Wynalazki rewolucji przemysłowej

Mechanizacja na przełomie XVIII i XIX wieku odpowiadała na potrzeby ówczesnych ludzi – i generowała kolejne. Coraz to nowsze projekty stanowiły koła zamachowe tego swoistego perpetuum mobile. Jakie były najważniejsze wynalazki z okresu pierwszej rewolucji przemysłowej w Wielkiej Brytanii? Oto one!

1. William Lee i maszyna dziewiarska

Uwaga tamtejszych wynalazców skupiona była z początku przede wszystkim na przemyśle tkackim. Oczywiście wynalazków w tej dziedzinie nie brakowało i we wcześniejszych wiekach. Wystarczy tutaj chociażby wspomnieć o pierwszej maszynie dziewiarskiej (płaskiej falowarce), która została skonstruowana przez pastora Williama Lee z Calverton, który opatentował ją już w 1589 roku. Już dekadę później zgłosił on maszynę o dwukrotnie większej ilości oczek, a także pojemności. Dzięki niej można było wytwarzać jedwabne pończochy, które sprzedawały się na pniu.

fot.Cooper, Wells & Co. – Library of Congress/domena publiczna

Rewolucja przemysłowa zaczęła się od… maszyn dziewiarskich (il. z końca XIX wieku)

2. John Kay i jego „latające czółenko”

Przejdźmy jednak do wieku XVIII. W przypadku tego wynalazku rzeczywiście jego źródłem stała się konkretna potrzeba. Z tkaniem wełny był wtedy pewien problem. Otóż czółenko trzeba było przekładać ręcznie, a zatem tkacz mógł wykonać materiał o takiej szerokości, na jaką pozwalał mu zasięg jego rąk. Aż do roku 1733, kiedy John Kay zrewolucjonizował produkcję, proponując „latające czółenko”.

Urządzenie to de facto wydłużało ramię człowieka. Było przy tym bardzo proste w obsłudze: aby zmienić kierunek ruchu czółenka wystarczyło za pomocą pedału nożnego pociągnąć za sznurek. Zasadę jego działania w prosty sposób wyjaśnia Spade, jeden z bohaterów książki Kena Folletta Zbroja światła: „Jest taki wynalazek o nazwie latające czółenko. Pociągasz za dźwignię i czółenko przeskakuje z jednej strony krosna na drugą. Dzięki temu tkacz może pracować dwa razy szybciej. (…) Ja używam tego czółenka, ale większość tkaczy na zachodzie Anglii nie chce mieć z nim do czynienia. Uważają, że to diabeł porusza czółenkiem”.

Inspiracją do napisania artykułu była książka Kena Folletta Zbroja światła, Wydawnictwo Albatros, Warszawa 2023.

W istocie tkacze nie byli tym wynalazkiem zachwyceni. Co ich tak rozsierdziło? Jego… wydajność. Był zwyczajnie zbyt efektywny. Tempo tkania uległo podwojeniu, ale tkacze i tak byli uzależnieni od ilości dostępnej przędzy. Zwiększona wydajność była więc im potrzebna jak dziura w moście. Wynalazek odrzucono, a sam Kay odtąd padał ofiarą napadów i prześladowań. W efekcie musiał wyemigrować. Jego czółenko miało powrócić do łask 20 lat później – tym razem w przemyśle bawełnianym. I tu nastąpiło deja vu: stać, tkamy za szybko!

Czytaj też: Luddyzm, czyli ludzie vs maszyny

3. James Hargreaves i Richard Arkwright: więcej przędzy!

Potrzeba było zatem więcej przędzy. Lecz skąd ją wziąć? Tutaj wynalazek wygenerował potrzebę, która stała się źródłem kolejnego wynalazku. Rozwiązanie znalazł James Hargreaves, z zawodu cieśla, który w 1765 roku skonstruował maszynę przędzalniczą. Nosiła ona ciekawy pseudonim: „spinning (przędąca) Jenny”. Urządzeniem tym zachwyca się inny bohater Zbroi światała Kena Folletta, Roger: „Nazywają ją »prządką Jenny«. To wspaniałe urządzenie (…). Jedna osoba może jednocześnie nawijać przędzę na osiem szpul. A urządzenie jest tak łatwe w obsłudze, że może się tym zajmować kobieta”.

fot.Lalieka /CC BY-SA 4.0

James Hargreaves w 1765 roku skonstruował maszynę przędzalniczą nazywaną „spinning (przędąca) Jenny”.

