Pohár-Szélmalom építése (1.rész)

 

„Pohár-Szélmalom”  építése

1. rész

I. pad.

A MUNKÁRA FOGOTT SZÉL

Látod, mindig egymást váltva jön az árnyék meg a fény,
míg a világ körbe-körbe forog fáradt tengelyén,
vihar tépte szárnyakon, mint egy régi szélmalom.

(Michel Legrand)

A régmúlt malmait emberi-, állati-erő vagy a természet energiaforrásai hajtották. A vetett magtól a meleg kenyérig tartó hosszú folyamatban sokáig a malom volt az egyetlen összetett gépi berendezés, ami segítette az embert a nehéz munkában. Igyekeztek is mindenhol a helyi adottságoknak megfelelő malmokat létesíteni. A folyóvizekre vízimalmok, úszómalmok kerültek, az alföldeken szárazmalmok és szélmalmok épültek.

A molnárok az őrlésért szedett terményvámból, majd később pénzben fizetett díjból éltek, így elemi érdekük volt, hogy egy területen pontosan a felmerülő igényeket kielégítő malomkapacitás működjön se több, se kevesebb. Az Alföldeken, mezővárosokban ideális megoldás volt a szárazmalom, mivel az szinte bárhol felépíthető, üzemelése független a természet erőinek szeszélyétől. Mégis a szárazmalmokkal párhuzamosan nagy számban épültek a sokkal kiszámíthatatlanabb működésű és rosszabb minőségű lisztet adó szélmalmok is. Ennek az oka, hogy a szárazmalom kerengősátrában a malomszerkezetbe egy meghajtást biztosító igásállatot, általában lovat fogtak be. A lovat az őrlető gazdának kellett biztosítania, márha volt annyira vagyonos, hogy rendelkezzen ilyen értékes állattal, vagy tudott bérelni. Sokaknak viszont ez nem adatott meg, ők vagy otthoni kézimalommal állították elő a lisztet vagy a szélmalmokban őröltettek. Gyakori jelenség, hogy ugyanaz a molnármester egyszerre üzemeltet szélmalmot és szárazmalmot is, így a két rendszert összehangolva, előnyeiket kiaknázva folyamatosan tudott dolgozni.

A szélmalmok szerkezetét alapvetően a rendelkezésre álló szél, mint energiaforrás tulajdonságai határozzák meg. A levegő mozgásának iránya és sebessége tág határok között, és gyorsan változhat. Gondoljunk csak arra, amikor tüzet rakunk és a füst miként kavarog, áramlik össze-vissza. A szélmalmoknak ehhez alkalmazkodnia kell, ami a régi korok műszaki lehetőségeivel egyáltalán nem volt egyszerű feladat.

A változó szélirány problémájára a Közel-Keleten és Kínában a függőleges tengelyű szélmalmok adtak megoldást. Mai napig állnak és dolgoznak Irán területén, Nashtifan városában ilyen szerkezetek immár 1000 éve. Ez a forma mégsem terjedt el általánosan, sőt szinte teljesen feledésbe is merült, egészen a XX. századig, amikor ismét megjelentek a hasonló elven működő kis és közepes teljesítményű, villamos áramot termelő szélerőművek, szélgenerátorok (Savonius-rotor). 

01. kép. Az iráni függőleges tengelyű szélmalmok Nashtifan városánál.

Európa más utat talált a szél munkába fogására; a vízszintes tengelyű szélmalmot! A vitorlák szélirányba állítására többféle módszert dolgoztak ki. A legegyszerűbb a malmot olyan helyre építeni, ahol a szélirány nagyjából állandó. Ekkor nincs is szükség a vitorlák állíthatóságára. Ilyen szerencsés szélviszonyok csak egyes tengerpartokon léteznek. A hajósok számára ismert a „parti szél” és „tengeri szél” jelensége. Napközben, az intenzív napsütés felmelegíti a talajt, az onnan felszálló meleg levegő helyére a tenger felől folyamatosan hidegebb levegő áramlik. Ez napközben állandóan a part felé fújó, élénk szelet eredményez. Természetesen az időjárási frontok, viharok ezt is megzavarják időnként, de összességében jól kiszámítható a szél iránya és erőssége. Ilyen fix vitorla állású szélmalmok Törökország és Görögország területén épültek. Nem véletlen a helyszín, hiszen a mediterrán nap ereje nagyon fel tudja melegíteni a sziklás, köves talajt, így az áramlás  intenzív lesz. A hengeres malomházak a helyben rendelkezésre álló kőből épültek, és vitorlájuk mindig a tenger felé néz. 

