Að smíða kassablásbelg — Andardrátturinn sem fær málm til að hlýða eldinum

Belgur virkar með því að skiptast á útþenslu og þjöppun á lokuðu hólfi. Þegar efri plankinn er lyftur eykst rúmmál hólfsins, þrýstingurinn lækkar fyrir neðan loftþrýsting og inntaksventillinn opnast — loft streymir inn. Þegar efri plankinn er þrýst niður hækkar þrýstingurinn, inntaksventillinn lokast og lofti er þrýst út um stútinn fremst.

Elstu belgirnir voru pottbelgir (diskbelgir): leirpottur þakinn lausri leðurhimnu, sem var notaður með því að þrýsta niður með hendinni. Egypskar grafarmyndir frá um 1500 BCE íÞebu sýna verkamenn nota pöruð pottbelgi með því að stíga á þá til skiptis. Lamaði kassabelgurinn — tvö borð með leðurhlið — kom síðar fram og varð staðlaður evrópskur smiðjubelgur á miðöldum og allt fram á síðari tíma. Kínverskir belgir fetuðu aðra leið: tvívirki stimpilkassabelgurinn, sem blæs lofti bæði á ýtingar- og togstroku.

Einhólfa kassabelgurinn sem hér er lýst er grunneiningin. Tveir slíkir sem deila miðplanka mynda tvívirkan stórbelg með samfelldu loftflæði — gerðina sem sést í hverri hefðbundinni smiðju.

Efsta og neðsta borðið (kölluð 'blöðin') verða að vera sterk, stíf og þola skekkju. Eik og askur eru tilvalin — bæði eru þétt, hörð og þola klofnun við endurtekið álag. Forðastu mjúkvið (fura, greni) því þau beygjast of auðveldlega og halda illa í nöglum. Borðin ættu að vera að minnsta kosti 20 mm þykk, u.þ.b. 60 cm á lengd og 25 cm á breidd. Viðbogin borð (quartersawn) þola skekkju best.

Bæði borðin verða að vera slétt, þurr og laus við kvisti á vinnusvæðinu. Kvistir veikja viðinn á álagspunktum og mynda glufur þar sem loft lekur í gegn. Athugaðu sléttleika með því að leggja borðið á yfirborð sem þú veist að er slétt — hvers kyns hreyfing gefur til kynna snúning eða boga sem þarf að hefla burt áður en haldið er áfram.

Merktu bæði borðin eins: fulla breidd (25 cm) að aftan (lamaendanum), mjókkandi niður í u.þ.b. 8–10 cm að framan (stútendanum). Mjókkunin beinir loftstreyminu að stútnum og eykur útblásturshraðann. Merktu mjókkunarlínurnar með réttskeiðu og blýanti á bæði borðin samtímis til að tryggja að þau passi nákvæmlega saman.

Skerðu eftir mjókkunarlínunum með handsög. Haltu skurðinum beinum og hornrétt á yfirborð borðsins — skáskurðir mynda glufur þegar borðin lokast. Eftir skurðinn skaltu athuga að borðin séu eins með því að stafla þeim saman: kantarnir ættu að passa fullkomlega allan hringinn.

Leðurlungað vefst um brúnir beggja spjaldanna og verður að brotna mjúklega án þess að springa. Notaðu trérasp til að ávala allar ytri brúnir beggja spjaldanna í radíus um 5–8 mm. Veittu sérstaka athygli hornunum þar sem mjókkunin mætir bakbrúninni — skörp horn valda því að leðrið springur eftir endurtekna beygju.

Pússaðu ávölu brúnirnar sléttar eftir raspið. Allir ójafnir blettir eða flísar slíta leðrið og valda ótímabærri bilun. Leðrið beygist þúsundum sinnum við notkun — sérhvert yfirborð sem það snertir verður að vera slétt.

Merktu miðju fremri (mjóu) brúnar botnborðsins. Boraðu gat sem passar við ytra þvermál koparstútsrörsins — venjulega 20–25 mm. Notaðu sköfubor eða Forstner-bor fyrir hreint, kringlótt gat. Boraðu frá ytri fletinum inn á við og haltu borinu hornrétt á brúnina. Gatið ætti að fara alveg í gegnum þykkt borðsins.

