Over de technische achtergronden van de fiets - the technical background of the bicycle
Home » 26

Het begin: De fiets tot 1900                        The early bicycle years: 1817-1900

   De fiets kent duizenden uitvinders; samen hebben ze de fiets ontwikkeld tot de huidige modellen. Soms zijn er jarenlang geen echte verbeteringen en soms is een stap, het begin van een hele reeks ontwikkelingen. Belangrijk is ook, dat een uitvinding in de mode kan raken, en daarmee een fikse "wind in de rug" krijgt. De fiets heeft een aantal van die momenten gekend (de loopfiets, de pedaalaandrijving, de safety).

  Er zijn in de loop der jaren heel wat beschrijvingen van de ontwikkeling van de fiets verschenen; helaas is daar ook veel onzin bij verteld. Vaak heeft men uit nationalistische overtuiging, uitvindingen aan landgenoten toegeschreven. De eerste fietsbare fiets zou volgens de Britten door een Schot zijn gemaakt, volgens de Duitsers door een Duitser en volgens de Italianen door een Italiaan. De claim dat Leonardo Da Vinci al een fiets ontworpen zou hebben, is in elk geval als fraude ontmaskerd. De claim dat Macmillan al een rijdende fiets zou hebben gebouwd in 1839, is feitelijk ook nergens op gebaseerd, maar er zijn vast wel Britten die daar in geloven. De Duitsers claimen dat ene Philip Moritz Fischer al in 1853 pedalen op zijn "loopfiets" monteerde. Alle plaatjes van deze machine stammen weer van vele jaren later en er is uit die tijd geen krant bekend, die er aandacht aan besteed heeft. Er zijn ook geen navolgers bekend en dat is een belangrijke aanwijzing tegen de claim, want kopiëren deed iedereen. Serieus onderzoek uit de jaren negentig van Lessing, Herlihy en anderen, laat zien dat boeken als "The story of the bicycle" van John Woodforde (1970), eigenlijk geschiedvervalsing zijn. Ook het prestigieuze "Bicycling Sience" geeft in de derde druk (2004) toe, dat zelfs bij het Massachusetts Institute of Technology, nog weinig feitelijk onderzoek naar de geschiedenis van de fiets was gedaan.

The bicycle has had thousands of inventors; together they developed the bicycle into the current models. Sometimes there are no real improvements for years and sometimes one step is the start of a whole series of developments. It is also important that an invention can become fashionable, and thus receive a strong "tailwind". The bicycle has known a number of those moments (the balance bike, the pedal drive, the safety).

Many descriptions of the development of the bicycle have appeared over the years; unfortunately a lot of nonsense has been told. Often people have attributed inventions to fellow countrymen out of nationalist conviction. According to the British, the first cyclable bicycle was made by a Scot, according to the Germans by a German and according to the Italians by an Italian. The claim that Leonardo Da Vinci would have already designed a bicycle has in any case been exposed as fraud. The claim that Macmillan would have built a riding bicycle in 1839 is actually not based on anything, but there are certainly British people who believe in that. The Germans claim that one Philip Moritz Fischer already mounted pedals on his "balance bike" in 1853. All pictures of this machine date from many years later and there is no known newspaper from that time that paid attention to it. There are also no known followers and that is an important indication against the claim, because everyone did copy. Serious 1990s research by Lessing, Herlihy and others shows that books like "The Story of the Bicycle" by John Woodforde (1970) are actually falsifying history. The prestigious "Bicycling Sience" also admits in its third edition (2004) that even at the Massachusetts Institute of Technology, little factual research had been done into the history of the bicycle.

.

Freiherr Carl Drais von Sauerbronn heeft de loopfiets uitgevonden in 1817. Er zijn natuurlijk altijd nog Fransen, die beweren dat er in Parijs al eerder hobbelpaarden op kruiwagenwielen waren. Maar de loopmachine van von Drais was niet als speelgoed ontworpen, maar als serieus vervoermiddel. Hiervan zien we inderdaad meldingen in de plaatselijke krant en, als hij in 1818 naar Parijs gaat om zijn vinding te tonen, heeft hij veel succes. Helaas voor hem komen er tientallen kopiėn op de markt, ook in Engeland en de Verenigde Staten. Het word echt een rage, voor de mensen die het kunnen betalen, want fietsen was tot 1900 zeker niet voor de gewone man weggelegd. De mode zakt na een paar jaar weer weg; de enige ontwikkeling van het ontwerp, de hand en voet aangedreven Gompertz, was weinig succesvol. Wel ontstond er onder het zeer welvarende deel van het volk een marktje voor grote drie- en vierwielers. Deze werden door mankracht (gewoonlijk een bediende) voortbewogen. Het waren zware technische constructies, hooguit geschikt voor een rondje in het park op een zomerdag.