02.kép. A tenger felé tájolt görög szélmalmok Mykonos szigetén.

Európa más tájain már nem ilyen szerencsés állandósággal alakul a széljárás, így a malom vitorláit a változó széliránynak megfelelően mindig más irányba kellett állítani, fordítani. Ezt először a bakos szélmalmok (Post-mill (GB), Standermolen (NL)) tették lehetővé. A lényegük, hogy egy függőlegesen felállított oszlop tetejére helyezik az egész malomházat, ami így teljes egészében körbefordítható. A súrlódás csökkentése, és a malom súlya okozta nagy nyomás miatt az oszlop tetejére egy faragott kőből készült talpcsapágy került, azon nyugodott illetve fordult el az egész malomház. Mielőtt azt gondolná valaki, hogy így csak relatív kisméretű malmok épülhettek, nagyon téved. Hatalmas, soktonnás fa szerkezetek születtek és dolgoztak ilyen műszaki megoldással szerte Európában. Ez a kialakítás érzékeny a viharos időjárásra, ami felboríthatja, és összetörheti. A fa tartószerkezet is veszít idővel szilárdságából, ezt egyes területeken a talprész kőből, vagy téglából építésével küszöbölték ki (Francia szélmalmok, hybrid-mill). A malomház ekkor is teljesen fa szerkezetű maradt, hogy annak súlyát alacsonyan tartsák. 

03. kép. Bakos szélmalom a németországi Türingiában. Jó látható a hátrafelé kinyúló, hosszú fordítógerenda, és a körben levert cölöpök, amikre a csörlőt rögzítve lehetett elfordítani a méretes szerkezetet. 

A teljesen elfordítható malomházak egyik különleges formája a fordítókorongos malom („turntable-mill”). Az épületet ezeknél nem egy oszlop csúcsára helyezik, hanem nagy átmérőjű, körgyűrű alakú, csapágyazott alapra, a vasúti technikában is ismert fordítókoronghoz hasonló műszaki megoldásokkal. Ezzel a kialakítással csak fűrészmalmokat építettek. A különleges szerkezet kifejlesztését a fűrészmalom bonyolult belső gépészete indokolta. A beépített nagyszámú forgó, és alternáló mechanizmus (húzófűrész, előtolás, daruk, vontatócsörlők  stb…)  miatt egyszerűbb volt az egész fűrészüzemet elfordíthatóvá építeni, mint a rengeteg berendezést bonyolult áthajtóművekkel összekapcsolni egy elforduló malomsapkában lévő szelestengellyel. A teljes malomszerkezet itt is fából készült az össztömeg kordában tartása végett. Ezek a fantasztikus fűrészmalmok nem kis mértékben járultak hozzá Hollandia tengeri jelenlétéhez, gyarmati terjeszkedéséhez ellátva a hajóácsokat minőségi alapanyaggal.

04.kép. Fordítókorong alapon teljesen elforduló holland fűrészmalom.

A malmok őrlőkapacitásának növekedése a méreteiket is megnövelte. Ez már bakos malmokkal egyre kevésbé volt kivitelezhető, a fordítókorongos malmok pedig túlságosan drágák voltak gabonaőrlésre. Ez eredményezte a fejlődés következő lépcsőjét a tornyos malmok (tower-mill) megszületését. A malomtorony fixen a talajhoz rögzített épület lett és csak a tetején lévő toronysapka fordult el a benne lévő szelestengellyel, és az erre ékelt vitorlákkal. A hajtást a malomtorony közepén függőlegesen felállított nagytengely (bálvány) közvetítette a malomházba épített őrlőberendezések felé. A malmokat így magasabbra lehetett építeni, kiemelve a vitorlákat a talaj közeli megzavart, örvénylő légáramlásból. A malomházak először még fából épített 6 vagy 8 szögletű, csonka-gúla alakú épületek voltak, és a köpenyre, szoknyára emlékeztető alakjuk miatt kapták köpeny-malom (smock-mill) megnevezést.

