Metallurgische Dynastie Coalbrookdale

Coalbrookdale ist ein besonderer Ort auf der historischen Landkarte. Es war zum ersten Mal hier: Gusseisen wurde mit mineralischem Brennstoff - Koks - geschmolzen, die ersten Eisenschienen wurden verwendet, die erste Eisenbrücke wurde gebaut, Teile für die ältesten Dampfmaschinen wurden hergestellt. Die Gegend war berühmt für den Bau von Brücken, die Herstellung von Dampfmaschinen und Kunstguss. Mehrere Generationen der hier lebenden Familie Darby haben ihr Leben mit der Metallurgie verbunden.

Eine schwarze Vision der Energiekrise

In vergangenen Jahrhunderten war die Energiequelle die Muskulatur von Mensch und Tier. Im Mittelalter verbreiteten sich Wasserräder und Windmühlen in ganz Europa, die die Kraft des Windes und des fließenden Wassers nutzten. Brennholz wurde im Winter zum Heizen von Häusern sowie zum Bau von Häusern und Schiffen verwendet.

Es war auch der Rohstoff für die Herstellung von Holzkohle, die in vielen alten Industrien verwendet wurde – hauptsächlich in der Glasherstellung, Metallverhüttung, Bierherstellung, Färberei und Schießpulverherstellung. Die größte Menge an Holzkohle wurde in der Metallurgie verbraucht, insbesondere für militärische Zwecke, aber nicht nur.

Die Werkzeuge wurden zunächst aus Bronze, dann aus Eisen hergestellt. Im XNUMX. und XNUMX. Jahrhundert verwüstete der große Bedarf an Kanonen die Wälder in den Gebieten der Zentren metallurgisch. Darüber hinaus trug die Enteignung neuer Flächen für die Landwirtschaft zur Zerstörung der Wälder bei.

Der Wald wuchs und es schien, dass Länder wie Spanien und England aufgrund der Erschöpfung der Waldressourcen als erste mit einer schweren Krise konfrontiert waren. Theoretisch kann die Rolle der Holzkohle durch Steinkohle übernommen werden.

Dies erforderte jedoch viel Zeit, technologische und mentale Veränderungen sowie die Bereitstellung wirtschaftlicher Möglichkeiten zum Transport von Rohstoffen aus entfernten Bergbaubecken. Bereits im XNUMX. Jahrhundert begann man, Kohle in Küchenherden und dann in England zu Heizzwecken zu verwenden. Der Wiederaufbau von Kaminen oder der Einsatz früher seltener Kachelöfen war erforderlich.

Am Ende des 1. Jahrhunderts wurden nur etwa drei Drittel der geförderten Kohle industriell genutzt. Mit den damals bekannten Technologien und dem direkten Ersatz von Holzkohle durch Steinkohle war es nicht möglich, Eisen in angemessener Qualität zu verhütten. Im 3. Jahrhundert nahm der Eisenimport aus Schweden, einem Land mit vielen Wäldern und Eisenerzvorkommen, nach England rapide zu.

Verwendung von Koks zur Herstellung von Gusseisen

Abraham Darby I. (1678–1717) begann seine berufliche Laufbahn als Lehrling bei einem Hersteller von Malzmahlmaschinen in Birmingham. Anschließend zog er nach Bristol, wo er zunächst diese Maschinen herstellte und dann in die Messingherstellung einstieg.

1. Pflanzen in Coalbrookdale (Foto: B. Srednyava)

Wahrscheinlich war es der erste, dem es gelang, bei der Herstellung Holzkohle durch Stein zu ersetzen. Ab 1703 begann er mit der Herstellung von Töpfen aus Gusseisen und patentierte bald seine Methode, Sandformen zu verwenden.

Im Jahr 1708 begann er dort zu arbeiten Colebrookdale, damals ein verlassenes Schmelzzentrum am Fluss Severn (1). Dort reparierte er den Hochofen und baute neue Bälge ein. Bald, im Jahr 1709, wurde Holzkohle durch Koks ersetzt und es wurde hochwertiges Eisen gewonnen.

In der Vergangenheit war der Einsatz von Kohle anstelle von Brennholz oft erfolglos. Somit handelte es sich um eine epochale technische Errungenschaft, die manchmal als faktischer Beginn des Industriezeitalters bezeichnet wird. Darby ließ seine Erfindung nicht patentieren, sondern hielt sie geheim.

