Dejiny techniky

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

9. N

A CESTE K

PRIEMYSELNEJ VEĽKOVÝROBE

9.1 Revolúcia vo vývoji motorov.

Priemyselná revolúcia, ktorá sa šírila z Anglicka, zachvá-

tila v prvej polovici 19. stor. aj krajiny európskeho kontinentu a

USA. Rozmáhajúci sa priemysel potreboval výkonné zdroje te-

pelnej a mechanickej energie v dovtedy nepoznanej miere. Na-

priek tomu sa parný stroj, ktorý bol vlastne dieťaťom priemy-

selnej revolúcie, udomácňoval v

Európe relatívne pomaly.

V mnohých regiónoch to bol dôsledok nedostatočne rozvinutej

prepravnej siete a ešte stále vysokej ceny čierneho uhlia. Pre-

pravné náklady nezriedka mnohonásobne presiahli cenu vyťa-

ženého uhlia. Až výstavbou rozsiahlejších vnútroštátnych že-

lezničných sietí v štyridsiatych rokoch 19. stor. sa situácia za-

čala meniť. Napriek všeobecnej eufórii vyvolanej parnými

strojmi sa súčasne technicky zdokonaľovalo aj využívanie vod-

nej energie, pričom sa postupne prechádzalo od vodného kolesa

k vodnej turbíne. K jej technickému vývoju v r. 1830–1870

významne prispel napríklad Benoit Fourneyron a Jean Victor

Poncelet vo Francúzku, Karl Anton Henschel v Nemecku a Ja-

mes Bicheno Francis s Lesterom Allenom Peltonom v USA. Už

v polovici 19. stor. dosahovali jednotlivé veľké turbínové zaria-

denia na hriadeli výkon až 558 kW (800 k).

Aj vývoj parných strojov (vedúce postavenie si stále udr-

žiavala britská firma Boulton and Watt) v priebehu 19. stor. ne-

ustále napredoval. Zatiaľ čo pomocou starých strojov Thomasa

Newcomena zo začiatku storočia sa mohlo na mechanickú ener-

giu premeniť nie viac ako asi 5% parnej energie, termomecha-

nická účinnosť parných strojov s trojitou expanziou na prelome

19. a 20. stor. sa blížila už k 23%, čím výrazne predstihli auto-

mobilové spaľovacie motory, ktoré sa zaviedli o pol storočia ne-

skôr.

V osemdesiatych rokoch 19. stor. sa začala s veľkým ús-

pechom používať parná turbína. R. 1883 ju skonštruoval Švéd

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

Gustaf de Laval a r. 1884 Charles Algernon Parsons. Účinnosť

ich turbín bola 30-40%. Parná turbína nemeckej osobnej lode

Imperator mala na hriadeli výkon až 44 896 kW (61 000 k), čo

sa rovnalo súčtu výkonu takmer všetkých stacionárnych par-

ných strojov inštalovaných v Prusku r. 1855.

V roku 1860 sa objavil nový druh pohonu s neobyčajne ši-

rokými možnosťami použitia: spaľovací motor. Francúzovi É-

tiennovi Lennoirovi sa podarilo zostrojiť prvý piestový motor

s elektrickým zapaľovaním. Stroj mal síce výkon len 1,472 kW

(2 k), ale možnosti jeho zdokonaľovania boli nevídané. Už o 12

rokov predviedol Nikolaus August Otto, koštruktér továrne na

spaľovacie motory Deutz, prvý skutočne funkčný štvortaktný

spaľovací motor. V tej istej firme začas pracoval aj známy kon-

štruktér spaľovacích motorov Wilhelm Maybach, ktorému sa

v osemdesiatych rokoch 19. stor. – na podnet Gottlieba Daimle-

ra – podarilo súčasne s Carlom Benzom skonštruovať prvý ben-

zínový automobilový motor. O necelých desať rokov (1897)

