Alma de herrero

En marzo de 2011 se celebró en Baracaldo la Feria Internacional de Ferretería y Bricolaje (Ferroforma-Bricoforma), con la asistencia de 566 firmas expositoras de un total de 29 países. Entre ellas estaba el grupo SNE Europe, al que pertenecían cuatro empresas históricas vascas del sector de herramientas de mano: las guipuzcoanas Palmera, Irimo e Irazola y la alavesa Acesa, ya en aquel entonces presentadas bajo la marca Bahco (Marca de herramientas sueca).

El grupo SNA Europe surgió de la integración de Eurotools, la sociedad que agrupo a Palmera, Irimo, Acesa e Irazola, con la sueca Bahco. En aquel momento el grupo SNA Europe empleaba a cerca de 1.000 personas en el País Vasco repartidas entre las plantas de Irun, Soraluze y Vitoria. La empresa sueca Bahco agrupa a la sección de herramientas manuales de Sandvik, que en la actualidad trabaja en los campos de los aceros especiales, las herramientas de corte y la minería.

En 1934 Juan Vollmer compró una fábrica de hojas de afeitar en Irún y es autorizado a utilizar la marca PALMERA en España (La marca PALMERA fue registrada en 1864 en Solingen, Alemania, por Ferdinand Herberz & Cie y con su marca se fabricaron navajas de afeitar.). En 1940 amplíó la gama de productos pasando a ofrecer cubertería, cuchillería en general, maquinillas de afeitar, tijeras, artículos de manicura y hojas de afeitar. La empresa Irimo se estableció en Urrextu en 1930 para la producción de ejes para coches y molinos de bolas. En la década de 1940 se introdujo la fabricación de llaves ajustables (Laves inglesas) de alta resistencia, que llegaron a ganar el oro en la Feria Internacional de Bruselas.

En estos momentos, tanto ACESA, como Palmera están esperando a agotar existencias para desaparecer. Dos nuevas víctimas del tiempo.

lunes, 5 de noviembre de 2012

Espectrografía de rayos X

En el número de mayo de 1923 de la revista francesa "La Science et la Vie" aparecía un artículo sobre el estudio espectrográfico de los materiales, utilizando rayos X.

Según se puede leer en la citada revista, el químico inglés Moseley ha elaborado un método para el estudio de la composición de los cuerpos a través del análisis de los espectros de alta frecuencia de los rayos X proyectados sobre los mismos. Todos los cuerpos existentes han sido estudiados, clasificados y catalogados. Este método también ayuda al descubrimiento de nuevas sustáncias, al descubrir espectros aún no registrados hasta el momento. Los científicos franceses de Broglie y Dauvillier y otros como Irving, Longmuir, Hull y Davey han perfeccionado el método, trabajando en el laboratorio de la General Electric de Schenectady, en donde han construido un aparato de uso industrial para la realización práctica de estos análisis físico-químicos.

Un rayo luminoso se compone de un tren de ondas emitido por la vibración de los electrones del cuerpo luminoso. Cada electrón produce un tren de ondas diferente, de forma similar a como lo hace una piedra que cae en una superficie de aguas tranquilas. Esta comparación nos ayudará a entender el fenómeno de la reflexión sobre un cuerpo, es decir, el fenómeno de la formación de los espectros. Imaginemos la caida de una piedra sobre una superficie de aguas tranquilas. Alrededor del punto en donde cae la piedra se forman ondas circulares concéntricas, que parecen desplazarse sobre la superficie del agua, aumentando constantemente de diámetro. Si a cierta distancia del punto en el que la piedra ha golpeado el agua se encuentra algún objeto flotante, este objeto, al ser alcanzado por las ondas, comenzará a oscilar en sentido vertical, pero no en sentido horizontal. En realidad este objeto describirá una serie de elipses con el centro en su posición inicial. La distancia que separa dos crestas de ondas consecutivas, que es absolutamente constante, es lo que se conoce como longitud de onda del movimiento vibratorio. Si se corta, mediante un plano vertical, la superficie del agua obtendremos una forma sinusoide, pero si en lugar de una sola piedra, se tirán dos a una cierta distancia una de otra, se crean dos grupos de ondas circulares que se encuentran y penetran el uno en el otro.

