Geni med grus i maskineriet

2011-12-27 06:00  

TEKNIKHISTORIA. Christopher Polhem var långt före sin tid. Hans maskiner skulle revolutionera svenska gruvor. Men det var tufft för superkonstruktören att få gruvarbetarna med på noterna.

För 350 år sedan låg den svenska industrin fortfarande i sin vagga. I Tingstäde på Gotland slumrade strax före jul den nyfödde Christopher Polhammar sött. Den lille gossen bytte senare namn till Polhem och växte upp till ”den svenska industrins fader”.

Nästan trettio år senare skickade Bergskollegium i Stockholm den då geniförklarade Polhem till Hällestads gruva i Östergötland. Gruvan, som var en av Sveriges järnrikaste, höll på att svämmas över av inträngande vatten, och Polhems uppgift var att rädda den lönsamma verksamheten med sina tekniska konstruktioner. Men han skulle bokstavligen gå på pumpen.

Sedan urminnes tider hade järnet brutits av de bergsböndernas bergslag. Malmen var deras hårdvaluta och starka traditioner satte effektivt stopp för alla nymodigheter. Om folktrons bergsrå inte ville släppa ifrån sig mer järn ur berget så lät hon vattnet strömma in. Det skulle inte någon uppkomling från Stockholm ändra på. Särskilt som han inte kunde hantera en yxa.

Hit kom den oerfarne Polhem för att lära bergsbönderna använda ny teknik för att hålla gruvan torr, vilket de inte klarade med sina föråldrade arbetsmetoder. Han började bygga ett pumpverk som skulle trycka upp vattnet med hjälp av kolvar som drevs av en hästvandring nere i gruvan. Förutom de två kolvarna och åtta ventiler av mässing, var allt gjort av trä.

Bergsbönderna lät honom hållas, även om de inte var särskilt hjälpsamma med bygget. De lät byggtimret ligga obarkat och ruttna. Och han fick inte låna de hästar som behövdes för bygget.

När pumpen äntligen var klar att testas, sprack trärören och arbetet fick börja om från början. Efter sju misslyckade försök att få igång pumpen blev stämningen i gruvan ohållbar. Polhem hotades med stryk och fick fly från Hällestad. Och han fick aldrig betalt för sitt arbete, trots en långdragen rättslig process.

Enligt Polhem var det bergsbönderna som saboterade hans pumpverk genom att stoppa stenar i maskineriet. Hans omdöme om dem var hårt:

”Ett förhatligare, hatfullare, försmädligare och förargligare folk ska näppeligen finnas under solen än i Hällesta bergslag.”

Det mesta om Polhems liv är utförligt beskrivet av honom själv. Just därför kanske berättelserna om honom ska tas med en nypa salt. Men även om bara hälften är sant så var han en teknisk begåvning av guds nåde, även om inte gud var hans ledstjärna genom livet.

Hade Lego och Meccano funnits på hans tid så hade han varit fullt sysselsatt i barnkammaren. Men ganska snart lärde han sig bygga sina egna byggklossar, maskinelement och apparater.

När Christopher var åtta år dog hans pappa. Mamman gifte om sig med en byggmästare, som inte ville kännas vid sin styvson. Christopher flyttade istället hem till sin farbror i Stockholm och började läsa. Men även farbrodern dog efter några år.

Som tolvåring gav sig Christopher ensam ut i världen. Ofta arbetade han som dräng på olika gårdar och hamnade snart på Vansta i Sörmland. Hans kunskaper i skrivning och räkning gjorde att han avancerade till gårdsfogde redan när han var fjorton år.

Under tio år bodde den unge Christopher på Vansta. Han tillbringade mycket tid i sin verkstad med att tillverka verktyg och laga allehanda mekaniska saker, bland annat klockor. Samtidigt läste han all vetenskaplig litteratur han kunde komma över, även om han hade problem med latinet som de flesta faktaböcker var skrivna på.

Han försökte lära sig latin genom att plugga glosor i ett lexikon, men det gick inte så bra. I?stället fick Christopher kontakt med prästen i Ösmo, som lärde honom latin i utbyte mot att han tillverkade ett ur till prästgården. Uret, som slog varje kvart och visade dagar och månfaser, blev precis färdigt när prästen flyttade från församlingen.

Prästen i Sorunda blev nästa latinlärare. Varje dag, i sju månaders tid, promenerade den då tjugotvåårige Christopher den milsånga vägen till prästgården. Till slut flyttade han från Vansta och bosatte sig på Sorunda i Sörmland.

Efter tre år hos prästen på Sorunda flyttade den nu tjugofemårige Polhem till Uppsala för att studera vid universitetet. Matteprofessorn och rektorn Anders Spole tog hand om den händige, men något överårige, studenten. Under tre år pluggade Christopher matte och fysik sam tidigt som han ägnade stor tid åt praktiskt mekaniskt arbete i universitetets verkstad.

