Gewenste flexibiliteit

Het wagenonderstel van een vierwielige wagen moet zo uitgevoerd zijn dat de vier wielen altijd op de bodem rusten, zelfs als er over een hobbelige weg wordt gereden.

Dit houdt in dat tijdens het rijden de wielassen voortdurend ten opzichte van elkaar enigszins op en neer zullen wiebelen, dat wil zeggen roteren in het verticale vlak. Als de vier steunpunten van een opgehangen wagenbak deze bewegingen van de wielassen voor en achter volgen, betekent dat deze in het algemeen niet in een plat vlak zullen liggen, maar de ophangkettingen of -riemen lopen naar steunpunten op de wagenbak die dat wel doen, en er moet dus op een of andere manier voor een aanpassing gezorgd worden.

Deze noodzaak doet zich niet voor als er maar twee steunpunten zijn, zoals bij de rijdende hangmatten uit de 11de eeuw, en uiteraard ook niet als het rijtuig tweewielig is, en dus maar een as heeft. Ook is er geen probleem als de vier ophangpunten aan een stijf raamwerk zijn bevestigd, ten opzichte waarvan de vooras of de achteras tijdens het rijden wiebelen kan. Een dergelijke constructie vindt men terug bij de Engelse boerenwagen van het 'box wagon' type, waarvan de zeer rigide wagenbak alleen de beweging van de achteras volgt, en niet de draaibeweging van de vooras.

TWEE OPLOSSINGEN

Als de aanpassing wel noodzakelijk is, zijn er twee oplossingen bekend. De oudste is dat de wagenbak zo flexibel is geconstrueerd dat de ophangpunten aan de bak de bewegingen van de ophangpunten van de staanders buiten het platte vlak kunnen volgen. Dit is een flexibiliteit wat betreft torsie om de langsrichting van de bak.

De tweede, en modernere oplossing is dat de wagenbak verend is opgehangen, iets dat na ongeveer 1500 langzaam ingang vond; de wagenbak kan dan geheel rigide worden gecontrueerd.

Het probleem is overigens niet specifiek voor hangende wagens daar het zich ook voordoet bij wagens waarvan de bak direct op het wagenonderstel, of soms ook op de assen rust. Het heeft aanleiding gegeven tot een karakteristieke constructie van de flexibele wagenbak voor personenvervoer, die al sinds de Romeinse keizertijd in gebruik was. Deze bak was opgebouwd op een platte houten bodem, waar ook de ophangbeugels of -haken aan waren bevestigd. Voor- en achterwanden waren op de einden bevestigd, met daartussen dunne houten beugels, die hetzelfde buitenprofiel bezaten als de beide wanden.

Over de wanden en de beugels waren in de langsrichting stokken gelegd, die daar licht aan bevestigd waren, ter ondersteuning van het doek of het leer van de huif. Op de einden van de stokken waren vaak ronde houten platen bevestigd, kennelijk om te voorkomen dat men zich hier het hoofd aan kon bezeren.

In Duitsland is dit type huifwagenbak bekend geworden als 'Kobel'. De bewaard gebleven exemplaren er van bezitten inderdaad weinig weerstand tegen torsie in de langsrichting, terwijl ze wel voldoende weerstand tegen buiging hebben om een flinke last te kunnen dragen. Ook al is het waar dat juist het verkrijgen van voldoende torsiestijfheid in veel gevallen een moeilijk constructief probleem is, en het tegendeel hiervan dat dus niet is, anderzijds kan de bijzondere constructie van deze huifwagenbak pas volledig begrepen worden uit de eis van geringe torsiestijfheid in de langsrichting.

Enkele vroege exemplaren van dit type wagenbak zijn bewaard gebleven. De oudste bevindt zich in het Johannaeum in Graz, de bak van de 'Festwagen' van keizer Frederik III van ongeveer 1450; twee soortgelijke wagenbakken van een eeuw later zijn tentoongesteld in het palazzo Serago Alighieri in Verona, en nog een in de 'Veste Coburg'. In dit laatste museum vindt men echter ook de complete bruidswagen, in 1560-61 in Kolding gebouwd, die prinses Dorothea van Denemarken in 1561 meekreeg ter gelegenheid van haar huwelijk met de hertog van Brunswijk-Luneburg. Bij de wagenkast van deze wagen dragen vier lichte houten pilaren op de hoeken het flexibele, uit houten beugels opgebouwde tonvormige dak: een verdere ontwikkeling van de flexibele huifwagenbak. In Duitsland wordt dit de 'erweiterte Kobel' genoemd.

