De Marietmolen
De Marietmolen is een zelfgebouwde poldermolen in mijn tuin, geïnspireerd op Overwaardmolen nr. 2 in Kinderdijk. Wat begon als een technisch idee, groeide uit tot een jarenlang project waarin molenbouw, houtbewerking, constructie en techniek samenkomen.
Vrijwel iedere stap is vastgelegd. Van de eerste 3D-tekeningen en de bouw van de fundering, het houten achtkant en het gaande werk, tot de verhuizing en verdere afbouw van de molen.
De Marietmolen is voor mij meer dan alleen een schaalmodel. Het is een project waarin mijn liefde voor molens, techniek en zelf iets maken samenkomt met het vakmanschap van anderen.
Veel mensen hebben in de loop der jaren hun kennis, tijd, materiaal of specialistisch werk bijgedragen. Daardoor is de Marietmolen niet alleen mijn ontwerp en mijn project, maar ook het resultaat van samenwerking.
Deze tijdlijn vertelt het verhaal van de Marietmolen, van het eerste idee tot de molen zoals zij er vandaag staat.
BOUWVERSLAG
Tijdlijn 1981 – 2026
Elke kaart is één bouwperiode. Gebruik de pijlen of veeg horizontaal op telefoon en tablet.
De brand van 1981
Overwaard Molen No. 2 in Kinderdijk
Na mijn opleiding tot meubelmaker aan St. Jansberg in Maaseik ben ik in 1984 gaan werken bij Adriaens Molenbouw BV in Weert. Adriaens was gespecialiseerd in de bouw en restauratie van traditionele wind- en watermolens. Een van de eerste grote projecten waaraan ik daar mocht meewerken, was de herbouw van Overwaard Molen No. 2 in Kinderdijk.
De oorspronkelijke molen was in 1740 gebouwd, tegelijk met de zeven andere boezemmolens van de Overwaard. Deze acht houten, met riet gedekte molens hadden als taak het water uit de lage boezem van de Overwaard verder omhoog te malen.
De brand van 1981
Op 12 april 1981 ging Molen No. 2 vrijwel volledig verloren door brand. Tijdens het vervangen van een gasfles ontstond een lekkage. Het ontsnapte gas vatte vlam en het vuur verspreidde zich door de houten molenconstructie.
Hoewel de verkoolde resten van de molen nog gedeeltelijk overeind stonden, was al snel duidelijk dat herstel nauwelijks mogelijk was. Vrijwel de gehele molen moest opnieuw worden gebouwd. Alleen het grote ijzeren scheprad kon uiteindelijk behouden blijven.
Daarmee begon een omvangrijk herbouwproject. De molen bleek voor slechts 75.000 gulden verzekerd, terwijl de herbouw aanvankelijk op ongeveer 1,2 miljoen gulden werd geraamd. Om voldoende geld bijeen te krijgen werd in 1983 de Stichting Herbouw Molen te Kinderdijk opgericht. Op 12 april 1983, precies twee jaar na de brand, werd de eerste steen voor de nieuwe veldmuren gelegd.
Adriaens krijgt de opdracht.
Adriaens krijgt de opdracht
Op 31 augustus 1983 werd de houten bovenbouw aanbesteed. Zeven molenmakersbedrijven schreven op het werk in. Gebroeders Adriaens uit Weert kwam als laagste inschrijver uit de bus en kreeg de opdracht voor het molenmakerswerk.
Het jaar voordat ik bij Adriaens begon, waren mijn collega’s in Weert dus al bezig met de voorbereidingen en de eerste onderdelen van het nieuwe houten achtkant. Dat achtkant vormt in feite het skelet van de molen. Het bestaat uit enorme houten stijlen, legeringsbalken, veldregels, korbelen en kruisverbanden die samen een stijve maar toch enigszins flexibele constructie vormen.
Toen ik in 1984 bij Adriaens kwam werken, stapte ik daardoor midden in een bijzonder project.
Veel onderdelen werden eerst in onze werkplaats in Weert vervaardigd en passend gemaakt. Bij zo’n molen werk je niet met gewone balkjes. Het zijn zware houtconstructies en traditionele verbindingen die precies in elkaar moeten passen. Een fout van een paar centimeter ergens onderin kan tientallen meters hoger een groot probleem worden.
Van Weert naar Kinderdijk
Begin mei 1984 waren voldoende onderdelen gereed om de bovenbouw in Kinderdijk te gaan monteren. Op 9 mei begon het transport vanuit Weert.
Dat was nog een hele onderneming. De molen staat midden in het molengebied en de bouwplaats was voor zware vrachtwagens niet bereikbaar. De onderdelen werden daarom eerst over de weg naar Kinderdijk gebracht en vervolgens met een ponton over het water naar de molen vervoerd.
Op 12 mei 1984 begon officieel de montage van de houten bovenbouw. Gedeputeerde I. Günther plaatste met behulp van een kraan een ondertafelelement op de nieuwe stenen onderbouw. Daarna kon het houten geraamte van de molen verder omhoog worden opgebouwd.
Voor mij werd Kinderdijk vanaf dat moment voor langere tijd mijn werkplek.
Een half jaar werken aan de molen
Alles bij elkaar heb ik ongeveer een half jaar in Kinderdijk gewerkt. We bouwden het achtkant verder op, brachten de verschillende balklagen en verbindingen aan en werkten steeds verder naar boven.
Het bijzondere van molenbouw is dat timmerwerk, constructiewerk en machinebouw eigenlijk door elkaar heen lopen. Het houten achtkant moet niet alleen een gebouw vormen. Het moet ook alle krachten van een wiekenkruis van bijna dertig meter kunnen opnemen en tegelijkertijd ruimte bieden aan de assen, tandwielen, de koningsspil en het maalwerk.
Langzaam kreeg de molen weer zijn oude vorm. Eerst het enorme houten geraamte, daarna de kapconstructie, rietlatten, rietdekking en steeds meer onderdelen van het gaande werk. Uiteindelijk verschenen ook de roeden en het wiekenkruis weer boven het landschap.
Werken tijdens de winter van 1984-1985
Een deel van het werk viel midden in de strenge winter van 1984-1985.
Dat ben ik nooit vergeten.
De Overwaard lag dichtgevroren en op de bouwplaats was het werkelijk berenkoud. Vooral ’s morgens vroeg, tussen het hout, steen en metaal van de molen, voelde de kou genadeloos aan. Volgens mijn herinnering zakte de temperatuur ’s nachts zelfs tot onder de -20 °C.
Dat laatste kan ik voor Kinderdijk zelf niet exact uit de historische meetgegevens bevestigen, maar de herinnering past wel bij die uitzonderlijke winter. Januari 1985 was zeer koud en elders in Nederland werden temperaturen beneden -20 °C gemeten. In Deelen werd op 8 januari zelfs -24,2 °C geregistreerd.
Na zo’n koude werkdag hoefden we gelukkig niet terug naar Weert.
We konden overnachten bij de familie Van de Vries in Overwaard Molen No. 5. Daar sliep ik op zolder. Buiten vroor het dat het kraakte, maar onder een flink pak dikke dekens was het er toch heerlijk slapen.
Juist die tegenstelling is me altijd bijgebleven: overdag werken aan een enorme houten molenconstructie in de snijdende winterkou en ’s avonds in een eeuwenoude molen bij de familie binnenkomen en op zolder onder een stapel dekens kruipen.
De molen komt weer tot leven
In de loop van 1984 en begin 1985 werd de molen steeds completer. Het nieuwe achtkant werd met riet bekleed, de kap werd afgewerkt en het gaande werk werd opgebouwd.
Ook het wiekenkruis kwam terug. De nieuwe roeden bleken uiteindelijk iets te kort, doordat de beganegrondvloer bij de herbouw hoger was komen te liggen. Ze moesten daarom worden verlengd. Daardoor kreeg de molen uiteindelijk een vlucht van ongeveer 29,5 meter en was hij enige tijd zelfs een van de molens met de grootste vlucht van Nederland.
Op de baard van de nieuwe molen kwamen de jaartallen:
1740 – 1984
Daarmee werd zichtbaar gemaakt dat het geen willekeurige nieuwe molen was, maar de herbouw van de molen die sinds 1740 op deze plek had gestaan.
Uiteindelijk kostte de herbouw ongeveer 960.000 gulden, aanzienlijk minder dan de aanvankelijk geraamde 1,2 miljoen. Dat was mede mogelijk doordat veel werkzaamheden efficiënt en met veel eigen inzet werden uitgevoerd.
26 april 1985
Vier jaar na de brand was Overwaard Molen No. 2 weer terug in het landschap van Kinderdijk.
Op 26 april 1985 werd de herbouwde molen officieel in gebruik gesteld door Prins Claus.
Voor bezoekers is het tegenwoordig gewoon weer een van de karakteristieke molens van Kinderdijk. Voor mij is Molen No. 2 iets anders.
Ik zie er nog steeds de enorme balken in die we in Weert en Kinderdijk hebben bewerkt. Ik denk aan het opbouwen van het houten achtkant, de traditionele verbindingen en het werken hoog boven de grond. Maar ook aan die ijskoude winter, de dichtgevroren Overwaard en de avonden in Molen No. 5.
Het was een van mijn eerste grote projecten als molenmaker en een periode die ik nooit ben vergeten.
En misschien is dat wel het mooiste aan het molenmakersvak: wat wij daar in 1984 met onze handen hebben opgebouwd, staat ruim veertig jaar later nog altijd in Kinderdijk.
Een nieuwe fase.
Van molenmaker naar 3D CAD
In 1991 kwam er voor mij een einde aan mijn tijd bij Adriaens Molenbouw B.V. in Weert. Door aanhoudende rugklachten werd het steeds moeilijker om het zware lichamelijke werk van molenmaker te blijven doen. Daarmee moest ik afscheid nemen van een vak waarin ik veel had geleerd en waaraan ik mooie herinneringen had overgehouden.
Helemaal afscheid nemen van techniek en vakmanschap deed ik echter niet. Na een omscholing tot modelmaker kwam ik terecht bij MGG Netherlands in Tegelen. Daar begon een heel andere fase van mijn loopbaan.
In 1993 maakte ik bij MGG voor het eerst kennis met 3D-CAD-tekenen. Het handwerk maakte plaats voor digitaal construeren op een beeldscherm. Het gereedschap veranderde, maar het ruimtelijk inzicht dat ik als meubelmaker, molenmaker en modelmaker had ontwikkeld, bleek juist bijzonder waardevol. Misschien werd er bij 3D-tekenen zelfs nog meer een beroep op gedaan.
De eerste computer die MGG hiervoor aanschafte was een Silicon Graphics IRIS. Voor die tijd was dat een indrukwekkende machine. De computer kostte, inclusief de benodigde apparatuur en software, ongeveer 100.000 gulden. Een enorme investering.
Ik behoorde tot de eerste honderd cursisten die leerden werken met het softwarepakket STRIM100. Dat was voor mij een behoorlijke sprong in het diepe. Ik had daarvoor nog nooit achter een computer gezeten. Niet alleen het CAD-programma was nieuw, maar eigenlijk de hele computerwereld.
Ik werd min of meer voor de leeuwen gegooid, maar wist me goed staande te houden. Al vrij snel maakte ik niet alleen 3D-modellen, maar ook de tekeningen en gegevens waarmee de CNC-machines binnen het bedrijf konden worden aangestuurd. Daarmee kwam voor mij het digitale tekenen rechtstreeks in verbinding te staan met de productie op de werkvloer.
Enkele jaren later kwam er een collega bij en kreeg ik een nieuwe werkcomputer: een Silicon Graphics Octane. Dat was opnieuw een bijzondere machine, met een voor die tijd opvallend en modern ontwerp. Inclusief software kostte deze ongeveer 75.000 gulden.
Daarna volgde nog een Silicon Graphics Indy. Ook dat was weer zo’n karakteristiek vormgegeven computer. Inmiddels was de prijs gedaald tot ongeveer 36.000 gulden, maar het bleven kostbare systemen die speciaal voor grafische en technische toepassingen waren ontwikkeld.
Langzaam veranderde de computerwereld. IBM-pc’s en vergelijkbare systemen deden hun intrede. Deze zagen er steeds meer uit als de desktopcomputers zoals we die nu kennen en waren aanzienlijk betaalbaarder dan de gespecialiseerde Silicon Graphics-werkstations.
Daardoor kwamen er binnen het bedrijf steeds meer computers en gingen ook steeds meer collega’s ermee werken, zowel voor algemene werkzaamheden als voor CAD-toepassingen.
Voor mij was het een bijzondere ontwikkeling. Ik was begonnen als meubelmaker en molenmaker, met hout, beitels, zagen en traditionele verbindingen. Een paar jaar later bouwde ik dezelfde soort complexe vormen digitaal op een beeldscherm en leverde ik gegevens rechtstreeks aan CNC-machines.
Het ambacht was niet verdwenen. Het had alleen ander gereedschap gekregen.
Projectontwikkelaar
Een bijzondere vraag
Bijna twintig jaar nadat ik bij Adriaens was vertrokken, kwam er in de winter van 2010 onverwacht opnieuw een verbinding met mijn oude werkgever.
Adriaens vroeg mij of ik de Overwaard Molen No. 2 in Kinderdijk opnieuw wilde opbouwen, maar deze keer niet van hout.
Deze keer moest de molen in 3D CAD worden geconstrueerd.
Dat maakte de opdracht voor mij bijzonder. Aan precies deze molen had ik in de jaren tachtig zelf meegebouwd. Ik kende de constructie niet alleen van tekeningen, maar had onderdelen ervan met eigen handen gemaakt en gemonteerd.
Nu lagen dezelfde traditionele 2D-tekeningen opnieuw voor me, maar met een heel ander doel. Alle informatie uit die tekeningen moest worden vertaald naar één volledig digitaal driedimensionaal model.
Van oude werktekeningen naar een digitale molen
Het was veel meer dan alleen het overtekenen van lijnen.
Iedere balk moest in de juiste doorsnede, lengte en positie worden gemodelleerd. De spantbenen, veldregels, legeringsbalken, korbelen en kruisverbanden moesten precies ten opzichte van elkaar worden geplaatst. Ook de vorm van het houten achtkant en de kap moest correct worden opgebouwd.
Zo ontstond op het beeldscherm langzaam opnieuw dezelfde molenconstructie waaraan ik tientallen jaren eerder in de werkplaats van Adriaens en op locatie in Kinderdijk had gewerkt.
Dat leverde voor mij een merkwaardige combinatie op van oud en nieuw vakmanschap.
In 1984 werkte ik met beitels, zagen, hamers en zware houten balken. In 2010 gebruikte ik een computer en 3D CAD-software. Toch was het uitgangspunt in beide gevallen hetzelfde: begrijpen hoe de constructie in elkaar zit en zorgen dat ieder onderdeel op de juiste plaats terechtkomt.
Een bungalowpark van molens
Het 3D-model werd niet zonder reden gemaakt. Adriaens was benaderd in verband met een bijzonder bouwplan van een projectontwikkelaar uit Rotterdam.
Het idee was om een bungalowpark te realiseren dat zou bestaan uit tientallen woningen in de vorm van traditionele Nederlandse molens.
De woningen zouden geen eenvoudige decoratieve kopieën worden. Het uitgangspunt was om de echte molenconstructie als basis te gebruiken en deze op ongeveer 3/5 van de oorspronkelijke grootte uit te voeren.
Een volledig werkende poldermolen heeft binnen echter veel ruimte nodig voor het gaande werk. Grote tandwielen, assen, de koningsspil en het scheprad nemen een aanzienlijk deel van het interieur in beslag.
Voor een woonmolen was dat natuurlijk niet nodig.
Daarom zouden onderdelen zoals het scheprad en de tandwielen worden weggelaten. De karakteristieke buitenvorm en de houten draagconstructie konden daardoor behouden blijven, terwijl binnen voldoende ruimte ontstond voor woonkamers, slaapkamers en andere woonfuncties.
Het 3D-model als overtuigingsmiddel
Mijn 3D-model van Overwaard Molen No. 2 moest laten zien wat technisch mogelijk was.
Aan de hand van het digitale model kon de projectontwikkelaar veel beter zien hoe zo’n molen was opgebouwd dan op traditionele tweedimensionale werktekeningen. De constructie kon vanuit iedere richting worden bekeken en onderdelen konden afzonderlijk zichtbaar worden gemaakt.
Voor Adriaens was het model bovendien een manier om te laten zien dat het bedrijf over de kennis beschikte om een dergelijk project daadwerkelijk uit te voeren.
Het traditionele molenmakersvak en moderne CAD-techniek kwamen daarmee op een bijzondere manier samen.
Een cirkel die bijna rond was
Voor mij persoonlijk kreeg de opdracht nog een extra betekenis.
De Overwaard Molen No. 2 was een van de molens waaraan ik als jonge molenmaker had gewerkt. In de jaren tachtig hielp ik mee om hem na de brand opnieuw in hout op te bouwen.
Meer dan vijfentwintig jaar later zat ik opnieuw met dezelfde molen voor me.
Alleen stond hij deze keer niet op de Overwaard in Kinderdijk, maar op mijn computerscherm.
Wat ooit begon met het bewerken en monteren van zware houten balken, eindigde jaren later in een volledig driedimensionaal CAD-model van diezelfde constructie.