Ryktet om Christophers goda hand med maskiner spred sig på universitetet och han fick i uppdrag att laga två astronomiska ur där. Han förenklade en del av mekanismerna och det var ingen match för Polhem att få klockorna att gå igen.

Det som slutligen gjorde hans namn känt över Sverige, och även utanför landet, var när han fick igång ett gammalt medeltida ur i Uppsala domkyrka. Uret var tillverkat av Vadstena­munken, tillika astronomiprofessorn, Petrus Astronomus i början av 1500-talet. Förutom dagar och timmar kunde det visa månfaser och planeternas banor. När Polhem kom till Uppsala hade uret stått stilla i många år och när visarna efter två års renovering åter började röra sig var det startskottet för hans nationella och internationella karriär som tekniskt geni.

Höjdarna i Stockholm hade fått upp ögonen för honom och när den knappt trettioårige Polhem kallades till Stockholm väntade nya, tunga uppdrag väntade i statens tjänst.

Ett centralt ämbetsverk hade inrättats 1637 för att leda och kontrollera gruvnäringen och metallförädlingen. I detta Bergskollegium insåg man tidigt att Christopher Polhem skulle kunna bidra till att omvandla och rationalisera det gamla hantverksmässiga bergsbruket till en modern gruv­näring. De hade stora förväntningar på att han skulle göra landets största exportindustri ännu mer lönsam.

Vid den här tiden var den svenska bergshanteringen en viktig inkomstkälla för staten. Falu koppargruva var Sveriges största arbetsplats, och det svenska järnet exporterades över hela Europa.

Polhems första uppdrag var att föreslå en maskin som skulle transportera upp malmen ur Blankstöten i Falun. I stället för hissa upp de malmfyllda tunnorna med långa linor tänkte han sig att tunnorna skulle klättra längs hakar som omväxlande rörde sig upp och ner.

Polhems modell av maskinen gjorde stort intryck på Bergskollegium. Ersättningen för den finurliga uppfinningen,

i form av ett årligt understöd från kungen, gjorde att Polhem kunde resa runt i landet och studera andra gruvor.

Väl hemkommen från sina resor fick han sitt första handfasta uppdrag. Det var det som skulle bli det förnedrande fiaskot i Hällestad.

Något år senare fick den 32-årige Polhem sin revansch när han förverkligade sin märkliga konstruktion i Blankstöten. Visserligen hände det att tunnorna tappade greppet i hakarna och maskinen började skena, men den finurliga apparaten gjorde stort intryck på höjdarna i Stockholm.

Och när Karl XI:s schakt i Stora kopparberget skulle sänkas fick Polhem i uppgift att bygga ett nytt uppfordringsverk även där. Konstruktionen från Blankstöten passade inte i schaktet. I?stället använde han stånggångarna för att överföra kraften till linspelet från ett vattenhjul en bit från gruvöppningen. Därmed undvek han det tidigare problemet, när vattenhjulet låg intill vindspelet och spillvattnet rann ner och fyllde gruvan.

Efter de lyckade konstruktionerna i Falun gav sig Polhem ut på en ny studieresa, denna gång till gruvdistrikten i Tyskland, Holland, Belgien, Frankrike och England. Han hade då stor nytta av sin förmåga att minnas varenda detalj av de maskiner han såg. Polhem gjorde själv aldrig några ritningar på sina uppfinningar. I?stället byggde han små fungerande modeller av konstruktionerna.

Väl hemkommen från Europa skapade den då trettiofemårige Polhem ett ”mekaniskt laboratorium” där svenska ungdomar skulle få lära sig allt om mekanik, så väl praktiskt som teoretiskt. Läromedlen bestod till stor del av modeller, det som kom att kallas ”Polhems mekaniska alfabet” och som numer finns i Tekniska Museets modellkammare. Genom åren tillverkades ett par hundra modeller av olika maskiner och maskinelement.

Men Polhem fick alltmer arbete vid Falu gruva, där han nu utnämnts till konstmästare. I jobbet ingick att konstruera och leda bygget av maskiner för gruvdriften.

Samtidigt var hans stora dröm att bygga ett eget manufakturverk. Nere på kontinenten blev dessa små verkstadsindustrier allt vanligare, men i Sverige fanns inget motsvarande vid den tiden. Polhem ansåg det vara fel att bara exportera råmaterial till Europa och sedan tvingas köpa tillbaka färdiga produkter. I?stället skulle husgeråd och vardagsföremål tillverkas här hemma.

Tillsammans med rikemanssonen Gabriel Stierncrona köpte Polhem mark i Dalarna. Där, med tillgång till mycket vattenkraft, byggdes det nya manufakturverket Stiernsund. Den första svenska industrin såg dagens ljus, med den 40-årige Christopher Polhem som dess första direktör.

Stiernsund hade smedjor, valsverk och verkstäder där ­allehanda vardagsföremål konstruerades och tillverkades. Där gjordes alltifrån stekpannor, bestick och tallrikar till kugghjul, klockor och hänglås. Men också takplåtar, hängrännor och spik samt verktyg, textilmaskiner och jordbruksredskap.