Si el objeto flotante se encuentra en la zona de influencia de uno solo de los trenes de ondas adquiere un movimiento oscilatorio regular, pero cuando se encuentra en la zona común a los dos trenes de ondas su movimiento de oscilación cambia y puede resultar que sea mucho más amplio o, por el contrario, anularse completamente, debido a estar sometido a la acción de los dos movimientos sinusoidales diferentes. El resultado es debido a que si la diferencia entre las distancias desde el objeto flotante (B) a los dos puntos de impacto de las piedras BP1 y BP2 es tal que una cresta del primer tren de ondas P1 llega al objeto al mismo tiempo que una cresta del segundo tren de ondas P2 (Se dice que los dos trenes de ondas están en fase en el punto B) la amplitud de la oscilación del objeto flotante resulta ser la suma de las amplitudes que alcanzaría si solo estuviese sometido a uno de los dos trenes de ondas. Si, por el contrario, una cresta del primer tren de ondas P1 llega al objeto B al mismo tiempo que un valle del segundo tren de ondas P2, la amplitud de las oscilaciones del objeto resultará ser la diferencia entre las amplitudes de la oscilación que tendría si solo fuese afectado por uno de los dos trenes de ondas. Para que las dos crestas de los dos trenes de ondas lleguen al mismo tiempo al objeto flotante B, la diferencia entre las distancias BP1 y BP2 ha de ser múltiplo de la longitud de onda. En caso contrario la amplitud del movimiento de oscilación del objeto flotante disminuirá y podrá llegar a desaparecer si los dos trenes de ondas tienen la misma logitud y la misma amplitud.

Se sabe que los diferentes colores impresionan el ojo de forma diferente y son producidos por vibraciones de frecuencias diferentes. El producto de esta frecuencia variable por la longitud de onda da como resultado el valor constante de la velocidad de la luz. Es decir, la longitud de onda es diferente para cada color de la luz. En el espectro solar las longitudes de onda, en millonésimas de milímetro, son de 423 para el violeta, 449 para el índigo, 475 para el azul, 521 para el verde, 551 para el amarillo, 583 para el naranja y 620 para el rojo. La longitud de onda de los rayos X es 10.000 veces más pequeña.

Si queremos ver un espectro procedente de un rayo luminoso blanco se utiliza una rejilla. Para comenzar se ha de conseguir un haz de luz paralela utilizando una lente colocada después de una fina rendija. La luz resultante se dirige hacia una retícula creada en una placa de vidrio o de nikel rallada con múltiples rallas paralelas, muy juntas y equidistantes. Los electrones a b c de la superficie de la retícula oscilarán a la vez con las vibraciones de la luz incidente, convirtiéndose cada uno en una fuente luminosa. De esta forma la retícula envía luz en todas direcciones. Si se observa desde el punto P, de forma que la diferencia entre las distancias Pa y Pb sea múltiplo de la longitud de onda del azul, será este el color que se vea con más intensidad, anulándose los otros colores. Si se desplaza el punto P de observación este efecto de amplificación se producirá para el resto de colores del espectro. Si se reemplaza el ojo del observador por una película fotográfica se puede obtener la impresión del espectro completo de la luz blanca.

Para los rayos X se necesita una retícula con las rallas mucho más juntas que lo que podría conseguirse rallando una superficie cualquiera.Por este motivo se pensó en utilizar como rejilla las distintas capas de átomos de un material. Si se proyecta sobre un cristal determinado un haz de rayos X, las diversas capas de átomos se veran afectadas por los rayos X, actuando como una rejilla que refleja los mismos, pudiéndose registrar este espectro reflejado, producido por las diversas capas de átomos, en una película fotográfica. Mediante este sistema los físicos Barkla, Laue, de Broglie, Rutherford y Langmuir han podido estudiar diversos materiales mediante los rayos X.

