Thomas A. Edison Papers

Edison and Innovation Series-The Invention Factory

The Invention Factory

1. Thomas A. Edison en Menlo Park
2. De verhuizing naar Menlo
3. Bouw van het laboratorium
4. Het huis van Edison in Menlo Park
5. Supporting het laboratorium
6. Uitbreiding van het laboratorium
7. Uitbating van het laboratorium
8. Werken in Menlo Park

Thomas A. Edison en Menlo Park

Edison vond niet alleen in Menlo Park uit – hij was al jaren bezig met uitvinden en ging nog jaren door met uitvinden nadat hij daar was vertrokken. Maar terwijl hij daar woonde, vond hij de fonograaf en het gloeilamplicht uit – twee moderne wonderen die hem de bijnaam “De Tovenaar van Menlo Park” opleverden. Het lab in Menlo Park was een sfeer van samenwerking, die Edison in staat stelde een gesystematiseerd onderzoek voor industriële toepassingen te ontwikkelen. Deze werkomgeving leidde tot wat nu het moderne Research & Development lab is!

De verhuizing naar Menlo

Vóór Edison’s associatie met Menlo Park was het een klein, relatief onbekend gehucht aan de Pennsylvania Railroad lijn van New York naar Philadelphia. In de jaren voor de verhuizing waren het laboratorium en de winkels van Edison in gehuurde gebouwen in Newark gevestigd. We weten niet waarom Edison uit de stad verhuisde, maar hij zei “de oorzaak van deze verhuizing waren problemen die ik had met de huur”. In april 1878 vertelde hij echter aan een verslaggever van de Philadelphia Times “dat ik in Newark geen rust kon krijgen en door bezoekers werd platgelopen.” Eind 1875, op zoek naar grond waarop hij een laboratorium naar zijn eigen specificaties kon bouwen, zocht Edisons vader op het platteland van New Jersey naar onroerend goed. Samuel Edison ontdekte Menlo Park, dat deel had uitgemaakt van een mislukte woonwijk en in december 1875 verhuisde Edison naar Menlo Park, twaalf mijl ten zuiden van Newark.

Bouw van het laboratorium

Edisons nieuw gebouwde laboratorium in Menlo Park kostte 2.500 dollar (ongeveer 50.000 dollar in het geld van vandaag). Het witte, twee verdiepingen tellende laboratoriumgebouw werd op 25 maart 1876 voltooid en Edison nam er een paar dagen later zijn intrek. Op de begane grond bevond zich een machinewerkplaats met precisiegereedschap en op de tweede verdieping werden een wetenschappelijk en chemisch laboratorium gebouwd. Het was een “state-of-the-art” industrieel laboratorium voor 1876, ongeëvenaard in de Verenigde Staten. In een brief aan Western Union President William Orton beschreef Edison zijn laboratorium als “25 x 100 & 2 verdiepingen gevuld met elk soort apparatuur voor wetenschappelijk onderzoek. . . met machines & apparaten hebben ongeveer 40.000 dollar gekost.” In dit nieuwe laboratorium beloofde Edison om “elke tien dagen een kleine uitvinding en elke zes maanden of zo een groot ding” te produceren. Dit nieuwe uitvindingsmodel beïnvloedde latere onderzoeks- en ontwikkelingslaboratoria in de V.S. en elders.

Edison opende zijn laboratorium in april 1876 en zijn staf bestond uit de experimentatoren Charles Batchelor en James Adams en drie machinisten, “van wie er twee al vijf jaar bij mij in dienst zijn en veel ervaring hebben.” G. M. Shaw’s “Sketch of Thomas Alva Edison”, verscheen in Scientific Monthly en beschreef het als volgt:

Op de begane grond, als je binnenkomt, is een klein kantoor aan de voorkant, van waaruit een kleine bibliotheek is afgescheiden. Vervolgens is er een grote vierkante kamer met vitrines gevuld met modellen van zijn uitvindingen. Achterin bevindt zich een volledig uitgeruste machinewerkplaats met een motor van tien paardenkrachten. De bovenverdieping beslaat de lengte en breedte van het gebouw, 100 x 25 voet, wordt verlicht door ramen aan alle kanten, en is in gebruik als laboratorium. De muren zijn bedekt met rekken vol flessen met allerlei chemicaliën. Verspreid door de kamers staan tafels met elektrische instrumenten … microscopen, spectroscopen, enz. In het midden van de kamer staat een rek vol galvanische batterijen.

