ベルファウンディング
ベルファウンディングとは、教会、時計、公共施設で使用するために鋳造所で鐘を鋳造することです。この用語には通常、ベルのチューニングも含まれます。
東アジアのプロセスは紀元前2000年頃に始まり、ヨーロッパでは4世紀または5世紀に始まります。英国では、教会の墓地の考古学的発掘により炉が明らかになりました。これは、建物の敷地や教会内に掘られた穴に、しばしば鐘が設置されていることを示唆しています。
19世紀以前は、ベルの創設者は巡回する傾向があり、教会から教会へと移動して現場でベルを鳴らしていました。 Whitechapel Bell FoundryやLoughboroughのJohn Taylor＆Coなど、ベルの容易な輸送を可能にする鉄道の出現により、より中央集中型の鋳造工場が支配的になりました。
高品質のベルは、通常、ベルの意図するピッチに適した金型にベル金属（高スズブロンズ合金）をキャストすることによって作成されます。このようなベルのさらなる微調整は、正しい高調波を備えた真の音色を生成するために、ベルの内側から金属が切断される旋盤で実行されます。
歴史
ベルファウンディングは古代文明の歴史を通じて重要でした。途方もない大きさで知られる東部の鐘は、ヨーロッパの鉄器時代よりも何世紀も前に鋳造された最も初期の鐘の一部でした。初期の鐘は陶器で作られ、後に金属鐘の鋳造に発展しました。ベルリファウンドの考古学的証拠は、新石器時代の中国に現れます。最古の金属製の鐘は、タオシ遺跡で1つ、エルリトウ遺跡で4つ、紀元前2000年頃のものです。ケルトキリスト教の普及とともに携帯用の鐘が英国にやって来ましたが、現在も英国、スコットランド、ウェールズ、アイルランドとのつながりを共有している人々がほとんどです。鐘は伝統的に鋳造所で鋳造され、教会、時計、公共の建物で使用されます。クラフトの実践者は、ベルファウンダーまたはベルメーカーと呼ばれます。
開発
英国
英国でのベルファウンディングは、他の科学技術と同様に修道主義に起源があり、中世初期とその後数世紀にわたって、主に修道士によって行われました。イギリスの大きな鐘は、西暦670年には早くもBedeによって言及されており、7〜8世紀までに鐘の使用は教会の礼拝に組み込まれていました。ほぼ200年後の10世紀には、鐘が完全に鳴った最初の記録があります。修道院長イングルフの年代記は、クロウランドの最初の修道院長であるサーサイテルがガスラックという鐘を修道院に贈ったことを示唆しています。 ７の皮を完了するために。同じ時期に、鐘の創設に関係する他の聖職者が見られました。 「修道士の首長」である聖ダンスタンは、金属の専門家であり、ベルキャスターとして知られていました。アビンドンでの彼の指揮下で、2本の鐘が投げられました。アビンドンはまた、聖エセルウォルドが投げた2本の鐘を保持しました。ロストワックス鋳造による成形方法は、13世紀のベネディクト会修道士、イヴシャム修道院のウォルターデオディントンによって説明されました。
後に通常の取引としてのベルファウンディングが続きました。独立した職人が町に小さな恒久的な鋳造工場を設立しました。これらは周辺の田園地帯からの貿易を惹きつけましたが、中世の創始者は彼らの唯一の生計の源として鐘作りにとどまりませんでした。代わりに、彼らはしばしば、それを金属製品、調理器具製造、銃製造などの関連する取引と組み合わせました。一部の創設者は巡回者であり、教会から教会に移動して現地で鐘を鳴らしました。しかし、大半は大都市に作品を定住させていました。ロンドン、グロスター、ソールズベリー、ベリーセントエドマンズ、ノリッチ、コルチェスターなど、他の場所でも有名な鋳造所がありました。
