Dějiny vědy a techniky II – komentáře (JS 2023)
Pozn.: Soubory obrázkových prezentací (.ppt) jsou označeny v záhlaví jako DVT_II_..., komentáře
a vysvětlující poznámky k jednotlivým snímkům jsou pro lepší orientaci označeny čísly v závorkách
za zvýrazněnými názvy odstavců.
DVT_II_5 – prezentace 5. Hutnictví, slévárenství a tváření
5.1 – Hutnictví a výroba železa (snímky 2 a 3) se vedle těžby nebo výroby paliv (uhlí, koks) staly
jedním ze základních pilířů průmyslové revoluce. K bouřlivému rozvoji tohoto oboru vedlo mimořádné
zvyšování spotřeby železných materiálů (kované železo, litina, ocel), resp. neželezných, tzv.
barevných kovů (měď, zinek, cín, olovo) a jejich slitin (bronz, mosaz, ložisková kompozice) pro
konstrukci hnacích a pracovních strojů i samotných výrobků. O rodině Darbyů a jejich klíčové
roli při podstatném zdokonalení výroby železa v uhelných a koksových vysokých pecích byla řeč
v prezentaci č. 6 v podzimním semestru. Jejich úsilí trvalo desítky let a vyvrcholilo stavbou prvního
železného (převážně litinového) mostu.
Další jména vypovídají o tom, že šířka zaměření a praktické činnosti různých průkopníků či vynálezců
byla značná a často zahrnovala několik více či méně souvisejících oborů. Kromě dosavadní
praxe vycházeli z poznání svých předchůdců i z vlastních pokusů a výzkumů. Snažili se tedy využívat
vědecké přístupy a poznatky k praktickým účelům. Šlo tady především o přírodní vědy, které
byly předmětem studia na inženýrských akademiích a technických školách. Jednalo se o geologii
(získávání surovin a stavebních materiálů), fyziku – zejména mechaniku (konstrukce strojů) nebo
hydrodynamiku (doprava, energetika, vodní stavby) a samozřejmě geometrii a matematiku pro
pořizování výkresové dokumentace a související výpočty.
Jméno francouzského přírodovědce R. A. Réaumura známe kromě tzv. cementace (zušlechtění povrchu
železa uhlíkem kvůli dosažení jeho větší tvrdosti) třeba v souvislosti s měřením teploty.
Stavební a strojní inženýr J. Smeaton se podílel na konstrukci dmychadla pro vysoké pece, zdokonalil
však také atmosférický parní stroj, projektoval a stavěl majáky. H. Cort získal patent na výrobu
tzv. svářkového železa v pudlovací peci, ale věnoval se rovněž technologii tváření. Stejně tak
J. Wilkinson, jehož kuplovna významně přispěla ke zdokonalení výroby tzv. šedé litiny, důležitého
materiálu pro výrobu strojů všeho druhu.
5.2 – Hutnictví a výroba neželezných kovů (snímek 4) byly nezbytnou součástí posilování surovinových
zdrojů a vedle uhlí a železa předpokladem úspěchu průmyslové revoluce. Díky neustálému
zdokonalování důlních podniků se z těžených rud získávaly barevné kovy, přičemž se z dosavadní
manufakturní (ruční) přecházelo na tovární (strojní) výrobu. Používaly se buď ve své čisté
podobě, nebo ve formě slitin. Díky svým výborným tepelně vodivým vlastnostem se tak měď
hodila k výrobě zařízení pivovarů a lihovarů, nebo kotlů pro vývin páry jako hnacího média atmosférických,
později rychloběžných parních strojů. Měděná topeniště lokomotivních kotlů se
vyráběla ještě po roce 1900 a sloužila hluboko do 20. století.