05.kép. Holland fa építésű tornyos szélmalom (smock-mill). 

A már említett Török/Görög szélmalmoknak nagy előnye az eddig tárgyalt többi malomtípussal szemben, hogy a malomházat kőből építették. Ez sokkal tartósabb, időjárásnak ellenállóbb, mint a fa szerkezetek. A kő-, tégla-építés nagyobb szilárdsága lehetővé tette a malmok magasságának további növelését is, ami a világ legnagyobb szélmalmainál elérte a 33-35 métert is (Chiedam , Hollandia). Összehasonlításul: egy átlagos, 10 emeletes panelház 30-33 méter magas 

A „kő” malomház már kör keresztmetszetű ellentétben a sokszögű fa építésűvel. De ha magunk elé képzelünk egy hazai vagy Holland szélmalmok az nem hengeres formájú (mint a görög malmok) hanem jellegzetes csonkakúp alakú! Ennek oka az elforgatható malomsapka! Ugyanis a malomsapka nincs fixen rögzítve a torony tetején, a koszorún szabadon elfordulhat, csak egy kis perem akadályozza meg az oldalra  lecsúszását forgatáskor. Ha a szelestengely vízszintesen állna, a vitorlák függőlegyes forgási síkja miatt a vitorlákra ható szélnyomás olyan nyomatékot eredményezne, ami igyekezne le-emelni a malomsapkát a torony tetejéről. Ezért a vitorlák forgási síkját megdöntik pár fokban, hogy ettől a szélnyomás ereje rászorítsa a malomsapkát a toronyra. A malomépület falazata ezt a megdöntési szöget követi. Ezért csonkakúp alakú a tornyos malom épülete. Nem mellékesen ez a forma statikailag is előnyösebb a hengernél. 

A szélmalmok fejlődése ezen a ponton megrekedt, a műmalmok (gőz, szívógázmotor, diesel meghajtás) megjelenése véget vetett a folyamatnak. Az alföldek büszke szélmalmai még kitartottak egy darabig, sokukba építettek be diesel-, szívógáz-motort, hogy szélcsendes időszakokban is őrölhessenek, hengerszékre cserélték a kőjáratot, szitákat kezdtek használni, de mindezen erőfeszítések csak késleltették az elkerülhetetlen véget. A technikai fejlődés Don Quijote-ja végül csak legyőzte a szélben körző karú óriásokat. Napjainkra az örökségmegőrzés jóvoltából fennmaradt szélmalmok már turista látványosságok, múzeumok.

06. kép. Alföldi idill, A Dusnoki-szélmalom és alfödi parasztporta a Szentendrei Skanzenben.

JEGYZETEK:

További malmos érdekességek: Gomba és a Világ, Kis és Nagy Malmai 

Képek forrása:

01. kép. Az iráni függőleges tengelyű szélmalmok nashtifan városánál. A kép forrása: https://www.atlasobscura.com/places/nashtifan-windmills

02.kép. A tenger felé tájolt görög szélmalom. A kép forrása: https://debbeesbuzz.com/delphi-center-ancient-world-home-oracle/

03. kép. Bakos szélmalom a németországi Türingiában. Jó látható a hosszú fordítógerenda, és a körben levert cölöpök, amikre a csörlőt rögzítve lehetett fordítani a méretes szerkezetet. A kép forrása:https://pixabay.com/hu/photos/post-mill-betlehemes-falu-jena-2477180/

04.kép. Körgyűrű alapon teljesen elforduló holland fűrészmalom. A kép forrása: http://inspirationtravels.com/windmills-in-netherlands-fotos-facts/

05.kép. Holland fa építésű tornyos szélmalom (smock-mill). A kép forrása: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smock_Mill,_Woodchurch.JPG

06. kép. Alföldi idill, Adusnoki szélmalom és alfödi parasztporta a szentendrei skanzenben. A szerző saját felvétele.

Surman Zsolt

2022.11.15.