Bos, J.M., Een gelijkstroommachine van Machinefabriek Nering ...

Een Gelijkstroom-stoommachine
van Machinefabriek Nering Bögel te
Deventer uit 1912
J.M. Bos
De collectie van het Textielindustriemuseum werd in 1981 onder meer uitgebreid
met een zowel letterlijk als figuurlijk gewichtig stuk: een zogenaamde
gelijkstroom-stoommachine, gebouwd in 1912 door de voormalige
Deventer Machinefabriek Nering Bögel voor een - inmiddels eveneens
verdwenen - leerlooierij te Waalwijk. .
In het onderstaande artikel enkele kanttekeningen bij en gegevens over deze
aanwinst van het museum.
1 De gelijkstroom-stoommachine
Een stoommachine is een warmte-machine, dat wil zeggen een werktuig dat
warmte in mechanische arbeid verandert. Deze omzetting gaat gepaard met
aanzienlijke energieverliezen. Slechts een betrekkelijk klein gedeelte van de
energie, die in de brandstof aanwezig is, komt uiteindelijk op de as van de
stoommachine nuttig beschikbaar. De ontwikkeling van stoomkrachtinstallaties
wordt vooral gekenmerkt door een streven naar verhoging van het rendement
via verhoging van het rendement van de samenstellende delen. Afbeelding
1 geeft een grafische samenvatting van de verhoging van het rendement
bij stoomkracht gedurende 2 Y'2 eeuw. In dit artikel gaan we voorbij aan tal
van verbeteringen aan alle overige delen van stoomkrachtinstallaties, bijvoorbeeld
aan stoomketels en we beperken ons tot enkele opmerkingen bij overwinningen
in de strijd van het technisch vernuft tegen warmte-verliezen in het
zuiger-stoom werktuig zélf. Daarbij vindt, zoals bekend, de omzetting van
warmte in mechanische arbeid plaats in een cylinder met heen en weer gaande
zuiger. Tot aan de komst van de gelijkstroom-stoommachine hadden zuigerstoommachines
cylinders, die werkten volgens het wisselstroomprincipe (afb.
2). Treedt de warme verse stoom in zo'n 'wisselstroom-cylinder', dan komt hij
in aanraking met vlakken, waarlangs een ogenblik te voren de koude afgewerkte
stoom stroomde op zijn weg naar de afgewerkte stoompoort.
De verse stoom verliest zo een deel van zijn warmte en condenseert zelfs gedeeltelijk.
Gedurende het laatste deel van de expansie en vooral tijdens de afvoer
verdampt weer een deel van het aldus gevormde water.
De 1ge eeuwse werktuigbouwers realiseerden zich, dat ze de warmte-verliezen
in de stoomcylinder door begincondensatie en naverdamping konden verminderen
door de stoom in één cylinder minder sterk in temperatuur te laten dalen.
Men kwam tot rendabelere stoommachines, waarbij de stoom in meer dan
één cylinder expandeerde. De meest bekende types van deze zogenaamde

ENGINES YEAR
S8.very 1698
Ne wcom en 1712
Watt 1770
Watt 1796
Cornish Engines 1830
Cornish Engines 1846
Triple Expansion 1890
Parsons Turbine 1910
Steam Turbine 1950
Hot-airTurbine 1950
Steam Turbine 1955
FUEL CONSUMPTION lig/kWh
•
- - •
•
•
•
•
I
o la 20 30 .If.O
EFFICIENCY %
afb. 1
Verbetering van het rendement voor stoomkrachtinstallaties.
(Ontleend aan Thirring.)
IK.>Vde
..J' /00/77 # / /.
. afb. 2
Schema stoomcilinder volgens het wisselstroomprincipe. De stroom wisselt in de cilinder van richting.
Grote warmtevfrliezen door begincondensatie en naverdamping.
51

