miércoles, 1 de julio de 2015

Lámpara Seguridad (llama)

LA LÁMPARA MINERA COMO SÍMBOLO

La imagen de este cartel de Picasso, se ha tomado de un artículo de José Manuel Sanchís.


De uno de los más grandes artistas a uno de los más grandes fotógrafos, Robert Capa en el 14 de julio de 1936.


Las lámparas mineras han sido y aún hoy siguen siendo iconos.

CARACTERÍSTICAS DE UNA LÁMPARA MINERA DE SEGURIDAD DE LLAMA

En el apartado de la Evolución de la Lámpara de Seguridad, se puede comprobar cómo la estructura de este tipo de lámparas se va haciendo más robusta. Sin embargo, hay una serie de elementos que son necesarios para considerar a una lámpara de seguridad como minera:

CIERRES DE SEGURIDAD

La lámpara minera debía permanecer cerrada desde que salía de la lampistería hasta que volvía a ella. El motivo, abrir la lámpara dentro de la mina podría suponer la muerte del usuario y de todos sus compañeros (léase o véase Germinal de Zola). Para evitar esto, se fueron inventando diversos dispositivos de cierre, los más relevantes:

CIERRE DE TORNILLO

Un tornillo, cuya cabeza se va complicando con el tiempo, para evitar que se pueda abrir con cualquier herramienta, bloquea la rosca entre el depósito y la galería o jaula.


CIERRE DE SELLO DE PLOMO

El paternalismo hacia el trabajador, en cuanto a la seguridad, arranca en el comienzo de la era industrial y está vigente en la actualidad. Así, uno de los cierres más populares, apto para colocar un candado, es el de precinto de plomo. Como el candado se podía violentar y la lámpara abrir sin que los técnicos o capataces tuviesen conocimiento de ello, se sustituyó por un sello de plomo que debía estar intacto al entregar la lámpara en la lampistería.


El sistema consiste en una pieza del depósito que se ancla con una de la jaula para poder bloquear el conjunto. Como se irá viendo, hay distintos tipos. 
Para completar el sistema, cada lámpara entregada tenía un número, bien estampado en el propio metal o en una chapa. El minero debía entregar la misma lámpara que se le había confiado.

CIERRE MAGNÉTICO

El cierre de tornillo fue evolucionando para complicar la apertura de la lámpara sin la herramienta adecuada, pero con cierta habilidad, se podía abrir. El cierre de precinto de plomo usaba la disuasión, pero la apertura era sencilla. El cierre magnético consiste en una barra que, mediante un muelle, se encastra en los dientes de la cremallera de la otra pieza. Es imposible de abrir sin la intervención de un electroimán o un imán muy potente.


En muchos modelos, este sistema es totalmente interno y apenas se aprecia en la morfología de la lámpara. En muchos otros, el diseño obliga a prominencias bien visibles.


MATACANDELAS

Hemos recurrido a este término, que hace referencia al instrumento que se usa en las iglesias para apagar la velas, para referirnos a los dispositivos que apagan la llama si se intenta abrir la lámpara.

SISTEMA DE APAGADO DE LLAMA COSSET DUBRULLE

El cierre se hace mediante un tornillo que, al manipularlo, se mueve un resalte que se encastra en la corona dentada de la jaula y retira un tubo de la mecha. Si se consigue la herramienta adecuada para abrir la lámpara, al accionar el tornillo, también se acciona el mecanismo del mechero, apagando la lámpara.


SISTEMA DE EXTINCIÓN DE LLAMA DE PROTECTOR LAMP

Esta casa propone un sistema de extinción de llama basado en un tubo que está en la base de la lámpara y que al abrir ésta, la llama ha de pasar por él, ahogándose.


SISTEMAS DE ENCENDIDO

En principio, las lámparas se encendían en la lamparería y se entregaban cerradas al minero. Sin embargo, la existencia de lámparas con apagadores de llama, hacía difícil el encenderlas y luego cerrarlas. Además, se necesitaba un sistema lo más limpio posible y por ello parecieron las lámpara que se encendían mediante una corriente eléctrica.

