Zeeuws planetarium

Door: Jan Stins (uurwerk- en instrumentmaker, Middelburg)

In het Middelburgs archief staat sinds enkele jaren een 18e-eeuws planetarium opgesteld. Het uurwerk van het planetarium verkeerde in zeer slechte staat en ik werd gevraagd om het te herstellen. Later kreeg ik ook de eer om het planetarium zelf te restaureren, zowel qua techniek als qua kast. Een stukje geschiedenis en een verslag van de werkzaamheden!

Het planetarium is gebouwd eind 18e eeuw door de Middelburgse uurwerkmaker Josephus van den Eeckhout in opdracht van Johan Adriaan van de Perre van Nieuwerve. In feite staat het planetarium na vele omzwervingen weer op de plek waar het is gebouwd; het archief is namelijk verbonden met het oude woonhuis c.q. stadspaleis van Van de Perre. Het planetarium is eigendom van het Zeeuws Genootschap der Wetenschappen, een genootschap dat mede is opgericht door Van de Perre.

In deze tijd stonden de natuurkunde en de astronomie volop in de belangstelling en het bezit van een planetarium kon gezien worden als een enorm statussymbool. Van de Perre was destijds een rijk man, niet in de laatste plaats vanwege zijn huwelijk met de gefortuneerde Jacoba van den Brande. In die tijd kon je jezelf rijk noemen als je kon leven van de rente over de rente van je kapitaal.

Foto: het Planetarium in Middelburg

Werkplaats ingericht
Om het planetarium te bouwen is Josephus van den Eeckhout aangesteld. Van den Eeckhout was destijds een bekende uurwerkmaker in Middelburg die zich meer toelegde op reparatie en verkoop van elders gemaakte klokken. Waarschijnlijk heeft hij nog één klok gemaakt voor de Staten van Zeeland: een zonneklok, die bij het bombardement van Middelburg in 1940 verloren is gegaan.

In het huis van Van de Perre werd een werkplaats ingericht en werden de benodigde gereedschappen en machines aangeschaft, aangezien dit voor de uurwerkmaker te kostbaar zou zijn. De wiskundige berekeningen zijn hoogstwaarschijnlijk door Van de Perre zelf gedaan. Van den Eeckhout kreeg assistentie van een medewerker, o.a. voor het vele vijlwerk dat verricht moest worden. Over de vervaardiging van het planetarium werd door Van den Eeckhout zeer geheimzinnig gedaan. Hij deed voorkomen alsof het geheel qua constructie zijn eigen idee was. Dat hij goed rond gekeken heeft bij andere planetaria is wel duidelijk.

Planetarium
Het planetarium bestaat uit een grote kast, waar je met gemak in kunt zitten om alle raderen en assen onderin met het uurwerk en de wijzerplaten te verbinden. Bovenop deze kast staat het feitelijke planetarium. Het is zichtbaar door het in 360 graden verdeelde gaaswerk aan de zijden. Het geheel wordt gecompleteerd met 4 bogen naar boven waarop een beeldengroep staat en waarin van onderaf zichtbaar een kompas is geplaatst (voor een stad van zeevaarders als Middelburg een logisch attribuut). Zodoende kunnen we de zijden van het planetarium ook aanduiden met hun windstreek.

Aan de vier zijden zijn zichtbaar:
– Aan de oostzijde een uurwerk met secondewijzer. Deze heeft als aardigheidje een uurwijzer met daarin een maanschijf. Die wordt iedere omwenteling van de wijzer door een klein pennetje verzet. Deze maan heeft 2 standen, een lachend maantje en een boos kijkend maantje.
– Aan de westzijde vinden we een wijzerplaat met de zeven dagen van de week, gecombineerd met de schijngestalten van de maan.
– Aan de noordzijde is een plaat bevestigd die de dagen van het jaar weergeeft, gecombineerd met vensters voor de zondagsletter, het guldengetal, de zonnecirkel en de epacta. De wijzer op deze plaat gaat éénmaal per 364 dagen rond. Dat geeft ook gelijk een onnauwkeurigheid in het planetarium aan, aangezien een jaar feitelijk 365,242 dagen telt.
– De plaat aan de zuidzijde heeft uitsluitend tekst van de maker.

