Wiatrak ko ělak – budowa i zasada dziaïania

Koělak (wiatrak kozïowy) jest najstarszym typem wiatraka europejskiego i najpo-pularniejszym wiatrakiem w Polsce. Pojawiï siÚ w XII w. w Belgii lub póïnocnej Francji, jednak jego przodków naleĝy szukaÊ w VII w. w Chinach i Persji. Tak zwa-ny kozioï stanowiï specjalnÈ podstawÚ, podtrzymujÈcÈ sïup stanowiÈcy pionowÈ oĂ, wokóï której obracano caïÈ konstrukcjÚ wiatraka wraz z mechanizmem, po to, aby jego Ămigïa, zwane teĝ skrzydïami, mogïy przyjÈÊ odpowiednie poïoĝenie w stosunku do napÚdzajÈcego je wiatru. Zamiast drewnianego kozïa, zwïaszcza od XIX w., stosowano teĝ bardziej wytrzymaïe konstrukcje murowane z cegïy lub kamienia, a póěniej z betonu. Do obracania wiatraka sïuĝyï drÈg drewnia-ny dïugoĂci 8–9 m (tzw. ïogon lub dyszel) przytwierdzony jednym koñcem do belek izbicowych wewnÈtrz wiatraka, drugim oparty na odpowiedniej podpórce. Na jego zewnÚtrznym koñcu znajdowaï siÚ ïañcuch przyczepiony do koïowrotu. Kiedy ïogon zbliĝaï siÚ do koïowrotu, przerywano nastawianie, odwijano ïañcuch i przenoszono koïowrót na wczeĂniej przygotowane stanowiska, mogÈce utrzymaÊ go w miejscu podczas pracy. Czasami zamiast koïowrotu uĝywano koni. Skrzydïa napÚdzane siïÈ wiatru najczÚĂciej poruszaïy urzÈdzenia do przemiaïu zbóĝ na mÈkÚ. RegulacjÚ prÚdkoĂci obrotowej uzyskiwano, zdejmujÈc (aby zmniejszyÊ prÚd-koĂÊ) lub dokïadajÈc (aby zwiÚkszyÊ prÚdkoĂÊ) klepki na skrzydïach. Konstrukcje kozïa stanowiïy 2 krzyĝujÈce siÚ podwaliny – przyciesie. W miejscu skrzyĝowania podwalin, poïÈczonych skomplikowanym zïÈczem krzyĝowym, ustawiana byïa pionowo masywna oĂ – sztember, zakoñczona czterema wÈsami, które schodzÈ do dolnej krawÚdzi podwalin. Sztember wykonany byï zazwyczaj z drewna sosnowego, rzadziej dÚbowego [6, 9].

Il. 2. Konstrukcja noĂna wiatraka koělaka:

A – podwaliny, B – zastrzaïy – kozïy, C – sztember, D – siodïo, E – podjazdy, F – rygle, G – czop, H – mÈcznica [9]

U góry sztember opasany byï jednÈ lub dwoma ĝelaznymi obrÚczami chro-niÈcymi go przed rozerwaniem. Tam teĝ, poĂrodku jego przekroju, znajduje siÚ gïÚbokie gniazdo, w którym tkwi walcowaty cap, wykonany zazwyczaj z twardego drewna grabowego lub dÚbowego. Sztember podpierajÈ cztery zastrzaïy – kozïy, których dolne koñce osadzano w koñcach podwalin za pomocÈ zïÈcza czopowego (il. 2) lub w znak piorunowy. Górne koñce zastrzaïów osadzone byïy pomiÚdzy belkami siodïa, stanowiÈc jego podstawÚ. Siodïo skïada siÚ z 4 pïaskich krótkich belek opasujÈcych ĂciĂle sztember, poïÈczonych ze sobÈ zïÈczami na czop z za-tyczkÈ klinowÈ [6, 9].

