James Watt

Inleiding: In de klas waren we bezig met de industriële-revolutie, dat vonden wij wel interessant. Dus maakten wij ons werkstuk over James Watt. Lijst met gebruikte boeken: Beroemde wetenschappers: James Watt. Informatie boekje: de stoommachine. De grote 25-delige encyclopedie. De interactieve cd-rom: Philips encyclopedie. Hoofdstuk 1: de geboorte van James Watt. James Watt werd geboren op 19 januari 1736 in Schotland in de haven van Greenock, vlakbij de monding van de rivier Clyde. De vader van James Watt was timmerman. Hij maakte meubels en bouwde schepen. Het werk van de vader van James Watt bracht veel geld op. Ze waren niet erg rijk, maar toch leefden zijn ouders een normaal leven. De babies die Agnes (de moeder van James Watt) op de wereld bracht gingen een voor een dood. Toen James werd geboren, probeerden ze de baby met alle middelen tegen de vele gevaarlijke ziekten uit die tijd te beschermen. En deze keer lukte het ook om James levend te houden. Hij was zwak en mager. James had ook kwalen: migraine en tandpijn. De ene dag was hij erg aardig en vriendelijk en de andere dag ging hij dood van de pijn en was erg onvriendelijk. James Watt ging niet naar school, omdat zijn migraine-aanvallen hem van school hielden. Daarom gaven zijn ouders (die zelf heel erg slim waren) James zelf les. James leerde ook van vader om zelf nieuw speelgoed te kunnen maken met een hamer, een beitel en wat hout. Toen James 11 werd ging hij naar school. James was totaal niet voorbereid op het lawaai, de plagerijen en de knokpartijen op het schoolplein. Hij begreep de grapjes niet en kon niet meepelen met de andere kinderen. Hij werd het doelwit van zijn klasgenoten, toen hij 13 jaar werd ging hij naar een andere school. De nachtmerrie was voorbij. Hoofdstuk 2:de gaven van James Watt. De ergste jaren waren achter de rug. In de rustige omgeving van de middelbare school van Greenock kreeg James zelf vertrouwen, zodat zijn gaven zich ontwikkelden. James ontwikkelde zich al snel tot een uitstekend wiskundige. Na de lesuren begon James het vak van zijn vader aan te leren. James had de vaardigheden van zijn vader overgeërfd. Hij kon uit elk materiaal wat maken. Hij was vooral goed in het bewerken van metaal. Zijn vader werkte veel voor de scheepvaart in Greenock. Naast koopman was hij ook scheepsbouwer. Hij maakte allerlei navigatieinstrumenten zoals kwadranten, kompassen en telescopen. James leerde ze te gebruiken en later ook te herstellen. Toen James 15 werd stond zijn besluit vast. James wilde wetenschappelijke instrumenten ontwerpen. In 1754 pakte James zijn koffers en trok naar de universiteitsstad Glasgow. In Glasgow, de geboorte stad van zijn moeder, zocht hij een opleiding om wetenschappelijke instrumenten te maken. Robert Dick, een geleerde, was diep onder de indruk van James. Robert Dick gaf James een baan als bouwer van wetenschappelijke instrumenten. Alles ging goed. Na een tijd zei Robert Dick dat James zijn tijd verspilde en naar Londen moest gaan. De vader van James stemde in met het plan. James nam de boot, kocht een paard en trok naar het zuiden. Na 12 dagen kwam James aan in Londen. James ging gelijk naar een kennis van Dr.Dick. Het werd een grote teleurstelling, de man was behulpzaam, aardig en een expert in zijn vak. Maar hij kon James Watt niet in opleiding nemen. Na een paar weken gaf de kennis van Dr.Dick James een adres. James Watt kon bij John Morgan komen werken, maar hij moest dan een jaar gratis werken en inschrijfgeld betalen. Het klonk niet mooi, maar toch liet James de kans niet voorbij gaan. Morgan merkte onmiddellijk dat James begaafd was. James betaalde een hoge tol voor zijn succes. De migraine die in het begin van zijn levensjaren was verminderd kwam nu weer opzetten. James wilde meerdere jaren van de opleiding tegelijk afwerken en werkte 10 uur per dag voor Morgan. Zijn vader stuurde James geld ongeveer 8 shilling per week. Zelfs iemand die bijna dood ging van de honger