Der Erfolg beruhte auf der Tatsache, dass er den oben genannten Koks anstelle gewöhnlicher Kohle verwendete und dass die lokale Kohle wenig Schwefel enthielt. Allerdings hatte er in den nächsten drei Jahren mit einem derartigen Produktionsrückgang zu kämpfen, dass seine Geschäftspartner über einen Kapitalabzug nachdachten.

Also experimentierte Darby, er mischte Holzkohle mit Koks, importierte Kohle und Koks aus Bristol und die Kohle aus Südwales. Die Produktion stieg langsam an. So sehr, dass er 1715 einen zweiten Schmelzofen baute. Er stellte nicht nur Gusseisen her, sondern schmolz es auch zu gusseisernen Küchenutensilien, Töpfen und Wasserkochern.

Diese Produkte wurden in der Region verkauft und ihre Qualität war besser als zuvor und im Laufe der Zeit begann sich das Unternehmen sehr gut zu entwickeln. Darby förderte und verhüttete auch das zur Herstellung von Messing benötigte Kupfer. Darüber hinaus besaß er zwei Schmieden. Er starb 1717 im Alter von 39 Jahren.

Innovation

Neben der Produktion von Gusseisen und Küchenutensilien wurde nur sechs Jahre nach dem Bau der ersten atmosphärischen Dampfmaschine der Menschheitsgeschichte Newcomen (siehe: MT 3/2010, S. 16) im Jahr 1712 gegründet Colebrookdale Die Produktion von Teilen dafür begann. Es war eine nationale Produktion.

2. Eines der Becken, das Teil des Reservoirsystems zum Antrieb des Blasebalgs eines Hochofens ist. Das Eisenbahnviadukt wurde später gebaut (Foto: MJ Richardson)

Im Jahr 1722 wurde ein Gusseisenzylinder für einen solchen Motor hergestellt, und in den nächsten acht Jahren entstanden zehn davon und dann noch viele weitere. Bereits in den 20er Jahren wurden hier die ersten gusseisernen Räder für Industriebahnen hergestellt.

Im Jahr 1729 wurden 18 Stücke hergestellt und anschließend in üblicher Weise gegossen. Abraham Darby II. (1711-1763) begann in Fabriken zu arbeiten Colebrookdale im Jahr 1728, also elf Jahre nach dem Tod seines Vaters, im Alter von siebzehn Jahren. Unter englischen klimatischen Bedingungen wurde die Schmelze im Frühjahr gelöscht.

Fast drei der heißesten Monate lang konnte er nicht arbeiten, da die Blasebälge von Wasserrädern angetrieben wurden und zu dieser Jahreszeit der Niederschlag nicht ausreichte, um sie zu betreiben. Daher wurde die erzwungene Stillstandszeit für Reparaturen und Wartungsarbeiten genutzt.

Um die mögliche Lebensdauer des Ofens zu verlängern, wurde eine Reihe von Wasserspeichertanks gebaut, bei denen eine tierbetriebene Pumpe zum Einsatz kam, um Wasser vom untersten zum höchsten Reservoir zu pumpen (2).

In den Jahren 1742–1743 passte Abraham Darby II. die atmosphärische Dampfmaschine von Newcomen an, um Wasser zu pumpen, sodass die Sommerpause in der Metallurgie nicht mehr erforderlich war. Dies war der erste Einsatz einer Dampfmaschine in der Metallurgie.

3. Eisenbrücke, 1781 in Betrieb genommen (Foto von B. Srednyava)

Im Jahr 1749 auf dem Territorium Colebrookdale Die erste Industriebahn entstand. Interessanterweise war das Unternehmen von den 40er bis 1790er Jahren auch mit der Herstellung von Waffen bzw. einer Abteilung beschäftigt.

Dies mag überraschen, da Darby der Religiösen Gesellschaft der Freunde angehörte, deren Mitglieder weithin als Quäker bekannt waren und deren pazifistische Überzeugungen die Herstellung von Waffen verhinderten.

