Młyn wodny. Wynalazek z antycznym rodowodem
FACEBOOK |


kontakt


Ośrodek Działań Ekologicznych „Źródła”
ul. Zielona 27, Łódź
tel. 42 632 3118
www.zrodla.org

sponsorzy

Projekt „Aby dojść do źródeł, trzeba płynąć pod prąd” o wartości całkowitej 433.900 zł dofinansowany jest w kwocie 378.880 zł ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, a jego część pod nazwą „Łodzią po skarb – gra miejska i warsztaty dla uczniów dotyczące ochrony wód” o wartości ogólnej 43.458 zł jest dofinansowana w formie dotacji ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Łodzi w kwocie 25.050 zł (słownie: dwudziestu pięciu tysięcy pięćdziesięciu złotych).

Zgodnie z wymogiem WFOŚiGW musimy też podać w tym miejscu link do strony www.zainwestujwekologię.pl



patroni





stat4u


Młyn wodny. Wynalazek z antycznym rodowodem


Historia młynów wodnych liczy sobie ponad dwa tysiące lat. Oznacza to, że były jednym z najdłużej używanych wynalazków w historii ludzkości – dopiero w XIX wieku koło wodne wyparły maszyny parowe, a w XX wieku przypieczętowały jego ostateczny koniec silniki spalinowe i elektryczne. Niewiele urządzeń skonstruowanych przez człowieka wykorzystywało w tak prosty sposób naturalną energię spiętrzania wody, niewiele też obrosło tak licznymi legendami. Dziś działający młyn wodny najczęściej spotkamy w skansenie, niegdyś – był to jeden z najważniejszych budynków dla wiejskiej społeczności. Według legend w opuszczonych młynach straszyło. Jeśli diabeł chciał gdzieś zamieszkać, wybierał najczęściej stary młyn.

Starożytni przodkowie

Zazwyczaj mijamy młyny przypadkowo, przejeżdżając przez odludne, położone nad rzeką wsie. Drewniane, stare i omszałe budynki z charakterystycznym kołem są naturalną, choć zanikającą częścią polskiego krajobrazu. Może dlatego na tanich landszaftach młyn wodny pojawia się równie często jak jeleń na rykowisku. Jednak historia młyna wodnego sięga starożytności i wiąże się ściśle z Azją Mniejszą oraz Bizancjum. Już w III wieku przed naszą erą stosowano na tych terenach tak zwane koło wodne o poziomej osi i pionowej płaszczyźnie obrotu, używane głównie do nawadniania pól i osuszania kopalń. Pierwszy znany opis koła wodnego pochodzi z III wieku przed naszą erą z Mechanike syntaksis Filona z Bizancjum, w którym opisane jest zastosowanie koła wodnego do podnoszenia wody w celu napędu zabawek mechanicznych. Wkrótce przydatny wynalazek koła wodnego znalazł zastosowanie w mechanizmie młyna zbożowego i zrobił w nim oszałamiającą karierę. Pierwsze koła wodne miały pionową oś i poziomą płaszczyznę obrotu, dlatego ich obrót przekładał się bezpośrednio na obroty kamienia młyńskiego. Dopiero rozwój młynarstwa przyniósł unowocześnienia w rodzaju przekładni przyspieszających obroty kamienia. System koła wodnego używanego do napędzania kamienia młyńskiego w Kabirze na terenie Azji Mniejszej opisywany jest już przez greckiego podróżnika i historyka Strabona w I wieku przed nasza erą. Wynalazek młynów szybko rozpowszechnił się na terenach Cesarstwa Rzymskiego, by w unowocześnionej przekładniami formie przetrwać niemal bez zmian do XVIII wieku. Młyny opisywane przez Witruwiusza, rzymskiego architekta i inżyniera wojennego, nie różniły się pod względem rozwiązań technicznych od młynów w średniowiecznych klasztorach.

Jak działał młyn?

