Жернова или жернова — это камни, используемые в мельницах , используемые для растирания , дробления или, точнее, измельчения пшеницы или других зерен. Их иногда называют точильными камнями или точильными камнями .
Жернова бывают парами: неподвижное основание с выпуклым краем, известное как коренной камень [1] (или нижний жернов ) [2] и вращающийся бегун с вогнутым краем [3] . Движение бегуна по поверхности камня создает «ножницы», которые измельчают зерно, застрявшее между камнями. Жернова сконструированы таким образом, что их форма и конфигурация помогают направлять измельченную муку к внешним краям механизма для сбора.
Бегунок поддерживается крестообразной металлической деталью ( мельница или ринд), прикрепленной к «головке булавы», находящейся на вершине главного вала или шпинделя, ведущей к приводному механизму мельницы ( ветер , вода (включая прилив ) или другие средства. ).
Использование жерновов, которое часто называют «старейшей отраслью промышленности», неразрывно связано с историей человечества. Интегрированный в пищевые процессы со времен верхнего палеолита , его использование оставалось постоянным до конца XIX века, когда его постепенно заменил новый тип металлического инструмента. Тем не менее, это все еще можно увидеть в сельских домашних хозяйствах, например, в Индии , где в 2002 году 300 миллионов женщин ежедневно использовали ручные мельницы для производства муки. [4]
Самые ранние свидетельства существования камней, используемых для измельчения пищи, найдены в северной Австралии, в каменном убежище Маджедбебе в Арнемленде , возрастом около 60 000 лет. Шлифовальные камни или точильные камни, как их называли, использовались аборигенами по всему континенту и островам, и ими торговали в районах, где подходящего песчаника не было в изобилии. Разные камни были приспособлены для шлифовки разных вещей и различались в зависимости от местоположения. Одно из важных применений было для пищевых продуктов, в частности для измельчения семян для приготовления хлеба, но камни также были приспособлены для измельчения определенных видов крахмалистых орехов, охры для произведений искусства, растительных волокон для веревок или растений для использования в медицине кустарников и до сих пор используются. сегодня. Австралийские точильные камни обычно состоят из большого плоского камня из песчаника (из-за его абразивных качеств), используемого с верхним камнем, известным как «мюллер», «пандер» [5] или пестик . Аборигены нынешнего штата Виктория использовали точильные камни для измельчения корней, луковиц, клубней и ягод, а также насекомых, мелких млекопитающих и рептилий перед их приготовлением. [6]
Тщательное рассмотрение палеолитических жерновов ( камешков , колес , ступки с пестиком и др.) позволяет определить характер действия, оказываемого на материал, и совершаемый жест; Затем можно указать функцию инструмента, а также деятельность, в которой он участвовал.
Неандертальцы уже использовали элементарные орудия для измельчения различных веществ, о чем свидетельствует наличие рудиментарных жерновов в конце мустьерского периода и жерновов в шательперронском периоде . Начиная с ориньякского периода (около 38 000 лет назад), кроманьонцы регулярно использовали жернова, удлиненные шлифовальные машины и круглые колеса. Начиная с периода Граветта (около 29 000 лет назад) это оборудование стало более разнообразным с появлением новых типов инструментов, таких как жернова и пестические мельницы.
В конце палеолита жернова из Вади-Куббании (Ближний Восток, 19 000 г. до н. э.) участвовали в пищевых процессах и были связаны с остатками клубневых растений, которые, как известно, требовали измельчения перед употреблением либо для извлечения их токсинов ( Cyperus rotundus , ореховый орех ), или удалить волокнистую текстуру, которая может сделать их неперевариваемыми ( Scirpus maritimus ). [7] Корневища папоротников и кожуру плодов пальмы дум , также найденные на этом сайте, полезно измельчать для улучшения их питательных качеств ; таким образом, они дополняли мясной рацион охотников-собирателей . Измельчение семян ячменя или овса практиковалось в конце верхнего палеолита ( франхти ) или кебара ( Охало II , 19 000 до н. э.). [8]
По мере совершенствования инструментов материал измельчался все более тонко, но только когда он превратился в настоящий порошок, можно было говорить о измельчении. Таким образом, люди европейского верхнего палеолита уже размежевали шлифование и измельчение , о чем свидетельствует появление в это время первых шлифовальных плит , использовавшихся при жерновах или жерновах. Хотя нет никаких свидетельств помола диких злаков в раннем верхнем палеолите, по крайней мере в Европе, нет оснований не полагать, что другие растительные вещества ( желуди , орехи , фундук и т. д.) и животные вещества ( жир ) были уже растирают в пасту перед приготовлением. Точно так же вполне вероятно, что жернова использовались в это время в технических целях для измельчения минеральных веществ ( красителей ) и некоторых растительных или животных волокон для технических целей.
В эпоху мезолита и неолита , с одомашниванием растений, появилось гораздо более крупное, полностью сформировавшееся шлифовальное, колотящее и фрезерное оборудование. Начиная с натуфийского периода, несколько типов жерновов можно найти рядом, например, глубокие «корытообразные» жернова или плоские жернова, что указывает на специализацию их функции. На Ближнем Востоке пестик-мельница начал развиваться в кебарский и натуфийский периоды. Постепенно он превратился в тяжелый, обычно деревянный метательный пестик. Этот тип оборудования до сих пор используется во многих регионах, например, в Эфиопии для помола проса.
