Veren — Metaal in actie
Door Ontwaakt!-correspondent in Canada
DENKT u zich eens een moment in dat u met uw auto door druk verkeer rijdt en dat er dan plotseling, als u uw voet van het gaspedaal neemt, niets gebeurt! Het pedaal blijft naar beneden en uw auto spoedt zich met onverminderde snelheid voort. Een vlugge reactie, een snelle en krachtige trap op het rempedaal, zal uw auto misschien nog op tijd tot stilstand brengen. Maar zo’n noodsituatie doet zich maar hoogst zelden voor. Hoe komt dat? Dat heeft u te danken aan een klein, betrouwbaar, onderdeel, een veer, die het gaspedaal in zijn neutrale stand terugduwt zodra u uw voetdruk wegneemt.
Met het drukke leven dat we in een hooggemechaniseerde samenleving leiden, zijn we veren als iets vanzelfsprekends gaan beschouwen. Toch spelen ze een belangrijke rol in de dingen die we dagelijks gebruiken, van auto’s tot vliegtuigen, van schrijfmachines tot computers, van klokken tot wasmachines, van muizenvallen tot matrassen. Werkt een bepaald voorwerp mechanisch, dan is de kans heel groot dat op enkele belangrijke plaatsen één of meer veren hun werkzaamheid vervullen.
De oorsprong van veren
In de levende natuur komen we allerlei veermechanismen tegen, vooral bij grassen, planten en bomen. Ook het menselijke gebruik van veren dateert echter al van de vroegste tijden, toen de mens koper en ijzer begon te bewerken (Gen. 4:22). Metalen veren uit de vroegste geschiedenis (natuurlijk niet van vóór de Vloed) zijn in geheel Europa en Azië bij opgravingen ontdekt, vrijwel allemaal in de vorm van een verende haak, van koper of brons en gesmeed door bekwame vakmensen. Het schijnt zelfs dat men vroeger al een soort van veiligheidsspeld kende om kleren op hun plaats te houden.
Een van de eerste doeleinden waarvoor de mens veerkracht aanwendde, was voor de werking van een wapen, de boog. Deze werd opgevolgd door grote katapulten om stenen en andere projectielen naar de vijand te werpen. Deze machines waren van ontzaglijke afmetingen. Door plotseling de spanning vrij te maken in houten staven of gedraaide koorden van verschillende vezels en materialen, wist men met grote kracht vernietigingsprojectielen naar vijandelijke versterkingen te werpen. De joodse geschiedschrijver Josephus beschrijft welk een kracht de Romeinse katapulten bezaten die bij de belegering van Jeruzalem werden gebruikt. Ze konden stenen van een talent zwaar 400 meter wegslingeren. (Een Grieks talent woog in de Romeinse tijd ongeveer 28 kilo).
De bijbel vertelt ons ook dat koning Uzzía (829-777 v.G.T.) zijn technici oorlogsmachines liet ontwerpen ter verdediging van Jeruzalem, waarmee pijlen en grote stenen vanaf de torens konden worden geschoten. Wat voor krachtbron deze machines benutten, wordt niet vermeld, maar waarschijnlijk waren ze met een soort van veerwerking toegerust (bepaalde katapulten werkten ook met tegenwichten).— 2 Kron. 26:15.
Verdere ontwikkelingen in het gebruik van veerkracht, kwamen met de ontwikkeling van de kruisboog, waarmee veerenergie kon worden „opgeladen” en met een speciaal trekkermechanisme kon worden vrijgemaakt — inderdaad een schrikwekkend wapen!
Veren in klokken
De ontwikkeling die heeft geleid tot de veervormen zoals wij die nu kennen, is echter hoofdzakelijk te danken geweest aan het verlangen van de mens om de tijd te weten. Hoewel de historische gegevens niet volkomen eensluidend zijn, gaat men ervan uit dat de eerste mechanische klokken kort na het jaar 1000 G.T. hun intrede deden. Hun aandrijfmechanisme bestond uit gewichten en niet uit veren, en men trof ze gewoonlijk aan in de torens van kerken en abdijen.
Maar al aan het begin van de veertiende eeuw begonnen de klokkenmakers veren als krachtbron in hun uurwerken aan te brengen. Constant werkten deze eerste vaklieden aan de verbetering van het ontwerp en de kwaliteit van hun veren, zodat tegen de achttiende eeuw de vlakke spiraalveer algemeen in klokken en horloges werd toegepast. Omdat de nauwkeurigheid van de uurwerken zozeer van de kwaliteit van de gebruikte veren afhing, waren deze vroege klokkenmakers ook vaak zelfstandige verenmakers. Hun voortdurende verlangen naar betere veren zette hen aan het experimenteren met de verschillende bereidingswijzen van staal. En ten slotte had men staallegeringen ontwikkeld waarmee betere veren en nauwkeuriger klokken waren te maken.
Het materiaal waaruit ze bestaan
Men schat dat er thans meer dan 50 verschillende materiaalsoorten en legeringen voor de vervaardiging van veren beschikbaar zijn. Veren van hard getrokken draad, die veel worden toegepast in matrassen, zijn goedkoop te maken en zeer geschikt voor onder andere het genoemde doel. Hetzelfde materiaal zou men echter niet uitkiezen voor een klepveer in een automotor, waar warmte, grote spanningen en metaalmoeheid er al gauw niets van zouden overlaten. In dat geval zal de veermaker waarschijnlijk kiezen voor een in olie geharde veer van een bepaalde legering, die tegen deze extreme bedrijfsomstandigheden is opgewassen. Sommige veren zijn bestand tegen een temperatuur van bijna 600 graden Celsius. De moderne lucht- en ruimtevaart vereisen veerlegeringen die extreme temperatuurveranderingen kunnen doorstaan.
De invoering van elektrische motoren en allerlei andere elektrische apparaten, waarvan we ook om en in ons huis genieten, schiep een behoefte aan veren die tevens als elektrische geleiders dienst konden doen. De meest gebruikte materialen voor dit doel zijn fosforbrons en messing. Zulke veren op koperbasis bezitten gewoonlijk minder veerkracht dan veren van andere materialen. Ze zijn ook niet zo sterk als veren van staal. Maar omdat ze goede elektrische geleiders vormen, worden ze veelvuldig toegepast in elektromotoren (om de koolborstels goed contact te laten maken) en in elektrische schakelaars.
Nee, er bestaat geen twijfel over dat veren een belangrijke rol zullen blijven spelen in de mechanische apparaten die de mens in de toekomst zal bouwen. En als u uw voet op het gaspedaal drukt, denk dan nog eens met dankbaarheid aan die kleine veer die ervoor zorgt dat het pedaal niet in dezelfde stand blijft steken, zodat u veilig naar uw plaats van bestemming kunt rijden.