Le ghiere
Giovanni Nese e Francis Nydegger

Premesse:
Provo a ricostruire, sulla scorta di quel che ho letto in giro, su numerosi tentativi fatti per realizzarne alcune e sui risultati ottenuti con un tornio a controllo numerico la "storia" delle ghiere per le canne in B.
Anticamente, ma proprio in antico, la giunzione dei vari segmenti di una canna era fatta con una legatura in filo di lino.

(giunzione a becco di flauto)


Dopo aver formato il fusto si tagliavano le estremità a becco di flauto secondo un angolo di 4 o 5 gradi e si sovrapponevano. La giunzione veniva fissata con filo di lino. Il lino, credo unico tra i filati, aumenta la propria capacità di tenuta una volta bagnato e gonfiandosi d'acqua aumenta la tensione della legatura e stringe con maggior forza i due pezzi accoppiati. Nonostante il lino questo tipo di giunzione ha la sistematica tendenza ad allentarsi.
Migliorata la tecnologia meccanica e con la possibilità di reperire il metallo con una certa facilità si sono realizzate le prime ghiere (sic). In ottone. Dalla lastra veniva formato il tubo, veniva saldato, rettificato e realizzato l'innesto. Poi la tecnologia ha fornito direttamente i tubi e allora è stato un po' più facile.

Nascono delle vere ghiere.

(vecchia ghiera)


Sono fatte in maniera strana, l'idea che ne giustifica la forma è che con quella geometria si riesce a trasferire al meglio la sollecitazione dal metallo al legno e viceversa. Non è l'incubo di un costruttore alcolizzato è la "naturale" evoluzione del becco di flauto. Però il problema che non trova ancora soluzione è che quel tipo di accoppiamento, i vari elementi in metallo, ha bisogno di assoluta precisione nell'esecuzione e anche se realizzato bene, fatto in ottone, facilmente si logora compromettendone l'efficacia. C'è anche da dire che in questo periodo, siamo alla fine '800 le saldature e le colle usate non erano all'altezza del compito e spesso il collegamento ghiera-bamboo collassava in maniera catastrofica.
Già in questo periodo, 20 anni dopo la loro scomparsa c'è gente che rimpiange le "vecchie" giunzioni a becco di flauto! Ma vista la facilità con cui la nuova canna può essere montata e smontata il rammarico viene facilmente tacitato.
Step down:
Il superamento di questa prima forma si deve a H. Leonard, il più famoso costruttore USA di canne. Egli realizza la prima ghiera "step-down"; più facile da realizzare, elegante e ancora fine, la ghiera è di poco più spessa della sezione dei fusti che accoppia.

(ghiera Leonard)


Ha il problema di essere abbastanza lunga e per non scombinare l'azione della canna si devono creare delle rastremazione nei tapers per porvi rimedio. La canna apparirebbe, diversamente, come una serie di tratti curvilinei collegati da segmenti diritti e rigidi. Questa ghiera risolve anche un altro problema, quello del distacco tra le sezioni. Era un grosso problema. In fase di lancio o sulla tenuta del pesce capitava spesso che la canna si smontasse. Ecco un altra delle ragioni del rimpianto del lino. Qualcuno aveva rimediato alla cosa fissando delle asole alle ghiere e legando con del filo i vari pezzi,

(ghiera con asole)