Появление плоских, вытянутых жерновов в натуфийский период ( Абу-Хурейра на Евфрате ) относится к 9 тысячелетию до нашей эры. Они имеют более крупные активные поверхности и знаменуют собой появление нового жеста — растирания спереди назад обеими руками, что подразумевает новую позу тела — стоя на коленях перед жерновом. Появление больших жерновов асимметричной формы ( Мурейбет , Шейх Хасан, около 10 000 лет до н. э.) привело к появлению «седлообразных» жерновов, известных и сегодня как метате . [9]
.jpg/1280px-Millstone_(Myllynkivi).jpg)
На археологическом памятнике Телль-Абу-Хурейра еще в 8-м тысячелетии до нашей эры на женских скелетах обнаруживаются следы остеоартрита коленей , деформация позвоночника и деформация первой плюсневой кости , патологии, связанные с длительными периодами сгибания при размалывании, что подтверждает теорию о том, что ранние люди практиковали половое разделение труда . [10] В Индии жернова ( чакки ) использовались для измельчения зерна и специй. Они состоят из неподвижного каменного цилиндра, на котором вращается каменный цилиндр меньшего размера. Меньшие, предназначенные для домашнего использования, обслуживались двумя людьми. Более крупные модели, предназначенные для общественного или коммерческого использования, использовали домашний скот для вращения верхнего цилиндра. Сегодня большинство каменных мельниц (Атта Чакки) оснащены вращающимися жерновами с нижним камнем и стационарными жерновами с верхним камнем, также называемыми наждачными камнями Шихар, которые изготавливаются из абразивных наждачных зерен и крупинок со связующим веществом, аналогичным цементу Сорел. Эти камни изготавливаются из двух типов наждачных абразивов: натурального яшпарового красного наждака или синтетического обожженного бокситового черного наждака. [ нужна цитата ]
В Корее было три разных жернова, каждый из которых был сделан из разных материалов и служил другим целям, например, для обмолота, измельчения и производства крахмала. Обычно рукоять жернова в Корее делалась из ясеня, процесс изготовления ручки из ясеня назывался «Мулпуре-наму». Чтобы убедиться, что с созданием жернова все «в порядке», каменщик древней Коры в ритуале предлагал еду и алкоголь. [11]
Жернова были завезены в Британию римлянами в I веке нашей эры и широко использовались там, начиная с III века нашей эры. [12]
В 1932-1933 годах на Украине во время искусственного голода, известного как Голодомор , советские власти запретили использование жерновов, заявив, что жернова являются «механизмом обогащения» (что было негативным термином в советской коммунистической идеологии). [13] Это вынудило украинских сельских жителей прятать свои ручные жернова и тайно использовать их во время голода. В ответ советские власти регулярно обыскивали деревни в поисках «нелегальных» жерновов и уничтожали их. [13] В 2007 году жители села Викторовка Черкасской области построили памятник из жерновов, которые им удалось спрятать и спасти от советского грабежа во время Голодомора . [13]
Приготовление продуктов растительного происхождения ( корни , клубни , миндаль , листья и т. д.), продуктов животного происхождения ( костный мозг , сухожилия и т. д.) или минеральных продуктов ( охра ) путем измельчения или помола для потребления или технического использования существует уже несколько лет. десятки тысячелетий. В отличие от дробления, при котором твердая оболочка, такая как панцирь или кость, вскрывается для извлечения ее содержимого, в этом случае цель состоит в том, чтобы превратить гораздо более мягкий материал в порошок или пасту.
В зависимости от места и времени жернова использовались для «сухого» помола: при производстве муки , сахара или пряностей , а также для приготовления каолинита , цемента , фосфата , извести , эмали , удобрений и других минералов . Операцию помола можно проводить и «мокрым», как в случае с манной крупой из твердых сортов пшеницы , никстамалом или измельчением семян горчицы . Во время приготовления некоторые виды сырья образуют естественную текучую пасту, например, при измельчении оливок или измельчении какао .
В своей типологии перкуссии Андре Леруа-Гуран выделяет несколько семейств жестов, три из которых необходимы для подготовки сырья:
До изобретения водяной мельницы мельницы работали с использованием «силовой энергии», то есть силы животных или людей.
Метате — нижний жернов, предназначенный для домашнего использования, для помола кукурузы . Он использовался в течение нескольких тысяч лет (около 3000 г. до н. э.) в культурной зоне Мезоамерики , а его название происходит от слова науатль « метатль ». [14]
Современные жернова монолитные, обычно из базальта , аподовые, или треногие, прямоугольные, со слегка вогнутой по мелющей поверхности. Эти жернова связаны с двуручным колесом, называемым « мано », размер которого обычно превышает ширину жернова и которое приводится в попеременное прямолинейное движение. На колесах штатива одна из ножек немного выше двух других, что придает всему устройству наклон, при этом пользователь стоит перед самой высокой частью.
Изготовление жерновов было по существу мужским занятием. В доиспанские времена мельники использовали только каменные орудия, и эта практика сохранялась в некоторых деревнях до середины 20 века. Использование металлических инструментов, вероятно, унаследованных от строительных каменщиков, позволило использовать самые твердые базальты, в результате чего появились жернова со сроком службы более тридцати лет. В то время как изготовление жерновов-апод из каменных блоков, отполированных естественным путем в русле реки, когда-то было доступно многим фермерам, производство метатов-треножников требует специального мастерства.
Измельчение играет ключевую роль в мексиканской кухне . Сухой помол возможен, но таким способом производится очень мало рецептов: жареный кофе , жареная кукуруза или бобы , соль , сахарные хлебцы и какао измельчаются в порошок. Но большинство препаратов требуют растирания с водой. Фрукты измельчают в соки, бобы или вареные овощи, ингредиенты добавляют в различные острые соусы и, прежде всего, кукурузу используют для приготовления лепешек, которые составляют основу каждого приема пищи. Последние изготавливаются из никстамала , то есть сухих кукурузных зерен, приготовленных с известью, а затем промытых водой, которая размягчает зерна и образует пасту. Кукурузу или никстамал можно измельчать для приготовления других блюд, кроме котлет: тамалес , позоле , атоле , пиноле и маса , с различной тонкостью помола в зависимости от использования.