Sercem młyna było koło wodne – pierwszy wynalazek, które wykorzystywał energię nurtu wodnego na szerszą skalę. Dlatego też to właśnie rzece trzeba było podporządkować położenie i konstrukcję architektoniczną młyna. Woda powinna mieć znaczny przepływ, ale sam młyn wcale nie musiał być budowany na jej brzegu. Niekiedy młyn stawiano między zakotwiczonymi tratwami, na barkach albo na pływakach, których położenie wzdłuż głównego nurtu utrzymywano za pomocą liny nawijanej na kołowrót umieszczony na brzegu. Tak budowano popularne w XV wieku młyny, nazywane bździelami lub pływakami. Powstawały również „młyny na wagach”, czyli na palach wbitych w dno rzeki, połączonych drewnianym pomostem z brzegiem. Dość wcześnie zaczęto budować młyny na terenach górskich, gdzie wartkie strumienie dawały dostateczną ilość energii dla poruszania kół młyńskich. Większość młynów budowano z drewna, czasami dodawano podmurówkę połączoną z brzegiem. Jeżeli ściana z kołem wodnym wysunięta była poza linię brzegową, umieszczano pod nią grube, dębowe pale wbite w dno. Oczywiście duże klasztory i bogate miasta stawiały młyny murowane z cegły, z kilkoma, a nawet kilkunastoma kołami wodnymi, z których każde napędzało oddzielne kamienie młyńskie. W Barbegal (Francja) w IV wieku pracował zespół młynów wyposażonych aż w 16 kół wodnych! W 1776 roku ustanowiono na terenie Rzeczpospolitej Obojga Narodów „młynowe”, czyli podatek od młyńskiego koła, którego wysokość uzależniono od potencjalnej mocy napędowej, wykorzystywanej w danym młynie. Za posiadanie młyna nad „wielką wodą” płacono rocznie 10 złotych polskich, za młyn napędzany średnią wodą – 8 złotych polskich, za młyn na małej wodzie – 6 złotych polskich, a za młyn nad najmniejszą wodą – 4 złote.

Energię wodną wykorzystywano najpierw w klasztorach, co miało związek zarówno z koniecznością odizolowania zakonników od reszty społeczności na danym terenie, jak i z faktem, że spośród zakonników wywodzili się „technicy” biegli w sporządzaniu planów budowy. W młynach oprócz mielenia ziarna na mąkę, wyrabiano kaszę, folowano sukno, czyli zwiększano zwartość przędzy wełnianej przez uderzanie młotami (stęporami), czy mielono korę dębu do garbowania skór. Siłę napędową do wszystkich tych prac dawała przepływająca lub spadająca woda, a koło wodne przenosiło jej energię.
Zazwyczaj koło budowano z drewna dębowego o szerokości od 50 do 100 centymetrów i średnicy do 3 metrów. Osadzano je na końcu wału głównego, wyprowadzonego z bocznej, ustawionej nad wodą ściany młyna. Wał, wsparty na grubych podporach z belek z łożyskami, wykonywano z bardzo twardego, odpornego na ścieranie i obciążenia mechaniczne drewna, a jego średnica zazwyczaj przekraczała pół metra ze względu na przenoszenie ruchu obrotowego koła do wnętrza młyna. Koło główne miało wystające kołki lub kliny, dlatego zwano je kołem palczastym. Kliny zazębiały się podczas obrotu z podobnymi wystającymi elementami, czyli tak zwanymi pałączkami, które stanowiły część cywia, czyli sześciornicy. W skład cywia wchodziły ryfki, czyli dwa umieszczone jeden nad drugim krążki o różnej średnicy, zazębiające się ukośnymi cewkami (palcami). Ryfki mocowano na wspólnej osi pionowej, nazywanej wrzecionem. W ten sposób powstawała prosta przekładnia, która przenosiła ruch obrotowy wału głównego o poziomej osi obrotu na ruch obrotowy cywia o pionowej osi obrotu. Drewniane, a później stalowe wrzeciono dolnym końcem znajdowało się w panewce umieszczonej na poziomej belce, natomiast górny koniec miało przytwierdzony do trójramiennej stalowej kształtki, zwanej paprzycą, umieszczonej w gniazdach, czyli wyżłobieniach w oku bieguna (górnego, ruchomego kamienia młyńskiego z mocowaniem mechanizmu obrotowego). Wprawiona w ruch paprzyca powodowała ruch obrotowy bieguna, czyli kamienia młyńskiego. To tutaj znajdował się mlewnik, najważniejsza po kole wodnym część młyna. Mlewnik to złożenie dwóch kamieni, dolnego i górnego, o średnicy od 70 do 100 cm, pracujących w nieruchomej obudowie drewnianej. Dolny, nieruchomy kamień, czyli „leżak” był gładki, natomiast część roboczą ruchomego kamienia górnego, czyli „bieguna” nacinano w ukośne żłobkowania, których zadaniem było zagarnianie i mielenie zboża, przesuwanego siłą odśrodkową ku zewnętrznym krawędziom kamieni. Kamienie młyńskie bardzo szybko zużywały się w wyniku ścierania podczas pracy. Średnio trzeba było ostrzyć je raz w tygodniu, czyli nacinać bruzdy na części ścierającej.

