~a~) _Der Hebel._
Den Hebel im eigentlichen Sinn haben wir bereits beim Auftakt zu
unseren Betrachtungen, beim Grabstock, kurz berührt; in Wirklichkeit
hat die primitive Menschheit sich seiner und seiner Abarten in viel
umfangreicherer und zum Teil auch höchst sinnreicher Weise bedient.
Abb. 16 zeigt uns das den Kosmoslesern aus den »Kulturelementen«
bekannte Bild eines Neuguinea-Mannes bei der Herstellung eines
Muschelarmringes. Er hat sich ein Stück aus dem riesenhaften Gehäuse
von ~Tridacna gigas~ handlich zurecht geschlagen, es mit Rotangstreifen
umflochten und in einer Vertiefung seiner hölzernen Arbeitsunterlage
festgeklemmt. Bohrer kann, wie in den »Kulturelementen« beschrieben
wurde, jeder hohle oder massive Holzstab sein, nur daß man Quarzsand
als Angriffsmittel hinzuziehen muß. Für gewöhnlich verwendet man den
leicht zugänglichen Bambus.
[Illustration: Abb. 16. Neuguinea-Mann beim Muschelbohren.
(Nach v. Luschan).]
Technohistorisch interessant ist das Verfahren, außer durch die
erwiesene Erkennung des Härteunterschiedes zwischen Muschelschale und
Quarz, durch die wenn auch noch so urwüchsige Verwendung des Hebels,
wie sie in Gestalt des angebundenen länglichen Steins erfolgt. Durch
seine Masse wirkt er gleichzeitig als Beschwerer, also im Sinn eines
selbsttätigen Vorschubs, und zugleich endlich auch als Schwungrad. Das
Verfahren enthält also bereits alle wesentlichen Keime unserer modernen
Bohrmaschinen.
Der Mann könnte auf den Stein verzichten und den Bambus mit den
bloßen Händen zu drehen versuchen; das wäre dann ein Rückfall auf die
Ausgangsmethode für alle menschliche Bohrtätigkeit überhaupt. Sie ist
bis auf die elementare Erzeugung des Feuers durch den mit den bloßen
Händen gequirlten Bohrstab vielerorts durch Verfahren vervollkommnet
worden, die schon wirklich zusammengesetzte Maschinen bedeuten.
Dem Pumpenbohrer werden wir bei den Kapiteln Schraube bzw. schiefe
Ebene und Trägheitsgesetz wiederbegegnen, während man Drehstrick und
Drehbogen physikalisch als Hebel auffassen kann, deren Drehpunkt in der
Längsachse des Bohrstabes liegt.
Prähistoriker haben auf Grund von Teilfundstücken, die man als
authentisch glaubt ansehen zu können, Bohrmaschinen und Steinsägen
konstruiert, von denen die in Abb. 17 und 18 wiedergegebenen
Forrerschen aus dem Neolithikum nach vielfach geteilter Ansicht
am besten beglaubigt sind. Über ihre technische Seite handelt ein
Aufsatz im »Kosmos-Handweiser« 1917, Seite 14-16; im übrigen sprechen
die Zeichnungen für sich selbst. Physikalisch stellt der sogenannte
Vorschub, d. h. der horizontale Balken, an dem Bohrstab wie Sägenträger
befestigt sind und dessen Aufgabe es ist, Bohrholz wie Sägenstein
in die Unterlage hineinzutreiben, je seinen sog. _einarmigen Hebel_
dar. Dessen Wesen wird dem Leser am besten durch den Hinweis auf
unseren Schubkarren klar. Beide Arme wirken auf der nämlichen Seite
des Drehungspunktes, beim Karten also der Radachse. Die Last zieht am
kürzeren Arm, nämlich der Ladefläche, nach unten, während sich die an
den Griffen des längeren Hebelarms aufwärts ziehende Muskelkraft des
Kärrners dagegen stemmt. Bei den beiden neolithischen Maschinen ist
es umgekehrt: der längere Arm drückt in beiden Fällen nach unten, die
Härte des Steins hingegen wirkt in entgegengesetzter Richtung. Bei der
Säge stellt das pendelartige Gebilde einen weiteren einarmigen Hebel
dar. Die Hand zieht oder schiebt am kürzeren Arm; den Widerstand findet
sie in der Rinne der zu zerteilenden Unterlage.
[Illustration: Abb. 17. Neolithische Bohrmaschine.
(Nach Forrer.)]
[Illustration: Abb. 18. Neolithische Steinsäge.
(Nach Forrer.)]
Auf gesicherteren Bahnen bewegen wir uns dem Gebrauch derartiger
Maschinen gegenüber, soweit wir ihnen bei Naturvölkern von heute
begegnen. Einfache Verlängerungen des menschlichen Hebelarmes und
dabei doch ungemein wirksam sind das _Wurfholz_ und die _Schleuder_.