Algunos científicos han conseguido tubos de rayos X monocromáticos, utilizando filtros para eliminar el resto de longitufes de onda. Con estos rayos de una sola longitud de onda han irradiado diversas sustancias. A partir de las lineas que aparecen en los espectros de las sustancias estudiadas han realizado cálculos que les han permitido conocer las distancias que hay entre las diversas capas de átomos de una sustancia. De esta manera se ha estudiado la composición atómica de las sustancias conocidas y se han descubierto nuevas sustancias, y todo ello sin destruir las muestras de material, como ocurriría en un análisis químico.

En aparato de la General Electric dispone de un transformador sobre el que se encuentra situado el tubo de rayos X, del tipo Coolidge, de cátodo incandescente y anticátodo refrigerado por circulación de agua. Estos dos elementos se encuentran encerrados dentro de una cubierta metálica. La parte cilíndrica, situada a la altura del tubo de rayos X, dispone de 15 pequeñas ventanas, dispuestas en círculo, a la altura de la parte emisora del tubo de rayos X. Delante de estas ventanillas se colocan unas cajas metálicas con forma de cuarto de círculo, que impiden que entre la luz. En el fondo de estas cajas, en su interior se situa la película fotográfica en esa forma de cuarto de círculo, sujeta mediante dos clips. Delante de la película se coloca un filtro que absorbe todas las longitudes de onda no aprovechadas en el análisis. La muestra a examinar se situa delante de la ventanilla, por donde pasará el haz de rayos X. Estos rayos la atraviesan y el haz resultante pasa a impresionar la película fotográfica, en donde las diversas capas atómicas quedan marcadas por las lineas correspondientes a las distancias entre esos átomos. Este será el espectro de la sustancia estudiada. A partir de este espectro se puede conocer la distancia entre sus átomos, a partir de la distancia existente entre la muestra y la película fotográfica, la distancia entre las rayas del espectro y la longitud de onda del haz de rayos X. Con estos datos, utilizando métodos matemáticos contrastados en espectros de sustancias conocidas, se puede encontrar la posición de los átomos en la sustancia estudiada. Las muestras de material se colocan dentro dentro de pequeños tubos de vidrio de dimensiones muy reducidas, en forma de fino polvo. Estos tubos se colocan en horizontal mediante dos clips, dentro de las cajas metálicas que alojan la película fotográfica, a la altura de la ventanilla por la que pasa el haz de rayos X. El tubo de vidrio permite mantener el material al abrigo del oxígeno y de la humedad del aire. Estos tubos calibrados se encuentran colocados en el camino por el que ha de pasar el haz de rayos X. En la máquina se pueden colocar a la vez hasta 15 muestras para analizarlas al mismo tiempo.

Sobre una misma película fotográfica se pueden exakminar al mismo tiempo dos sustancias, dividiendo la cámara oscura por una pared intermedia, resultando dos cámaras en una, colocando un tubo que en cada una de sus dos mitades tendrá cada una de las sustancias. De esta forma los dos espectros de las dos sustancias se impresionan sobre la misma película, lo que es muy útil para poderlos comparar. Si se quieren realizar medidas entre planos atómicos con gran exactitud se puede rellenar la mitad del tubo de muestras con cloruro sódico, pues sus distáncias atómicas se conocen muy bien. El espectro del cloruro sódico servirá de referencia en el caso de que la película haya sufrido alguna dilatación.

Para regular el aparato y situar el tubo de Coolidge a la altura necesaria para que el haz de rayos X pase por las ventanillas se situa sobre una de ellas una caja en la que el fondo sea una pantalla fluorescente, que se pueda ver desde el exterior. En lugar del tubo de muestras se coloca un hilo de tungsteno, cuya sombra ha de quedar en la linea del cero.

