Mulino a vento: come il vento fa girare le macine

Le pale di un mulino a vento sono leggermente svergolate lungo la loro lunghezza, perciò il vento che soffia su di esse da davanti non le spinge indietro, ma le fa ruotare sempre dallo stesso lato. Le pale girano insieme all’albero su cui sono fissate. Una grande ruota dentata su questo albero fa girare una ruota più piccola su un albero verticale, che porta il moto giù attraverso il mulino fino alle macine.

Le macine sono appoggiate una sull’altra. Quella inferiore è ferma, quella superiore ruota sopra di essa, e il grano che cade nel foro al suo centro viene macinato in farina nello stretto spazio tra le due. Tutto questo funziona solo quando le pale sono rivolte verso il vento. Per questo nei mulini più antichi si girava l’intero mulino, e in quelli successivi solo il tetto con le pale.

Come il vento fa girare le pale e il moto arriva alle macine

La pala di un mulino è un graticcio di legno su cui il mugnaio tendeva la tela da vela, cioè un tessuto robusto. La maggior parte dei mulini ha quattro pale. Il graticcio è leggermente svergolato lungo la pala, così il vento preme sulla tela di sbieco e la pala cede sempre nella stessa direzione. Viste da davanti, le pale dei mulini olandesi girano in senso antiorario.

Il mugnaio regolava la forza del mulino in base a quanta tela stendeva. Con vento debole la tendeva su tutto il graticcio, con vento forte la arrotolava in parte, e per farlo doveva fermare il mulino. Dalla fine del XVIII secolo in Gran Bretagna nacquero pale con sportelli che si adattavano da sole alla forza del vento, per esempio le pale di William Cubitt del 1807.

Dalle pale il moto attraversa il mulino in diversi passaggi:

1. Albero delle pale. Le pale sono fissate a un albero quasi orizzontale nella testa del mulino. Quando girano le pale, gira tutto l’albero.
2. Ruota del freno. Sull’albero c’è una grande ruota dentata con i denti sul fianco. Si chiama ruota del freno perché intorno alla sua circonferenza c’è un freno: quando il mugnaio lo stringeva, la ruota e le pale rallentavano o si fermavano.
3. Albero verticale. I denti della ruota del freno ingranano in una ruota più piccola sull’albero verticale. Questa coppia di ruote trasforma la rotazione attorno a un asse orizzontale in rotazione attorno a un asse verticale, e l’albero verticale porta il moto in basso attraverso i piani del mulino.
4. Ruota per le macine. Più in basso sull’albero verticale c’è un’altra grande ruota dentata. Ingrana in piccoli pignoni, ognuno dei quali aziona una coppia di macine. Un pignone poteva essere disinnestato, così una coppia di macine poteva restare ferma mentre le altre macinavano.
5. Macine. La macina superiore gira sopra quella inferiore, che non si muove. La macina superiore può pesare anche più di una tonnellata ed è proprio il suo peso ad aiutare a macinare il grano.

Nei mulini più piccoli, dove tutto il meccanismo stava in un’unica cabina di legno girevole, la ruota sull’albero delle pale azionava le macine anche direttamente, senza un lungo albero verticale. Il principio è lo stesso: le ruote dentate trasformano la rotazione delle pale nella rotazione della macina.

Il grano cade dall’alto nel foro al centro della macina superiore e arriva tra le macine. Sulle loro superfici sono scolpiti dei solchi che, ruotando, tagliano e macinano il grano e spingono la farina verso il bordo, da dove esce dalle macine. Le macine non devono toccarsi. Il mugnaio regolava lo spazio tra loro sollevando o abbassando leggermente la macina superiore: più piccolo è lo spazio, più fine è la farina.

Perché il mulino deve essere rivolto verso il vento

Le pale danno la massima forza quando sono perpendicolari al vento, rivolte verso di esso. Quando il vento cambia e soffia di lato, le pale ne catturano meno e il mulino perde forza. Nell’Europa nord-occidentale, dove il vento cambia spesso direzione, ogni mulino doveva quindi poter girare le pale seguendo il vento.

I primi mulini a vento europei con pale che girano su un piano verticale comparvero nel XII secolo nel nord della Francia, nelle Fiandre e nell’Inghilterra orientale. La più antica menzione certa viene dallo Yorkshire, in Inghilterra, e risale al 1185. Il primo tipo fu il mulino a palo, e verso la fine del XIII secolo si aggiunse il mulino a torre fissa. I due tipi risolvono l’orientamento in modo diverso:

La torre di un mulino olandese non deve girare, quindi poteva essere più alta e le pale più lunghe. Le pale lunghe in alto catturano più vento, e il mulino lavora anche con una brezza più debole.

