Cornish Engines werden gebruikt in pompwerken bij de waterleiding. Toen de mijnbouw in Cornwall in de tweede helft van de negentiende eeuw achteruit ging, emigreerden vele mijnwerkers uit Cornwall. De Cornish Engine werd zo op vele plaatsen in de wereld ingezet bij mijnbouw. Ook bij de droogmaking van de Haarlemmermeer werden drie Cornish Engines gebruikt, waarvan de Cruquius er een was. Deze gemalen hadden de grootste lage drukcilinders de ooit waren gemaakt.
In Nederland is nog een bijzondere Cornish Engine. In het gemaal Mastenbroek is een liggende stoommachine die werkt volgens de principes van de Cornish Engeine.

In de loop van de jaren heb ik in Engeland heel wat grote stoommachines gezien. Het zijn soms net gotische kathedralen met hun gietijzeren prachtige ornamenten. Ik zal er een paar bespreken. Er zijn ook nog veel oude machinehuizen te vinden van balansmachines bij mijnen. Bijvoorbeeld bij het Scottish Industrial Heritage museum op het terrein van de voormalige Prestongrange steenkoolmijn in Prestongrange in East Lothian Schotland. Deze Cornish engine is gebouwd door Harvey in Hayle in Cornwall en was bij verschillende tinmijnen in Cornwall in dienst voor hij in 1874 in gebruik werd genomen door de ‘Prestongrange Coal and Iron Company’. De stoommachine was in gebruik tot 1954!

Kew Bridge Steam Museum

In de achttiende eeuw werden in Londen al Cornish Engines gebruikt bij de waterleiding. Londen was de grootste stad ter wereld. Reeds in 1581 was er een maatschappij die water uit de Thames oppompte met behulp van watermolens onder London Bridge. Door de snelle groei werd de watervoorziening steeds lastiger. Er kwamen steeds meer privé waterleidingmaatschappijen. In Kew Bridge werd in 1837 een pompstation gevestigd van de Grand Junction Canal waterleidingmaatschappij die in 1811 elders een pompstation had gebouwd om de Londense voorsteden Paddington, Kensington en Ealing van drinkwater te voorzien. De stoommachines bleven in bedrijf tot 1944, toen ze door elektrische pompen werden vervangen. Vanaf 1942 was men bezig met plannen om hier een museum te vestigen. Dat ging niet vanzelf. In 1958 werd de schoorsteen gesloopt en de 14 ketels werden als schroot verkocht. Maar in 1975 lukte het om een ‘stichting stoommachine’ op te richten. Het is een schitterend ensemble met een machinehuis, een schitterende watertoren en een smalspoor voor het kolentransport. Er is een grote collectie grote balansstoommachines. De Boulton & Watt West Cornish Engine is gebouwd in 1820 in de Soho Foundry in Birmingham. De machine stond eerst in Chelsea en in 1840 verplaatst naar Kew Bridge. Hij is in 1975 gerestaureerd. De diameter van de cilinder is 64 inch (= 162 cm). De slaglengte is 2,4 meter. De oudste machine op deze plaats is een stoommachine gebouwd door de bekende Londense machinefabriek Maudslay and Sons and Field. In 1848 werd deze machine geschikt gemaakt voor hoge druk stoom en een Cornwall kleppenmechanisme. De machine is in 1985 gerestaureerd. De afmetingen komen overeen met de stoommachine van Boulton & Watt.
Het hoogtepunt van het museum is de 90 inch machine. Deze is in 1846 gebouwd door Hayle in Cornwall in 1846. Harvey in Hayle bouwde ook de stoommachines voor de Haarlemmermeer. De doornsnede van de cilinder in Kew Bridge is 90 inch. Dat is 228 cm. De lengte van de zuigerslag is 3,35 meter. Zo'n machine kon miljoenen liters water per dag pompen. Deze machine is in 1976 gerestaureerd. Er zijn in de loop van de jaren slechts 70 machines gebouwd met een doorsnede groter dan 80 inch. De grootste waren die van de Haarlemmermeer waarvan de lage drukcilinder een doorsnede heeft van 135 inch.

