Větrný mlýn: jak vítr roztočí mlýnské kameny

Lopatky větrného mlýna jsou po délce mírně zkroucené, a proto je vítr, který do nich fouká zepředu, netlačí dozadu, ale stáčí je stále na tutéž stranu. Lopatky se točí spolu s hřídelí, na které jsou připevněné. Velké ozubené kolo na této hřídeli otáčí menším kolem na svislé hřídeli a ta vede pohyb dolů mlýnem až k mlýnským kamenům.

Mlýnské kameny leží jeden na druhém. Spodní stojí, vrchní se nad ním otáčí a zrno, které padá do otvoru v jeho středu, se v úzké mezeře mezi nimi mele na mouku. To vše funguje jen tehdy, když lopatky stojí čelem proti větru. Proto se u starších mlýnů otáčel celý mlýn a u pozdějších jen střecha s lopatkami.

Jak vítr roztočí lopatky a pohyb se dostane ke kamenům

Lopatka mlýna je dřevěná mřížka, na kterou mlynář napínal plachtovinu, tedy pevnou látku. Většina mlýnů má čtyři lopatky. Mřížka je podél lopatky mírně zkroucená, takže vítr tlačí na plachtu šikmo a lopatka uhýbá vždy stejným směrem. Lopatky holandských mlýnů se při pohledu zepředu točí proti směru hodinových ručiček.

Sílu mlýna mlynář upravoval tím, kolik plachty roztáhl. Za slabého větru ji natáhl na celou mřížku, za silného ji částečně svinul, a mlýn přitom musel zastavit. Od konce 18. století vznikaly v Británii lopatky s klapkami, které se síle větru přizpůsobovaly samy, například lopatky Williama Cubitta z roku 1807.

Z lopatek jde pohyb mlýnem v několika krocích:

1. Hřídel lopatek. Lopatky jsou připevněné na téměř vodorovnou hřídel v hlavě mlýna. Když se točí lopatky, točí se celá hřídel.
2. Brzdové kolo. Na hřídeli sedí velké ozubené kolo se zuby na boku. Říká se mu brzdové, protože kolem jeho obvodu je brzda: když ji mlynář přitáhl, kolo i lopatky zpomalily nebo se zastavily.
3. Svislá hřídel. Zuby brzdového kola zabírají do menšího kola na svislé hřídeli. Tato dvojice kol mění otáčení kolem vodorovné osy na otáčení kolem svislé osy a svislá hřídel vede pohyb dolů přes patra mlýna.
4. Kolo pro kameny. Níže na svislé hřídeli je další velké ozubené kolo. Zabírá do malých koleček, z nichž každé pohání jeden pár mlýnských kamenů. Malé kolečko se dalo vysunout ze záběru, a tak mohl jeden pár kamenů stát, zatímco ostatní mlely.
5. Mlýnské kameny. Vrchní kámen se otáčí nad spodním, který se nehýbe. Vrchní kámen může vážit i přes tunu a právě jeho váha pomáhá zrno rozemlít.

V menších mlýnech, kde bylo celé zařízení v jedné otočné dřevěné boudě, pohánělo kolo na hřídeli lopatek kameny i přímo, bez dlouhé svislé hřídele. Princip je stejný: ozubená kola převedou otáčení lopatek na otáčení kamene.

Zrno padá shora do otvoru ve středu vrchního kamene a dostane se mezi kameny. Do jejich ploch jsou vysekané rýhy, které při otáčení zrno stříhají a melou a mouku posouvají k okraji, kde z kamenů vychází. Kameny se přitom nesmějí dotýkat. Mezeru mezi nimi mlynář nastavoval tak, že vrchní kámen mírně zvedl nebo spustil: čím menší mezera, tím jemnější mouka.

Proč se mlýn musí natočit proti větru

Lopatky dávají nejvíc síly, když stojí kolmo na vítr, čelem proti němu. Když se vítr otočí a fouká z boku, lopatky ho zachytí méně a mlýn ztrácí sílu. V severozápadní Evropě, kde vítr často mění směr, proto musel mít každý mlýn možnost natočit lopatky za větrem.

První evropské větrné mlýny s lopatkami, které se točí ve svislé rovině, se objevily ve 12. století na severu Francie, ve Flandrech a ve východní Anglii. Nejstarší jistá zmínka pochází z anglického Yorkshiru z roku 1185. Prvním typem byl sloupový mlýn a koncem 13. století přibyl mlýn s pevnou věží. Oba typy řeší natáčení jinak:

Věž holandského mlýna se nemusí otáčet, a tak mohla být vyšší a lopatky delší. Dlouhé lopatky ve výšce zachytí víc větru a mlýn pracuje i při slabším vánku.

