Le segherie ad acqua sono macchine progettate per tagliare i tronchi e ricavarne tavole e travi. Una volta che la "taia" era sistemata sul carro della segheria, il taglio veniva eseguito in "automatico" sia per quanto riguarda il movimento della sega che per l’avanzamento del tronco.
Con questo sistema, un solo operatore poteva tagliare una quantità di legname dieci volte superiore a quella segata da due uomini con il tradizionale segone a mano nello stesso tempo di lavoro. In tutte le segherie idrauliche, veniva usato il sistema alternato del movimento della lama, sfruttando lo stesso principio di quella a mano; contrariamente a questa però, non era la sega che avanzava contro il tronco, bensì viceversa: tramite un sistema d’avanzamento il tronco veniva spinto contro e quindi tagliato dalla lama.
Si crede che le prime macchine idrauliche per il taglio del legname, nelle nostre zone, siano apparse prima del IX secolo; mentre nel centro Europa siano apparse attorno al IV secolo.
Tipologie di Segherie ad Acqua
Le segherie ad acqua si distinguono in due soluzioni tecnologiche: le “Augustane” e le “Veneziane”.
- Augustane o Tedesche: Hanno una grande ruota idraulica a cassette o a pale, un moltiplicatore di giri a ruote dentate, cinghie di trasmissione e il sistema d’avanzamento posto sopra il telaio. Questo sistema aveva il pregio di poter funzionare anche con ridotti apporti d’acqua.
- Veneziane: Hanno la ruota idraulica, larga ma con diametro molto ridotto, collegata direttamente al sistema biella e manovella e con il meccanismo d’avanzamento del carro alloggiato sotto il pavimento. Tale sistema viene descritto per la prima volta da Francesco di Girogio Martini e da Leonardo Da Vinci del XV secolo.
L’origine e la diffusione delle segherie Veneziane appare legata alla Repubblica di Venezia e al suo bisogno di grandi quantitativi di legname, fu proprio un architetto militare della Serenissima a brevettare questo meccanismo. Il più importante nucleo industriale legato al taglio dei tronchi con il sistema “Veneziano” si sviluppò nell’alto Bellunese, sulle rive del Fiume Piave attorno al XIV secolo. Questi sistemi si diffusero in tutta la Repubblica di Venezia, verso la Slovenia, l’Austria e le Alpi Occidentali.
Dopo qualche secolo il sistema biella e manovella soppiantò quasi del tutto le segherie a camme Tedesche, le famose “Klopfsagen”; nei paesi di madrelingua tedesca la sega Veneziana era conosciuta con il nome di “Venezianer Gatter” o “Venetianische Sagemulhe” con riferimento evidente dal luogo di provenienza.
La produttività giornaliera di una segheria veneziana poteva variare fortemente sopratutto in base alle caratteristiche di costruzione e del diametro dei tronchi. Di massima una segheria di questo tipo, molto efficiente, tagliava circa 2m3 di legname in una giornata di 24 ore. Bisogna però tener conto che non si giudicava la produttività in base alla cubatura, ma piuttosto in base al numero di tavole o ai metri lineari segati.
Funzionamento della Sega Idraulica
La segheria era solitamente posta vicino ad un corso d’acqua o un canale interrato, sul quale veniva costruita un opera di presa, che deviava il flusso dell’acqua attraverso un canale in legno, con il tratto finale a forma di scivolo che portava l’acqua a cadere direttamente sulla ruota idraulica, colpendola da sotto.
Il canale era fornito di una chiusa a monte per regolare l’afflusso di acqua e scaricatori posti lungo il percorso per far defluire l’acqua in eccesso. Sul canale era montato un rastrello per fermare sassi e rami trasportati dalla corrente che avrebbero potuto danneggiare la ruota idraulica.
