Mazo hidráulico – Ferraría
Sacrificio ritual na fundación dunha ferraría
…y echo lo susso dicho se bolvieron el y los ofiçiales y perssoinas a la dicha erreria con el dicho toro y le ataron las piernas y lo derrivaron sobre la junque teniendole por los cuernos y sogas y el dicho francisco basques e ysabel basques su mujer tiraron pro el palo de la tapadera del chifron y dieron agua a la rueda del maço el qual dio de golpes en el pescuesso del dicho toro…
MIGUEZ RODRÍGUEZ, V.M: «Verbo do surprendente ritual de umha ferraria quiroguesa no século
XVI. Un apontamento histórico etnográfico» Brigantium n° 9 1995/1996 pp 117-136.
No proceso tradicional de obtención do ferro, chamado método directo, o metal non chega ao estado líquido. Para a fusión deste material é preciso acadar os 1540ºC e nas ferrarías a temperatura andaba por volta dos 1000ºC-1200ºC.
O produto que saía do forno era unha masa esponxosa formada por ferro e escoura. Para separar esta do metal petábase na dita masa cun martelo. Así se conseguía, ademais de eliminar as impurezas, que o ferro se compactase.
Nas grandes ferrarías hidráulicas a enerxía da auga empregábase para mover o mazo hidráulico e alimentar o forno con aire.
Nas ferrarías, ademais da actividade propiamente siderúrxica de obtención do ferro e produtos semiacabados, tamén se empregaban as técnicas da forxa para fabricar ferramentas e utensilios. Había instalacións hidráulicas menores nas que o mazo hidráulico só se empregaba para traballar o metal das ferrarías.
Un mazo hidráulico era un gran martelo movido coa forza da auga que, almacenada a certa altura nun depósito chamado banzado, se deixaba caer por un chifrón sobre unha roda de pelas.
A forza da auga provocaba o xiro da roda e da árbore na que ía montada. Esta árbore levaba incrustadas catro pezas saíntes chamadas malogreiros ou levas. Estas eran as que, no seu movemento, petaban sobre as xemelgas provocando a oscilación do mango. Nos extremos da árbore cravábanse uns gorrións de ferro que lle servían a aquela de apoio e guía sobre as chumaceiras. Para facer a árbore máis resistente e evitar que abrise levaba uns aneis metálicos que reforzaban as zonas máis críticas, preto da roda, dos malogreiros e dos gorrións. Tanto a zona dos malogreiros como a dos gorrións debían ir debidamente lubricadas. No primeiro caso con graxa e no segundo con auga, para evitar desgastes excesivos.
As rodas que se utilizaban eran de tipo gravitatorio. Para aumentar o seu rendemento, as pelas, introducidas no chifrón, recibían a auga canalizada, aproveitando así todo o caudal. O diámetro anda por volta dos 2,5 m; o ancho, sobre dos 20 cm e o número de pelas entre 16 e 24. Normalmente construíanse de madeira de carballo e castiñeiro. A árbore era tamén de madeira de carballo, tiña entre 4 e 5 metros de longo e entre 40 e 70 centímetros de diámetro.
O mazo hidráulico ou martelo viña sendo unha panca constituída por un mango de carballo cuxas medidas atanguían os 3 e 4 metros de lonxitude e os 40 centímetros de diámetro. Levaba nun extremo as xemelgas, uns reforzos metálicos sobre os que pegaban os malogreiros. No outro extremo, o mazo propiamente dito, unha peza de ferro atravesada polo mango e fixada a el mediante cuñas, que pesaba entre 150 e 200 quilos pero que podía chegar a 400. Na parte central, a un terzo das xemelgas, ía a boga: anel metálico que abranguía o mango e que introducía os seus tetóns nunha chumaceira metálica, a aldabarra. Na que se articulaba o mazo para facer o seu movemento oscilatorio.