Freiherr Carl Drais von Sauerbronn invented the "balance" bike in 1817. There are of course still French, who claim that there were rocking horses on wheelbarrow wheels in Paris before. But von Drais' walking machine was not designed as a toy, but as a serious means of transport. We do see reports of this in the local newspaper and, when he goes to Paris in 1818 to show his invention, he is very successful. Unfortunately for him there are dozens of copies on the market, including in England and the United States. It is really a fashion, for the people who can afford it, because until 1900, cycling was certainly not for the common man. Fashions fade again after a few years; the only development of the design, the hand and foot powered Gompertz, was little successful. However, there was a market for large tricycles and quadricycles created among the very prosperous part of the society. These machines were propelled by manpower (usually a servant). They were heavy mechanical constructions, suitable at best for a tour in the park on a summer day.

.

 

 

 

Mogelijk is het Pierre Lallement, een medewerker van de wagenmaker Michaux, geweest, die de eerste pedalen aan de voornaaf monteerde. De man vertrok kort daarna naar de V.S.; Michaux zag het gat in de markt en toont de eerste uitvoering in 1865 op een show in Parijs: de opdrachten stroomden binnen. De harde ijzeren velgen en het zware frame, gaven alle stoten en trillingen door; "boneshakers" werden ze wel genoemd. Lallement kreeg in New York een patent op pedaalaandrijving en begon in New Haven een fabriekje; maar hij verkocht zijn aandeel al gauw aan zijn Amerikaanse compagnon en ging weer terug naar Frankrijk. In 1868 zijn er naast Michaux en Lallement al diverse andere fabrikanten actief en er worden duizenden fietsen per jaar verkocht. De concurrentie is hevig en de ontwikkelingen gaan snel. Binnen een paar jaar zijn er lichtere constructies, het voorwiel groeit om meer meters te maken, en er verschijnt een achterrem.

  In januari 1869 nam R. Turner, de Parijse agent van de Coventry Sewingmachine Company, zo'n nieuwe fiets mee naar zijn baas, en wist hem ertoe te bewegen 400 machines voor de Franse markt te maken. Na een maand was de naam van de firma veranderd in de Coventry Machinist Company en kon heel Engeland worden voorzien van fietsen. Deze fabriek voer mee op de golven van de Industriėle Revolutie en had intelligente medewerkers. Veel beginnen na verloop van tijd een eigen fietsenfabriek (J. Starley, G. Singer, W. Hillman). In 1870 brak de Frans-Duitse oorlog uit, en moesten de Franse fietsfabrieken kanonaffuiten gaan maken. Hiermee was de leidende rol van de Franse fietsenindustrie voorlopig uitgespeeld; de Engelsen namen die rol graag over. De ontwikkelingen gaan snel, binnen vijf jaar tijd is de Michaux boneshaker een beginnersfiets, "om het op te leren".

De Amerikaanse bijdrage aan de fiets in die periode, beperkt zich tot het rubber (uitgevonden door Goodyear) dat op de ijzeren velgen gemonteerd werd.

De boneshaker-wielen waren wagenwielen met houten spaken en velgen, versterkt met een ijzeren band. De ijzeren band werd tijdens het bouwen van het wiel heet gestookt en om de houten structuur gekrompen. De houten velg en spaken staan dus onder druk. Toen men de houten spaken verving door stalen, zette men trekkracht op de spaken; zo kwam de velg ook onder druk te staan. Het spaakpatroon bleef radiaal d.w.z. de spaken liepen recht van naafhuis naar velg. Zo'n patroon is ongeschikt om de krachten van aandrijving en remmen op te nemen. De naaf zal de spaken eerst "opwinden" voor de kracht door gegeven wordt. Spaakbreuk was een groot probleem en in de Ariel van Starley was met een hefboomconstructie, een eerste poging gedaan om deze aandrijfkrachten op te nemen. Vier jaar later patenteerde Starley het wiel met kruisende spaken. 

