een zekere mate van overstromingscontrole mogelijk maken; grote molencomplexen kunnen tientallen sluizen hebben die ingewikkelde onderling verbonden stromen regelen die meerdere gebouwen en industriële processen voeden.

Er zijn twee soorten watermolens: een met een horizontaal waterrad op een verticale as en een met een verticaal wiel op een horizontale as. De oudste waren horizontale molens, waarbij de kracht van het water, dat op een eenvoudig schoepenrad slaat dat horizontaal in lijn met de stroom staat, een lopersteen liet draaien die op een as rust die rechtstreeks van het wiel omhoog loopt. De beddingsteen draait niet. Het probleem met dit type molen kwam voort uit het gebrek aan tandwieloverbrenging; de snelheid van het water bepaalde rechtstreeks de maximumsnelheid van de lopersteen, die op zijn beurt de maalsnelheid bepaalde.

Soorten watermolens

• Gristmolens malen granen tot meel. Dit was ongetwijfeld de meest voorkomende molen.
• Fulling mills of Walkmills werden gebruikt voor een afwerking van laken (zie ook fulling).
• Bladenmolens werden gebruikt voor het slijpen van nieuw gemaakte messen.
• Zagerijen zagen hout tot timmerhout
• Schorsmolens haalden schors van bomen voor gebruik in leerlooierijen
• Spaakmolens maakten van timmerhout spaken voor wagenwielen.
• Aan het begin van de industriële revolutie werden katoenfabrieken meestal aangedreven door een waterrad.
• Tapijtmolens voor het maken van tapijten werden soms door waterkracht aangedreven.
• Textielmolens voor het weven van stoffen werden soms door waterkracht aangedreven.
• Kruitmolens voor het maken van zwart of rookloos kruit werden soms door water aangedreven.
• Hoogovens, edelsmederijen, slijperijen en blikfabrieken werden tot de invoering van de stoommachine steevast door water aangedreven en werden soms ijzermolens genoemd.
• Vóór de invoering van de koepel (een nagalmoven) werd lood meestal gesmolten in smeltovens.
• Papierfabrieken gebruikten water niet alleen voor de aandrijving, maar ook in grote hoeveelheden in het productieproces.

Verwante pagina's

• Waterkracht
• Hernieuwbare energie
• Hernieuwbare bron