Teorico

a) La rueda hidráulica.
La rueda hidráulica del Molino de Pede tiene un diámetro de 2,20 metros y una anchura de 1,10 metros. Su diámetro es ligeramente inferior a la altura del salto de agua : la parte inferior de la rueda tiene que estar situada justo por encima del nivel del arroyo río abajo. Este espacio entre la rueda y el arroyo se llama la holgura. Esto es sumamente importante, ya que la rueda gira en el sentido contrario al sentido en el que transcurre el agua del curso inferior. La rueda debe situarse justo por encima del nivel de agua para no verse frenada. Esto implica también que un nivel de agua muy alto, por ejemplo tras una fuerte lluvia, no permite moler, ya que el nivel de agua sería demasiado alto y obstaculizaría el giro de la rueda.
Su eje se apoya en unos soportes de piedra que forman parte del muro de contención (muro que consolida las orillas del arroyo) sobre un anillo de rodadura. El eje de la rueda, también llamado eje motriz, penetra en el edificio del molino y conecta de este modo con el sistema interno de transmisión del taller.

Fotografía nº y : Molinero Willy Van Laethem durante la lubricación del anillo de rodadura © Lily Van Laethem

(serán incluidas en breve)

Fotografía nº © Lily Van Laethem

La rueda hidráulica está prevista de álabes. Aquí, la forma particular de los álabes, curvados e inclinados respecto al eje de la rueda, proporciona un mejor funcionamiento, ya que permite utilizar prácticamente toda la fuerza del agua. Este tipo de rueda se denomina rueda de cangilones. La rueda se construye sobre el eje motriz : el ala central de la rueda se fija sobre el eje y forma el soporte para los radios. Estos a su vez soportan la llanta, que forma la circunferencia superior de la rueda. Sobre la llanta se coloca el fondo de la rueda mediante escuadras de hierro. Entre la llanta y el fondo se construyen los cangilones.

Ilustración nº 11 : La rueda hidráulica y su sistema de alimentación © Jan Van Laethem

A : Presa B : Caz C : Eje motriz D : Cangilones E : Sentido de rotación F : Umbral G : Curso superior H : Vía de flujo I : Curso inferior

Justo antes de la presa se construye una plataforma de madera que reposa sobre unas vigas en el lecho del arroyo : el umbral. Río abajo se construye la vía de flujo, es decir, la plataforma por encima de la cual gira la rueda hidráulica. En el caso de un molino con alimentación superior, la vía de flujo se encuentra mucho más bajo que el umbral.
La presa reposa sobre una viga horizontal o viga madre en el cauce. Sobre esta viga se fijan los tabiques verticales, separados entre sí por una distancia de aproximadamente 1 metro. Entre los tabiques se colocan las compuertas, que se pueden subir o bajar. Encima de los tabiques se fija una viga horizontal o regla para completar el bastidor. La estructura de madera completa se designa con el nombre de arco.

Ilustración nº: La presa © Jan Van Laethem

A : Compuerta motriz B, C, D y E : Compuertas de alivio F : Tabiques G : Viga madre H : Regla

El caz transporta el agua por encima de la rueda y ligeramente más allá del centro de su eje. Cuando el agua se introduce en los cangilones, la parte de la rueda que se encuentra más lejos de la presa tiene más peso que la parte vacía cerca de la presa. Esta diferencia de peso desequilibra la rueda y la hace girar por la fuerza de la gravedad. Los cangilones se vacían cuando se encuentran invertidos por la rotación de la rueda.
Una rueda con alimentación superior se impulsa por la altura del desnivel. Saca más provecho del peso del agua que de la aceleración del flujo. La energía natural del agua es una combinación entre la gravedad y la masa. Cuanto más grande sea la gravedad (desnivel) y cuanto más grande sea la masa (caudal), la fuerza motriz disponible se incrementará. La rueda saca la energía cinética del agua y la transforma en fuerza aprovechable (= energía por unidad de tiempo). La medida en la que la rueda lo consigue se llama el rendimiento : este depende de una serie de factores como el tipo de rueda, la cantidad de agua transportada, la resistencia del anillo de rodadura al girar, la transmisión etcétera. Incluso con una construcción muy simple, una rueda con alimentación superior tiene un rendimiento aceptable de 50 a 60%. Con álabes curvados (cangilones), el rendimiento puede llegar a ser del 85%. La forma específica de los cangilones retiene el agua durante el máximo de tiempo y el uso de chapa de acero más fino aumenta algo la capacidad de retención de agua.
La apertura de la compuerta motriz se ha calculado de tal manera que evita arrojar agua por encima de los cangilones y perderla. La anchura del caz mide aproximadamente 10 centímetros menos de cada lado que la rueda hidráulica. Esto permite que el agua se establezca muy rápidamente dentro de los cangilones y que el aire se pueda evacuar, lo que entraña un rendimiento máximo. De esta manera también se consigue una transmisión gradual de la presión del agua sobre la rueda.