Budynek wiatraka kozïowego ma 4 Ăciany: „ode drzwi” – wejĂciowÈ, „od-wietrznÈ” – od strony skrzydeï, „od stawidïa” – boczna prawa od strony drzwi oraz „od cylindra” – boczna lewa. OsïonÚ konstrukcyjnÈ drewnianych Ăcian stanowiÈ 4 naroĝne pionowe sïupy – „naroĝniki”, powiÈzane ze sobÈ poziomymi ryglami i

pio-4.1. Historia wiatraków w Polsce

nowymi zastrzaïami. Wiatraki typu koělak miaïy dwie kondygnacje, na których rozstawione byïy wszystkie mechanizmy. Legary pierwszej kondygnacji uïoĝone byïy na podjazdach i ryglach Ăcian bocznych, drugiej zaĂ opieraïy siÚ o mÈcznicÚ i rygle Ăciany wejĂciowej i odwietrznej. Deski podïogi poïÈczone byïy ze sobÈ na wpust i pióro, wpust i obce pióro lub wrÚgi. Tak solidna konstrukcja zabezpieczaïa przed przesypywaniem siÚ ziarna lub otrÚbów, które w trakcie pracy mïyna rozsy-pywaïy siÚ w niewielkich iloĂciach na podïogÚ. Obie kondygnacje poïÈczone byïy schodami jednobiegunowymi, ustawionymi zawsze przy Ăcianie od stawidïa, czyli z prawej strony drzwi wejĂciowych (il. 3) [6,9].

Il. 3. Przekrój poprzeczny wiatraka koělaka (miejscowoĂÊ Chrosno): A – waï skrzydïowy, B – koïo paleczne, C – stawidïo, D – koïo windy, E – regulator rozstawu kamieni, F – podwalnica, G – podwalniczka, H – sztona,

I – cewie, J – socha, K – wrzeciono, L – mÈcznica, ’ – sztember, M – podlega, N – kosz zasypowy, O – korczyna, Q – podwalina, P – ïubie, R – prasa, S – koïowrót hamulca, T – biczysko, U – rygiel mÈczny, W – dyszel, X – kozïy,

Mechanizm wiatraka skïada siÚ z 3 zespoïów: napÚdowego, transmisyjnego oraz roboczego. Elementy napÚdu to waï i skrzydïa. Waï umieszczony jest lekko ukoĂnie na drugiej kondygnacji wiatraka; wykonywano go przewaĝnie z masywnej belki dÚbowej. W gïowicy waïu osadzane byïy skrzydïa. Szkielet skrzydïa skïadaï siÚ z 2 czÚĂci: szerszej, zwÚĝajÈcej siÚ ku gïowicy, oraz wÚĝszej, której szerokoĂÊ byïa w zasadzie jednakowa u doïu i przy gïowicy. W tej wïaĂnie czÚĂci na miecze nabijano specjalnie uformowane listwy – knapy, których wysokoĂÊ rosïa ku górze skrzydïa, przez co uzyskiwano zmienny kÈt nachylenia tej czÚĂci jej pïatu. Nabkoñ-ce mieczy z jednej strony oraz knap z drugiej nabijane byïy listwy – burnice, two-rzÈc w ten sposób zamkniÚty szkielet konstrukcji skrzydïa (il. 4). Wypeïniano go (zapierzano) pïochami wykonanymi z cienko dartych deseczek. Pïochy zakïadane od strony knap nazywano przodkami, od strony mieczy zaĂ tyïkami. W kaĝdym skrzydle 3 przodki oraz 2 tyïki umocowane byïy na staïe. Pozostaïe dokïadano w zaleĝnoĂci od siïy wiejÈcego wiatru, mocujÈc je za pomocÈ drewnianych zacze-pek – ĝabek z zapinkami lub zastawek (il. 4) [6, 9].

Il. 4. Konstrukcja skrzydeï wiatraka koělaka:

A – bursztyk, B – szpice, C – burtnice, D – miecze, E – knapy, F – zapiny, G – klamry, H – Ăruby, I – obertelek [9]

Zespóï transmisyjny skïada siÚ z koïa palecznego, koïa cewkowego – cewia, osi – sochy, paparzycy oraz wrzeciona. Koïo paleczne osadzano pionowo na wale bliĝej Ăciany odwietrznej. Koïo skïadaïo siÚ z 4 ramion tkwiÈcych jednymi koñcami