54
afb. 5
Gelijkstroom-cylinder volgens Todd (1885). Todd noemde zijn uitvinding de 'Terminal-exhaust
cylinder'. (Als inlaat-stoom verdeling een grondschuif met dubbele poorten waarop een expansieschuif).
(Naar Dickinson)
afb. 6
Doorsnede van een gelijkstroomcylinder.
Uitlaatgleuven in het midden van de cylinder; langgebouwde zuiger.
(Ontleend aan lmelman 1916)

afb. 7
Gelükstroom-stoommachine van Machinefabriek Gebr. Stork en Co. te Hengelo.
Middellijn cilinder: 500 mm
Slag lengte: 600 mm
Omwentelingen: 180 per minuut
Vermogen in I.P.K.: 300
(Naar Brouwer, 1920)
(]1
(]1

56
sche toepassing van het gelijkstroom-principe plaatsvonden buiten de toenmalige
oudere centra van ingenieurskunst en machinebouw. Met name het werk
van Stumpf uit Charlottenbrug heeft - in 1908 - geleid tot een in de praktijk
bruikbare gelij kstroom-stoommachine.
Na de nodige moeite - veel Duitse machinefabrieken reageerden negatief op
zijn voorstellen - kwam er volgens Imelman in 1908 naar ontwerp van
Stumpf, met onder meer een eigen gepatenteerde kleppen-stoom verdeling, een
prototype tot stand bij de Erste Brünner Maschinenfabrik in Brno. De eerste
grotere Stumpf-gelijkstroommachine van 500 PK werd kort daarop gebouwd
bij de Elsäsische Machinenfabrik te Mulhouse. Met deze laatste machine werden
in februari 1909 proeven genomen. De resultaten waren positief. Het
stoomverbruik van de gelijkstroommachine bleek vrijwel gelijk te zijn aan dat
van de toenmalige meest rendabele types, zoals de tandem-compound en de
triple-expansie-machine.
Hoewel verleidelijk, is het in net kader van dit artikel niet doenlijk in te gaan
op de constructieve eenvoud van de gelijkstroommachine in vergelijking met
alle varianten van de toenmalige ingenieuze maar eveneens tamelijk gecompliceerde
stoommachines, waarmee dit nieuwe ééncylinder-stoomkrachtwerktuig
in concurrentie trad. Kortheidshalve doen we dit daarom aan de hand van drie
afbeeldingen: een doorsnede van een horizontale tandem-compound-machine
(afb. 3); een doorsnede van het cylindergedeelte van een gelijkstroommachine
(afb. 6) en de doorsnede van een Stork gelijkstroom-stoommachine (afb. 7).
Dat deze constructieve eenvoud ook op de technici uit die jaren indruk maakt
moge blijken uit volgend citaat uit het leerboek van lmelman uit 1916: ' ....
men moet er zich over verwonderen, hoe de stoommachine, die in de laatste
jaren steeds ingewikkelder scheen te worden, door deze uitvinding plotseling
tot haar eenvoud teruggebracht is, (waarbij het rendement zelfs gestegen is,
daar het principe gezonder is dan bij de wisselstroomwerking)' . Werktuigbouwers
gaan zich doorgaans niet te buiten aan opwinding over niet te quantificeren
gezonde principe's. Zij blijven heel nuchter meten, rekenen en vergelijken.
Zo kunnen we aan het boek Zuiger-stoomwerktuigen uit 1920 van de Delftse
hoogleraar Brouwe-r de nevenstaande tabel ontlenen, die ons een goed inzicht
geeft in het rendement (uitgedrukt in het werkelijk stoom verbruik in kilogrammen
per uur en per I.P.K.) van een vijftal gelijkstroommachines, vergeleken
met een vijftal tandem-compounds.
Uit de laatste kolom blijkt dat alléén bij het, toen al 'ouderwetse', gebruik van
verzadigde stoom (machine nr. 7) de gelijkstroommachine qua stoomverbruik
aanzienlijk minder zuinig is. In de meeste gevallen was de robuuste Stumpfse
gelijkstroommachine, zoals hierboven behandeld, ongeveer net zo rendabel
als zijn duurdere en qua onderhoud en bediening minder eenvoudige oudere
broertjes. Het grote praktische succes en de snelle verbreiding van de gelijkstroommachine
laten zich hiermee gemakkelijk verklaren. Vrijwel elke machinefabriek,
die zich in enige omvang met het fabriceren van zuigerstoomwerktuigen
bezighield, nam het type snel op in z'n catalogus. Tal van kleine
verbeteringen, versieringen op het Stumpfse hoofdthema, werden daarbij bedacht
en uitgevoerd. Wellicht iets meer dan een versiering, meer dan een klei-