In Kew Bridge staat ook een machine met een cilinder doorsnede van 100 inch. Van deze grootte zijn er nooit meer dan 6 gebouwd. Deze machine is gebouwd in 1869-1871 en werd tot 1958 gebruikt als reserve. Daarnaast heeft het museum een ‘Bull Engine’. Dat is eigenlijk een stoommachine op zijn kop. De cilinder is boven en de zuigerstang is direct verbonden met een plunjerpomp, zonder tussenkomst van en balans. Deze machine had dus veel minder ruimte nodig, maar was ook minder efficiënt. Hij was in gebruik vanaf 1856-1857 en was voornamelijk ingezet als reserve. De machine is recent gerestaureerd.
In het voormalige ketelhuis staan verticale, horizontale en triple expansie stoommachines die van elders komen. Ze zijn regelmatig in het weekend in stoom te bewonderen. Verder heeft het museum een collectie oude dieselmotoren. De smalspoorweg op het museum terrein komt van het Hampton and Kempton park pompstation.

De machinekamer van een oceaanreus in Kempton Park

Kempton ligt wat meer naar het zuiden, niet ver van Windsor castle. De Thames slingert zich een weg van Lechlade ten oosten van Oxford richting Londen. Op deze plaats stichtte de New River waterleiding maatschappij in 1897 een pompstation om het noorden van Londen van drinkwater te voorzien. Er stonden vijf grote triple expansie stoommachines die pompen aandreven, twee om het water in de filtreerbedden te pompen en drie om het verder het waterleidingnet in te pompen.

Deze grote stoommachines werden gebouwd door Lilleshall Company. In 1915 werd een smalspoorlijn aangelegd om steenkool te transporteren. In 1902 werd de waterleiding maatschappij overgenomen door de Metropolitan Water Board. In 1928 werd een nieuw machinegebouw neergezet met twee nieuwe triple expansie stoommachines van Worthington Simpson. Dit zijn de grootste triple expansiemachines die ooit zijn gebouwd in het Verenigd Koninkrijk. Later kwamen er nog twee turbines bij.
In 1968 werden de stoommachines van Lilleshall company gesloopt. In het machinegebouw kwamen elektrische pompen. In 1980 werden de andere stoommachines stil gelegd. In 1995 werd een stichting gevormd die in 2002 het museum kon openen. Deze grote triple expansie stoommachines zijn eigenlijk scheepsmachines. In de Verenigde Staten gebruikte Edward P. Allis in 1886 deze machines voor het eerst in een pompstation van een waterleiding. De stoom expandeert in drie achtereenvolgende cilinders in een steeds lagere druk. De zuigerstangen drijven een zware krukas aan met krukken op 120 garden. De opeenvolgende cilinders zijn steeds groter wat betreft de diameter. De krukas drijft drie plunjerpompen aan.
Elke machine is 20 meter hoog en weegt 800 ton. Dan waren er ook nog de stoomturbines 8 en 9 die pompen aandrijven. De turbines hadden 5780 omwentelingen per minuut die door een reductiekast werden teruggebracht to de 1116 omwentelingen per minuut van de centrifugaal pompen. Een turbine woog slechts 25 ton. Een paar keer per jaar is een van de grote triple expansie machines onder stoom. Dan kun je je in de machinekamer van een oceaanreus van de tijd rond 1900 wanen. Na 1906 hadden de grote passagiersschepen meestal voortstuwing door stoomturbines.

De gemalen van de riolering

Het gemiddelde Engelse gezin gebruikt momenteel 450 liter water per dag. Het doortrekken van het toilet kost 9 liter per dag. Het was met name de komst van het watercloset dat nieuwe problemen creëerde. Menselijke fecaliën werden vloeibaar en kwamen via open en gesloten rioolen in de Thames. Die ging steeds erger stinken. Behalve voor stank was deze situatie ook verantwoordelijk voor een aantal epidemieën zoals cholera. De ‘Great Stink’ van 1858 maakte zelfs het verblijf in de Houses of Parlement vrijwel onmogelijk. De overheid betaalde voor de uitvoering van een plan voor een rioleringsysteem. Joseph Balgazette bouwde een rioleringssysteem dat uitkwam in twee hoofdriolen die parallel aan de Thames onder de nieuwe kades liepen. Het rioolwater kwam nu veel verder stroomafwaarts in de Thames. Vandaar spoelde het naar zee.
Er werden grote pompstations gebouwd om bij hoog water het rioolwater in spaarbekkens op te slaan. Men kon het dan bij aflopend tij lozen. Hiervoor waren een aantal rioolpompstations nodig. Aan de zuidzijde van de Thames was dit in Crossness in het moerassige gebied van Erith. Er werd een soort gotische kathedraal in gietijzer gebouwd, waar vier gigantische stoombalans machines stonden van de firma James Watt & Co in Soho Birmingham. Het waren dubbelwerkende stoommachines met één cilinder die via een balans een as met een vliegwiel aandreven. Aan elke as waren twee pompen met vier plunjers verbonden. De stoommachines hadden Koninklijke namen: Victoria, Prince Consort, Albert Edward en Alexandra.
In 1899 werd het vermogen vergroot door het toevoegen van een condensor. In 1898 werd de capaciteit van het rioolgemaal vergroot met een nieuwe triple expansie machine. En in 1901 werd het vermogen van de balansstoommachines opgevoerd door ze om te bouwen voor werking met meervoudige expansie door de ene cilinder te vervangen door een hoge, een middeldruk en een lage drukcilinder. Verder werd een Corliss klepmechanisme toegevoegd, waardoor de stoom efficiënter gebruikt kon worden. In 1956 werden de stoommachines buiten gebruik gesteld en in 1957 werden de ketels gesloopt.