Menlo Park Laboratorium, ca.1878	Menlo Park winkel, 1e verdieping c.1878	Menlo Park boven lab, ca. 1878

The Edison Home in Menlo Park

Toen Edison naar Menlo Park verhuisde, was hij getrouwd met Mary Stillwell en had twee kinderen, zijn dochter Marion en zijn pasgeboren zoon, Thomas Jr. Edison wilde met zijn gezin in de buurt van zijn nieuwe laboratorium wonen en zij verhuisden naar een drie verdiepingen tellend frame huis dat voorheen het kantoor was geweest van de Menlo Park Land Co. op slechts twee blokken van zijn nieuwe werkplek. Hoewel een krantenverslaggever het huis beschreef als “zonder een spoor van opzichtigheid”, werd het Edison-huis verzekerd als een aanzienlijk negentiende-eeuws bourgeoisiehuis, van binnen ingericht met bronzen, curiosa, een collectie boeken en een “Piano-forte”. Naast de naaste familie bestond het huishouden uit Mary’s zuster Alice en drie bedienden. In oktober 1878 werd een derde kind, William Leslie, geboren bij de Edisons.

Edison was erg gelukkig in zijn nieuwe huis. Zoals hij tegen een verslaggever van de Philadelphia Times zei: “Het bevalt me uitstekend hier in het groene land en ik kan studeren, werken en denken.” Edisons hoofdassistent Charles Batchelor beschouwde Menlo Park ook als “een mooie plek op het platteland waar . …we allemaal veel voordeel ondervinden van de verandering.” Niettemin hield hij, om zijn vrouw te kalmeren, “een grote Newfoundland hond en twee kleinere en een zeven schieter onder mijn kussen ’s nachts”. Mary Edison vond het isolement van Menlo Park ook bedreigend, vooral omdat haar man ’s nachts bleef werken, en dochter Marion herinnerde zich dat haar moeder ook “met een revolver onder haar kussen sliep” omdat haar vader vaak pas “vroeg in de ochtend of helemaal niet thuiskwam”.

Mary Edison houdt tweede zoon William	Marion Edison	Thomas Edison, Jr.

Ondersteuning van het laboratorium

Een jaar na de bouw van zijn laboratorium had Edison meer geld nodig om het draaiende te houden. Omdat het grootste deel van zijn experimentele werk gericht was op het verbeteren van telegraaf- en telefoontechnologie voor Western Union, schreef hij de president van het bedrijf, William Orton, om hulp te vragen. Hij legde uit dat “de kosten van het runnen van mijn machinewerkplaats inclusief kolen kerosine & arbeid ongeveer 15 per dag of 100 per week is; op dit moment heb ik geen bron van inkomsten die het voortzetten van mijn machinewerkplaats zal rechtvaardigen en ik zal gedwongen zijn deze te sluiten tenzij ik in staat ben fondsen te verschaffen om hetzelfde voort te zetten en mijn geschoolde werklieden te behouden.” Na het beschrijven van de “ongebruikelijke faciliteiten die ik heb voor het perfectioneren van elke soort telegrafische uitvinding,” beloofde Edison dat hij Western Union “elke uitvinding die ik gedurende die tijd kan doen en die van toepassing is op de commerciële telegrafie,” zou geven.

Western Union stemde ermee in alle patentkosten te betalen en hem extra royalty’s te geven voor alle succesvolle uitvindingen, waaronder de telefoon. Edisons eerste succesvolle uitvinding voor Western Union was de koolstof-knopzender. Maar het was de aluminium fonograaf die Edison’s reputatie als de Tovenaar van Menlo Park vestigde! Omdat Western Union de uitvinding van de fonograaf niet wilde, hielp een groep investeerders verbonden aan de Bell Telephone Company de Edison Speaking Phonograph Company oprichten om de nieuwe uitvinding te promoten en gaf Edison $10.000 om de opwindende nieuwe technologie te verbeteren.