skonštruoval Rudolf Diesel naftový motor so vznetovým zapa-

ľovaním. V šesťdesiatych rokoch 19. stor. sa už objavil ďalší

pohonný stroj – elektromotor. Pri jeho použití však bol nevy-

hnutný výkonný zdroj elektrického prúdu. Od r. 1800, keď ta-

liansky fyzik gróf Alessandro Volta vynašiel galvanický článok,

už síce boli známe akumulátory, ktoré sa neustále zdokonaľova-

li, ale na pohon elektromotorov mali príliš slabý výkon a boli

veľmi drahé. Ako priemyselný hnací stroj sa teda nemohol

v tom čase uplatniť jednosmerný motor, ktorý vynašiel Michael

Faraday, ale robustný a výkonný motor na striedavý prúd

(1897), a to najmä potom, čo sa Wernerovi von Siemensovi po-

darilo na dynamoelektrickom princípe skonštruovať alternátor.

9.2 Rozvoj dopravnej siete.

Zavedenie parného stroja znamenalo i prudký obrat

v doprave. Používanie pary rovnakou mierou zasiahlo vodnú aj

pozemnú dopravu. Koľajové vozidlá poháňané parou sa po r.

1840 uplatňovali relatívne rýchlo vo všetkých mladých priemy-

selných krajinách, zatiaľ čo námorné parníky sa začali používať

až o čosi neskôr. Malo to tri príčiny. Po prvé, lode mali relatív-

ne dlhú životnosť. Trvalo teda dosť dlho, kým nová generácia

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

plavidiel vystriedala predchádzajúcu. Po druhé, existovalo

mnoho prekvitajúcich lodeníc na stavbu plachetníc, ktoré do-

vtedy, kým svoju výrobu nepreorientovali, prirodzene brojili

proti parníkom. A okrem toho parníky mali oveľa silnejšiu kon-

kurenciu ako parné rušne. Tie sa museli presadiť proti konskej

sile, ale parníky proti lacnému vetru poháňajúcemu plachty.

Parné železnice sa preto rozšírili v doprave oveľa rýchlejšie ako

parníky. Ako prvé začalo na európskom kontinente budovať že-

lezničnú sieť Belgicko r. 1834 s podporou britských staviteľov

železníc, potom nasledovalo Nemecko a postupne ďalšie štáty.

O niekoľko desaťročí bola už stredná Európa aj USA pokryté

hustou sieťou železničných tratí. Začiatkom deväťdesiatych ro-

kov 19. stor. boli vyrobené prvé rušne s predhrievačmi pary

(vynájdené okolo r. 1850). Ich účinnosť sa náhle zvýšila až o

50% a v súvislosti s tým sa začali stavať aj prvé rýchlikové tra-

te. Zároveň s koľajovou dopravou sa v druhej polovici 19. stor.

začala experimentálne rozvíjať individuálna automobilová do-

prava. Už v šesťdesiatych rokoch sa bežne experimentovalo

s parnými automobilmi, ale prelomovým činiteľom sa stal až

spaľovací motor. Už dávno pred automobilom zohrával dôležitú

úlohu individuálny dopravný prostriedok: bicykel. Začiatkom

19. stor. sa objavili dvojkolky, ktorých zdokonaľovaním od päť-

desiatych rokov vznikol plnohodnotný dopravný prostriedok

prístupný aj najširším vrstvám.

9.3 Vývoj spojov a prostriedkov komunikácie.

Priemyselná spoločnosť je urbanizovaná

, a teda je to

v podstate spoločenstvo vzdelaných ľudí. Industrializácia

priaznivo ovplyvnila znižovanie analfabetizmu. Väčšina obyva-

teľstva v technicky rozvinutých krajinách vedela v 19. stor. čí-

tať a písať, preto vzrástla potreba kníh, časopisov a novín. Ka-

pacita pôvodných ručných tlačiarenských lisov už v 18. stor.