Stoomwerktuig Normale Belasting Werkelijk
belasting bij proef stoomverin
l.P.K. bruik in
kg. per uur
per l.P.K.
1 Kortgebouwde tandemcompound
(Lentz) 900 896 4,75
van Gebrs. Stork & Co.
2 Tandem-compoundkleppenmachine
1100 1090 4,32
van Gebrs. Stork & Co.
3 Tandem-compound met 4 bosschuiven
per cylinder 600 365 4,28
van Louis Smulders & Co.
4 Tandem-compound met 4 bosschuiven
per cylinder 1400 1000 4,265
van Louis Smulders & Co.
5 Tandem-compoundkleppenmachine
300 237 4,11
van de Utrechtsche Machinefabriek
Frans Smulders
6 Gelijkstroom-kleppenmachine 150 115 4,38
van Gebrs. Stork & Co.
7 Gelijkstroom-kleppenmachine 250 194 6,45
van Gebrs. Stork & Co.
8 Gelij kstroom -kleppenmachine 500 315 4,86
van Gebrs. Stork & Co.
9 Gelijkstroom-machine met 2
bosschuiven 225 175 4,35
van Louis Smulders & Co.
10 Gelijkstroom-machine met 2
bosschuiven 500 395 4,45
van Louis Smulders & Co.
ne verbetering, was de ontwikkeling van het principe van de korte, zogenaamde
semi-gelijkstroom cylinder, waarmee de kortgebouwde gelijkstroommachine
mogelijk werd.
57

afb. 8
Doorsnede van het cylindergedee/te van een tandem-compound machine met semi-f!.eliikstroom
cylinders. (Ontleend aan Brouwer, 1920).
U1
(0

van een nieuwe gelijkstroom-stoommachine, deels voor directe aandrijving
van de (roterende) looivaten in de nieuwe looierij, deels voor aandrijving van
een generator voor licht en kracht. De opdrachtbevestiging voor deze Nering
Bögel-machine (bouwjaar 1912; nummer 222) is bewaard gebleven. We drukken
hem hieronder voor wat betreft de stoommachine (Comm. 1350) integraal
af. De beschrijving van Comm. 1351 tlm 1356, waarin de stoomketel, de
oververhitter, de voedingspomp en injecteur, de pijpleidingen, de riemschijf
en de beschermhekken zijn beschreven, is nog wel aanwezig, maar hier niet
opgenomen.
'Beschrijving van de levering der firma J.L. NERING BÖGEL & CO DE­
VENTER voor de stoomkrachtinstallatie der nieuwe fabriek der Heeren
Van IERSEL, WITLOX & CO te WAALWIJK.
Comm. 1350 Stoommachine
Een liggende Gelykstroom - stoommachine met gaffelframe en kondensatie.
Krachtsontwikkeling :
Normaal
Maximaal blijvend
Maximaal tydelyk
Afmetingen:
115I.P.K.
145 "
185
Cylinderboring 370 mmo
Slaglengte 540 mm.
Omwentelingen per minuut 180
afb. JO
De eerste door Werkspoor gebouwde
tweecylinder dieselmotor, geplaatst bij
N. V. Lederfabriek Van Iersel, Witlox en
Co te Waalwijk.
(Ontleend aan Oliemotoren, vijfde druk,
Deventer 1943)
61