kon niet van zo weinig geld leven. James was overwerkt en ondervoed en had ook te weinig frisse lucht en lichaamsbeweging. James had frisse lucht en lichaamsbeweging nodig, maar durfde er geen tijd voor vrij te maken. Hoofdstuk 3: de waardevolle vriend van James Watt. James maakte zijn opleiding geweldig goed af. In de zomer van 1756 werd James ernstig ziek. James had reuma, migraine en veel last van oververmoeidheid door te weinig frisse lucht en lichaamsbeweging en doordat te lang achter elkaar door te werken. James moest zijn veel belovende toekomst in Londen de rug toe keren. Hij pakte zijn kleren, gereedschap en waardevolle boeken in een zadeltas. James ging terug naar zijn geboorteplaats Greenock. Een maal thuis herstelde James snel. Een jaar later ging James weer naar Glasgow. Daar stond James samen met Dr.Dick een fantastisch project te wachten. James mocht met fijn metaalwerk werken van een waardevolle verzameling astronomische instrumenten die uit Jamaica werd verscheept. De instrumenten kregen het op zee zwaar te verduren door de zoute lucht. James moest de instrumenten juist afstellen. James kreeg er 5 pond voor, dat was in die tijd veel geld. De echte beloning waren de vrienden die James in die tijd maakte. Een van zijn nieuwe vrienden was Dr.Joseph Black. Toen James en Joseph Black elkaar ontmoetten in het atelier van James Watt waardeerde Joseph Black James om zijn eenvoud en goedaardigheid. James en Joseph werden vrienden voor de rest van hun leven. James ging zich vestigen in Glasgow. Het was een zware schok voor de instrumenten makers in Glasgow. De instrumenten makers lieten duidelijk weten dat ze niets van James Watt wilde weten. De nieuwe vrienden van James schoten te hulp. De instrumenten makers hadden niets te zeggen over wat er binnen de muren van de universiteit afspeelde. De nieuwe vrienden zorgden ervoor dat James Watt een winkel op het terrein van de universiteit kon openen. Om het helemaal officieel te maken kreeg James Watt de titel "Wiskundig instrumenten maker", verbonden aan de universiteit. Hoofdstuk 4: de perfecte stoommachine van James Watt. 2 Jaar later kon James Watt nog een winkel openen in de stad. In 1762 had James zijn zaak voldoende uitgebouwd om leerlingen in opleiding te nemen. In 1763 kwam John Anderson naar James Watt voor een reparatie. (Dr.Dick was ondertussen al overleden een werd opgevolgd door John Anderson). John Anderson legde James Watt uit dat het voor een instrumenten maker uit Londen het op een mislukking was uitgelopen. James nam de uitdaging aan, want hij deed niets liever dan problemen op te lossen. Toen James het probleem in handen kreeg werd James opgewonden. Het was een pomp van Newcomen. James Watt wist als technisch adviseur aan de universiteit van Glasgow alles af van de pomp van Newcomen. Hoewel James er alles van af wist had hij er nog nooit een gezien. Toen hij het model kreeg van Anderson, monteerde James snel het model op zijn werkbank. James bestudeerde de balansboom, de pompstang, de stoomketel en de mooi afgewerkte cilinder met de zuigers en kleppen. Nadat James de problemen ontdekt had die de Londenaar van stuk had gebracht, ging James aan het werk. Toen de winter kwam was het werk bijna af en de pomp bijna hersteld en klaar om te testen. De stoom ketel was gevuld met water, het vuur brandde en er begon zich stoom te vormen. James haalde de hendel over er kwam toen een pruttelend geluidje en de zuiger begon op en neer te bewegen. Het ging allemaal goed totdat het pruttelen opeens stopte. Toen wist James wat het echte probleem was. Het was het basisontwerp. De oplossing oor het probleem schot hem te binnen op een mooie, geurige, zonnige namiddag in mei 1765 op een zondag. James had bedacht dat de stoom geen vorm had, maar toch vloeibaar en elastisch was. Stoom zou in een lege houder moeten stromen. In de houder zou dan een vacuüm ontstaan. James vroeg zich af wat er zou gebeuren als die houder met een inspuitstuk