スタンプミル

スタンプミル(またはスタンプ バッテリー、スタンピング ミル) は、粉砕するのではなく叩いて材料を粉砕するタイプの粉砕機で、さらなる処理や金属鉱石の抽出に使用されます。材料を細かく砕くことは、ユニット操作の一種です。

スタンプミルは、重い鋼鉄（場合によっては鉄板で覆われた木製）のスタンプのセットで構成され、フレーム内で垂直に緩く保持され、スタンプが上下にスライドできます。スタンプは、水平回転シャフト上のカムによって持ち上げられます。カムがスタンプの下から移動すると、スタンプは下の鉱石に落下して岩を粉砕し、カムの次のパスで持ち上げプロセスが繰り返されます。

フレームとスタンプのセットはそれぞれ「バッテリー」または紛らわしいことに「スタンプ」と呼ばれることもあり、ミルはスタンプの数によって分類されることもあります。たとえば、「10 スタンプ ミル」には 10 セットあります。スタンプは通常は直線的に配置されますが、ミルを拡張する場合、ラインを延長するのではなく、新しいラインを構築することがあります。放棄されたミルのサイト (産業考古学者によって記録されている) では、装置全体の高さが 20 フィートを超える場合があり、大きな基礎が必要になるため、通常、最も目立つ目立った特徴として基礎セットの直線的な列があります。スタンプは通常、5 セットで配置されます。

鉱石処理アプリケーションによっては大量の水を使用するため、一部のスタンプミルは自然または人工の水域の近くに設置されています。たとえば、レッドリッジ スチール ダムは、スタンプミルに処理水を供給するために建設されました。カリフォルニア スタンプは、1894 年のサンフランシスコ夏至祭でメジャー デビューを果たしました。これは、木材を燃料とする蒸気ボイラーで電力を生成する最初のタイプでした。蒸気で車輪とベルトが回転し、同じく蒸気駆動の発電機が頭上の照明に電力を供給しました。これは鉱山会社にとって大きなプラスとなり、生産時間を長くすることができました。

水力で動く搗き臼の主な部品である水車、カム、ハンマーは、東地中海地域ではヘレニズム時代に知られていました。 ^[1]古代のカムは、紀元前3世紀の初期の水力オートマタに見られます。 ^[2]ローマの学者プリニウスの博物誌(NH 18.23)の一節には、水力で動く杵が紀元1世紀までにイタリアでかなり普及していたことが示されています。「イタリアの大部分では、靴を履いていない杵と、水が流れるときに回転する車輪、そしてトリップハンマー [mola] が使用されています。」^{[2]これらのトリップハンマーは、}穀物を叩いたり殻をむいたりするために使用されました。^[2]杵付きの穀物叩き機と通常の水車は、5世紀半ばまで、遠く離れたジュラ地方のロマヌス・オブ・コンダットによって設立された修道院でも確認されており、トリップハンマーの知識が中世初期まで続いたことを示しています。^[2]農業加工以外にも、考古学的証拠はローマ時代の金属加工にトリップハンマーが存在したことを強く示唆している。ケントのイッカムでは、いくつかのローマ時代の水車と金属廃棄物の埋立地も発見された地域で、機械的変形のある大きな金属製のハンマーヘッドが発掘された。^[2]

しかし、スタンプミルが最も広く利用されたのはローマ時代の鉱山で、深部鉱脈の鉱石はまず細かく砕かれ、その後の加工に使用されました。^{[3]ここでは、石の}金床の大きなくぼみの規則性と間隔が、カム操作の鉱石スタンプの使用を示しています。これは、中世後期の鉱山の装置によく似ています。 ^{[3] [4]}このような機械的に変形した金床は、ドラウコシ（ウェールズ）やイベリア半島など、西ヨーロッパの数多くのローマ時代の銀と金の鉱山現場で見つかっており、^{[3] [4] [5]}年代が特定できる例は西暦1世紀と2世紀のものです。^{[6]ドラウコシでは、これらのスタンプミルは油圧駆動でしたが、おそらく他のローマ時代の鉱山現場でも同様でした。そこでは、}ハッシングとグラウンドスルイシング技術が大規模に使用されていたため、大量の水が直接機械の動力源として利用されていました。^{[3] [7]}

スタンプミルは973年にはサマルカンドの鉱山労働者によって使用されていました。中世ペルシャでは鉱石を粉砕するために使用されていました。11世紀までに、スタンプミルは西はイスラム教スペインと北アフリカから東は中央アジアまで中世イスラム世界全体で広く使用されるようになりました。^[8]

