鐘鋳造

持ち運び可能な鐘はケルト系キリスト教の普及とともにイギリスにもたらされ、現在も残っている鐘のほとんどはスコットランド、ウェールズ、アイルランドと関連がある。^{[ 4 ]}イギリスでの鐘鋳造は、中世初期に需要と専門知識を提供したキリスト教の修道院制度 によるものである。^{[ 4 ] [ 5 ]}イングランドの大きな鐘は、早くも西暦670年にベーダによって言及されており、7世紀または8世紀までには鐘の使用が教会の礼拝に組み込まれていた。約200年後の10世紀には、完全な鐘の列の最初の記録がある。^{[ 4 ]}インガルフ修道院長の年代記によると、クロウランドの初代修道院長サーキュテルがグスラックという名の鐘を修道院に寄贈し 、その後、後継者のエゲルリック長老がさらに6つの鐘（大きな鐘2つ、中くらいの鐘2つ、小さな鐘2つ）を鋳造して、7つの鐘の列を完成させた。^{[ 4 ]}同じ時期には、他の聖職者も鐘の鋳造に関わっていた。聖ダンスタン、「修道士長」は金属加工の達人で、鐘の鋳造者として知られていた。彼の指導の下、アビンドンで2つの鐘が鋳造され、そこには聖エセルウォルドが鋳造した2つの鐘もあった。^{[ 6 ]}ロストワックス鋳造による成形方法は、13世紀のイーブシャム修道院のベネディクト会修道士ウォルター・デ・オディントンによって記述されている。^{[ 4 ]} 

鐘鋳造が商業的な仕事として始まったのは後のことである。独立した職人たちは、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、ノーウィッチ、コルチェスターなどの町に常設の鋳造所を設立した。 ^{[ 5 ]}これらの鋳造所は周辺の農村部から商売を引きつけたが、中世の鋳造職人たちは生計の唯一の手段として鐘製造だけに限定されることはなかった。むしろ、金属製品、道具製造、銃製造などの関連業種と組み合わせることが多かった。^{[ 7 ]}中には、教会から教会へと移動して現地で鐘を鋳造する巡回鋳造職人もいた。

これらの初期の鐘は、合金の組成が一定でなかったことと、調和のとれた音色を生み出すための正しい形状の作り方が理解されていなかったことの両方が原因で、音色が悪かった。しかし、時が経つにつれて鐘の形状は改良されていった。鐘頂部と共鳴弓の角度は徐々に平らになり、胴部は短くな​​り、口に向かってより広がった。調律方法はまだ不確かで経験的なものであったが、全音階の鐘のセットが重要な教区教会や修道院に設置された。^{[ 7 ]}

鐘鋳造職人のほとんどは男性でしたが、ジョアンナ・ヒルのように夫の事業を引き継ぎ、その後娘に譲った女性もいました。^{[ 8 ] [ 9 ]}

イギリスの教会墓地の考古学的発掘調査により炉が発見されており、鐘は建物の敷地内に掘られた穴で鋳造されることが多かったことが示唆されている。^{[ 10 ]}リンカーン大聖堂のグレート・トムは1610年にミンスターの庭で鋳造され、カンタベリー大聖堂のグレート・ベルは1762年に大聖堂の庭で鋳造された。 ^{[ 10 ]}鋳造が完了すると、鋳造穴の上に塔が建てられ、鐘は直接塔の中に持ち上げられた。^{[ 11 ]}カークビー・マルザードやハデナムなどの一部の例では、鐘は実際に教会で鋳造された。^{[ 10 ]}

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  ホワイトチャペル鐘鋳造所製の鋳造鐘、1880年頃、ニューサウスウェールズ州立図書館所蔵
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  ホワイトチャペル鐘鋳造所の工房にある教会の鐘、1880年頃
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  ホワイトチャペル鐘鋳造所の工房にある教会鐘用の型

フランソワ・エモニー（1609年頃～1667年）と弟のピーテル、ピエール、またはピーター・エモニー（1619年～1680年）は、低地諸国の歴史上最も偉大なカリヨン鐘鋳造家でした。彼らはヤコブ・ファン・エイクと協力し、1644年に最初の調律されたカリヨンを鋳造することで、カリヨンを本格的な楽器へと発展させました。エモニー兄弟は、最適な形状の鋳造と調和原理に基づいた鐘の調律に科学的なアプローチを用いた、近代西洋鐘鋳造家の先駆けとされています。