Voor mij vormt die opdracht een mooie verbinding tussen twee perioden uit mijn loopbaan: het traditionele ambacht van molenmaker en de moderne wereld van 3D CAD.
Een digitale molen
3D Design
Voor het ontwerp van mijn poldermolen heb ik gebruikgemaakt van CATIA V5R19. Dit professionele 3D-CAD-systeem wordt onder andere gebruikt in de machinebouw, automobielindustrie en luchtvaart. Voor mijn molenproject bood het precies wat ik nodig had: de mogelijkheid om ieder onderdeel afzonderlijk driedimensionaal te construeren en daarna alles samen te bouwen tot één compleet digitaal model.
Met CATIA kun je veel meer dan alleen 3D tekenen. Je kunt er onder andere 3D-modellen mee construeren, 2D-werktekeningen maken, modellen voorbereiden voor CNC-bewerking, sterkteberekeningen uitvoeren en analyses uitvoeren op het gebied van stroming, aerodynamica en ergonomie. Voor mijn project heb ik vooral de CAD-functionaliteit gebruikt.
De molen eerst digitaal bouwen
Voordat er buiten ook maar één balk werd gezaagd, kon ik de complete molen al op het beeldscherm bekijken.
Voor de poldermolen heb ik in totaal 67 afzonderlijke onderdelen getekend. Die onderdelen heb ik niet zomaar in één groot bestand gestopt. Net als bij de bouw van een echte molen heb ik de constructie logisch verdeeld in verschillende hoofdgroepen.
Daaruit ontstonden zes afzonderlijke samenstellingen. Pas toen deze compleet waren, heb ik ze samengevoegd tot één hoofdsamenstelling van de complete molen.
Dat had een groot voordeel. Ik kon iedere bouwgroep afzonderlijk controleren, aanpassen en bekijken voordat deze in de totale constructie werd opgenomen.
Samenstelling 1: Bestrating en veldmuren
De eerste samenstelling vormt letterlijk de basis van de molen.
Hierin zitten:
- fundering
- veldmuren
- bestrating
- kruipalen
- ramen
- deuren
Hiermee legde ik eerst de maatvoering van de onderbouw vast. Dat was belangrijk, want de positie van vrijwel alle onderdelen daarboven wordt uiteindelijk vanuit deze basis bepaald.
Samenstelling 2: De romp
Daarna kwam het houten achtkant, het belangrijkste dragende gedeelte van de molen.
Deze samenstelling bestaat onder andere uit:
- ondertafelement
- duisplanken
- hoekstijlen
- legeringsbalken
- korbelen
- veldregels
- kruisbanden
- hondsoren
- blokkeel
- boventafelement
- rolvloer
- kuip
Hier werd pas echt zichtbaar hoe bijzonder een traditionele molenconstructie is. Geen eenvoudige rechttoe-rechtaan balkconstructie, maar een samenspel van schuine stijlen, regels, korbelen en kruisverbanden.
Ieder onderdeel heeft daarbij een functie. Samen zorgen ze ervoor dat het houten achtkant voldoende stijfheid krijgt om de enorme krachten van kap en gevlucht op te nemen.
Samenstelling 3: De kap
De kap was een van de meest uitgebreide onderdelen van het model.
Daarin heb ik onder andere opgenomen:
- rolwagen
- overring
- slagstukken
- voeghouten
- steunders
- windpeluw
- voorkeuvelens
- achterkeuvelens
- lange spruit
- korte spruit
- ijzerbalk
- penbalk
- hanetree
- kapspanten
- nok
- spanen
- gordingen
- staart
- schoren
- baard
- vang
- kruihaspel
De kap is veel meer dan alleen het dak van de molen. Hierin ligt de molenas en worden de krachten van het gevlucht opgenomen.
Bovendien moet de complete kap over de rolvloer kunnen draaien, zodat de wieken op de wind kunnen worden gezet. Dat betekent dat alle onderdelen niet alleen afzonderlijk moeten passen, maar ook als één functionerend geheel moeten samenwerken.
Samenstelling 4: Gaande werk boven
Daarna kwam het bovenste deel van de aandrijving:
- molenas
- bovenwiel
- gevlucht
Hier komt de energie van de wind de molen binnen.
De wind laat de wieken draaien. Via de molenas wordt die beweging rechtstreeks overgebracht op het grote bovenwiel binnen in de kap.
Vanaf dat moment begint het eigenlijke mechanische hart van de molen te werken.
Samenstelling 5: Gaande werk onder
De volgende samenstelling bevat de onderdelen die uiteindelijk het water moeten gaan verplaatsen:
- koningsspil
- schaargebint en kalf
- bovenschijfloop/rondsel
- onderschijfloop/rondsel
- onderwiel
- scheprad
- schepradas
Via deze onderdelen wordt de draaiende beweging vanuit de kap helemaal naar beneden gebracht.
Het bovenwiel drijft het bovenste rondsel aan. Via de koningsspil wordt de beweging naar beneden geleid, waarna het onderste rondsel het onderwiel aandrijft. Dat onderwiel zorgt uiteindelijk voor de aandrijving van het scheprad.
Hiermee wordt het digitale model meer dan alleen een afbeelding van een molen. Je kunt daadwerkelijk volgen hoe de energie van de wind door de hele constructie loopt:
wieken → molenas → bovenwiel → rondsel → koningsspil → rondsel → onderwiel → scheprad.
Samenstelling 6: De molenas
De molenas heb ik bovendien als aparte samenstelling opgebouwd.
Deze bestaat uit:
- pen
- as
- hals
- kop
- ster
- lijsten
- vulstukken
Dat lijkt misschien vreemd, omdat de molenas van buitenaf als één groot onderdeel wordt gezien. In werkelijkheid bestaat zo’n traditionele houten molenas uit meerdere onderdelen en constructieve elementen die samen één geheel vormen.
Juist door hem afzonderlijk in 3D op te bouwen kon ik de onderlinge passing en maatvoering veel beter controleren.
Van 67 onderdelen naar één complete molen
Toen alle zes samenstellingen gereed waren, heb ik ze samengebracht in één grote CATIA Assembly.
Op dat moment stond de complete poldermolen digitaal voor me.
Ik kon hem draaien, vanuit iedere richting bekijken, onderdelen tijdelijk verbergen en precies zien hoe balken, assen, tandwielen en constructiedelen ten opzichte van elkaar waren geplaatst.
Dat was voor de verdere bouw bijzonder waardevol. Een traditionele 2D-tekening laat vaak meerdere aanzichten zien, maar je moet daarbij zelf in je hoofd reconstrueren hoe alles ruimtelijk in elkaar grijpt.
Met het 3D-model kon ik die constructie daadwerkelijk zien.
En omdat mijn molen op schaal 1:6 gebouwd zou worden, kon ik vanuit dit model ook vrijwel alle benodigde maten bepalen.
Zo werd CATIA uiteindelijk mijn digitale werkplaats.
Eerst bouwde ik de molen volledig op het beeldscherm. Daarna kon ik hem onderdeel voor onderdeel opnieuw bouwen, maar deze keer uit echt hout, steen en metaal.
Is het te realiseren?
Een echte molen in de tuin
Tijdens het maken van het 3D-model van Overwaard Molen No. 2 begon er langzaam een nieuw idee te groeien. Ik kende de molen inmiddels van twee kanten. In de jaren tachtig had ik zelf aan de herbouw gewerkt en nu, ruim vijfentwintig jaar later, bouwde ik hem opnieuw op mijn computerscherm.
Op een gegeven moment dacht ik: zou ik deze molen niet op schaal in mijn eigen tuin kunnen bouwen?
Dat idee liet me niet meer los.
Voordat ik eraan begon, wilde ik wel weten of het technisch en praktisch haalbaar was. Een molen is tenslotte meer dan een mooi bouwwerk met vier wieken. Als hij werkelijk moet kunnen draaien en malen, moet ook de omgeving kloppen. De beschikbare ruimte in de tuin was daarom één van de eerste zaken die ik moest onderzoeken.
Maar minstens zo belangrijk was de wind.
De molenbiotoop
Bij iedere windmolen speelt de molenbiotoop een grote rol. Daarmee wordt de omgeving rond de molen bedoeld die bepaalt hoeveel vrije wind de wieken kunnen bereiken. Hoge bomen, gebouwen en andere obstakels veroorzaken turbulentie en kunnen een molen behoorlijk uit de wind zetten.
Voor een siermolen zou dat niet zo’n groot probleem zijn. Maar ik wilde geen stilstaand model bouwen.
Mijn molen moest echt kunnen draaien en water kunnen verplaatsen.
Daarom moest ik niet alleen kijken waar de molen mooi in de tuin zou staan, maar vooral waar hij voldoende vrije wind kon vangen.
De Overwaard Molen No. 2 als voorbeeld
Als uitgangspunt koos ik vanzelfsprekend de molen die ik zo goed kende: Overwaard Molen No. 2 in Kinderdijk.
Het origineel is een grondzeiler met een houten achtkant op een gemetselde onderbouw. Het achtkant is voornamelijk uit grenen opgebouwd en traditioneel met riet bekleed. De gemetselde onderbouw is ongeveer 2,10 meter hoog.
De molen werd gebouwd voor één duidelijk doel: water vanuit een lager gelegen gebied naar een hoger gelegen boezem malen.
Dat principe wilde ik in mijn model behouden.
Niet alleen het uiterlijk moest op een echte molen lijken. Ook de technische werking moest zoveel mogelijk overeenkomen met die van het origineel.
De schaal wordt 1:6
Na verschillende mogelijkheden te hebben bekeken kwam ik uit op een schaal van 1:6.
Dat bleek een mooie verhouding tussen herkenbaarheid, technische uitvoerbaarheid en de beschikbare ruimte in onze tuin.
Een gemetselde onderbouw van 2,10 meter wordt op deze schaal:
210 cm ÷ 6 = 35 cm.
De onderbouw van mijn molen werd daarom ongeveer 35 centimeter hoog.
Op kaphoogte zou de molen ongeveer 2,8 meter worden. Met een wiek recht omhoog komt het hoogste punt op ongeveer 4,85 meter.
Op het niveau van de onderbouw bedraagt de doorsnede ongeveer 1,75 meter.
Dat zijn voor een tuinmolen al behoorlijke afmetingen. De molen is klein ten opzichte van het origineel, maar zeker geen miniatuur dat je zomaar ergens neerzet.
Het houten achtkant
Op de gemetselde onderbouw moest natuurlijk het karakteristieke houten achtkant komen.
Bij de echte Overwaard Molen No. 2 is dat achtkant voornamelijk uit grenen vervaardigd. Voor mijn molen koos ik voor eikenhout.
Het principe van de constructie wilde ik zoveel mogelijk behouden. Spantbenen, veldregels, kruisverbanden, legeringsbalken en andere onderdelen moesten samen opnieuw dat typische achtkant vormen.
Daarbij kwam mijn 3D CAD-model goed van pas.
Wat bij het tekenen nog digitale lijnen, vlakken en verbindingen waren, werden nu echte stukken hout.
Daarmee was de cirkel eigenlijk opnieuw rond: eerst had ik de molen in de jaren tachtig in werkelijkheid gebouwd, vervolgens in 2010 digitaal gereconstrueerd en daarna gebruikte ik dat digitale model om opnieuw een echte molen te bouwen.
Alleen deze keer stond hij niet in Kinderdijk, maar in mijn eigen tuin.
De bekleding
Het achtkant van een traditionele molen wordt met een behoorlijk dikke laag natuurlijk riet bekleed. Bij een echte molen kan zo’n rietpakket ongeveer 30 centimeter dik zijn.
Op schaal 1:6 zou dat maar ongeveer 5 centimeter mogen worden.
Met traditioneel aangebracht riet bleek dat nauwelijks op een overtuigende manier te realiseren.
Daarom heb ik uiteindelijk gekozen voor Patentriet, een kunstriet, waarmee de vorm en uitstraling veel beter op schaal konden worden benaderd.
Toch ben ik daar nooit helemaal tevreden over geweest. Technisch voldoet het prima, maar natuurlijk riet heeft nu eenmaal een karakter dat moeilijk na te bootsen is.
Ik sluit daarom niet uit dat ik de bekleding in de toekomst nog eens vervang door een natuurlijker materiaal.
Voor de kap koos ik een andere oplossing. Die ga ik bekleden met schaliën.
De meeste overige onderdelen konden wel vrijwel exact in de verhouding 1:6 worden gemaakt. Hier en daar waren kleine praktische aanpassingen nodig, maar mijn uitgangspunt bleef steeds hetzelfde:
het moet niet alleen op een molen lijken, het moet ook als een molen zijn gebouwd.
Een molen die werkelijk water maalt
Alleen draaiende wieken vond ik niet voldoende.
De oorspronkelijke Overwaard molens werden gebouwd om water te verplaatsen. Daarom wilde ik dat mijn molen precies datzelfde zou doen.
Aan de voorkant van de molen kwam een vijver. Dat vormt als het ware de lage boezem.
In de molen wordt een echt scheprad aangedreven. Wanneer de wieken draaien, brengt het gaande werk het scheprad in beweging en wordt het water uit de vijver omhoog gemalen.
Aan de achterkant van de molen komt het water terecht in een hoger gelegen bassin.
Daarmee is de functie van een echte poldermolen op schaal nagebouwd.
Maar het water moet natuurlijk ook weer terug.
Vanuit het hogere bassin stroomt het daarom via een beekje en een waterval opnieuw naar de vijver.
Zo ontstaat een gesloten watersysteem:
vijver → scheprad → hoger bassin → beek → waterval → vijver.
De wind levert daarbij de energie voor het malen.
Het gaande werk
Voor mij hoort bij een molen ook het gaande werk.
Binnen moesten daarom echte houten tandwielen en rondsels komen. Niet als decoratie, maar als functionerende onderdelen van de aandrijving.
De Overwaard Molen No. 2 in Kinderdijk heeft de volgende overbrenging:
|
Onderdeel |
Aantal |
|
Bovenwiel |
71 kammen |
|
Boven schijfloop / rondsel |
40 staven |
|
Onder schijfloop / rondsel |
27 staven |
|
Onderwiel |
91 kammen |
Dat levert een totale overbrengingsverhouding op van ongeveer 1,9 : 1.
Dat betekent dat de wieken bijna 1,9 omwenteling moeten maken om het scheprad één volledige omwenteling te laten maken.
De berekening laat mooi zien hoe dat ontstaat.
Het bovenwiel met 71 kammen drijft een rondsel met 40 staven aan:
71 ÷ 40 = 1,775
De koningsspil draait daardoor ongeveer 1,775 keer zo snel als de bovenas.
Onderin drijft vervolgens het rondsel met 27 staven het onderwiel met 91 kammen aan:
27 ÷ 91 = 0,297
Samen geeft dat:
1,775 × 0,297 ≈ 0,527
Het scheprad maakt dus ongeveer 0,527 omwenteling wanneer de wieken één keer ronddraaien.
Of omgekeerd:
1 ÷ 0,527 ≈ 1,9
De wieken moeten dus inderdaad bijna twee keer rond voor één omwenteling van het scheprad.
Houten tandwielen zijn geen toeval
Bij het maken van de tandwielen ontdekte je opnieuw hoe doordacht traditionele molenbouw eigenlijk is.
De kammen van het ene wiel en de staven van het bijbehorende rondsel worden bewust niet zomaar uit dezelfde houtsoort gemaakt. Door verschillende geschikte houtsoorten toe te passen wordt onder andere voorkomen dat twee gelijksoortige houten oppervlakken ongunstig op elkaar slijten.
Ook de aantallen kammen en staven zijn belangrijk.
Je wilt voorkomen dat steeds dezelfde kam voortdurend tegen dezelfde staaf loopt. Wanneer de aantallen ongunstig ten opzichte van elkaar zijn gekozen, komen bepaalde tanden en staven steeds opnieuw met elkaar in contact.
Door aantallen te kiezen die niet eenvoudig door elkaar deelbaar zijn, verdeelt het contact zich over veel meer combinaties.
Daardoor ontstaat een veel gelijkmatiger slijtagepatroon.
Datzelfde principe geldt voor de tandwielen onder in de molen.
Het zijn van die details waardoor je merkt dat een traditionele molen niet zomaar een houten machine is. Vrijwel iedere maat, houtsoort en verhouding heeft een reden.
Een echte molen, maar dan zes keer kleiner
Vanaf het eerste idee stond voor mij één ding vast: ik wilde geen tuinornament bouwen.
Ik wilde een werkende molen op schaal.
Een gemetselde onderbouw, een echt houten achtkant, een kap, een gevlucht, houten tandwielen, rondsels en uiteindelijk een scheprad dat werkelijk water omhoog maalt.
Natuurlijk vraagt schaal 1:6 soms om concessies. De dikte van het riet is daar een goed voorbeeld van. Maar waar het technisch mogelijk was, wilde ik de constructie van een echte molen volgen.
En zo ontstond uit het 3D CAD-model dat ik in 2010 voor Adriaens maakte uiteindelijk een heel ander project.
De Overwaard Molen No. 2 die ik als jonge molenmaker in Kinderdijk had helpen herbouwen, werd het voorbeeld voor mijn eigen molen thuis.
Niet meer op ware grootte en niet langer bedoeld om een complete polder droog te houden.