64
'Hiermede hebben wy het genoegen u te berichten, dat het onderzoek en
de indiceering van de door ons geleverde stoommachine-installatie op 4
April 1.1. heeft plaats gehad en onze hoofdingenieur een gunstige uitslag
heeft verkregen.
De krachtsontwikkeling van de machine was als volgt:
In de middaguren van 12 uur tot half twee was de belasting ca . 110 l.P .K.
dus byna een normale belasting. Ingeschakeld waren alle looivaten en 3 à 4
polysthamers. De machine toonde hierby een zeer rustige en gelykmatige
gang; zoals U uit bygaande diagrammen No 8 kunt zien is een gelykmatige
belasting op achter- en voorzy in den cylinder bereikt. De economie is hierby
de meest gunstigste.
Na den middag zyn de diagrammen genomen by bedryf met de ontvleeschmachine.
Deze machines nu oefent een te groote weerstand uit op
de stoommachine en vooral door de korte tyd dat de eigenlyke arbeidsduur
en tegenstand duurt zyn schokken tot 350 Ampère voorhanden. Ofschoon
de gemiddelde tegenstand van de ontvleeschmachine inclusief het rendement
van de electro-motor en gelydingen, zooals van de dynamomachine
en riemen ca. 50 à 55 l.P.K. bedragen zal, zyn de plotselinge schokken
door het inschakelen elke 1 à 2 minuten, zoo groot, dat de machine, totdat
ze weer in normaal bedryf is, plotseling tot over de 200 l.P.K. moet uitoefenen.
Bijgaand diagram No 16 laat zien, hoe de krachtvariaties zyn.
Van den gewonen toestand van ca. 138 l.P.K. springt de capaciteit van de
machine op 233 l.P .K. en komt eerst na ca. 10 slagen weer op gelyk gewicht.
Natuurlyk worden hierby de inlaatkleppen door de regulateur op
eens op maximale slag gesteld, wat een begrypelyk geluid en hard openzetten
van de kleppen ten gevolge heeft.
Dat echter de machine goed reguleert is uit het later genomen diagram
No 25 te zien, waar de vulling gelykmatig bleef en het licht een gelykmatig
branden toonde. De ontvleeschmachine was hierby niet in bedryf. De gemiddelde
capaciteit (licht en fabriek) was ca. 150 l.P.K. en ook hierby
heeft de machine een rustige gang behouden.
Verder werd de machine geindiceerd, waarby ze alleen met het dryfwerk
van de fabriek was belast. Hierby zyn ca. 54 l.P .K. noodig. Het licht alleen
gebruikt ca. 45 l.P.K.- Het aantal Effectieve P.K. is overal ca. 100J0 lager.
Zooals U in het contract kunt zien, is de machine verkocht voor een
krachtsontwikkeling van normaal 115 I.P.K. en maximaal blyvend 145
l.P.K., terwyl de maximale tydelyke belasting is opgegeven met 185 l.P.K.
Deze capaciteit mag echter niet geregeld gebezigd worden.
Uit bovenstaande zal U blyken, dat de machine ruimschoots aan de door
ons gegarandeerde krachtsontwikkeling voldoet en hopen wy dan ook
gaarne U met onze levering in ieder opzicht tevreden zult zyn.
Wy geven U beleefd in overweging de Dieselmotor zoo spoedig mogelyk
weder in orde te laten maken, om dan de stoommachine van de ontvleeschmachine,
enz. zoo veel mogelyk te doen ontlasten. Hierdoor zult U de
stoommachine aanmerkelyk sparen. Dit is ook voor ons van groot belang