機能的な音を出すことを目的とした鐘は、通常、青銅の合金である鐘金属を鋳造して作られます。歴史を通じて組成に関する多くの実験が行われてきました。ヘンリー2世の鐘は錫のほぼ2倍の銅を含んでいましたが、はるか昔のアッシリアの青銅の鐘は錫の10倍の銅を含んでいました。^{[ 12 ]}しかし、鐘金属の最適な組成として認められているのは、銅約80％と錫約20％の比率です。^{[ 13 ]}このような比率の鐘金属は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。^{[ 14 ]}錫と銅は比較的柔らかい金属で、叩くと変形します。合金化することで、より硬く、より剛性のある金属が作られますが、単独で使用した場合よりも弾力性も高くなります。^{[ 14 ]}これにより共鳴が良くなり、鐘が「叩かれるとバネのように振動する」ようになります。これは、鐘を叩く舌が時速600マイルもの速度で叩かれる可能性があるため、必要な特性です。

錫と銅を結合させている力は、鐘を叩いたときにひび割れではなく振動を引き起こし、共鳴音を生み出します。^{[ 14 ]}この金属の組み合わせにより、丈夫で長持ちする素材となり、酸化に強く、初期の表面風化のみを受けます。緑青は鐘の表面に保護膜を形成し、さらなる酸化を防ぎます。 ^{[ 11 ]}最も硬く強い青銅は大量の錫と少量の鉛を含みますが、錫が25パーセントを超える合金は融点が低く、脆くなり、ひび割れやすくなります。^{[ 11 ] [ 15 ]}

この低い融点は、1733年から1735年にかけてロシアが3度目のツァーリの鐘の鋳造を試みた際の天敵となった。 ^{[ 11 ]}この鐘は一度も鳴らされることはなく、1737年にクレムリンで火災が発生した際、鋳造ピットから引き上げられる前に巨大な板（11.5トン）が割れてしまった。燃えている木材が鋳造ピットに落ち、燃え尽きて鐘が溶ける危険を冒すか、水をかけて急激に冷やしすぎてひび割れる危険を冒すかの選択を迫られた。後者の危険が選ばれ、案の定、不均一な冷却のために鐘は損傷した。^{[ 16 ]}現在の鐘は、3度目の再鋳造であることから、コロコルIII（鐘III）と呼ばれることがある。古い鐘の残骸を溶かして、その金属を新しい鐘の鋳造に再利用した。金属材料が非常に高価だったため、この方法はごく一般的だった。^{[ 15 ] [ 17 ]}鐘の金属は非常に貴重だと考えられていたため、イングランド初の青銅貨はフランスで溶かした古い鐘から作られました。^{[ 18 ]}

鐘の鋳造に時折使用されるその他の材料としては、真鍮や鉄がある。19世紀半ばのイギリスの教会建設が盛んだった時期には、青銅よりも経済的であることから鋼鉄が試されたが、耐久性に欠けることが判明し、1870年代に製造が中止された。^{[ 19 ]}また、ガラス製の鐘も作られたが、このタイプの鐘は良い音色を奏でたものの、ガラスは非常に脆いため、鐘舌の継続的な使用に耐えることができなかった。^{[ 18 ]}

言い伝えによると、鐘の金属には合金の構成要素として金と銀が含まれていたとされています。裕福で敬虔な人々が教会の墓地で鐘を鋳造する際に炉にコインを投げ入れたという記録があるからです。この習慣は鐘の音色を向上させると信じられていました。しかし、これはおそらく誤りです。古代または現代の鐘の金属の信頼できる分析では、金や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ものはありません。もし大量に使用されたとしても、添加物は音色を向上させるのではなく損なうでしょう。^{[ 18 ] [ 20 ]}古い鐘の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た金属の不純物である可能性が高いです。^{[ 18 ]}

