Zum 9. November

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Der Ausdruck »technischer Fortschritt« ist in den Köpfen der Meisten ein gerader Weg, der nur in der Form denkbar ist, wie ihn der Blick aus dem Fenster oder auf das tragbare Telephon darstellt. Irrwege oder Sackgassen sind bestenfalls ein Thema für kuriose oder gruselige Clips: Der Menschenflug mittels Muskelkraft, eine Titanic, hochbeinige Automobile, denen man ihre Verwandtschaft zur Kutsche allzu deutlich anmerkt oder ein zappeliges Männchen, das in einem selbstgebauten Fallschirmanzug vom Eiffelturm springt.
Es ist ein Zeitalter, in dem sich technischer Fortschritt vorrangig so darstellt, daß ein Mikroprozessor eine weitere Funktion übernimmt, bei der man Menschen für unentbehrlich hielt. Das läßt vergessen, daß es manchmal nur ein Stück Blech, eine weitere Schraube, ein Stück Stahl braucht, um etwas von Grund auf zu verändern. Es muß nichts erfunden oder erforscht werden. Manchmal reicht es, einen Gedanken zuende zu denken oder auch nur etwas genauer hinzusehen.

Ein wirklich eigenartiges Beispiel dafür, wie man über Jahrzehnte an einer einfachen Lösung vorbei sah, findet sich in der Landwirtschaft, genauer: Der Mechanisierung des Ackerbaus.
Maschinen in der Landwirtschaft sind nichts wirklich neues. Mit Hilfe der Dampfmaschine begann die Mechanisierung der Landwirtschaft Mitte des 19. Jahrhunderts. Eine der ersten erfolgreichen Hersteller war John Fowler&Co / Leeds in England. Nicht die einzige Fabrik, aber für ca. 20 Jahre sicherlich die erfolg- und einflußreichste. Gegründet 1862 und diejenige, die tatsächlich weltweit eine Revolution im Ackerbau vorantrieb. Unter welchen Bedingungen das geschah, kann man in den bemerkenswerten Memoiren des Deutschen Ingenieurs Max Eyth nachlesen, der in dieser Zeit bei Fowler arbeitete – die große Zeit der Dampfseilflüge. Spannender als jeder Karl May-Roman und überdies auch noch wahr.
Technisch gesehen ist die Dampfeilpflügerei sehr simpel. Eine Dampfmaschine am einen, eine andere am gegenüberliegenden Teil des Ackers, dazwischen ein Seil, an dem der Pflug auf Seilrollen hin- und hergezogen wird. Dampfpflüge hatten ein bemerkenswert langes Leben: Die letzten ihrer Art wurden erst in den 70er Jahre des 20. Jahrhunderts aus dem Verkehr gezogen. So galt die Dampfpflügerei bis bis spät in die dreißiger Jahre als ultima ratio wenn es darum ging, große Flächen schnell zu bewirtschaften.
Aufgrund der Kosten für diese Maschinen und dem immensen personellen und logistischen Aufwand für den Betrieb waren sie aber nur auf sehr großen Gütern rationell einzusetzen. Undenkbar, mit diesen 20t – 30t schweren Geräten und ihren breiten Stahlwalzen aufs Feld zu rollen, um einen Pflug hinter sich herzuziehen.

Oderbruch, Frühjahrsbestellung, Einsatz einer Lokomobile

Wer sich die teuren Dampfpflüge nicht leisten konnte, hatte durchaus Alternativen. Dutzende von Firmen, Erfindern und Tüftlern bastelten an selbstfahrenden Geräten; kleiner, leichter und die nach der Verbreitung des Verbrennungsmotors auch deutlich erschwinglicher waren als die schweren Dampflokomobile. Es wurde sehr viel erfunden und wenig konstruiert. Ein jeder erfand sein eigenes Rad und hütete dessen Durchmesser vor den Augen der Konkurenten. Und so waren sie dann auch, diese Produkte: Ihr scheinbar größter Vorteil des geringeren Gewichts – neben ihren anderen Unzulänglichkeiten – stellte sich als gravierender Nachteil heraus. Ganz gleich, wieviel Leistung der montierter Motor aufwies – er mußte die Kraft irgendwie auf den Boden bringen. Große Räder vorne, große hinten, breit oder schmal: In dem Augenblick, in dem man einen Pflug oder anderes Gerät, das dem Zug mehr als einen Rollwiderstand entgegensetzte, hinterherzog, trennte sich die Spreu vom Weizen.