op de cilinder op de stoommachine werd aangesloten. Hij begon zijn idee aan de stoommachine van Newcomen te bouwen en enkele weken later was de nieuwe stoommachine klaar. Alle verbindingen waren gemaakt en aan de zuigerstang hing een proefgewicht. Met een pijpje die aan de stoomketel verbonden was werd de sissende stoom in de cilinder gepompt. De goed afgesloten cilinder had een dubbele huid die met stoom gevuld was. James maakte de koppeling los, pompte lucht in de condensor en koelde hem af met water. Binnenin de condensor ontstond een vacuüm dat de stoom uit de bovenste gedeelte van de cilinder naar beneden zoog om er ook een vacuüm van te maken. Het proefgewicht aan de zuigerstang begon te bewegen. Op en neer. Het was gelukt. James had de perfecte stoom machine gemaakt. Hoofdstuk 5: de bittere tijden van James Watt. James was 29 jaar, toen hij zijn grote uitvinding deed. Pas op 40 jarige leeftijd probeerde James er commercieel voordeel uit te halen. De 11 jaar tussen zijn 29ste jaar en zijn 40ste jaar werden aangetoond door tegenslagen, zorgen en verdriet. Zonder de steun van zijn vrienden was James waarschijnlijk omgekomen in zijn problemen en zijn stoommachine was dan in het proefstadium bleven steken. De vrienden van James waren gewend dat James de ene keer nors, dan weer heel zwak en onzeker was. De vrienden van James kenden hem ook als een bescheiden, openhartig en goedaardig man. Een van James problemen was dat James het geleende geld terug moest betalen aan de erfgenamen. En zoals in het verleden ook was gebeurd, kwam professor Black James te hulp. Professor Black kwam James niet te hulp alleen omdat het zijn vriend was, maar ook omdat hij aan een belangrijk project werkte. Professor Black leende James wat geld om van te leven. Professor Black wist wel dat daarmee de problemen niet waren opgelost. Zelf was Professor Black niet rijk, maar hij kende een bedrijfsleider en mijnexploiteur die wel rijk was en een nieuwe, goed werkende pomp kon gebruiken. Professor John Roebuck maakte kennis met James Watt en zijn grote uitvinding. Deze wetenschapper en industrieel had de rijke steenkoollagen in Kinneil vlakbij Edinburgh in pacht. Black wilde dat James zijn perfecte stoommachine ter beschikking stelde aan John Roebuck. In ruil daarvoor zou John Roebuck James steun, lokalen en stimulansen geven om het project van James uit het proefstadium te halen en verder te ontwikkelen. Het was een goed plan, maar het plan werd nooit een echt succes. James Watt bouwde een grote versie van zijn perfecte stoommachine en installeerde haar in Kinneil maar veel verder kwam het niet in de volgende 9 jaar. James had er gedeeltelijk schuld aan. Zijn nieuwe rol als baas over een werkploeg lag hem niet en hij kon niet goed opschieten met zijn nieuwe beschermheer. John Roebuck probeerde James niet uit zijn geld problemen te halen. John Roebuck moedigde James Watt aan om het maken van wiskundige instrumenten te laten liggen en naam te maken als inspecteur. Misschien hoopte John Roebuck James Watt goedkoop te krijgen door er voor te zorgen dat James goed betaald werk deed als hij niet aan de pomp werkte. Door de nieuwe baan van James Watt moest hij door het hele land reizen en kwam zijn uitvinding onder het stof te liggen in Kinneil. Toch heeft John Roebuck James Watt goed geholpen. John Roebuck heeft James Watt geholpen om een octrooi te nemen op zijn methode om het verbruik van stoom en brandstof in de stoommachines te verlagen. Zolang het octrooi liep mocht niemand de methode van James Watt gebruiken. Het octrooi dat James in 1769 werd toegekend maakte deel uit van de financiële afspraak die John en James sloten. John Roebuck betaalde de oude schuld van James terug aan professor Black en kreeg in ruil daarvoor tweederde van de opbrengst van de machine. De tweede dienst die Roebuck leverde was de aller belangrijkste. Na een tijdje stelde John Roebuck James Watt voor aan Matthew Boulton uit Birmingham. Matthew