Foto’s: lachend en boos kijkend maantje

Het planetenstelsel zelf is zichtbaar door 12 messing schermen, met daarin per stuk 504 vierkante gaten van exacte afmetingen die precies één graad weergeven. Deze schermen zitten gemonteerd op een soort grote messing hoepel, vastgehouden door messing segmenten met gradenverdeling aan de boven- en onderzijde. Deze zijn gecombineerd met 12 pilaren, eveneens met gradenverdeling en zilveren schildjes met daarin de dierenriem, om de schermen verticaal op te sluiten. Deze pilaren/pilasters zijn precies 2 graden breed.

Reparatie uurwerk
Het uurwerk van het planetarium verkeerde in zeer slechte staat en ik werd gevraagd om het te herstellen. Het was in het verleden al eens hersteld. Toen waren de zeer lange assen van het wijzerwerk, die ooit waren gebroken, gesoldeerd met tin, en nog scheef ook. Verder was het uurwerk verbust met grote lompe bouchons en ingeslagen proppen messing. De assen waren destijds duidelijk gebroken door onvoorzichtige demontage van het uurwerk uit de kast. Het uurwerk staat op een eigen bok opgesteld binnen die kast en als die bok niet voorzichtig wordt verwijderd, alvorens het uurwerk eruit te nemen, gaan de assen gegarandeerd krom. Om dit goed te doen moet je dus in de kast gaan zitten, met één hand de bok verwijderen en met de andere het uurwerk op de juiste hoogte houden.

Na herstel van het uurwerk is het teruggeplaatst in de kast en toen bleek dat het planetarium zelf volledig vast stond. Er was helaas geen budget om dit ook te herstellen en zodoende liep het uurwerk alleen als tijdaanwijzer. Het gewicht onder het uurwerk woog 15 kilo, veel teveel, maar wel toereikend als het planetarium mee moest draaien. Een deel van de kracht wordt dan namelijk afgenomen om het hele planetenstelsel in werking te krijgen. Een lichter gewicht plaatsen om alleen het uurwerk aan te drijven behoorde helaas niet tot de toegestane mogelijkheden.

Planetarium restaureren
In 2014 kreeg ik de mogelijkheid om het planetarium zelf te restaureren, zowel qua techniek als qua kast. Voor de kastrestauratie heb ik restaurator Vincent Krans uit Nieuwerkerk (Schouwen-Duiveland) gevraagd. Samen hebben we het geheel gedemonteerd, wat op zich een heel karwei was, en naar onze eigen werkplaatsen vervoerd. Al het houtwerk ging naar zijn werkplaats, alle metalen delen aan de behuizing en het mechaniek gingen naar de mijne. Aangezien zo’n restauratie een forse klus is heb ik mijn zaak voor 2 weken gesloten gehouden om zo ongestoord door te kunnen werken.

De opbouw van het planetarium bestaat uit een aantal raderen op lange bussen die op hun beurt om vast gemonteerde bussen draaien. De draaiende beweging krijgen ze via een worm/wormwielconstructie. De as met de worm wordt direct door het uurwerk aangedreven. Deze aandrijving is indien gewenst met een hefboom op het uurwerk los te koppelen. Bij een vorige herstelling aan het planetarium waren alle tandtallen al geteld en in kaart gebracht, dat scheelde weer het nodige werk.