Ef stútsrörið er örlítið of lítið miðað við gatið er það í lagi — það verður þétt með tjöru eða lími. Ef það er of stórt skaltu víkka gatið varlega með kringlóttri raspi. Passunin ætti að vera þétt en ekki svo þröng að hún klofni viðinn þegar rörið er sett inn.

Setjið koparrör (u.þ.b. 20 mm ytra þvermál, 15–20 cm langt) í boraða opið. Kopar er tilvalinn í stútinn því hann leiðir hita frá viðnum, þolir tæringu og er hægt að beygja hann til að beina loftstreyminu. Ýtið rörinu í gegn þannig að u.þ.b. 3–4 cm standi inn í belgshólfið og 10–15 cm nái út í átt að smiðjunni.

Þéttið um rörið þar sem það fer í gegnum borðið með furutjöruplími eða blöndu af viðarlími og sagi. Þessi samskeyti verða að vera loftþétt — allur leki hér minnkar þrýstinginn sem nær til smiðjunnar. Látið þéttiefnið harðna alveg áður en haldið er áfram.

Inntaksventillinn hleypir lofti inn í hólfið þegar belgurinn opnast og lokast þegar hann þjappast saman. Merktu rétthyrnt gat, u.þ.b. 5 cm × 3 cm, í botnplötuna, um það bil þriðjung af leiðinni frá bakhliðinni (breiða endanum). Þessi staðsetning tryggir að ventillinn sé á svæðinu þar sem rúmmálsbreytingin er mest og sogið sterkast.

Boraðu upphafsgat í einu horni og sagaðu síðan rétthyrninginn út með meitli og hamri. Hafðu brúnirnar hreinar og ferkantaðar — leðurlokan þarf að liggja þétt og flatt að viðnum í kring. Sléttaðu innri brúnirnar með þjöl eða sandpappír til að fjarlægja allar hvassar brúnir.

Skerðu stykki af þykku leðri (jurtalitað, 2–3 mm þyngd) um það bil 7 cm × 5 cm — nógu stórt til að skarast yfir inntaksopið um að minnsta kosti 1 cm á öllum hliðum. Þetta stykki er einstefnuventillinn: það verður að vera nógu stíft til að þétta flatt við viðinn undir þrýstingi en nógu sveigjanlegt til að lyftast upp þegar sog er beitt.

Skástu framkantinn á leðrinu (kantinn sem lyftist fyrst) með því að þynna hann með hnífi. Það gerir ventilinn auðveldari að opna undir vægu sogi. Lamakanturinn (þar sem hann festist við borðið) ætti að vera í fullri þykkt til styrks.

Staðsettu leðurlokuna yfir inntaksopið á innri fleti botnborðsins (hliðin sem snýr upp, inn í hólfið). Lokan skal festast við einn kant eingöngu, kantinn sem er næst aftari hluta belgsins. Notaðu tvo eða þrjá litla tappa eða koparnagla til að festa þennan lamakant. Hinir þrír kantarnir mega hanga lausir svo lokan geti lyfst.

Prófaðu lokuna: blástu varlega í gegnum inntaksopið neðan frá. Lokan ætti að lyftast auðveldlega og loft fer í gegnum hana. Sogaðu nú ofan frá. Lokan ætti að þéttast flöt við viðinn og loka fyrir loftflæði. Ef lokan þéttir ekki gæti leðrið verið of stíft eða viðarflöturinn í kringum opið of grófur. Pússaðu þéttiflötinn og reyndu aftur.

Leðurbelgurinn er samfelld ræma sem tengir brúnir efri og neðri spjaldsins og myndar útþenjanlegu hliðarveggina. Mældu heildarummál spjaldsins eftir báðum mjókkandi hliðunum og bakbrúninni (án framhlið/stútbrúnarinnar þar sem spjöldin lokast saman). Bættu 3 cm skörun við hvorn enda.

