El sistema de flatrod ( en alemán : Kunstgestänge, Stangenkunst, Stangenwerk o Stangenleitung ; en sueco : Konstgång o Stånggång ) fue una invención de la industria minera que permitió que el movimiento mecánico generado por una rueda hidráulica (en alemán: Kunstrad ) se transfiriera a distancias cortas. [1] Fue inventado en el siglo XVI y en el siglo XVIII se utilizaba para transmitir energía hasta cuatro kilómetros. [2] Los sistemas de flatrod se utilizaron ampliamente en los montes Harz y Ore de Alemania, así como en Cornualles , Inglaterra y Bergslagen en Suecia .
Una réplica de un sistema de ruedas planas se puede ver en Bad Kösen, Alemania, en el río Saale [3] y hay una réplica de una rueda hidráulica, utilizada para impulsar ruedas planas, en Clausthal-Zellerfeld en el Alto Harz , antiguamente la región minera más grande de Europa.
El sistema de varillas planas se remonta a la época anterior a la invención de la máquina de vapor y la electricidad . Con ellas era posible hacer funcionar máquinas y sistemas de bombeo , aunque la rueda hidráulica en cuestión tuviera un movimiento rotatorio, no recíproco. Para que las varillas pudieran moverse de manera recíproca, se debía 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 llamaban varillas de pozo ( Schachtgestänge ) o varillas de bomba ( Hubgestänge ). Los sistemas montados en minas de deriva se llamaban varillas de deriva ( Streckengestänge ). [5]
Las barras planas ( Feldgestänge ) se utilizaban para transmitir potencia a grandes distancias entre el motor principal y las barras de la bomba. [4] Se colocaban collares de hierro ( Kunstringe ) en los ejes de las ruedas, tubos de conexión ( Ansetzröhren ) y manguitos metálicos ( Ansteckkielen ), así como en ciertas partes de las barras planas de madera. Las barras reales ( Kunststangen ) eran vigas largas y cuadradas que transmitían la potencia horizontalmente o en una pendiente. Tenían juntas de hierro articuladas ( Kunstschlösser o Stangenschlösser ) que estaban diseñadas de tal manera que podían entrelazarse entre sí y asegurarse con pernos o tornillos. [6]
El sistema de barras de elevación se extendía verticalmente por el pozo de la mina , ya sea para transferir energía a los conjuntos individuales de bombas del pozo (cuando se conocían como barras de bomba) o, en el caso de las máquinas manuales , para operar las barras de las máquinas manuales. En algunos casos, el sistema de barras de elevación cumplía ambas funciones. Consistía en vigas de abeto cuadradas de aproximadamente 19 a 20 centímetros de espesor. Los postes estaban ensamblados a cola de milano en los extremos y los lados y se fijaban entre sí con juntas de madera encajadas correspondientemente ( Holzlaschen ). Estas juntas estaban firmemente unidas a los extremos de las barras de elevación con collares de hierro. Además, se impedía que los collares de hierro se deslizaran mediante pernos insertados a través de ellos. A distancias establecidas también había ganchos en los lados que se usaban para colgar las barras de pistón ( Kolbenstangen ). Para que el movimiento horizontal de las barras planas pudiera convertirse en un movimiento vertical, se colocó una palanca giratoria en forma de cruz ( Kunstkreuz ) en las barras de elevación. La conexión a la palanca transversal se realizaba mediante una manivela ( Kunstschloss ). Para equilibrar la carga era habitual disponer de dos barras de elevación. [4]
El propósito de las barras planas era transferir la potencia del motor a través de mayores distancias a las barras de la bomba en el pozo. Esto era necesario si el motor no podía montarse encima o inmediatamente al lado del pozo de la mina. Un sistema de barras planas tenía la desventaja de que había pérdidas de eficiencia adicionales debido a las mayores masas que debían moverse. El movimiento recíproco en las juntas ( Schlösser ) de las barras planas interconectadas conducía a pérdidas de elevación de entre el 25 y el 50 por ciento. [7] Además, la construcción de barras planas requería madera adicional. Esto era muy intensivo en mantenimiento debido a los efectos de la intemperie y necesitaba personal adicional para inspeccionar y mantener las barras planas.
Las barras planas estaban formadas por varias varillas de madera, provistas de bisagras de hierro. En los extremos de las varillas, a ambos lados, había los llamados Kunstschlösser . Estos se cortaban para que encajaran de tal manera que una varilla pudiera encajarse en otra. Esto era necesario para que las barras planas no se deslizaran como resultado del movimiento de vaivén o de arriba a abajo. [1]
Se disponía de dos tipos de flatrods: flatrods con rodillos y flatrods con manivelas oscilantes ( Schwingen ). Los primeros se colocaban sobre rodillos. Los rodillos estaban formados por maderos redondos de unos veinte a veinticinco centímetros de grosor, que se clavaban firmemente en el suelo por su parte inferior y se fijaban en su lugar con tirantes. Para minimizar la fricción, la barra estaba equipada con un riel de arrastre ( Schleppschiene ) en la zona de los rodillos individuales, que estaba hecho de madera de haya y era lo suficientemente largo como para cubrir toda la longitud del recorrido. [7]