Maar voordat hij een commerciële fonograaf kon ontwikkelen, wendde Edison zich tot een nieuwe uitdaging: elektrische verlichting. Nadat hij in september 1878 in de pers had aangekondigd dat hij het probleem van het elektrische licht had opgelost, besloot een groep Western Union-investeerders de Edison Electric Light Company op te richten. In de twee en een half jaar daarna voorzagen zij Edison van 130.000 dollar voor zijn experimenten (ongeveer 2,3 miljoen dollar in de valuta van vandaag).

Uitbreiding van het laboratorium

Financiering van Western Union en vervolgens van Edison Speaking Phonograph stelde Edison in staat zijn staf uit te breiden van de oorspronkelijke kleine groep tot 25 man in het voorjaar van 1878. De nieuwe werknemers bestonden uit vier experimenteerders, een paar algemene laboratoriumassistenten, zes machinisten, een patroonmaker, een algemene klusjesman, een wachtsman, een boekhouder en een privé-secretaris. In de volgende twee jaar, toen Edison zich toelegde op het onderzoek naar elektrische verlichting, werd Menlo Park een echt laboratorium voor onderzoek en ontwikkeling. Tussen de herfst van 1878 en de herfst van 1879 voegde Edison verschillende experimentatoren en scheikundigen toe, waaronder twee met Duitse doctoraten; een lampenblazer; een stoomingenieur; een tekenaar; een paar algemene laboratoriummedewerkers en een kantoorjongen. Francis Upton, die de eerste graad van Master of Science aan Princeton had behaald en daarna postdoctoraal werk had verricht bij Herman von Helmholtz in Berlijn, werd door Edison in dienst genomen. Met de verschuiving van onderzoek naar ontwikkeling van het elektrische lichtsysteem in 1880 breidde de staf van experimenteerders en machinisten zich nog verder uit, tot tussen de 50 en 60 man op het hoogtepunt. Enkele experimentatoren werden aangenomen vanwege hun formele opleiding als ingenieur, maar de meesten waren ambitieuze jonge mannen die werden aangetrokken door de opwinding rond Edison en zijn laboratorium en zij leerden al doende.

Edison Electric betaalde ook voor nieuwe gebouwen in het laboratorium. Edison bouwde een nieuwe grote stenen machinewerkplaats en veranderde de oude winkelruimte in het hoofdgebouw van het laboratorium in extra experimentele ruimte. Hij bouwde ook een twee verdiepingen tellend bakstenen kantoor en bibliotheek. Hij voorzag de bibliotheek van ongeveer 500 boeken en tijdschriften met geld dat hij had ontvangen van de verkoop van zijn telefoonoctrooien in Groot-Brittannië. Hij moest ook enkele kleinere houten gebouwen bouwen, waaronder een timmermansschuurtje, een smidse en een koolstofschuurtje waar constant kerosinelampen brandden zodat het roet uit de glazen schoorstenen kon worden opgevangen voor experimenten. Nadat hij aan de vacuümtechnologie voor zijn lamp begon te werken, werd een klein houten huis en werkruimte voor de glasblazer gebouwd. Eind 1878 voegde Edison een pension toe voor enkele van zijn arbeiders. Het werd gerund door Sarah Jordan, de stiefzuster van Mary Edison.

Edisons uitgebreide laboratoriumfaciliteiten en grote staf gaven hem een groot voordeel ten opzichte van andere uitvinders. Edison kon snel experimentele apparaten construeren, testen en wijzigen, waardoor de snelheid waarmee hij nieuwe uitvindingen kon ontwikkelen aanzienlijk toenam. Met behulp van teams van onderzoekers kon hij tegelijkertijd aan verschillende onderdelen van een systeem of zelfs verschillende uitvindingen werken. Het was dit voordeel dat Edison in staat stelde een heel systeem van elektrisch licht en elektrische energie uit te vinden en niet alleen een gloeilamp.