Jednak Hargreaves miał konkurencję. Niedługo później, w 1767 roku powstała tzw. „rama wodna” autorstwa fryzjera i handlarza Richarda Arkwrighta. Oba projekty opatentowano w tym samym, 1769 roku. Maszyny szybko stały się niezwykle popularne. W jaki sposób działały? Jak pisze Kazimierz Piesowicz: „polegały na podobnej zasadzie: oto jedno koło napędowe poruszało tu zamiast jednego większą liczbę wrzecion – najpierw kilka, a po dalszych usprawnieniach aż kilkadziesiąt, sto i więcej. W »Jenny«” koło to wprawiane było w ruch ręczną korbką. »Rama wodna« przystosowana już była do tego, aby używać do napędu siły płynącej wody”. I co najistotniejsze: w zależności od wielkości zastępowały od kilku do nawet kilkudziesięciu przędzarzy!

Losy obu wynalazców potoczyły się diametralnie różnie. Hargreaves nie tylko nie zarobił na swoim wynalazku, ale wręcz podzielił los Kaya. Przędzarze napadli na jego dom i zniszczyli jego maszyny. Natomiast Arkwright okazał się obrotnym kapitalistą z prawdziwego zdarzenia. Pomimo różnych procesów o plagiat dorobił się prawdziwej fortuny.

4. Samuel Crompton, czyli Jenny + rama = muł

Okazało się jednak, że nawet tak wydajne maszyny jak „Jenny” czy „rama wodna” można jeszcze ulepszyć. W roku 1779 zajął się tym – z powodzeniem – Samuel Crompton. Swój wynalazek nazwał „mułem” („mule”). Przy jego konstruowaniu inspirował się zarówno projektem Hargreavesa, jak i Arkwrighta. Ten pierwszy do napędzania potrzebował siły ludzkich mięśni, a zatem Crompton dodał do niego koło wodne. Dzięki kolejnym ulepszeniom można było produkować przędzę coraz szybciej, a nici stawały się coraz cieńsze. „Muł” pozwalał na obsługę od 30 do 50 wrzecion. W ciągu godziny można było dzięki niemu wyprodukować nawet kilogram świetnej przędzy!

fot.Lewis Hine – U.S. National Archives and Records Administration/domena publiczna

Po dalszych usprawnieniach i dodaniu do „muła” napędu parowego jego wydajność wręcz poszybowała.

Po dalszych usprawnieniach i dodaniu do „muła” napędu parowego jego wydajność wręcz poszybowała. Tak samo jak liczba znajdujących się w obiegu wynalazków, które dawały Anglii przewagę nad innymi państwami. Żeby ten monopol utrzymać, w roku 1774 wprowadzono nawet prawo zakazujące wywożenia za granicę jakichkolwiek urządzeń związanych z produkcją tkanin. A polowali na nie m.in. Amerykanie i Francuzi.

Czytaj też: Z kołyski do… fabryki lub kopalni. Najniebezpieczniejsze zawody wykonywane dawniej przez dzieci

5. Edmund Cartwright: prawdziwa mechaniczna rewolucja

W międzyczasie nadal pracowano nad tym, aby produkować coraz więcej – i coraz szybciej. Kolejnym, który znacząco się do tego przyczynił, był pastor Edmund Cartwright. To właśnie on skonstruował mechaniczne krosno, które aż 40-krotnie zwiększyło wydajność w tkactwie. W 1785 roku je opatentował. I bynajmniej nie spoczął na laurach. Już w roku 1786 opatentował „wersję 2.0” swojego krosna.