met het oog op de garantie, te meer waar de machine in dag- en nachtbedryf
is en zelfs in het middaguur moet doordraaien.
Onze heer Rippel heeft ook de ketel en pypleidingen, benevens het dryfwerk
in 9rde bevonden. Wy achten derhalve de geheele installatie in goede
orde te hebben afgeleverd en zien Uw berichten U hiermede tevreden is
gaarne tegemoet. We hopen gaarne, dat U ons by voorkomen zult willen
aanbevelen en teekenen, inmiddels steeds gaarne tot Uwen dienst,
4. Rendementsproef op 22 juli 1913
65
Hoogachtend,
Deventer IJzergieterij en Machinefabriek
v/ h J .L. Nering/ Bögel & Co
w. get. (onleesbaar)
Op 22 juli 1913 voerde de leverancier de zogenaamde 'garantieproef' naar het
rendement voor de geleverde stoomkrachtinstallatie uit. Op 11 augustus 1913
berichtte Nering Bögel hierover schriftelijk aan Van Iersel, Witlox en Co te
Waalwijk. Hieronder geven wij deze brief integraal weer. Daar tijdens de
proef de benodigde stoomtemperatuur niet kon worden bereikt, vereiste het
een en ander enig rekenwerk. Het gegarandeerde stoomverbruik van 4,85 kg.
lig1 om en nabij de waarden van andere gelijkstroommachines uit de hiervoren
genoemde tabel naar Brouwer.
'Betr. Garantieproef gehouden op 22 Juli 1913
Door deze hebben we het genoegen U betreffende de gehouden proef
het volgende mede te deel en.
De machine was met 117 I.P.K. gemiddeld belast. De ketel was met 9.4 Kg .
stoomproductie per M2. V.O. belast.
De stoomtemperatuur van de machine kon wegens de kleine belasting van
den ketel slechts tot 220 gr, C. stygen.
Gemiddelde omwentelingsaantal van de machine 181.25 per minuut.
Duur van de proef 8 uur en 50 minuten.
Gewogen en gevoed water in 't geheel 5815 Kg.
Opgevangen kondenswater uit de pypleiding, uit het slibberventil van de
injecteur en stoomverbruik van de voedingspomp samen 295 Kg.
Blyven netto voor de stoommachine 5520 Kg.
Stoom verbruik per I.P.K. uur 5520 x _1_ is 5.35 Kg. stoom by 220 gr. C.
8,8835 117
stoomtemp. op de machine.
Garantie is 4.8'5 oy 300 gr. C . stoomtemp. op de machine.
Gereduceerd op den toestand by de proeven, dus op 220 gr. C. stoom-

oorzaken, tevens dat onder het bedryf in- en uitgeschakeld kan worden, en
verder de grootste bedryfszekerheid en gering toezicht. Het nadeel is, dat
de zware kruisriem ca. 4 Mtr. van de muur komt en dat op 1 Mtr. afstand
van de muur nog een kolom geplaatst moet worden en natuurlyk de hoogere
prys en de duurdere montage met breek- en metselwerk.
Voor het plan om het dryfwerk zoo te laten als het door ons gemaakt is
en alleen de bus van een automatische oliesmering of van rollager te voorzien,
kunnen we eveneens voor bedrijfszekerheid garandeeren, maar moet
de bus kort na inbedryfstelling nagezien worden, en zoo noodig schoon gemaakt
worden. Daar deze tweedeelig geprojecteerd is, is dit werk zeer eenvoudig.
De automatische smering is waarschynlijk duurzamer dan de rollagers,
echter is er by de laatste minder wryving welke we dus het beste kunnen
aanbevelen.
By de nadere inspectie van de oude bus is gebleken, dat alleen de onvoldoende
smering oorzaak van het uitslyten geweest is . Het uitgesleten gietyzer
heeft als slypmiddel gediend. De bus had b. v. een week na in bedryfstelling
geheel schoon gemaakt moeten worden en van schoon vet voorzien
moeten worden en het uitslyten ware voorkomen geweest.
6. Deventer - Waalwijk - Enschede: 1912 - 1981.
67
Hoogachtend,
Deventer IJzergieterij en Machinefabriek
v/ h J .L. Nering Bögel & Co.
(w. geL onleesbaar)
Omstreeks 1950 kwam de looierij van de firma Van Iersel, Witlox en Co in het
bezit van Van Haren's Schoenfabrieken. De stoommachine bleef draaien tot
in de jaren '60. In 1978 werd de looierij gesloten en in 1979 werd het onroerend
goed verkocht aan het bouwbedrijf Onex B.V. te Waalwijk. Het immense
complex van de leerlooierij aan de Burgemeester V.d. Klokkenlaan te Waalwijk
raakte in verval. Het Schoenenmuseum te Waalwijk zag geen mogelijkheden
tot conservering van complex of stoommachine. Verplaatsing van de
stoommachine naar het Schoenenmuseum behoorde evenmin tot de haalbaarheden.
Via contacten met het Rijksmuseum voor Volkskunde Het Nederlands
Openluchtmuseum te Arnhem werd het Textielindustriemuseum te Enschede
geïnformeerd over de behoudsproblemen rond deze stoommachine. Dit
laatste museum had in zijn presentatieplan bij het thema 'aandrijvers' nog behoefte
aan een stoommachine uit de 'nadagen' van het stoomtijdperk.
Daar het hier een in alle takken van nijverheid - ook in de textiel- toegepast
type krachtwerkttng betrof werd besloten de Waalwijkse machine in de collectie
en in de toekomstige presentatie van het Textielindustriemuseum op te ne-