Menlo Park Machine Shop schets	Menlo Park Machine Shop personeel	Menlo Park personeel, c. 1879

Bediening van het laboratorium

In de beginjaren in Menlo Park was Edison betrokken bij alle lopende onderzoeken en projecten. Zoals Edison zich herinnerde in een getuigenis (p. 39) “Suggesties kwamen meestal van mij. Als er een verandering moest worden doorgevoerd, spraken mijn assistenten mij daarover aan, en als ik dacht dat dat het beste was, werd de verandering doorgevoerd.” Edisons methoden werden beschreven in de New York Herald van 17 januari 1879:

Edison zelf fladdert rond, eerst naar de ene bank, dan naar de andere, hier onderzoekend, daar instruerend; op de ene plaats nieuwe fantasieontwerpen uittekenend, op een andere ernstig de voortgang van een of ander experiment gadeslaand. Soms verlaat hij haastig de drukke menigte van werklieden en wordt gedurende een uur of langer door niemand gezien. Waar hij is, weten of vragen de meeste assistenten niet, maar de weinige hoofdmannen weten dat de uitvinder in een rustig hoekje boven in de oude werkplaats, met een enkel licht om de duisternis te verdrijven, met potloden en papier zit te tekenen, na te denken en te peinzen. Op deze momenten wordt hij zelden gestoord. Als zich een belangrijke constructiekwestie voordoet waarover zijn advies nodig is, wachten de werklieden. Soms wachten ze urenlang in ledigheid, maar in het laboratorium wordt een dergelijke ledigheid veel winstgevender geacht dan elke bemoeienis met de uitvinder terwijl hij bezig is met zijn uitvinding.

Francis Upton schreef zijn vader over Edisons centrale rol in het laboratorium: “Eén ding valt hier heel goed op, dat het werk maar een paar dagen achterloopt op dat van Mr. Edison, want toen hij ziek was, was de winkel ’s avonds gesloten omdat het werk de mannen bezig wilde houden.”

Toen het personeelsbestand was uitgegroeid tot ongeveer zestig werknemers, kon Edison zich niet langer de tijd en de kosten veroorloven om zijn personeel inactief te houden terwijl zij wachtten op zijn aanwijzingen. Hij leerde het werk onder te verdelen en wees elk detail van het systeem toe aan een bepaald personeelslid of een team van onderzoekers en machinisten. Hoewel Edison de eerste aanwijzingen en suggesties gaf voor de aanpak van elk probleem, werd het de experimentatoren vaak toegestaan, en zelfs aangemoedigd, om hun eigen weg naar een oplossing te vinden. Hij getuigde later (p. 50): “Ik instrueerde hen over het algemeen over het algemene idee van wat ik uitgevoerd wilde zien, en als ik een assistent tegenkwam die op enigerlei wijze vindingrijk was, weigerde ik soms hem te helpen bij zijn experimenten, en zei hem te kijken of hij het niet zelf kon uitwerken, om hem aan te moedigen.”

Wilson Howell kreeg de taak om een isolatie voor de ondergrondse kabels te bedenken, en zijn ervaring was atypisch in Edison’s Menlo Park. “Mr. Edison zond mij naar zijn bibliotheek en droeg mij op mij in te lezen over het onderwerp isolatie, en bood mij de diensten van Dr. Moses aan om alle Franse of Duitse autoriteiten te vertalen die ik wenste te raadplegen. Na twee weken zoeken, kwam ik uit de bibliotheek met een lijst van materialen die we zouden kunnen proberen. Ik kreeg carte blanche om dit materiaal te bestellen. …en binnen tien dagen had ik Dr. Mozes’ laboratorium volledig ingericht met kleine ketels waarin ik een verscheidenheid aan isolerende verbindingen kookte. . . . Natuurlijk waren er veel mislukkingen, de gedeeltelijke successen wezen in de richting van betere proeven.” Naarmate ze meer ervaring kregen en Edison’s vertrouwen in hun capaciteiten, kregen mannen als Howell meer verantwoordelijkheden en lonen.