In Inghilterra avevano filettato il tratto terminale della ghiera e dopo aver montato i fusti un mezzo giro li vincolava e sollevava l'animo dal pericolo di vedere volare via il cimino. Era però tutto peso aggiuntivo. Leonard lavora le ghiere con precisione di 1/100 mm, i torni di quel periodo glielo consentono e la tenuta dell'accoppiamento è demandata all'effetto di "vuoto" che si crea. Aprendo la ghiera si sente un "pop" marcato che ci avverte della qualità del lavoro fatto dal tornitore. Il materiale usato è ora il Nickel - Silver, la nostra Alpacca, una lega di rame, zinco e nickel che è un po' più dura dell'ottone usato fin qui, meno sensibile all'ossidazione e possiede quel tantino di plasticità, da garantire l'infissione ed un certo adattamento dell'accoppiamento. L'uso di materiali più duri, ai primi del '900 ci sono, permetterebbe di alleggerire le ghiere fino al limite di 2 o 3 grammi, non si usano, prima perchè i PAM sono tradizionalisti e poi perché il NS non ha mai piantato in asso nessuno, peso a parte, circa 7 grammi/cm cubo, più o meno come l'acciaio, 2.5 volte di più dell'alluminio, il NS ha proprietà di autolubrificazione, antigrippaggio, vuol dire che se anche lasciata accoppiata la ghiera non si ossida e forma un tutt'uno, é lo zinco della lega che funziona da lubrificante, permettendone lo smontaggio , sempre , in ogni condizione di tempo, temperatura e situazione.
All'invenzione di Leonard che brevetta la propria ghiera si aggrappano gli imitatori. Stabilito che il NS è il materiale più adatto i concorrenti inventano tutta una serie di modelli di ghiere, tutte bene o male imitano lo schema di Leonard. Un po' più lunghe o più spesse, con la cintura più o meno lavorata, godronate per aumentarne la maneggevolezza, rinforzate, pluristrato… la forma domina incontrastata fino alla 2^ guerra mondiale.
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Super Z:
I costruttori procedono per più di 50 anni senza grandi innovazioni ma con semplici adattamenti e qualche, rara, miglioria, siamo al 1940. Concorrente il problema della reperibilità dei materiali: rame introvabile, nickel praticamente scomparso, la quasi assoluta carenza di tornitori e saldatori: tutti precettati dallo zio Sam a costruire navi, aerei e bombe… da L. Feierabend viene inventata un nuovo tipo di ghiera che risolve oltre ai problemi accennati anche quello della doppia tornitura del legno entro il maschio di ghiera. Non era un problema da poco: bisognava mantenere coassiali i due segmenti e fare in modo che non restassero dei vuoti una volta incollata la ghiera. L'accoppiamento legno metallo è uno dei punti critici.

(tornitura legno per ghiera Leonard)


Più è preciso e meno importante diventa la qualità della colla. Non erano ancora state inventate le colle attuali e quel che si trovava se era duro aveva il problema della fragilità, se era elastico non teneva, i costruttori dovevano perciò fare in modo che legno e ghiera fossero accoppiati meglio il possibile e mettere meno colla possibile. Payne per non sbagliare non ne metteva del tutto. Ho solo un idea di come facesse ma non ne ho la certezza, penso che usasse "schiacciare le ghiere" direttamente sul legno usando la plasticità del metallo …
Il nome scelto: "super Z" non è poi tanto fantasioso se si segue il processo di progettazione. Feierabend dimensiona la ghiera come un elemento strutturale e ricerca la geometria che gli fornisca la massima resistenza flessionale del giunto, a parità di peso e rigidezza. Il problema assume una espressione che contiene la Z del momento di inerzia della sezione e "super Z" è il nome che rimane appiccicato alla soluzione trovata. Un ulteriore vantaggio di questa geometria: è ridotta al minimo la necessità di tornire il legno delle sedi e l'accoppiamento legno metallo può essere effettuato anche senza l'ausilio del tornio.

(ghiera Super Z Feierabend)