It may have been Pierre Lallement, an employee of the cartwright Michaux, who fitted the first pedals to the front hub. The man left for the USA shortly after; Michaux saw the market and showed the bike in 1865 at a show in Paris: the orders started coming in. The hard iron rims and the heavy frame passed on all the bumps and vibrations; They were called "bone shakers". Lallement got a patent on pedal drive in New York and started a factory in New Haven; but he soon sold his share to his American partner and went back to France. In 1868, several other manufacturers were already active in addition to Michaux and Lallement, and thousands of bicycles are sold every year. Competition is fierce and developments are rapid. In a few years, there will be lighter constructions, the front wheel grows to gain a higher gear, and a rear brake appears.

In January 1869, R. Turner, the Parisian agent of the Coventry Sewingmachine Company, took such a new bicycle to his boss, and persuaded him to make 400 machines for the French market. After a month, the firm's name was changed to the Coventry Machinist Company and all of England could be supplied with bicycles. This factory sailed on the waves of the Industrial Revolution and had intelligent employees. After a while many started their own bicycle factory (J. Starley, G. Singer, W. Hillman). In 1870 the Franco-Prussian war broke out, and the French bicycle factories had to make cannon frames. This meant that the leading role of the French bicycle industry was temporarily over; the English gladly took over that role. Developments go fast, within five years the Michaux boneshaker is a beginner's bike, "to learn".

The American contribution to the bicycle in that period is limited to the rubber (invented by Goodyear) that was mounted on the iron rims.

The boneshaker wheels were wagon wheels with wooden spokes and rims, reinforced with an iron tire. The iron band was heated while the wheel was being built and shrunk around the wooden structure. The wooden rim and spokes are therefore under pressure. When the wooden spokes were replaced by steels, they applied pulling force to the spokes; this also put the rim under pressure. The spoke pattern remained radial i.e. the spokes ran straight from hub shell to rim. Such a pattern is unsuitable for absorbing the forces of riding and braking. The hub will first "wind" the spokes before the force is passed on. Spoke breakage was a major problem. In Starley's Ariel a first attempt had been made to absorb these driving forces with a lever construction. Four years later, Starley patented the cross-spoked wheel.

  Door de spaken kruisend te monteren, ontstond een wiel dat deze krachten wel kon opnemen. Veel fabrikanten begrepen dit helemaal niet en monteerden gewoon meer spaken, soms wel meer dan honderd. De "hoge bi" of "highwheeler" begon zich te ontwikkelen; dunne stalen spaken en lichte framebuizen reduceerden het gewicht. Eind jaren zeventig wogen sportuitvoeringen  van de highwheeler minder dan 13kg. Toch was vanwege het valgevaar, het rijden van dit soort fietsen voorbehouden aan jonge mannen. Het zwaartepunt van de highwheeler lag te ver naar voren. Natuurlijk was het probleem maar al te bekend en er waren ook ontwerpen die veiliger waren. Om de rijder verder naar achter te zetten, werden in plaats van pedalen wel hefboomconstructies gebruikt, zoals bij de Singer Xtraordinary en de American Star. Bij die laatste werd achterwiel aangedreven en dient het voorwiel alleen om te sturen. Dit was ook het geval bij de Lawson Safety uit 1878, die had zelfs al een kettingaandrijving. Met de ontwikkeling van de kettingaandrijving op het achterwiel, gaat de rijder lager (tussen de wielen) zitten. Dit model staat bekend als de "safety bicycle". De wielen worden bij de Starley Rover2 (FIG.11) even groot. 

De ontwikkelingen bleven snel gaan; na twintig jaar was de ordinary net zo verouderd als de boneshaker.

By mounting the spokes crosswise, a wheel was created that could absorb these forces. Many manufacturers did not understand this at all and simply installed more spokes, sometimes more than a hundred. The "high bi" or "highwheeler" began to develop; thin steel spokes and light frame tubes reduced weight. In the late 1870s, sports versions of the highwheeler weighed less than 13kg. Still, because of the risk of falling, riding these bicycles was reserved for young men. The center of gravity of the highwheeler was too far forward. Of course the problem was all too known and there were designs that were more secure. To move the rider further back, levers were used instead of pedals, like we see on the Singer Xtraordinary and the American Star. In the latter, the rear wheel was driven and the front wheel only served to steer. This was also the case with the Lawson Safety from 1878, which even had a chain drive. With the development of the chain drive on the rear wheel, the rider sits lower (between the wheels). This model is known as the "safety bicycle". The wheels are the same size on the Starley Rover2 (FIG. 11).