Die größte Errungenschaft Abraham Darbys II. war die Verwendung von Koks zur Herstellung von Gusseisen, aus dem später Temperguss hergestellt wurde. Er versuchte dieses Verfahren an der Wende der 40er und 50er Jahre. Es ist unklar, wie er den gewünschten Effekt erzielte.

Ein Element des neuen Verfahrens bestand darin, Eisenerz mit möglichst wenig Phosphor auszuwählen. Als er erfolgreich war, veranlasste die wachsende Nachfrage Darby II, neue Hochöfen zu bauen. Ebenfalls in den 50er Jahren begann er, Land zu pachten, auf dem er Kohle und Eisenerz abbaute; Er baute auch eine Dampfmaschine, um das Bergwerk zu entwässern. Er erweiterte die Wasserversorgung. Er baute einen neuen Damm. Es kostete ihn viel Geld und Zeit.

Darüber hinaus wurde im Bereich dieser Tätigkeit eine neue Industriebahn in Betrieb genommen. Am 1. Mai 1755 wurde das erste Eisenerz aus einem von einer Dampfmaschine getrockneten Schacht gefördert, und zwei Wochen später war ein weiterer Hochofen in Betrieb, der durchschnittlich 15 Tonnen Roheisen pro Woche produzierte, obwohl es Wochen mit Hochofen gab Es konnten bis zu 22 Tonnen gewonnen werden.

Der Koksofen erwies sich als besser als der Kohleofen. Das Gusseisen wurde an örtliche Schmiede verkauft. Darüber hinaus verbesserte der Siebenjährige Krieg (1756–1763) die Metallurgie so sehr, dass Darby II. zusammen mit seinem Geschäftspartner Thomas Goldney II. mehr Land pachtete und drei weitere Hochöfen sowie ein Reservoirsystem baute.

Der berühmte John Wilkinson hatte sein Eisen- und Stahlunternehmen in der Nähe, was die Region im 51. Jahrhundert zum wichtigsten Eisen- und Stahlzentrum Großbritanniens machte. Abraham Darby II. starb im Alter von 1763.

Die größte Blume

Nach 1763 wurde das Unternehmen von Richard Reynolds geleitet. Fünf Jahre später begann der achtzehnjährige Abraham Darby III (1750–1789) zu arbeiten. Ein Jahr zuvor, 1767, wurden erstmals Eisenbahnen verlegt Colebrookdale. Bis 1785 waren davon 32 km gebaut.

4. Eisenbrücke - Fragment (Foto von B. Srednyava)

Zu Beginn der Tätigkeit von Darby III. waren in seinem Königreich drei Hüttenwerke in Betrieb – insgesamt wurden sieben Hochöfen, Schmieden, Minenfelder und Bauernhöfe gepachtet. Der neue Chef besaß auch Anteile an der Darby, die Holz von Danzig nach Liverpool transportierte.

Der dritte Geschäftsboom von Darby's kam in den 70er und frühen 80er Jahren, als er Hochöfen und einen der ersten Harzöfen kaufte. Er baute Koks- und Teeröfen und übernahm eine Gruppe von Kohlebergwerken.

Er baute die Schmiede aus Colebrookdale und etwa 3 km nördlich baute er in Horsehey eine Schmiede, die später mit einer Dampfmaschine ausgestattet wurde und geschmiedeten Stahl produzierte. Die nächste Schmiede wurde 1785 in Ketley, weitere 4 km nördlich, gegründet, wo zwei James-Watt-Schmieden errichtet wurden.

Coalbrookdale ersetzte zwischen 1781 und 1782 Newcomens oben erwähnte atmosphärische Dampfmaschine durch Watts Dampfmaschine mit dem Namen „Decision“, nach dem Schiff von Kapitän James Cook.

Es wird geschätzt, dass dies die größte im 1800. Jahrhundert gebaute Dampfmaschine war. Es ist erwähnenswert, dass im Jahr XNUMX in Shropshire etwa zweihundert Dampfmaschinen in Betrieb waren. Darby und Partner eröffneten Großhändler, darunter in Liverpool und London.

Sie begannen auch mit dem Abbau von Kalkstein. Ihre Farmen belieferten die Eisenbahnen mit Pferden, bauten Getreide und Obstbäume an und züchteten Rinder und Schafe. Alle wurden für die damalige Zeit modern ausgeführt.