Skerðu ræmu af jurtasútuðu leðri af þessari lengd, u.þ.b. 12–15 cm á breidd. Breiddin ákvarðar hámarksopnun belgsins — þegar spjöldin eru dregin í sundur á leðrið að leyfa u.þ.b. 10–15 cm bil á breiðasta punkti (bakinu). Of mjótt og belgurinn getur ekki dregið nægilegt loft; of breitt og leðrið hrúgast saman og brotnar ójafnt.

Dýfðu leðurræmunni í hreint vatn í 15–20 mínútur. Jurtalitað leður drekkur í sig vatn og verður mjúkt og sveigjanlegt — miklu auðveldara að brjóta um brúnir spjaldsins og festa með nöglum á sinn stað. Ekki leggja of lengi í bleyti (meira en 30 mínútur) því leðrið verður of linjt og teygist ójafnt.

Taktu leðrið upp úr þegar það er jafnt dökkt og sveigjanlegt. Það á að leggjast yfir höndina án þess að spretta til baka. Vinndu hratt þegar leðrið er blautt — þú hefur u.þ.b. 30–45 mínútur áður en það byrjar að þorna og stífna. Hafðu öll verkfæri og nagla tilbúin áður en þú byrjar næstu skref.

Leggðu neðri plötuna flata með innri hliðina (lokuhliðina) upp. Staðsettu blauta leðurræmuna meðfram annarri mjókkandi hliðinni, þannig að hún skarist yfir brún plötunnar um u.þ.b. 2 cm að innanverðu. Byrjaðu við framhliðina (stútendann) og vinndu í átt að bakhliðinni, slóðu bólstrunarnaglum í gegnum leðrið inn í viðinn með u.þ.b. 2 cm millibili.

Haltu áfram eftir bakbrúninni og niður hina mjókkandi hliðina. Haltu leðrinu spenntu en ekki teygðu, það þarf slaka til að brotna saman þegar belgurinn lokast. Dragðu leðrið mjúklega yfir ávölu brúnirnar og þrýstu því flatt við viðinn áður en hver nagli er settur. Röð naglanna ætti að vera bein og jöfn, u.þ.b. 1,5 cm frá brún plötunnar.

Settu efri borðið ofan á neðri borðið, fullkomlega í takt. Brjóttu frjálsa brún leðurræmunnar upp og yfir brún efri borðsins, þannig að hún skarast um u.þ.b. 2 cm á innri hlið efri borðsins. Festu með tökkum með sama bili og tækni og á neðri borðinu.

Þetta er mikilvægasta skrefið fyrir loftþéttleika. Leðrið verður að mynda slétta, samfellda þéttingu utan um bæði borðin án bila, hrukkna eða brota sem myndu hleypa lofti í gegn. Vinndu þig hægt eftir jaðrinum og athugaðu að leðrið liggi flatt við hverja festingu áður en haldið er áfram. Ef einhver hluti safnast saman, fjarlægðu síðustu nokkrar festingarnar, sléttu leðrið og festu aftur.

Að framanverðu (stútendanum) ættu borðin tvö að lokast saman með koparstútsrörið milli þeirra. Leðrið vefst ekki utan um fremri brúnina — í staðinn lokast borðin flöt að flatri hér. Ef bil er á milli borðanna að framanverðu, skerðu þunna ræmu af leðri og límdu hana meðfram samskeytunum sem þéttingu.

Berðu furubiksgúmmílím eða trélím á alla fremri brúnina þar sem borðin mætast. Þessi samskeyti verða að vera loftþétt — hvers kyns leki við stútendann minnkar beint þrýstinginn sem berst til smiðjunnar. Láttu límið harðna áður en prófað er.

Aftari brúnin (breiði endinn) þjónar sem lömin þar sem spjöldin tvö snúast. Skerið bút af þykku leðri, u.þ.b. 25 cm × 8 cm. Brjótið það eftir endilöngu og festið annan helminginn við efra spjaldið og hinn helminginn við neðra spjaldið meðfram aftari brúninni, þannig að úr verði samfelld leðurlöm.