Ao actuaren os malogreiros sobre as xemelgas provocaban o movemento do mango arredor da boga levantando o mazo. Cando este caía de novo petaba sobre a incre descargando toda a súa enerxía. Para aumentar a forza da mallada facíase rebotar o mango nunha pedra situada debaixo das xemelgas. Con isto conseguíase que a enerxía do golpe ademais de depender do peso do mazo, se vise incrementada polo efecto do rebote. Asemade tamén se reducía o tempo de oscilación e así podíase aumentar a frecuencia de golpeo.
O sistema sobre o que xiraba a boga tiña que ser moi robusto para soportar os esforzos bruscos que se producían, tanto no golpe do mazo contra a incre, coma no rebote do mango. Para logralo, chantábanse firmemente no chan os cepos que se unían cun traveseiro de madeira, chamado cadea. todo o cal constituía unha consistente estrutura sobre a que se montaba a boga. A este conxunto asegurábanse fortemente as aldabarras, onde a boga encaixaba os seus gorrións.
Existía unha relación entre a frecuencia de golpeo e a forza do impacto. A forza será maior canto máis grande sexa a altura dende a que descenda o mazo hidráulico. Pero canta máis altura, máis tempo tarda o mazo en facer o movemento, o que implica unha redución da velocidade. O número de golpes oscilaba de 80 a 120 por minuto, isto implicaba para unha árbore de 4 malogreiros unha velocidade de 20 a 30 voltas por minuto.
O mazo hidráulico, unha vez construído, podían variar a altura de elevación do martelo axustando os mandís que fixaban a posición da aldabarra. Desta maneira variaban a diferenza de altura entre a árbore e o eixe de xiro da boga, o que implicaba unha modificación das relacións xeométricas entre distintos elementos do mazo.
FORNO E SOPRADORES
Os fornos empregados nas ferrarías eran dos chamados cataláns, isto é, fornos baixos. Primeiramente sometíase a vea a un proceso de calcinación e trituración. Seguidamente dispúñase o mineral e o combustible, carbón vexetal, en capas alternas para a súa combustión. O ferro introducido descendía para o fondo do forno formando unha masa pastosa con gran cantidade de escouras que eran eliminadas co mazo. Era necesario insuflar un caudal de aire suficiente para que no forno se acadase a temperatura precisa para levar a cabo o proceso.
Os sistemas de alimentación de aire usados nas ferrarías hidráulicas baseábanse no uso de barquíns ou trompas. No primeiro caso usábase unha parella de barquíns, movidos por unha roda hidráulica, que funcionaban alternativamente para ofrecer unha corrente de aire continua. Os principais inconvenientes do uso destes eran que necesitaban grandes coidados para manter en bo estado as peles e que tiñan moitos elementos móbiles. O outro sistema usado para a alimentación de aire, a trompa, tiña como principais inconvenientes que o aire que insuflaban era frío e húmido o que facía que se consumira máis combustible e que a cantidade de auga necesaria para que funcionase fora maior que para mover a roda dos barquíns.
- VARA. Panca para pór en marcha tanto a roda do mazo como a trompa. Ao accionala érguese a maza correspondente do banzado para deixar correr a auga.
- MAZA. Peza que movida pola vara efectúa a apertura e pechamento da saída de auga polo chifrón.
- OÍDO. Orificio no chifrón que produce, cando cae aauga, debido ao efecto Venturi, unha succión de aire que se aproveita para avivar o lume da fragua.
- CHIFRÓN. Tubaría de condución da auga desde o banzado ata a roda e ata a troba. En xeral estas conducións facíanse de madeira.
- CANÓN.Tubo de madeira que conduce o aire desde a troba ata a fragua.
- FRAGUA. Lar onde se queima o carbón para quentar o material que se quere forxar.
- MAZO. Peza de ferro que peta no material que se traballa. Vai suxeita no mango mediante unhas cuñas.
- INGRE. Peza de ferro ou aceiro chantada no chan e na cal se coloca o material sobre o que peta o mazo para o forxar.