装飾用の鐘は、角、木、粘土などの素材で作ることができる。^{[ 15 ]}

まず、鐘の形状は、適切に調律できるように正確な仕様に基づいて計算されます。成形粘土を成形するために、「ストリックルボード」と呼ばれる2つの木製テンプレートが使用されます。1つは外側の鐘（ケースまたはコープと呼ばれる）の寸法に一致し、もう1つは内側の鐘（コアと呼ばれる）の寸法に一致します。^{[ 15 ]}一般的に、これらのボードは、鐘のサイズごとに経験的かつ計算によって開発された既製のプロファイルです。

鐘の内面を正確に再現した模型が、コークス、石、レンガなどの多孔質材料を用いてベースプレート上に作られます。次に、砂またはローム（時には藁や馬糞を混ぜたもの）と粘土で覆い、滑らかな形状にします。内側のストリックボードによって、この形状が作られます。これは「偽鐘」とも呼ばれ、窯で弱火で乾燥させます。偽鐘は溶融ワックスで覆われ、ワックスで作られた図像や碑文が手作業でその上に描かれます。偽鐘は耐火粘土を3回塗り重ね、鋼鉄製のマントルで覆います。偽鐘とマントルの間の空隙はセメントで埋められ、マントルを取り外す前に固められます。偽鐘は内側のコアから削り取られ、ワックスとセメントが残ります。偽鐘の残りの破片はバーナーで取り除かれます。次に、型をコークス火の上に置いて残りのワックスを溶かし、溜まった水分を蒸発させる。^{[ 15 ]}

鋼鉄製のマントルとセメントの代わりに、内型と外型を完全にロームで作ることもできます。その場合、型は通常、内側から外側に向かって作られます。まず、コークス、石、またはレンガの芯の上に内型を置き、次に、上記のようにワックスの装飾を含むダミーベルを置き、最後に、鉄のリングと繊維（麻など）の補強材を追加した外型を置きます。この段階で、クラッパーを吊るす鋼鉄製のステープルを挿入します。分離剤を使用して、ダミーベルが両方の型に密着しすぎないようにします。最後に、外型を持ち上げた後、ダミーベルを破壊し、外型を内型の上に再び下ろして、鋳造の準備をします。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 15 ]}

コープまたはマントルの外側のベル型は内側の型の上に降ろされ、両者はクランプで固定され、溶融金属が満たされる隙間が残されます。完成した型は、鋳造所の伝統に応じて、安定させてゆっくり冷却できるように鋳造ピットに入れられる場合もあれば、地上の屋外に置かれる場合もあります。^{[ 24 ]}

銅と錫の原料は、炉の中で約1,100 ℃（2,010 °F）の温度で溶融され、液体となる。特に鋳造される鐘が既存の鐘の交換用である場合、古い鐘から出た青銅のくずが加えられることが多く、これは実質的にリサイクルとなる。  

溶融金属は不純物を取り除くためにすくい取られ、クレーンから吊り下げられた傾斜取鍋、または鋳造ピットに構築されたレンガ造りの溝のシステムを使用して鋳型に注がれます。このシステムにより、金属は炉から個々の鋳型に直接流れ込みます。^{[ 22 ]}金属が鋳型に入ると、マントルの上部にある穴によってガスが逃げられるようになります。そうでないと、鐘が多孔質になり、ひび割れる危険性があります。^{[ 15 ]}また、鋳型が湿っている場合、適切な温度になっていない場合、または注がれた金属が十分に熱くない場合にも、多孔質になることがあります。鋳造品は数日間冷却され、大きな鐘は冷却に1週間以上かかることがあります。500ポンド（230 kg）未満の小さな鐘は、翌日に鋳型から取り出すことができます。^{[ 25 ]} 

鐘と装置が冷えたら、新しく鋳造された鐘が入った型を、鐘ケースの突き出たトラニオンでピットから持ち上げます。コアプレートのクランプを外し、コアを取り外します。次に、鐘をケースから慎重に取り出します。この段階で、鐘に付着している残りの粘土を払い落とし、熱い金属の存在下での型の収縮により鐘の縁の下に形成された可能性のあるバリ（余分な金属）をトリミングします。これで鋳造工程は完了です。^{[ 26 ]}