Produktionen vid Stiernsund byggde på löpande band-principen där olika yrkesgrupper utförde olika delar av tillverkningen. I?stället för att smida varje enskild detalj för hand tillverkades halvfabrikat av valsad plåt. Och verktygs­automater filade standardiserade kugghjul i parti och minut.

Automatisering och rationalisering var nyckelbegrepp

i Polhems planer på en ny svensk industri. Och de moderna tillverkningsmetoder som användes vid Stiernsund i början av 1700-talet var långt före sin tid. Först tvåhundra år senare blev Polhems industriella synsätt allmängods.

Men trots den rationella tillverkningen gick verksamheten vid Stiernsund dåligt. Dels kom billigare varor in från utlandet, dels hade Polhem en rad inhemska och utländska konsultuppdrag att sköta och dels pågick det stora nordiska kriget med Karl XII som härförare. Dessutom var Christopher Polhem inte den allra smidigaste chefen och hamnade ofta i konflikt med sina anställda. Många såg också sina jobb hotade av den nya tekniken.

Christopher Polhem engagerades i kriget och fick i uppdrag av Karl XII att förbättra den svenska arméns fältutrustning. Bland annat konstruerade han ett nytt sikte till fältkanoner, utvecklade en fältmässig mjölkvarn och uppfann en ugn för att baka bröd åt soldaterna. En automatisk stekvändare hör också till en av Polhems många bidrag till svenska storkök.

Polhem och den vetenskapligt begåvade Karl XII lärde känna varandra personligen och 1716 adlades den 55-årige ingenjören. De två planerade många storstilade projekt tillsammans. Det var gigantiska infrastrukturprojekt som skulle lyfta landet ur sviterna av det förödande kriget. Bland annat skulle man bygga en kanal mellan Vänern och Göteborg via slussar i Trollhättan. I Gullmarsfjorden skulle byggas ett saltkokeri. I Karlskrona skulle bygga en stor torrdocka. Och i Stockholm planerades en ny sluss mellan Södermalm och Gamla stan.

Karl XII dog några år senare och flertalet av deras megaprojekt lades i malpåse. Den svenska storhetstiden var över och därmed hade även Polhems storhetstid som uppfinnare, företagare och samhällsförbättrare passerat sin höjdpunkt. Den 70-årige Polhem lät sonen Gabriel ta över alltmer av verksamheten och använde i?stället sin tid åt att propagera för bättre utbildning i matematik, fysik och mekanik för unga teknikbegåvningar.

Efter att ha passerat 80-årsdagen ägnade sig Christopher Polhem åt att skriva ned sin levnadshistoria, sina tekniska innovationer och sina synpunkter på allehanda företeelser i samhället. Och när den 90-årige Christopher Polhem dog

i Stockholm i augusti 1751, lämnade han efter sig 20 000 sidor med anteckningar och ett flerta böcker. Utöver teknik handlade dokumenten om ekonomi, handel, metallurgi, jordbruk, barnavård, matlagning, pedagogik och mycket, mycket annat.

Men bara en kort tid innan Polhem dog kröntes hans livsgärning med att slussen i Stockholm blev färdig. Det var sonen Gabriel som slutförde faderns planer. När slussen fanns på plats bars den gamle Polhem i bärstol ner till invigningen och dekorerades som kommendör av Nordstjärneorden.

Lätt men ändå svårt

Polhemslåset blev så småningom en av Stiernsunds storsäljare, även om försäljningen gick trögt i starten på grund av att lås­smederna hellre ville tillverka sina egna lås.

Låset tillverkades i stora serier under lång tid, alltifrån början av 1700-talet till långt in på 1900-talet. Så sent som på 1950-talet fanns det i järnhandeln, och Vin & Spritcentralen använde det länge på sina transportlådor.

Polhemslåset tillverkades av järn, hade ett flertal tillhållare men, saknade fjädrar.

Låset var lätt att använda, men svårt att dyrka upp. Konstruktionen var långt före sin tid och är förebilden till dagens patentlås och hänglås.

Falukorven kom på köpet

Blankstöten var en av gruvorna i Stora Kopparberget i Dalarna. Koppargruvan i Falun var Sveriges största arbetsplats, och exporten därifrån gav staten en viktig inkomst. Christopher Polhem fick uppdraget att effektivisera verksamheten och förbättra lönsamheten.

Hans första uppdrag vara att få upp malmen ur det djupa gruvschaktet. Tidigare uppfordringsverk, med långa linor av hudar krävde många slaktdjur (därav biprodukten falukorv). Och när linorna brast skedde svåra olyckor.

Polhems uppfordringsverk byggde på två trästänger som omväxlande gick upp och ner i schaktet. Tunnorna med malm klättrar stegvis på hakar längs stängerna.

Törstar du efter mer?

Vill du läsa mer om gammal teknik? Prenumerera på magasinet Teknikhistoria!

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer