Ingenios y máquinas en la España del siglo XVI
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INGENIOS Y MÁQUINAS EN LA ESPAÑA DEL SIGLO XVI
24 mayo, 2018
Durante el reinado de Felipe II, se experimenta un impulso en la ejecución de grandes proyectos de obras públicas: la red viaria, la construcción de puentes, los intentos para establecer una red de canales de navegación, la acometida de obras portuarias y construcción de estructuras, diques y muelles, la construcción de grandes obras hidráulicas, la puesta en regadío de tierras baldías, la acometida de conducciones, canales y acequias, presas y azudes, acueductos y sifones, el abastecimiento de agua a las ciudades con el recurso a canales o qanats o la puesta en marcha de mecanismos para elevar el agua como el célebre ingenio erigido en Toledo por el relojero Juanelo Turriano. Asimismo, se aborda las principales industrias que requerían de la energía hidráulica para su funcionamiento: molinería, fabricación de papel, bataneo de los paños, acuñación de monedas o de laminado y corte de hierro.
Estos son algunos de los ingenios y máquinas más relevantes que se hicieron durante aquel periodo
Es la presa arco-gravedad más antigua del mundo aún en servicio, precursora junto con la presa de Tibi de las presas bóveda. Se levantó sobre las ruinas de una obra previa en el arroyo Belén Grande, tras un primer diseño de 1567 de Juanes del Segura y el definitivo de 1584 de Pedro de Aguirre, quien dirigió los trabajos junto a Juanes del Temple. Presenta dos cuerpos diferenciados: el inferior, de planta curva con un arco de 26,2 metros de radio y escalonado en el paramento de aguas abajo, es obra del XVI, y el superior, de planta poligonal, se debe a un recrecimiento, probablemente del XVIII, tras el que se pasó de 14,5 metros de altura inicial a 23,4. El revestimiento exterior es de sillería caliza. Tiene desagüe de fondo y toma para riegos regulada por una compuerta de bronce. Mide 89 metros de longitud de coronación y tiene una capacidad de 2,8 hm³ alcanzando una superficie de 35 ha.
Las dragas movidas por la fuerza de hombres o de animales fueron hasta la aparición de la máquina de vapor el sistema empleado en la lucha contra los aterramientos. En la segunda mitad del siglo XVI existían diversos tipos de ingenios para este fin, desde la rastra o robadera, a las dragas de pala o de cuchara, o dragas continuas, como ésta, movida por una rueda de pisar. La rueda motriz, accionada por hombres que pisan sobre ella, transmite el movimiento mediante engranajes a una rueda excavadora, similar a un ingenio de cangilones y que proporciona un dragado continuo. La profundidad de la excavación podía regularse con ayuda de dispositivos montados en las embarcaciones.
La gran novedad renacentista en el campo del dragado fueron las dragas de cuchara, capaces de operar a profundidades mayores que las de pala y con superior eficacia. La extracción de las arenas de los fondos se realiza mediante la cuchara, en este caso una especie de tenaza articulada que se abre en cuatro gajos o mandíbulas. El mecanismo es más complejo que el de otras dragas ya que consta de un doble dispositivo, el que permite elevar y bajar la cuchara por un lado, y el que, por otro, posibilita su apertura y cierre. El producto del dragado se cargaba en una barcaza o gánguil, provisto de una trampilla inferior para su ulterior vaciado.
