Sistema de varillas planas
El sistema flatrod ( en alemán : Kunstgestänge, Stangenkunst, Stangenwerk o Stangenleitung ; en sueco : Konstgång o Stånggång ) fue un invento de la industria minera que permitió trasladar el movimiento mecánico generado por una rueda hidráulica (en alemán: Kunstrad ) a distancias cortas. [1] Fue inventado en el siglo XVI y en el siglo XVIII se usaba para transmitir energía hasta cuatro kilómetros. [2] Los sistemas Flatrod se utilizaron ampliamente en Harz y Ore Mountainsde Alemania así como en Cornualles , Inglaterra y Bergslagen en Suecia .
Se puede ver una réplica de un sistema de varillas planas en Bad Kösen en Alemania en el río Saale [3] y hay una réplica de una rueda hidráulica, utilizada para impulsar varillas planas, en Clausthal-Zellerfeld en el Alto Harz , anteriormente la región minera más grande de Europa. .
El sistema flatrod data del período anterior a la invención de la máquina de vapor y la electricidad . Usando varillas planas era posible operar motores humanos y sistemas de bombeo , a pesar de que la rueda hidráulica en cuestión tenía un movimiento rotatorio, no recíproco. Para que las varillas pudieran moverse de manera recíproca, se tuvo que lograr un cambio de dirección por medio de componentes de forma especial. [4] Los componentes del sistema que se montaban en el pozo minero se denominaban varillas de eje ( Schachtgestänge ) o varillas de bomba ( Hubgestänge ). Los sistemas montados en minas de deriva se denominaron varillas de deriva (Streckengestänge ). [5]
Las propias varillas planas ( Feldgestänge ) se usaban para transferir potencia a distancias mayores entre el motor principal y las varillas de la bomba. [4] Se colocaron collares de hierro ( Kunstringe ) en los ejes de las ruedas, tubos de conexión ( Ansetzröhren ) y manguitos de metal ( Ansteckkielen ), así como en ciertas partes de las varillas planas de madera. Las varillas reales ( Kunststangen ) eran vigas largas y escuadradas que transmitían la potencia horizontalmente o en forma inclinada. Tenían juntas de hierro articuladas ( Kunstschlösser o Stangenschlösser ) que estaban diseñadas de tal manera que podían intercalarse entre sí y asegurarse con pernos o tornillos. [6]
El sistema de varillas elevadoras corría verticalmente por el pozo de la mina , ya sea para transferir energía a los conjuntos individuales de bombas de eje (cuando se las conocía como varillas de bomba) o, en el caso de los motores humanos, para operar las varillas de los motores humanos. En algunos casos, el sistema de barras de elevación realizó ambas funciones. Consistía en maderas de abeto cuadradas de aproximadamente 19 a 20 centímetros de espesor. Los postes estaban encajados en los extremos y los lados y estaban fijados entre sí con las correspondientes juntas de madera ( Holzlaschen ). Estas juntas estaban fuertemente unidas a los extremos de las barras de elevación con collares de hierro. Además, se impidió que los collares de hierro se deslizaran mediante pernos insertados a través de ellos. En las distancias establecidas también había ganchos en los lados que se usaban para colgar los vástagos de los pistones ( Kolbenstangen). Para que el movimiento horizontal de las barras planas pudiera convertirse en un movimiento vertical, se instaló una palanca giratoria en forma de cruz ( Kunstkreuz ) en las barras de elevación. La conexión a la palanca transversal se lograba mediante una manivela ( Kunstschloss ). Para equilibrar la carga era habitual disponer de dos barras de elevación. [4]
El propósito de las varillas planas era transferir la potencia del motor motriz a distancias mayores a las varillas de la bomba en el eje. Esto era necesario si el motor motriz no podía montarse encima o inmediatamente al lado del pozo de la mina. Un sistema flatrod tenía la desventaja de que había pérdidas de eficiencia adicionales debido a las mayores masas que había que mover. El movimiento recíproco en las juntas ( Schlösser ) de las barras planas interconectadas conduce a pérdidas por elevación del 25 al 50 por ciento. [7] Además, la construcción de flatrods requería madera adicional. Esto requería mucho mantenimiento debido a los efectos de la intemperie y necesitaba personal adicional para inspeccionar y mantener las varillas planas.