nestačila kryť dopyt. R. 1811 síce na trhu objavil valcový tla-

Urbanizmus - architektonický odbor zaoberajúci sa teoreticky a prakticky pláno-

vitou výstavbou miest, obcí a sídlisk (proces sústreďovania hmotnej a duchovnej
kultúry do miest na úkor vidieka; literárny a umelecký smer ospevujúci život vo
veľkých mestách)

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

čiarenský stroj, ktorý za hodinu vytlačil 800 strán, ale

z hľadiska obrovského dopytu mestských obyvateľov to bolo

veľmi málo. R. 1814 po prvýkrát vytlačili v tlačiarni londýn-

skych Timesov na novom stroji 2000 strán za hodinu. Veľký

zlom nastal až okolo r. 1846, keď Augustus Applegath

v Anglicku a Richard Hole v USA použili rotačný tlačiarenský

stroj. Prvá rotačka vytlačila za hodinu 20 000 strán a obsluho-

valo ju 25 ľudí.

V štyridsiatych rokoch 19. stor. Werner von Siemens vy-

našiel a prakticky uplatnil izoláciu elektrického kábla. Po tomto

objave nastal celosvetový rozvoj elektrickej telegrafie, ktorá za

tri desaťročia nahradila optické telegrafné siete z 18. stor. Ro-

ku 1875 obopínalo Zem už 400 000 km telegrafných káblov, r.

1905 to už bolo trikrát viac. Pomocou Morseho abecedy sa moh-

li telegrafovať len kódované správy, ale telefón, ktorý r. 1861

vynašiel Philipp Reis a krátko nato zdokonalil Alexander Gra-

ham Bell a Siemensove závody, umožnil bezprostrednú verbálnu

komunikáciu na diaľku. R. 1899 vynašiel americký fyzik srb-

ského pôvodu Mihajlo Pupin kompenzačnú cievku, ktorá umož-

nila telefonické spojenie na väčšie vzdialenosti. Koncom 19.

stor., keď sa vybudovali prvé automatické telefónne ústredne,

sa telefón stal univerzálnym komunikačným prístrojom.

9.4 Hutníctvo

V 19. stor. vzrástla spotreba železa a ocele. V priemysle

bolo tejto suroviny treba oveľa viac než akéhokoľvek iného ma-

teriálu. Okolo r. 1840 sa vo Veľkej Británii sa medzičasom aj

na európskom kontinente udomácnil pudlovací spôsob výroby

železa a ocele, čím sa odstránila závislosť od švédskych a rus-

kých železiarní. Výroba železa a ocele pudlovaním

bola iba

v začiatkoch; to okrem iného znamenalo, že premiešavanie

roztaveného žeravého kovu dlhými tyčami si vyžadovalo namá-

havú fyzickú prácu mnohých ľudí. Pri výrobe surového železa a

ešte viac pri výrobe ocele sa okolo r. 1840 spotrebovalo veľké

množstvo koksu. V polovici 19. stor. sa preto úsilie technikov

Pudlovanie - stará technológia skujňovania surového železa

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

sústredilo na hospodárnejšie využitie tepla vznikajúceho spaľo-

vaním koksu a vysoké pece sa postupne technicky zdokonaľo-

vali. Jedným z

prvých skutočne prevratných vynálezov

v hutníctve bol konvertor v tvare hrušky, ktorý r. 1856 skon-

štruoval britský inžinier Henry Bessemer. V konvertore sa cez

surové železo pretláčal kyslík, ktorý na seba viazal uhlík, až

kým nevznikla oceľ. Prvé Bessemerove konvertory, ktoré sa vy-

robili po r.1860, mali obsah 2 tony ocele, okolo r. 1900 však už

boli k dispozícii dvadsaťtonové konvertory. V šesťdesiatych ro-

koch vynašli Francúzi Émile a Piere Martinovci a Nemec Wil-

helm Siemens regeneračnú vysokú pec, takzvanú Siemensovu –

Martinovu pec. Na oceľ sa v nej mohla spracúvať aj menej hod-

notná surovina, dokonca aj železný šrot.