Gelaarsde kat

Een heel eenvoudige manier om de flexibiliteit van de wagenbak te verkrijgen is de wagenbak als mandewagen uit te voeren, dat wil zeggen in vlechtwerk zoals bij de oorspronkelijke kocsiwagen. Dergelijke mandewagens werden tot in onze eeuw gebruikt: in de 18de eeuw was een bekend type de 'carabas' - waar de fictieve markies van de gelaarsde kat ongetwijfeld zijn naam aan ontleende -, een goedkoop en bepaald niet gedistingeerd huurrijtuig in Frankrijk dat door acht paarden werd getrokken, en waarmee wel zesentwintig mensen vervoerd konden worden.

Een niet erg goede alternatieve oplossing die een rigide wagenbak mogelijk maakt werd toegepast bij de staatsiewagen die in 1569 voor het huwelijk van de Franse koning Karel IX werd gebouwd. De wagenbak was daarbij aan twee punten opgehangen, een voor en een achter: het principe dus van de 11de-eeuwse rijdende hangmat. Ofschoon de rigide wagenbak in principe het rijcomfort verbetert, had de uitvinder waarschijnlijk over het hoofd gezien dat dit systeem erg gevoelig is voor gewichtsverplaatsing in de dwarsrichting, dus naar links of rechts. Bij een hangmat is dat geen punt, maar bij een rijtuig met banken wel. Het is dan ook geen wonder dat we dit systeem later niet meer tegenkomen.

Flexibiliteit, niet alleen van de onderwagen, maar ook van de wagenbak is dus het oudste middel om bij rijtuigen rotaties in het verticale vlak van de wielassen, het wiebelen ten opzichte van elkaar mogelijk te maken. We hebben bij de discussie tot nog toe het zwenken, de rotatie van deze twee assen ten opzichte van elkaar in het horizontale vlak in het midden gelaten: we gaan nu de constructieve consequenties hiervan bezien. Dit treedt op als de wagen door een bocht wordt gestuurd.

De wagenbak is aan standaards, bij elke hoek een, opgehangen. Wat betreft de twee voorstandaards: deze zijn of geplaatst op het rijbord aan de bovenzijde van de voorasdam, en draaien mee met de vooras bij de besturing, of ze zijn hoger geplaatst, op de voorschamel, waar het rijbord onderdoor draait. Het laatste geval is analoog aan de gebruikelijke constructie bij de ongeveerde houten boerenwagen, met dit verschil dat het nu noodzakelijk is de voorschamel ten opzichte van de langboom te fixeren; in een volgende aflevering wordt hier verder op ingegaan.

MEEZWENKEN

Er zijn geen overblijfselen bewaard van rijtuigen uit de middeleeuwen of later waarbij de voorstandaards met de as meezwenken, maar dit ophangsysteem is wel te zien op sommige afbeeldingen, daterend van ongeveer 1500. Hierbij zien we niet, zoals bij de Romeinse wagen, stangen aan de wagenbak waar de ophangringen over konden glijden: kennelijk werd de compensatie voor de afstandsveranderingen tussen de voor- en achterstandaards alleen maar geleverd door de wagenophanging. Dit leidt er toe dat de wagenbak iets schuin komt te hangen naar de binnenzijde van de bocht toe. Dit effect bleef binnen de grenzen van wat acceptabel was, allereerst omdat de maximale zwenking van de vooras in die tijd maar gering was, in de orde van 15 graden, en verder nog omdat lange steil staande ophangkettingen werden gebruikt - ophangriemen gebruikte men in die tijd nog maar zelden.

Bij een boekillustratie uit 1495 van een defecte 'apenwagen' die aan Albrecht Durer wordt toegeschreven zien we nog iets anders, namelijk dat de gebogen standaards zo dun zijn, dat ze waarschijnlijk in het horizontale vlak iets konden veren. Ook dat zal het in de bocht scheef hangen van de wagenbak hebben verminderd. Het schijnt dat dit type meezwenkend ophangsysteem na het midden van de 16de eeuw in onbruik raakte.