Es wird geschätzt, dass die Unternehmen von Abraham Darby III. und seinen Mitarbeitern das größte Zentrum der Eisenproduktion in Großbritannien bildeten. Das spektakulärste und historischste Werk Abraham Darbys III. war zweifellos der Bau der ersten Eisenbrücke der Welt (3, 4). In der Nähe wurde ein 30-Meter-Objekt errichtet Colebrookdale, mündete in die Ufer des Flusses Severn (siehe MT 10/2006, S. 24).

Zwischen der ersten Aktionärsversammlung und der Eröffnung der Brücke vergingen sechs Jahre. Die insgesamt 378 Tonnen schweren Eisenelemente wurden von Abraham Darby III. gegossen, dem Erbauer und Schatzmeister des gesamten Projekts – er bezahlte die Brücke extra aus eigener Tasche, was die finanzielle Sicherheit seiner Aktivitäten gefährdete.

5. Shropshire-Kanal, Kohlepier (Foto: Crispin Purdy)

Die Produkte des metallurgischen Zentrums wurden an Empfänger entlang des Severn River verschifft. Abraham Darby III. war auch am Bau und der Instandhaltung von Straßen in der Region beteiligt. Darüber hinaus wurde mit dem Bau eines Boat-and-Beam-Pfads entlang des Severn-Ufers begonnen. Das Ziel wurde jedoch erst zwanzig Jahre später erreicht.

Wir fügen hinzu, dass Samuel Darby, der Bruder von Abraham III., Anteilseigner war und dass William Reynolds, Enkel von Abraham Darby II., der Erbauer des Shropshire-Kanals war, einer wichtigen Wasserstraße in der Region (5). Abraham Darby III. war ein Mann der Aufklärung, er interessierte sich für Naturwissenschaften, insbesondere für Geologie, und er besaß viele Bücher und wissenschaftliche Instrumente, darunter eine elektrische Maschine und eine Camera Obscura.

Er traf Erasmus Darwin, den Arzt und Botaniker, den Großvater von Charles, er arbeitete mit James Watt und Matthew Boulton zusammen, Konstrukteuren immer modernerer Dampfmaschinen (siehe MT 8/2010, S. 22 und MT 10/2010, S. 16).

In der Metallurgie, auf die er sich spezialisierte, wusste er nichts Neues. Er starb 1789 im Alter von 39 Jahren. Francis, sein ältestes Kind, war damals sechs Jahre alt. Im Jahr 1796 starb Abrahams Bruder Samuel und hinterließ einen 14-jährigen Sohn, Edmund.

An der Wende vom XNUMX. zum XNUMX. Jahrhundert

6. Philip James de Loutherbourg, Coalbrookdale bei Nacht, 1801

7. Iron Bridge in Sydney Gardens, Bath, 1800 in Coalbrookdale gegossen (Foto: Plumbum64)

Nach dem Tod Abrahams III. und seines Bruders verfielen die Familienbetriebe. In Briefen von Boulton & Watt beschwerten sich Käufer über Lieferverzögerungen und die Qualität des Eisens, das sie aus der Gegend von Ironbridge am Fluss Severn erhielten.

Um die Jahrhundertwende begann sich die Situation zu verbessern (6). Ab 1803 betrieb Edmund Darby eine Eisenhütte, die sich auf die Herstellung von Eisenbrücken spezialisierte. Im Jahr 1795 kam es am Severn River zu einer einzigartigen Überschwemmung, die alle Brücken über diesen Fluss wegspülte; nur die eiserne Darby-Brücke blieb erhalten.

Dies machte ihn noch berühmter. Brücken eingießen Colebrookdale wurden im gesamten Vereinigten Königreich (7), den Niederlanden und sogar Jamaika stationiert. Im Jahr 1796 besuchte der Erfinder der Hochdruckdampfmaschine, Richard Trevithick, das Werk (MT 11/2010, S. 16).

Hier baute er 1802 eine experimentelle Dampfmaschine, die nach diesem Prinzip arbeitete. Bald baute er hier die erste Dampflokomotive, die leider nie in Betrieb genommen wurde. Im Jahr 1804 Colebrookdale entwickelte eine Hochdruckdampfmaschine für die Textilfabrik Macclesfield.