Po roku 1880, keď sa elektrický prúd začal vyrábať po-

mocou generátora, objavili sa v hutníctve aj elektrické taviace

pece, ktoré boli vhodné najmä na výrobu špeciálnych legova-

ných ocelí. Elektrický prúd zároveň znamenal revolučný obrat

aj vo výrobe medi.

9.5 Sériová výroba

V priemyselnej revolúcii išlo v prvom rade o to, aby drahú

a často nespoľahlivú ručnú prácu nahradila strojová práca. Kva-

lita výrobkov mala pritom dosiahnuť vysokú priemyselnú úro-

veň, istý zaručený štandard. Koncom 19. stor. bola hlavným

cieľom sériová výroba. Prvým priemyselným odvetvím, kde sa

zavádzala strojová výroba, bol textilný priemysel. Ten mal

v technickom a technologickom vývoji oproti iným odvetviam

veľký náskok. Namiesto člnkových spriadacích strojov a selfak-

torov, ktoré okolo r. 1850 vyrobili za hodinu 500 g priadze,

pracovali okolo r. 1900 elektrické prstencové dopriadacie stroje

už so štvornásobným výkonom. Mechanické krosná okolo r.

1830 vyrobili 100 m tkaniny za 70 hodín, zatiaľ čo viacčlnkové

krosná okolo r. 1850 na výrobu tohoto množstva tkaniny potre-

bovali asi 30 hodín a Northropove stroje s mechanickou výme-

nou cievok okolo r. 1900 iba 10 hodín.

Na rozvoj výroby textílii sa v polovici 19. stor. úzko viazal

aj rozvoj krajčírstva. V tomto starom remeselnom odvetví sa

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

stáročia pracovalo ručne. R. 1846 sa však dostal na trh prvý ši-

jací stroj Eliasa Howa, na ktorom jedna šička ušila za ten istý

čas toľko, čo predtým päť krajčírov. V priebehu dvadsaťročia

vzrástla pracovná rýchlosť v tomto odvetví dvanásťnásobne.

Používanie šijacích strojov umožnilo výrazne zracionalizovanie

technológie v textilnom priemysle. Zároveň podnietilo veľkosé-

riovú výrobu strojov, pretože dopyt po šijacích strojoch bol ob-

rovský. Len roku 1870 vyrobila americká firma Siemens, ktorá

mala v tomto odvetví vedúce postavenie, 465000 strojov. Aj

presné súčiastky na ich montáž sa vyrábali strojovo. Okolo r.

1890 bol trh so šijacími strojmi už presýtený a začali sa preja-

vovať problémy s ich odbytom. Vtedy sa väčšina výrobcov preo-

rientovala na sériovú výrobu bicyklov. Tretím strojom ktorý sa

od r. 1880 začal vyrábať sériovo, bol písací stroj.

V tomto období sa už rozvinula sériová výroba mnohých

technicky náročných strojov. Zaslúžil sa o to okrem iného Eli

Whitney z USA, ktorý zaviedol pri výrobe uzáverov strelných

zbraní úplnú vymeniteľnosť jednotlivých súčiastok.

9.6 Priemyselná revolúcia na Slovensku

Výdobytky novej techniky a nové technológie prenikali aj

na Slovensko. Napríklad v Kremnickom baníctve už v roku 1870

začali používať dynamit. Na Slovensku vzniklo v tomto období

niekoľko menších strojárni, z ktorých sa výrobou čerpacích do-

pravných a vetracích zariadení pre bane stala známa Kachel-

mannova strojáreň vo Vyhniach. Rozmáhal sa aj chemický

priemysel. Popri množstve menších závodov vznikol r. 1873 zá-

vod Dynamit - Nobel v Bratislave. V Žiline začali r. 1892 vyrábať

superfosfát a kyselinu sírovú. V polovici 90. rokov uviedli do

prevádzky závod Apolo v Bratislave. V Slavošovciach a Harman-

ci sa už r.1842 začala strojová výroba papiera.