Nella parte terminale della canaletta “scivolo” vi era un portellone azionato dall’interno della segheria che permetteva di deviare il flusso al di sopra della ruota, fermando il moto, così si regola l’inizio e la fine del taglio della lama.
La forza sviluppata dalla ruota variava dalla velocità dell’acqua, dalla larghezza del canale, dall’altezza rispetto alla ruota, determinando una forza motrice, calcolata tra i 3 e i 15 cavalli vapore.
La ruota idraulica era costituita da un cilindro di circa 90cm di diametro, lungo circa 150cm, questa raccoglieva e trasformava l’energia potenziale dell’acqua, che cadeva da un punto superiore ad uno inferiore in moto rotatorio. Le dimensioni di questa ruota potevano variare di poco ed era sempre colpita da sotto. Nelle migliori segherie si poteva raggiungere un rendimento della ruota attorno al 60%. Questa ruota dava il movimento sia alla lama che al sistema d’avanzamento.
La ruota idraulica era montata su di un albero di trasmissione, alla cui estremitĂ opposta era sistemata la manovella (a) che trasforma il moto rotatorio in moto alternato. La manovella era collegata al telaio che supporta la lama, tramite la biella (b), la lunghezza del braccio della manovella determinava la lunghezza della corsa della lama. I tronchi da segare dovevano avere un diametro minore o per lo meno uguale alla lunghezza totale della lama.
La manovella, era di ferro ed inserita all’interno dell’albero di trasmissione e fissata tramite cunei, mentre la biella era in legno.
Il sistema d’avanzamento del carrello del tronco era un complesso di leve, che facevano avvicinare il carro verso la sega ogni volta che il telaio risaliva verso l’alto. Il passo d’avanzamento dipendeva dal passo dei denti della ruota d’avanzamento e dalla escursione del movimento di andata e ritorno del palo di spinta che poteva essere modificato dal segantino.
Man mano che la ruota di avanzamento gira avvolgeva sul suo asse una catena fissata all’estremità inferiore del carro, passante attraverso una carrucola, fino a che il tronco non era segato per tutta la sua lunghezza.
Sul telaio era fissata la lama (h), la quale lavorava soltanto in fase di discesa; i suoi denti erano deviati alternativamente a destra e a sinistra, la misura totale di questa deviazione determinava lo spessore di taglio e quindi la quantità di scarto (segatura) prodotto, inoltre influisce sulla velocità di taglio. In un minuto la lama compieva dai 140 ai 200 tagli, condizionata dalla forza motrice e dall’accuratezza di costruzione della macchina.
Il primo componente che veniva progettato era il carro, sul quale veniva appoggiato il tronco. Le dimensioni del carro variavano in funzione del tipo di materiale che si voleva ottenere: per i travi serviva un carro piĂą lungo; per le tavole era sufficiente un carro piĂą corto.
Prima di iniziare il lavoro, il carro (l) veniva spinto dal lato verso cui sono rivolti i denti della lama; in questo modo il tronco si trovava di fronte a questa e il segantino poteva regolare la sua posizione rispetto alla lama in base allo spessore delle tavole da ottenere.
Veniva quindi azionata la leva che portava l’acqua alla ruota idraulica, dando inizio al movimento alternato della sega. Ad ogni rotazione completa della ruota idraulica corrispondeva un movimento di andata e ritorno del telaio (a) su cui era montata la lama; quando il telaio risale verso l’alto imprime un movimento rotatorio dell’albero (b) del sistema d’avanzamento. Questa azione si trasforma da movimento rotatorio in movimento lineare, movendo così in avanti il palo di spinta (c). La punta di questo spinge la ruota di avanzamento (d) che, girando, avvolge sul suo asse la catena (e) la quale tira il carro, grazie ad una carrucola (f) , verso la lama.
Dopo aver tagliato e tolto la prima tavola, il carro veniva riportato indietro manualmente, per facilitare questa operazione il pavimento era costruito leggermente inclinato, circa 3 gradi.
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