Mediante el espectrógrafo de rayos X se puede conocer la estructura cristalina de los materiales, tanto con fines científicos como para el control de calidad en la industria. Conociendo la posición de los átomos en una retícula tridimensional se puede determinar si ese material está cristalizado en el sistema cúbico, hexagonal o tetragonal. La mayor parte de los metales, aleaciones, compuestos halógenos, nitratos y carbonatos cristalizan en alguno de estos tres sistemas. Otra aplicación importante es la identificación de sistancias. Los metales y sus aleaciones son materiales con estructura cristalina y de ellos se pueden obtener imágenes de difracción de rayos X. Mediante estas imágenes se pueden estudiar algunas características de las sustancias, como la proporción entre sus componentes, su solubilidad, el punto de fusión o la posibilidad de formar compuestos químicos. En el caso de que dos sustancias tengan imágenes de difracción similares se puede concluir que tendrán una estructura cristalina similar.

Para realizar este tipo de análisis solo se necesita la centésima parte de un centímetro cúbico del material reducido a polvo. Al no destruirse, se pueden realizar tantas pruebas como se desee, con la misma muestra de material. Se pueden analizar a la vez mezclas de dos sustancias. Se utilizan mucho estos sistemas para el análisis de aleaciones y sus coeficientes de dilatación.

domingo, 4 de noviembre de 2012

Locomotora Brown Boveri et Cie. del túnel del San Gotardo de 1920

En el Nº 1961 de la revista francesa "Le Génie Civil" del sábado 13 de marzo de 1920 aparecía un artículo sobre las locomotoras monofásicas Brown Boveri et Cie. para el túnel del San Gotardo.

Este túnel de 15 kilómetros, abierto al tráfico en 1882 se electrificó en 1920. En esta electrificación se preveyeron tres tipos de locomotoras (Para expresos ligeros, pesados y mercancías.) fabricadas en dos lotes por las empresas Ateliers de Construction d'Oerlikon y la Société Brown Boveri. Las locomotoras Oerlikon eran del tipo 1-C-1, 1-B+B-1 y 1-C+C-1. Las locomotoras de la Société Brown Boveri eran del tipo 1-B+B-1 y 1-C+C-1, diseñadas en colaboración con la Sociedad suiza de Construcción de locomotoras de Winterthur (Para la parte mecánica).

La locomotora Brown Boveri 1-B+B-1 para vía de ancho europeo estaba alimentada con corriente monofásica de 15.000 voltios y frecuencia de 16 2/3, y desarrollaba una potencia de 2.200 CV, gracias a sus cuatro motores de 550 CV. Los dos bogies disponían de tres ejes, dos de ellos acoplados y accionados por un grupo de dos motores eléctricos. Lo s dos bogies estaban unidos por un acoplamiento elástico, similar al usado en la unión entre tender y locomotora, para transmitir los esfuerzos de tracción y choque de un bogie a otro, sin pasar por el chasis de la caja de la locomotora, además de mejorar la inscripción de la locomotora en las curvas. La transmisión del esfuerzo desde los motores a las ruedas se realizaba mediante engranajes y bielas, mecanismo ya utilizado en el ferrocarril de Loetschberg. Los dos motores de un bogie mueven una rueda dentada común, que mueve los ejes motores mediante bielas. La transmisión se realiza por los dos lados de la locomotora, estando las bielas motrices decaladas un ángulo de 90º.

La caja se apoya por dos puntos sobre cada bogie. El pivote de uno de los bogies es fijo, mientras que el otro es móvil respecto del eje longitudinal de la locomotora.

La locomotora estaba equipada con freno automático Westinghouse. Cada eje motor disponía de cuatro zapatas de freno. El aire comprimido necesario para el accionamiento del freno, de los areneros, de los silbatos y de los pantógrafos lo proporcionaban dos compresores. El peso total de la locomotora para trenes expresos era de 107,6 toneladas y para trenes de mercancías de 121 toneladas.