水力駆動で機械化されたトリップハンマーは、12世紀までに中世ヨーロッパで再び登場した。その使用は、1135年と1175年のシュタイアーマルク州（現在のオーストリア）の中世文献に記載されている。両方の文献で、鉱石粉砕用の垂直スタンプミルの使用について言及されている。1116年と1249年の中世フランスの文献には、錬鉄の鍛造に機械化されたトリップハンマーが使用されたことが記録されている。^[9] 15世紀までの中世ヨーロッパのトリップハンマーは、垂直乳棒スタンプミルの形状をしていることが最も多かった。^[10]有名なルネサンス期の芸術家で発明家のレオナルド・ダ・ヴィンチは、鍛冶場ややすり切り機械で使用するためのトリップハンマー、つまり垂直乳棒スタンプミルタイプのものを頻繁にスケッチしている。ヨーロッパで描かれた最も古いマルティネット鍛造ハンマーの図は、おそらく1565年に書かれたオラウス・マグヌスの『七人の鍛冶屋の歴史』にある。この木版画には、3つのマルティネットと、オスムンド（SV）製鉄炉の木と革のふいごを動かす水車が描かれている。横たわったトリップハンマーがヨーロッパの美術作品に初めて描かれたのは、サンドラートとゾンカによる図解（1621年）である。^[11]

水力で動く搗鉱機は、1556年に出版されたゲオルク・アグリコラの『金属論』^{第8巻に描かれている。 [12]} アグリコラが示す搗鉱機は、搗鉱機の端に鉄の靴が使われていることを除いて、大部分が木造であった。カムシャフトは水車の車軸に直接取り付けられ、搗鉱機は通常3つずつ組になって配置され、各水車が1つまたは2つの組を駆動した。

米国初の搗鉱機は、1829年にノースカロライナ州シャーロット近郊のキャップス鉱山に建設された。^{[13]搗鉱機は、19世紀後半から20世紀初頭にかけて米国の}金、銀、銅の採掘地域で、金属抽出の前段階として鉱石を粉砕する作業で一般的に使用されていた。19世紀後半には、多くの用途でより効率的な方法に取って代わられた。しかし、その単純さから、20世紀に入っても遠隔地の鉱石処理に使用されていた。（19世紀の一部の搗鉱機の広告では、分解してラバにバラバラに詰めて運び、簡単な工具のみで現場で組み立てられると強調されていた。）搗鉱機は、コロンビアで今でも職人的な鉱山労働者によって電動モーターで駆動されて使用されている。

コーニッシュ スタンプは、1850 年頃にコーンウォールで錫鉱山での使用のために開発されたスタンプ ミルです。コーニッシュ スタンプは、小さな鉱石の塊を砂のような物質に砕くために使用されました。スタンプは重い木材で作られ、底には鉄の「ヘッド」があります。回転軸のカムによって持ち上げられ、鉱石と水の混合物の上に落ち、その下の箱に投入されます。ヘッドは通常、1 つあたり 4 ～ 8 cwt (約 200 ～ 400 kg) の重さがあり、通常は 4 つ 1 セットで木枠に配置されていました。小型スタンプは一般に水車 で駆動され、大型スタンプは蒸気エンジンで駆動されました。

カリフォルニアのスタンプはコーンウォールのスタンプをベースとしており、カリフォルニアの金鉱で使用されました。これらのスタンプでは、カムがスタンプを横から持ち上げるように配置されており、スタンプが回転します。これにより、スタンプの底にあるシューの摩耗が均等になります。動作が速く、1 つのヘッドで 1.5 トンの鉱石を粉砕できますが、コーンウォールのスタンプでは 1 トンしか粉砕できませんでした。^{[説明が必要]}

スタンプミルは、ホランダービーターが発明される前の初期の製紙業で紙の原料（パルプ）を準備するために使用されており、羊毛の縮絨に使用されていたものから派生した可能性があります。^{[14]粉砕した種子から油を圧搾する前の}油種子処理に使用されました。初期のミルは水力で動いていましたが、蒸気や電気で動くミルもあります。

スタンピング ミルとは、スタンピングを実行する工場を指す場合があります。

• ボールミル- 材料を粉砕するための金属ボールが入った水平シリンダー
• デンキ
• ハンマーミル- 材料を細かく粉砕できる、より近代的な装置。
• ハンマーミル- トリップハンマーを使用した歴史的な鍛冶場
• スタンプサンド- 鉱石粉砕機の製品
• 臼（モルタル） - 日本のスタンプミル

• ニーダム、ジョセフ：中国の科学と文明：第 4 巻、第 2 部。（台北：Caves Books Ltd 1986 年）
• ウィルソン、アンドリュー（2002）：「機械、電力、古代経済」、ローマ研究ジャーナル、第92巻、pp.1-32（16、21f.）

• カリフォルニア州ルイストン近郊のペイマスタースタンプミル
• ペイマスター・スタンプ・ミル、カリフォルニア州ウィーバービルのジェイク・ジャクソン博物館に移転
• カリフォルニア州シエラシティ近郊のケンタッキー鉱山スタンプミルと博物館
• オンタリオ州コルドバ近郊のスタンプミル30台
• 鉱業の歴史のイラスト1900 年代初頭にJoshua Hendy Iron Works Companyによって製造された工場の 5 つの断面図。
• 西部鉱業博物館 歴史的な「イエロー ジャケット」スタンプ ミルがここにあります。通年営業しており、年に数回、訪問者のために運営されています。
• アリゾナ州アパッチジャンクション近くのスーパースティションマウンテン博物館 20 スタンプミル

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