Метате использовали исключительно женщины, а в землях миштеков место, где располагался жернов, было пространством, отведенным для женщин. Пара часто приобретает или получает жернов, когда обустраивается дома. Это приобретение представляет собой крупную статью расходов в жизни крестьянина-миштека, о чем свидетельствуют завещания дворян и зажиточных крестьян XVI-XVIII веков, в которые входили метаты. [14]
Ежедневные лепешки готовятся из достаточно увлажненного кукурузного теста , которое, в отличие от муки, не подлежит консервации. Эта техническая характеристика, несомненно, объясняет, почему много веков назад отечественные метаты не были заменены мельницами, как это было в Европе. Во время войн 19 века и Мексиканской революции 1910 года мексиканские армии сопровождали женщины и метаты, чтобы обеспечить управление страной; Испанское завоевание не заменило лепешки хлебом – совсем наоборот. В конце XIX века владельцы крупных плантаций ввели моторизованные кукурузные мельницы, что высвободило женский труд на полях. [15] С 1920 года в сельской местности появились электрические мельницы, принадлежавшие муниципалитетам, кооперативам или частным лицам. Однако нижние жернова, используемые и сегодня, по-прежнему являются частью сельского наследия Мексики.
Город Олинф был разрушен в 348 году до нашей эры Филиппом II Македонским , и название « Олинфский жернов, Олинфская мельница, Олинфская мельница » стало ассоциироваться с этим типом мельниц, который представляет собой настоящую техническую революцию . В 1917 году грек Константинос Куруниотис объяснил работу бункерного жернова , который играл важную роль в Древней Греции . [16]
В мельнице Олинфа нижний жернов (4) имеет прямоугольную форму и опирается на стол (5); Его размеры составляют от 0,42 до 0,65 м в длину, от 0,36 до 0,54 м в ширину и от 0,08 до 0,25 м в толщину. Мельница, образующая верхний жернов (обыкновенный жернов (3)), обычно имеет прямоугольную, иногда овальную форму, с центральным бункером, параллельным длинным сторонам, предназначенным для приема размалываемого зерна. Мельница увенчана горизонтальной осью, прикрепленной к шарниру (1) на одной стороне стола, а другой конец приводится в действие рабочим, который перемещает рычаг (2) вперед и назад по горизонтали. Таким образом, мельница в Олинтусе демонстрирует начало механизации: мельницы теперь стоят на ногах, что облегчает работу.
Этот тип мельниц наверняка появился еще в начале V века до нашей эры. Его использование было широко распространено во всей греческой цивилизации в 4 веке до нашей эры, от Македонии до Пелопоннеса , и было принято даже на островах Анатолии , Египте и современной Сирии . Это продолжалось и в I веке до нашей эры, а иногда и позже, как показывают раскопки на Агоре в Афинах . Важность этого типа мельниц для греческого мира была подтверждена открытием в 1967 году 22 бункерных мельниц в грузе корабля, потерпевшего крушение у Кирении , датированного концом 4 века до нашей эры. Увеличение спроса, несомненно, привело к стандартизации производства и специализации производственных центров. Например, плоские арголидийские жернова, изготовленные из андезита и риолита , производились из местных карьеров ( Коринфский перешеек , Саронический залив ), тогда как шлифовальные станки поступали из более отдаленных карьеров (острова Нисирос , Милос ). [16]
Применение мельницы этого типа не ограничивалось измельчением круп, как свидетельствуют находки с Тасоса или Лаврио : ее использовали и для измельчения руды, чтобы калибровать ее для последующего отбора путем промывки. Возможно, он даже появился в шахтах Пангаионских холмов . В тексте Агатархида о золотых приисках Египта в I веке до нашей эры, переданном Фотием и Диодором , упоминается мельница с рычагом:
«Женщины и пожилые мужчины получают затем эту измельченную до размера горошины руду, бросают ее в жернова многочисленными рядами по два-три человека, стоя у каждого рычага, и перемалывают ее». Версия Фотия указывает « по обе стороны » рычага. [16]
Он также известен как «ручной жернов», «ручной жернов» или «мулине», а на латыни — « molendinum bracchis » или « molendinum manuale ».
По словам де Барри, самый старый круглый каменный жернов был раскопан в руинах города Олинтус : это был жернов маслобойни , а не мукомольной мельницы. Историки Мари-Клер Амуретти и Жорж Коме [17] отмечают, что эти жернова предшествуют самым ранним известным примерам круглых зерновых мельниц. Так что, вероятно, именно благодаря добыче нефти появилась первая роторная дробильная машина. Затем последовали крупы и другие фрукты и семена. [18]
Судя по всему, вращающийся жернов появился в конце V века до нашей эры и возник непосредственно в результате попыток усовершенствовать олинфскую мельницу. [19] Андре Леруа-Гуран утверждает, что « преобразование прямолинейного возвратно-поступательного движения в непрерывное круговое движение приводит к другой форме фрезерования ». Авторы не сходятся во мнении о его географическом происхождении, расположенном для одних « в сторону Карфагена и Сирийско-Египетского региона », для других « одновременно в Испании [20] [21] и Англии », и хотя он был найден в Китае в I в. век до нашей эры. [19] По мнению Л. Морица, вращающаяся зерновая мельница появилась только в первом веке до нашей эры. Свою демонстрацию он основывает на латинских текстах, в частности на текстах Плавта и Катона , и фиксирует введение этого типа между временем смерти Плавта в 184 г. до н.э. и составлением De agriculturalura , около 160 г. до н. э. [16]
В Европе можно выделить несколько типов мельниц, в зависимости от морфологии жерновов, используемых в этих вращающихся мельницах с ручным управлением.
Кельтская мельница состоит из массивных жерновов с коническим внешним профилем и практически плоскими активными каменными поверхностями.