El transformador y los elementos de maniobra se encuentran formando un conjunto en el centro de la locomotora. El transformador estaba refrigerado por aceite, disponiendo de los radiadores de refrigeración en las paredes exteriores de la caja de la locomotora. El transformador permitía un consumo contínuo de 1.730 kilovoltamperios. La tensión del primario era de 15.000 voltios y la del secundario de 1.325 voltios. El peso del transformador completo, sin los radiadores y la bomba de circulación, era de 12,5 toneladas. En los ensayos de aislamiento este transformador debía soportar entre el primario y el secundario una tensión de 45.000 voltios , aplicada 10 veces, a intervalos de 5 minutos, durante 30 segundos cada vez. La corriente de la catenaria se tomaba mediante dos pantógrafos independientes, después de pasar por los aparatos de seguridad contra las descargas atmosféricas y las sobretensiones, instalados en el techo y el interruptor de alta tensión, también instalado sobresaliendo por el techo.

Los cuatro motores estaban montados en dos grupos en paralelo. Cada uno de los grupos estaba formado por dos motores en serie. El acoplamiento mecánico de los dos motores de un mismo grupo permite su montaje en serie sin peligro, pues de esta forma se asegura el reparto equitativo de la tensión entre los dos. Este modo de conexión permite reducir a la mitad la intensidad total de los motores, disminuyendo así la cantidad de cobre necesario para las conexiones. Los motores eran del tipo serie compensada con campo de conmutación desfasado. Disponían de ventilación forzada que tomaba el aire en el interior de la locomotora y lo dejaba salir hacia el exterior a través de los motores, por su parte inferior. Cada uno de los motores proporcionaba en régimen contínuo un par de 580 kilográmetros a 600 rpm, 900 amperios y 540 voltios. En servicio, la velocidad de rotación puede subir hasta 960 rpm, desarrollando un par de 230 kilográmetros con un consumo de 450 amperios y 540 voltios. Entre el inducido y el colector se intercalaban unas resistencias para la evacuación del calor producido en los arranques más duros.

La regulación de la potencia y de la velocidad de la locomotora se realiza modificando la tensión en los bornes de los motores. Para ello el bobinado del secundario del transformador está provisto de 19 contactos, 18 de ellos corresponden a los diferentes escalones de tensión y el 19 sirve de toma de tierra. El voltaje puede variar entre 237 y 1.325 voltios, de forma que la diferencia de tensión entre dos contactos del conmutador es de unos 70 voltios, o lo que es lo mismo 35 voltios para cada motor.

viernes, 2 de noviembre de 2012

Mastics ó almacigas

Mastics ó almacigas

Para tubos de cobre

Diluyase yeso muy fino en aceite de máquina y, cuando la mezcla principie á ponerse dura, añádase albúmina de huevo en la proporción de 100 gramos por 60 de aceite.
Se operará en un mortero para impedir la formación de espuma.
La composición será preparada en el momento de ir á hacer uso de ella, porque se seca con rapidez.
Es muy dura y resiste bien el calor, pero no debe utilizarse los objetos unidos con ella sino algunas horas después de efectuado el empalme.

Para las correas de cuero

I.—Téngase diez ú once horas en agua partes iguales de cola fuerte y gelatina americana; hágase hervir enseguida ambas substancias juntas, agregándolas poco á poco tanino hasta que la mezcla se ponga viscosa y semejante á clara de huevo.
La composición será empleada en caliente.

II.—Disuélvese 500 gramos de cola fuerte en 3/4 de litro de agua, y concéntrese el producto hasta darle la consistencia del jarabe. Agregúesele entonces 50 gramos de trementina y 2'5 de ácido fénico.
Para emplearla, fúndase la composición en vinagre y aplíquesela con un pincel.

Para la fundición y el hierro

I.—Tómese:
Menudos trozos de hierro ....................................... 60 partes.
Sal amoniacal .......................................................    2   —
Flor de azufre ......................................................... 2 —
Humedézcase estos ingredientes con agua mezclada con 1 / 10 de vinagre y algunas gotas de ácido sulfúrico y transfórmese todo en una pasta consistente, que será aplicada apretándola entre las superficies que se haya de unir, bien limpias.