V roce 1745 si anglický kovář Edmund Lee nechal patentovat větrné kolo. Je to malé větrné kolečko vzadu na střeše, otočené kolmo na velké lopatky. Dokud vítr fouká na mlýn z boku, kolečko se točí a přes ozubená kola pomalu otáčí střechu. Zastaví se, až když stojí rovnoběžně s větrem, a tehdy jsou velké lopatky přesně proti větru. Větrná kola se rozšířila hlavně v Anglii, Dánsku a Německu, jinde zůstala vzácná.

Oba typy mlýnů stály i na Slovensku. V Holíči zachycuje rytina z roku 1801 dřevěný mlýn německého typu, který se celý otáčel na dubovém sloupu pomocí oje. Později tam postavili kamenný třípodlažní mlýn holandského typu, který pochází z 80. let 19. století. Do roku 1926 měl otočnou kuželovou střechu s lopatkami, potom ji nahradila cihlová kupole. Je to jediný zachovaný větrný mlýn na Slovensku.

Proč větrné mlýny z krajiny téměř zmizely

Větrné mlýny nezmizely najednou a nevytlačil je jeden vynález. V 19. století se jich v Evropě stále stavělo hodně. Rozhodly o nich nové způsoby mletí a nové motory, které mohly běžet bez ohledu na vítr.

Ve druhé polovině 19. století vznikaly velké mlýny s parním pohonem. Místo kamenů v nich zrno mlely kovové válce v mnoha krocích za sebou. Takové mletí se hodilo na tvrdou dováženou pšenici a dávalo víc jemné bílé mouky, o kterou rostl zájem. Velké mlýny se stavěly u přístavů a vodních cest, kam obilí přivezla loď.

Malé mlýny na obilí, které mlely pro okolní vesnice, vydržely déle. V Nizozemsku jim drahé parní stroje dlouho nemohly konkurovat. Ubývat začaly hlavně tehdy, když přišly spalovací motory a elektromotory, v prvních desetiletích 20. století. Od začátku 80. let 19. století do roku 1923 tam zmizelo téměř 30 % mlýnů.

Podobný osud měl i mlýn v Holíči: mlít se v něm přestalo po první světové válce a potom dlouho chátral. Dnes je národní kulturní památkou.

Čeho si všimnout na modelu větrného mlýna

Model větrného mlýna ukazuje tytéž části jako skutečný mlýn, často zjednodušeně. Které z nich tvůj model má a které se hýbou, zjistíš z jeho návodu a obrázků. Při prohlížení se zaměř na tato místa:

• Typ mlýna. Podívej se, jestli model stojí na sloupu a celý se otáčí, nebo má pevnou věž a otočnou střechu. U mlýna s věží hledej vzadu na střeše oj nebo větrné kolo.
• Lopatky. Spočítej je a všimni si, jestli mají mřížku jako skutečné lopatky, na které se napínala plachta. Podívej se na ně z boku: pokud jsou listy vůči sobě mírně šikmo, vidíš totéž zkroucení, které lopatky ve větru roztáčí.
• Místo, kde se mění směr otáčení. Najdi místo, kde hřídel lopatek vstupuje do hlavy mlýna. Pokud model ukazuje převod, jsou tam dvě ozubená kola, jejichž osy svírají pravý úhel. Tady se vodorovné otáčení mění na svislé, stejně jako u brzdového kola skutečného mlýna.
• Svislá hřídel a kameny. Podívej se, jestli svislá hřídel vede dolů věží a jestli model naznačuje mlýnské kameny. Porovnej, kolik ozubených kol stojí mezi lopatkami a kameny.
• Pohon. Na modelu pohyb obvykle nevzniká ve větru, ale například v natažené gumičce nebo při otáčení klikou. V návodu zjisti, kterým kolem jde pohyb do mechanismu. U skutečného mlýna šla síla od lopatek ke kamenům, u modelu může jít opačně, od pohonu k lopatkám.

Hotový model můžeš vystavit i s lopatkami v poloze, jakou holandští mlynáři posílali zprávy do okolí. Lopatky ve tvaru kříže jako znaménko plus znamenaly, že mlýn jen krátce odpočívá a mlynář brzy pokračuje. Lopatky ve tvaru písmene X znamenaly delší odpočinek. Lopatkami se oznamovala i radost a smutek, přesná poloha se však v jednotlivých krajích liší.

Pokud se lopatky nebo ozubená kola na hotovém modelu točí ztěžka nebo se zasekávají, postup hledání tření najdeš v článku Mechanismus se zasekává: jak najít tření a odstranit ho.

Pokud si chceš tyto části prohlédnout na vlastním modelu, můžeš sáhnout po dřevěném modelu Větrný mlýn Eco Wood Art. Podle popisu v obchodě má 227 dílů, které do sebe zapadají bez lepidla, lopatky se po složení točí díky gumičkovému pohonu a otevřená konstrukce věže dovoluje podívat se do mechanismu. Větrný mlýn Eco Wood Art je podle údajů v obchodě určen od 14 let.

Časté otázky