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Wanlockhead beam engine - Wikipedia

これは水力によるビーム・エンジンです。

ワンロックヘッド・ビーム・エンジン : Google map、 ストリート・ビュー、 アップロードされた写真

ワンロックヘッド・ビーム・エンジン (ワンロックヘッド水バケット揚水エンジン (Wanlockhead water-bucket pumping-engine) あるいは ストレイトステップス・ビーム・エンジン (Straitsteps beam engine) とも呼ばれる) はスコットランド、 ダンフリーズ・アンド・ガロウェイ州 (Dumfries and Galloway) サンクアー教区 (Parish of Sanquar) のワンロックヘッド村 (village of Wanlockhead) の B797 道路のチャーチ・ストリート (Church Street) より下の ワンロック・ウォーター (Wanlock Water、[訳注：川の名称]) に近いところにある。 この場所はメノック・パス (Mennock Pass, pass = 峠道) の上のローザ―峠 (Lowther Hill) にあり、 サザン・アップランズ (Southern Uplands) のリードヒルズ (Leadhills) の南 1 マイルにある。 これは英国で元々水力ビーム・エンジンで、 なお元の場所で健在なもので、唯一残存するものである。 これは 1870 年頃に設置され 1910 年頃に作動を停止した。

これは産業モニュメント一覧 (Scheduled Industrial Monument) (SM90310) の 1 つで、 国内的な重要性があると考えられ、これが機能する原理は、 元々 永久機関を作る試みから派生した。

ワンロックヘッド・ビーム・エンジン

類似の水力による揚水エンジンは早くも 1745 年に知られ、 1790 年代の 1 つの実例は ダンフリーズ・アンド・ガロウェイ州 (Dumfries and Galloway) のキャノンビー (Canonbie) の炭坑を排水するのに 使用されたことが知られている。 これらは、ますます蒸気動力のポンプで交換され、 例えば 1780 年代の実例は、かっては イースト・エアシャー (East Ayrshire) のアールストン (Earlston) にあり、 今ではスコットランド国立博物館 (National Museum of Scotland) に保存されている。

サー・ジェームズ・スタンプフィールド (Sir James Stampfield) は 手動の「ぼろきれポンプ」 (rag pump、[訳注：鎖ポンプの一種]) を設置し、 これはストレイトステップス鉱山 (Straitsteps) で 1675 年と 1684 年の間、手動で使用され、 取り付けられた「ぼろきれ」 (rag) により、水面の下に開いているパイプの中を通るロープの連続した長さまで水を引き上げた。 後に水力が排水ポンプの作動に使用され、次に二台の水車動力揚水エンジン -- 'bab-gin' と呼ばれる -- が 1710 年にストレイトステップス (Straitsteps) に設置された。

1779 年までにワンロック・ドッド (Wanlock Dod) の下を走るストレイトステップス鉱山 (Straitsteps) はボウルトン・ワットの 蒸気揚水エンジン (Boulton & Wat steam pumping engine) を使用して排水されたが、 後には、もっと経済的・効率的なワットのエンジンで交換された。

1870 年から 1910 年頃まで、ワンロックヘッド・ビームエンジン水ポンプ (Wanlockhead beam engine water pump) がストレイトステップス鉛鉱山 (Straitsteps) -- ここの活動は早くも 1675 年にさかのぼる -- の使用されていない部分から排水するための補足のポンプとして使用されたと思われ、 こうすることにより近くのベイ鉛鉱山 (Bay Lead Mine) の氾濫を防止した。 伝統的な鉛の採掘は 1928 年に終了したが、沈殿池からの鉛と亜鉛の抽出は 1968 年に終了したのみである。

水バケット揚水エンジンと ストレイトステップスの鉱夫のコッテージ

長さ 8.5 m (27 フィート) 程度の水平なピッチ・パイン (pitch-pine、[訳注：松の 1 種]) のビーム (beam, 梁) が 真鍮軸受け (brass bearing) て錬鉄製の軸のついた鋳鉄製のステップ・プランマー・ブロック (step plummer block、[訳注：軸受けの一種]) で回転 (pivot) する。 このブロック (block) は柱に金属製の結合棒 (tie rod) で固定され、 これは石の柱の中を通り抜け、基底で接続されている。 前述の支えの柱 (supporting column) は高さ 14 フィートで、 よく仕上げた (dressed) フリーストーン (freestone, 自由に加工できる石) の切り石ブロック石材 (ashlar block masonry) から建造されている。 ピッチ・パイン (pitch pine) の 2 本の梁 (baulk) が錬鉄のストラップでまとめられ、 そして強化詰め物 (pad) が中央と梁 (beam) の両端にある。