FILAMENTO INCANDESCENTE

La mayor parte de los modelos se diseñaron para encenderse en la lampistería donde una corriente se inducía a dos contactos de la lámpara poniendo incandescente un hilo de platino.


Aunque en algunos casos se pensaron para el volver a encender la lámpara en la propia mina.

REENCENDIDO

En muchos casos se colocaban pilas en el depósito de la lámpara para permitir el volverla a encender dentro de la mina. En otras, como el caso de Hailwoods


La lámpara se podía encender en el interior de la mina gracias a una cámara protegida, donde se introducía la lámpara y por medio de unas baterías y una bobina se inducía la corriente eléctrica que ponía incandescente el terminal sobre la mecha.


Sin embargo, los primeros sistemas de reencendido no fueron eléctricos, sino químicos. Pequeñas mezclas de materiales detonantes, muy parecidas a los antiguos pistones de las pistolas de juguete de mediados del siglo XX, conseguían prender la lámpara que accidentalmente se había apagado. Pero, sin duda, los más habituales sistemas de encendido fueron los que montaban un encendedor pirofórico, provisto de una "piedra" de cerio, muy parecido al de los mecheros de fumador.


Este sistema fue el más habitual, con muchos modelos distintos, tanto verticales como horizontales. Pero, tal vez uno de los más curiosos medios para el autoencendido es el de las lámpara dotadas de una dinamo que al accionarse producían la corriente para poner incandescente el hilo de platino u otro metal.


Todos estos elementos, junto con sistemas para regular o espabilar la mecha se encuentran en los distintos tipos de lámparas de seguridad.

CLASIFICACIÓN DE LAS LÁMPARAS DE SEGURIDAD

Clasificar las lámparas de seguridad no es tarea fácil, sin embargo, trataremos de simplificarlo al máximo.
En principio podemos distinguir dos tipos: Lámparas diseñadas para detectar el gas grisú y lámparas para iluminación de trabajos. Aún así, esta clasificación no es algo estricto, la mayor parte de las lámparas grisumétricas sirven para iluminar y las diseñadas para alumbrar se pueden utilizar para detectar y medir el gas.
Por otro lado, haremos una clasificación, diferenciando distintos tipos de lámparas. Pero, el agrupar las lámparas de seguridad en uno u otro tipo no es siempre sencillo, además de existir modelos que merecen un apartado propio:

LÁMPARAS TIPO DAVY

Se ha atribuido a Humphry Davy el invento y desarrollo de la lámpara de seguridad en 1815 y, tal como se cuenta en el apartado dedicado a la evolución de la lámpara de seguridad, coincidió en el tiempo con George Stephenson, el cual también diseñó y construyó su propia lámpara. Esta última se llegaría a fabricar y estaría presente en las minas, pero su bajo poder lumínico y otra serie de factores hicieron que la de Davy tuviese más éxito y recorrido. Así, aunque hay corrientes de expertos y coleccionistas que reivindican al ingeniero que desarrolló la locomotora, la realidad nos vuelve a Davy.


La lámpara de Davy consistía en un depósito, una mecha y un cilindro de malla metálica. Eso sí, tanto el tamaño del cilindro como el de las luces entre los hilos de la red, debían estar sujetos a unas medidas muy precisas. En la ilustración del libro, sobre alumbrado minero, de Gil y Maestre y D. de Cortazar (1879), a este tipo de lámparas se las denomina de Newcastle. Las lámparas Davy, pervivieron durante mucho tiempo e incluso se les dotó de corazas o cristales protectores.

LÁMPARA CLANNY

El doctor en medicina William Reid Clanny, había trabajado intentando diseñar una lámpara que se pudiese usar en minas con gas, antes que Davy comenzase el invento de la lámpara de seguridad. Sin embargo, sus modelos eran demasiado complejos para el interior de una explotación. Finalmente, conseguiría un diseño funcional, añadiendo un cristal a la lámpara Davy.


