Kvicksilver bar fyrkonstruktionerna

Artikeln publicerades första gången i Praktiskt Båtägande nr 11-2019.

Med den ökande fartygstrafiken på 1800-talet behövdes fler fyrar, och för att kunna skilja dem åt behövdes fler fyrkaraktärer. Vad som då stod till buds var fast sken eller någon form av blänk. Blänken alstrades antingen med omgående spegel- eller linsfyrar. Exempelvis Kullens fyr hade år 1843 en apparat med en omloppstid av åtta minuter som gav ”blänkar vardera av omkring 1/2 minuts varaktighet och med 1 1/2 minuts långa mörka mellantider”. Ljuset på Fårö hade 1846 en omloppstid av åtta minuter ”varunder fyren visar 4 starka sken, vardera av omkring 1/2 minuts varaktighet, med mörka mellantider av omkring 1 1/2 minut.” Fyrljuset försvann alltså regelbundet för den sjöfarandes åsyn i minutlånga pauser. 

För fyrljuset användes en brinnande låga. Ju större, desto kraftigare ljus. Samtidigt bildades mer värme och då behövdes ett större säkerhetsavstånd till linsen. Alltså, för att få större lysvidd krävdes inte bara en kraftigare låga utan också en större lins. Större betyder tyngre. En lins av 1:a ordningen är en maffig pjäs, exempelvis har Kullen en omgående lins som väger totalt 6 ton. 

För att lagra en lins så att den kan rotera har man ett par alternativ: 

• glidlager
• små ”hjul”
• kullager/rullager eller kvicksilverlagring. 

Glidlager för en lins på några ton medförde en alldeles för hög friktion och kullager/rullager kunde vid denna tid bara bära en mindre lins. Kraften för driften överfördes från ett tungt lod via ett kraftigt urverk. Lodet vevades upp för hand av fyrvaktaren. Med stor lins krävdes kraftigare urverk. Med högre rotationshastighet krävdes större lod och ett ännu kraftigare urverk. Trots smörjning utsattes det för ett stort slitage. 

Utvecklingen av kvicksilverlagring löste många problem. För fyrar som Kullen och Hoburg kunde man nu åstadkomma ett varv, inte på 8 minuter, utan på 15 sekunder! Det gav en blixt var femte sekund, och det nästan helt utan friktion.  För att starta en sådan lins krävdes bara kraften av ett lillfinger och linsen fortsatte att rotera en stund även om drivningen kopplats bort. 

Principen för kvicksilverlagring är enkel. Konstruktionen består av tre delar: en gryta, en flottör och en tillräcklig mängd kvicksilver. På flottören vilar linsen. Grytan tillverkas i gjutjärn och har en cirkulär urgröpning. Den ihåliga flottören påminner om en rund frälsarkrans och tillverkas i gjutjärn. Passningen mellan flottör och gryta är ganska liten, cirka 2–4 millimeter. Det är detta utrymme, plus lite mer, som fylls med kvicksilver. Flottör och gryta täcks av ett lock, som hindrar damm, smuts och havsångor att tränga in. 

I förstone kan det tyckas märkligt att 20 liter vätska kan lyfta flera ton. Archimedes princip säger att den undanträngda vätskan väger lika mycket som vikten av den nedsänkta kroppen. I detta fall är vätskan 13,6 gånger tyngre än vatten, då blir 20 liter 272 kilo. Men hur kan den lilla mängden lyfta flera ton? 

Mellan gryta och flottör bildas en yttre och en inre spalt. Fyllningen med kvicksilver görs här i en sådan mängd att flottören lyfter några millimeter från grytans botten. Rätt dimensionerad ska kvicksilvret då inte ha stigit mer än till grytans halva höjd. Och kroppens = flottörens nedsänkta djup är höjden vätska i spalten, höjden som krävs för att flottören ska lyfta. Det gånger spalternas yta ger volymen och därmed den undanträngda vätskans vikt. I och med att spalten är smal och flottören svävar nära botten är volymen inte så stor. Därför räcker det med en liten mängd vätska, i exemplet Kullen 20 liter, för att lyfta en stor tyngd. 

Kvicksilverlagringen krävde nästan inget underhåll. Någon enstaka gång kunde linsen nypa fast på grund av avlagringar och minskad kvicksilvernivå. För de svenska fyrarna har sedan 1972 en liten påfyllning behövt göras på Kullen och på Ölands södra udde. På Hoburg har det ”vid ett tillfälle fyllts på något lite”. Ölands norra udde hade en spricka i grytan, vilket orsakade att kvicksilvret där togs bort. Linsen står efter det still, med ”blinket” ersatt av en LED-lampa på fyraltanen. Övriga fyrar ska inte ha behövt fyllas på. 

År 2008 drabbades Danmark av ett mindre jordskalv, och en liten mängd kvicksilver skvimpade ut ur lagringen för linsen till Nakkehoved västra fyr. Enligt krav från miljömyndigheten tömdes fyren på allt kvicksilver. ”Blinket” ersattes av en stång med lysdioder (LED-ljus). Den roterande linsen kom därmed att stå still och nattens svepande ljus var borta. Sorg i hjärta och samhälle. Gillelejes ”varumärke” var rumphugget. 

Professor Peder Klit på Danmarks tekniska universitet (DTU) och hans medarbetare Niels Steenfeldt lyckades ta fram en lösning baserad på moderna rullager. I augusti 2017 hade man hunnit bygga om 14 fyrar i Danmark, Norge och i Sverige. En ombyggnad uppges ta cirka 100 timmar och varje fyr kräver sin unika lösning. Alla Sjöfartsverkets fyrar är sanerade, sist ut var Understen som sanerades i september 2019. Pite-Rönnskär, som ägs av Skellefteå kommun, planerades för sanering senare samma år. Sverige har haft 15 fyrar med kvicksilverlagring i drift.

Läs mer:

Quiz

Quiz: Känner du igen fyrarna?

Båtnytt

Hållö fyr får nytt, svepande ljus

Tester

Premium: 10 borrskruvdragare i test

Båtnytt

Arcona 460:n IdaLina sjönk i Stilla havet