Ilustración nº : El caz y la rueda hidráulica © Jan Van Laethem

A : Ancho del caz B : Ancho de la rueda hidráulica

Este tipo de rueda hidráulica se utiliza sobre todo en arroyos con poco caudal y tiene la ventaja de la autorregulación. De hecho, si el par resistente aumenta, la rueda se ralentiza y el llenado de los cangilones será más importante. Un llenado más eficaz de los cangilones hace aumentar el par motor de la rueda. La velocidad se estabilizará cuando se alcanza un equilibrio entre el par motor y el par resistente. La rueda tiene que estar rigurosamente equilibrada para proporcionar toda su fuerza.

La rueda hidráulica es el alma del molino y su elemento más representativo
b) La rueda dentada inferior.

La rueda hidráulica gira muy lentamente, por lo tanto está asociada a unos engranajes. Estos engranajes de distintas dimensiones van progresivamente a aumentar la velocidad de rotación con respecto a la rueda de álabes y transmitir la fuerza motriz a las muelas.

Antes de la revolución industrial, la rueda hidráulica, el eje motriz y los engranajes interiores estaban hechos de madera, salvo algunas partes en metal (entre otros la lavija y la cruceta, ver más delante en el punto d y e). Sin embargo, poco a poco los elementos de madera fueron reemplazados por metal. Esto era consecuencia del uso generalizado del acero y de la fundición en la industria y de los nuevos métodos para trabajar el metal (tornar, doblar, enrollar). En la mayoría de los molinos de agua flamencos, podemos situarlo alrededor de 1890 : chapa de acero doblada y fijada con remaches para la rueda hidráulica, acero para los ejes y fundición para las ruedas dentadas.

El primer engranaje es la rueda dentada inferior. En el interior del molino, en la planta baja, se encuentra una fosa, rodeada de un pequeño muro de protección.

Fotografía nº 16 : Muro de protección alrededor de la fosa © Jan Van Laethem

Fotografía nº : Fosa © Jan Van Laethem

Fotografía nº : Trabajo en la fosa © Jan Van Laethem

Al nivel del eje de la rueda hidráulica, donde éste penetra en el edificio del molino, se encuentra la rueda dentada inferior, que es solidaria del eje. Su diámetro es de 1,70 metros. La rueda dentada inferior, así como el siguiente engranaje (ver punto c), se encuentra por debajo del nivel de la planta baja.

Ilustración nº 12 : La rueda hidráulica y la rueda dentada inferior © Jan Van Laethem

A : Muro de contención B : Eje motriz C : Rueda de álabes D : Caz E : Curso inferior F : Vía de flujo G : Muro H : Rueda dentada inferior I : Dientes de madera J : Sentido de rotación

La rueda dentada inferior está hecha de fundición y provista de dientes de madera, que se insertan en la rueda metálica. En las siguientes fotografías se ve además la distancia reducida entre la rueda dentada inferior y la pared interior de la fosa.

Fotografía nº : Dientes de madera de la rueda dentada inferior © Jan Van Laethem

Fotografía nº : Dientes de madera de la rueda dentada inferior © Jan Van Laethem

La utilización de madera para ciertos engranajes puede sorprender, pero es perfectamente lógica. Los dientes de madera de la rueda dentada inferior están en contacto con las muescas de fundición de la linterna, que constituye el próximo engranaje (ver punto c). Esto permite limitar el desgaste, ya que solamente los dientes de madera van a gastarse. En caso de rotura, es fácil reemplazar los dientes afectados, sin tener que cambiar todo el engranaje. Es más, la alternancia de dientes de madera y muescas de fundición disminuye considerablemente el ruido de este par de engranajes. La utilización de dientes de madera exime también de una lubricación, que podría resultar problemática en un entorno polvoriento como el interior de un molino.

Los dientes están hechos de madera de haya (Fagus sylvatica). Es una de las maderas más resistentes que se encuentran en la zona, pero a la vez es lo bastante flexible para poder soportar grandes fuerzas. Cuando se obtiene de árboles jóvenes, la madera de haya casi no se astilla, pero solamente puede utilizarse dentro del molino, ya que no resiste en un entorno húmedo.

c) La linterna.