68
afb. II
Nering BOgel gelijkstroom-stoommachine, bouwnummer 222, bouwjaar 1912, in verval bij de
vm. Looierij Van Haren (daarvoor firma Van Iersel, Witlox en Co.) te Waalwijk.
(Foto: Han Meijer te Enschede; 1981)
afb. 12
Démontage van de krukas van de Nering BOgel gelijkstroom-stoommachine te Waalwijk door'
medewerkers van de firma Bouman te Almelo._
(Foto: Persburo Van Eijndhoven).

men. De collectie van dit museum op dit gebied kon met deze verwerving fraai
afgerond worden. Aanwezig of toegezegd waren immers al een ééncylinder
Stork stoommachine van omstreeks 1870 en een werkend model van een typische
'mill engine' uit de periode 1870-1900. De Waalwijkse Nering Bögelstoommachine
zou een waardige afsluiting in deze stoompresentatie kunnen
gaan vormen.
De eigenaar, de firma Onex B.V ., had zich van meet af aan ingezet voor hét behoud
van de machine en was gaarne bereid om aan deze laatste mogelijkheid
tot behoud mee te werken. Onex schonk de machine aan ons Textielindustriemuseum.
De uitvoering van de verwerving in 1981 was kenmerkend voor de
praktische gang van zaken bij het Textielindustriemuseum. Bij de documentatie
waren vrijwilligers (w.o. Ir. A. den Ouden) en vaklieden (w.o. fotograaf
Han Meijer te Enschede) ingeschakeld. Bij de démontage en bij de restauratie
wederom dezelfde combinatie. We noemen slechts de namen van Ir. den Ouden,
van earl Menger en van de medewerkers van de machinefabriek Bouman
B. V. te Almelo. De machine heeft inmiddels proefgedraaid bij de firma Bouman.
Uiteengenomen in enkele grote delen ligt zij thans - onder plastic - in
het Jannink-complex - te wachten op de definitieve opstelling.
Met het bovenstaande hopen we iets te hebben duidelijk gemaakt van de betekenis
van dit type stoommachine in het totale verhaal van de stoomkracht. We
hebben eveneens een aantal essentiële gegevens over deze ene vertegenwoordiger
van het type toegankelijk gemaakt. Tenslotte is het hoe en waarom van de
eerste fase van het 'museale leven' van deze Nering Bögel gelijkstroomstoommachine
kort aangeduid.
Bronnen
Archief Openbare Werken, Gemeente Waalwijk
Rapporten en dia-serie ir. A. den Ouden
Archivalrische en documentaire gegevens N.B. - Stoommachine 1912 / bouwnr. 222 Textielindustriemuseum.
Literatuur
Brouwer, ir. G., Zuigerstoomwerkkringen (tekst en atlas) Rotterdam 1920.
Dickinson, H. w., A short history of the steamengine, Cambridge 1938.
Imelman, Nanno A ., Het stoombedrijf, Deventer 1916.
Kapsenberg, Barbara, Nering Bögel, typescript, Zevenaar 1982.
Krachtwerktuigen, Stoom, Deventer 1917.
Krachtwerktuigen, Oliemotoren, Deventer 1932.
Marter, D.H., Thermodynamics and the heat engine, London 1960.
Meyier jr., J.E. de, De Technische Vraagbaak, Deventer z.j.
Norris, E.B., E.T. Therkelsen, Heat Power, New York - Londen 1939
ScholI, E.F. N.C.H. Verdam, De Gids voor Machinisten, Leiden 1918
Tflchtigjaar Stork, Hengelo !248'.
Thirring, Hans, Energy for Man, London 1976.
69