Jeder Halter eines größeren Hundes kennt das Problem: Die Kraft des zerrenden Tieres wirkt über den Hebel entsprechen der Körpergröße des Besitzers auf den Boden – stellt man die Füße zusammen, hat das Tier gewonnen. Selbst wenn die Leine eine massive Stange wäre, wirkt dieser Hebel. Die Art der Verbindung spielt keine Rolle, nur ihre Höhe oberhalb der Füße in Abhängigkeit des Eigengewichtes von Herr- oder Frauchen. Das ist beim Gassigehen nicht anders als auf dem Acker.

Der Trecker, der einen Pflug hinter sich herziehen muß wie einen unwilligen Hund, zieht solange, bis die Kraft seiner großen Hinterräder das Vorderteil des Fahrzeugs anhebt; im Zweifelsfall und eine zu hohe Ankopplung des Werkzeuges vorausgesetzt sogar auf den Rücken wirft.
So kurios das klingt: Das ist tatsächlich ein gravierendes Problem! Nicht bei einer Dampfmaschine mit ihrem enormen Gewicht, aber sehr wohl beim leichtgewichtigen Fortschritt.

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80-PS Hanomag Tragpflug der 20er Jahre

Die Lösung dieses Problems versprach man sich im Motortragpflug. Die für eine gute Traktion nötigen großen Räder wurden beibehalten, ja bis ins Groteske gesteigert und der Pflug (die Egge oder anderes Gerät) direkt unter das Fahrzeug gehängt. Problem gelöst. Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Motorfahrzeug und Werkzeug und dem Nachteil, daß diese Maschine zu absolut nichts anderem gut waren als zur direkten Bodenbearbeitung.
Da waren die Dampfmaschinen schon weiter gewesen, die über Transmission, Treibriemen aus Leder, auf jedem Hof auch eine Dreschmaschine oder andere Maschinen antreiben konnten. Eine technische Sackgasse, die sich allerdings recht lange am Markt hielt, obwohl die Klagen über ihre notorische Unzuverlässigkeit und die beschränkten Einsatzmöglichkeiten nie abrissen.

Dabei wäre die Lösung so einfach und simpel gewesen. Sie wurde natürlich auch gefunden – eigenartigerweise aber nur von einer einzigen Person, niemand anders hatte sie. Dieser Erfinder war Henry George Ferguson (1884 – 1960), ein irischer Ingenieur.
Landmaschinen, die man damit verbessern konnte, gab es wenigstens seit Ende des ersten Weltkriege genügend. Mit einer Handvoll Schrauben und ein paar Metern Stahlrohr konnte man ihre Effizienz beinahe verdoppeln.

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Wie funkionierts?
Bei der 1 – oder 2-Punkt-Aufhängung der Geräte ist die Sachelage klar: Die Antriebsräder können nur dann sinnvollen Vortrieb erzeugen, solange das Eigengewicht vor der Antriebsachse größer als das Drehmoment auf der Hinterachse ist. Dieses Drehmoment erzeugt zusammen mit dem Widerstand des Werkzeuges im Boden ein Kippmoment. Innerhalb gewisser Grenzen kann man dem durch eine möglichst niedrig angebrachte Koppelung des Werkzeuges entgegensteuern, der aber durch die nötige Bodenfreiheit eines Treckers enge Grenzen gesetzt sind.
Dieses vom Werkzeug verursachte Kippmoment beschränkt dessen Größe  – unabhängig von der Leistung der Zugmaschine. Deren Gewicht ist entscheidend!

