Nell’attività mineraria storica, l’acqua e l’aria malsana erano presenze costanti – e spesso rappresentavano un grave pericolo. Fin da tempi antichi i minatori si adoperarono per sviluppare soluzioni tecniche capaci di mantenere asciutte le gallerie e di assicurare un adeguato ricambio d’aria anche nelle parti più interne della montagna.
Nel 1556 Georg Agricola descrisse per la prima volta in modo dettagliato nella sua opera “De re metallica libri XII” le macchine di sollevamento dell’acqua utilizzate nelle miniere.
All’epoca erano in uso semplici dispositivi di sollevamento, oggi noti come Bulgenkünste, costituiti da recipienti fissati a catene circolari: azionati da una macchina motrice, i secchi venivano trascinati attraverso l’acqua di miniera e quindi sollevati in superficie (fig. 1).
A differenza della Bulgenkunst, nella cosiddetta Heinzenkunst il sollevamento dell’acqua avveniva in modo continuo. Il movimento rotatorio della ruota motrice metteva in azione una catena munita di sfere in cuoio, che scorrevano all’interno di un tubo immerso nell’acqua di miniera. Le sfere trascinavano verso l’alto la colonna d’acqua contenuta nel tubo. Quest’ultimo, rimanendo costantemente immerso, si riempiva senza interruzione: la sfera successiva convogliava nuovamente acqua verso l’alto (fig. 2). Tuttavia solo con l’introduzione di semplici pompe a pistone come macchine di drenaggio (fig. 3) divenne possibile garantire un sistema di smaltimento delle acque regolare ed efficace anche nei livelli più profondi della miniera.
Oltre ai mantici, per lo più azionati manualmente, nell’attività mineraria storica vennero impiegate diverse macchine di ventilazione. Nel 1556 Georg Agricola descriveva nella sua opera “De re metallica libri XII” una ruota di ventilazione (Wetterrad).
Le ruote di ventilazione potevano essere azionate manualmente (fig. 4) oppure tramite una forza meccanica (fig. 5). Erano generalmente costituite da un alloggiamento circolare esterno con un albero di trasmissione posizionato al centro. Il corpo cilindrico presentava due aperture: a una era fissato un canale di ventilazione, il cosiddetto Wetterlutte, che conduceva nella montagna; l’altra apertura rimaneva aperta e serviva per aspirare l’aria fresca. All’interno, sull’albero, erano fissate delle pale. Con il movimento rotatorio, l’aria contenuta nel tamburo veniva compressa dalle pale e spinta attraverso il canale di ventilazione nella galleria della miniera.
Se si voleva invece aspirare l’aria viziata (Abwetter) dall’interno della miniera, il canale veniva collegato all’apertura di aspirazione. Se tecnicamente possibile, si invertiva il senso di rotazione dell’albero ed in tal modo la ruota di ventilazione aspirava l’aria esausta dal sottosuolo.
Tutte queste invenzioni dimostrano quanto sapere tecnico, spirito d’innovazione ed esperienza fossero necessari per rendere possibile l’attività mineraria.
Fig. 1 Macchina a secchi (Bulgenkunst) (Georg Agricola, 1556)
Fig. 2 Macchina a sfere (Heinzenkunst) (Georg Agricola, 1556)
Fig. 3 Pompa per il drenaggio delle acque (Georg Agricola, 1556)
Fig. 4 Tamburo di ventilazione ad azionamento manuale (Georg Agricola, 1556)
Fig. 5 Tamburo di ventilazione azionato da forza idraulica (Georg Agricola, 1556)
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