Analisi di una ghiera:
Con la sezione sott'occhio vediamo un po' di individuarne gli elementi caratteristici e le singolarità.
I due pezzi vengono denominati maschio e femmina, entrambi sono dotati di un tappo cieco che impedisce all'acqua di bagnare il legno, il tappo è in genere un tondino di metallo saldato.
Il maschio è costituito da un segmento di tubo e un tappo, più semplice di così! La sommità del tubo è rastremata nello spessore di parete e suddivisa in 6 settori, lo scopo di questa esecuzione è fare in modo che la smerlatura si appoggi alle 6 facce del fusto e vi possa essere vincolata mediante una legatura. Alcuni costruttori usano l'accorgimento di appuntire i merli in modo da creare una transizione tra legno e fusto ancora più sottile, lo scopo è di far aderire la legatura al legno sottostante ed evitare che la diversa rigidezza nel punto di transizione dal solo Bamboo al Bamboo più metallo crei una sottile crepa nella vernice.
La parte che si accoppia alla femmina è rettificata e di diametro leggermente inferiore al diametro originario del tubo.
La femmina, se si può chiamare tale, non è altro che un altro maschio calzato da un tubo di diametro maggiore. I due tubi sono saldati per garantire il collegamento. Anche qui sono presenti il tappo di chiusura del fondello e la smerlatura. Per irrigidirne il bordo superiore la femmina viene calzata da un ulteriore segmento di tubo. Questo ha lo scopo principale di collaborare al punto di massimo sollecitazione meccanica e di costituire un punto di presa e contrasto per le operazioni di montaggio e smontaggio della canna.
La ghiera inventata da Feierabend rimasta immutata sino ad oggi si è un po' evoluta con l'avvento delle macchine a controllo numerico. Non è più ricavata assemblando dei segmenti di tubo ma maschio e femmina vengono ricavati dal pieno mediante tornitura. Dove sta il vantaggio? Ma è tutto di chi le realizza che può in questo modo ridurre a zero il montaggio manuale ed evitare la saldatura e una volta caricata la macchina con la barretta di metallo andarsene a pesca. Vengono proposte come più solide, più belle, più tutto delle vecchie in tubo ma il vantaggio è quasi tutto di chi le realizza. Indiscutibile!
Dov'è possibile migliorare?
Ma nella precisione dell'esecuzione, nelle caratteristiche meccaniche e nel peso del materiale.
- La precisione dell'accoppiamento, la riduzione delle tolleranze, diminuisce il valore delle sollecitazione meccaniche perché distribuisce il contatto su superfici più ampie e permette, di conseguenza, di ridurre le dimensioni della ghiera. Anticamente, fino a ieri, le superfici di contatto erano rettificate a mano. Con un paziente lavoro di raschietto e infiniti controlli si accoppiavano i due pezzi fino al raggiungimento del giusto grado di frizione.
- Il materiale: se usassimo un materiale buonissimo, durissimo, per risparmiare sul peso potremmo ridurre gli spessori di parete al limite della maneggiabilità, dal calcolo si arriva a spessori di 2/10 mm, però si corre il rischio, in fase di assemblaggio della canna, di schiacciare la ghiera. Se ne ricava che non si possono fare ghiere troppo sottili. Piccole e corte possono andare bene, sottili di parete no. Bisogna usare un materiale che sia leggero. Niente di meglio che l'alluminio; anche il titanio è buono, ma lavorarlo è come andar di Quaresima. È tignoso, legato, necessita di utensili specifici e poi è anche caro. Con le leghe di alluminio si possono imitare le caratteristiche di autolubrificazione del NS, se ne possono imitare le caratteristiche meccaniche, si possono fare uguali in tutto ma si risparmia nel peso. La stessa ghiera passa da 7 grammi a 3, mica un guadagno da poco! Poi l'Al può essere anodizzato e colorato, l'anodizzazione rende la superficie praticamente inattaccabile.
L'Alluminio ha una contropartita: non è così inerte agli agenti aggressivi come il NS, neanche quest'ultimo può andare al mare e uscirne indenne ma se ci va l'Al, senza anodizzazione, proprio non torna sano. Penso che sia l'unico aspetto negativo….
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Ghiere moderne:
Sono pensate leggere, realizzate in alluminio, lavorate con la precisione consentita dal controllo numerico.

(il tornio Schaublin 110 di Francis in alcune fasi di realizzazione)

Progettate con il criterio di togliere tutto quel che non serve e pesa e ottimizzate per quanto riguarda la distribuzione delle tensioni. Ecco il risultato:

(ghiere di Francis)

Oltre alla macchina a controllo numerico, che ci garantisce una precisione dell'ordine di qualche micron, sono fatte in Svizzera dal nostro amico Francis (molinelli Peux). L'unità di misura è metrica decimale! La scalatura ogni 25/100 mm!

E se volessi tornare all'antico?
Non saresti solo. Le giunzioni a becco di flauto si sono evolute e qualche costruttore le ripropone. Una grossa canna da salmone in Bamboo non trova ancor oggi soluzione migliore di un bel becco di flauto. Invece del filo di lino si usa del comune nastro adesivo da elettricista. Si guadagna tutto il peso delle ghiere che su una 15' fanno da sole almeno 40 grammi, non è necessario modificare il taper per sopperire alla variazione di rigidezza... l'azione della canna è la più assimilabile alla monopezzo. Non hanno un gran seguito, ma se ci s'intende un po' di canne e si sa apprezzare la differenza fra tre e due pezzi o tra una due e la monopezzo, allora la vecchia "flautata" è quanto di più godibile si riesca a trasportare.
Non l'ho ancora detto ma la canna dall'azione ideale sia essa realizzata in legno, bamboo o grafite non monta le ghiere!

Ciao.
Bibliografia:
E' difficile trovare foto sulle giunzioni "antiche". Ho trovato qualcosa su Fly Line 1999 di luglio e dicembre, su The master guide to building a Bamboo fly rod di Garrison e Charmichael ci sono le sezioni delle ghiere; Josselin de Lespinnay autore dell'unico libro in francese che parli di canne in Bamboo è un entusiasta delle giunzioni "spliced", nel libro spiega come farle. Francis Nydegger ha attualmente in produzione ghiere da 4.5 a 5.5 mm.