In der unteren Grafik der 3-Punkt-Aufhängung spielen die Kräfte zusammen anstatt gegeneinander. Das sich bildende Parallelogramm oberhalb der Werkzeugachse leitet seine Kräfte in Richtung der Vorderachse ab, das Aufstellmoment ist beseitigt. Welche Kraft nun auf den Boden gebracht werden kann, ist erst einmal Sache der Leistung, limitiert durch das Gewicht und der Traktion der Räder. Und selbst ein geringeres Gewicht im A-B-Vergleich würde zugunsten dieser Lösung sprechen, weil ein Teil der Haltemomente des Werkzeuges in Form von Druck auf die Hinterachse diesen Mangel kompensieren würde.

Nicht beeindruckt? Zu Unrecht! Die Folgen daraus sind geradezu sensationell. Einmal ganz abgesehen vom größeren Spielraum der Ingenieure bei der Konstruktion von Ackerschleppern: Ackergeräte können an der Zugmaschine verbleiben. Baut man den oberen Aufhängepunkt der Befestigung schwenkbar, kann mittels einer Spindel oder über eine Hydraulik das Werkzeug für den Transport hochgehoben werden und mit der Zugmaschine zum nächsten Arbeitsort fahren. Das klingt trivial, war aber in der Zeit von Eisenrädern (die nicht jede Straße befahren durften) und Pferdefuhrwerken ein tatsächliches Problem.
Es wird auch kein zweiter Arbeiter benötigt, der während der Arbeit den Pflug führt; eine Unvollkommenheit, die bei den herkömmlichen Aufhängungen nie befriedigend gelöst wurde. Und das, obwohl jetzt die Breite z.B. von Pflügen fast verdoppelt werden konnte.
Die Größe der Zugmaschine konnte deutlich verringert werden und dadurch ihr Preis. Diese paar Meter Stahlrohr sind der Todesstoß für Tragpflüge und andere »Spezialgeräte«. In dem Augenblick, als sich die erzwungene Spezialisierung auf Bodenbearbeitung relativiert, werden Trecker zu den Allzweckwerkzeugen, die man heute kennt.

Am Prinzip dieser Dreipunktaufhängung hat sich mechanisch bis heute nichts wesentliches geändert. Hinzugekommen ist rechnergesteuerte Hydraulik, die den Pflug oder anderes Gerät zentimetergenau positionieren kann, unabhängig von der Fahrzeuglage und der Bodenbeschaffenheit.
1933 wurden die ersten Traktoren mit hydraulischer Hubwerksregelung auf den Markt gebracht. Zunächst nur in den USA und England, erst nach dem Krieg auch in Deutschland  (*).Eine unwesentliche kleine Änderung, Ergänzung. In seiner einfachsten Form in jeder Werkstatt mit Hausmitteln nachzurüsten und so eine Wirkung – wer also beim nächsten Male sinnend am Acker steht und dem Trecker sehnsüchtig hinterhersieht, der sollte an dieses kleine wunderbare Kunststück der Mechanik denken, das da rollt.

… und das nächste Mal beschäftigt uns die Zapfwelle!

(*) Upps: Das war leider falsch! 1939 brachte Lanz den Allzweck-Bulldog (D7506 A) heraus, bei dem das als – vermutlich zapfwellengetriebene – Option im Katalog stand (»Hebegetriebe«).
Ein freundlicher Lanz-Liebhaber machte mich auf diesen Umstand aufmerksam – er selbst hätte zwar auch noch keines gesehen, aber es soll sie gegeben haben.

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0 Kommentare zu Zum 9. November

  1. Thelonious sagt:

    Jetzt bin ich nur noch auf den ersten Beitrag zum Thema Damen-Moden gespannt. 🙂

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  2. flatter sagt:

    Und warum gab es darauf kein hundertjähriges Patent, verbunden mit dem Recht, jedem die Hälfte der Ernte abzuknöpfen, die eine Lizenz haben und denen ohne Lizenz die ganze? Nein, besser zwei Ernten!