В Дакии , между I веком до нашей эры и I веком нашей эры, кельтская мельница превратилась в промежуточный тип с двумя наложенными друг на друга и интегрированными жерновами с трехлопастным загрузочным отверстием. Более резко суженные внутренние поверхности жерновов обеспечивали более быстрое перетекание зерен под действием силы тяжести, однако качество получаемой муки оставалось посредственным. С другой стороны, усилия, необходимые для эксплуатации нынешних жерновов, значительны. Профиль жерновов затрудняет их резку, требует стандартизации жерновов и объясняет их распространение и содержание в данном регионе. [16] Некоторые примеры имеют более плоские колеса со значительно уменьшенной конусностью, что уменьшает массу камня. Скорость вращения стала выше, что обеспечило больший гироскопический эффект , но также потребовало установки системы когтей, закрепленных расплавленным свинцом на верхней стороне подвижного колеса, для удержания его на месте вокруг оси. [14]
Романизация привела к широкому использованию ручных мельниц, которые были усовершенствованы по объему за счет увеличения диаметра и уменьшения высоты и веса. Профиль жерновов стал более плоским, был внесен ряд усовершенствований, например, верхний клин для центрирования подвижного колеса на оси. [14] Также появилось устройство для регулировки расстояния между жерновами ( анилл ), позволяющее контролировать качество помола (I век до н. э.), а радиусы, нарезанные в жерновах, могли подчеркивать естественную абразивность камня. [19] Более поздние разработки, такие как установка двойного рычага или использование кривошипа, прикрепленного к центру жернова (14-15 века), означали, что этот тип ручной мельницы использовался в сельской местности до 20 века. . [14]
Поскольку они быстрее изнашиваются, этот тип жерновов требует более строгого отбора камней, среди которых привилегированное место занимает базальт. Большая часть камня, использовавшегося во времена Римской империи, по-видимому, добывалась всего в нескольких карьерах. Во Франции жернова из Кап-д'Агд поставляли в Лангедок и Прованс ; дальше на север карьеры Центрального массива ( Вольвик ) снабжали обширную территорию, простирающуюся от Аквитании до долин Гельвета ; наконец, от долины Соны до границы с Германией жернова поступали главным образом из карьеров Эйфеля ( Майен ). [19]
В Европе в целом ручная мельница оставалась основным методом фрезерования до конца Античности, а затем и на протяжении всего Средневековья ; оно только начало уступать место развитию водяных, а затем и ветряных мельниц.
Имея диаметр, ограниченный досягаемостью руки, то есть от 40 до 70 см, ручная мельница могла производить только ограниченное количество муки и поэтому предназначалась в основном для домашнего использования. Увеличив диаметр и, прежде всего, высоту мета ( нижнего жернова) и катилла (бегового жернова), римляне смогли преодолеть это ограничение с помощью помпейской мельницы , запряженной животными , также известной как «кровавая» мельница. . [23]
В этой мельнице нижний жернов имеет коническую форму вверху, а беговой жернов выглядит как песочные часы , причем его нижняя половина закрывает коническую вершину нижнего жернова. Верхняя часть желоба-жернова действует как воронка , между двумя жерновами сохраняется небольшой зазор. Ходовое колесо поворачивается вокруг деревянной оси, встроенной в стоящее колесо, и именно благодаря его подвеске на этой оси обеспечивается зазор между двумя колесами. Этот тип жерновов мог приводиться в движение либо двумя, либо четырьмя мужчинами, либо верхом на животных, отсюда и его название mola asinaria , буквально «ослиная мельница».
Пример этого типа жерновов можно найти еще в классическую эпоху , он использовался для измельчения руды в рудниках Лауриона , [24] хотя он и не обогнал менее эффективные возвратно-поступательные жернова. [25] Несмотря на свои качества, по-настоящему он распространился по римскому миру лишь позже. [24] Они были обнаружены по всему Средиземноморскому бассейну , но никогда в очень больших количествах, за исключением Италии. Их очень высокая стоимость — 1250 динариев в позднеримский период по сравнению с 250 денариями за ручные жернова — означала, что они использовались только мельниками и пекарями. В Галлии жернова известны из Лиона , Сен-Рафаэля , Парижа , Амьена и Клермон-Феррана , все они изготовлены из базальта из Эйфеля, Вольвика или Кап-д'Агд. [19]
В эпоху поздней античности ослиная мельница отступила, вероятно, исчезнув после V века в результате расширения водяной мельницы, затем ветряной мельницы , за исключением Сардинии , где она оставалась до XX века.
В эллинистический период также появилась дробилка для оливок, которую римляне называли трапетумом . Легенда гласит, что его изобрел Аристей , а раскопки в Олинфе выявили образцы, датируемые V веком до нашей эры. [24]
Трапетум был точно описан Катоном Старшим, который дал нам технические названия всех его частей . Раскопки в Стабии, Помпеях , на вилле в Боскореале и в римской Африке показывают, что эта система широко использовалась в Древнем Риме и исчезла вместе с ним.
Трапетум состоит из двух плоско-выпуклых жерновов (3, orbes ), стоящих вертикально и поддерживаемых горизонтальной осью , вращающейся вокруг вертикального стержня (1, колумелла ). Этот стержень опирается на короткую каменную колонну ( миллиарий ) в центре большой полусферической ступы (4). Лежащий жернов представляет собой каменный чан (4, мортирий ), стенки которого повторяют внешний профиль двух обычных жерновов. Шары могут совершать круговые движения внутри мортирия и приводятся в движение двумя деревянными ручками (2, модиоли ). Деревянные клинья ( орбикулы ), вставленные между миллиарием и колумеллой , используются для регулировки высоты сфер над дном чана. В этой системе оливки измельчаются не под жерновом, а между жерновом и стенками чана. [16] Как и в предыдущей модели, между двумя жерновами сохранялся зазор. Сопротивление, оказываемое плодами, заставляет каменные полусферы слегка повернуться вокруг своей оси; два движения объединяются, и давление оказывается лишь умеренным, без разрушения камней, что могло бы придать неприятный привкус. [27] Полученную пульпу можно затем подвергнуть воздействию пресса для сбора масла.