II.—Para los objetos sometidos á elevadas temperaturas. Tómese:
Bióxido de manganeso....................... 52 partes.
Óxido de cinc................................... 25       —
Bórax.................................................     5       —
III.—Para tuberías de vapor, gas ó agua. —Mézclese en caliente partes iguales de cerusa, bióxido de manganeso y arcilla con aceite de linaza hervido, ó bien:
Minio...........................      4 partes.
Cerusa.......................      10     —
Arcilla.........................       8     —
y cantidad suficiente de aceite de linaza hervido.

IV.—Para tubos conductores de agua.—Mézclese, en caliente:
Aceite de linaza hervido..................................       6    partes.
Colofonia.    ................................................       20    —
Cal viva.........................................................      20    —
Celulosa (algodón cardado)..........................       20    —
Para el hierro

I.—Mézclese:
Goma arábiga molida ..................... partes iguales.
Yeso fino en polvo ............................ partes iguales.
Limadura de hierro molida ............. partes iguales.
Añádase un poco de vidrio porfirizado para aumentar la dureza.
Este mástic es muy recio y resiste sin alterarse el fuego y el agua.                                                 .
Se le aplicará en caliente á las piezas que se trate de unir, apretándolas luego bien una con otra.

II.—Mézclese:
Limadura de hierro .......    100 partes.
Sal amoniacal.................        1    —
III.—Mézclese, después de pulverizarlas, las siguientes materias.
Limadura de hierro .................. partes iguales.
Sal amoniacal ........................... partes iguales.
Protóxido de plomo ....................... partes iguales.
Azufre........................................ partes iguales.
Para utilizar esta composición humedézcasela con un poco de agua salada y comprímasela en las junturas con un cortaplumas.

IV.—Para las piezas que no puedan ser calentadas. Tómese:
Azufre.............................12 partes.
Cerusa............................12     —
Bórax............................ 2    —
Diluyase estas substancias en ácido sulfúrico concentrado. Para su aplicación, cúbrase las partes de las piezas que se haya de unir con esta mixtura y apriéteselas bien una contra otra.

Para todos los metales

Mézclese y amásese hasta obtener una perfecta homogeneidad 8 partes de limadura de hierro y un peso igual de clorhidrato de amoníaco. Disuélvase 500 gramos de goma arábiga y 100 de azúcar en 500 de agua, y, añadiendo 7'5 gramos de ácido nítrico, hágase hervir la mezcla.
Para el empleo, agregúese 10 ó 12 kilogramos de limadura nueva por cada kilogramo de mástic. Incorpórese luego agua y hágase fundir todo hasta obtener una consistencia pastosa.
La composición será aplicada muy caliente á las piezas que se trate de unir, que se apretará bien unas con otras. Luego se la dejará enfriar.

Para tapar las grietas de las piezas de fundición

Mézclese:
Óxido de plomo.......................... 250 gramos.
Flor de azufre.............................. 165     »
Cera amarilla............................. 620 »
Pizarra azul molida..................... 1,165 »
Limadura de fundición............... 2,800     »
Este mástic es empleado en caliente y, una vez tapadas con él las grietas, se pasará por encima un hierro candente paru quitar el exceso del mismo.

"Manual práctico del montador de máquinas" Emilio Lozano (Ingeniero)
Feliu y Susanna Editores, Barcelona, 1910

jueves, 1 de noviembre de 2012

Trenzadoras para cordones y cuerdas

Las imágenes que se muestran a continuación se han sacado de un catálogo de 1914 de la empresa norteamericana New England Butt Co., dedicada a la fabricación de máquinas trenzadoras para cordones y cuerdas.

Según se indica en la portada de este catálogo, la empresa comenzó a construir maquinaria en 1842.

Este es el mecanismo de una trenzadora. Por la doble ranura entrelazada discurren las guías de los dos conjuntos de bobinas de hilo. Estas bobinas avanzan y se entrecruzan gracias al empuje que sobre ellas hacen unas piezas sujetas a las ruedas dentadas del interior.

Estas son las guías de las bobinas. Una parte de ellas encaja en las ranuras entrelazadas del cuerpo de la máquina. El extremo cilíndrico inferior es el que permite que el mecanismo interior las impulse hacia adelante, cruzándose unas con otras.