Do druhej polovice 19. stor. spadá aj rozmach priemysel-

nej veľkovýroby repného cukru u nás a modernizácia mlynár-

stva. V tomto období sa vytvorili základy železničnej siete Slo-

venska. 1. júna 1846 sa skončila stavba konskej železnice Bra-

tislava - Trnava, o dva roky neskôr prišiel na Slovensko prvý

parný vlak. Dĺžka železničných tratí vzrástla zo 160 km r. 1867

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

na 2600 km r. 1900. Morseho telegraf sa na železnici u nás za-

čal používať od r. 1857. Prvá telefónna sieť na Slovensku vznik-

la v Bratislave r. 1884. V tom istom roku sa u nás rozsvietili po

prvýkrát elektrické žiarovky. V súvislosti s požiadavkami na e-

lektrický pohon a osvetlenie sa postupne začali budovať závod-

ne a mestské elektrárne.

Rozmach techniky si vyžiadal aj prípravu odborne vzde-

laných kádrov. Popri banskoštiavnickej Baníckej a lesníckej a-

kadémii začala od r. 1872 pôsobiť Stredná strojnícka škola

v Košiciach, po nej vzniklo viacero poľnohospodárskych, dre-

várskych, textilných a elektrotechnických stredných škôl. Slo-

vensko bolo popri oblasti Budapešti koncom tohto obdobia

priemyselne najvyspelejšou časťou Uhorska.

Rok 1840

Ilustratívne zaujímavosti

Matematik a fyzik Jozef Maximilian Petzval

navrhol nový typ fotografického objektívu.

Vo Veľkej Británii pracovalo približne

10 000 a v Holandsku asi 8 000 veterných mly-
nov.

Britskí inžinieri James Anderson a Brow-

nhill postavili vo Veľkom západnom kanáli prvé
hydraulické lodné zdvíhadlo.

Londýnsky technik Bayley vyriešil diaľkové

ovládanie železničných návestidiel
z centrálneho železničného stavidla.

Nemecký chemik Robert Wilhelm Bunsen

vynašiel elektrický článok so zinkovými a uhlí-
kovými elektródami.

Anglický technik Burnet vynašiel drážkova-

ciu hobľovačku na opracovanie dreva.

Chemikovi De la Rivemu sa podarilo galva-

nicky pozlátiť meď a mosadz.

Britský fyzik a právnik Wiliam Robert Gro-

ve skonštruoval vákuovu žiarovku, v ktorej ako
žiariace teliesko slúžila platinová špirála.

James Prescott Joule vyrátal, že teplo vzni-

kajúce pri prechode elektrického prúdu vodičom
je úmerné odporu, druhej mocnine prúdu a času
priechodu.

Samuel Finley Breeze Morse z USA vyna-

šiel telegrafný kľúč a zostavil abecedu skladajú-
cu sa z bodiek a čiarok.

Anselme Payen ako prvý vyrobil z dreva ce-

lulózu.

Parížsky továrnik Tallois objavil nepravé

zlato, pomenované podľa neho talmi (Tallois-
demior).

27. 1. 1840 Začala sa prevádzka prvej že-

lezničnej trate na Slovensku.

Po roku 1840. Zakladatelia americkej firmy

Pratt a Whitney vynašli revolverový sústruh.

Francúzsky inžinier Alexandre Gustave Eif-

fel (1889) stavia známu 305 m vysokú vežu.
Vtedy to bola najvyššia veža na svete. Stavalo
sa bez lešenia, oceľové nosníky sa nitovali stla-
čeným vzduchom.

Od roku 1840 do 1900

___________________________________________________________

NARODILI SA:
23. 1. 1840 Eisenach: Ernst Abbe

(†14.1.1905 Jena), nemecký fyzik a sociálny re-
formátor.

5. 2. 1840 Dreghorn/Ayrshire: John

Boyd Dunlop (†23.10.1921 Dublin), írsky zve-
rolekár a vynálezca pneumatiky.