Марокко, являющееся плавильным котлом африканской, восточной и средиземноморской цивилизаций, сохранило инструменты и методы разных эпох.
На участке Волюбилис, расположенном в Мавритании Тингитана (северо-восток Марокко), находятся мельницы для зерна и оливок римского периода (I-II века). Эти мельницы состоят из стоячего жернова в форме усеченного конуса и выпуклого мелющего кольца, к которому подсоединен деревянный механизм, приводимый, по-видимому, без помощи животных. В этом случае шлифовальное кольцо устанавливается на лежащий жернов. Волубилитанский оливковый жернов отличается от зернового жернова наличием косых борозд на усеченной поверхности лежащего жернова и на внутренней стороне тольного кольца. Колумелла утверждает, что [28] для извлечения масла жернова ( molae ) более полезны, чем дробилка ( trapetum ), так как их можно опускать или поднимать в зависимости от размера плода, чтобы избежать раздавливания косточки. [29]
Второй тип мельницы для оливок можно найти на том же месте и представляет собой монолитный чан, на котором рифленый барабан вращается вокруг вертикальной мачты, как часть колонны. Этот тип мельниц более распространен и его можно встретить на многих объектах даже в недавнее время.
Аргановое дерево — лесной вид, эндемичный для юго-запада Марокко. Техническая среда арганового завода охватывает весь его диапазон. Это каменная ручная мельница, используемая для измельчения жареных зерен и миндаля .
На фоне зерновой мельницы она выделяется формой усеченного конуса и большей высотой ее бегункового жернова ( агурф вуфла ), а также наличием желоба ( абаджр или тильст ) и разливного желоба ( илс ) на нижнем жернове (агурф вуфла). агурф у ваддай ). В центре нижнего жернова находится короткий стержень ( тамнрут ) из арганового дерева, вокруг которого вращается верхний жернов, пронизанный петелькой ( тит н цргт ), в которую вставляются одна или две пригоршни зерен. Круговое движение прерывается для удаления зерен после поднятия жернова. Весь блок можно поднять на камнях, сваренных вместе в стиле « пекарни », что позволяет углям или аргановым раковинам согревать блок, что облегчает измельчение зимой. [14]
Ступки и пестики пережили столетия и преобладают при обработке ячменя в Греции, крахмала в Италии и проса в Африке. В некоторых регионах они постепенно стали маргинальными, но не исчезли. В классические времена они все еще были широко представлены в Греции и все еще использовались для шелушения зерновых, хотя появление регулируемых жерновов означало, что теперь их можно было измельчать. Появление голой пшеницы, особенно обыкновенной, в Италии и Египте сделало их менее полезными, но они все еще упоминались в Поздней Римской империи, в Римском Египте и в монашеском правлении святого Исидора . С появлением кукурузы их снова начали использовать в некоторых регионах. [30]
Первую типологию фрезерных систем можно составить в зависимости от используемой движущей силы; дополнительный подход будет учитывать социальный контекст, в котором реализуется этот механизм.
По указу Диоклетиана «кровавая» мельница стоила в шесть раз дороже ручной, а водяная — в восемь раз. Таким образом, последняя конкурировала главным образом с «кровавой» мельницей, и на ее вытеснение ушло почти три столетия. Это было также время, которое потребовалось «кровяной» мельнице, чтобы вытеснить бункерную мельницу, и бункерной мельнице, чтобы вытеснить плоский жернов.
Похоже, что водяная мельница возникла в Восточном Средиземноморье. Надпись из фригийского города Орцист , [31] восхваляющая преимущества его местоположения для сохранения своих привилегий, утверждает, что он обладает « благодаря наклону протекающих через него вод большим количеством водяных мельниц ». В начале христианской эры водяная мельница все еще была новинкой в западном Средиземноморье, и Витрувий причислял ее к ирригационным машинам. Этот тип мельницы оказался плохо подходящим для конструкции помпейских жерновов. Как описывает Апулей , во времена Калигулы «кровавые» мельницы все еще господствовали . В течение I и II веков водяная мельница медленно распространилась в самые разнообразные провинции: Бретань , Галлию и Африку, где вращающиеся жернова зачастую были более распространены, чем помпейские мельницы. В течение IV века водяная мельница постепенно заменила «кровавую» мельницу в самом Риме, став преобладающей мельницей во II веке. В то время как в городах были некоторые впечатляющие достижения, такие как мельница Барбегаль в Арле, водяная мельница, похоже, медленнее распространялась на сельские виллы, как указывает Палладий . [30]
Мы действительно не знаем, как греки обрабатывали зерновые между I и IV веками. «Кровавая» мельница, несомненно, была широко распространена, о чем свидетельствует легенда об осле Луция, заимствованная Лукианом Самосатским и Апулеем. Сосуществование нескольких типов мельниц, по-видимому, является правилом в Эгейском мире, а кодификацию указа Диоклетиана II века, устанавливавшего три типа мельниц (ручные, кровяные и водяные), все еще можно найти в Византийском мире. сельский кодекс VI века и даже в отчетах путешественников XVII века. [30]
В Средиземноморье водяные мельницы, зависевшие от водоснабжения, развивались особенно тогда, когда у них было дополнение, позволяющее избежать капризов засушливого сезона. В этом контексте ветряные мельницы, несомненно, способствовали распространению водяных мельниц уже в 11 веке в таких регионах, как Прованс и греческие острова.
В исследовании жерновов во Фландрии от средневековья до Французской революции Жан Брюггеман [32] указывает, что средневековые жернова всегда были монолитными, что черные базальтовые камни были монолитными и в последующие века, а белые камни оставались таковыми до XVIII в. век. Однако иногда « гизантес » состояли из нескольких частей неправильной формы. Их связывали гипсом , заключали в железный или деревянный кожух, а иногда помещали на подушку из цементированных кирпичей.