Maar wel met dezelfde gedachte erachter:
wind op de wieken, houten tandwielen die beginnen te draaien en een scheprad dat het water daadwerkelijk naar een hoger niveau brengt.
Digitale animatie
Cinema 4D
Nadat ik de complete molen in CATIA V5R19 had geconstrueerd, wilde ik nog een stap verder gaan. Het 3D-model liet precies zien hoe de molen technisch in elkaar zat, maar ik wilde ook kunnen laten zien hoe hij er in werkelijkheid uit zou zien en vooral hoe alle onderdelen ten opzichte van elkaar zouden bewegen.
Daarvoor heb ik gebruikgemaakt van CINEMA 4D van Maxon.
CINEMA 4D is een programma waarmee 3D-modellen veel realistischer kunnen worden weergegeven. Je kunt materialen, kleuren, verlichting en omgeving toevoegen, maar ook complete bewegingen en animaties maken. Het programma wordt onder andere gebruikt voor film en televisie, reclame, architectuur, productontwikkeling en allerlei andere vormen van 3D-visualisatie.
Voor mij was vooral die mogelijkheid om de molen daadwerkelijk te laten bewegen interessant.
Van CATIA naar CINEMA 4D
Alle onderdelen die ik in CATIA had getekend, heb ik geëxporteerd naar het WRL-formaat en vervolgens geïmporteerd in CINEMA 4D.
De technische modellen uit CATIA waren nog vrij kaal. In CINEMA 4D kon ik ieder onderdeel voorzien van een eigen materiaal en kleur. Het hout kreeg een houten uitstraling, metalen onderdelen kregen een andere structuur en zo veranderde het technische CAD-model langzaam in een veel realistischer beeld van de molen.
Een groot voordeel was dat ik de oorspronkelijke opbouw van mijn CATIA-model kon handhaven.
De molen bestond immers uit verschillende samenstellingen en die structuur kwam bij het animeren uitstekend van pas.
De kap kan kruien
De eerste beweging die ik wilde nabootsen was het kruien van de kap.
Bij een echte molen wordt de complete kap gedraaid om de wieken op de wind te zetten. Omdat de kap in mijn 3D-model als aparte samenstelling was opgebouwd, kon ik die complete groep om de verticale as van de molen laten draaien.
Zo kon ik op het beeldscherm precies laten zien wat er gebeurt wanneer de molen wordt gekruid.
De kap, staart en het kruiwerk bewogen daarbij als één geheel.
De wieken en het gaande werk
Daarna kwamen de wieken.
Het gevlucht werd gekoppeld aan de as van de molenas. Wanneer de molenas draaide, draaiden dus ook de wieken.
Maar daar wilde ik niet stoppen.
Een echte molen bestaat tenslotte uit een complete mechanische aandrijving. De draaiende molenas drijft het bovenwiel aan, dat vervolgens via de rondsels en de koningsspil de beweging naar beneden brengt.
Daarom heb ik ook de tandwielen in CINEMA 4D aan elkaar gekoppeld.
Wanneer het bovenwiel begon te draaien, werd die beweging doorgegeven aan het bovenste rondsel. Via de koningsspil ging de beweging naar het onderste rondsel en vervolgens naar het onderwiel.
Uiteindelijk kwam de beweging terecht bij het scheprad.
Zo kon ik in de animatie de hele krachtoverbrenging volgen:
wind → wieken → molenas → bovenwiel → rondsel → koningsspil → rondsel → onderwiel → scheprad.
Voor iemand die niet dagelijks met molens bezig is, werd daarmee ineens veel duidelijker hoe zo’n enorme houten machine eigenlijk werkt.
Samen met Richard een film maken
Samen met Richard van Zoest heb ik vervolgens met CINEMA 4D een filmpje van de molen gemaakt.
Daarin konden we de molen vanuit verschillende standpunten bekijken. De kap kon draaien, de wieken kwamen in beweging en binnen in de molen draaide het complete gaande werk mee.
Na al het tekenen en construeren was het bijzonder om de molen ineens daadwerkelijk op het beeldscherm te zien werken.
De molen die ooit op mijn oude 2D-tekeningen stond, was eerst een volledig 3D CAD-model geworden en kwam nu ook nog eens digitaal tot leven.
En alles werkte prachtig.
Nou ja…
bijna alles.
Het scheprad
Pas later ontdekte ik een klein foutje in de animatie.
Het scheprad zat namelijk verkeerd om op de as.
Daar hadden we tijdens het modelleren en animeren blijkbaar allebei overheen gekeken.
De wieken draaiden keurig.
Het bovenwiel draaide.
De rondsels liepen netjes mee.
De koningsspil deed precies wat hij moest doen.
Het onderwiel draaide eveneens zoals berekend.
En helemaal onderaan zat dan dat ene scheprad…
verkeerd om.
Dat betekende dat we een complete molen technisch correct hadden gemodelleerd, alle tandwielen netjes aan elkaar hadden gekoppeld en een mooie animatie hadden gemaakt, om er vervolgens achter te komen dat het laatste onderdeel precies andersom zat.
Het is eigenlijk een foutje dat perfect bij zo’n project hoort.
Wanneer je tientallen onderdelen tekent, samenstellingen opbouwt, overbrengingen berekent en vervolgens alles laat bewegen, kan er altijd ergens één detail tussendoor glippen.
En natuurlijk zit dat detail dan precies op een plek die je achteraf onmiddellijk ziet.
We hebben er later vooral om kunnen lachen.
Want uiteindelijk veranderde het niets aan het belangrijkste resultaat: voor het eerst kon ik mijn complete molen digitaal zien draaien voordat ik hem daadwerkelijk in de tuin had gebouwd.
En dat ene verkeerd gemonteerde scheprad?
Dat hoort inmiddels gewoon bij het verhaal.
Uit de grond
Fundering
Nu het ontwerp van de molen steeds verder vorm kreeg, kon ook buiten het echte bouwwerk beginnen. En zoals bij iedere molen begint alles onderaan: met een goede fundering.
De plaats van de molen had ik inmiddels bepaald. Daarbij had ik niet alleen rekening gehouden met de beschikbare ruimte in de tuin, maar ook met de molenbiotoop, de vijver aan de voorzijde en de plaats waar het water achter de molen weer op een hoger niveau moest worden afgevoerd.
Voordat er gegraven kon worden, moest eerst het exacte middelpunt van de molen worden vastgelegd.
Eerst het achtkant uitzetten
Op het hart van de toekomstige molen heb ik een metalen buis in de grond geslagen en deze nauwkeurig waterpas gesteld. Dit werd mijn vaste referentiepunt voor de complete bouw.
Vanuit dit middelpunt kon ik vervolgens de vorm van de molen uitzetten.
Met planken maakte ik op de grond een achtkant op ware schaal van mijn model. De planken werden goed vastgezet, zodat de maten tijdens het uitgraven niet konden verschuiven.
Dat achtkant bepaalde vanaf dat moment de positie van vrijwel alles wat daarna gebouwd zou worden: de fundering, de veldmuren en uiteindelijk het houten achtkant erboven.
Een paar U-profielen brengen me op een idee
Tijdens het voorbereiden van de fundering kwam ik in de schuur nog een paar stalen U-profielen tegen.
Zoals dat bij zo’n project wel vaker gebeurt, ontstond daardoor ineens een nieuw idee.
De molen zou een behoorlijk zwaar bouwwerk worden. Beton, metselwerk, een eikenhouten achtkant, de kap, het gevlucht en alle technische onderdelen zouden samen een flink gewicht gaan vormen.
Wat als ik de molen ooit zou moeten verplaatsen?
Wanneer zo’n constructie rechtstreeks op een gewone betonplaat staat, wordt dat vrijwel onmogelijk zonder hem gedeeltelijk af te breken.
Daarom besloot ik de twee U-profielen mee in de betonplaat te storten. Ook maakte ik voorzieningen aan de plaat waarmee de complete fundering in de toekomst eventueel kan worden opgetild of verplaatst.
Waarschijnlijk zal het nooit nodig zijn.
Maar als je tijdens de bouw al de mogelijkheid hebt om zoiets mee te nemen, kun je dat beter meteen doen dan er later achter komen dat het niet meer kan.
De betonplaat
Na het uitgraven van de fundering heb ik de bodem eerst volledig bekleed met landbouwfolie.
Daarop legde ik verschillende betontegels. Die gebruikte ik als afstandhouders en ondersteuning voor de betonwapening en de twee U-profielen.
Vervolgens kwamen de betonmatten op hun plaats.
De uiteindelijke betonplaat heb ik ongeveer 15 centimeter dik gemaakt. Daarmee ontstond een stevige basis die niet alleen het gewicht van de molen moest kunnen dragen, maar ook de krachten moest opnemen wanneer de molen bij flinke wind daadwerkelijk zou draaien.
Niet alles kan exact schaal 1:6
Bij het maken van de fundering kwam ik opnieuw tegen iets aan waar je bij schaalbouw voortdurend rekening mee moet houden.
Als ik werkelijk alles exact met een factor zes zou verkleinen, zouden sommige betonnen wanden simpelweg te dun worden.
Op papier klopt zo’n schaalmaat natuurlijk wel, maar in de praktijk moet een constructie ook nog gemaakt kunnen worden en sterk genoeg blijven.
Daarom heb ik de wanden van de fundering bewust dikker uitgevoerd dan de exacte schaalmaat.
Alleen de wand tussen de waterloop en de bak waarin het onderwiel komt te draaien kon wel ongeveer volgens de oorspronkelijke verhouding worden uitgevoerd.
Dat soort kleine aanpassingen horen bij het bouwen van een functionerend schaalmodel.
Mijn uitgangspunt bleef altijd dat de molen zo natuurgetrouw mogelijk moest worden, maar constructieve betrouwbaarheid ging vóór absolute schaalzuiverheid.
De bekisting
Voor de bekisting kon ik materiaal gebruiken dat ik nog had liggen.
Ik had nog een aantal platen geplastificeerde spaanplaat, normaal gebruikt voor plafondwerk. Voor een bekisting die maar één of enkele keren gebruikt hoeft te worden bleken deze platen uitstekend geschikt.
Het gladde oppervlak heeft bovendien het voordeel dat het beton na het verwijderen van de bekisting relatief netjes achterblijft.
Omdat de fundering behoorlijk ingewikkeld was, kon ik hem niet in één keer storten.
Daarom heb ik de bekisting in drie afzonderlijke delen opgebouwd.
Eerste storting
Als eerste maakte ik de bekisting voor een groot gedeelte van de fundering.
Daarin werden ook de eerder geplaatste wapening, U-profielen en de benodigde draadeinden opgenomen.
Na het storten moest dit gedeelte eerst voldoende uitharden voordat ik verder kon.
De waterloop en het onderwiel
Daarna kwam het ingewikkeldere gedeelte rond de waterloop en de bak voor het onderwiel.
Hier moesten verschillende functies dicht bij elkaar worden gecombineerd.
Aan de ene kant stroomt straks daadwerkelijk water door de molen.
Direct daarnaast draait een houten tandwiel.
En die twee moeten absoluut van elkaar gescheiden blijven.
Het houten onderwiel mag namelijk niet permanent nat worden. Hout en een voortdurend vochtige omgeving zijn voor zo’n nauwkeurig gemaakt tandwiel geen goede combinatie.
Daarom moest vooral dit gedeelte van de fundering betrouwbaar waterdicht worden.
Watervast beton
Voor het beton heb ik daarom Amirol toegepast om het beton watervast te maken.
Het doel daarvan was duidelijk: de ruimte waarin het houten onderwiel komt te draaien moet droog blijven, terwijl slechts een kleine afstand verder het water door de waterloop stroomt.
Dat is een belangrijk verschil met een eenvoudige siervijver.
Hier moest het beton onderdeel worden van een daadwerkelijk functionerend maalwerk.
De tweede bekisting vormde het gedeelte aan één zijde van de waterloop en de bak voor het onderwiel.
De derde bekisting maakte vervolgens de andere wand van de waterloop compleet.
Na iedere storting moest ik eerst wachten totdat het beton voldoende was uitgehard voordat de volgende bekisting kon worden opgebouwd.
Langzaam ontstond zo uit drie afzonderlijke stortingen één complete funderingsconstructie.
Draadeinden als verbinding door de hele molen
Tijdens het storten heb ik ook verschillende draadeinden in het beton mee ingestort.
Die kregen later een belangrijke functie.
Mijn bedoeling was om de gemetselde veldmuren en het houten ondertafelement niet alleen op elkaar te laten rusten, maar ze constructief met elkaar te verbinden.
Met de draadeinden kon ik beton, metselwerk en het ondertafelement later als het ware als één sandwichpakket tegen elkaar trekken.
De krachten uit het houten achtkant worden daardoor rechtstreeks naar de fundering doorgeleid.
Zeker bij een draaiende molen vond ik dat een prettig idee.
Want ook al is mijn molen maar schaal 1:6, een gevlucht met een hoogste punt van bijna vijf meter kan bij stevige wind nog steeds behoorlijke krachten op de constructie uitoefenen.
De verhoging achter de molen
De waterloop moest bovendien nog een niveauverschil krijgen.
Het hele doel van een poldermolen is immers om water van een lager naar een hoger niveau te brengen.
Aan de voorzijde komt straks de vijver. Het scheprad pakt daar het water op en brengt het ongeveer 25 tot 30 centimeter omhoog.
Aan de achterzijde van de molen moest daarom een verhoogd gedeelte worden gemaakt waarin het opgevoerde water terechtkomt.
Die definitieve hoogte kon ik pas goed bepalen nadat het scheprad en de onderas waren gemonteerd. Daarom heb ik dat gedeelte bewust nog niet meteen definitief gemaakt.
Eerst moest ik precies zien waar de schoepen hun water zouden lossen.
Pas daarna kon de achterliggende waterloop op de juiste hoogte worden afgewerkt.
Van daaruit zou het water uiteindelijk via het bassin, beekje en de waterval weer naar de vijver terugstromen.
De dekplaat
Als laatste moest er aan de voorzijde van de waterloop nog een betonnen dekplaat worden gemaakt.
Daarmee werd de funderingsconstructie rondom de waterloop afgesloten en kreeg het geheel opnieuw extra stevigheid.
Toen ook die plaat was gestort, begon de fundering eindelijk de vorm te krijgen die ik in CATIA al zo vaak had bekeken.
Tot dat moment bestond mijn molen vooral uit tekeningen, losse onderdelen en machines.
Nu stond er voor het eerst iets permanent in de tuin. Een massieve betonnen basis met daarin al verschillende voorzieningen.
Vanaf dit moment kon de molen eindelijk echt omhoog gaan groeien.
De as onder in de molen
Onderas
Na het digitale ontwerp kwam het moment waarop steeds meer onderdelen van de molen daadwerkelijk gemaakt moesten worden. Een van de belangrijkste daarvan was de onderas. Deze as draagt uiteindelijk het onderwiel en het scheprad en vormt daarmee een essentieel onderdeel van het gaande werk.
Omdat de onderas rond is, lag het voor de hand om het model op een houtdraaibank te maken. Alleen zat daar meteen een moeilijkheid in: voor het vormen en gieten moest het model uit twee losse helften bestaan, een boven- en een onderhelft.
Daarvoor gebruikte ik een methode die ik vanuit de modelmakerij kende.
Een deelbaar model maken
Ik begon met twee stukken Cibatool. Dit materiaal laat zich ongeveer bewerken als hout, maar heeft geen houtvezels. Daardoor is het heel geschikt voor nauwkeurig modelwerk.
De twee delen lijmde ik tijdelijk tegen elkaar, met daartussen een vel papier. Dat papier vormt een zwakke scheidingslaag. Tijdens het draaien gedraagt het geheel zich als één massieve staaf, maar na afloop kunnen beide helften weer netjes van elkaar worden gescheiden.
Zo kon ik de complete onderas in één keer op de draaibank in vorm brengen.
Voordat ik de as daadwerkelijk in tweeën splitste, boorde ik op drie plaatsen gaten door beide helften. Die gaten waren later belangrijk voor de positionering.
In de ene helft kwamen centreerpennen en in de andere helft passende centreerbussen. Daarmee konden de twee modelhelften steeds exact op dezelfde positie tegen elkaar worden gezet.
Dat is bij gietmodellen belangrijk. Een kleine verschuiving tussen beide helften zou na het gieten direct zichtbaar worden als een verspringing in het aluminium.
De blokken voor onderwiel en scheprad
Op de ronde as moesten vervolgens twee grote vierkante blokken komen.
Deze vormen de plaatsen waar later het onderwiel en het scheprad op de as worden bevestigd.
De blokken heb ik op het model gelijmd. Daarbij moest ik goed rekening houden met de lossingsrichting van de mal. Een gietmodel moet immers na het vormen uit het zand kunnen worden gehaald zonder dat het de zandvorm beschadigt.
De vlakken moesten daarom voldoende lossend worden uitgevoerd in de richting waarin beide modelhelften uit de vorm werden genomen.
Vervolgens heb ik tussen de blokken en de ringen nog ruggen aangebracht.
De laatste vormcorrecties maakte ik met polyesterplamuur. Daarmee kon ik de overgangen mooi afronden en de gewenste hollen in het model aanbrengen.
Toen de vorm helemaal naar mijn zin was, kreeg het model twee lagen grondverf.
Daarmee was mijn werk aan het model voorlopig klaar.