これらの初期の鐘には音色の不一致がありました。それらの重量と合金組成、均一な厚さとプロファイルの結果、高さは直径と不均衡でした。次の世紀は、ベル設計の原理のより良い理解が優れた形状の導入に貢献したベルファウンディングのすべての面で進歩をもたらしました。クラウンとサウンドボウの角度は徐々に平らになり、ウエストは短くなり、口に向かって広がりました。チューニング方法はまだ不確かで経験的なものでしたが、重要な教区の教会や修道院には全音階の一連の鐘が設置されていました。
英国の教会の墓地の考古学的発掘は炉を明らかにしており、これは鐘が建物の地面に掘られた穴に現場でしばしば投げられたことを示唆しています。リンカーン大聖堂のグレートトムは1610年にミンスターヤードに、カンタベリーの大鐘は1762年に大聖堂のヤードに投げ込まれました。鋳造が完了すると、鋳造ピットの上に塔が建てられ、鐘がタワー。カークビーマルザードやハデンハムなどの場合、実際には教会で鐘が鳴りました。
低国
フランソワ・ヘモニー（1609〜1667年頃）と弟のピーター、ピエール、またはピーター・ヘモニー（1619〜1680年）は、低地の歴史の中で最も偉大なカリヨン・ベルの創設者でした。ヤコブ・ファン・エイクと共同でカリロンを開発し、1644年に最初のチューニングされたカリヨンをキャストすることにより、本格的な楽器になりました。最適な形状とチューニングベルが調和的にチューニングできるようにします。
ベルファウンディングは、ヨーロッパでは4世紀または5世紀に遡るプロセスです。
材料
ベルメタル
機能音を生成するための鐘は、通常、青銅の合金であるベルメタルを鋳造することで作られています。作曲の多くの実験は歴史を通して存在していました。ヘンリー2世の鐘には錫のほぼ2倍の銅が含まれていましたが、はるか以前のアッシリアの青銅の鐘には錫の10倍の量の銅が含まれていました。ただし、ベルメタルに最適な組成として認識されているのは、約80％の銅と20％のスズの比率です。これらの比率のベルメタルは3,000年以上使用されており、その共鳴と「魅力的な音」で知られています。錫と銅は、打つと変形する比較的柔らかい金属です。合金化により、硬くて硬い金属が作成されますが、単独で使用する場合よりも弾力性が高くなります。これにより、より良いレゾナンスが可能になり、ベルは「打たれたときにバネのように振動」します。これは、クラッパーが時速600マイルまでの速度で打つために必要な品質です。スズと銅を一緒に保持する力は、ベルが打たれたときに亀裂ではなく振動を引き起こし、共鳴音を生成します。また、この金属の組み合わせにより、酸化に強く、初期の表面の風化のみを受けやすい、丈夫で長持ちする材料が得られます。ベルディグリスはベルの表面に保護緑青を形成し、それがさらなる酸化を防ぎます。最も硬くて強い青銅には、大量のスズとほとんど鉛が含まれていませんが、25％を超えるスズを含む合金は融点が低く、脆くて割れやすくなります。この低融点は、ロシアが1733年から1735年にかけて皇帝の鐘を鋳造しようとする3回目の試みの宿敵であることが判明しました。キャスティングピットから引き上げられます。燃えている木材は、鋳物ピットに落ちました。そして、それを燃やしてベルを溶かすか、ベルに水を注ぐか、急に冷却することで割れを引き起こすかを決定しました。後者のリスクが選ばれ、恐れられているように、青銅の融点が低く、冷却が不均一であるため、ベルが損傷しました。現在のベルは、3回目のリキャストであるため、コロコロIII（ベルIII）と呼ばれることもあります。古い鐘の残骸は溶け、金属は新しい鐘を投げるために再利用されました。金属材料は非常に高価であるため、この方法はかなり一般的でした。ベルメタルは非常に貴重であると考えられていたため、イギリスの最初の青銅貨は溶けた古いベルからフランスで作られました。
その他の金属