Boulton zorgde er voor dat de uitvinding van Watt bekend werd bij het grote publiek. Matthew Boulton was net als John Roebuck een rijk industrieel. Het bedrijf dat Matthew Boulton overerfde van zijn vader maakte metalen siervoorwerpen. Matthew Boulton maakte onder andere sierknopen, horlogekettingen, kammen en snuifdozen. Massaproductie kwam toen nog zelden voor, omdat handwerk zoals dat van Watt nog altijd langzaam in werkplaatsen verliep. Matthew Boulton besloot om al zijn werknemers in zijn fabriek onder het zelfde dak te brengen. Zijn fabriek was uitgerust met de beste en nieuwste werktuigen. Dit was al revolutionair omdat het er bijna nooit voor kwam dat alle arbeiders in een fabriek onder het zelfde dak werkten. Maar Matthew Boulton over trof zich zelf en iedereen door de grootste fabriek in het westen te bouwen. Hoofdstuk 6: een unieke kans voor James Watt. James Watt en Matthew Boulton ontmoetten elkaar in augustus 1768. Zij konden het heel goed met elkaar vinden. Boulton had veel zelfvertrouwen, was succesvol en een slim zakkenman. Boulton was heel erg aardig tegen James Watt. Matthew Boulton had onmiddellijk bewondering voor de machine bouwer en inspecteur. Ook James Watt voelde zich goed bij de aardige Matthew Boulton. James Watt genoot van de belangstelling die Matthew Boulton voor de stoommachine had. Matthew Boulton die echt belangstelling had voor de stoommachine van James Watt investeerde veel geld in zijn nieuwe fabriek. Zijn zakeninstinct vertelde Boulton dat dit een unieke kans was. Als de pomp van James echt zo perfect werkte waren de mijneigenaars van hun problemen verlost. De mijneigenaars waren niet de enige die de perfecte stoommachine van James Watt konden gebruiken. Zodra de productie van de stoommachine was begonnen, zou het voor James een heel veel geld opleverende zaak worden. Matthew Boulton hoopte dat James Watt samen wilde werken met hem. Helaas zat James Watt door zijn schulden en overeenkomsten vast aan John Roebuck. Met zijn drietjes zochten ze naar een oplossing die voor iedereen goed uitkwam. James Watt werkte nog een tijdje door aan het project in Kinneil. Maar in 1771 liet hij het project links liggen. De jaren daarna werkte hij als inspecteur en legde hij overal kanalen aan in Schotland. John Roebuck smeekte James Watt om terug te komen. Aan de verzoeken die John Roebuck deed gaf hij geen gehoor. James Watt kon niet langer leven in die armoede. Hij moest zich zelf, zijn vrouw en zijn 3 kinderen verzorgen. Daarom moest hij over een redelijk vast inkomen beschikken. In maart 1773 ging John Roebuck failliet. De 37 jarige James Watt dacht dat zijn levens droom aan zijn einde kwam. Niets was minder waar. Boulton had nu vrij spel en kocht het tweederde deel dat Roebuck in het octrooi had, over. De volgende maand gebeurde er iets waardoor James Watt zijn baan als inspecteur en zijn vaderland en zijn oorsprong vaarwel zei. Hoofdstuk 7: de eerste stoommachine in het openbaar van James Watt. Van overal kreeg de journalist van de Gazette informatie zo werd de journalist verteld dat de pompmachines van James Watt sterk verschilden van de vroegere modellen. Het leek haast onmogelijk dat ze slechts eenvierde van het verbruik van een stoommachine van Newcomen haalden. De Gazette schreef later dat de uitvinder James Watt er jaren over deed om het onderzoek en allerlei dure en moeilijke experimenten te ontwikkelen. De journalist nam aan dat de cilinder een diameter van 125 centimeter had en van de hand van John Wilkinson was, de beste ijzerfabrikant van Groot-Brittannië. Wilkinson had uitgevonden hoe je een kanonsloop per perfect rond kon maken. James Watt maakte van dat zelfde vakmanschap gebruik om de cilinder van zijn stoommachine " van Boulton & Watt" te maken. De kleppen, zuigers, verbindingen en de condensor werden gemaakt in fabriek van Soho in Birmingham die James Watt en Matthew Boulton als partners leiden. De stoommachine van Bloomsfield was het tweede product