De onderas kon worden gevormd en gegoten.
Vormen in furaanzand
Voor het vormwerk kon ik rekenen op Frans Geerlings
Het model werd gevormd in furaanzand.
Eerst werd één helft van het model op een vlakke plaat gelegd. Daaromheen kwam een vormkast. De grote vierkante blokken op de as vroegen daarbij extra aandacht. Omdat zulke massieve delen tijdens het stollen gevoelig zijn voor krimp, werden er koelblokken aangebracht.
Daarna werd de complete vormkast gevuld met furaanzand.
Na het uitharden werd de kast omgedraaid.
Nu kon de tweede helft van mijn model precies boven op de eerste helft worden geplaatst. Dankzij de centreerpennen en centreerbussen sloten beide helften exact op elkaar aan.
Het gietsysteem
Aan deze tweede vormhelft moest vervolgens het gietsysteem worden gemaakt.
Dat bestond uit een gietloop en twee opkomers boven de grote vierkante blokken.
Die opkomers zijn belangrijk tijdens het stollen van het aluminium. De massieve blokken blijven langer vloeibaar dan de dunnere delen van de as en kunnen tijdens het afkoelen materiaal tekortkomen door krimp.
Via de opkomers blijft extra vloeibaar aluminium beschikbaar om die krimp op te vangen.
Daarna werd ook de tweede vormkast volledig gevuld met furaanzand.
Toen het zand was uitgehard, konden de twee vormkasten opnieuw van elkaar worden genomen en kon mijn model uit de vorm worden gehaald.
De vormholtes werden gecontroleerd en zorgvuldig schoon geblazen.
Daarna konden beide kasten weer op elkaar.
Nu was de gietvorm gereed voor het aluminium.
De onderas wordt gegoten
Vervolgens werd het aluminium in de vorm gegoten.
Daarna begon misschien wel het moeilijkste gedeelte van het hele proces:
wachten.
We lieten de vormkast het volledige weekend afkoelen.
Pas daarna kon de vorm worden opengebroken en kwam de ruwe aluminium onderas voor het eerst tevoorschijn.
Dat blijft bij gietwerk altijd een mooi moment. Tot dat moment heb je alleen een model en een zandvorm. Pas wanneer het gietstuk uit het zand komt, zie je of al het voorbereidende werk goed is geweest.
De gietloop en de twee opkomers werden van het gietstuk afgezaagd.
Daarna heeft Frans de complete as laten stralen, zodat zandresten en oxidatie verdwenen en er een mooi schoon gietstuk overbleef.
De vorm zat erin, maar maatnauwkeurig was hij natuurlijk nog niet, daarvoor moest de onderas naar de draaibank.
Het draaiwerk
Voor het machinaal bewerken van de onderas heb ik Loek van Geenen gevraagd.
De eerste uitdaging was het goed uitlijnen van het ruwe gietstuk.
Een gegoten as heeft immers nog geen nauwkeurig bewerkte oppervlakken waarop je hem eenvoudig kunt inspannen.
Loek klemde daarom eerst één zijde van de as in een drieklauw.
Vervolgens liet hij de as langzaam ronddraaien. Door aan het andere uiteinde een beitel als referentie te gebruiken, kon hij zien hoeveel de as nog slingerde.
Met voorzichtig kloppen werd de as steeds verder gecentreerd.
Toen hij voldoende zuiver liep, kon in het vrije uiteinde een centergat worden geboord.
Daarna bleef één zijde in de drieklauw zitten en werd de andere zijde ondersteund met een meedraaiend centerpunt.
Nu kon een groot gedeelte van de as worden voor gedraaid tot ongeveer 2 millimeter boven de uiteindelijke maat.
De tweede zijde
Daarna werd de as omgedraaid.
Opnieuw werd één zijde in de drieklauw geklemd, terwijl de andere zijde nu werd ondersteund met een bril.
Ook aan deze kant kon vervolgens een centergat worden aangebracht.
Vanaf dat moment beschikte de as aan beide uiteinden over een nauwkeurig centerpunt.
Daarmee kon hij tussen de centers worden opgespannen.
Dat is belangrijk, want zo kon de complete ronde as uiteindelijk vanuit één gemeenschappelijke hartlijn worden afgewerkt.
De onderas werd vervolgens over zijn volledige lengte op maat gedraaid.
Voor het exact op lengte maken was opnieuw een combinatie van drieklauw en bril nodig. Omdat niet alles in één opspanning bereikbaar was, moest dat werk in twee opspanningen gebeuren.
Langzaam veranderde het ruwe gietstuk zo in een nauwkeurig bewerkte onderas.
De vierkante blokken frezen
Daarmee waren we er nog niet.
Op de as zaten immers nog de twee vierkante blokken voor het onderwiel en het scheprad. Ook deze moesten nauwkeurig worden nabewerkt.
Voor dat gedeelte moest ik naar een CNC-specialist.
De onderas werd horizontaal tussen twee klemmen opgespannen. Die klemmen werden eerst zorgvuldig ten opzichte van de machine uitgericht.
Vervolgens moesten ook de vierkante blokken exact haaks ten opzichte van het machinebed worden gezet.
Dat was noodzakelijk om ervoor te zorgen dat alle zijvlakken uiteindelijk werkelijk gecentreerd ten opzichte van de hartlijn van de as kwamen te liggen.
Daarna konden de blokken één voor één met de CNC-frees worden nabewerkt.
Na het draaien en frezen was het resultaat precies wat ik nodig had:
een aluminium onderas met nauwkeurig bewerkte lagerplaatsen en twee correct gepositioneerde blokken voor het onderwiel en het scheprad.
Van modelmakerswerk naar molenbouw
Bij dit onderdeel kwamen eigenlijk verschillende perioden uit mijn loopbaan weer mooi bij elkaar.
Mijn ervaring als modelmaker gebruikte ik om het deelbare Cibatool-model te maken.
De kennis van het gieten was nodig om te bedenken waar koelblokken en opkomers moesten komen.
Het conventionele draaiwerk van Loek zorgde ervoor dat de as nauwkeurig en recht werd.
En uiteindelijk bracht CNC-bewerking de vierkante aansluitvlakken op maat.
Alles voor één onderdeel van mijn molen.
Dat is misschien ook precies waarom ik dit project zo interessant vond. Het was nooit alleen houtbewerking, alleen tekenen of alleen metaalbewerking.
Op hoger niveau brengen
Scheprad
Na de onderas kwam een van de meest karakteristieke onderdelen van de molen aan de beurt: het scheprad. Dit moest niet alleen op het origineel lijken, maar ook daadwerkelijk water gaan verplaatsen.
Het scheprad kreeg een diameter van 110 cm en een breedte van 10 cm. De schoepen werden 20 cm lang. Daarmee moest het water vanuit de vijver ongeveer 25 tot 30 cm omhoog worden gevoerd naar het hoger gelegen bassin achter de molen.
Omdat het scheprad voortdurend gedeeltelijk in het water staat, was de keuze van het materiaal belangrijk. Het moest sterk en vormvast zijn, maar vooral ook jarenlang tegen water en weersinvloeden bestand zijn.
Welk materiaal?
Om daar een goede keuze in te maken, ben ik in gesprek gegaan met Smolenaers BV in Nederweert. Samen hebben we vier mogelijke materialen bekeken: staal, cortenstaal, aluminium en RVS.
Staal was verreweg de goedkoopste oplossing. Voor een scheprad vond ik het echter minder geschikt. Het rad staat altijd gedeeltelijk in het water en omdat ik relatief dun plaatmateriaal wilde gebruiken, zou corrosie al snel een probleem kunnen worden. Dat zou betekenen dat het rad regelmatig behandeld en geschilderd moest worden.
Een tweede mogelijkheid was cortenstaal. Dit is een staallegering waaraan onder andere koper, fosfor, silicium, nikkel en chroom zijn toegevoegd. Aan de buitenzijde vormt zich een dichte roestkleurige oxidelaag, die het onderliggende staal grotendeels tegen verdere aantasting beschermt.
Voor constructies in de buitenlucht is dat een prachtig materiaal, maar permanent contact met water is een ander verhaal. Onder water blijft corrosie optreden. Juist omdat de schoepen en zijplaten maar uit dun materiaal zouden bestaan, vond ik dat risico te groot.
Daarna kwam aluminium in beeld. Dat roest niet zoals staal, maar vormt wel een oxidehuid. In een natte omgeving kan het materiaal daardoor wit uitslaan. Om het mooi te houden zou het dus gecoat moeten worden.
Ik heb daarvoor bij Cuypers in Weert een offerte aangevraagd. Technisch was het allemaal mogelijk, maar de totale kosten liepen behoorlijk op. Daarmee viel ook aluminium voor mij af.
Uiteindelijk bleef RVS over.
Dat was technisch gezien de beste combinatie van duurzaamheid, sterkte en onderhoud. Het materiaal kan langdurig in het water staan zonder dat ik mij voortdurend zorgen hoef te maken over roest. Het gedeelte dat onder water staat kan na verloop van tijd wel wat verkleuren, maar dat is eenvoudig te behandelen.
Mijn keuze stond daarmee vast:
het scheprad zou volledig uit RVS worden gemaakt.
Een sterke constructie
Bij het ontwerp wilde ik voorkomen dat het scheprad alleen uit een verzameling dunne plaatdelen zou bestaan.
Daarom heb ik de sintelstukken, de zijplaten van het scheprad, doorgetrokken tot over de volledige lengte van de schoepen. Ook de gordingen, de ronde hoepels die het rad zijn vorm en stevigheid geven, heb ik direct in de sintelstukken verwerkt.
Dat had verschillende voordelen.
Omdat het sintelstuk uit één geheel werd gemaakt, ontstonden er veel minder losse verbindingen. Bovendien konden in de overgangen grote afrondingen worden aangebracht. Scherpe binnenhoeken zorgen voor spanningsconcentraties, terwijl een ruime afronding de krachten veel beter over het materiaal verdeelt.
Daarmee werd het geheel aanzienlijk sterker.
De sintelstukken zijn vervolgens door Smolenaers BV uit RVS plaat gelaserd.
Ook de schoepen en de centrale koker werden uit plaat gelaserd en daarna in de juiste vorm gezet.
Alles voorbereid voor klinknagels
Ik wilde het scheprad niet volledig laten lassen.
Bij een traditionele molen horen zichtbare mechanische verbindingen en daarom leek het mij mooi om de plaatdelen met klinknagels aan elkaar te bevestigen.
In alle onderdelen liet ik daarom direct gaten van Ø 4 mm laseren. Dat had als voordeel dat alle gaten exact op de juiste plaats zaten en de onderdelen tijdens de montage automatisch ten opzichte van elkaar werden uitgelijnd.
Toen ik de onderdelen bij Smolenaers ophaalde, had ik eigenlijk een soort bouwpakket voor een scheprad.
Alle platen waren gesneden, gezet en voorzien van de benodigde gaten.
Nu moest ik ze alleen nog aan elkaar zien te krijgen.
En dat woordje alleen bleek nogal betrekkelijk.
Leren klinken
Ik had wel ervaring met allerlei constructietechnieken, maar een compleet RVS scheprad met traditionele klinknagels in elkaar zetten was toch weer iets anders.
Daarom wilde ik niet meteen op de definitieve onderdelen beginnen.
Eerst moest ik uitzoeken welke klinknagel daarvoor het meest geschikt was en vooral hoe ik een nette bolkop kon maken.
Voor het tegenhouden van de bestaande kop van de klinknagel had ik een passend gereedschap nodig. Ik vroeg daarom Loek Geenen om een beitel voor mij af te draaien.
In het uiteinde maakte hij het negatief van de bolkop van de klinknagel. Wanneer de klinknagel in die uitsparing werd gelegd, bleef de oorspronkelijke kop tijdens het klinken mooi in vorm.
Daarna begon het experimenteren.
Eerst maar eens wat proefstukjes
Voordat ik ook maar één klinknagel in het echte scheprad sloeg, maakte ik verschillende proefstukjes.
Met kleine aluminium plaatjes en een pneumatische hamer probeerde ik verschillende materialen en maten klinknagels uit.
Dat was vooral bedoeld om gevoel te krijgen voor het proces.
Hoeveel kracht heb je nodig?
Hoeveel materiaal moet er uitsteken om een tweede kop te vormen?
Hoe snel vervormt de nagel?
En misschien nog belangrijker: hoe voorkom je dat de plaat rondom de klinknagel vervormt?
Aluminium
De eerste proeven deed ik met aluminium klinknagels.
Die waren eenvoudig te verwerken. Aluminium is relatief zacht en met de pneumatische hamer kon ik snel een mooie tweede kop vormen.
Maar daarmee kwam meteen het nadeel naar voren.
Voor het scheprad vond ik ze simpelweg niet sterk genoeg.
Het scheprad zou continu in beweging zijn en de schoepen krijgen bij iedere omwenteling weerstand van het water. Ik wilde niet het risico lopen dat de verbindingen na verloop van tijd los zouden komen.
Aluminium viel dus af.
RVS
De volgende logische keuze waren RVS klinknagels.
Het scheprad was immers ook van RVS gemaakt.
Technisch leek dat een mooie combinatie, maar in de praktijk viel het tegen. De nagels waren zo hard dat ik er nauwelijks een nette kop aan kreeg.
Ik probeerde ze zelfs warm te klinken.
De nagels werden roodgloeiend gestookt, waarna ik opnieuw probeerde ze met de pneumatische hamer in vorm te krijgen.
Maar ook dat leverde niet het resultaat op dat ik wilde.
De koppen werden niet mooi genoeg en de hoeveelheid kracht die nodig was maakte de kans op beschadiging van de dunne RVS-platen te groot.
Ook deze optie ging dus van tafel.
Koper bleek de oplossing
Uiteindelijk kwam ik uit bij koperen klinknagels.
Dat bleek precies het materiaal dat ik zocht.
Koper is veel gemakkelijker koud te vervormen dan RVS. Met de pneumatische hamer kon ik gecontroleerd een mooie kop vormen zonder buitensporig veel kracht te gebruiken.
Tegelijkertijd zijn de klinknagels sterk genoeg voor deze toepassing.
Ook de combinatie met het RVS plaatmateriaal gaf voor mij geen reden om ervan af te zien. En er was nog een voordeel dat ik eigenlijk pas zag toen de eerste verbindingen gereed waren:
het zag er gewoon bijzonder mooi uit.
Het warme koper stak fraai af tegen het zilverkleurige RVS.
Daarmee waren de klinknagels niet alleen een technische verbinding geworden, maar ook een zichtbaar onderdeel van het scheprad.
En dat vond ik eigenlijk perfect bij een molen.
Moderne lasertechniek voor het maken van de onderdelen, gecombineerd met een verbindingstechniek die al eeuwenlang wordt gebruikt.
Klaar voor de montage
Na alle proefstukken stond de werkwijze vast.
De RVS delen waren door Smolenaers nauwkeurig gelaserd en gezet. Alle gaten zaten op hun plaats. Het speciale gereedschap voor het klinken was gemaakt en ik wist inmiddels welke klinknagels ik wilde gebruiken.
Koperen klinknagels van Ø 4 mm.
Nu kon het echte werk beginnen.
Sintelstukken, gordingen, schoepen en koker moesten één voor één worden samengesteld en met tientallen klinknagels permanent met elkaar worden verbonden.
Langzaam zou uit al die losse RVS-plaatdelen een compleet scheprad ontstaan.
Een scheprad met een diameter van 1,10 meter dat straks niet alleen onder in mijn molen zou draaien, maar ook echt moest doen waarvoor een poldermolen gebouwd is:
water naar een hoger niveau brengen.
Bijna echt metselwerk.
De onderbouw van de Marietmolen
Een van de uitdagingen bij de bouw van de Marietmolen was het maken van de gemetselde onderbouw. Op schaal moest deze niet alleen de juiste vorm krijgen, maar ook de kleur en structuur van echt metselwerk benaderen. Dat vroeg om wat experimenteren en improviseren.
Ik begon met een eenvoudige plaat spaanplaat. Daarin kraste ik de voegen van een muur. Vervolgens lakte ik de plaat af met vernis. De keuze voor spaanplaat was bewust. Het materiaal laat zich niet perfect strak bewerken. Hier en daar breken kleine vezels uit en ontstaan lichte onregelmatigheden. Juist die imperfecties zorgen ervoor dat het oppervlak later veel natuurlijker oogt dan wanneer alle voegen kaarsrecht en identiek zouden zijn.
Rond de plaat schroefde ik een aantal balkjes, zodat er een gietmal ontstond. Daarin goot ik kunsthars. Na uitharding had ik een negatieve afdruk van het metselwerk. Deze mal kon ik vervolgens meerdere keren gebruiken.
In de kunstharsmal goot ik een mortelmengsel van cement, zilverzand, scherpzand en fijne kiezel. Tijdens het vullen liet ik de mal trillen. Daardoor kwamen de meeste luchtbellen naar boven en vulde de mortel ook de kleinere details goed op. Het resultaat was een dicht oppervlak met een mooie, steenachtige structuur.
Elke gieting liet ik ongeveer een week uitharden voordat ik verderging.
Op zoek naar de juiste kleur
Met alleen de juiste vorm was ik er nog niet. De muren moesten ook de uitstraling krijgen van rood-oranje baksteen met grijze voegen.
