Antichi documenti cinesi riportano di un sorprendente dispositivo la cui invenzione viene attribuita a Ma Jun, un ingegnere cinese vissuto dal 220 al 265.
Si tratta di un veicolo che aveva una funzione simile a quella della bussola, cioè indicare la direzione, ma senza ago magnetico; il funzionamento era solo meccanico, basato su una serie di ingranaggi che costituivano in pratica un differenziale.
Qualsiasi percorso, anche tortuoso, si facesse compiere al carretto, la statua posta sopra di esso indicava sempre la stessa direzione.

E' ipotizzabile che avesse funzioni più cerimoniali che pratiche: probabilmente la meccanica non era visibile, per stupire la gente durante le processioni e farla gridare al miracolo. Nella pratica infatti basta che una delle ruote slitti un pochino per perdere l'allineamento, e con le strade di allora non era certo improbabile.

In ogni caso si tratta di un oggetto affascinante e appena l'ho visto mi è venuta voglia di costruirlo.
Sono partito da alcuni validi progetti e da foto che si trovano sul web, combinando a modo mio elementi presi dagli stessi; poi ho modificato anche un paio di ingranaggi della trasmissione, ritenendo la mia versione più valida.
Ne è risultato un modellino che funziona bene ed ha anche un aspetto gradevole. La fonte da cui ho prelevato il .pdf con il progetto originale e altre idee, è questa:

www.odts.de/southptr/reposito.htm

Il carretto è fatto tutto di legno d'ulivo, ad eccezione dei denti degli ingranaggi, che sono di bamboo ricavato da spiedini, e delle spine che ho fatto in legno di noce perché ho trovato dei comodi tondini da 2mm. in un negozio di modellismo. Nelle foto non si vedono, ma ho costruito anche delle rondelle, sempre di legno, con spessore di 0,3 mm., solo perché mi ero ripromesso di non usare assolutamente parti metalliche.

Si tratta di un lavoro impegnativo, dove la precisione è di estrema importanza per il risultato. Per chi volesse riprodurlo, ho allegato tutti i disegni in un file .zip che si può scaricare.

LE RUOTE

Ciascuna è composta da 13 pezzi uniti con incastri e spine, anche se per garantire solidità all'insieme ho usato colla epossidica. Appena montate risultano esagonali e vanno poi debitamente tornite, quindi è indispensabile che siano rigide.
Per realizzare gli incastri con ottima precisione ho utilizzato il trapano a colonna come pseudo-fresatrice: un dischetto fresa o sega da 4 - 5 cm. di diametro montato su un alberino robusto, serve per intagliare, invece di usare il seghetto. Poi una fresa a candela di piccolo diametro asporta la maggior parte del materiale. Infine si rifinisce con limette ad ago.

Le spine di noce da 2 mm. hanno valore per lo più estetico dato che la colla è più che sufficiente a garantire il fissaggio dei pezzi; le ho inserite solo a ruote finite e levigate, perché non mi intralciassero nella tornitura.
Per il corretto funzionamento del carretto, il diametro delle ruote deve essere pari alla distanza tra di esse; siccome al bordo va applicata una copertura che prevenga lo slittamento, nel calcolo del diametro va tenuto conto anche di questa. Io ho usato una fettuccia di pelle, ma nulla, se non l'estetica, vieta di adoperare un anello di gomma, sicuramente più efficace.

GLI INGRANAGGI

Vanno realizzati con la massima precisione possibile, altrimenti sarà molto improbabile che ruotino con regolarità senza inceppamenti.
L'ideale sarebbe disporre di un divisore, ma si tratta di un'attrezzatura costosa, non alla portata dell'hobbista. Naturalmente si può procedere alla tracciatura manuale col compasso, oppure, più semplicemente, stampare i disegni e usarli come dima per marcare i centri dei fori; il trapano a colonna è indispensabile per garantire l'ortogonalità delle forature.
C'é però un altro metodo, che è poi quello che ho usato io, visto che i disegni li ho eseguiti a lavoro finito: basta recuperare un buon numero di ingranaggi, di metallo o di plastica, smontando apparecchi in disuso come lettori di CD e videoregistratori. A questo punto basta scegliere un ingranaggio con un numero di denti multiplo di quello che ci serve e si avrà una guida precisa per segnare i fori.

Ho già detto che per fare i denti denti degli ingranaggi ho usato degli spiedini di bamboo; ne ho comprata una busta e ho scelto pazientemente i più rotondi. Anche questi però li ho ulteriormente rettificati con carta vetrata, stringendoli nel mandrino del trapano, approfittando anche per arrotondarli in cima.
A carretto finito e montato, potrà comunque rendersi necessario qualche aggiustamento con limetta o carta vetrata per eliminare le impuntature.
Forare con precisione anche le sedi degli assi nel telaio, perché determinano il corretto ingranamento delle ruote dentate.

IL GUERRIERO

Naturalmente ognuno può scegliere cosa montare come indicatore di direzione. A me è piaciuto molto questo omino, che ho trovato in un'immagine del carretto sul web, perché mi ricorda, anche se in modo molto stilizzato, i famosi guerrieri dell'esercito di terracotta. In più c'é da considerare che non sono assolutamente capace di creazioni artistiche, quindi preferisco non cimentarmi nella scultura.

L'omino in questione invece si realizza tutto per tornitura: le spalle e le braccia si ricavano da un cilindro tagliato a metà.

Ho trattato tutti i pezzi con cera in pasta per mobili, che oltre ad evidenziare le venature diventa un ottimo lubrificante.
La teca l'ho realizzata in legno con le pannellature in polistirene trasparente, quello venduto nei centri bricolage.
Il legno l'ho colorato con anilina all'alcool rossa e un po' della stessa ho messo anche nella vernice trasparente che ho usato per la finitura; in questo modo il rosso è intenso, ma si intavede lo stesso la venatura del legno.

Scarica tutti i disegni in formato PDF: Carro_bussola.zip