El proceso a que refiere es conocido desde la Antigüedad clásica. El abatanamiento era una de las últimas operaciones en el proceso de fabricación de los paños, y servía para desengrasarlos y darles consistencia, esto es, enfurtirlos. Dentro del proceso de fabricación lanera, fue la primera operación que se mecanizó, teniéndose noticias desde el siglo XI de batanes movidos por ruedas hidráulicas. Su existencia está documentada sin apenas cambios hasta entrado el siglo XVIII. Previo a su abatanado, los paños eran lavados en una caldera con agua tibia para eliminar parte de la grasa que los impregnaba, utilizando como detergente orines, arcillas, jabón o cenizas vegetales. Entonces se pasaban al batán, ingenio que en esencia consta de tres elementos: la rueda motriz, un eje y los mazos, dispuestos en una viga inmóvil, que golpean los paños sobre unas gruesas artesas de madera o iminas. La manera más frecuente de aparejarlos consistía en una rueda vertical de paletas, que movía un eje horizontal con levas, que a su vez levantaban los mazos. Los mazos solían ir por parejas y las levas se colocaban de modo que el movimiento de los mismos fuera alternativo. Asimismo hubo batanes con rueda horizontal o de rodeznos.
Las propiedades del mercurio para disolver el oro y la plata en frío eran conocidas desde la Antigüedad, si bien su uso más frecuente no era la obtención de plata sino el dorado o plateado de objetos fundidos con otros metales. Su aplicación a la obtención de plata resultó un hallazgo casi revolucionario y posibilitó la ingente producción de este metal en América. Los molinos de almadenetas se utilizaron para triturar el mineral de plata. Recibían su nombre de la pieza metálica que, adosada al mazo de madera, impactaba contra el mineral. Su aparición está íntimamente ligada a la aparición de los métodos para obtener la plata en frío por amalgamación con mercurio, ya que los minerales debían ser reducidos a polvo para favorecer el proceso. La forma de proceder era la siguiente. En primer lugar se separaba el mineral con alto contenido en plata, que se fundía en los hornos tradicionales, del mineral pobre, que era el que se molía intensamente hasta obtener un polvo fino o harina en los molinos de almadenetas. Este polvo se mezclaba luego con agua, sal, piritas tostadas y mercurio y se removía durante semanas hasta obtener una buena mezcla, de manera que el mercurio disolviera la plata. La pasta resultante se lavaba, separando la aleación de plata y mercurio, llamada pella. Se procedía entonces al desazogado de la pellas, obteniendo por un lado piñas de plata pura y por otro mercurio condensado, que se reutilizaba. El mecanismo de funcionamiento de un molino de almadenetas era muy simple: al girar la rueda, las levas levantaban los mazos por unas espigas robustas de madera llamadas sobarbos; cuando la leva dejaba libre el mazo éste caía y golpeaba sobre el mineral contenido en un cajón de piedra llamado mortero o dado. El eje y la rueda se sustentaban por medio de una estructura de madera llamada castillo; en los extremos del eje de madera se empotraba o clavaba una barra gruesa de hierro llamada guijo, que era la que apoyaba sobre la chumacera. Cuando el molino trabajaba, para evitar que el guijo y la chumacera se calentaran demasiado a causa del rozamiento, se refrigeraba generalmente por medio de una canaleta que vertía agua en el punto de mayor fricción.
FERRERÍA
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Las ferrerías movidas por energía hidráulica precisaban de una rueda en cuyo eje se empotraban unas levas o dientes de madera muy dura que izaban los mazos, variando el número de levas según el grosor del mazo y el tipo de golpe que se pretendía obtener. Tan importantes como el mazo eran los martinetes y las barquineras o máquinas soplantes que avivaban el fuego en la fragua haciendo que la temperatura del horno fuera la adecuada. Estos mecanismos se emplazaban por parejas y eran movidos asimismo por ruedas que, con un sistema de levas, tenían un movimiento alternativo. El paso de las ferrerías masuqueras – en las que la fuerza de accionar el mazo de forja y los fuelles era la de los hombres – a las que utilizan fuerza motriz hidráulica, se generaliza según parece en la península a lo largo del siglo XIV, estando plenamente difundidas en el siglo XVI. Las obras hidráulicas que precisaban las ferrerías se iniciaban con un azud, que derivaba las aguas al caz y hacia las ruedas hidráulicas de paletas o de cangilones. Estas ruedas motrices se empleaban unas veces para accionar un gran mazo o martinete de forja, y otras para soplar el hogar donde se calientan las piezas de hierro. En el primer caso, en el propio eje de la rueda se empotraban unas levas o dientes de madera muy dura que izaban los mazos, variando el número de levas según el grosor del mazo y el tipo de golpe que se pretendía obtener. Tan importantes como el mazo eran las barquineras o máquinas soplantes que avivaban el fuego en la fragua haciendo que la temperatura del horno fuera la adecuada. Estos fuelles se emplazaban por parejas y eran movidos asimismo por ruedas, como los martinetes, con un sistema de levas, generalmente más sofisticado, de manera que su movimiento fuera alternativo.