La linterna es un piñón que sirve de engranaje angular, es decir que transmite el movimiento rotativo horizontal a un eje vertical. Gracias a este engranaje angular, se consigue no solamente cambiar el sentido del movimiento rotativo, sino también acoplar varias funciones a una sola rueda hidráulica y conseguir una aceleración de la velocidad de rotación. Debido a su diámetro más pequeño en comparación con la rueda dentada inferior, la linterna va aumentar la velocidad de rotación.

Foto nº: Rueda dentada inferior (derecha) y engranaje angular mediante la linterna © Jan Van Laethem

La linterna tiene un diámetro de 0,56 metros, una forma cónica y está prevista de muescas metálicas. Los dientes de madera de la rueda dentada inferior son redondeados para engranar mejor con las muescas de la linterna y así conseguir un movimiento fluido de encaje y desencaje.

Ilustración nº 13 : La rueda dentada inferior, la linterna y el eje vertical maza © Jan Van Laethem

A : Muro B : Eje motriz C : Rueda dentada inferior D : Dientes de madera E : Linterna F : Eje vertical maza G : Sentido de rotación

El eje vertical que sostiene la linterna se denomina eje vertical maza y continúa a través del suelo de la primera planta hasta el caballete del tejado. En molinos con un solo par de muelas, el eje vertical maza hace girar directamente la muela, pero este caso es poco común. En la mayoría de los casos, como aquí en el Molino de Pede, disponemos de varios pares de muelas. Estos no sirven para un uso simultáneo, sino que cada muela se destina a la moltura de diferentes tipos de grano.

d) La rueda dentada superior, las ruedas dentadas motrices, el palahierro y el alivio.

Aquí el eje vertical sostiene un engranaje horizontal llamado rueda dentada superior, que hace girar tres ruedas dentadas motrices. Está equipada con dientes de madera, que transmiten el movimiento a las tres ruedas dentadas motrices fabricadas de fundición. Estas últimas hacen girar las muelas por medio de un palahierro o parafuso.

Ilustración nº 14 : La rueda dentada superior, las ruedas dentadas motrices y los pares de muelas © Jan Van Laethem

A : Eje vertical maza B : Linterna C : Rueda dentada superior D : Rueda dentada motriz conectada E : Rueda dentada motriz desconectada F : Palahierro G : Muro de la fosa H : Suelo que separa la planta baja del desván de molienda I : Muela fija o solera J : Muela móvil o volandera K : Cruceta L : Lavija M : Volante de maniobra N : Sentido de rotación

Fotografía nº 17 : Dientes de madera y muescas de fundición © Jan Van Laethem

Las tres ruedas dentadas motrices están repartidas alrededor de la rueda dentada superior. La diferencia de diámetro entre la rueda dentada superior y las ruedas dentadas motrices incrementa nuevamente la velocidad de rotación. En el Molino de Pede encontramos dos ruedas dentadas motrices con un diámetro de 0,72 metros, mientras que la tercera tiene un diámetro de 0,82 metros. El diámetro superior de la tercera rueda dentada motriz implica un cambio en la relación de la transmisión comparado con los otros dos pares de muelas. Por consiguiente, el tercer par girará a una velocidad inferior y se destina a otro tipo de grano.

En posición desconectada, las ruedas dentadas motrices se encuentran por debajo de la rueda dentada superior. Para conectar un par de muelas, hay que subir su rueda dentada motriz y engranarla con la rueda dentada superior. Esta conexión o desconexión se realiza mediante un volante que se encuentra debajo de cada rueda dentada motriz. Lógicamente, hay que parar el molino completamente antes de cada conexión o desconexión.

Fotografía nº : Dientes de madera de la rueda dentada superior y rueda dentada motriz de fundición © Jan Van Laethem

Fotografía nº : Dientes de madera de la rueda dentada superior y rueda dentada motriz de fundición (detalle) © Jan Van Laethem

Este mecanismo, según el cual la transmisión de la fuerza hidráulica se obtiene mediante un eje motriz horizontal, un eje maza vertical y palahierros verticales se denomina dispositivo en dos tiempos con transmisión inferior: el eje maza vertical no impulsa las muelas de manera directa, sino que utiliza una segunda transmisión. En este segundo paso, la rueda dentada superior y las ruedas dentadas motrices mueven a su vez los palahierros. El término "transmisión inferior" significa que todos los mecanismos de transmisión se encuentran por debajo de las muelas.

Fotografía nº : Rueda dentada superior (izquierda) y rueda dentada motriz (derecha), vistas desde la fosa © Jan Van Laethem

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