Фактически, изобретение жерновов, состоящих из частей, то есть сборки из нескольких камней или плиток, по-прежнему трудно точно датировать. [33]
В 15 веке речная торговля, проходящая через Париж, строго контролировалась Ганзейским союзом торговцев водой; «Французские компании» должны были сообщить клеркам имена своих партнеров, город назначения, а также характер и стоимость груза. Так, 3 мая 1452 года руанский купец по имени Робер Ле Корню заявил, что везет в Нормандию одну или несколько лодок, нагруженных 35 жерновами, 5 поворотами, 100 карро и надгробием. [34]
Различные тексты дают представление об изготовлении жерновов в 17 веке. 10 марта 1647 года Жак Вино « продал 3 круга [35] точильного камня » Пьеру Байи. 26 марта 1652 года в другом тексте упоминаются трудности на месте сборки жерновов: « отсутствие дров для приготовления штукатурки не в достаточном количестве, чтобы оштукатурить и положить в места, где это необходимо, соединить аусси, что есть камня, чтобы сделать жернова ». 7 июля 1680 года сеньор Делюгре « заключил сделку с Клодом Дюво и Жюльеном Бульмером, камнеформами [...], на поставку им двух форм для формования камня и гипса, чтобы изготовить жернова [...] изготовленные и совершенные для приготовь муку ». [36]
По словам Дороти Кляйнманн, «экономическое фрезерование» и его усовершенствования по-настоящему получили распространение в конце 18 века. Это привело к развитию добычи камня и производства жерновов в новых регионах, таких как Синк-Марс-ля-Пиль и Домм , где « жернова всегда образуются путем соединения нескольких кусков вместе; не существует блоков, достаточно больших, чтобы сделать массы из одной кусок ". [37] Похоже, что в этих местах в начале восемнадцатого века жернова еще не добывали, предпочитая собирать разбросанные блоки из лесов, полей и виноградников, что иногда значительно увеличивало их ценность.
После того как блоки жерновов доставлены на объект и «очищены», производитель выбирает камни, необходимые для жерновов. Различные изделия классифицируются по качеству с учетом твердости, текстуры, пористости и цвета. На этом этапе также необходимо учитывать систему помола, используемую в стране отправки, и тип пшеницы, производимой в регионе. [38] После того, как выбор сделан, производство начинается с центра или «бутарда», который обычно изготавливается как единое целое. Он должен быть очень прочным, особенно для текущего жернова, так как именно на этом уровне закрепляется кожух, на котором подвешивается жернов. Вокруг буара плитки укладываются, фиксируются штукатуркой или цементом и высечиваются так, чтобы они достаточно прилегали друг к другу. Колесо этого типа обычно состоит из двух-шести четвертей. « Когда работа завершена и блоки совпадают, рабочий подгоняет их, склеивая портландцементом , иногда пастой из испанских белил и маслом, которое затвердевает с возрастом, и зажимает все это железными обручами ». С другой стороны рабочей поверхности задняя часть жернова, или «контрмолдинга», окружена полосой листового металла, служащей временной опалубкой. Чтобы придать жернову необходимый вес и толщину, его перезагружают мелкими камнями, заделанными в мелкий бетон , в которые вставляются чугунные балансировочные коробки, которые при необходимости могут содержать свинец .
Горизонтальное использование жерновов обычно связано с фрезерованием. Когда жернов находится «вертикально», то есть на краю, его используют для измельчения, дробления или фрезерования. В этой конфигурации нижний жернов крепится рым-болтом к вертикальной мачте , расположенной в центре нижнего жернова, которая действует как ось. В зависимости от размеров установки и для сохранения вертикальности мачты ее верхняя часть может быть прикреплена к балке, нависающей над мельницей. Нынешний жернов вращается либо «при помощи силы», либо, чаще всего, в манеже . Таким образом, мельница приводится в движение двойным движением, вращаясь вокруг мачты, как в римской трапете. В устройстве этого типа жернов монолитный или состоит из мощеной или даже каменной поверхности. В зависимости от перерабатываемого продукта жернов может быть слегка вогнутым, с бортиком по периметру, чтобы избежать рассеивания измельченного материала.
В обычном языке «жернов» относится к любому типу породы, которая могла использоваться на мельнице, тогда как в геологическом смысле настоящий «жернов» определяется как кремнистая авария в осадочном бассейне .
Тип камня, наиболее подходящий для изготовления жерновов, — это кремнистая порода , называемая терновником (или бурстоуном), пористый, но прочный мелкозернистый песчаник с открытой текстурой или окремненный ископаемый известняк . В некоторых песчаниках цемент известковый . [39]
В историческом масштабе кажется, что при фрезеровании использовалось большинство видов горных пород. Среди осадочных пород потенциального использования — известняк и песчаник . Последние вскоре стали предпочтительными камнями, поскольку их пористость позволяет легко придавать им форму [40] , а их добыча может быть облегчена за счет наслоения между прослоями глины . [41] Только в 15 веке жернова в строгом смысле начали добывать, практика, которая получила широкое распространение в 18 веке. [42]
Глубинные магматические породы , такие как гранит, широко распространены, но в конечном итоге мало использовались для изготовления жерновов, вероятно, из-за их низкой пористости и присутствия черной слюды , которая быстро преобразуется с образованием оксидов железа . Базальт широко использовался в Германии (Эйфель), но не получил широкого распространения во Франции, за исключением вулкана Эвенос в Провансе; другие примеры включают базальтовые жернова вулкана Агд и вулкана Сент-Мадлен в Ла-Моле , недалеко от Коголена .