El cristal dejaba pasar más luz y resguardaba la llama del viento. Fue muy utilizada desde principios del siglo XIX a 1920. Las dos ilustraciones pertenecen al Libro de Alumbrado Minero de Gil y Maestre y D. de Cortazar.


Dicha lámpara, también sufriría numerosas modificaciones, en ocasiones tendría dos tamices en otras el cilindro de malla se protegería con un bonete o coraza.

LAMPARA MUESELER

En 1840 el ingeniero belga Mathieu-Louis Mueseler diseño una lámpara basada en la lámpara clanny pero con el añadido de una chimenea interior, confeccionada en malla metálica y sostenida lateralmente con un diafragma del mismo material.


Dicha chimenea permite la salida del aire de la combustión, caliente y enrarecido y facilita la renovación de aire fresco a través del diafragma.


LAMPARA MARSAUT

Jean Baptiste Marsaut, después de hacer un estudio de las lámparas de la época patenta en 1882 una lámpara que sobre el cristal que rodea la llama monta dos tubos de malla (en ocasiones 3) y una coraza metálica. 

M

En el tintero nos dejamos multitud de lámparas, Boty, Eloin, Wolf, Gray... sin embargo nos parece imprescindible destacar otros tipos:

LÁMPARAS DETECTORAS DE GRISÚ

Aunque todas las lámparas de llama  pueden dar la alarma sobre la presencia de grisú, hay modelos que han sido diseñados expresamente para ello.


En su mayor parte, estos aparatos han seguido una evolución hasta ser más eficaces y seguros. Muchas de esas lámparas servían también para iluminar, otras tenían la función única de detectar el gas y la llama apenas daba luz.

LAMPARAS SOBREALIMENTADAS DE ALTA POTENCIA LUMINICA

Según David Barrie, en las minas inglesas, cuando las lámparas eléctricas aún no eran fiables, pesaban demasiado y daban poca luz, los mineros exigían su implantación incluso con importantes huelgas. Así que la electricidad entró en la mina para quedarse. Sin embargo, las lámparas eléctricas no eran capaces de detectar el grisú, por lo que la ley obligaba a cierto número de lámparas de llama para prevenir accidentes. Pero al contrario que en España que el portador de la lámpara (lámpara de vigilante), tenía un estatus reconocido, los mineros ingleses consideraban un castigo llevar la lámpara de llama y se solía desatender ésta con el consiguiente peligro.


En este contexto donde Hailwood, patenta el tubo de combustión en 1914, dando lugar a la aparición de las lámparas de alta combustión que pretendían competir con la electricidad aumentando el poder luminoso. Para este fin ampliaron la luz de las mallas, simplificaron las salidas de gases, colocaron quemadores cerámicos para no recalentar el combustible... Pero tuvieron muchos problemas como los sobrecalentamientos que complicaron los diseños y los hicieron demasiado aparatosos. 


LAMPARAS INGLESAS

LÁMPARA DAVY THOMAS & WILLIAMS

Esta lámpara es tipo Davy, modelo Newcastle, fue fabricada por Thomas & Williams. 


Se trata de un modelo original, pero, según el experto en lámparas de seguridad británicas David Barrie, este ejemplar se fabricó después de que este tipo de lámpara estuviese en desuso. En su opinión, sería un ejemplar dedicado a adiestramiento, esto es, se habría utilizado en la enseñanza de técnicos o mineros.


Esta grabada con el número 17, tanto en la candileja como en el anillo de de la lámpara.

En el bonete, la marca de Thomas & Williams, aún no Ltd y con el logo. Sería anterior a 1907.


Thomas & Williams, fabricó lámparas de mina, desde el siglo XIX, hasta que se prohibieron en el Reino Unido. En la actualidad, fabrica facsímiles con fines decorativos aunque muchos son funcionales.

LAMPARA CLANNY

Aunque Clanny había trabajado en la lámpara de seguridad desde 1813, el modelo simplificado y definitivo no lo alcanzaría hasta 1843 y estaría vigente hasta la década de 1880.


No se observan marcajes.

