Vestigia storiche in Cornovaglia

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Il funzionamento del motore a bilanciere Cornovaglia è molto semplice: nella fase di avviamento il pistone è a riposo nella parte alta del cilindro. Viene prima aperta la valvola che mette in comunicazione la parte bassa, sotto il pistone, con il condensatore. Mentre nella parte alta, sopra il pistone, viene immesso vapore in pressione (40-50 psi, c.ca 275-350kPa), chiusa la valvola di immissione lo stesso, continuando l'espansione, muove verso il basso il pistone. Terminata la fase discendente del pistone ("indoor stroke") viene aperta la valvola di equilirio che mette in comunicazione la parte alta del cilindro con la parte bassa, il pistone ritorna, quindi, verso l'alto, trascinato dal peso della colonna pompante, trasferendo il vapore verso il basso ("outdoor stroke"). La valvola di equilibrio viene chiusa prima che la corsa finisca in maniera da arrestare dolcemente la salita del pistone, mentre si apre la comunicazione con il condensatore della parte bassa. La depressione creata richiama il pistone verso il basso mentre nella parte alta viene nuovamente immesso vapore in pressione, il ciclo riparte ed il motore è avviato.
Tab.1 Produzioni annuali in tonnellate di Rame e Stagno metallo in Cornovaglia, media su periodi quinquennali (si nota come l'andamento è simile a quello riportato in tab.2)
Tab.2 Evoluzione dell'efficienza "Duty" nel tempo (il rendimento globale * è circa 1/10 del valore Duty riportato, i.e. 110milioni * 11%).
Il massimo dell'efficienza fu raggiunto intorno alla prima metà del secolo con i famosi motori Taylor, dal 1841 la lista di J.Lean cominciò a riportare costantemente in testa, e per i seguenti 4 anni, il Taylor 85" della United Mines al pozzo Ale&Cakes costruito da Hocking & Loam (fig. 4). Si trattava di un single acting 85"(11'x10'), la sua efficienza superò costantemente i 90 milioni e spesso, per molti mesi all'anno, i 100 milioni (massimo 107) sempre con almeno un 10% di vantaggio sul secondo in classifica, il compound 50-90" della miniera Carn Brea.
Furono questi gli anni d'oro della corsa all'efficienza; popolari e pubblicizzate dagli stessi costruttori, compagnie minerarie e progettisti erano le prove pubbliche di rendimento spesso eseguite davanti a gruppi prescelti di giurati.
Già nel 1835 la lista di J.Lean riporta nel mese di luglio il motore Austen's 80"(10'4"x9'3") dell'ingegnere William West alle miniere Fowey Consols con un'efficienza media di 90 milioni, ..in settembre con 97,8milioni. A sedare le numerose ed autorevoli voci, tra cui numerosi ingegneri concorrenti, che esprimevano forti dubbi sulla veridicità di tali risultati fu indetta, nei giorni 22 e 23 ottobre del 1835, una prova pubblica sotto il controllo di 7 giurati incaricati di controllare e registrare il rendimento ottenuto. Alle ore 13:55 di venerdì 23 ottobre dopo 24ore e 27minuti di funzionamento ad una frequenza di 4,29 cicli al minuto con il vapore ad una pressione di c.ca 40psi (275kPa) ed un consumo di 24 stai di carbone (1025kg) l'efficienza risultava di ben 125milioni di libbre sollevate di un piede per staio di carbone con una portata media superiore a 1300 litri/minuto da una profondità di c.ca 245m. Risultato che anziché sedare le critiche sollevò ancora di più ire ed invidia della concorrenza. Le cronache raccontano che il motore, durante tutta la prova, fu trattato con immensa cura dagli ingegneri e la caldaia era di tipo speciale, approntata da W.West stesso e W.Petherik, ad alta evaporazione. Prova ne fu che nei mesi successivi lo stesso motore calò ad efficienze al disotto di 90milioni e non superò più la soglia di 100 se non molti anni più tardi, ed il risultato di 125 milioni resterà per sempre inegualiato.
Intorno agli anni 60 l'industria mineraria toccò il vertice delle produzioni, preludio ad una inesorabile discesa che neanche nei periodi di ripresa economica permise di eguagliare le produzioni raggiunte in questo periodo (vedasi tab. 1). Oltre 340 miniere erano in attività, il 40% estraevano stagno, il 20% rame e le rimanenti entrambi i metalli ed alcune piombo, wolframio, arsenico ecc. Vi lavoravano oltre 40.000 minatori di cui oltre la metà in miniere di grandi dimensioni, tra cui le famose Dolcoath, Devon Great Consols e Clifford Amalgamated con più di 1000 minatori ciascuna. Almeno 650 motori a bilanciere erano impiegati al pompaggio delle acque (sino a profondità di 600 metri) ed a molteplici altri usi quali argani di estrazione, frantumatori, mulini, ventilatori ecc. La sola miniera Clifford Amalgamated aveva in servizio ben 11 pompe a bilanciere e oltre il 50% delle miniere operava ad oltre 300 metri di profondità con massimi di 620 metri. A partire dal 1870 tutto però era destinato ad una lunga agonia, i ricchi giacimenti alluvionali di stagno Asiatici ed Australi fecero crollare i mercati, il rame era in esaurimento ed in meno di 10 anni il prezzo del solo stagno scese dell'80% tanto che la gran parte delle miniere vide come unica soluzione la chiusura. L'industria mineraria perse gli incentivi a sviluppare ulteriormente la meccanizzazione ed anche per il glorioso motore a bilanciere iniziò una lenta e lunghissima agonia. Nel 1906 viene installata la prima pompa elettrica a Tywarnhaile Mine, mentre alcuni gloriosi e longevi motori a bilanciere continuano il loro lento lavoro. Il 28 settembre 1954 viene fermato il Taylor 90" di East Pool Mine e domenica primo maggio 1955 alle ore 01:05pm viene fermato l'ultimo gigante a vapore in Cornovaglia, il Robinson's Engine 80" della South Crofty Mine, costruito nel 1854, dopo oltre 100 anni di servizio ! Era finita un'era epica dell'industria mineraria e la rivoluzione industriale aveva coinvolto il mondo.

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