Daarom maakte ik eerst verschillende proefplaatjes. Met een verfroller bracht ik verschillende kleuren aan om te bepalen welke tint het beste bij de oorspronkelijke molen paste.
In de nog natte verf strooide ik vervolgens een mengsel van zilverzand en rood steenslijpsel. Met een behangroller drukte ik dit voorzichtig in de verf.
Na het drogen verwijderde ik het overtollige materiaal. Het resultaat was beter dan ik had verwacht. Door de combinatie van de onregelmatige vorm, de verf en het steenslijpsel ontstond een oppervlak dat sterk op echt metselwerk leek.
Met die proefstukken als uitgangspunt kon ik aan de definitieve muren beginnen.
De prefab buitenmuren
De onderbouw van de Marietmolen bestaat uit acht buitenmuren en een extra muur achter de waterloop.
Voor de acht zijden maakte ik één basismal. Door losse negatieven van kunsthars toe te voegen, kon ik in dezelfde mal ook de uitsparingen voor ramen en deuren maken. Zo hoefde ik niet voor iedere wand een volledig nieuwe mal te bouwen.
Na het gieten en uitharden reinigde ik de prefab betonplaten met zoutzuur. Daarna bracht ik een eerste laag slijtvaste betonverf aan.
In de tweede, nog natte verflaag strooide ik opnieuw het mengsel van zilverzand en rood steenslijpsel. Ook nu drukte ik dit met een behangroller in de verf. Na het drogen werd het overtollige materiaal verwijderd.
Om de muren beter bestand te maken tegen regen, vocht en andere weersinvloeden behandelde ik ze vervolgens twee keer met een impregneermiddel.
Zo kregen de prefab buitenmuren niet alleen de juiste vorm, maar ook een kleur en structuur die zo dicht mogelijk bij echt metselwerk komen.
De binnenmuur
Het maken van de binnenmuur was een van de nauwkeurigste onderdelen van de onderbouw.
Deze muur moest namelijk niet alleen stevig zijn, maar diende ook als referentie voor het uitlijnen van de prefab buitenmuren. Als de binnenmuur niet exact op de juiste plaats en waterpas stond, zou dat later bij het plaatsen van het achtkant voor problemen zorgen.
Daarom heb ik de bekisting zorgvuldig op de fundering uitgericht en volledig waterpas gesteld.
Toen alles goed stond, werd de ruimte met beton gevuld. Tijdens het storten liet ik de bekisting met behulp van een boorhamer trillen. Hierdoor verdichtte het beton zich goed en verdwenen luchtinsluitingen zoveel mogelijk.
Na het uitharden en verwijderen van de bekisting kwam een strakke binnenmuur tevoorschijn.
Daarmee was een van de belangrijkste en spannendste onderdelen van de onderbouw voltooid. De basis waarop de rest van de Marietmolen verder gebouwd kon worden, stond nu stevig en nauwkeurig op zijn plaats.
Laat je tanden zie..
Het onderwiel van de Marietmolen
Het onderwiel vormt een belangrijk onderdeel van het gaande werk van de Marietmolen. Via het onderste rondsel wordt het wiel aangedreven en brengt het op zijn beurt de beweging over op het scheprad. Daarmee wordt uiteindelijk de draaibeweging van de wieken gebruikt om water te verplaatsen.
Bij de oorspronkelijke molen zijn de plooiplaten van het onderwiel gemaakt van Bilinga. Omdat ik deze houtsoort niet voorhanden had, heb ik gekozen voor iepenhout. De kammen zijn in het origineel uitgevoerd in groenhart. Ook dat was voor mij lastig verkrijgbaar, daarom heb ik hiervoor essenhout gebruikt.
Het kruis en de voor- en achtervelg heb ik, net als bij het oorspronkelijke onderwiel, gemaakt van eikenhout. Zo bestaat het wiel uit verschillende houtsoorten, ieder toegepast op een plaats waar de eigenschappen ervan goed van pas komen.
Opbouw van het wiel
De afzonderlijke plooiplaten zijn met hakverbindingen aan elkaar gekoppeld. De delen van het kruis heb ik met halfhoutverbindingen in elkaar gezet. Daarna konden de voor- en achtervelg en de overige onderdelen tot één stevig wiel worden samengebouwd.
Het onderwiel heeft in totaal 91 kammen. De gaten daarvoor moesten allemaal exact op de juiste steek worden aangebracht. Dat heb ik met behulp van een CNC-machine gedaan. De gaten zijn nauwkeurig door de velgdelen en plooiplaten gefreesd, zodat alle kammen straks gelijkmatig in het rondsel aangrijpen.
De kammen
Voor de vorm van de kammen heb ik eerst een werktekening gemaakt. Daarna heb ik mallen vervaardigd waarmee ik iedere kam afzonderlijk op maat kon zagen en schuren.
Dat was behoorlijk wat werk. Met 91 kammen wordt een kleine afwijking immers al snel zichtbaar. Bovendien moeten de kammen onderling zo gelijk mogelijk zijn om het wiel rustig en gelijkmatig te laten lopen.
Nadat alle kammen in het wiel waren geplaatst, heb ik ze aan de achterzijde geborgd met een telefoonnagel. Hierdoor kunnen ze tijdens het draaien niet uit het wiel schuiven. Tegelijkertijd blijven de kammen afzonderlijk vervangbaar. Dat is belangrijk, want juist de kammen zijn onderdelen die na verloop van tijd kunnen slijten.
Traditionele uitstraling
De complete constructie wordt met slotbouten stevig bij elkaar gehouden. Voor de bevestiging heb ik bewust vierkante moeren gebruikt. Die geven het wiel een meer traditionele uitstraling en passen veel beter bij het karakter van de molen dan moderne zeskantmoeren.
Toen alle onderdelen eenmaal gemonteerd waren, begon het wiel echt het uiterlijk te krijgen van het onderwiel uit een grote poldermolen, maar dan op schaal.
Ook dit onderdeel bleek uiteindelijk weer een prachtig project op zichzelf. Van het uitzoeken van de houtsoorten en het maken van de verbindingen tot het CNC-frezen en het vervaardigen van alle 91 kammen: er kwam veel meer werk bij kijken dan je op het eerste gezicht zou verwachten. Juist dat maakt het voor mij zo mooi. Het onderwiel is niet zomaar een schaalmodel, maar een volledig werkend onderdeel dat straks daadwerkelijk het scheprad van de Marietmolen aandrijft.
De hoogte in …
Het houten achtkant van de Marietmolen
Het houten achtkant vormt het dragende geraamte van de Marietmolen en heeft de vorm van een regelmatige achthoek. Voor vrijwel de hele constructie heb ik eikenhout gebruikt.
Het eikenhout ben ik zelf gaan uitzoeken bij Houthandel Parren B.V. in Haelen. Daarbij ben ik behoorlijk kritisch geweest. Het hout moest zo recht en foutvrij mogelijk zijn, omdat ik wilde voorkomen dat de onderdelen tijdens of vlak na de bouw al zouden gaan kromtrekken. Vooral grote noesten en andere onregelmatigheden wilde ik zoveel mogelijk vermijden.
Alleen het ondertafelement heb ik niet van eikenhout gemaakt, maar van Bilinga. Dit is een harde en duurzame houtsoort die goed bestand is tegen vocht. Omdat het ondertafelement rechtstreeks op het metselwerk komt te liggen, vond ik Bilinga hiervoor een betere keuze.
De basis van het achtkant
Het ondertafelement vormt de basis van het houten achtkant en bestaat uit acht onderling verbonden tafelementstukken. Hierop staan de acht achtkantstijlen, die naar boven toe schuin naar binnen lopen.
Aan de bovenzijde zijn de achtkantstijlen voorzien van een blokdeel. Deze blokdelen vormen de verbinding tussen de stijlen en het boventafelement.
Tussen het onder- en boventafelement zijn de achtkantstijlen onderling verbonden met twee lagen legeringsbalken. Deze balken zijn met traditionele pen-en-gatverbindingen in de stijlen opgenomen.
De onderste balken zijn de vaste legeringsbalken. Daarboven liggen de losse legeringsbalken, waarop bij een traditionele molen de zolders rusten.
Bij de Marietmolen ga ik deze zolders niet aanbrengen. De ruimte in de molen is beperkt en ik wil binnen voldoende bewegingsruimte overhouden voor onderhoud, afstellingen en eventuele reparaties aan het gaande werk.
Korbelen, ankers en toogpennen
Voor extra stevigheid en om zijwaartse krachten op te vangen, is iedere legeringsbalk voorzien van twee korbelen. Ook deze zijn met pen-en-gatverbindingen gekoppeld aan zowel de achtkantstijlen als de legeringsbalken.
In totaal heb ik in het houten achtkant 72 pen-en-gatverbindingen gemaakt.
Al deze verbindingen zijn vastgezet met toogpennen. De pennen heb ik gemaakt van acaciahout. Dit hout is fijnnervig, hard en taai en daardoor zeer geschikt voor deze toepassing.
De constructie is volledig zonder lijm opgebouwd. De verbindingen worden door de toogpennen strak naar elkaar toe getrokken en op hun plaats gehouden. Daarmee is het achtkant opgebouwd zoals dat traditioneel in de molenbouw wordt gedaan.
De legeringsbalken worden daarnaast met ankers extra ondersteund, zodat de belastingen goed over de gehele constructie worden verdeeld.
De velden
De vlakken tussen de achtkantstijlen worden de velden genoemd.
Nadat het complete achtkant op het metselwerk was geplaatst en nauwkeurig was uitgericht, konden deze velden verder worden opgebouwd. Hiervoor heb ik veldregels en veldkruisen aangebracht.
De veldregels en veldkruisen zijn onderling weer verbonden met een verticale veldstijl. Samen vormen deze onderdelen een stijve vakwerkconstructie die voorkomt dat het achtkant onder belasting vervormt.
In de hoeken tussen de achtkantstijlen en het boventafelement zijn bovendien hondsoren aangebracht. Deze ondersteunen het boventafelement en vergroten de stijfheid van het bovenste gedeelte van de constructie.
Een flinke uitdaging
Door deze traditionele manier van bouwen vormt het houten achtkant uiteindelijk één sterk en stijf geheel. De constructie moet immers niet alleen zijn eigen gewicht dragen, maar ook de krachten kunnen opnemen die ontstaan wanneer de molen draait en het wiekenkruis door de wind wordt belast.
Het bouwen van het achtkant was een van de grotere uitdagingen van de Marietmolen. Er zitten veel onderdelen in die allemaal nauwkeurig op elkaar moeten aansluiten. Een kleine afwijking onderin werkt boven in de constructie al snel door.
Met veel meten, passen, opnieuw controleren en vooral een flinke portie doorzettingsvermogen is het uiteindelijk gelukt.
Toen het achtkant eenmaal compleet stond, begon de Marietmolen voor het eerst echt de vorm van een molen te krijgen.
Kunstriet
De afwerking van de romp
Toen het houten achtkant eenmaal stond, kon ik beginnen aan de verdere afwerking van de romp. Daarbij wilde ik twee dingen combineren: een constructie die goed bestand is tegen weer en wind, en aan de binnenzijde toch zoveel mogelijk het uiterlijk van een traditioneel opgebouwde molen behouden.
Bekleding van het houten achtkant
Op het houten achtkant heb ik underlaymentplaten geschroefd. Aan de binnenzijde van deze platen heb ik groeven gezaagd, zodat het lijkt alsof de romp met afzonderlijke houten planken is betimmerd.
Op die manier blijft aan de binnenzijde een veel traditionelere uitstraling behouden, zonder dat ik de complete romp daadwerkelijk met losse planken hoefde op te bouwen.
Aan de buitenzijde heb ik vervolgens twee lagen bitumineuze dakbedekking aangebracht. Eén daarvan is een dikkere laag. Deze heb ik op de platen gespijkerd. De bitumenlaag vormt de waterdichte bescherming van de romp en voorkomt dat regenwater in de houten constructie kan trekken.
Bekleding met kunstriet
Daarna heb ik de romp bekleed met kunstriet.
De keuze voor kunstriet was vooral praktisch. Op deze schaal is een traditionele rieten bekleding moeilijk goed in verhouding te krijgen. Echt riet heeft bovendien een behoorlijke dikte, waardoor de romp al snel te zwaar en te grof zou ogen.
Toch ben ik niet helemaal tevreden over het uiteindelijke uiterlijk. Het benadert wel het beeld van een rietgedekte molen, maar mist voor mij nog wat van de natuurlijke uitstraling van echt riet.
Voorlopig blijft het daarom zo. Misschien vind ik in de toekomst nog een materiaal of werkwijze waarmee de romp natuurlijker kan worden afgewerkt zonder dat de schaalverhouding verloren gaat.
Ramen in de romp
De raamkasten in het houten achtkant heb ik gemaakt van merantihout. Dit hout is goed te bewerken en geschikt voor buitentoepassingen.
De kozijnen en ramen zelf heb ik 3D geprint. Daarna heb ik ze voorzien van acrylglas. Door 3D-printen te gebruiken kon ik de kleine profielen veel nauwkeuriger en consistenter maken dan wanneer ik ieder onderdeel afzonderlijk uit hout had moeten vervaardigen.
Hier komt mooi samen hoe ik bij de Marietmolen traditionele bouwmethoden combineer met moderne technieken. Waar houtbewerking logisch en praktisch is, gebruik ik hout. Waar 3D-printen een beter en nauwkeuriger resultaat geeft, maak ik daar gebruik van.
Ramen en deuren van de onderbouw
Bij de ramen en deuren in de gemetselde onderbouw heb ik aanvankelijk voor een andere oplossing gekozen.
Deze had ik eerst gemaakt van Trespa. Op papier leek dat een geschikte keuze, omdat het materiaal goed tegen vocht en weersinvloeden kan. In de praktijk was ik echter niet tevreden over het resultaat. De uitstraling paste niet goed bij de rest van de molen en het materiaal voldeed voor deze toepassing niet aan mijn verwachtingen.
Daarom heb ik besloten ze later opnieuw te maken.
De Trespa onderdelen heb ik vervangen door 3D-geprinte kozijnen en ramen, opnieuw voorzien van acrylglas. Hierdoor kon ik de vormgeving beter laten aansluiten bij de schaal en het karakter van de Marietmolen.
Traditioneel waar het kan, modern waar het helpt
Ook bij de afwerking van de romp blijkt weer dat de Marietmolen geen puur traditioneel schaalmodel is.
De basis is zoveel mogelijk opgebouwd volgens de constructie van een echte poldermolen, maar waar moderne materialen en technieken een praktisch voordeel bieden, gebruik ik die ook.
Houtbewerking, bitumen, 3D-printen en kunststof komen hier allemaal samen in één constructie.
Niet iedere eerste keuze blijkt daarbij meteen de beste. Soms moet je iets maken, bekijken en vervolgens besluiten het opnieuw te doen. Dat hoort voor mij ook bij dit project.
De Marietmolen groeit daardoor stap voor stap verder, waarbij techniek, ervaring en het oog voor detail uiteindelijk bepalen hoe het eindresultaat eruit komt te zien.
Banden
Rondsels of schijflopen van de Marietmolen
De rondsels, ook wel schijflopen genoemd, heb ik zoveel mogelijk opgebouwd zoals bij de oorspronkelijke molen. De schijven zijn gemaakt van iepenhout en bestaan ieder uit vier afzonderlijke delen. Deze delen zijn met traditionele pen-en-gatverbindingen tot één geheel samengevoegd.
Rond de houten schijven komen RVS krimpbanden. Deze banden zijn gesponsord door Machine- en Constructiebedrijf P.F. Op het Veld Tegelen B.V.. De banden zorgen ervoor dat de houten schijven stevig bij elkaar worden gehouden en hun vorm behouden.
Het krimpen van de RVS banden
Voor het aanbrengen van de banden heb ik gekozen voor een traditionele werkwijze. Ik stookte buiten een houtvuur en legde de RVS banden daarin om ze gelijkmatig te verwarmen.
Door de warmte zet het RVS uit. Daardoor wordt de diameter tijdelijk iets groter en kan de band over de houten schijf worden aangebracht. Zodra de band afkoelt, krimpt hij weer en klemt hij zich zeer strak om het hout.
Bij mijn banden ging het om twee verschillende maten. De eerste band had koud een diameter van ongeveer 247 mm en een omtrek van 776 mm. Bij verhitting tot ongeveer 500 °C zou deze volgens mijn berekening uitzetten tot ongeveer 249 mm diameter en een omtrek van circa 782 mm.
De tweede band had koud een diameter van ongeveer 270 mm en een omtrek van 848 mm. Bij dezelfde verhitting zou deze toenemen tot ongeveer 272 mm diameter en een omtrek van ongeveer 855 mm.
Dat lijkt maar een klein verschil, maar enkele millimeters extra zijn al voldoende om de band over de houten schijf te kunnen krijgen.
De kunst zat vooral in het bepalen van het juiste moment om de band uit het vuur te halen. Te koud betekent dat hij niet over de schijf past, maar te heet brengt het risico met zich mee dat het hout bij het aanbrengen gaat verbranden.
Een echte thermometer gebruikte ik hiervoor niet. Net als bij ouderwets smeedwerk gebruikte ik een eenvoudige praktische methode: een stuk zachthout tegen de hete band houden. Zodra het hout begon te roken, maar nog niet daadwerkelijk vlam vatte, was voor mij het moment gekomen om de band uit het vuur te halen.