Jaka rzeka, takie koło

Co ważne koła młyńskie dobierano i budowano specjalnie, dopasowując je do rzeki, nad którą stawiano młyn. Zazwyczaj na terenie płaskim umieszczano koło podsiębierne (łopatkowe), nazywane też walnym, najstarsze spośród wszystkich kół młyńskich. Na obwodzie koła umieszczone były łopatki. Jego dolna część zanurzała się w przepływającej wodzie tak, aby nacisk wody na łopatki powodował obrót koła. Tego typu koła były największe i wymagały najmniej prac technicznych, ale ich sprawność wynosiła zaledwie 20 do 30 procent. Prędkość obrotu zależała od siły nurtu oraz wahań poziomu wody w rzece, koło blokowały często przepływające gałęzie i konary. Walczono z takimi problemami przez regulację rzeki w rejonie młyna, czyli pogłębianie koryta, umocnienie brzegów i przesuwanie głównego nurtu. W miastach, dużych wsiach i majątkach ziemskich przekopywano tak zwane młynówki, czyli sztuczne odnogi rzek, w których starano się utrzymywać stały poziom i przepływ wody.

Mniejsze, napędzane od góry koła nasiębierne (korytkowe), nazywane też korzecznymi miały na obwodzie korytka, napełniane przez strumień spadającej wody. Pod jej ciężarem i w wyniku siły uderzenia następował obrót koła. Sprawność koła korytkowego sięgała aż 70 procent, ale prawidłowe funkcjonowanie tego systemu wymagało już sporo prac z zakresu inżynierii wodnej. Przede wszystkim trzeba było zróżnicować pod względem poziomu ukształtowanie terenu w okolicach młyna. Aby zapewnić ciągły dopływ strumienia wody o określonej prędkości na koło wodne, spiętrzano wodę w stawie górnym, zakładanym powyżej młyna. Stały poziom wody w stawie górnym utrzymywało tak zwane stawidło (jaz zastawkowy), czyli przesuwane w pionowych prowadnicach zastawy na śluzie, które podnoszono lub opuszczano dzięki użyciu mechanizmu łańcuchowego albo poruszanej korbą przekładni zębatej. Zazwyczaj w takich młynach budowano też odprowadzający nadmiar wody kanał odpływowy (ulgowy). Woda ze stawu górnego spływała na koło kanałem roboczym, który zazwyczaj wyglądał jak drewniane koryto o niewielkim spadku, wsparte na słupach wbitych w podłoże. Po obróceniu koła, woda spływała do zbiornika wodnego usytuowanego poniżej budynku młyna, czyli do stawu dolnego, a stamtąd płynęła bezpośrednio do rzeki albo wpływała do stawów hodowlanych.