van de speciale afdeling in Soho, waar Boulton de nieuwe onderneming onder bracht. De journalist van de Gazette vernam dat 4 andere stoommachines klaar waren, en er nog meer gemaakt konden worden. De opgewonden mensen kwamen naar het nieuwe machine gebouw van Bloomsfield. Binnen het gebouw liep een mecanicien rustig heen en weer voor de hoge machine om hefbomen over te halen, kleppen te openen en te sluiten. De grote balansboom leek door de gelijkenis met de uitstekende arm van een galg als een bedreiging boven het hoofd te hangen. De schommelende beweging deed hem als hendel voor de nieuwe pomp werken. De mecanicien sloot supersnel een paar kleppen controleerde een meter, haalde een hefboom over en wachtte even. Daarna strekte hij zijn arm uit om een andere klep te openen. De grote pomp hendel die hoog in de lucht hing kwam opeens naar beneden. De journalist schreef in zijn artikel dat de schommelboom met een slag van 2 meter op en neer ging. De schommelboom bleef maar met bonzende slagen op en neer gaan. De kettingen rinkelden, de houten balken kraakten en braken bijna, de muren van het machine gebouw trilden door het harde geluid van de machine. Ondertussen begon het waterpeil in de ondergelopen mijnput beetje bij beetje te zakken. De mijnput waarin het water 17 meter hoog stond, was in nog geen uur leeg gepompt door de stoommachine van "Boulton & Watt". Toen de balansboom voor de allerlaatste keer naar beneden kwam, sloot de mecanicien alle kleppen en deed de machine uit. De opgewonden mensen gingen naar het feestmaal dat klaar stond. Hoofdstuk 8: katoen, spinnerijen en roterende bewegingen. De katoenindustrie stond nog in de kinderschoenen, net zoals de mijnbouw ging het erg goed met die industrie. De textiel nijverheid kon haar productiviteit opdrijven via de ontwikkeling van de mechanische spinmachine door Richard Arkwright. De machines in de spinnerijen van Arkwright liepen nog altijd op water kracht, maar dat duurde niet lang meer. De journalist van de Gazette schreef dat Boulton stoommachines wilde bouwen die roterende bewegingen konden maken. Alle stoommachines maakten slechts 2 bewegingen: in en uit, op en neer of van links naar rechts. James Watt moest een stoommachine gaan bouwen die roterende bewegingen kon maken. James Watt vond het zon- en planeettandwiel uit. In 1782 nam James Watt een octrooi op zijn zon- en planeettandwiel. De uitvinding van het zon- en planeettandwiel, de dubbel werkende stoommachine en het parallellogram maakte van James Watt een belangrijk man. Toen de stoomkracht in de weverijen werd ingevoegd werden massaal goedkope stoffen gemaakt ten koste van alle arbeiders. Vooral vrouwen en kinderen die in echt slechte omstandigheden moesten werken leden hier onder. Ook vond James Watt een snellere manier uit om brieven te kopiëren met behulp van en speciaal kopieersysteem, speciale inkt, speciaal papier en speciale persen. James Watt vond ook de paardenkracht uit. Hoofdstuk 9: verdiende rust. Na het verstrijken van het octrooi luidde meteen het officiële einde van het partner schap tussen Matthew Boulton en James Watt. Ze waren allebei iets ouder geworden Matthew Boulton was 72 jaar. En James Watt was 64 jaar. James Watt had alles wat hij vroeger niet had, hij was rijk, beroemd en hij had respect van zijn collega’s en zijn land. Zelfs zijn gezondheid was goed. In de laatste 19 jaar van zijn leven deed James Watt waar hij zin in had. In het nieuwe huis dat hij liet bouwen las hij veel en deed hij nog veel onderzoeken. Uren lang kon hij op zijn werkplaats op zolder blijven. James laatste project was dat hij een machine wilde bouwen dat beeldhouwwerken kon kopiëren. Hij ging er zo op in dat hij zo geen zin had om beneden te eten. Hij bleef liever op zolder en maakte zijn maaltijd klaar op de kachel. James Watt heeft het laatste project niet kunnen afmaken. James Watt overleed op 25 augustus 1819 op 83 jarige leeftijd en werd bij zijn vroegere partner, Matthew Boulton, begraven Hoofdstuk 10: moeilijke woorden: De moeilijke woorden