Daarna moest het snel gaan. De hete band werd over de schijf gelegd en met hamers gelijkmatig op zijn plaats geklopt. Vervolgens heb ik de band met koud water afgekoeld. Door het snelle afkoelen kromp het RVS weer en trok de band zich stevig om het iepenhouten rondsel.
Dat was een mooi moment. Wat eerst nog uit losse houten delen en een losse metalen ring bestond, veranderde in korte tijd in één strak opgesloten geheel.
De gaten voor de staven
Toen de schijven gereed waren, konden de gaten voor de staven worden aangebracht. Deze moeten exact op de juiste steek staan, want een kleine afwijking zou ervoor zorgen dat het rondsel niet mooi met het bijbehorende tandwiel loopt.
Met behulp van een CNC-programma zijn alle gaten daarom nauwkeurig op hun positie geboord. Zo kwam iedere staaf exact op dezelfde afstand van de volgende te staan.
Oude palmhouten staven
Voor de staven heb ik iets bijzonders kunnen gebruiken: oud palmhout, afkomstig uit een originele schijfloop. Dit hout is mij beschikbaar gesteld door Adriaens Molenbouw B.V. in Weert.
Palmhout werd van oudsher veel voor dergelijke onderdelen gebruikt. Het is zeer hard, fijn van structuur en goed bestand tegen slijtage. Juist bij de staven van een rondsel is dat belangrijk, omdat deze tijdens het draaien voortdurend contact maken met de houten kammen van het tandwiel.
Daarmee zit er in de Marietmolen niet alleen nieuw vakmanschap, maar ook een klein stukje materiaal uit een echte molen.
Het maken van de rondsels was daardoor meer dan alleen het vervaardigen van twee tandwielonderdelen. Het werd een mooie combinatie van traditionele houtverbindingen, oud molenmakers vakmanschap, moderne CNC-techniek en hergebruikt origineel molenhout. Precies dat soort onderdelen maken de bouw van de Marietmolen voor mij zo bijzonder.
Samenwerking is de basis.
De bovenas van de Marietmolen
De bovenas is een van de meest karakteristieke onderdelen van de Marietmolen. Het is de as waarop later het bovenwiel en het wiekenkruis worden gemonteerd. Juist daardoor moest dit onderdeel niet alleen technisch kloppen, maar ook degelijk genoeg zijn om alle krachten goed op te nemen.
Voor het maken van de bovenas ben ik begonnen met een doorsnede op schaal 1:1, uitgetekend op A0-papier. Zo kon ik het model tijdens de bouw voortdurend controleren en wist ik precies waar ieder onderdeel moest komen.
Het model bestaat uit vier delen en een aparte kerndoos voor twee kernen. Het grootste deel van de as wordt opgebouwd uit een boven- en een onderhelft. Ook de voorzijde van de assekop, met de karakteristieke stervorm, bestaat uit twee afzonderlijke delen.
Het maken van het model
Ik ben begonnen met het draaien van de ronde gedeelten. Hiervoor lijmde ik telkens twee stukken kunststof tegen elkaar met een vel papier ertussen. Na het draaien konden de delen precies over die papierlaag weer van elkaar worden gescheiden. Zo ontstonden twee helften die exact op elkaar pasten.
De gedraaide delen heb ik vervolgens met elkaar verbonden met een plaat van 4 mm dik. Op deze platen kwam een driehoekig profiel. Daarna werkte ik de vorm verder af met ruggen.
Bij dit soort modellen moet je voortdurend rekening houden met de lossingsrichting. Het model moet later immers zonder beschadigingen uit het vormzand kunnen worden gehaald. Daarom moesten alle vormen zo worden opgebouwd dat ze voldoende lossing hadden.
De twee modelhelften heb ik nauwkeurig ten opzichte van elkaar gecentreerd met zogenaamde dubbels, oftewel paspennen. In de ene helft zit een pennetje en in de andere helft een passend gat. Hierdoor komen beide delen steeds exact op dezelfde plaats tegen elkaar te liggen.
Daarna konden de blokken van de assekop worden aangebracht. Ook deze werden weer voorzien van de nodige ruggen en overgangen.
Voordat de lijsten op de assekop konden worden gelijmd, moesten eerst de twee voorplaten met de stervorm nauwkeurig passend worden gemaakt en gecentreerd. Daarna konden ook de prenten voor de kernen worden aangebracht. Deze zorgen tijdens het vormen voor de uitsparingen waarin later de zandkernen komen te liggen.
Toen alle onderdelen op hun plaats zaten, heb ik de overgangen afgewerkt en de holle vormen aangebracht. Na twee lagen grondverf was het model glad afgewerkt en klaar voor de gieterij.
Het vormen in furaanzand
Voor het vormen werd het model eerst voorzien van lossingsmiddel. Daarna werd de onderhelft op een plaat gelegd.
Omdat de lijsten van de assekop vast aan het model zitten en plaatselijk tegenlossend zijn, konden deze niet zomaar uit de vorm worden gehaald. Daarom moesten eerst drie afzonderlijke zandballen worden gemaakt.
Na het uitharden werden deze met poeder behandeld, zodat ze niet aan het verse furaanzand zouden hechten.
Aan de staartzijde van de as werd een giettrechter gevormd. In de hals werden drie koelblokken aangebracht en in de bovenhelft kwam een thermische bus. Deze voorzieningen zijn bedoeld om de stolling van het aluminium te sturen en krimp zoveel mogelijk te voorkomen.
Daarnaast werd een opkomer aangebracht. Deze zorgt tijdens het stollen voor extra toevoer van vloeibaar aluminium op plaatsen waar het materiaal door krimp dreigt in te zakken.
Daarna werd de onderste vormkast gevuld met furaanzand. Na uitharding werd de kast omgedraaid en kon de bovenste helft van de vorm worden gemaakt. Ook daar moesten weer afzonderlijke zandballen worden aangebracht.
Toen beide vormkasten waren uitgehard, werd het model verwijderd. De vormholten werden zorgvuldig uitgeblazen, zodat er nergens los zand achterbleef.
De zandballen werden op hun plaats gelegd en verlijmd. Daarna konden de twee vormkasten weer op elkaar worden gezet.
Klaar om te gieten.
Omdat ik twee bovenassen wilde hebben, moest dit complete proces nog een tweede keer worden uitgevoerd.
De assen zijn uiteindelijk gegoten door Frans Geerlings en Marcel Ottenheim.
Het gietstuk uit de vorm
Na het gieten liet Frans de vormkasten afkoelen. Daarna werden ze op een trilplaat gelegd om het uitgeharde vormzand los te breken.
Vooral het verwijderen van de kernen uit de assekop bleek nog een flinke klus.
Toen de assen zoveel mogelijk van zand waren ontdaan, ben ik naar de zagerij gegaan om het overtollige gietmateriaal weg te zagen. De giettrechter en de opkomers konden er nu af.
Daarna heb ik de assen laten stralen, zodat ook de laatste resten vormzand verdwenen.
Zoals bij vrijwel ieder gietstuk waren er op verschillende plaatsen bramen ontstaan. Deze heb ik met een slijpschijf en een Dremel verwijderd.
Door slijpen en schuren verandert plaatselijk de structuur van het gietoppervlak. Omdat de meeste bramen op de assekop zaten en deze later toch geschilderd zou worden, was dat op zich geen probleem. Toch heb ik de assen daarna nogmaals laten stralen om het oppervlak weer zo egaal mogelijk te maken.
Draaien van de bovenas
Na het ontbramen bracht ik de as naar Loek van Geenen voor het draaiwerk.
Dat was bepaald geen standaard draaiklus.
Voordat de as überhaupt kon worden opgespannen, moest Loek eerst twee hulpstukken maken waarmee de as goed kon worden uitgericht en ondersteund.
Na het opspannen werd als eerste de hals van de as op maat gedraaid.
Door de onregelmatige vorm en het gewicht van de assekop ontstonden tijdens het draaien behoorlijk wat trillingen. Om die te verminderen bracht Loek twee spanbouten in de kop van de as aan.
Daarna konden de afronding naar de kop en de waterkering worden afgewerkt.
Als laatste kwam de staartpen aan de beurt. Deze werd op maat gedraaid en vervolgens op de juiste lengte afgestoken.
Het volledige draaiwerk nam ongeveer tweeënhalf uur in beslag. Een groot deel van die tijd ging zitten in het beheersen van de trillingen die door de vorm en massa van de assekop ontstonden.
De afwerking
Toen alle mechanische bewerkingen klaar waren, kon ik met de afwerking beginnen.
Eerst heb ik de as grondig gereinigd met thinner, zodat alle olie- en vetresten verdwenen. Voor het schilderwerk heb ik Hammerite gebruikt.
De assekop kreeg eerst twee lagen grondverf. Daarna heb ik de lijsten zorgvuldig afgeplakt en drie lagen rood aangebracht.
De grotere vlakken kon ik nog met een normale kwast schilderen. Voor de witte lijsten was veel meer precisie nodig. Die heb ik daarom met een klein penseel met de hand geschilderd.
Daarmee was de bovenas klaar voor montage in de Marietmolen.
Samenwerking als basis
Bij een onderdeel als dit wordt goed zichtbaar dat de Marietmolen nooit alleen door één persoon gebouwd had kunnen worden.
Ik heb het model ontworpen en gemaakt, maar voor het vormen, gieten, zagen, stralen en draaien had ik de kennis en vakmanschap van anderen nodig.
Frans Geerlings, Marcel Ottenheim en Loek van Geenen hebben ieder vanuit hun eigen vakgebied een belangrijk aandeel gehad in het uiteindelijke resultaat.
En zo geldt dat eigenlijk voor de hele Marietmolen.
Het is mijn ontwerp en mijn project, maar tegelijkertijd is het ook het resultaat van veel mensen die hun kennis, tijd, materiaal of vakmanschap hebben ingebracht.
Samenwerking is daarmee een van de fundamenten waarop de Marietmolen is gebouwd.
“Vigilate Deo confidentes”
Het bovenwiel van de Marietmolen
Het bovenwiel is een van de belangrijkste onderdelen van het gaande werk van de Marietmolen. Het zit vast op de bovenas en brengt de draaiende beweging van de wieken via het bovenste rondsel over op de koning, de verticale spil die door het midden van de molen loopt.
Vanuit die koningsspil wordt de beweging verder naar beneden doorgegeven aan het onderste rondsel, het onderwiel en uiteindelijk het scheprad. Het bovenwiel vormt daarmee een belangrijke schakel tussen het wiekenkruis en het werk dat de molen uiteindelijk moet verrichten.
Opbouw van het wiel
Het bovenwiel heb ik volledig opgebouwd uit eikenhout. Voor de kammen heb ik, net als bij het onderwiel, essenhout gebruikt.
De werkwijze kwam voor een groot deel overeen met die van het onderwiel. Toch blijft ieder wiel weer een project op zichzelf, zeker omdat alles nauwkeurig op maat moet worden gemaakt en later goed moet samenwerken met het rondsel.
Het bovenwiel heeft in totaal 71 kammen. De gaten hiervoor zijn met behulp van een CNC-machine op de juiste steek in het wiel gefreesd. Die nauwkeurigheid is belangrijk. Wanneer de onderlinge afstand van de kammen niet klopt, grijpen de kammen niet mooi in de staven van het rondsel en zou het wiel onrustig gaan lopen.
De kammen zelf moeten daarom niet alleen goed passen, maar ook allemaal zo gelijk mogelijk zijn.
De RVS band
Rond het bovenwiel zit een RVS band, die mij is gesponsord door P.F. Op het Veld in Tegelen.
Net als bij de rondsels heb ik deze band door verhitting om het wiel gekrompen. Door het verwarmen zet het RVS tijdelijk uit. De band kan daardoor over het houten wiel worden gelegd. Tijdens het afkoelen krimpt hij weer en trekt hij zich strak om het hout.
Bij het bovenwiel heeft deze band nog een extra belangrijke functie. Hij zorgt voor een zo vlak en gelijkmatig mogelijk loopvlak.
Dat is nodig vanwege de vang, de rem van de molen. De vang ligt rondom het bovenwiel en moet daar zo gelijkmatig mogelijk op aangrijpen. Wanneer het oppervlak niet mooi rond of vlak is, zou de vang op sommige plaatsen harder remmen dan op andere.
De RVS band draagt dus niet alleen bij aan de stevigheid van het wiel, maar ook aan een gelijkmatige werking van de rem.
Een spreuk uit het origineel
Bij het namaken van het bovenwiel wilde ik niet alleen de technische constructie volgen. Ook enkele karakteristieke details van het oorspronkelijke wiel wilde ik terug laten komen.
In een van de plooidelen van het originele bovenwiel van de Overwaardmolen staat de Latijnse spreuk:
“Vigilate Deo confidentes”
Dit betekent:
“Weest waakzaam en vertrouwt op God.”
Ik vond dit zo’n bijzonder detail dat ik besloot de spreuk ook in het bovenwiel van de Marietmolen uit te snijden.
Daardoor is het wiel niet alleen een technisch onderdeel geworden, maar bevat het ook een duidelijke verwijzing naar de molen waarop de Marietmolen is gebaseerd.
Bevestiging op de bovenas
Het bovenwiel moet uiteindelijk stevig met de bovenas worden verbonden. De as zelf is rond, terwijl het wiel op een vierkante passing moet worden vastgezet.
Daarom heb ik de bovenas ter plaatse van het wiel opgedikt met blokken eikenhout. Hiermee ontstaat rondom de as een vierkante vorm waarop het wiel kan worden geplaatst.
Vervolgens wordt het bovenwiel met houten spieën vastgezet.
Die manier van bevestigen heeft een belangrijk voordeel. Het wiel wordt zeer stevig op de as geklemd, maar blijft in principe ook weer demontabel. Bovendien past deze constructie goed bij de traditionele manier waarop grote houten onderdelen in een molen met elkaar worden verbonden.
Meer dan alleen een tandwiel
Wanneer je het bovenwiel los bekijkt, lijkt het misschien gewoon een groot houten tandwiel. In werkelijkheid komen er veel verschillende technieken in samen.
Het uitzoeken en bewerken van het hout, het maken van de verbindingen, het CNC-frezen van de kamgaten, het vervaardigen van de kammen, het krimpen van de RVS band en uiteindelijk het opspieën op de bovenas moeten allemaal op elkaar aansluiten.
Pas wanneer dat allemaal klopt, kan het bovenwiel doen waarvoor het gemaakt is: de kracht van de draaiende wieken rustig en betrouwbaar overbrengen op het binnenwerk van de molen.
Kruiwerk
Het schuifkruiwerk van de Marietmolen
Om de wieken goed op de wind te kunnen zetten, moet de complete kap van de Marietmolen kunnen draaien. Dat draaien van de kap wordt in molentaal kruien genoemd. Het kruiwerk vormt daarbij de verbinding tussen het vaste houten achtkant en de draaibare kap.
Bij de oorspronkelijke Overwaardmolen gebeurt dit met een rollenkruiwerk. Voor de Marietmolen heb ik bewust voor een andere oplossing gekozen: een schuifkruiwerk met glijblokken.
De kruivloer
De basis van het kruiwerk wordt gevormd door de eikenhouten kruivloer. Deze bestaat uit acht afzonderlijke delen die met slisverbindingen aan elkaar zijn gekoppeld tot één gesloten ring.
In de kruivloer heb ik 24 glijblokken van essenhout aangebracht. Deze zijn met zwaluwstaartverbindingen in het eikenhout ingelaten en extra geborgd, zodat ze tijdens het kruien niet kunnen verschuiven.
Mijn keuze voor glijblokken in plaats van rollen was heel bewust. Een rollenkruiwerk loopt bijzonder licht, maar bij mijn relatief kleine molen wilde ik juist wat meer weerstand hebben. De kap ligt daardoor rustiger en stabieler op het achtkant wanneer de molen draait. Het kruien kost iets meer kracht, maar dat vind ik bij een molen van deze afmetingen juist een voordeel.
De overring en de helling van de bovenas
Boven het kruiwerk ligt de overring. Ook deze heb ik opgebouwd uit acht delen eikenhout.
Op de overring liggen de slagstukken. Deze brengen de eerste kleine helling in de kapconstructie aan. Dat is belangrijk voor de uiteindelijke stand van de bovenas.
De bovenas moet uiteindelijk ongeveer 13 graden schuin in de kap komen te liggen. Hierdoor komt het wiekenkruis voldoende naar voren en kunnen de wieken netjes langs de molenromp draaien.
Die volledige hoek wordt niet op één plaats gemaakt. De slagstukken zorgen al voor een deel van de benodigde helling. Verderop in de kapconstructie wordt deze hoek verder opgebouwd met onder andere de voeghouten, windpeluw en andere ondersteuningen van de bovenas.
Zo ontstaat de gewenste stand geleidelijk in de hele kapconstructie.
De kuip
Rondom het kruiwerk bevindt zich de kuip. Deze houdt de draaiende kap op zijn plaats en voorkomt dat deze zijwaarts van het achtkant kan verschuiven.
De kuip bestaat uit acht delen merantihout, die met hakverbindingen tot één ring zijn samengevoegd.