CLANNY,  THOMAS & WILLIAMS CON CORAZA

Se trata de una lámpara clanny a la que se ha incorporado la coraza atribuida a Marsaut.


Probablemente se trate del modelo patentado por E. Thomas en 1887.


En este ejemplar se ha perdido el tamiz, pero sería cilíndrico, como el que se ve en la fotografía.

MUESELER DAVIS DERBY

La casa Davis Derby, comienza a fabricar instrumentos de medida en 1779 y continúa su labor en la actualidad.


El vendedor de esta lámpara, afirmaba que era para uso de topógrafo. Basaba su afirmación en que hay un pilar menos, para dejar un mayor espacio para la luz. Sin embargo, el bonete es de acero, material que podría afectar a la brújula, básica en las labores topográficas de interior.



En cualquier caso, se trata de una lámpara destinada a técnicos u oficiales. Probablemente, una lámpara de inspección. El cierre es de tornillo y la coraza también se cierra con el mismo sistema.


Por otra parte, se trata de una lámpara tipo Mueseler. Para algunos autores, una evolución de la Clanny, para otros, un nuevo camino y la verdadera primera lámpara de seguridad. Se trata de una chimenea que evacua los gases de la combustión, por dentro del tamiz, como se ha expresado con anterioridad.


El aire fresco, bajará alrededor de la chimenea mencionada y atravesará el anillo de maya denominado diafragma.

MARSAUT PATTERSON B1

Este ejemplar, es una lámpara tipo Marsaut con cuatro pilares, construida antes de 1914. Las fabricadas con posterioridad, se hicieron con 5 o 6 pilares.


Con cierre de tornillo y la marca sobre el mismo.


LAMPARA PROTECTOR 

A las mejoras, vistas en lámparas anteriores, se une el sistema de bloqueo de la coraza, mediante un pilar (similar al patentado por H. Ryder en 1885) y el diseño del quemador (en forma de apagavelas), que extingue la llama al abrir la lámpara. A esto se añade el uso de un combustible, que ofrece la llama más luminosa y limpia, a base de aceite mineral y colza. Aunque es un tipo de lámpara en si misma, se puede considerar una lámpara Marsaut.


LÁMPARA PROTECTOR DE OFICIAL

Dispone de un sistema de encendido a base de piedra pirofórica y un dispositivo que permite regular la entrada de aire a la llama para utilizarla como grisúmetro. La visión del gas se facilita al ocultarse la mecha en el escudete en forma de cono truncado que rodea a la llama. El material latón y el cierre magnético.


LAMPARA PROTECTOR DE MINERO

Con la coraza de acero, también posee cierre magnético y apagallamas. El sistema de encendido, a base de un hilo de platino que se pone incandescente al pasar corriente eléctrica, solo se puede encender en la máquina de la lampistería. Diseñada para iluminar los trabajos de los obreros, también permite detectar el grisú.


LÁMPARA HAILWOOD

Como ya se ha apuntado más arriba, Ackroyd & Best Ltd, fabrica una de las primeras lámparas de alta potencia lumínica (sobrealimentadas o de alta combustión), basada en las patentes de  Hailwood, 


Esencialmente se trata de una lámpara Mueseler acorazada, con cuatro particularidades: un quemador de porcelana, un encendedor eléctrico, la extensión de cristal del tubo Mueseler y un cierre magnético.


El quemador de porcelana permite que el recipiente de aceite no se caliente tanto y permite una luz más potente que la de los quemadores metálicos. En la fotografía se observa el quemador de porcelana, arriba el encendedor eléctrico (le falta una parte), a la izquierda el tapón de llenado con válvula automática y debajo el hueco donde iría el dispositivo del cierre magnético (desaparecido).


Ernest Arthur Hailwood registró cerca de 200 patentes, una de las cuales, la del tubo de combustión de vidrio, entre 1915 y 1916.




Esta patente es una adicción a la registrada en 1914:


Que conformará el tubo de evacuación de gases de este modelo, tipo Mueseler modificado.