ベルキャスティングに時折使用される他の材料は、真鍮または鉄です。スチールは、19世紀半ばの忙しい教会建設期間中に、ブロンズよりも経済的に試されましたが、耐久性がなく、1870年代に製造が中止されることがわかりました。それらもガラス製でしたが、このタイプのベルは成功した音色を生み出しましたが、非常に脆いこの物質はクラッパーの継続的な使用に耐えることができませんでした。
人気の伝統により、鐘の金属は金と銀を合金の成分として含んでいた。それは、鐘が教会の庭で投げられたとき、金持ちで敬devな人々が炉にコインを投げ入れたことが記録されているからである。練習はベルの音色を改善すると信じられていました。しかし、これはおそらく、金または銀が合金の構成要素として使用されたことがあることを示す古代または現代の鐘金属の本格的な分析がないため、おそらく誤りです。大幅に使用すると、追加しても音質が損なわれ、改善されません。古いベル金属に見られる少量の他の金属は、合金を形成するために使用される金属の不純物である可能性があります。
装飾的な鐘は、角、木、粘土などの素材で作ることができます。
製造プロセス
ベルを鋳造する技術は、12世紀以来本質的に同じままです。鐘は、コアとシェルで構成される2つの部分からなる金型で口を下に向けて鋳造され、ベースプレートに固定されます。プロセスには、主に品質管理基準にばらつきがあります。
測定とテンプレート
まず、ベルの設計は正確な仕様に基づいて計算されます。ベルメーカーは、適切な数の振動と共鳴して適切なピッチを作り出すためにベルが必要とする形状を決定します。ベルパターンは、「ストリクルボード」と呼ばれる2つの木製テンプレートに切り取られます。外側のベルの寸法と一致します（ケースまたはコープと呼ばれます）。もう1つは、内側のベル（コアと呼ばれる）のそれと一致します。このボードは、最終ベルの内側と外側の型を作成するために使用されます。
金型の構築
偽ベルと呼ばれることもある外側のベルの正確なモデルは、コークス、石、レンガなどの多孔質材料を使用してベースプレート上に構築されます。その後、最初に砂やローム（時にはstrawや馬の肥料と混ぜて）で覆われます。これには、完成したベルの外形に対応するプロファイルが与えられ、穏やかな熱で乾燥されます。次に、偽のベルを溶融ワックスと、ワックスで作られた数字と碑文で覆い、手で塗ります。偽鐘は、耐火性粘土の3つのコートで塗りつぶされ、鋼製のマントルで覆われています。偽の鐘とマントルの間の空きスペースはセメントで満たされ、マントルが持ち上げられる前に固まります。偽の鐘は内側の芯から削り取られ、ワックスとセメントが残ります。偽鐘の残り物は、ブロートーチで取り除きます。その後、金型をコークスの火の上に置き、残っているワックスを溶かし、溜まった水を蒸発させます。内側の鐘のモデルは、石で構成され、耐火セメントでコーティングされています。その後、スムージングして、不規則性を取り除きます。
鋼のマントルとセメントを使用する代わりに、内側と外側の型を完全にロームで作ることもできます。その場合、金型は通常、裏返しに構築されます。まず、コークス、石、またはレンガのコアの上にある内側の金型、次に上記のワックス装飾を含む偽の鐘、最後に鉄のリングと繊維が追加された外側の金型（例：麻）強化。分離剤は、偽ベルが両方の型に密着しすぎるのを防ぐために使用されます。最後に、外側の金型を持ち上げた後、偽ベルを破壊し、外側の金型を内側の金型に戻し、鋳造の準備を整えます。
ベルを投げる