Известняки , как правило, пористые, со средней и низкой прочностью на сжатие, поэтому от «классических» известняков, похоже, быстро отказались в пользу более качественных камней. Несмотря на то, что известняк очень мелкозернистый, он очень быстро полируется, и его необходимо часто перерезать, чтобы камни оставались шероховатыми. Некоторые известняки песчаника (известняк Сен-Жюльен-де-Мольер) могут иметь очень хорошую прочность на сжатие (более 100 МПа). [43]
Предпочтительным материалом для жерновов являются породы песчаника (песчаники и микроконгломераты [44] размером до 1 см). Анализ производственных участков показывает, что это могут быть известняково-цементированные песчаники, кремнеземистые песчаники или даже слабометаморфизованные песчаники . [45]
Широко распространены известняково-цементированные песчаники , например альпийская патока. Они имеют среднюю пористость (от 6 до 12 %), среднюю прочность на сжатие (35 МПа), часто крупный размер зерен и переменное содержание кремнезема.
Очень хороший жернов обычно богат кремнеземом: чем выше его процент, тем прочнее порода, поскольку кремнезем является самым твердым распространенным минералом на поверхности Земли. То же самое относится и к песчанику с кремнистым цементом, в котором процент кремнезема высок, поскольку и зерна, и цемент имеют кремнистую природу. Однако из них не обязательно получаются хорошие жернова, такие как песчаник Вогезов, который имеет довольно мелкое зерно и следы железа.
Слегка метаморфизованные песчаники часто имеют очень низкую пористость (около 2%) из-за тектонического сжатия , в результате чего песчаники становятся несколько компактными. Прочность на сжатие может быть очень высокой (более 100 МПа), как в случае с песчаником Аррос, несмотря на средний процент кремнезема.
Наконец, жернова в геологическом смысле представляют собой пористые камни, играющие роль не только для резания, но, несомненно, и для измельчения. К ним относятся такие камни, как камни из Ла-Ферте-су-Жуар, с высокой пористостью (20%), прочностью на сжатие 80 МПа и средней зернистостью. Камни Corfélix обладают исключительной прочностью на сжатие порядка твердого базальта (190 МПа), 98% кремнезема, довольно крупным зерном и пористостью от средней до высокой. [45]
Короче говоря, с точки зрения механики горных пород хороший жернов имеет три фундаментальные характеристики:
В следующей таблице представлены некоторые примеры геологических и петрофизических данных, полученных с участков, используемых для производства жерновов: [46]
Жернова, используемые в Британии, были нескольких типов:
В Европе использовался еще один тип жерновов. Это было редкостью в Британии, но не неизвестно:
Поверхность жернова разделена глубокими бороздками, называемыми бороздами , на отдельные плоские участки, называемые землями . От борозд расходятся более мелкие бороздки, называемые растушевкой или растрескиванием . Канавки обеспечивают режущую кромку и помогают отводить измельченную муку от камней.
Борозды и земли расположены повторяющимися узорами, называемыми арфами . Типичный жернов имеет шесть, восемь или десять арф. Узор арф повторяется на лицевой стороне каждого камня, когда они укладываются лицом к лицу, узоры сцепляются в своего рода «ножницеобразном» движении, создавая режущую или шлифовальную функцию камней. При регулярном использовании камни необходимо периодически затачивать , то есть повторно резать, чтобы режущие поверхности оставались острыми.
Основная задача состоит в том, чтобы ограничить тепло, выделяемое давлением жерновов на измельченную муку. Помимо денатурации муки (потемнения), этот перегрев и любые искры, возникающие при трении камней, могут вызвать взрыв на мельнице, атмосфера которой насыщена мелкими частицами муки. [52] Необходимо было разработать сложную систему спиц, чтобы вентилировать зазор между жерновами и в то же время постепенно продвигать материал от ушка к периферийному шпунту . Пшеничные жернова издавна использовались для измельчения круп за один проход. Нам нужно было найти лучший способ извлечения муки и очистки отрубей , чтобы они были целыми и не содержали муки.
Жернова должны быть равномерно сбалансированы, а правильное разделение камней имеет решающее значение для производства муки хорошего качества. Опытный фрезер сможет очень точно отрегулировать их разделение.
Для изготовления жернова заказчику необходимо было указать диаметр, размер проушины и направление борозд. Изредка мельник ошибался в направлении борозд, о чем свидетельствуют выдержки из переписки: « Вы говорите нам, что ваши верхние колеса должны быть нарезными, чтобы вращаться против часовой стрелки. Мы понимаем, что эти жернова должны быть закруглены, чтобы вращаться против часовой стрелки. , то есть в направлении, противоположном тому, в котором кажется, что Солнце вращается вокруг Земли ». Несмотря на все меры предосторожности, принятые при заказе, иногда случалось, что в случае спора нам приходилось ехать, чтобы изменить направление: « мы посылали рабочего за сто лье отсюда распутывать, выпрямлять и переделывать». излучают две пары жерновов; прибыль съедается дважды ». [53]
Между бороздками жернов покрыт тонкими бороздками, называемыми растушевкой или растрескиванием , которые также врезаются в камень, чтобы сделать его более агрессивным и, следовательно, лучше перемалывать зерна. Они проходят по краю жернова шириной около 15 см, образуя шпунт . Регулярно борозды приходится переделывать специальным молотком: говорят, жернов нужно подтачивать или фальцевать. Эту операцию необходимо провести после измельчения около 50 тонн пшеницы. [54] Специальные методы закалки стали позволили некоторым компаниям, таким как Kupka в Германии, производить кирки и молотки, которые особенно ценились переработчиками жерновов. Во время операции от легких ударов выделялось облако кремнеземистой пыли, которая могла вызвать заболевания легких у специализированных рабочих. Кроме того, резка жерновов привела к появлению профессиональных татуировок с частицами стали от инструментов, внедренными под дерму . Также были распространены глазные заболевания. [55]
.jpg/1280px-IndianGrindingStone_(cropped).jpg)
Зерно самотеком подается из бункера в башмак. Обувь приводится в движение ручкой обуви, движущейся по мешалке ( девице ) на каменном шпинделе , вал приводит в движение бегун. Этот механизм регулирует подачу зерна в жернова, ставя подачу в зависимость от скорости бегущего камня. Из подающего башмака зерно попадает через проушину ( центральное отверстие) желоба и попадает между бегунком и подкладочным камнем для измельчения. Мука выходит из-под камней сбоку. Каменный корпус предотвращает падение муки на пол, вместо этого она подается в желоб для муки , откуда ее можно расфасовывать в мешки или обрабатывать дальше. Бегунок поддерживается коркой , металлической деталью крестообразной формы, на веретене. Шпиндель удерживается на ширильном механизме , наборе балок, образующих систему рычагов, или винтовом домкрате , с помощью которого беговой камень можно слегка поднять или опустить и отрегулировать зазор между камнями. [56] Вес бегущего камня значителен (до 1500 кг (3300 фунтов)) и именно этот вес в сочетании с режущим действием пористого камня и образованием рисунка вызывает процесс фрезерования.