Lömin verður að vera sterk — hún ber allan álagið við hvert högg. Notið þétt sett nagla (1 cm á milli) og gætið þess að leðrið sé nógu þykkt til að þola rifnun. Tvöfalt lag af leðri á lamarpunktinum eykur endingu. Þessi löm myndar einnig hluta loftþéttingarinnar, þannig að hún verður að vera án bila eftir allri lengd sinni.

Festið trehandfang á efra yfirborð efri plötunnar, um það bil þriðjungi frá bakhliðinni. Einfalt D-laga handfang úr bognum trjágrein eða ferhyrndum kubb með handarholi virkar bæði vel. Festið það með skrúfum eða boltum sem eru reknir innan frá belgnum upp í gegnum plötuna og inn í handfangið — leyfið ekki skrúfuhausum að standa út inni í hólfinu þar sem þeir gætu fest í leðrinu.

Staða handfangsins ákvarðar vélrænt átak. Of nálægt lömunum (bakinu) þarf of mikinn kraft í hverju höggi. Of nálægt stútnum (framhliðinni) verður höggið stutt og loftið sem hreyfist lítið. Einn þriðji frá bakinu gefur góða jafnvægi milli krafts og rúmmáls á hvert högg.

Skoðaðu hvern saum þar sem leður mætir viði. Berðu furutjöru-lím eða blöndu af býflugnavaxi og tjöru á allar límlínur og lömina. Gefðu sérstaka athygli hornunum þar sem hliðarleðrið mætir leðrinu í löminni — þessi mót eru algengustu lekastaðirnir.

Furutjöran þjónar tvöföldum tilgangi: hún þéttir loftleka og gerir leðrið vatnshelt, sem lengir endingartíma þess. Leyfðu þéttiefninu að harðna í að minnsta kosti 4–6 klukkustundir áður en það er prófað. Ef notað er húðlím í staðinn skal leyfa yfirnótt herðingu.

Haltu stútopinu við lófann og dældu handfanginu nokkrum sinnum. Þú ættir að finna sterkan, pulsandi loftþrýsting á lófanum við hvert niðurtog, og efra borðið ætti að spretta auðveldlega til baka við upptogið þegar inntaksventillinn sogar inn fersku lofti. Ef þrýstingurinn finnst veikur, hlustaðu þá eftir sísi við saumana — það bendir til loftleka sem þarf að þétta betur.

Prófaðu inntaksventilinn sérstaklega: hyldu stútinn með lófanum og lyftu efra borðinu. Ventillinn ætti að opnast með mjúkum smelli og loft ætti að streyma inn með hljóðum. Slepptu efra borðinu — það ætti að falla undir eigin þyngd þegar lofti sem er fast inni þrýstist út um stútinn, sem staðfestir að inntaksventillinn lokar vel. Ef borðið fellur of hægt er ventillinn lekur eða situr fastur opinn. Vel smíðaður belgur af þessari stærð skilar um 15–25 lítrum á hvert slag — nóg til að koma litlum kolaeldi í suðuhita.

Staðsettu belgina við hlið smiðjunnar eða ofnsins með koparstútnum settum inn í tuyere-opið (loftinntakið neðst í eldinum). Stúturinn ætti að vísa örlítið niður í viðarkolabeðið — loft sem kemur neðan frá rís upp í gegnum eldsneytið og skapar heitasta svæðið beint fyrir ofan inntakið. Ef stúturinn er of stuttur til að ná í tuyere-opið, lengdu hann með viðbótar koparröri sem er tengd með núningspassu eða vafin með vír.

Byrjaðu að pumpa með jöfnum takti: eitt heilt högg á 2–3 sekúndna fresti. Eldurinn ætti að bregðast við samstundis — viðarkol á blásturssvæðinu glóa frá dökkrauðu yfir í skærappelsínugult og gulhvítt á örfáum höggum. Stilltu horn og dýpt stútsins til að beina heitasta svæðinu þangað sem þú þarft á því að halda. Þú hefur smíðað verkfærið sem gerði bronsöldina, járnöldina og hverja framför í málmvinnslu mögulega — þvingað loft sem breytir varðeldi í ofn.