Nei mulini a ruota verticale la ruota o le ruote sono collocate all’esterno della struttura, su di un fianco. La ruota è fissata ad un albero orizzontale che trasmette il moto rotatorio all’interno dell’opificio. I mulini ad acqua a ruota verticale esistono grazie al meccanismo lubecchio – rocchetto invenzione di Vitruvio (I secolo a.C.) dal quale deriva la nomenclatura “mulino vitruviano”. Grazie a questo meccanismo è possibile moltiplicare il numero dei giri delle macine rispetto ai giri delle ruote e trasformare il moto verticale della ruota nel moto orizzontale utile al movimento delle macine.
Questa tipologia di mulino è comune nelle località di pianura dove i canali godono di una portata d’acqua elevata e costante e nelle località di alta montagna dove i corsi d’acqua hanno portate abbondanti e presentano notevoli dislivelli. I mulini a ruota verticale sono ampiamente diffusi nell’alta valle del Taro, nell’alta val d’Enza, nella val Parma e nella val Baganza.
LE RUOTE VERTICALI
I raggi della ruota sono fissati all’estremità esterna dell’albero orizzontale. Questi sono collegati ad un tamburo racchiuso lateralmente da due dischi. All’interno dei dischi sono disposti dei divisori che formano una serie di cassette di uguali dimensioni.
Le ruote verticali si distinguono in tre diverse tipologie, a seconda dell’azione meccanica che ha l’acqua sul loro movimento:
- ruote per di sotto o a schiaffo: le pale pescano l’acqua nella corrente solo quando hanno raggiunto la quota più bassa, l’acqua trascina la ruota per effetto cinetico ;
- ruote per di fianco: l’acqua viene convogliata parallelamente alle pale e agisce in parte per il suo peso e in parte per la velocità con cui colpisce le pale;
- ruote per di sopra: le ruote per muoversi sfruttano unicamente il peso dell’acqua fatta cadere da una doccia posta al di sopra della ruota. Le pale sono a forma di cassetta per contenere facilmente l’acqua e sfruttarne al meglio il suo peso. Lo squilibrio tra cassette piene discendenti e quelle vuote ascendenti produce il moto rotatorio. Si tratta del sistema più diffuso.
Le ruote verticali anticamente erano costruite interamente in legno, nel corso dei secoli si è iniziato a rinforzare le strutture lignee con inserti in ferro, fino a che non si è passato a costruire le ruote interamente in ferro.
MECCANISMO DI FUNZIONAMENTO
A prescindere dalla tipologia di ruota verticale, i meccanismi che permettono il movimento delle macine sono composti da:
- un albero orizzontale cilindrico dalla lunghezza di 4-6 metri al quale è fissata la ruota idraulica verticale;
- all’albero orizzontale sono fissati un numero di lubecchi uguale a quello delle macine da azionare. I lubecchi sono delle ruote a corona in legno durissimo (solitamente in legno di corniolo o bosso) che portano frontalmente dei denti di legno orientati radialmente;
- i denti del lubecchio sono fatti per inserirsi nelle scanalature dei rocchetti. Il rocchetto è una ruota dentata a forma di gabbia cilindrica: è formato da due dischi di legno collegati da colonne verticali equidistanti tra di loro;
- ogni rocchetto è attraversato verticalmente da un albero di trasmissione che si dirige verso l’alto ed imprime il movimento rotatorio alla macina superiore.
Nel locale di lavorazione di un mulino a ruota verticale sono frequentemente ubicate due o tre coppie di macine diversificate per dimensioni e composizione della pietra, questo è possibile perchè ogni ruota idraulica può muovere contemporaneamente un numero di palmenti variabili da due a tre.. Le macine sono disposte in parallelo generalmente allineate all’asse longitudinale dell’edificio ed addossate alla parete in fondo al vano.