Edison eiste van zijn personeel dat ze elk experiment nauwkeurig bijhielden. In Edisons winkels in Newark werden, zoals Edison zich herinnerde, “tekeningen gemaakt op allerlei stukjes papier die in een la werden gegooid”, maar nadat hij zijn laboratorium in Menlo Park had gevestigd “begon hij overal in mijn laboratorium notitieboekjes neer te leggen, met het bevel aan mijn assistenten om elk experiment uit te tekenen en te ondertekenen”. Toen hij in 1880 het werk onderverdeelde, werden bepaalde boeken toegewezen aan een bepaald project of een bepaalde reeks proeven. Naarmate de omvang en de reikwijdte van het werk toenamen, vond Edison het ook nuttig om een lid van zijn kantoorpersoneel (dat nu uit zes personen bestond) dagelijks een verslag te laten bijhouden van het werk in het laboratorium, zodat hij de voortgang van elk project gemakkelijk kon volgen. Edison eiste van zijn boekhouders dat zij een nauwkeurige administratie bijhielden van de arbeids-, materiaal- en andere experimentele kosten die voor elk project werden gemaakt. Elke werknemer moest een urenstaat invullen waarop stond hoeveel uur hij aan elk project had gewerkt, zodat Edison deze kosten in rekening kon brengen bij de Edison Electric Light Company, Western Union, of andere geldschieters.

Werken in Menlo Park

Edison maakte van Menlo Park een leuke plek om te werken. Grappen, krachtproeven, zoals een wedstrijd wie de hoogste spanning kon produceren met een handbediende generator, nachtelijke maaltijden en bier, het bespelen van het pijporgel in het laboratorium (dat Edison had gekregen voor zijn fonografexperimenten), en het vertellen van moppen en het zingen van onnozele of schunnige liedjes boden allemaal verlichting van de werkdruk. Ze verlichtten de verveling van lange nachten waarin lampen werden getest door te wedden hoelang ze het zouden uithouden voordat ze zouden doorbranden. Edison nam zijn personeel ook mee uit vissen in de nabijgelegen Raritan Bay of door hen de experimentele elektrische spoorweg (gebouwd in 1880) te laten gebruiken als vervoer naar een nabijgelegen visplaats. En arbeiders die in de buurt woonden waren vrij om te komen en gaan in het laboratorium zolang het werk werd gedaan.

De jonge mannen die naar Menlo Park kwamen vonden het ook een opwindende plek om te werken. Edison gaf het goede voorbeeld door zich te kleden en te gedragen als een van de jongens, maar harder te werken dan zij allemaal. De normale werkweek van zestig uur liep meestal op tot tachtig uur. Zoals Charles Clarke zich herinnerde:

Het laboratoriumleven met Edison was een inspannend maar vreugdevol leven voor iedereen, lichamelijk, geestelijk en emotioneel. We werkten lange nachtelijke uren gedurende de week, vaak tot aan de grens van het menselijk uithoudingsvermogen; en dan hadden we vrij van zaterdag tot de late zondagmiddag voor rust en recreatie. . . . Hier ademde een kleine gemeenschap van geestverwanten, allen in de jonge manschap, enthousiast over hun werk, verwachtend van grote resultaten; bovendien vaak luidruchtig in grappen en krachtig in actie.

Machinist en experimentator John Ott, die gedurende zijn hele carrière bij Edison in dienst bleef, vertelde een biograaf van de uitvinder: “Edison maakte je werk interessant. Hij gaf me het gevoel dat ik samen met hem iets aan het maken was. Ik was niet zomaar een werkman. En in die dagen hoopten we allemaal rijk te worden met hem.” Maar hij herinnerde zich ook: “Mijn kinderen groeiden op zonder hun vader te kennen. Als ik ’s avonds thuiskwam, wat zelden was, lagen ze in bed.”

Francis Upton schreef in maart 1879 aan zijn vader: “Ik vind mijn werk hier heel aangenaam en niet veel anders dan in de tijd dat ik student was. Het vreemdste voor mij is de $12 die ik elke zaterdag krijg, want mijn arbeid lijkt niet op werk maar op studie en ik geniet ervan. De elektrische verlichting zal er wel komen en dan een succes worden … en dan zal mijn plaats veilig zijn . . . . Ik weet dat ik weinig verdien, maar de kans om kennis op te doen is onmetelijk.

Edison gaf Upton uiteindelijk een belang van 5% in zijn uitvindingen op het gebied van elektrische verlichting en gaf hem de leiding over de lampenfabriek. Charles Clarke werd hoofdingenieur van Edison Electric. De meeste andere mannen in Menlo Park kregen ook een plaats in de verlichtingsbedrijven van Edison.