1.12. Dzwon i jego budowa

Dzwon składa się z korony, hełmu, płaszcza i wieńca zakończonego krawędzią dolną. Wewnątrz znajduje się serce.

Jarzmo jest częścią zawieszenia i stanowi ruchomy element konstrukcyjny, do którego mocuje się dzwon. Spotyka się jarzma proste oraz jarzma łamane o kształcie wału wykorbionego. Dawne jarzma wykonywano z dębowego drewna, a z koroną dzwonu były łączone stalowymi klamrami. Jarzma stalowe rozpowszechniły się dopiero w XIX wieku.

Korona służy do mocowania dzwonu z jarzmem. Konstrukcyjnie stanowi najwyższą część dzwonu. Wykonana jest z 4 lub 6 kabłąków i odlewana razem z dzwonem.

Hełm dzwonu przypomina swoim kształtem czaszę i stanowi górne zamknięcie płaszcza dzwonu.

Płaszcz dzwonu to jego boczna powierzchnia i zarazem generator powstającego dźwięku. Na płaszczu nanoszone są różne dekoracje i inskrypcje.

Wieniec dzwonu, nazywany też pierścieniem odsercowym, stanowi dolną część płaszcza. W wieniec uderza kula – serce. Grubość ścianki wieńca ze względów wytrzymałościowych musi być większa od grubości płaszcza dzwonu.

Serce dzwonu

Wewnątrz dzwonu znajduje się jego ruchome serce. Do uzyskania właściwego dźwięku istotne jest odpowiednie ukształtowanie oraz zawieszenie serca. Powinno ono uderzać w wieniec, zwany też pierścieniem odsercowym, który stanowi najgrubszą część płaszcza dzwonu. Nawet nieznaczne przesunięcie miejsca uderzenia serca – szczególnie zaś na te części, które są mechanicznie słabsze, może doprowadzić do jego pęknięcia czy też wyszczerbienia. Konstrukcyjnie serce dzieli się na zawiesie, trzpień, kulę i ogon.

Masa serca powinna pozostawać w odpowiednim stosunku do masy całkowitej dzwonu. Średnio masa serca stanowi około 4% masy całego dzwonu spiżowego, a około 8% masy dzwonu stalowego. Znajdująca się na sercu bijąca kula powinna mieć średnicę około 2,5–3 grubości trzpienia.

Przykładowo masa drugiego serca dzwonu Zygmunt wynosi 344 kg (z zawiesiem – 365 kg), a jego długość 2,19 metra. Waga dzwonu bez serca wynosi 9650 kilogramów, zatem masa serca stanowi 3,5% masy dzwonu.

Serce dzwonu wykonuje się jako odkuwkę z miękkiej stali. Zbyt twarda stal, z której wykonano by serce, źle wpływa na dźwięk dzwonu. W niektórych ludwisarniach zaleca się dodawanie do stopu 1,5% manganu. Próbowano również używać stopu brązu, jednak uzyskiwany dźwięk był głuchy i niebrzmiący.

Serce zawieszane jest u sklepienia dzwonu. Spotykane są dwa sposoby zabudowy serca – za ucho lub na zawiesiu montowanym przez koronę dzwonu. Ucho znajduje się wewnątrz u szczytu czaszy dzwonu i jest wykonywane podczas odlewania. Zawiesie serca montuje się natomiast przez otwór w koronie i czaszy dzwonu połączeniem śrubowym z jarzmem. Serce dzwonu może ulec uszkodzeniom, ale dzieje się to w przypadku pęknięcia materiału lub oderwania od zawiesia dzwonu.

Z punktu widzenia mechaniki dzwon i jego serce tworzą układ dwóch różnych wahadeł fizycznych, zawieszonych w tej samej osi pionowej. Uderzenie kuli serca w dzwon powinno się odbywać w taki sposób, aby reakcja uderzenia nie powodowała drgań serca. Dla obniżenia środka ciężkości serca, który powinien być jak najbliżej uderzającej kuli, wykonuje się przeciwwagę w postaci ogona.

Prawosławne cerkwie Europy Wschodniej i Bałkanów preferują wzbudzanie dźwięku poprzez ręczne uderzanie sercem w wieniec nieruchomego dzwonu. Serce dzwonu cerkiewnego nazywane jest językiem dzwonu.

Dalekowschodnie azjatyckie dzwony o baryłkowym kształcie – jak już wspominano – nie posiadają serca. Do wzbudzania dźwięku stosuje się swobodnie zawieszoną drewnianą belkę, zwaną bijakiem. Dzwonnik uderza bijakiem w zewnętrzną stronę korpusu dzwonu, uzyskując w ten sposób dźwięk. W mniejsze dzwony dla pobudzenia drgań uderza się drewnianym młotkiem lub pałką.

Na żaglowcach i statkach dzwon zawieszany jest sztywno. Jego sercem uderza się poprzez pociąganie krótkiej plecionej linki, zwanej ryndabuliną.