Foto: raderen

Eerste onderzoek
We begonnen aan een eerste onderzoek. Eerst werd alles met de camera gedocumenteerd, waarna het geheel op zijn werking werd gecontroleerd. De zon bleek rond te draaien als een dronken kerel op de kermis, de as was krom. Dit gaf al enigszins te denken over de rest van de raderen en bussen. Bij verdere demontage bleken inderdaad alle bussen iets scheef te zijn. Om dit op te vangen waren er in het verleden opvulpapiertjes gestopt onder de bevestigingsplaten van de vaste bussen, zodat de raderen met de bussen niet vast zouden lopen of klemmen. Deze methode is niet fraai, maar je richt er weinig schade mee aan om het geheel weer werkend te krijgen. Duidelijk werd toen wel dat het waarschijnlijk ooit een forse klap heeft gehad of is gevallen. Niet geheel ondenkbaar gezien de vele omzwervingen naar de diverse locaties die het planetarium had ondergaan.

Vervolgens heb ik het complete mechaniek gedemonteerd. De planeetbolletjes zijn gemaakt van been en vaak met meridiaan lijnen uitgevoerd. Eén bolletje had wat rossige puntjes op zich, dit bleek Mars te zijn. Na reiniging heb ik dit met polijstrood en was weer op kleur gebracht. De ring om Saturnus was ooit met een overvloed aan tin hersteld, waardoor de ring continue naar één kant viel. Lastig te herstellen met zilver, want in dat geval moet eerst alle tin grondig verwijderd worden. Eenvoudiger was het geweest om de ring te vervangen door een nieuwe ring, maar het betreft hier een restauratie en in dat geval probeer je tot het uiterste het originele materiaal te behouden en te herstellen.

Foto’s: een constructiedetail van het planetenstelsel en de planeetbolletjes

Grondig reinigen
Veel planeten lopen via lange armen over excentrische hellingbanen, die hun positie ten opzichte van de zon moesten nabootsen. Deze moeten natuurlijk soepel kunnen schuiven en omhoog bewegen. Na vele jaren van verstoffing was daar uiteraard geen sprake meer van. Al het metaalwerk moest grondig gereinigd worden, de oude schellakafwerking die hier en daar nog terug te vinden was, moest met alcohol verwijderd worden en alle messingwerk met een zure zeep worden schoongemaakt. Ook het messingwerk op de omkasting moest schoongemaakt worden, dit heeft een enthousiaste stagiair een week werk bezorgd!

Om de herstelling van destijds, met de onderlegpapiertjes onder de vaste bussen, te handhaven vond ik niet zo’n goed idee. Het geheel was ooit door geweld uit het lood geraakt en misschien zou dit met ‘gepast geweld’ weer teruggeduwd kunnen worden. Ik heb op mijn draaibank een constructie gemaakt, waarbij ik de vaste bussen veilig kon ondersteunen. Met behulp van het support, pinole en een meetklok op de voet van een vaste bus kon ik de vervorming precies terugduwen. De as van de zon heb ik in de draaibank gezet en al draaiende uitgericht.

Foto: de constructie om de vervorming terug te duwen

Ring van Saturnus
De ring van Saturnus was een geval apart. Alle tin werd verwijderd en met dun busmessing in de uitgeslepen lageringen van de ring, gesoldeerd met zilver, kon dit weer worden hersteld. De ring is nu weer evenwichtig en in ere hersteld. Na het schoonmaken van de bussen kwam er in de grootste vaste bus nog een ingekraste inscriptie tevoorschijn: “Den 20 Feb des jaar 1786 het laatste stuk gemaakt” en “Josephus van den Eeckhout inv & Fecit.” Bij deze bus waren de paspennen verwijderd om wat speelruimte te hebben om het mechaniek toch soepel te kunnen laten draaien. Deze paspennen heb ik teruggeplaatst. Als alle onderdelen namelijk weer in oorspronkelijke staat terug zijn, móet het geheel werken en dat bleek ook zo te zijn.

