Artikel uit uitgave 4, 1991
De geschiedenis van de fiets wordt slechts door een klein aantal echte uitvindingen bepaald. In vorige artikelen uit deze reeks “historische notities” trachtten we U een beeld te schetsen van de manier waarop de ontwikkeling van de fiets gelijk op loopt met andere technieken (met name de stoomwerktuigkunde) en dat er in de loop van de negentiende eeuw maar één of twee fundamentele uitvindingen gedaan zijn. Een voorbeeld van zo’n echte uitvinding waar we het ditmaal over willen hebben, is die van de luchtband.
Ere wie ere toekomt: Robert William Thomson deponeerde al in 1845 een patent voor een luchtband. In beginsel was dat precies hetzelfde als dat van Dunlop ruim 40 jaar later, namelijk een rubber slang gevuld met lucht. Die werd met behulp van een leren buitenband op het loopvlak van een wiel bevestigd. Die buitenband werd met boutjes tegen de velg aangeschroefd. Thomson had daarbij echter zware artilleriewielen in gedachten (fietsen bestonden nog niet), en het zou nog 100 jaar duren voordat de techniek zover was dat het zwaarste vervoer van luchtbanden kon worden voorzien.* Thomson’s uitvinding bleef er dus een als zovele anderen die nog niet praktisch bruikbaar waren en in de vergetelheid raakten.
Dunlop vond de luchtband opnieuw uit. Het lijkt zeer onwaarschijnlijk dat de veearts Dunlop die helemaal niet bij wijze van hobby in nutteloze patenten geïnteresseerd was, kennis zou hebben gehad van de vinding van Thomson en daardoor geïnspireerd plagiaat pleegde. Het historisch gegeven dat Dunlop op verzoek van zijn zoontje (die op een driewieler met massieve banden naar school ging) zocht naar een manier om de driewieler comfortabeler over de straatstenen van Belfast te laten rollen, moet dan ook beschouwd worden als de stimulans die Dunlop aan het denken zette.
Mooi verhaal
Over hoe hij vervolgens op het idee van een met lucht gevulde slang kwam, gaat een verhaal. Als veearts had Dunlop regelmatig te maken met paarden die aan een koliek leden. Zo’n koliek is een opstopping in het darmkanaal (veroorzaakt door foute voedselsamenstelling, een verteringsstoornis, door de koude, of een verkeerde lus, een kink in de kabel, in de dunne darm). Kolieken kunnen vaak verholpen worden door beweging – het paard laten lopen, of massage van het darmgedeelte. Maar er ging ook wel eens een paard dood, en bij sectie was dan een darm te zien die keihard en strak gespannen was vanwege de gassen die bij de vertering van de plantenmassa in de darm ontstaan. Het waren, volgens het verhaal **, de opgeblazen darmen die Dunlop op het idee brachten. Hoewel de schrijver Genazzini geen bronnen aangeeft (bijvoorbeeld een briefwisseling van Dunlop o.i.d.), is het een volmaakt plausibel verhaal van een echte uitvinding: iemand die niet vooringenomen is door kennis van zaken, komt met een idee uit een volledig ander vakgebied. Het zou zo geweest kunnen zijn, dus.
Begin van de productie
Dunlop maakte zijn eerste binnenbanden in 1888 uit vellen latex. Die bevestigde hij met stroken canvas om de velg, en buitenom lijmde hij met solutie een loopvlak van een stuk rubber. Bij de eerste patentaanvraag van Dunlop kwam toen de eerdere vinding van Thomson tevoorschijn. Dunlop kreeg voorlopig alleen in Engeland een patent; in Frankrijk en de USA vonden ze dat er geen wezenlijk verschil was met de luchtband van Thomson. Om zijn uitvinding op grote schaal te kunnen gaan produceren, zocht Dunlop lange tijd naar financiers: de fietsenfabrikanten vonden de luchtband naar een raar idee. Zo kwam Dunlop terecht bij een papierfabrikant in Dublin, Harvey Ducros, die er wel geld in wilde steken. Van de eerste 25.000 aandelen van 1 pond nominaal werden er maar 15.000 verkocht, maar die aandelen werden binnen twee jaar vijfentwintig maal zoveel waard. Voor een volgende lening werd grif tot een bedrag van 5 miljoen nominaal ingeschreven. Wielrenners raakten snel overtuigd van de zin van de luchtband. Al in 1889 werd er in Engeland op de baan hier en daar met luchtbanden gereden, en in 1890 won F.W. Shorland een wedstrijd van 50 mijl over bar slechte wegen. Het pleit leek beslecht toen Charles Terront (met Michelin banden) in 1891 de eerste Parijs – Brest – Parijs (1208 km in 71 uur en 30 minuten) won.