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    • pantoufle sagt:

      Kompliziert und kniffelig! Das hängt zum einen damit zusammen, daß zu der Zeit nicht jeder Stuss Anrecht auf ein Patent hatte. Es braucht schon das 21. Jahrhundert, um patentieren zu lassen, sich mit der linken Hand einen runterzuholen (iHand!)

      So war dann auch der patentierbare Teil nicht der dritte Punkt, sondern das hydraulische Brimborium. Das wiederum blieb auf der Strecke, weil Ferguson sich im Laufe seiner Karriere mit dermaßen vielen Firmen zusammentat, die sein Zeug bauen sollten, daß bei bei den allfälligen Trennungen immer ein Stück Patent bei der jeweiligen Firma hängen blieb.
      Erfinderschicksal. Und Glück für diejenigen, die ihre Ernte einbringen mußten.

      Aber wenn Du unbedingt etwas Lizenzen zahlen willst: 1950 trennte sich Ferguson von Massey und gründete Ferguson Research Ltd. Dort entwickelte er neben anderen Allradantrieben den des Jenson FF neben. Wenn mich nicht alles täuscht, sind ein Teil dieser Patente bei modernen Fahrzeugen immer noch gültig. Solltest Du also zufällig einen Range-Rover fahren… oder einen Jensen FF?

      P.S. Aber wie ich erfreut feststelle, hast Du das Bushidō (武士道) des Treckers auf Anhieb verstanden. Ich wußte es!

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  3. waswegmuss sagt:

    Darauf einen Buschen Zündwatte.
    (Die Drahtseile der Dampfpflüge haben wie die Zugwerke von Forwardern im Holzgewerbe die Eigenschaft zu Unzeiten zu reißen.)
    Gespaltene Maschinenführer sind Legende in berufsgenossenschaftlichen Horrormovies.

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    • pantoufle sagt:

      Und erst die Kesselexplosionen! Jede Menge davon! Daraufhin haben sie die Dampfkessel-Überwachungs-und Revisions-Vereine gegründet (DÜV) – heute besser bekannt als »TÜV«, wenn auch noch mit dem selben Aroma.

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  4. DasKleineTeilchen sagt:

    doch, ich war schon nach der illu zum dreipunkt schwerst beeindruckt, mit welch einfachen mitteln…ecetera. ich lieb solchen scheiss; danke für den schönen text pantoufle. again.

    und die schrottpresse lebt. YEAH!

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  5. DasKleineTeilchen sagt:

    achja, OT hier mal statusbericht zur „lage“ von philae (via kommentar bei scienceblogs/astrodicticum-simplex):

    http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2014/11131025-philae-status-a-day-later.html

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  6. pantoufle sagt:

    Moin DasKleineTeilchen

    Das ist gar nicht so OT. Es ist ein Teil dessen, über was ich geschrieben habe und auch in Zukunft gedenke, zu sinnieren. Technikgeschichte eben und da darf das nicht fehlen.
    Das ist eines meiner Hobbys: Schmökern in alten Technik-Journalen, Schwerpunkt Verbrennungsmotoren und Mechanik, Elektrotechnik/Elektronik (beruflich) und so alten Kram nachleben. Nur hat sich über die Jahrzehnte die Wahrnehmung von Technik erheblich gewandelt; das ist bei der Lektüre von dem antiquarischen Kram deutlich zu spüren. Die Menschheit hat sich das Staunen abgewöhnt und damit auch das Verstehen.
    Das hat sicherlich auch etwas mit dem bürgerlichen Bildungsideal zu tun, das sich im Laufe der Zeit änderte – oder unter die Räder kam.
    Kein Grund allerdings, zu 9/11 nicht was Vernünftiges zu schreiben, wobei: Was mich am tiefsten an dem Tag beeindruckt hat, war das Blumenmeer vor der Synagoge in der nächsten großen Stadt. Da kamen so viele Leute, die da ihre Gestecke und Briefe hingelegt haben; sehr beeindruckend und angenehm fernab des verordneten Jubels.

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