4.1. Historia wiatraków w Polsce

w wale skrzydïowym, na drugich koñcach zaĂ mocowano przewaĝnie 3 warstwy pach, które tworzyïy obwód koïa. W bocznÈ pïaszczyznÚ koïa wetkniÚte byïy w re-gularnych odstÚpach tryby – palce. Koïo palczne wykonywano zazwyczaj z drew-na dÚbowego, palce zaĂ z grabowego. Koïo cewkowe – cewie miaïo formÚ walca, skïadajÈcego siÚ z waïeczków tkwiÈcych koñcami w krawÚdziach drewnianych tarcz, opasanych ĝelaznymi obrÚczami. Przez Ărodek cewia przechodziïa ĝelazna oĂ – socha. Górny jej koniec tkwiï w gnieědzie belki – sztogi, dolny zaĂ zakoñczony byï 2-, 3-, niekiedy 4-zÚbnym rozwidleniem obejmujÈcym paparzycÚ – rozwidlonÈ sztabÚ ĝelaznÈ umocowanÈ w spodzie górnego kamienia mïyñskiego. Od spodu paparzyca miaïa czworokÈtny otwór – gniazdo, w którym tkwiï górny koniec ĝela-znej osi zwanej wrzecionem. Wrzeciono przechodziïo przez otwór w drewnianym piñku, tkwiÈcym z kolei w otworze – oku spodniego kamienia. Stanowiï on rodzaj panewki z duĝÈ iloĂciÈ smarowidïa i szczeciny Ăwiñskiej. Dolny koniec wrzeciona spoczywaï w ïoĝysku – kachelku ustawionym na belce – podeldze znajdujÈcej siÚ pod sïoĝeniem kamieni. PodnoszÈc lub opuszczajÈc podelgÚ, regulowano rozstaw kamieni mïyñskich [6, 9].

Kolejnym zespoïem mechanizmu wiatraka byï zespóï roboczy. Skïadaï siÚ z kamieni mïyñskich oraz urzÈdzeñ zasypowych. Powierzchnie pracujÈce kamie-ni miaïy system naciÚÊ, dziÚki którym ziarno byïo rozprowadzane i rozgniatane caïymi ich powierzchniami. Przy obudowie kamieni stawiano stojak – staciwÚ, na którym mocowano kosz zasypowy, zbity z desek w formie czworokÈtnego leja. Do kosza wsypywano ziarno przeznaczone na przemiaï. Jego równomierny zasyp w oko bieguna w takiej iloĂci, aby byïa ona odpowiednia do prÚdkoĂci obrotów kamienia mïyñskiego, uzyskiwano poprzez ustawienie odpowiedniego kÈta nachy-lenia korytka zasypowego – koñczyny, znajdujÈcego siÚ pod koszem zasypowym oraz dziÚki urzÈdzeniu zwanym ĝabÈ. Stanowiïa je listewka przymocowana do koñczyny i opierajÈca siÚ o sochÚ. ObracajÈca siÚ socha potrÈcaïa listwÚ, powo-dujÈc wstrzÈsy koñczyny, a co za tym idzie, rytmiczne dozowanie ziarna w oko bieguna. Zmielone ziarno wyrzucane spod kamieni spadaïo pomiÚdzy zïoĝenie kamieni a Ăciany ïubia i byïo przesuwane do otworu pod ïubiem i dalej – do pytla, urzÈdzenia sortujÈcego mlewo [6, 9].

Poruszane przez wiatr skrzydïa wiatraka powodujÈ obroty waïu oraz osadzo-nego na nim koïa palecznego, które zazÚbia siÚ z koïem cewkowym, przenoszÈc ruch obrotowy na pionowÈ oĂ – sochÚ, której dolny koniec obejmuje paparzycÚ, umocowanÈ w wierzchnim kamieniu, powodujÈc jej obrót [6, 9].

Koělak byï w stanie w ciÈgu 120 do 150 wietrznych dni roku zemleÊ od 60 do 90 ton ziarna. Caïy koělak zbudowany byï z drewna, a z zewnÈtrz najczÚĂciej pokrywany gontem. Wiatrak kozïowy miaï 3 kondygnacje – dolna byïa zajÚta przez stabilizujÈcÈ konstrukcjÚ kozïa, 2 wyĝsze byïy przeznaczone do produkcji mÈki

(Ărodkowa zawieraïa kamienie mïyñskie). Gontowe Ăciany poczÈtkowo nie siÚgaïy prawie do samej ziemi (ze wzglÚdu na koszt i ciÚĝar) i odsïaniaïy widoczny z da-leka kozioï. Zapewne ten widok daï poczÈtek bajkom o „chatce na kurzej ïapce”. W opowieĂciach byÊ moĝe chodziïo o zniechÚcenie dzieci do zbliĝania siÚ do wia-traka, jego skrzydïa bowiem byïy przyczynÈ wielu Ămiertelnych wypadków. Koělaki pojawiïy siÚ na ziemiach polskich juĝ w XIV w., najwczeĂniej w Wielkopolsce i na Kujawach. W wieku XV byïy stosowane juĝ powszechnie. Bez wiÚkszych zmian konstrukcyjnych przetrwaïy aĝ do drugiej poïowy XX w. [6, 9].