Жернова некоторых водяных мельниц (например, Peirce Mill ) вращаются со скоростью около 125 об/мин. [57]
Скорость вращения может быть неравномерной, особенно в случае ветряных мельниц. Более высокая скорость означает, что больше зерна подается на камни через подающий башмак, и зерно выходит из камней быстрее из-за более высокой скорости вращения. Мельнице приходится уменьшать зазор между камнями, чтобы больший вес бегунов давил на зерно, и усилие измельчения увеличивалось, чтобы предотвратить слишком грубый помол зерна. Дополнительным преимуществом является увеличение нагрузки на мельницу и, следовательно, ее замедление. В обратном случае мельнику, возможно, придется поднять направляющий камень, если зерно перемалывается слишком тщательно, что делает его непригодным для выпечки. В любом случае камни ни в коем случае не должны соприкасаться во время фрезерования, поскольку это приведет к их быстрому износу. Процесс опускания и подъема бегущего камня называется тентерированием и облегчением. На многих ветряных мельницах это автоматизируется путем добавления центробежного регулятора к ширильному механизму. В зависимости от типа зерна, подлежащего помолу, и имеющейся мощности, мельница может заранее отрегулировать подачу зерна на камни, изменяя степень перемешивания подающего башмака или регулируя размер выпускного отверстия бункера.
Помол жерновами представляет собой одностадийный процесс в отличие от валковых мельниц в современном массовом производстве, где помол происходит в несколько этапов. Он производит муку грубого помола, которую можно превратить в белую муку, просеяв ее и удалив отруби.
Жернова часто были важными предметами в обществе. По этой причине они приобретают множество символических значений и символизма в мифологии, фольклоре и Библии. Еврейская Библия предостерегает ( Второзаконие 24 :6) : «Никто не должен брать в залог [для уплаты долга] ни нижнего жернова, ни верхнего жернова, ибо это было бы равносильно лишению жизни в залог». Раввины объяснили, что не только жернов не может быть взят в качестве обеспечения залога, но и все, от чего зависит жизнь человека, не может быть взято в качестве обеспечения залога. [58]
Библия широко использовала символизм жерновов в различных пословицах. Распространенным является пресловутое обозначение чего-либо жернова как большого веса, как видно из Евангелия от Матфея 18 :6.
А кто обидит одного из малых сих, верующих в Меня, тому лучше было бы, чтобы ему повесили жернов на шею и утопили его в глубине морской. [59]
Точно так же из-за изнурительного физического труда, связанного с самыми ранними жерновами, они были символом тяжелого труда и считались черной работой, выполняемой самым низким уровнем рабочего. [60] Это не единственное символическое значение жерновов в Библии; жернова также использовались как символ цивилизации, процветания и комфортной жизни. [61]
В Библии жернов можно рассматривать как символ трансформации, смерти и возрождения. Это связано с огромным объемом работы и усилий, которые затрачиваются на использование жернова для перемалывания зерна в муку. Другие символические значения, связанные с жерновами, включают плодородие и изобилие. В Корее существовала практика, согласно которой муж использовал жернов во время родов жены, надеясь, что она сможет разделить свою боль. [11] И в Библии, и в фольклоре жернов может ассоциироваться с наказанием. В некоторых случаях и историях жернов используется, чтобы причинить вред человеку за его поведение. Примеры использования жерновов для наказания отдельных лиц можно увидеть в «Можжевельнике» [60] и Судей 9:53, где один из них используется, чтобы убить Авимелеха, бросив его ему на голову. [61]
В геральдике , как демонстрация военной бравады, жернов представляет собой геральдический герб Джона де Лиля, 2-го барона Лиля (ок. 1318-1355), одного из рыцарей-основателей Ордена Подвязки , как показано на его подвязке. - тарелка в часовне Святого Георгия в Виндзоре: серебряный жернов проклевал соболя по внутреннему кругу и по краю второго - фер-де-молин или . Таким образом, он символизирует сверхчеловеческую силу, необходимую для того, чтобы выдержать такой вес на своем шлеме.
В своей более простой геральдической форме это знак , символизирующий промышленность. [62] Фер -де-молин («мельничное железо») или мельничная мельница, которая прикрепляется к жернову и передает ему крутящий момент приводного вала, также является распространенным геральдическим зарядом, используемым в качестве наклонного рычага семьями, названными Миллс, Миллес, Тернер и т. д.
.JPG/1280px-Meule_de_moulin_(Lotbini%C3%A8re).JPG)
.jpg/1280px-Corn_mill_(archaeological_park_Xanten,_Germany,_2005-04-23).jpg)
![Жернова из двух элементов вулканической лавы.[26] Пекарня в Помпеях.](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Baeckerei_pompeji_kampanien_italien.jpg/1280px-Baeckerei_pompeji_kampanien_italien.jpg)
.jpg/1280px-High_Atlas-The_olive_grinding_mill_(js).jpg)
.jpg/1280px-Encyclop%C3%A9die_-_illustration_of_a_powder-mill_(18th_Century).jpg)