Nel 1745 il fabbro inglese Edmund Lee brevettò la girandola. È una piccola ruota a vento sul retro del tetto, disposta perpendicolarmente alle grandi pale. Finché il vento soffia sul mulino di lato, la girandola gira e, tramite ruote dentate, fa ruotare lentamente il tetto. Si ferma solo quando è parallela al vento, e allora le grandi pale sono esattamente rivolte verso il vento. Le girandole si diffusero soprattutto in Inghilterra, Danimarca e Germania; altrove rimasero rare.

Entrambi i tipi di mulino esistevano anche in Slovacchia. A Holíč un’incisione del 1801 mostra un mulino di legno di tipo tedesco, che girava per intero su un palo di quercia con l’aiuto di un timone. Più tardi vi fu costruito un mulino in pietra di tipo olandese su tre piani, risalente agli anni Ottanta dell’Ottocento. Fino al 1926 ebbe un tetto conico girevole con le pale, poi sostituito da una cupola in mattoni. È l’unico mulino a vento conservato in Slovacchia.

Perché i mulini a vento sono quasi scomparsi dal paesaggio

I mulini a vento non sono scomparsi tutti insieme, e non li ha soppiantati un’unica invenzione. Nel XIX secolo in Europa se ne costruivano ancora molti. Il loro destino fu deciso da nuovi metodi di macinazione e da nuovi motori che potevano funzionare indipendentemente dal vento.

Nella seconda metà del XIX secolo nacquero grandi mulini a vapore. Al posto delle macine, cilindri di metallo vi macinavano il grano in molti passaggi successivi. Questa macinazione era adatta al grano duro importato e dava più farina bianca fine, sempre più richiesta. I grandi mulini si costruivano presso porti e vie d’acqua, dove il grano arrivava via nave.

I piccoli mulini da grano, che macinavano per i villaggi vicini, resistettero più a lungo. Nei Paesi Bassi le costose macchine a vapore a lungo non poterono competere con loro. Cominciarono a diminuire soprattutto con l’arrivo dei motori a combustione e dei motori elettrici, nei primi decenni del XX secolo. Dall’inizio degli anni Ottanta dell’Ottocento al 1923 vi scomparve quasi il 30 % dei mulini.

Un destino simile toccò al mulino di Holíč: vi si smise di macinare dopo la Prima guerra mondiale e poi andò a lungo in rovina. Oggi è un monumento culturale nazionale.

Cosa osservare su un modello di mulino a vento

Un modello di mulino a vento mostra le stesse parti di un mulino vero, spesso in modo semplificato. Quali di esse ha il tuo modello e quali si muovono lo scoprirai dalle sue istruzioni e dalle immagini. Osservandolo, concentrati su questi punti:

• Tipo di mulino. Guarda se il modello poggia su un palo e gira per intero, oppure se ha una torre fissa e un tetto girevole. In un mulino a torre, cerca sul retro del tetto un timone o una girandola.
• Pale. Contale e nota se hanno un graticcio come le pale vere, su cui si tendeva la tela. Guardale di lato: se le lame sono leggermente inclinate l’una rispetto all’altra, vedi la stessa svergolatura che fa girare le pale nel vento.
• Il punto in cui cambia il senso di rotazione. Trova il punto in cui l’albero delle pale entra nella testa del mulino. Se il modello mostra la trasmissione, lì ci sono due ruote dentate i cui assi formano un angolo retto. Qui la rotazione orizzontale diventa verticale, proprio come alla ruota del freno di un mulino vero.
• Albero verticale e macine. Guarda se l’albero verticale scende lungo la torre e se il modello accenna alle macine. Confronta quante ruote dentate ci sono tra le pale e le macine.
• Azionamento. In un modello il moto di solito non nasce dal vento, ma per esempio da un elastico teso o dal girare una manovella. Scopri nelle istruzioni attraverso quale ruota il moto entra nel meccanismo. Nel mulino vero la forza andava dalle pale alle macine; nel modello può andare al contrario, dall’azionamento alle pale.

Puoi anche esporre il modello finito con le pale in una posizione con cui i mugnai olandesi mandavano messaggi ai dintorni. Le pale a croce come un segno più significavano che il mulino riposava solo per poco e che il mugnaio avrebbe presto ripreso. Le pale a forma di lettera X indicavano un riposo più lungo. Con le pale si annunciavano anche gioia e lutto, ma la posizione esatta varia da regione a regione.

Se le pale o le ruote dentate del modello finito girano a fatica o si inceppano, trovi come cercare l’attrito nell’articolo Meccanismo che si inceppa: come trovare l’attrito e ridurlo.

Se vuoi osservare queste parti su un tuo modello, puoi scegliere il modello in legno Mulino a vento Eco Wood Art. Secondo la descrizione del negozio, ha 227 pezzi che si incastrano senza colla, dopo il montaggio le pale girano grazie a un azionamento a elastico e la struttura aperta della torre permette di guardare nel meccanismo. Secondo i dati del negozio, Mulino a vento Eco Wood Art è pensato dai 14 anni in su.

Domande frequenti