Marietmolen

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:

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.