Band op velg
Een probleem dat nog ‘even’ opgelost moest worden, was de bevestiging van de band op de velg. De Dunlops waren omslachtig, een lekke band repareren kostte een ervaren monteur een uur of drie, en de solutie van het loopvlak moest daarna een nacht lang drogen. Veel verschillende mensen hielden zich de eerstkomende jaren met het probleem bezig en werkten aardig langs elkaar heen. Terwijl Simplex in Utrecht in 1893 nog een monteur enkele weken naar Engeland stuurde om het repareren van banden te leren ***, had Michelin in 1891 al tamelijk snel afneembare band bedacht: de buitenband kon via zijdelingse openingen in uitsparingen in de velg worden geschoven, en werd daarna vastgezet met smalle metalen segmenten die tegen de velg aangeschroefd werden. In totaal moesten er 17 bouten worden losgemaakt om de band af te kunnen nemen. Met zulke banden reed Terront Parijs – Brest – Parijs. ****
Spijkertjes
Kort daarop ontwikkelde Michelin een band die in slechts twee minuten kon worden afgenomen. Hijzelf ‘saboteerde’ de wegwedstrijd Parijs – Clermont – Ferrand door heimelijk spijkertjes te strooien: 244 lekke banden waren het gevolg, en ook de winnaar had daar zijn portie van gehad. Een lekke band was, met andere woorden, geen belemmering meer om sneller dan alle anderen te fietsen. *****
In dezelfde periode kwam Pirelli met de tube: een buitenband die aan de binnenkant dichtgenaaid is en vervolgens op de velg gekit wordt. Het idee ligt voor de hand als we even niet aan een stalen velg, maar aan een houten denken. De tube wordt tot op de dag van vandaag in het wielrennen gebruikt, en kende zijn praktisch hoogtepunt in de jaren ’30; de wielrenner had een reserveband om de schouders, en kon wanneer zijn ploegleider niet in de buurt was (meestal dus) de lekke tube er in seconden vanaf rukken, de nieuwe er in seconden omheen trekken en met een gonfleur (een patroon met samengeperste lucht) in seconden weer oppompen. Het inzetten van het wiel en het aandraaien van de vleugelmoeren kostte nog weer enige seconden, maar behalve wanneer de handen door de kou verkleumd waren, hoefde een bandenwissel niet meer dan een halve minuut te kosten.
Triatlon
In het moderne wielrennen worden steeds meer draadbandjes gebruikt, ook al omdat in geval van een lekke band meestal gewoon een ander wiel gestoken wordt. Zo bezien is het vreemd, dat in de Triatlon nauwelijks tubes gebruikt worden: de triatleet moet net als de wielrenner uit de jaren ’30 zijn eigen boontjes doppen, en kan in principe met tubes veel sneller repareren dan met draadbandjes… Een variant op de klassieke tube (met losse binnenband) was de Engelse Boothroid of Silvertown Self Closure: een tube waar de binnenband in vast gevulcaniseerd was. Reparatie gebeurde met behulp van rubber plugjes die in de solutie gedoopt werden en van buitenaf in het lek gestoken werden. Het principe vinden we terug in de latere tubeless autobanden, met het verschil dat die niet dichtgenaaid en op de velg geplakt werden. Maar menigeen kent wel de rubberen pluggen met een weerhaakje die in een opgeruwd gat gestoken moeten worden.
Auto’s en motoren
We moeten vooral niet vergeten dat er behalve naar fietsen in het begin van de jaren ’90 van de vorige eeuw ook verwoed naar toepassingsmogelijkheden van de luchtband voor auto’s gekeken werd. Zo ontstonden talloze varianten op het thema van de buitenband met en speciaal profiel in de rand waardoor die band in opgepompte toestand in een contra profiel in de velg gedrukt werd. Dit type, de hielband, hield het op fietsen in sommige landen tot in de jaren ’30 uit: anno 1991 komen er nog fietsen met hielbanden uit het voormalige Oost-Duitsland die daar tot voor kort dagelijks gebruikt werden! Hielbanden werden onder meer gepatenteerd door Dunlop, Continental, Veith, Excelsior (D.) enz. Bij de auto’s verdween de hielband omstreeks het einde van de Eerste Wereldoorlog.
Segmenten en kikkers
De bevestiging met segmenten van Michelin mocht dan bij fietsen snel afgedaan hebben, in de autowereld beleef het systeem van de band die zijdelings wordt opgesloten achter een ring (of losse segmenten) nog tot op de dag van vandaag in gebruik bij vrachtwagenbanden. De segmenten werden met de karakteristieke stalen ‘kikkers’ vastgezet. Een ander systeem dat vooral in de gemotoriseerde werden ontwikkeld is ( we hebben geen voorbeelden van vroege fietsen met soort velgen kunnen vinden), is de gedeelde velg: de binnenste en de buitenste helft van een velg worden, met de band ertussen, met bouten op elkaar geklemd. Dit systeem is nog wel te vinden om landbouwtractoren en sommige vrachtwagens. Dat er geen tweewielers mee uitgerust zijn is niet helemaal waar: sommige Oost-Europese kinderfietsjes en autopeds, en je komt ook nog wel eens een tweewielerbouwdoos van Japanse makelij tegen met verticaal deelbare velgen…
Westwood
Andere manieren om een band op de velg te bevestigen waren bijvoorbeeld het systeem van Kemp Welch (1892), een draadband waarin de draad kon worden aangespannen, ongeveer zoals een veter in de zoom van je jack. Een hele verbetering daarop was de velg van Westwood met de bekende verdiepte bedding. Voortaan konden draadbanden met een vast draad worden gebruikt: de verdiepte bedding maakt het mogelijk de band terwijl die aan de ene kant in het diepste gedeelte van het velgbed ligt, aan de tegenovergestelde kant over de velgrand te trekken: het systeem dat we allemaal dagelijks gebruiken. Rond 1895 was de band klaar oom de fiets in massa’s de wereld te laten veroveren. * De cushionbanden zullen binnenkort als mogelijkheid uit de Inrichtingseisen voor wielvoertuigen uit de WVW geschrapt worden. Tot omstreeks 1940 werden er nog zware vrachtwagens (o.a. Sentinel, Foden, Hotchkiss, Skoda, Latil) standaard met cushionbanden geleverd, en tot in de jaren ’60 zag je kermisgasten er nog mee rijden. Die tijd is definitief voorbij.
** Genazzini: Evoluzione technica dal pneumatico, in Ciclismo ‘58/4
*** Gerh. Minck: Fietsend door de Eeuwen, uitgeverij Kluwer
**** Begeleiders die volgens schema telkens een stuk met Terront meefietsten, moesten hem met belgerinkel wakker houden
***** Michelin, l’histoire de la pneumatique (1925)