Het pompstation bij Crossness is behouden en werd in 1980 een beschermd monument. In 1985 werd een ‘Stichting tot behoud en restoratie van Crossness’ opgericht. De vrijwilligers hebben een van de machines weer bedrijfsvaardig gemaakt. De uitbundige ornamentiek in smeedijzer en gietijzer is ook gerestaureerd en in uitbundige felle Victoriaanse kleuren geschilderd. Het is een overdonderende ervaring.

Industriële archeologie van stoommachines

In 1992 bezocht ik Crossness. Men was toen volop bezig met de restoratie en het was nog niet open voor het publiek. Via onze Newcomen Society connecties konden Jan Verbruggen en ik het gemaal bezoeken. Daarvoor waren we eerst in de ‘jungle’ van Zuid Wales op zoek geweest naar de ruines van een grote mijnpomp in Glen Pits bij Pontypool. Op de beschrijving stond: “na het Zigeuner kamp volgt u het smalle pad omhoog”. We voelden ons net als in Indiana Jones en de temple of doom.
Er worden nu pogingen gedaan dit oude Cornish Engine gemaal te restaureren. Een paar dagen later waren we in het Crofton pompstation. Dat was gebouwd op de hoogste sectie van het Kenneth & Avon kanaal om het van water te voorzien. In Nederland zijn we niet zo gewend om kanalen te vullen. Maar als kanalen over een waterscheiding gaan moeten die gevuld worden omdat met elke schutting water wegvloeit naar een lager niveau. Dat aanvullen met water geschiedt uit een beek of rivier, uit een reservoir of door een pomp. Het pompstation is gebouwd in 1807. Er staan nu nog een balansstoommachine van Boulton & Watt uit 1812 in en een Cornish Engine uit 1846 van Harvey in Hayle.

In de loop van de jaren heb ik nog heel wat Engelse stoomgemalen bezocht. Papplewick was misschien wel de mooiste. Dit pompstation van de waterleiding van Nottingham is in 1884 geopend en heeft twee roterende balansmachines die gebouwd zijn door James Watt & Co in Soho Birmingham. De Victoriaanse smeedijzeren en gietijzeren ornamenten zijn gebaseerd op thema's ontleend aan water zoals riet en vissen. Het gemaal werd in 1969 stil gelegd. En al in 1975 was een stichting tot behoud actief. Er zijn nog een aantal originele stoomketels aanwezig.
In Engeland ging men nog lang door met de bouw van pompstations met stoommachines. In Staffordshire, nabij de Potteries, de streek met de bekende porseleinfabrieken als Wedgewood en Royal Daulton, was het Mill Meece pompstation van 1912 tot 1979 in bedrijf. Er zijn grote horizontale stoommachines die pompen aandrijven. Ook dit is nu een museum.

Litteratuur:

• L.T.C. Rolt, ‘Victorian engineering’ ( 1970) Heruitgave Sutton publishing, Stroud, 2007). ISBN 978-0-7509-4657-5
• L.T.C. Rolt & J.S. Allen, ‘The steam engine of Thomas Newcomen’ (ASHBOURNE, 1997) ISBN 1-9901522-44-X
• R.L. Hills, ‘James Watt’
  • Volume 1. His Times in Scotland 1736-1774
  • Volume 2. The years of Toil 1775-1785
  • Volume 3. Triumph through adversity, 1775-1819
• Anthony Burton, ‘Richard Trevithick, Giant of Steam’ (z.p., 2000) ISBN 1 85410 878 6