Aan de binnenzijde heb ik 24 essen kruineuten aangebracht. Deze vormen de contactpunten tussen de draaiende kap en de kuip. Essenhout is hiervoor goed geschikt omdat het taai en slijtvast is. De kruineuten zorgen ervoor dat de kap tijdens het kruien gecontroleerd langs de kuip kan bewegen.
Aan de onderzijde van de kuip heb ik een sponning gefreesd. Hierin wordt later het lood aangebracht dat de overgang tussen de ronde kuip en de achtkantige romp netjes afsluit. Behalve voor de afwerking is dit ook belangrijk om regenwater buiten de houten constructie te houden.
De kuip zelf is stevig tegen de kruivloer geschroefd. Aan de buitenzijde wordt het geheel uiteindelijk voorzien van een aluminium bekleding, zodat het hout goed beschermd blijft tegen regen en andere weersinvloeden.
Een kleine afwijking van het origineel
Bij de bouw van de Marietmolen probeer ik de oorspronkelijke molen zoveel mogelijk te volgen. Toch is het soms verstandiger om bewust van het origineel af te wijken.
Het schuifkruiwerk is daar een goed voorbeeld van. Technisch gezien had ik ook het oorspronkelijke rollenkruiwerk op schaal kunnen nabouwen, maar voor een relatief kleine molen zou dat naar mijn idee te licht lopen. Met de essen glijblokken krijg ik wat extra weerstand en daarmee een stabielere kap.
Dat is ook een terugkerend uitgangspunt bij de Marietmolen: het origineel vormt de basis, maar de schaal en de praktische werking bepalen soms de uiteindelijke oplossing.
Handschrift
De Marietmolen
Op 26 november 2017 overleed mijn vrouw Mariet. Dat moment veranderde ook de betekenis van de molen waaraan ik al zoveel jaren werkte.
Ik heb haar beloofd dat ik de molen verder zou afbouwen en dat zij haar naam zou dragen. Vanaf dat moment was het niet meer alleen een technisch project of een schaalmodel van een poldermolen. De molen werd ook een blijvende herinnering aan Mariet.
Haar naam op de molen
Ik wilde haar naam niet zomaar op een bordje zetten. Het moest echt iets van haarzelf zijn.
Daarom heb ik haar handschrift gedigitaliseerd en dat gebruikt voor het ontwerp van de baard van de molen. Zo staat haar naam straks letterlijk in haar eigen handschrift op de Marietmolen.
Ook haar lievelingsbloemen, witte aronskelken, heb ik in het ontwerp verwerkt. Daarmee werd de baard een heel persoonlijk onderdeel van de molen.
Van ontwerp naar model
Het ontwerp van de baard is bij MGG Netherlands met een CNC-machine uitgefreesd. Van dit model heb ik vervolgens een mal laten maken.
Met deze mal kan ik meerdere exemplaren in kunsthars gieten. Dat is handig als er ooit een nieuwe baard nodig is, bijvoorbeeld door beschadiging of verwering.
Voor de uiteindelijke uitvoering moet de juiste kunsthars worden gekozen. De baard hangt immers permanent buiten en krijgt te maken met regen, vorst, zonlicht en grote temperatuurverschillen. Het materiaal moet daarom sterk, maatvast en vooral goed UV-bestendig zijn, zodat het niet na enkele jaren verkleurt of bros wordt.
Meer dan alleen een naam
De naam Marietmolen is daardoor niet zomaar ontstaan. Hij hoort bij het verhaal van de molen.
Veel onderdelen van de Marietmolen vertellen iets over techniek, traditioneel vakmanschap of de manier waarop ik problemen tijdens de bouw heb opgelost. De baard vertelt een ander verhaal.
De Burgemeester
De kapconstructie van de Marietmolen
De kap is een van de technisch meest interessante delen van de Marietmolen. Hier komen de bovenas, het kruiwerk, de vang en een groot deel van de dragende constructie samen. Alles moet stevig zijn, maar tegelijkertijd nauwkeurig genoeg om de bovenas in de juiste stand te kunnen afstellen.
De bovenas komt onder een helling van ongeveer 12 tot 13 graden in de kap te liggen. Die schuine stand is noodzakelijk om het wiekenkruis voldoende vrij van de molenromp te houden.
Wanneer de wind langs de romp stroomt, wordt het luchtpatroon verstoord. Vooral wanneer een wiek onder langs de molen passeert, komt deze tijdelijk in minder gunstige lucht terecht. Door het wiekenkruis verder van de romp te plaatsen, wordt die invloed zoveel mogelijk beperkt. De helling van de bovenas speelt daarbij een belangrijke rol.
De basis van de kap
De eerste helling wordt al gemaakt op de overring. Hierop heb ik zogenaamde slagstukken aangebracht. Deze vormen als het ware het begin van de schuine opbouw van de kap.
Op de overring komen vervolgens de zware voeghouten te liggen. Deze vormen de belangrijkste langsbalken van de kapconstructie.
Om nog meer helling te creëren, heb ik de voeghouten aan de voorzijde dikker uitgevoerd dan aan de achterzijde. Ter plaatse van de overring zijn ze nauwkeurig ingelaten. Zo wordt de gewenste hoek niet op één plaats gemaakt, maar stap voor stap door de hele kapconstructie opgebouwd.
De uiteinden van de voeghouten heb ik afgewerkt met sierlijke koppen. Dat heeft geen technische noodzaak, maar zulke details horen voor mij wel bij het uiterlijk van een traditionele molen.
Aan de voeghouten komen verder het roosterwerk en de spantring. Ook heb ik aan de uiteinden zwaluwstaartverbindingen gemaakt voor de windpeluw en de korte spruit.
Aan de binnenzijde zijn de uitsparingen aangebracht voor de ijzerbalk en de penbalk.
De ijzerbalk
De ijzerbalk wordt met een combinatie van een pen- en slisverbinding tussen en op de voeghouten geplaatst.
Ik heb deze verbinding bewust iets ruimer gemaakt. Hierdoor kan ik de balk later met behulp van spieën nog nauwkeurig uitrichten en afstellen. Bij een constructie als deze is dat belangrijk, want kleine afwijkingen kunnen verderop een behoorlijke invloed hebben op de stand van de assen en tandwielen.
In de ijzerbalk heb ik de uitsparing gemaakt voor de boventaats van de koning. Hierin komen lagerblokken, de zogenaamde neuten, van PON. Deze worden vervolgens afgedekt met het poortstuk.
De penbalk
De penbalk wordt op vergelijkbare wijze met de voeghouten verbonden. Ook hier heb ik rekening gehouden met de mogelijkheid om later nog kleine correcties met spieën te kunnen uitvoeren.
De penbalk is zwaar uitgevoerd en speelt een belangrijke rol bij het opnemen van de krachten van de bovenas. Door de vorm en positie van deze balk wordt opnieuw een deel van de benodigde helling van de bovenas verkregen.
Zo wordt de uiteindelijke hoek van ongeveer 13 graden niet door één onderdeel bepaald, maar door het samenspel van verschillende delen van de kap.
De windpeluw
Aan de voorzijde van de voeghouten komt de zware windpeluw. Deze is met zwaluwstaartverbindingen in de voeghouten ingelaten.
De windpeluw is een belangrijk dragend onderdeel, omdat de voorzijde van de bovenas hierop rust. Samen met de slagstukken, voeghouten en penbalk brengt zij de bovenas steeds dichter bij de juiste hellingshoek.
De laatste kleine afwijkingen kan ik later corrigeren met opvulhout onder de bovenas en tussen de keerstijlen.
Ook in de windpeluw heb ik twee kleine deurtjes aangebracht. Daarnaast komen hier de afwaterplaten rondom de bovenas, zodat regenwater zo goed mogelijk buiten de kap wordt gehouden.
De lange spruit
Dwars over de voeghouten ligt de lange spruit. In het midden wordt deze ondersteund door de burgemeester, ook wel steunder genoemd.
Aan de lange spruit worden de lange schoren bevestigd. Samen met de staart vormen deze een belangrijk deel van de constructie waarmee de kap later kan worden gekruid en op de wind kan worden gezet.
Ook hier heb ik de uiteinden weer voorzien van sierlijke koppen.
Alles moet uiteindelijk samenkomen
De kapconstructie bestaat uit veel afzonderlijke balken, verbindingen en ondersteuningen, maar uiteindelijk moet alles als één geheel functioneren.
De bovenas moet precies op zijn plaats liggen, het wiekenkruis moet voldoende vrij van de romp blijven en de kap moet sterk genoeg zijn om de krachten van wind, wieken en gaande werk op te nemen. Tegelijkertijd moet de hele kap ook nog kunnen draaien op het kruiwerk.
Juist daarom vond ik dit een bijzonder onderdeel om te bouwen. Bij de kap merk je hoe slim een traditionele molen eigenlijk in elkaar zit. Iedere balk heeft zijn eigen functie, maar pas wanneer alles goed op elkaar aansluit, ontstaat een constructie die zowel sterk als verstelbaar is.
Langzaam veranderde een verzameling losse eiken balken zo in een echte molenkap, waarin techniek, traditionele houtverbindingen en nauwkeurigheid samenkomen.
De bolling van de Kap
Voor- en achterkeuvel en spantbenen van de Marietmolen
Wanneer de zware balken van de kap eenmaal op hun plaats liggen, kan de kap verder worden opgebouwd. Aan de voor- en achterzijde ontstaan daarbij het voorkeuvelens en het achterkeuvelens. Dit zijn niet alleen de zichtbare voor- en achterkant van de kap, maar complete constructies van balken, luiken en ramen.
Het achterkeuvelens en de korte spruit
Aan de achterzijde van de kap ligt de korte spruit tussen de twee voeghouten. Samen met de windpeluw aan de voorzijde en de lange spruit verder naar voren vormt deze een belangrijk deel van het zware houten raamwerk van de kap.
Op en rond de korte spruit heb ik het achterkeuvelens opgebouwd. Hierin komen twee kleine deurtjes en een raam. Onder het raam wordt de staart van de molen bevestigd.
Aan de uiteinden van de korte spruit worden de korte schoren van de staartconstructie bevestigd. Deze helpen voorkomen dat de staart tijdens het kruien scheef wordt getrokken. De lange en korte schoren zorgen er samen bovendien voor dat de staart goed op zijn plaats blijft.
Zoals bij verschillende andere zichtbare balken van de Marietmolen heb ik ook de uiteinden van de korte spruit voorzien van sierlijke koppen. Technisch zijn ze niet noodzakelijk, maar juist zulke details geven de kap het uiterlijk van een traditionele molen.
De lange spruit
De lange spruit ligt dwars tussen de voeghouten en steekt aan beide zijden van de kap naar buiten.
Aan de uiteinden worden de lange schoren van de staart bevestigd. Tijdens het kruien worden via deze schoren de krachten van de staart op de kap overgebracht. Daarmee is de lange spruit een belangrijk onderdeel van de constructie waarmee de gehele kap op de wind wordt gezet.
In de buurt van de lange spruit bevindt zich ook de burgemeester, of steunder. Deze loopt evenwijdig aan de voeghouten onder de windpeluw en is aan de achterzijde met de lange spruit verbonden. De burgemeester helpt het gewicht van de bovenas en het gevlucht te dragen.
Ook de uiteinden van de lange spruit heb ik afgewerkt met sierlijke koppen. Zo blijft ook hier de traditionele uitstraling behouden.
De spantbenen
Daarna kon de eigenlijke vorm van de kap worden opgebouwd.
De kapspanten heb ik volledig uit eikenhout gemaakt. Een spant bestaat uit twee spantbenen. Samen bepalen deze de karakteristieke ronde vorm van de molenkap. De bolling is niet alleen voor het uiterlijk belangrijk. Binnen in de kap moet voldoende ruimte blijven voor het grote bovenwiel, de vang en de overige onderdelen van het gaande werk.
De spantbenen worden stuk voor stuk passend gemaakt en nauwkeurig ten opzichte van elkaar uitgericht. Bij een gebruikelijke bovenkruier worden de kapspanten bevestigd op de spantring, die via de roosterhouten met de voeghouten is verbonden.
Wanneer alle spanten op hun plaats staan, ontstaat langzaam de herkenbare vorm van de kap. Pas dan wordt goed zichtbaar hoeveel ruimte er nodig is om het bovenwiel en de vang vrij in de kap te kunnen laten draaien.
Het voorkeuvelens
Aan de voorzijde bevindt zich het voorkeuvelens, opgebouwd rondom de windpeluw en de hals van de bovenas.
De windpeluw is een van de zwaarst belaste balken van de kap. Hier rust via het halslager een belangrijk deel van het gewicht van de bovenas en het complete gevlucht op.
In het voorkeuvelens heb ik twee kleine deurtjes aangebracht. Tussen deze deurtjes loopt de bovenas naar buiten. Rond de as komen afwaterplaten die ervoor moeten zorgen dat regenwater zoveel mogelijk buiten de kap blijft.
Aan weerszijden van de hals bevinden zich de keerstijl en weerstijl. Deze begrenzen en ondersteunen de bovenas zijdelings. Vooral de keerstijl heeft een belangrijke functie: deze vangt de neiging van de draaiende as op om zijwaarts te rollen. Daarom wordt de keerstijl bij traditionele molens vaak nog extra geschoord.
Bij de Marietmolen heb ik de ruimte rond de hals verder met passende blokken en opvulstukken afgewerkt, zodat de bovenas goed wordt geleid en de krachten netjes in de kapconstructie worden opgenomen.
De kap krijgt haar vorm
Met het voor- en achterkeuvelens, de spruiten en de eiken spantbenen begon de verzameling zware balken steeds meer op een echte molenkap te lijken.
Juist in dit gedeelte van de molen komen veel functies samen. De bovenas moet worden gedragen en geleid, het bovenwiel en de vang moeten voldoende ruimte hebben, de staart moet de krachten van het kruien kunnen overbrengen en tegelijkertijd moet de kap sterk genoeg blijven om windbelasting en het gewicht van het gevlucht op te nemen.
Daarbij vond ik het belangrijk om niet alleen naar de constructie te kijken. De sierlijke koppen, kleine deurtjes en de ronde vorm van de kap maken uiteindelijk ook het verschil tussen een puur technische constructie en een molen die er werkelijk als een traditionele poldermolen uitziet.
Ook nog wat Vlaams in de molen.
De vang van de Marietmolen
De vang is de rem van de molen. Zolang de molen draait, houdt hij het wiekenkruis vrij. Zodra de molen moet stoppen, worden de vangstukken rond het bovenwiel aangetrokken. Door de wrijving wordt de draaiende beweging geleidelijk afgeremd.
Voor de Marietmolen heb ik een Vlaamse blokvang met vier vangstukken gemaakt. Een dergelijke vang bestaat bij echte molens doorgaans uit vier of vijf houten vangstukken die vrijwel rondom het bovenwiel liggen.
De houten vangstukken
De vier vangstukken heb ik gemaakt van lindenhout. Dit is een relatief zachte houtsoort die zich prettig laat bewerken en waardoor ik de ronde vorm nauwkeurig aan het bovenwiel kon aanpassen.
Bij traditionele molens worden vangstukken meestal gemaakt van wilgen- of populierenhout. Deze houtsoorten zijn zacht, taai en slijtvast en daardoor bijzonder geschikt voor dit werk. Lindenhout is dus mijn eigen materiaalkeuze voor de Marietmolen en wijkt hierin af van wat bij grote molens gebruikelijk is.
Ieder vangstuk heb ik afzonderlijk passend gemaakt op de omtrek van het bovenwiel. Dat moest behoorlijk nauwkeurig gebeuren. De vang moet het wiel over een zo groot mogelijk oppervlak raken. Wanneer slechts een klein deel contact maakt, ontstaat plaatselijk een veel hogere belasting en zal de vang minder mooi aangrijpen.
Bij mijn vang liggen drie stukken hoofdzakelijk aan de boven- en zijkant van het bovenwiel en bevindt het onderste vangstuk zich onder het wiel. Samen omsluiten ze vrijwel de gehele omtrek.
De verbinding tussen de vangstukken
De metalen verbindingsdelen heb ik laten laseren uit 2 mm dik plaatstaal. Bij een traditionele Vlaamse vang worden de afzonderlijke vangstukken met zogenaamde maanijzers aan elkaar verbonden. Afhankelijk van de uitvoering kunnen deze verbindingen vast of scharnierend zijn.
Aan één uiteinde heeft de vang een vast punt. Bij een bovenkruier wordt het onderste vangstuk, het buikstuk, via het vanganker aan het rechtervoeghout bevestigd. Dat vaste punt voorkomt dat de gehele vang met het draaiende bovenwiel wordt meegenomen.
Aan het andere uiteinde bevindt zich het sabelstuk. Dit is via het sabelijzer verbonden met de vangbalk. Wanneer de vangbalk omhoog of omlaag beweegt, wordt daarmee de spanning op de vang geregeld.
De vangbalk en vangstok
De vangbalk is de zware hefboom waarmee de vang wordt bediend. Bij de Marietmolen gebeurt dat vanaf de buitenzijde met de vangstok, ook wel wipstok genoemd.
Wanneer ik aan de vangstok trek, wordt de vangbalk opgetild. Hierdoor wordt het sabelstuk omhooggetrokken en ontstaat er ruimte tussen de vangstukken en het bovenwiel. De vang is dan gelicht en de molen kan vrij draaien.