Developments continued to move rapidly; after twenty years the ordinary was just as outdated as the boneshaker.

Bijna alle fabrikanten gaan vanaf 1885 safety's in hun assortiment opnemen; de definitieve vorm wordt steeds duidelijker; zie de Humbers hieronder. Het diamant frame krijgt vorm; de staafconstructie wordt vervangen door buizen en kijk eens naar de wielen: daar verschijnt een ventiel! Luchtbanden! De uitvinding van meneer Dunlop is de doodsteek voor de hoge bi. De safety wint nu op alle fronten: sneller, veiliger en comfortabeler. Bovendien kunnen ook minder atletische en bange types gebruik gaan maken van de fiets. De markt wordt ineens vele malen groter; er komen speciale damesmodellen met lage instap; weer een markt erbij. Driewielers, tandems, transportfietsen en pathracers, iedereen kan op de fiets.

Almost all manufacturers included safety's in their product range from 1885; the final shape is becoming increasingly clear; see the Humbers below. The diamond frame appears; the bar construction is replaced by tubes and look at the wheels: we see a valve! Pneumatic tires! Mr Dunlop's invention is the death blow for the highwheeler. Safety now wins in every aspect: faster, safer and more comfortable. In addition, less athletic and scared types can also use the bicycle. The market suddenly becomes many times larger; there will be special ladies models with step through frames; another market for selling. Tricycles, tandems, transport bicycles and path racers, everyone can ride a bicycle.

¹ 1: The American Bicycler (1879)      ² 2:Bicycles & Tricycles (1896)     ³ 3: The Modern Bicycle(1898)

 

 

GOOGLE BOOKS, Openlibrary - project etc., gratis te downloaden.... 

1869: Velocipedes, bicycles and tricycles, how to make them and how to use them - Velox, London, 137 pagina's

1879/80 , 1881 , 1884 , 1885 Bicycles and tricycles of the year - H.H. Griffin , The Bazaar Office, London , 814 pagina's

1879: American bicycler, a manual for the observer, the learner and the expert- C. Pratt ,   Boston , 236 pagina's

1881: The Indispensable , bicyclists handbook, a complete cyclopaedia on the subject - H. Sturmey , Coventry , 352 pagina's 

1886: No1 Prix Courant des bicycles Francais , les fils de Peugeot Frères , Paris , 14 pagina's

1887: The Indispensable , bicyclists handbook, a complete cyclopaedia upon the subject of bicycle and safetybicycle and their construction - H. Sturmey , London , 409 pagina's 

1890: Cycling  With a chapter for ladies- H.H. Griffin , F.A. Stokes Company New York, 133 pagina's.

1892: A catalogue of  safety bicycles and accessories  manufactured and sold by Geo. R. Bidwell  Cycle Co.   New York , 44 pagina's 

1896: Bicycles & Tricycles, an elementary treatise on their design and construction - A. Sharp , London ,  559 pagina's

1896: Bicycle Repairing , A Manual Compiled from Articles in The Iron Age - S.Burr , New York , 182 pagina's

1898: Adler Farräder Interims-Katalog pro 1898 , Frankfurt am Main , 38 pagina's

1898: The Modern Bicycle and its accessoiries, a complete reference book for rider dealer and maker   A. Schwalbach , New York , 170 pagina's

 

1869 Velocipedes
PDF – 2,1 MB 223 downloads
1879 1885 HH Griffin
PDF – 22,0 MB 105 downloads
1879 C Pratt Americanbicycler
PDF – 6,3 MB 236 downloads
1881 H Sturmey Indispensable
PDF – 34,4 MB 245 downloads
1886 Peugeot Catalogue No 1
PDF – 3,9 MB 245 downloads
1887 H Sturmey The Indispensable
PDF – 17,8 MB 279 downloads
1890 H H Griffin Cycling
PDF – 10,8 MB 94 downloads
1892 Bidwell Cycle Co Catalogue
PDF – 4,9 MB 200 downloads
1896 A Sharp Bicycles Tricycles
PDF – 11,5 MB 270 downloads
1896 Bicycle Repairing
PDF – 13,2 MB 288 downloads
1898 Adler Fahrraeder Frankfurt Am Main
PDF – 6,6 MB 225 downloads
1898 A Schwalbach The Modern Bicycle
PDF – 22,0 MB 306 downloads

Maak een Gratis Website met JouwWeb