Foto: de ring van Saturnus

Buitenzijde reinigen
Een andere klus was het reinigen van de buitenzijde van het planetarium. Het opgestelde planetenstelsel is namelijk alleen goed te beoordelen als het door een gaaswerk wordt bekeken met een exacte gradenverdeling, zowel horizontaal als verticaal. Dit gaaswerk bestaat uit twaalf messing schermen met exact uitgevoerde vierkanten die overeenkomen met één graad. Dat hield in 18 x 28 = 504 exact vierkante gaten vijlen binnen nauwkeurige toleranties en dat 12 keer. Horizontaal konden het geen 30 gaten worden, omdat de schermen met pilaren vastgezet werden op de omkasting en deze pilaren waren exact 2 graden breed. Voor deze klus had Van den Eeckhout een medewerker aan het werk gezet. De goede man is er bijna een jaar mee bezig geweest. Een mooi Vallorbe-vijltje hadden ze toen nog niet; hij moest het doen met een vierkantvijl uit die tijd. Vierkante ogen heeft hij er vast aan overgehouden!

Foto’s: het gaaswerk met de messing schermen

Zoals vermeld: deze schermen werden tussen pilaren bevestigd op de kast. Op deze pilaren staat de gradenverdeling weergegeven in beide richtingen en bovenin was een zwart schildje zichtbaar, nagenoeg onleesbaar geworden. Ik ging ervan uit dat dit verzilverde schildjes waren. Uiteindelijk bleken ze van massief zilver. Alle schildjes waren voorzien van de tekens van de dierenriem. Aan de boven- en onderzijde zijn messing segmenten geplaatst, bevestigd aan de pilaren en ook van gradenverdeling voorzien. Al deze delen zijn verder grondig gereinigd.

Om die delen te beschermen tegen oxidatie en om verkleuring tegen te gaan moest eigenlijk al het messingwerk worden afgelakt. Deze lak mocht echter niet te helder zijn; het moest de oude kleur die de delen van origine gehad moesten hebben enigszins benaderen. Dit is gedaan in samenwerking met een bevriende collega uit Capellen (B). Ik vertrok met een volgeladen auto met messingwerk en in een avondje was alles van een passende laklaag voorzien. Na één week was de lak zover doorgehard dat het weer goed aangepakt kon worden.

Foto: de afgelakte messing segmenten

Mechaniek opbouwen
Intussen was ik begonnen met de opbouw van het mechaniek. Daarbij kwam gelijk de vraag om de hoek: waar smeer je de delen mee? Olie vond ik geen goed idee, met stof en door veroudering zouden de delen kunnen gaan plakken en zou het geheel alsnog tot stilstand komen. Ik besloot om alle vaste en bewegende bussen te bewerken met grafiet, om vastvreten van de messingdelen te voorkomen. De sneller draaiende bolletjes heb ik wel spaarzaam gesmeerd met synthetische olie.

Een ander bijzonder onderdeel betrof het kompas bovenin het planetarium; dit was door het vele vuil nauwelijks meer zichtbaar. Het ruitje voor het kompas was ingezet met lood. Voorzichtig heb ik het lood opengezet zodat het ruitje en de kompasroos verwijderd konden worden. De kompasroos bleek te bestaan uit twee op elkaar geplaatste kompasrozen uit verschillende jaren met daartussenin de ijzeren kompasnaald. Dit kompas bleek te zijn gemaakt door Henrikus Kakelaar. Aan de achterzijde was een plaat bevestigd die kennelijk door Adriaan Kakelaar, de vader van Henrikus, was getekend, gezien de initialen AK bij de als Franse lelie uitgevoerde kompaswijzer. Kakelaar was een bekende Middelburgse kompasmaker. Middelburg was een havenstad met een eigen scheepswerf en had dus ook de benodigde personen in de stad voor de uitrusting van de schepen. Opvallend was dat het noorden 20 graden van het magnetische noorden afweek. Blijkbaar was dat in die tijd de magnetische variatie. Momenteel is de magnetische variatie in onze streek nagenoeg nul. Op de afbeelding is goed de ijzeren kompaswijzer te zien door roestvorming tussen de papieren wijzerplaten.