ビーム、pivot と軸受け

石の柱は装飾的に彫刻された コーニス (cornice) があり、 典型的な 19 世紀の鉄道橋の橋脚 (pier) の一般的外見がある。 幾つかの小さな固定ネジが見え、真鍮の軸受け (bearing) は明らかに旋盤で作られている。 楔 (Wedge) とコッター・ピン (cotter pin、楔) は機械のある部分をまとめるのに使用されている。 軸受け (bearing) の仕上げなどは、このビーム・エンジンが 19 世紀末に建造されたことを確認させる。

構造の木造部分は何年もの間に交換されたが、ラダー (ladder、ハシゴ)、プラットフォーム (platform、台)、及びポンプ棒 (pumping rod) の 残りの遺物は蓋をされた鉱山の立て坑 (shaft) の中で残っていることであろう。 ビーム (beam, 梁) の東端の木造バケットはずっとそれ以来腐ってしまったが、 石で裏打ちした 2m の深さの立て坑 (pit) -- ワンロック・バーン (Wanlock Burn) に排水したもの -- はなお残存している。 ラダー (ladder) のついた顕著な木造の三脚枠 (tripod frame) はポンプ棒の保守と、 ビームのポンプ棒の端の重さを調節・切り詰めに使用され、 後者には溶解した鉛の棒を使用した。 これはもっと最近に交換した造作である。

水頭 (head of water) を形成した鉛のタンクあるいは水槽が、 かって、この場所の上の丘にあり、ワンロック・バーン (Wanlock Burn) から取り入れて (launder) 給水された。

別のビーム・エンジンの石の柱がベイ鉱山 (Bay Mine) (NS868137) に記録され、 かなり大きな水車の水車穴 (wheel pit) は言うまでもない。 この石の柱はウィリアム・シミントン (William Symington) により建造された大気圧ビーム・エンジンの一部であると思われている。 あり得ることは、ストレイステップス (Straitsteps) のビーム・エンジンが別の場所で使用されてから、 ストレイステップス (Straitsteps) で組み立て直されたことである。

継続する維持費は最小で、唯一の燃料費が水の形でただであったからであり、 建設費は唯一の重要な支出であった。 水はワンロック・ウォーター (Wanlock Water) からビーム・エンジンの上流の鉛のタンクあるいは水槽に給水され、 次に道路の下を通過して、四角いバケットに至り、 このバケットは錬鉄製の揚水機構を経由して、木造ビームの東端に取り付けてあった。 水の重さはそのうちビームの西端に取り付けられたポンプ棒の重さに打ち勝ち、 上方への動きは、1 分間に 2, 3 回の振幅の割合で、 フラップ・バルブ (flap valve) を経由して水を押し上げ、 1 時間におよそ 7000 リットルを汲み上げ、木で裏打ちをした地下を走るカルバートを経由して、 ワンロック・ウォーター (Wanlock Water) に排水された。 バケットの中の水は同様にバルブを経由して排水され、これはストロークが最大に達した時に作動した。 そしてこのサイクルが繰り返された。 この単純な操作はとても信頼でき、ほとんど注意しなくても、あるいは保守をしなくても、 1 日 24 時間作動した。

ビームのバケット側の端の揚水装置の詳細

水バケットの揚水エンジンの可動モデルが鉛鉱山博物館の展示場所で展示されている。

ビーム・エンジンの独特なうなずく動きによりボビン・ジョン (Bobbin John) のあだ名が与えられ、 これは鉱夫がつけた。

ビーム・エンジンの前には、二重円の歩く道があり、これは ホース・ジン (horse gin) があった場所で、 ビーム・エンジンよりも前のことで、 鉱夫と鉱石を鉱山から引き揚げるのに使用された。

元々の幾つかの 1 階建ての坑夫の小屋 (miners cottages, 鉱夫の住宅) はなお使用中か、 あるいは 「スコットランド鉛鉱山博物館」 (Museum of Scottish Lead Mining) により保存され、 半ば分離した実例である 「イースト・ウェスト・ストレイトステップス・コッテージ」 (East and West Straitsteps Cottage) はビーム・エンジンの場所の上方にある。 ストレイトステップス (Straitsteps) の名前が言及するのは ストレイトステップス (Straitsteps) とベイ鉱山 (Bay Mine) の間の不毛地帯で、 ここは方鉛鉱の鉱脈で Mennockhass から Dod Hill を通り抜け、Limpen Rig に至っている。