Schemat działania kół wodnych. Zdjęcie ze strony zielonaenergia.eco.pl


Młyn wodny z kołem nasiębiernym , korytkowym. Fot. Hans-Joachim Paape CC BY-NC-SA 2.0

Najrzadziej młyny wyposażano w koło śródsiębierne, które do połowy zanurzano w nurcie rzeki, zwiększając powierzchnię nacisku. Ich sprawność dochodziła nawet do 80 procent, a młyny wykorzystujące taki typ koła zaczęto budować dopiero w XVIII wieku. Wynalazcą koła śródsiębiernego był angielski inżynier budowlany i konstruktor maszyn, John Smeaton. Koło to stało się pierwowzorem dla turbiny wodnej, którą skonstruował w XIX wieku francuski inżynier, Benoit Fourneyron. Turbina rozwiązała większość kłopotów, jakich przysparzało koło wodne, zapewniła większą moc i wydajność. Po raz pierwszy zastosowano ją na terenie Polski w 1828 roku do napędzania młyna w Minasówce. Dziś unowocześnione turbiny wodne wykorzystywane są do produkcji ekoenergii – przykładem może być młyn wodny w Tuczkach, na terenie Welskiego Parku Krajobrazowego nad rzeką Wel. Wybudowano go w 1870 roku, do dziś produkuje mąkę, a energia napędu młyna pochodzi z odnawialnego źródła, młyn zasilany jest turbiną wodną Kaplana. Napęd turbiny jest przenoszony na generator asynchroniczny, a potem na silnik klatkowy, gdzie generowany jest prąd. Tak wytworzona energia elektryczna trafia do młyna.

„Jak się żenić, to równo, młynarz z młynarzówną!”

Najstarsza wzmianka o młynie wodnym działającym na terenie dzisiejszej Polski pochodzi z 1145 roku i dotyczy nadania książęcego dla klasztoru w Trzemesznie. Kolejna to nadanie dla klasztoru w Lubiążu z roku 1175. Nic w tym dziwnego – pierwotnie właścicielem młyna mógł być król, klasztor lub biskup albo panowie feudalni. Młyny wodne budowano głównie na Pomorzu, w Wielkopolsce, na Śląsku i w Małopolsce, rzadziej na Kujawach i Mazowszu. W XVI wieku pracowało w Polsce ponad 3000 kół wodnych poruszających mechanizm młynów. Dwa obowiązujące w średniowieczu przywileje: zakaz stawiania młynów i prowadzenia produkcji w obrębie ziem pana feudalnego bez jego pozwolenia oraz obowiązek mielenia zboża jedynie w wyznaczonym miejscu, doprowadził do tego, że młyn był przyporządkowany do konkretnego terenu i wszyscy mieszkający na nim chłopi musieli korzystać wyłącznie z jego usług, nawet jeśli był on położony dalej niż młyn znajdujący się w sąsiedztwie. Przywilej mlewa, który nakazywał mielenie zboża przez chłopów wyłącznie w młynie należącym do właściciela ziemi, na której mieszkali, zapewniał młynowi stałe dochody. Takie ograniczenia doprowadziły do sytuacji, w której młynarstwo stało się rzemiosłem dla wybranych. Ze względu na swoje znaczenie dla wsi, dostarczanie dochodów dworowi oraz zapewnianie jednej z najbardziej niezbędnych usług młynarze byli bardzo cenieni w wiejskich społecznościach. Tworzyli zamknięty krąg, o czym mówi przysłowie „Jak się żenić to równo – młynarz z młynarzówną”, rzemiosło młynarza zazwyczaj się dziedziczyło.
Rzemieślnicy, którzy użytkowali młyn dzielili się najemnych, dziedzicznych oraz „na miarze”. Młynarze najemni podpisywali umowę dzierżawną: do ich powinności należały naprawy napraw i dbanie o sprawność techniczną młyna. Koszty jego wyposażenia w potrzebne narzędzia, w tym kamienie młyńskie, obciążały obie strony. Rzemieślnicy najemni prowadzili zazwyczaj młyny dworskie, otrzymywali niewielką zapłatę, często materialną – w zbożu, natomiast cały dochód przechodził w ręce właściciela. Młynarze dziedziczni byli wyższą kastą, ponieważ uzyskanie prawa własności na młyn wiązało się z jego wykupem od dotychczasowego właściciela lub nabyciem go w kontrakcie prawa do budowy na określonej działce. Posiadacze takich młynów mogli zajmować się nimi i dysponować według własnego uznania, ale każdą transakcję musiał zatwierdzić pan feudalny. Najliczniejszą grupę młynarzy od XVII wieku tworzyli pozostający „na miarze”. Za zmielenie zboża płacono wówczas ziarnem lub mąką. Każdy rzemieślnik był zobowiązany do oddania określonej części dochodów właścicielowi i tak na przykład, jeśli umowa z dziedzicem była zawarta „na trzeciznę”, to dzierżawca brał tylko trzecią część zarobku, a resztę oddawał dworowi.