LAMPARAS NORTEAMERICANAS


Realmente, la siguiente lámpara fue fabricada en Estados Unidos, pero es un modelo diseñado en el Reino Unido.

ASHWORTH HEPPLEWHITE GRAY (A-H-G)

En realidad se trata de un detector de grisú, que puede llegar a medir hasta el 2,5% de este gas incluso en el techo de las explotaciones. Una lampara cuyo nombre se corresponde con las tres personas que la diseñaron a partir de modelos anteriores como la lámpara Gray Nº2:


En realidad una lámpara Marsaut que se unirá con la lámpara detector Ashworth.


Así se diseño la primera A-H-G, una pequeña lámpara que toma el nombre de los dos inventores y un inspector de minas que colaborará también en su diseño.


Donde se aprecian los pilares huecos y el resto de los elementos de esta característica lámpara que perderá la coraza para convertirse en la lámpara A-H-G estarndart.


Que a su vez será la base para detectores más sofisticados. Pero centrémonos en el ejemplar.


Aunque se trata de una lámpara muy característica, se podría asimilar a una lámpara Clanny con bonete. La marca de fábrica grabada en el anillo superior de la cepa: "American Safety Lamp & Mine Supply Co" de Scranton, Pennsyvania USA. Está construida en latón niquelado. La fecha de construcción, según el vendedor sería sobre 1890. Sin embargo, lo único seguro es que se fabricaron entre finales del siglo XIX y 1920.



Los cuatro pilares son tubos huecos. Dos de esos tubos, poseen un orificio en la parte inferior. Dichos agujeros se pueden cerrar o abrir a voluntad, mediante unas férulas. Si se mantienen abiertos, la lámpara se puede usar en modo normal, para iluminar y comprobar la presencia de grisú en la atmósfera. 


Como aparato de alumbrado es bastante bueno, más de 1/3 de candela, con el uso de esperma de ballena, algo menos con aceite de grasa de cerdo. Hoy sería una luz insignificante, pero las lámparas mineras tenían un poder muy bajo de iluminación. La mecha se sube baja o despabila con el típico sistema de alambre accionado desde abajo.


Como se puede observar, en la parte inferior de la chimenea, se  encuentra un disco con cuatro perforaciones. Una por cada tubo de entrada de aire. Este disco constituye un diafragma que cierra esos tubos según la necesidad de la persona que lo manipula y servía para detectar pequeñas capas de gas en el techo de la mina. Recuérdese que el grisú está compuesto de una gran proporción de metano, más ligero que el aire y que su mezcla en pequeñas proporciones puede producir una explosión que sirva de detonador para nubes de polvo de carbón (por ejemplo).


Cuando la lámpara se usa en modo normal, la parte superior de los tubos se cierra y se abren los dos orificios inferiores de los mismos.


La candileja de mecha plana solía quemar esperma de ballena, aceite de grasa de cerdo o aceite de colza. Con menos frecuencia se utilizaron otros combustibles como parafina o alcohol, para lo que fueron necesarias modificaciones en el quemador. Sin embargo, existe la idea que este tipo de lámparas funcionaban habitualmente con alcohol, ello se debe a la idea que se confunde con la lámpara Stokes de la que es precursora.


Tal como se comprueba, el aire exterior, a veces cargado de gas, entra en la cámara inferior para alimentar la llama, pero para llegar a ésta ha de atravesar el anillo protegido por malla.


También está protegida por malla la salida de gases de combustión, tal como se ve por la red del despiece.


Ignoramos cuanto ejemplares de este tipo de lámparas se utilizaron en Estados Unidos, aunque fuera del mundo anglosajón debieron ser muy pocas. Según David Barrie, en Inglaterra hubo 1000 lámparas A-H-G, frente a 700.000 de otros tipos. Sin embargo y a pesar de los pocos ejemplares fabricados fueron objeto de diversos estudios y sobrevivieron en una proporción relativamente grande.








MARSAUT THOMAS & WILLIAMS

Se trata de un modelo cambrian facsimil.


Este modelo es funcional, el combustible es aceite y el cierre de sello de plomo.


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