На самой площадке я решил создать традиционную, но усовершенствованную систему мехов. Ведь именно мехи тысячелетиями служили кузнецам верой и правдой, позволяя раздувать пламя до невероятных температур.
Первым делом мы подготовили основу для мехов — прочные деревянные рамы из дуба, скреплённые металлическими заклёпками и хорошо просмоленные. Для каждого меха требовалось две створки, между которыми натягивалась кожа. Её пришлось сшивать особым способом — двойным швом с промежуточной прокладкой из пропитанного воском льняного шнура. Такое решение гарантировало полную герметичность соединения. Края кожи крепились к деревянным створкам с помощью тонких металлических планок и множества маленьких гвоздей, между которыми расстояние не превышало полусантиметра. Для дополнительной герметизации стык между кожей и деревом промазали смесью из пчелиного воска, животного жира и тонко измельчённого древесного угля.
Мы создали систему из шести больших мехов, установленных попарно. Каждая пара работала в противофазе: когда один мех наполнялся воздухом, другой выдавливал его в общий коллектор. Это обеспечивало непрерывный поток воздуха без резких пульсаций, что было важно для стабильной подачи воздуха и дальнейшего его сжатия.
Механизм приведения мехов в движение представлял собой сложную систему рычагов, шарниров и эксцентриков. Основной привод осуществлялся от кривошипа установленного на валу турбины, а далее через систему шестерён, позволявшую регулировать скорость и амплитуду движения. Для случаев, когда водяной поток ослабевал или требовалось техническое обслуживание турбины, мы предусмотрели возможность остановки и даже ручного привода — длинные рычаги с противовесами, которые мог приводить в движение человек.
Каждый мех имел клапанную систему, которая определяла направление движения воздуха. Впускные клапаны располагались в верхней створке и открывались при расширении меха, позволяя воздуху заполнить внутреннее пространство. Клапаны представляли собой кожаные лепестки, закреплённые только с одной стороны. При сжатии меха давление воздуха плотно прижимало эти лепестки к отверстиям, закрывая путь для выхода воздуха обратно. Вместо этого воздух устремлялся через выпускные отверстия в нижней створке, снабжённые аналогичными, но противоположно направленными клапанами, которые открывались только для выхода воздуха, но не позволяли ему вернуться обратно.
От каждого меха воздух поступал в промежуточный коллектор, выполненный из гладко отполированного дерева большого диаметра. Внутри коллектора мы установили систему перегородок, которые гасили пульсации потока и выравнивали давление. Из коллектора уже шла основная труба.
Особое внимание мы уделили герметичности всех соединений. Каждый стык, каждая точка крепления проверялись многократно. Для проверки герметичности мы использовали простой, но эффективный способ — намыливали поверхность вокруг соединений и наблюдали, не появляются ли пузыри при работе системы. Малейшее подозрение на утечку — и соединение перебиралось заново.
Система управления мехами позволяла точно регулировать интенсивность подачи воздуха. Мы установили заслонки с рычагами управления, которые могли изменять проходное сечение магистральной трубы от полностью открытого до практически закрытого положения. Кроме того, регулировка могла осуществляться изменением скорости движения мехов через систему передач от механизма звездочек.
Для предотвращения возгорания деревянных частей мехов вблизи горна мы применили несколько защитных мер. Последний участок воздуховода был выполнен исключительно из металла, с двойными стенками и воздушной прослойкой между ними для теплоизоляции. Кроме того, мы установили несколько водяных резервуаров, из которых постоянно капала вода на наиболее подверженные нагреву участки конструкции.
От коллектора трубы меньшего диаметра расходились на разные берега реки. Одна шла к кузнице, вторая к лесопилке. Эти трубы были изготовлены из обожжённой глины, тщательно высушенной и максимально отполированной для уменьшения сопротивления потоку воздуха. Соединения между трубами выполнялись с использованием манжет из мягкой кожи, пропитанной смолой. Такое решение позволяло компенсировать температурные расширения.
В кузнице на конце трубы установили индивидуальный регулятор потока — конические заслонки, которыми кузнец мог управлять ногой через систему педалей и тросов. Это позволяло контролировать интенсивность горения, не отрываясь от работы и не выпуская из рук инструмент или заготовку.
Для защиты от непогоды над всей системой мехов и труб мы возвели навесы из тщательно подогнанных друг к другу досок, покрытых сверху несколькими слоями просмолённой ткани. Такое укрытие надёжно защищало механизмы и кожаные детали от дождя и снега, продлевая срок их службы.