De gelichte vangbalk wordt vastgehouden door een haak of klink.
De molen vangen
Wanneer de molen moet stoppen, geef ik een korte gecontroleerde trek aan de vangstok. Hierdoor wordt de vangbalk even opgetild en kan de haak of klink opzij bewegen.
Daarna laat ik de vangbalk gecontroleerd zakken.
Via het sabelijzer wordt de vang daarbij steeds strakker rond het bovenwiel getrokken. De houten vangstukken grijpen aan op het loopvlak en door de toenemende wrijving komt het wiekenkruis geleidelijk tot stilstand. Deze manier van bedienen met vangstok, vangbalk en haak is een traditionele constructie die ook bij veel echte poldermolens voorkomt.
En juist dat gecontroleerd laten aangrijpen is belangrijk. De vang zomaar in één keer volledig laten vallen is geen goede manier van remmen. De krachten op bovenwiel, bovenas, roeden en kap kunnen dan zeer groot worden. Bij een echte molen moet de molenaar tijdens het vangen daarom voortdurend kunnen reageren op het gedrag van het gevlucht.
Klein uitgevoerd, maar volledig werkend
Hoewel de vang van de Marietmolen veel kleiner is dan die van de Overwaardmolen, heb ik geprobeerd ook hier het oorspronkelijke principe zoveel mogelijk te behouden.
De houten vangstukken, maanijzers, het sabelijzer, de vangbalk en de vangstok vormen samen een relatief eenvoudig mechanisme, maar de werking ervan is bijzonder doordacht. Dezelfde beweging waarmee de vang wordt gelicht, wordt gebruikt om hem weer gecontroleerd op het bovenwiel te leggen.
Dat vind ik juist mooi aan zo’n traditioneel molenonderdeel. Er komt geen hydrauliek, elektromotor of moderne rem aan te pas. Een paar stukken hout, enkele ijzeren verbindingen en de juiste hefboomwerking zijn voldoende om het complete wiekenkruis tot stilstand te brengen.
Potdekselwerk
De gordingen en potdekselbekleding van de molenkap
Nadat de voor- en achterzijde en de spantbenen van de kap op hun plaats stonden, kon ik verder met het geraamte van de molenkap. De volgende stap was het aanbrengen van de gordingen.
De gordingen lopen in de lengterichting van de kap en verbinden het voorkeuvelens en achterkeuvelens met de kapspanten. Samen met de spanten geven ze de kap haar karakteristieke ronde vorm en vormen ze de ondersteuning voor de uiteindelijke kapbekleding. Dat komt overeen met de traditionele opbouw van een molenkap.
De gordingen op maat maken
Iedere gording moest afzonderlijk passend worden gemaakt tussen de verschillende spanten. Omdat de kap naar boven toe steeds smaller wordt en bovendien een gebogen vorm heeft, zijn deze delen niet allemaal hetzelfde.
Het was daarom vooral een kwestie van meten, passen en opnieuw controleren. Wanneer één gording niet op de juiste hoogte of te ver naar binnen of buiten zou zitten, zou dat later zichtbaar worden in de lijn van de kapbekleding.
Langzaam ontstond zo een houten geraamte waarin de definitieve vorm van de kap steeds beter herkenbaar werd.
De gordingen hebben daarbij niet alleen een constructieve functie. Ze bepalen mede de vloeiende lijn van de kap en vormen de ondergrond waarop de buitenbekleding wordt bevestigd.
Het uiterlijk van traditioneel potdekselwerk
Voor de voor- en achterste dakdelen wilde ik zoveel mogelijk het uiterlijk van traditioneel potdekselwerk behouden.
Bij echt potdekselen worden horizontale houten delen zo aangebracht dat de bovenliggende plank een gedeelte van de plank eronder overlapt. Het water loopt daardoor van plank naar plank naar beneden zonder gemakkelijk achter de bekleding terecht te komen. Dit soort overnaadse of gepotdekselde houten bekleding komt ook bij traditionele molenkappen voor.
Bij de Marietmolen heb ik echter niet voor losse houten potdekseldelen gekozen. Ik wilde op deze plaatsen een materiaal gebruiken dat weinig onderhoud vraagt en goed bestand is tegen het buitenklimaat.
Daarom heb ik de delen gemaakt van Trespa.
Potdekselwerk nagebootst in Trespa
Een volledig vlakke Trespaplaat zou naar mijn smaak te modern ogen en niet goed passen bij de rest van de molen. Daarom heb ik de platen horizontaal ingezaagd, zodat afzonderlijke stroken zichtbaar worden en het oppervlak het beeld krijgt van traditioneel gepotdekselde planken.
Strikt technisch is dit dus geen echt potdekselwerk, omdat de afzonderlijke delen elkaar niet werkelijk overlappen. Het is een nabootsing van het traditionele aanzicht in één plaatmateriaal. Voor de Marietmolen vind ik dat een goede combinatie: het uiterlijk verwijst naar de oorspronkelijke houten constructie, terwijl het materiaal praktisch is voor een molen die het hele jaar buiten staat.
Eiken schaliën
Afwerking van de kap van de Marietmolen
Toen het houten geraamte van de kap gereed was, begon een heel ander soort werk. De constructie moest nu worden veranderd in een gesloten kap die jarenlang bestand is tegen regen, wind en vorst, maar aan de binnenzijde toch het uiterlijk van een traditioneel gebouwde molen moest behouden.
Daarbij heb ik bewust gekozen voor een combinatie van traditionele uitstraling en moderne bescherming.
Houten aanzicht aan de binnenzijde
Aan de binnenzijde heb ik de kap eerst bekleed met stroken vurenhout. Wanneer je straks in de kap kijkt, zie je daardoor geen moderne plaatconstructie, maar een houten beschieting die veel beter past bij het karakter van de molen.
De stroken volgen de vorm van de kapspanten en gordingen. Naarmate er meer delen werden aangebracht, verdween het open geraamte en werd de ronde vorm van de molenkap steeds duidelijker zichtbaar.
Bij traditionele molens kan een kap met verschillende materialen worden gedekt. Naast riet en hout komen ook dakleer, schaliën en losanges voor. Mijn keuze voor een houten uitstraling past dus goed binnen het traditionele beeld van een molenkap.
Een waterdichte laag van polyester
Alleen een houten bekleding vond ik voor de Marietmolen niet voldoende. De molen staat het hele jaar buiten en juist de kap bevat veel onderdelen die ik goed tegen vocht wil beschermen.
Daarom heb ik over de houten ondergrond een polyesterlaag aangebracht. Deze vormt de eigenlijke waterdichte huid van de kap.
Dit is natuurlijk geen traditionele molenbouwmethode. Bij een historische molen zou hiervoor een andere dakbedekking worden toegepast. Bij de Marietmolen vond ik polyester echter een praktische oplossing. Het volgt gemakkelijk de gebogen vorm van de kap en vormt, mits goed aangebracht, een vrijwel gesloten laag.
Daardoor hoeven de eiken schaliën aan de buitenzijde niet alleen voor de waterdichting te zorgen. Zij kunnen vooral hun belangrijkste functie voor mij vervullen: de kap het juiste uiterlijk geven.
De kap in twee delen
Tijdens de bouw realiseerde ik me ook dat ik later bij het binnenwerk moet kunnen komen. In de kap bevinden zich immers de bovenas, het bovenwiel, de vang en verschillende lageringen. Wanneer daar ooit onderhoud of een reparatie nodig is, wil ik niet de halve molen uit elkaar hoeven halen.
Daarom heb ik de kap zo gemaakt dat de bovenste helft verwijderd kan worden.
Dat is een bewuste afwijking van een normale molenkap, maar voor een modelmolen van deze afmetingen bijzonder praktisch. Door de bovenkap af te nemen krijg ik veel beter toegang tot het gaande werk.
Tussen de twee kapdelen heb ik een rubberen afdichting aangebracht. Deze moet voorkomen dat regenwater via de deelnaad naar binnen loopt.
Hier zie je opnieuw het uitgangspunt dat bij veel onderdelen van de Marietmolen terugkomt: het origineel zoveel mogelijk volgen, maar waar nodig een praktische oplossing bedenken die bij de schaal en het gebruik van mijn molen past.
Eikenhouten schaliën
Voor de zichtbare buitenzijde wilde ik weer terug naar een veel traditionelere uitstraling. Daarom heb ik de kap afgewerkt met eikenhouten schaliën.
Schaliën komen daadwerkelijk voor als bekleding van molenkappen. Het Gilde van Molenaars noemt naast riet, hout en dakleer ook expliciet schaliën en losanges als toegepaste kapbedekkingen.
Voor mijn kap heb ik iedere schalie afzonderlijk gezaagd en passend gemaakt. Dat was een behoorlijk arbeidsintensief werk. Eén schalie stelt niet zoveel voor, maar wanneer je een complete gebogen molenkap wilt bedekken, zijn er ineens heel wat nodig.
Juist doordat het losse houten delen zijn, volgen ze mooi de ronde vorm van de kap.
Voordat ik ze aanbracht, heb ik de eiken schaliën laten impregneren. Hoewel eikenhout van zichzelf al behoorlijk duurzaam is, wilde ik de kleine en relatief dunne delen extra beschermen tegen langdurige blootstelling aan vocht en weersinvloeden.
Daarna konden de schaliën één voor één op de kap worden aangebracht.
Langzaam verdween de polyester ondergrond uit het zicht en veranderde de moderne waterdichte kap weer in iets dat eruitzag alsof het uit een traditionele molenmakerij kwam.
In de schuur
De Marietmolen in opslag
Omdat ik mijn huis had verkocht en ging verhuizen, moest de Marietmolen tijdelijk haar vertrouwde plek verlaten. Voor een bouwwerk van ongeveer 4.500 kilo regel je niet zomaar even een aanhanger, dus de verhuizing vroeg om wat voorbereiding.
Gelukkig kon ik de molen tijdelijk onderbrengen in een loods in Roggel. Daar zou ze veilig en droog kunnen staan totdat duidelijk was waar haar nieuwe plek zou komen.
Voorbereid op verplaatsen
Bij het maken van de fundering had ik al rekening gehouden met de mogelijkheid dat de molen ooit verplaatst zou moeten worden. Daarom had ik twee stalen balken in de fundering meegegoten en hijsogen aan de betonplaat aangebracht.
Op dat moment wist ik natuurlijk nog niet wanneer dat nodig zou zijn, maar nu bleek hoe handig die keuze was. De hijsbanden konden rechtstreeks aan de daarvoor bedoelde punten worden bevestigd, zodat de molen gecontroleerd kon worden opgetild zonder de constructie te beschadigen.
Uit de grond
Met behulp van een verreiker hebben we de Marietmolen voorzichtig uit haar positie getild.
Pas op zo’n moment besef je weer hoeveel gewicht er in al dat hout, beton, metaal en binnenwerk zit. Met ongeveer 4,5 ton hangt er ineens een complete molen boven de grond.
Toch verliep het optillen rustig en zonder problemen. De constructie bleef mooi in balans en de hijspunten deden precies waarvoor ik ze jaren eerder had aangebracht.
Op transport
Voor het verdere transport hebben we een lokale loonwerker ingeschakeld.
Met zijn zware materieel werd de molen op de wagen geplaatst. Voor mij was het een bijzonder moment, maar voor de machine bleek 4.500 kilo nauwelijks indrukwekkend. Waar ik jarenlang onderdeel voor onderdeel aan had gebouwd, werd nu in korte tijd als één compleet geheel op transport gezet.
Daarna kon de Marietmolen naar Roggel, waar ze tijdelijk in de loods werd opgeslagen.
Het voelde vreemd om haar daar achter te laten. Een molen hoort buiten te staan, met de kap in de wind en ruimte voor de wieken. Toch wist ik dat dit slechts tijdelijk was.
De opslag in Roggel betekende dan ook niet het einde van het project. Het was vooral een tussenstop.
De Marietmolen stond even stil, in afwachting van een nieuwe plek waar de bouw weer verder kon gaan.
De Houweel
De nieuwe plaats van de Marietmolen
Na de periode in opslag moest er natuurlijk ook een nieuwe plek komen voor de Marietmolen. Die vonden we in de tuin van ons huis in Molenbeersel.
Gelukkig had ik van de fundering in Ospel nog een goede tekening. Daardoor kon ik de uitgraving in Molenbeersel vrijwel op dezelfde manier opnieuw uitvoeren.
Opnieuw de schop in de grond
Waar vroeger een speeltoestel van de kinderen van de vorige bewoners had gestaan, moest nu ruimte worden gemaakt voor mijn eigen “speeltoestel”.
Dat begon nog vrij eenvoudig. De bovenste laag grond liet zich goed weggraven en even dacht ik dat de klus snel geklaard zou zijn.
Dat veranderde rond een diepte van ongeveer 20 cm. De bodem werd daar ineens behoorlijk hard. Met alleen een schop kwam ik niet veel verder en dus moest de houweel erbij komen.
Tot ongeveer 40 cm diep was het flink werken. Daarna ging ik door de harde laag heen en kwam ik uiteindelijk in het gele zand terecht.
De fundering heb ik uitgegraven tot ongeveer 65 cm diep. Dat gaf mij voldoende ruimte om de bestaande funderingsplaat van de molen weer goed en stabiel te kunnen plaatsen.
Waterpas, net als in Ospel
Toen de uitgraving klaar was, kon ik de bodem opnieuw uitlijnen.
In Ospel had ik de funderingsplaat destijds al heel nauwkeurig waterpas geplaatst. Dat uitgangspunt wilde ik in Molenbeersel opnieuw gebruiken.
Met de waterpas heb ik de nieuwe funderingsplek zorgvuldig gecontroleerd en waar nodig aangepast. Uiteindelijk zag het er strak uit.
Toch blijft er op zo’n moment altijd een beetje twijfel. Het was inmiddels bijna tien jaar geleden dat ik in Ospel voor het eerst de schop in de grond had gezet voor de Marietmolen. Je weet nog veel, maar na zoveel jaren moet je toch weer even vertrouwen op je oude tekeningen, maten en herinneringen.
Een 100-tons Kraan.
De verhuizing van de Marietmolen
Na een periode in opslag was het eindelijk zover: de Marietmolen kon naar haar nieuwe plek in Molenbeersel.
De reis begon in Roggel en liep via Leveroy en Ell richting Grootbeersel, Molenbeersel in België. Dankzij de begeleiding van mijn broer verliep het transport zonder problemen. Dat gaf onderweg toch wat rust, want met een molen van ongeveer 4.500 kilo op transport wil je liever geen verrassingen.
Een grotere kraan dan verwacht
Voor het plaatsen had ik bij Herpertz een kraan van 40 ton besteld. Tot mijn verbazing kwamen ze uiteindelijk met een 100-tons kraan.
In eerste instantie maakte ik me wat zorgen over de wei van de buren waar de kraan overheen moest. Zo’n enorme machine lijkt niet bepaald vriendelijk voor een grasveld. De machinisten verzekerden mij echter dat het juist zou meevallen. Door het grote aantal wielen wordt het gewicht over een veel groter oppervlak verdeeld.
En inderdaad: na afloop waren er nauwelijks sporen van de kraan te zien.
Over de bomen en de haag
De molen kon niet rechtstreeks vanaf de straat op haar plaats worden gezet. Ze moest vanuit de wei van de buren over de platanen en de taxushaag naar onze tuin worden gehesen.
Dat maakte het plaatsen extra bijzonder.
De kraanmachinist werkte met een afstandsbediening. Terwijl de Marietmolen boven de bomen hing, liep hij zelf om de haag heen naar onze tuin. Vanaf daar kon hij de kraan verder bedienen en precies zien waar de molen moest komen te staan.
Zo hing de complete Marietmolen even hoog boven de tuin, op weg naar haar nieuwe fundament.
Precies in het gat
Het gewicht van ongeveer 4.500 kg stelde voor de 100-tons kraan weinig voor.
De molen werd rustig boven het vooraf uitgegraven fundament gebracht en vervolgens langzaam naar beneden gelaten. Tot mijn opluchting paste de funderingsplaat vrijwel precies in het gat.
Alleen één keer moest de molen nog even opnieuw worden opgetild om wat extra zand onder de fundering aan te brengen. Daarna kon ze definitief worden neergezet.
De waterpas erbij en het resultaat was precies waar ik op had gehoopt: de Marietmolen stond keurig recht op haar nieuwe plek.
Dat was toch een bijzonder moment. Jaren eerder had ik bij het maken van de fundering al rekening gehouden met een eventuele verhuizing. Nu bleek dat al die voorbereiding niet voor niets was geweest.
En toen de kap nog
Met alleen de romp waren we er natuurlijk nog niet. Ook de kap moest nog op haar plaats worden gehesen.
Ook dat verliep zonder problemen. De kraan tilde de kap rustig omhoog en zette haar boven op het houten achtkant.
Op dat moment stond de Marietmolen eindelijk weer compleet.
Na jaren van bouwen, een verhuizing, een periode in opslag en opnieuw een fundering maken stond ze nu op haar nieuwe plek in Molenbeersel.
Wat een topdag was dit.
Niet alleen omdat alles technisch perfect verliep, maar vooral omdat de molen weer stond waar ze hoorde te staan.
Nu kon ik eindelijk weer verder met de bouw van de Marietmolen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
Nog in te vullen
Nog in te vullen.
