Den vandrette skvatmølle havde den fordel at vandhjulet og kværnstenen sad på samme aksel og derfor drejede rundt sammen. Det var nemt og enkelt. Og det var en løsning man har brugt i alle roterende kværne indtil man fandt ud af hvordan man kunne vende bevægelsen, og altså også i de første vandmøller, skvatmøllerne. Det var nemt, enkelt og ikke særlig kostbart, men effekten var heller ikke ret stor. Skvatmøllerne havde dog den fordel at de kun behøvede ganske lidt vand.
Det lodrette vandhjul er stærkere og derfor mere effektivt, men for at lodrette vandhjul kan drive en vandret kværnsten, skal bevægelsen ‘vendes’. Vandhjulet drejer en vandret aksel rundt, mens kværnstenen har brug for en lodret aksel. Den udfordring løste man i Mellemøsten allerede før vor tidsregning – da man opfandt kamhjulet og stokkehjulet. Og den opfindelse kom til Danmark med de lodrette vandmøller tidligt i middelalderen.
Begge hjul er en slags tandhjul; på kamhjulet sidder tænderne på en kam hele vejen rundt om hjulet, mens tænderne på stokkehjulet udgøres af stokke. Når de to hjul er i brug, går kammene ind i mellemrummene mellem tænderne. Hjulene kan vende samme vej, men de kan også stå vinkelret på hinanden som i vandmøllen. Med lidt snilde kan man også få det ene hjul til at stå lidt skråt; det udnyttede man da man udviklede og effektiviserede vejrmøllen.
Kam- og stokkehjulet var den første anordning der blev opfundet for at vende bevægelsen, men senere i middelalderen kom også andre til, blandt andet snekkedrevet (eller blot snekken) og gevindskruen.
Tandhjulet er en i øvrigt en af umiddelbart små opfindelser der i virkeligheden er meget stor. Det er i forskellige udformninger taget i brug i en række forskellige udformninger og på mange forskellige områder. Tandhjul bruges altid mindst to sammen, og så har man et gear. Og med et gear kan man ændre rotationshastigheden. Vi kender det alle fra en cykel. Når vi drejer pedalerne langsomt rundt, bliver baghjulet sat i hurtig fart. I vandmøllen er det vandhjulet der drejer langsomt rundt, mens kværnhjulet drejer hurtigt. I vejrmøllen er det på samme måde vingerne der drejer langsomt, mens kværnen kører hurtigt.
Man kan også bruge tandhjul til at fordele kraften; det var dog først i 1700-tallet at man blev i stand til at koble flere kværne på samme vandhjul. Her blev kraften via et såkaldt gangtøj og en eller flere medløberaksler overfør til andre kværne eller sigteredskaber. Det var relevant at have forskellige kværne så man både kunne lave mel og dyrefoder. Der kunne også være valser til at lave gryn.
Pingback:Hvornår bliver et redskab en maskine? – Danmarks Teknologihistorie