Obchod s parnými vozidlami kvitne

1840. Britský technik Richard Trevithick r.

1802 skonštruoval prvý “pouličný rušeň“
s dvojčinným parným strojom, ktorý v Londýne
vzbudil veľkú pozornosť. V USA sa Oliver E-
vans opäť vrátil k svojím konštrukciam z r.
1772 a 1786. a už r. 1804 sa mohol na novom
vozidle previesť – ako písali noviny – “pred
zrakom najmenej 20 000 divákov ulicami Fila-
delfie až k rieke Schuylkill“. Okolo r. 1820 sa
vývoju výkonnejších parných strojov venovalo
mnoho technikov, pričom sa pokúšali prekonať
najmä problémy s konštrukciou parných kotlov.

Začiatok výroby celulózy.

1840. Francúzskemu chemikovi Anselmovi

Payenovi sa podarilo po prvý raz vyrobiť celu-
lózu z dreva. Payen vyrobil buničinu, ktorá sa
skladala z 99% celulózy, chemickým rozkladom
dreva. Najvhodnejšou surovinou na jej výrobu
bolo kmeňové drevo ihličnana. Po odstránení
kôry sa drevo pozorne rozsekalo na štiepky,
pomocou kyseliny dusičnej z nich Payen vylúčil
lignín, t.j. zložku, ktorá účinkom svetla žltne a
drevu dáva jeho pevnosť. Podarilo sa mu to asi
pri 125–145°C. Po tomto chemickom procese
musel buničinu ešte preprať, lebo obsahovala
zvyšky lignínu a bola tmavá. Nakoniec substan-
ciu vybielil chlórom. Buničinový resp. celuló-
zový polotovar má v priemysle veľký význam.
Vyrába sa z neho papier, lepenka, viskózové
vlákno, ďalej je vhodný ako izolačný materiál.

Vákuová žiarovka.

1840. Britský technik Wiliam Robert Grove

vynašiel vákuovú žiarovku, v ktorej sa elektric-
kým odporovým ohrevom rozžeravila platinová
špirála do bieleho žiaru. Dotvoril myšlienku J.
B. Lindayho, že pomocou elektrického prúdu
možno získať svetlo. Platinovú špirálu vložil do
vzduchoprázdnej sklenenej banky, aby sa za-
bránilo zhoreniu vlákna (oxidáciou rozžerave-
ného kovu so vzdušným kyslíkom).
Petzvalov nový objektív.

1840. Matematik a fyzik zo Spišskej Belej

Jozef Maximilian Petzval vypočítal kvalitný fo-
tografický objektív. Niepceom a Daguerrom
vyvinutá dagerotypia (jeden z najstarších spô-
sobov fotografovania) umožňovala síce získavať
fotografický obraz, avšak celý proces bol veľmi
komplikovaný. Napr. pri portrétovaní musel ob-
jekt sedieť v plnom slnečnom osvetlení nepo-
hnute okolo 20 minút. Málo citlivé boli aj vtedy
používané brómovo-strieborné želatínové do-
sky. Skrátenie expozičného času sa mohlo do-
siahnuť dvoma spôsobmi – buď zvýšením citli-
vosti fotografických dosiek, alebo skvalitnením
objektívu. J. M. Petzval si zvolil druhú cestu a
na jar r. 1840 mal parametere svojho objektívu
už vypočítané. Vyhotovil aj nákres tohto typu
portrétoveho objektívu a poskytol ho vieden-
skému optikovi Petrovi Friedrichovi Voigtlän-
derovi, ktorý vmáji 1840 vyrobil prvý exemplár.
Podstata Petzvalovho objektívu spočíva vo vý-
počtoch dvoch typov objektívov. Prvý – portré-
tový, mal enormnú svetlosť a prevyšoval jedno-
duchý Chevalierov objektív, ktorý používal Da-
guerre až16-krát. Druhý – krajinkársky, bol
vhodný na snímanie krajín a začal sa širšie vyu-
žívať v päťdesiatych rokoch 19. stor. Výsledky
Petzvalovho portrétoveho objektívu boli mimo-
riadne dobré.

Document Outline