Cín byl součástí bronzu, z něhož se odlévaly různé součásti strojů, které snesly značné mechanické
i tepelné namáhání, např. pánvice kluzných ložisek, které se často ještě vylévaly speciální měkkou
ložiskovou kompozicí. Naopak zinek se stal přísadou mosazi, jež posloužila např. k výrobě prvků
kotelních armatur (kohouty, ventily, tlakoměry), ale také jako hlavní konstrukční materiál v oboru
jemné mechaniky, typicky v hodinářství. Vítanou výhodou barevných kovů je skutečnost, že
odolávají korozi mnohem lépe, než samotné železo. Proto se právě zinek využil k povrchové
úpravě železných konstrukcí, zejména plechů, což se koncem 18. století podařilo W. Watsonovi.
Pozinkované železné i ocelové díly se dodnes používají. Jejich povrchová úprava je sice nákladnější
než ošetření nátěrem, ale zato vydrží mnohem déle a nepotřebují další pravidelné natírání.
Pokroky v poznání a využití přírodovědných znalostí se samozřejmě projevily v také získávání
drahých kovů, jako je zlato nebo stříbro. Svědčí o tom pokusy významného geologa, mineraloga
a montanisty I. A. Borna s amalgamací stříbrných rud v Rakousku i na Slovensku. Born se jako
pravý osvícenec přátelil s mnoha předními osobnostmi české vědy, mj. s také hrabaty Šternberky
a Kinským, kteří se zasloužili o vznik učených společností a později také prvních muzeí u nás.
Využití přírodního bohatství bylo ostatně v období nastupující průmyslové revoluce běžnou součástí
podnikání na tzv. šlechtických velkostatcích. Pomineme-li zemědělskou nebo lesnickou činnost,
setkáváme se tu často především se šlechtickými železárnami (hutě, hamry), podniky zpracovatelského
průmyslu (pivovary, lihovary, textilky), později se zakládáním prvních strojíren. Dalším významným
a pro české země charakteristickým odvětvím bylo sklářství. V souvislosti se všeobecným
vývojem proto nepřekvapí pokusy hraběte Vrbny s využitím kamenného uhlí ve sklářské
huti.
5.3 – Slévárenství a tváření kovů (snímek 5) představují dva základní způsoby zpracování železa
nebo jiných kovů na polotovary i konečné výrobky. Zatímco slévárny sloužily při zhotovování litinového
zboží, ev. odlitků z barevných kovů, válcovny byly určeny pro hromadnou výrobu plechů
a tyčoviny. Problematikou obou odvětví se zabývali také výše jmenovaní odborníci H. Cort nebo
J. Wilkinson. Kromě masivních součástí strojů (rámy, pracovní válce apod.) se odlévání do forem
uplatnilo rovněž při výrobě trub, např. v souvislosti s budováním vodovodních sítí. Hlavní produkci
specializovaných válcoven tvořily jak zdokonalené plechy, tak pestrá škála hutního materiálu,
tedy železné a jiné kovové tyče různých profilů, které pak sloužily jako polotovary např. při
výrobě spojovacího materiálu nebo při dalším kovářském zpracování součástí.
Odlévání i válcování se v široké míře uplatnily v následujícím 19. století. V prvním případě to byly
hlavně strojní součásti namáhané na tlak a masivní litinové prvky různých staveb. Významnou
komoditou se stala tzv. umělecká litina, která našla využití při výrobě čistě užitkových předmětů,
např. kamen, ale také při hromadné produkci ozdobných předmětů, zejména odlévaných soch,
křížů a dalších prvků občanské, příp. hřbitovní architektury. Pokud jde o válcování, je vzhledem
ke specifickým potřebám a celkovému objemu tohoto způsobu výroby pochopitelné, že hlavní byly
snahy o využití parní síly k pohonu nově vyvíjených válcovacích stolic. To umožnila Wattova
zdokonalení parního stroje, a tak se mohlo válcování využít např. při výrobě kolejnic v souvislosti
s bouřlivým rozvojem železniční dopravy po roce 1800.
T.Kučera/2.3.2023