Af: Peter Larsen
Efter den amerikanske uafhængighedskrig (1775-1783), hvor man havde fået våben fra fx Frankrig, bestemte Kongressen i 1794 at der skulle etableres produktion af våben i Springfield, Massachusetts og i Harpers Ferry, Virginia. Man havde en vision om ensartethed og ombyttelighed, men det var en lang omstillingsproces – våbnene blev i begyndelsen fremstillet med de traditionelle metoder, hvor delene blev fremstillet og tilpasset til det enkelte våben. I Springfield arbejdede man med organiseringen – i 1810 var arbejdet delt i 20 forskellige opgaver, i 1815 34 opgaver, i 1820 86 opgaver, i 1825 100 opgaver og i 1855 var man nået til en arbejdsdeling på 400 operationer. Kvaliteten steg, og prisen faldt.
Situationen var fuldstændig modsat i Harpers Ferry, hvor alle modsatte sig enhver forandring. Men det blev ikke ved med at gå.
Harpers Ferry, Virginia
I 1811 havde John Hancock Hall fået patent på et nyt bagladegevær, hvor kuglen og krudtladningen ikke skulle ned gennem løbet. Løbet var delt i to, og den bageste del kunne drejes op og lades med først en krudtladning og så en kugle. Man behøvede ikke en ladestok, det kunne klares med tommelfingeren. I 1816 var Hall færdig med udviklingen – det var blevet en riffel med riffelgang, der gav bedre præcision end et gevær med glat løb.
Løbet er delt I to – selve løbet, barrel, og bagenden af løbet, hvor krudtladning og kugle skal være, receiver.
Den bageste del af løbet, receiveren drejer om stiften 12, og kan skydes op af løftefjederen 10. Receiveren holdes lukket af en fjedrende krog 11, der går gennem kolben 21.
I patentet skriver Hall:
‘The barrel is in two pieces. That which forms the breech rises at its fore end upon touching a spring, or by any other method which may be found more convenient. The charge is then put into the receiver – viz., the breech part of the gun – without a ramrod, taking care to press the ball or shot to the powder with the finger. By this construction of the gun it may be loaded in less time and with less trouble than is necessary in loading common guns, in every situation, either standing, sitting ot lying… The peculiar construction of the lock, its simplicity, and its being attached to the barrel instead of the stock present the advantages of cheapness in construction and of durability. The parts are less in number than the parts of other locks, and consequently the chances of disorder are lessened.’
Find patentet på Google Patents, søg på USX1516
M1819, som Hall’s riffel kom til at hedde, øgede skudhastigheden, og det var jo et godt argument. Samtidig foreslog Hall US Army at producere den med ombyttelige dele, så ’hver ens del af hvert våben vil være så ensartet at de passer ethvert våben, fx så enhver bajonet vil passe til ethvert løb, så ethvert løb vil passe enhver kolbe..’. Hæren sendte ham til Harpers Ferry, hvor han fik et værksted. Hall havde fundet ud af at ombyttelighed krævede præcision, så han fremstillede 63 prøvedorne for at kunne bestemme om de enkelte emner var præcise nok – om de var inden for tolerancerne. Han havde også fundet ud af at fejl akkumulerer – at hvis dele, der er tæt på den øvre tolerance lægges sammen, kan de samlet set blive for store – så hans prøvedorne tog udgangspunkt i et nulpunkt. Hall fremstillede også maskiner, der fremstillede dele – maskiner, der ikke krævede uddannede operatører. Han fik udviklet en fræser, så han kunne fræse dele på mål, så de kunne monteres uden tilpasning. I 1824 var Hall’s model M19 riffel fuldt ombyttelig – den var den første bagladeriffel produceret i stort styktal og det første relativt komplekse stykke mekanik, der blev produceret med ombyttelige dele.
Hvordan virker Hall’s riffel?
Hvilke problemer løste Hall?
Springfield, Massachusetts
Først i 1849 opnåede man fuldt ombyttelighed i Springfield. Her havde man i stedet fokus på mekanisering, hvor man fik bygget maskiner der kunne kopi-fræse geværkolber. I 1827 var processen med at fremstille geværkolber mekaniseret med 14 forskellige maskiner, hvor 17 mand kunne producere lige så meget som 75 kunne før, og med større præcision.
Håndsvinget W drejer tromlen B, der med remmen R roterer akslen med følgeskiven F og fræseren E. Samtidig driver remmen S ledeskruen p, og roterer modellen T og arbejdsstykket V langsomt. Ledeskruen p bevæger følgeskiven F og fræseren E fremad – mod højre på skitsen. Følgeskiven F følger modellens form og skubber en ramme med model T og arbejdsstykke V ind og ud, mens den roterende fræser E udfræser en kopi.
Find patentet på Google Patents, søg på USX3131
Thomas Blanchard, der arbejdede for Springfield Armory, fik i 1819 patent på en maskine, der kunne dreje kopier af irregulære forme. Maskinen var oprindelig beregnet til at dreje geværkolber, men den kunne meget andet, og blev spredt til forskellige producenter af trævarer, hvor den blev brugt til økseskafter, klaverben, cricketbats, skolæste, hjuleger, parykholdere – og som vist i patentet, træsko.
Blanchard fik 24 patenter, mest på træbearbejdningsmaskiner som rundsave, stemmemaskiner og boremaskiner, hovedsageligt udviklet i forbindelse med bearbejdning af geværkolber på Springfield Armory. Blanchard fremstillede ikke selv maskinerne, men solgte rettighederne til andre.
Hvordan virker Blanchard’s kopidrejebænk?
Hvilke problemer løste Blanchard?
Hvordan havde Blanchard arbejdet med automatisering?
Andre amerikanske virksomheder begyndte at mekanisere og systematisere deres produktion og arbejde med ombyttelige dele, fx symaskiner, skrivemaskiner, høstmaskiner, cykler og senere biler. Systemet med ombyttelige dele blev kendt som det amerikanske system.