Osada Dwa Młyny – przysiółek Talar, dawniej Ldzań w okolicach Łodzi nad rzeką Grabią. Znajduje się tu unikatowy w skali Polski fragment osady młyńskiej – dwa drewniane młyny połączone murowanym (niegdyś drewnianym) mostem położone są po dwóch stronach rzeki Grabi. Wokół znajdują się stawy rybne. Dziś jest to własność prywatna z restauracją, możliwe jest zwiedzanie po wcześniejszym umówieniu. Budynki stanowią jeden z obiektów historycznych na trasie turystycznej Młyny nad Grabią. Fot. Pelikan 13, CC BY-SA 3.0 PL

Na wsiach młynarzy darzono ogromnym szacunkiem, choć równie często bano się ich, a nawet posądzano o kontakty z diabłem i mocami nadprzyrodzonymi. Zarzucano im też nieuczciwość przy odmierzaniu mąki. Prości chłopi często uważali, że w młynie straszy – podczas pracy budynek lekko się kołysał, mechanizm wydawał dźwięki i zgrzyty. Młynarze musieli być obeznani z podstawowymi prawami fizyki i wykonywali naprawy drobnych usterek technicznych, co prowadziło do konkluzji, że w pracy używają czarów. Czasem mówiono, że młynarzowi w młynie wodnym pomaga wodnik – demon wodny, któremu jeszcze na przełomie XIX i XX wieku na wsiach składano ofiary, żeby zamówić wodę, czyli zabezpieczyć groble i budynki od powodzi. Największą obawę budziły młyny opuszczone i spalone, starano się je omijać z daleka, zwłaszcza nocą – wierzono, że takie miejsca wybierają na swoją siedzibę złe moce.

Dziś po większość młynów wodnych pozostały jedynie ruiny lub zdjęcia. Te, które udało się zachować zazwyczaj zostały umieszczone w skansenach lub, co ciekawe, prowadzone są przez pasjonatów, umieszczających tam małe elektrownie wodne albo minimuzea.

Marta Zdanowska

Bibliografia:
J. Adamczewski, Młynarstwo magiczne. Wrocław 2005
B. Baranowski, Polskie młynarstwo. Wrocław 1977
J. Radziewicz, Młynarstwo – rzemiosło zapomniane, Rolniczy Magazyn Elektroniczny, styczeń–luty nr 47
A. Skuza, Ginące zawody w Polsce. Warszawa 2006
M. Żukow–Karczewski, Młyny wodne. Antyczna technika w swojski klimat wpisana


Dowiedz się więcej...