Industriële revolutie is de massale omschakeling van huisnijverheid op de produktie in fabrieken in Groot-Brittannië aan het einde van de 19de en het begin van de 20ste eeuw. Een sleutelrol speelde de invoering van aangedreven machines om taken die voordien handmatig werden gedaan uit te voeren

Kwalen zijn ziektes
Navigatie instrumenten zijn instrumenten om de koers van een schip of vliegtuig te bepalen. Kwadraat(en) is het produkt van een met zichzelf vermenigvuldigd getal. Shilling is de Oostenrijkse nationale munt. Astronomische instrumenten zijn instrumenten om sterren mee te bekijken. Balansboom zie plaatjes. Vacuüm is een luchtledig. Condensor is een reservoir voor verdichting tot water van de afgewerkte stoom. Mijnexploiteur is iemand die de mijn helpt te ontwikkelen. Pachten is huren. Stimulansen zijn opwekkende middelen. Beschermheer is iemand onder wiens hoede de belangen van een vereniging gesteld worden. Massaproduktie is industriële voortbrenging van dezelfde artikelen in grote hoeveelheid. Schommelboom is een stang die op en neer gaat net zo als een balansboom. Hoofdstuk 11: belangrijke data. 1698 Thomas Savery neemt een octrooi op zijn "Miner’s Friend". De waterpomp werd aangedreven door stoom te produceren en condenseren om zo een vacuüm te vormen. 1712 Thomas Newcomen bouwt zijn eerste atmosferische stoommachine. 1736 19 januari: James Watt wordt in Greenock geboren. 1755 Watt trekt naar Londen om een opleiding als instrumentenmaker te volgen. Alleen bij John Morgan uit Cornhill kan hij aan de slag. 1756 Na zijn opleiding keert Watt naar Schotland terug en herstelt hij een verzameling instrumenten voor de universiteit. 1757 De universiteit van Glasgow benoemt Watt tot wiskundig instrumentenmaker en stelt hem een werkplaats ter beschikking op het terrein van de universiteit. 1763-64 In de winter krijgt Watt van professor John Anderson een model van een pomp van Newcomen om te repareren. Watt zit dat de pomp niet efficiënt werkt, omdat de cilinder bij elke slag moet worden afgekoeld en opnieuw worden opgewarmd. 1765 Mei: Tijdens een zondagmiddagwandeling door Glasgow komt ge 29 jarige
Watt op het idee een afzonderlijke condensor op de pomp te monteren. Wat later wordt hij aan de wetenschapper en industrieel John Roebuck voorgesteld. Die wil de uitvinding van Watt commercialiseren. 1769 Watt verwerft een octrooi voor zijn nieuwe methode om het stoom- en brandstofverbruik in vuurmachines te verlagen. Nog in dat jaar neemt Richard Arkwright een octrooi op zijn waterframe, een door water aangedreven spinmachine. 1774 Op 38 jarige leeftijd verhuist Watt naar Birmingham en begint hij als partner van Matthew Boulton in de fabriek van Soho te werken. Hij brengt er de stoommachine die hij ontwierp, in produktie. 1776 De stoompomp van Boulton & Watt wordt voor het eerst in het openbaar getoond in de kolenmijn van Bloomfield bij Dudley. 1777 Watt reist naar Cornwall om twee mijnen (Ting-Tang en Wheal Busy) met pompen van Boulton & Watt te berusten. 1781 Watt neemt een octrooi op het zons- en planeettandwiel. Het is het hoofdonderdeel van zijn roterende stoommachine. 1782 Watt neemt een octrooi op zijn dubbelwerkende stoommachine. In datzelfde jaar voert hij de paardekracht als maateenheid voor vermogen in. 1784 Het parallellogram van Watt wordt geoctrooieerd. 1785 Edmond Cartwright, een priester, neemt een octrooi op zijn mechanisch weefgetouw. Samen met de eerder ingevoerde spinmachine zullen verbeterde versies van het weefgetouw een belangrijke rol spelen in de overschakeling van huisarbeid op fabrieksnijverheid. 1800 Het octrooi dat Watt op zijn stoommachine heeft vervalt en er kwam een einde aan het partnership tussen Bolton en Watt. 1804 De eerste treinlocomotief ter wereld, die Richard Trevithick bouwde, trekt 10 ton staal en 70 passagiers over 15 km voort. 1819 25 augustus: James Watt overlijdt op 83 leeftijd.