Новый передаточный механизм
В средние века получила развитие идея использования водяного колеса с зубчатым сцеплением для передачи вращения из вертикальной плоскости в горизонтальную.
Большое подливное колесо заставляло вращаться два зубчатых колеса, посредством которых вращение в вертикальной плоскости преобразовывалось во вращение в горизонтальной плоскости. Жерновые камни размещались в верхней секции мельницы; мука ссыпалась в ящик, который располагался ниже – сбоку от зубчатых колёс.
Мельница с большим подливным колесом
В IX в. во Франции традиционные водяные мукомольные мельницы были усовершенствованы и превращены в мельницы с катящимся жерновом (рис. 2). Их особенность заключалась в том, что верхний жернов катился по нижнему, а не вращался на нем, соприкасаясь всей поверхностью.
Мельницы с катящимся жерновом.
Гравюра из книги Vittorio Zonka «Novo teatro di machine». 1607 г.
К XI в. зубчатые сцепления, передающие вращательное движение из вертикальной плоскости в горизонтальную, были усовершенствованы и использовались для сообщения движения бегунам – жерновым камням цилиндрической формы, катящимся по кругу. Такие цилиндрические бегуны предназначались для раздавливания, а не дробления. Водяные мельницы с цилиндрическими жерновами стали использовать для выдавливания масла из оливок, толчения дубовой коры с целью получения дубильного вещества– танина, измельчения сахарного тростника. В XIII–XIV вв. такие мельницы применяли для раздавливания семян горчицы, перца, а также красящих веществ.
Вертикальные водяные колёса были приспособлены для выполнения различных операций в области металлообработки, металлургии и горного дела. Характерным примером могут служить станки для заточки и шлифовки металлических режущих изделий. Ранние упоминания о таких станках относятся к началу XIII столетия. В них использовались зубчатые передачи; шестерни предназначались для повышения скорости вращения и в некоторых случаях для изменения направления вращения точильных камней, закрепленных на валах, перпендикулярных оси водяного колеса. Другими примерами новых областей применения энергии воды являются токарные и сверлильные станки (XIV в.), роликовые станки для получения металлических листов из цветных металлов и ротационные резаки для их разрезания, вентиляторы для шахт, шахтные подъёмники, насосы для шахт с цепным приводом, мельницы для дробления руды (XV в.).