Gleichzeitig wurden Motoren des Watt-Typs und des noch älteren Newcomen-Typs hergestellt. Darüber hinaus wurden architektonische Elemente hergestellt, etwa gusseiserne Bögen für das Glasdach oder neugotische Fensterrahmen.

Das Angebot umfasst ein außergewöhnlich breites Sortiment an Eisenprodukten wie Maschinenteile für die Zinnmine Cornwall, Pflüge, Obstpressen, Bettgestelle, Uhrenwaagen, Roste und Öfen, um nur einige zu nennen.

Ganz in der Nähe, im erwähnten Horshey, hatten die Aktivitäten ein ganz anderes Profil. Sie produzierten Roheisen, das meist vor Ort in der Schmiede verarbeitet wurde, zu geschmiedeten Stangen und Blechen, es wurden geschmiedete Töpfe gebaut – der Rest des Roheisens wurde an andere Landkreise verkauft.

Die damalige Zeit der Napoleonischen Kriege war die Blütezeit der Metallurgie und der Fabriken in der Region. ColebrookdaleNutzung neuer Technologien. Allerdings war Edmund Darby als Mitglied der Religiösen Gesellschaft der Freunde nicht an der Herstellung von Waffen beteiligt. Er starb 1810.

8. Halfpenny Bridge, Dublin, 1816 in Coalbrookdale gegossen.

Nach den Napoleonischen Kriegen

Nach dem Wiener Kongress im Jahr 1815 endete die Zeit hoher Rentabilität der Metallurgie. IN Colebrookdale Es wurden weiterhin Gussteile hergestellt, jedoch nur aus zugekauftem Gusseisen. Das Unternehmen produzierte auch ständig Brücken.

9. Macclesfield Bridge in London, erbaut 1820 (Foto von B. Srednyava)

Am bekanntesten sind die Säule in Dublin (8) und die Säulen der Macclesfield Bridge über den Regent's Canal in London (9). Nach Edmund wurden die Fabriken von Franziskus, dem Sohn Abrahams III., zusammen mit seinem Schwager geleitet. Ende der 20er Jahre waren Abraham IV. und Alfred, die Söhne Edmunds, an der Reihe.

In den 30er Jahren handelte es sich nicht mehr um eine technologisch fortschrittliche Anlage, aber die neuen Eigentümer führten bekannte moderne Prozesse in Öfen und Hochöfen sowie neue Dampfmaschinen ein.

Damals wurden hier beispielsweise 800 Tonnen Eisenbleche für den Rumpf des Schiffes „Großbritannien“ produziert, bald auch Gussrohre für den Stadtbahnverkehr von London nach Croydon.

Seit den 30er Jahren ist die St. Colebrookdale gusseiserne Kunstgegenstände - Büsten, Denkmäler, Basreliefs, Springbrunnen (10, 11). Die modernisierte Gießerei war 1851 die größte der Welt und beschäftigte 1900 tausend Arbeiter.

Daraus hergestellte Produkte haben erfolgreich an zahlreichen internationalen Ausstellungen teilgenommen. IN Colebrookdale In den 30er Jahren begann man auch mit der Produktion von Ziegeln und Fliesen für den Verkauf und 30 Jahre später wurde Ton abgebaut, aus dem Vasen, Vasen und Töpfe hergestellt wurden.

Natürlich werden Küchengeräte, Dampfmaschinen und Brücken traditionell kontinuierlich hergestellt. Ab der Mitte des 1925. Jahrhunderts wurden die Fabriken hauptsächlich von Leuten betrieben, die nicht zur Familie Darby gehörten. Alfred Darby II, der XNUMX in den Ruhestand ging, war die letzte Person im Unternehmen, die das Unternehmen beaufsichtigte.

Ab den frühen 60er Jahren verloren die Eisenbrückenöfen, wie auch andere Eisenschmelzzentren in Shropshire, allmählich an Bedeutung. Sie konnten nicht mehr mit den an der Küste ansässigen Unternehmen dieser Industrie konkurrieren, die direkt von Seeschiffen mit billigerem importiertem Eisenerz beliefert wurden.

10. Der in Coalbrookdale gegossene Pfauenbrunnen steht derzeit in Christchurch, Neuseeland, wie heute zu sehen (Foto von Johnston DJ)

11. Fragment des Pfauenbrunnens (Foto: Christoph Machler)