Faktem jednak jest, że jego konstrukcje nie były jeszcze szczytem marzeń. Wymagały wielu kolejnych ulepszeń. Ich autorami byli: Austen (1789), Radcliff (1802), Johnson (1803), Jacquard (1804) oraz Horrock (1810). Co do samego Cartwrighta: w roku 1787 otworzył własną tkalnię w Doncaster, która – jak żartobliwie stwierdza Jerzy Szczeciński – na samym początku miała… „byczy napęd”. Dosłownie.

6. James Watt: twórca „belzebubów”

Maszynom do przędzenia potrzebny był wydajniejszy napęd. A że skupiliśmy się na tkactwie, przeskoczyliśmy coś, co naprawdę zrewolucjonizowało nie tylko przemysł, ale i transport. To oczywiście maszyna parowa Jamesa Watta, którą opatentował w 1769 roku. Miał przy tym szczęście. Spotkał na swojej drodze właściciela warsztatów metalowych w okolicach Birmingham ,Matthew Boultona, który mógł na jego prace wyłożyć odpowiednie fundusze. Wspólnicy założyli później w Soho przedsiębiorstwo o nazwie Boulton & Watt.

Watt o parze wiedział sporo, ponieważ pracował m.in. przy naprawach słynnych pomp Thomasa Newcomena, tzw. „maszyn atmosferycznych”. Ostatecznie to właśnie te maszyny postanowił ulepszyć, dodając m.in. kondensator. Maszyny parowe Watta podczas pracy były niezwykle głośne. Zyskały dzięki temu ciekawe „przezwisko”: nazywano je „belzebubami”. Początkowo służyły one (tak jak maszyny Newcomena) tylko jako pompy do unoszenia wody na określoną wysokość.

fot.James Eckford Lauder/domena publiczna

Maszyna parowa Jamesa Watta zrewolucjonizowała nie tylko przemysł, ale i transport

Wszystko zmienił rok 1781, kiedy James Watt zmodyfikował ruch tłoka i uzyskał ruch obrotowy. Wtedy rewolucja przemysłowa naprawdę ruszyła z kopyta. Zmodyfikowane maszyny Watta zaczęto wykorzystywać także w przemyśle włókienniczym, co po raz pierwszy stało się w 1785 roku. Potem poszło już szybko.

Na początku XIX wieku maszyna parowa Watta dzięki Richardowi Trevithickowi stała się jeszcze potężniejszą wysokoprężną maszyną parową. W 1803 roku Amerykanin Robert Fulton zbudował pierwszy statek parowy, którym po próbach na Sekwanie zainteresował się sam Napoleon. Wielu konstruktorów mierzyło się również z wyzwaniem, jakim było skonstruowanie pierwszego parowozu. Niewątpliwy sukces na tym polu osiągnął George Stephenson, który pracował jako palacz przy maszynie parowej. Pędzący z zawrotną prędkością 6 km/h parowóz zbudował w roku 1814. Dzisiaj mamy pociągi, które potrafią poruszać się 100 razy szybciej. Kolejne udogodnienia techniczne ludzkość tworzy praktycznie każdego dnia. Kto wie, co wynajdziemy jutro?

Inspiracja:

Bibliografia:

1. E. Kaczyńska, K. Piesowicz, Wykłady z powszechnej historii gospodarczej (od schyłku średniowiecza do I wojny światowej), Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977.
2. K. Piesowicz, Wielki przewrót. Opowieści o rewolucji przemysłowej, Wiedza Powszechna, Warszawa 1962.
3. J. Szczeciński, Z dziejów włókiennictwa. Czy Leonardo da Vinci przewidywał istnienie fabryk włókienniczych? [w:] XXIV Seminarium Polskich Kolorystów. Zaawansowane technologie wykańczalnicze, Fundacja Rozwoju Polskiej Kolorystyki, Ostrowiec Świętokrzyski 2008.
4. I. Turnau, Wpływ mody na budowę maszyn włókienniczych w XVII i XVIII wieku, „Kwartalnik Historii Nauki i Techniki”, nr 26/1981.