- CEPOS. Par de pezas de madeira moi robustas que van chantadas no chan. Constitúen a base da estrutura sobre a que descansa e se articulao mazo.
- TROBA. Recipiente no que se xebra a auga do aire procedentes do chifrón da trompa. Ten a saída de auga pola parte inferior e a do aire pola superior.
- MANGO. Tronco groso de madeira no cal se coloca, nun extremo, o mazo e, no outro, a xemelga. Ten un movemento de abalo proporcionado polo xirar das tetas nas aldabarras.
- CADEA. Traveseiro de madeira que une os cepos formando con estes unha estrutura ríxida e forte para soportar os golpes do mazo.
- XEMELGA. Peza de ferro que recobre o extremo do mango contrario a onde está o mazo para protexer a madeira dos golpes dos malogreiros.
- BOGA. Peza de ferro en forma de anel con dúas biquelas laterais (as tetas), as cales, introducidas nas aldabarras, permiten que o mango, abrazado por este conxunto, teña un movemento de abaneo.
- ALDABARRA. Cada unha das dúas pezas de ferro sobre as que se asenta e xira a boga.
- MANDÍS. Calzos de madeira que presionan as aldabarras contra as cadeas para posicionalas.
- GORRIÓNS. Pezas cilíndricas de ferro encaixadas en cada extremo da árbore que, ao funcionaren como eixo, permiten o xiro do conxunto roda-árbore.
- ZUNCHO. Anel metálico que reforza a árbore abrazándoa e facendo presión para evitar que esta abra.
- MALOGREIRO. Cada un dos tacos de madeira que sobresaíndo na árbore teñen como función empurrar o extremo do mazo, protexido polas xemelgas, provocando o movemento oscilatorio deste.
- ÁRBORE. Peza cilíndrica de madeira, longa e forte, que vai encaixada na roda e transmite o seu movemento.
- RODA. Peza de madeira con pelas que serve para transformar a forza da auga nun movemento xiratorio.
- PELA. Cada unha das pezas da roda sobre as que bate a auga para movela. O número de pelas dunha roda pode ser de 12 ou de 16.
- BANZADO. Depósito elevado sobre o nivel da ferraría no que se recolle e almacena a auga.Ten que ter altura abonda para que a enerxía da auga sexa quen de mover a roda.
Os barquíns son grandes foles protexidos pola parte superior e inferior cunhas taboas. Movidos da mesma maneira cós mazos, cunha roda hidráulica unida a unha árbore con malogreiros, empregábanse como alimentadores de aire nos fornos. Para que o fluxo de aire fose continuo facíanse traballar dous á vez de forma alternativa.
TROMPA HIDRÁULICA
As trompas hidráulicas, que se usaban en moitas ferrarías, tiñan dúas grandes vantaxes: a ausencia total de pezas móbiles e conseguiren un fluxo de aire continuo e regulable. Esta corrente obtense grazas a succión que da atmosfera se produce a través dos oídos- uns orificios que comunican a tubaxe co exterior- ao baixar a auga polo chifrón desde o banzado ata a troba e constituírse así, unha mestura de aire e auga, que aquí, na troba, se separa polo efecto conxugado da gravidade e o choque do fluído contra un asento de pedra; cada elemento tomará o seu camiño: a auga polo desaugadorio; e o aire, acumulándose previamente na parte superior, encamíñase por un tubo, o canón cara ao forno.
Este enxeño basea o seu funcionamento no efecto Venturi que se apoia a súa vez no teorema de Bernoulli. Cando un fluído circula por un tubo e neste hai un estreitamento prodúcese, por efecto deste, un aumento da velocidade, o cal provoca, consecuentemente, unha diminución da presión. Na zona onde o chifrón ten os oídos hai unha reducción da sección que provoca unha depresión e, asemade, a succión do aire exterior que se incorpora á corrente de auga.
