Technikatörténeti szemle 16. (1986-87)

KÖNYVISMERTETÉS - †Vastagh Gábor: Terny S. Reynolds: Stronger than a Hundred Men. A History of the Vertical Water Wheel

Javult persze az alulcsapó kerekek szerkezete is. Itt nem gondolunk a teljesen vízszintesen folyó víz energiájának a kihasználására, mint azt a vizén úszó ún. hajómalmoknál látjuk, ezekkel nemigen foglalkozik a szerző. Viszont tudjuk, hogy az alulcsapó vízikerekeknél a vizet mindig egy kissé görbült, ún. golyván vezették a kerékre, és ebben mozogtak a kerék lapátjai. Ezek a lapátok nagyon hosszú ideig egyenesek voltak, legfeljebb a kerék körsugarával alkotott szögekben találunk eltéréseket. A nagyszámban közölt régi ábra a vízikerekek munkáját hasznosító üzemre vonatkozik. Lisztelő malmok, kallók, kohók fújtatóit vagy azok kalapácsait hajtó kerekek, lőpormalmok, fűrészmalmok, papírmalmok egykori ábrázolásait láthatjuk. De csakhamar mégiscsak kevésnek bizonyult a rendelkezésre álló vízierő a folyton fokozódó szükségletekhez! Megkezdték tehát a kerekek, ma így mondanánk: teljesítményét, hatásfokát modelleken tanulmányozni. Talán a legelső, aki ilyesmivel foglalkozott, a svéd Polhem volt (1701 és 1703 között). Kétségkívül érdekes eredményeket talált, de a munkáját csak svédül publikálta, és így az akkori Európában ismeretlen maradt. Nagysikerű volt ellenben a sokoldalúan zseniális angol mérnök, John Smeaton, aki 1751 és 1753-ban, az ábrák tanúsága szerint mintegy 1,5 m-es nagyságú modelleken 2 láb átmérőjű keréken végezte a kísérleteit. A kerekei teljesítményét az időegység alatt egy csigasorral felvont súlyból állapította meg. A teljesítmény szó még akkor nem létezett, így a kerekei munkáját a „duty" szóval fejezte ki (szó szerint annyi mint kötelesség). Megállapította, hogy az alulcsapó kerék ugyanazon teljesítményhez mintegy háromszor annyi vizet használ el. És — és ez nagyon fontos! — megállapította, hogy ha a vízsugár erővel folyik rá („üti") a lapátokat, ez a teljesítmény csökkenésével jár. A vízikerekek elméletével egész sor, főleg francia, kutató is foglalkozott, akiket azonban itt lehetetlen felsorolni. De összefoglaljuk a kutatásaik lényegét: a víz ne „ütéssel" (impact) érje a lapátot, és lehetőleg sebesség nélkül távozzék a lapátról! Ezen megállapítások eredményeképpen konstruálták aztán a megfelelően görbült lapátú kerekeket és a célszerűen kialakított golyvát (Poncelet, Sagebien, Zuppinger). Amennyire a recenzens a nagyszámú, persze már mind az üzemen kívül álló magyarországi vízimalmok kerekeiről meg tudta állapítani, ezek leginkább a Sagebien-kerékre hasonlítanak. Nálunk azonban általában Sagebien-keréknek nevezik. (Megjegyzem, Sagebien törzsökös francia volt, indokolatlan tehát a nevének a nálunk használt németes kiejtése.) Bár 1711-től már gőzgép is működött Angliában, hosszú ideig még tartotta magát a vízikerék, pláne mikor áttértek az addig kizárólag fából készült szerkezetről a vas vízikerékre. Olvassuk, hogy még a múlt században is épültek 100, sőt 200 lóerős vízikerekek. Tudjuk, hogy az első gőzgépek csak himbamozgást végeztek, hiszen a bányákat víztelenítő szivattyúkat kellett hogy hajtsák, Eleinte, ha a gőzgéptől körmozgást kívántak, az vizet emelt egy magasabban fekvő tóba, és ez hajtott egy vízikereket! Képzelhetjük, milyen „jó" hatásfoka volt ennek a telepnek! A könyv kitér a víznek a szükséges duzzasztására való elrendezésekre (ez véleményünk szerint lehetne egy kissé bővebb). Határozott hiánynak érezzük a kötetből a következőt. A modellekkel dolgozó mérnökök persze ismerték, hogy a szivattyúkkal mennyi vizet adtak a készülékekbe. A könyv azonban a továbbiakban közli több múlt századi vízikerék hatásfokát is. A kerék teljesítményének megadásánál természetesen leírja a Prony-féle „féket" (1821). (A