En España las sierras de agua se generalizaron en el siglo XVI y pronto hicieron asimismo su aparición en América, donde alcanzó celebridad la del Aserradero de La Habana. De las sierras renacentistas, probablemente la mejor documentada sea la sierra hidráulica de Aranjuez, construida para cortar las maderas que llegaban desde las sierras de Cuenca en ‘maderadas’ por el río Tajo. Fueron sus artífices Pedro de Mola y Antón Morillejo, vecinos de la población de Trillo (Guadalajara), donde existieron en el siglo XVI en el río Cifuentes unas muy célebres sierras hidráulicas. La factoría hidráulica de Aranjuez constaba de dos sierras y de una armería, que incluía una ferrería con su martinete de forja y los barquines movidos por ruedas de agua, de tal modo que se aprovecharían los sobrantes de madera como combustible. La sierra tuvo una vida larga y accidentada, pues sufrió varios incendios en los siglos XVI y XVIII, hasta su derribo en 1761. Los planos que de la misma se conservan son del siglo XVIII, fruto de una reconstrucción en 1743, y muestran dos ruedas motrices hidráulicas, la que acciona la cadena que hace avanzar el cajón que lleva el tronco que se corta, y la que mueve el bastidor que porta las sierras de acero.
MÁQUINA DE HINCAR PILOTES
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La cimentación bajo el agua o en terrenos pantanosos o encharcados es acaso el problema constructivo más específicamente portuario y, en concreto, la cimentación mediante estacas clavadas en el suelo tiene una larga tradición histórica. Los artificios tradicionalmente empleados para este fin eran los martinetes de hinca, especie de grúas que elevaban una maza guiada, a fin de asegurar la precisión del impacto sobre el pilote de madera. En las obras portuarias a menudo se instalaban sobre pontones o barcas chatas, pudiendo ser accionadas por hombres o por ruedas hidráulicas.
El astillero es un lugar preparado para la construcción en tierra de las embarcaciones y su posterior botadura al agua, donde asimismo suelen llevarse a cabo labores de reparación y mantenimiento. A diferencia de las atarazanas, en paulatino abandono desde el siglo XVI, se ubican al aire libre, aunque progresivamente se irán dotando de instalaciones anejas, hasta dar lugar a los grandes arsenales del siglo XVIII. Dentro del astillero, la instalación habitualmente empleada para la construcción del casco de la embarcación es la grada, en la que la quilla queda nivelada sobre una parrilla de madera, inclinada y fija al terreno. Sobre la quilla se fijan las cuadernas, y una vez colocados los elementos de rigidización necesarios, se forra y calafatea el conjunto. Posteriormente se quitan las piezas de retención y se bota el barco al agua, donde se acaba la parte no sumergida del casco u obra muerta.
La peligrosidad de la pólvora condicionó a menudo el diseño de los ingenios donde se producía, siendo una opción la construcción de pequeños edificios dispersos y aislados, para evitar las grandes explosiones. Este fue el modelo establecido en la fábrica de Villafeliche en Zaragoza, utilizado posteriormente en las factorías de México y Lima. En 1764 José Campillo, director de la fábrica de Villafeliche, propone la construcción en América de molinos dispersos con ruedas de paletas planas, que permitían en caso de que un molino se incendiara o explosionara preparar los restantes.