外側の鋼のマントルを洗浄した後、再び外側のベルモデルの上に下げます。次に、マントルと外側のベル型を内側の型の上に下ろし、外側と内側のセクションを一緒にクランプして、それらの間にスペースを残します。固定された金型は、金属の重量に耐え、冷却を可能にする鋳造ピットに埋められて支持されています。既製の青銅またはその成分金属のインゴットは、溶解炉で溶解され、約1,100の温度で液体になるまで加熱されます°C（2,010°F）。次に、不純物を除去するために液体金属をスキムします。すべてが準備ができたら、溶けた青銅は、取鍋または鋳造ピットに特別に構築されたレンガチャンネルのシステムのいずれかを使用して金型に移され、溶through炉から2つの金型の間の空間に溶metalが流れます。マントルの上部にある穴は、ガスが逃げることができるようにします。金属にガスが残っていると、ベルは多孔質になり、割れやすくなります。また、金型が湿っていたり、適切な温度になっていない場合や、注いだときに金属が十分に熱くない場合にも、多孔性が発生することがあります。ベルは数日間冷ますことができます。大きなベルは、冷却するのに1週間以上かかる場合があります。 500ポンド（230 kg）未満の小さなベルは、翌日、成形ピットから取り外すことができます。
冷却
ベルと機器が冷却された後、新しく鋳造されたベルを含む金型は、ベルケースの突き出たトラニオンによってピットから持ち上げられます。コアプレートは固定されておらず、コアが破損しています。次に、ベルをケースから慎重に取り出します。この段階で、ベルに付着した残りのロームはブラシで取り除かれ、ベルのリムの下に形成された可能性のあるフラッシュ（過剰な金属）が除去されます。これで、キャストプロセスが完了します。
チューニング
ベルは正確な公式で製造されているため、直径を使用してベルのすべての寸法を正確に計算し、音や音を計算することができます。多くの実験とテストは、最高のトーンを共鳴させる正確な形状を決定することに専念しています。一般に、ベルが小さいほどピッチが高くなり、ベルの音の周波数は太さの2乗で変化し、直径とは逆になります。教会の鐘の最も厚い部分（「弓」）の厚さは通常、直径の13分の1です。ベルがキャストとしてマウントされている場合、「乙女の鐘」と呼ばれます。ロシアの鐘はこのように扱われ、特定の音色に合わせてキャストされます。英国とヨーロッパで一般的な「チューニングベル」は、キャスト後に正確な音を出すために使用されます。
鐘を創る初期の頃、鐘は不正確な方法を使って調整され、それにより鐘の内側または唇の縁が削り取られました。機械の改良により、これは旋盤を使用して行われました。ベルは、わずかに厚い側面で鋳造されてから、逆さになり、万力でつかまれて完全にしっかりと保持されます。ベルは、正確な音色を得るために円形旋盤上で回転するときに研磨されます。ベルチューナーは、除去する金属の量を知るのに何年もの経験を要するため、高度に熟練している必要があります。これにより、ベルを非常に正確に調整できます。キャスティングでは、ベルのトーンをシャープにするのが最も良いのは、トーンを平坦化するのがはるかに簡単だからです。ベルは、トーンの1/8以上を容易にフラット化できますが、それほどシャープにすることはできません。実際、シャープ化は非推奨であり、可能な場合は避ける必要があります。ベルトーンは、通常、音叉または一般的にストロボチューナーと呼ばれる電子ストロボチューニングデバイスを使用して、チューニングプロセス中に頻繁にテストされます。音が低すぎる場合、旋盤オペレーターは下端からより多くの金属を研磨します。音が高すぎる場合、ベルはファイルで間引かれます。ベルの最強の倍音は、公称音よりもオクターブ間隔になるように調整されていますが、他の音も適切な関係にする必要があります。
クラッパーの取り付け
クラッパーまたは舌は、ベルと同様のプロセスで製造されます。クラッパーが適切な重量で投げられるように特別な注意が払われます。軽すぎるクラッパーはベルの本来の音色を引き出せず、重いクラッパーはベルをひび割れさせる可能性があるためです。ベルの上部に穴が開けられ、クラッパーは金属リンクまたは革ストラップのいずれかによってベルの内側に取り付けられています。最後に、鐘が塔に取り付けられます。