Jene sind Vorrichtungen aus Holz, Bambus oder Knochen von 40-120
~cm~ Länge und brett- oder stabförmiger Gestalt, die zum verstärkten
Fortschleudern von Wurfspeeren oder Pfeilen dienen. Das geschieht,
indem entweder ein am hintern Ende des Wurfholzes befindlicher Haken
in das etwas ausgehöhlte untere Ende des Speer- oder Pfeilschaftes
faßt (s. Abb. 19), oder indem ein im Wurfholz selbst befindliches
rinnenförmiges Widerlager einen am Speerschaft angebrachten Haken
aufnimmt (Abb. 20). Der Speerschaft selbst liegt in beiden Fällen
dem Wurfholz dicht an, wobei er zwischen den freien Fingerenden der
werfenden Hand eine gewisse Führung erhält. Manche Völker werfen den
Speer so mit der Rechten allein; andere stützen sein vorderes Ende auf
die hoch nach vorn ausgestreckte Linke. Die Wurfbewegung beschreibt
dabei keine eigentliche Kreisform, sondern erfolgt mehr zugartig,
wobei sich das Wurfgeschoß leicht aus der Befestigung löst, ohne
daß die anfängliche Zielrichtung eine Änderung erfährt. Besonders
die Ablösungsvorrichtungen der Eskimo stellen wahre Wunderwerke an
Durchdachtheit dar; einwandfreier würde auch kein weißer Ballistiker
diese Probleme lösen.
[Illustration: Abb. 19. Australische Speerschleuder.]
Verbreitet ist das Wurfholz über große Teile Australiens, Mela- und
Mikronesiens, über den Nordosten Asiens und den gesamten von Eskimo und
einigen ihrer Nachbarn bewohnten Norden Amerikas, über einen kleinen
Bezirk von Mexiko und das zentrale Brasilien. Im vorkolumbischen
Amerika war es viel weiter in Gebrauch; vor allem auch bei den alten
Kulturvölkern Mexikos und den Inkaperuanern. In Europa endlich
glaubt man es schon im ausgehenden Paläolithikum, in der sogenannten
Renntierzeit, nachweisen zu können.
[Illustration: Abb. 20. Speerschleuder in Neuguinea.]
Die Wirkung beruht auf den Gesetzen des Hebels und der Fliehkraft. Man
beabsichtigt, durch eine größere Anfangsgeschwindigkeit eine größere
Durchschlagskraft oder eine beträchtlichere Wurfweite zu erzielen, und
erreicht das dadurch, daß bei der Anwendung des Wurfholzes die Kraft
des Armes längs eines längeren Weges aufgewendet wird, um auf dem
Geschoß eine größere Geschwindigkeit aufzuhäufen. Beim Wurf aus freier
Hand wirkt die Kraft nur auf eine kürzere Strecke.
Den übrigen künstlichen Wurfvorrichtungen, die von gewissen Völkern
zur Erzielung größerer Wirkungen ersonnen worden sind, den Wurf- oder
Rollriemen und Wurfschlingen, werden wir unter einem anderen Stichwort
begegnen.
Die _Schleuder_ und ihr Gebrauch sind allgemeiner bekannt, trotzdem sie
aus unserem Volksleben seit langem verschwunden ist. Ihre Bestandteile
sind zwei Schnüre, zwischen denen ein Stück Leder oder ein kleines
Geflecht von der Form einer zusammenklappbaren Tasche befestigt ist.
Zum Wurf legt man einen Stein in diese Tasche, wickelt das Ende der
einen Schnur um die drei letzten Finger und faßt das Ende der anderen
Schnur zwischen Daumen und Zeigefinger. Dann versetzt man den Stein
in rasche Kreisbewegung und läßt im geeigneten Moment das letzte
Schnurende los, worauf der Stein mit erstaunlicher Geschwindigkeit
fortfliegt.
Die Wirkung gleicht ganz derjenigen des Wurfholzes, beruht also
ebenfalls auf den Prinzipien des Hebels und der sogenannten Fliehkraft.
Eine solche gibt es nun gar nicht, sondern was man so oder Schwungkraft
nennt, ist lediglich die Folge des Beharrungsvermögens oder der
Trägheit, kraft dessen jeder Körper in seinem Zustande der Ruhe oder
der gleichförmigen Bewegung in geradliniger Bahn verharrt, solange
er nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird, diesen Zustand
zu ändern. Ein in krummliniger Bahn bewegter Körper widerstrebt
der Krümmung seiner Bahn also mit der aus dem Beharrungsvermögen
entspringenden Kraft, eben der Fliehkraft oder Zentrifugalkraft.
Eine auf gekrümmter Bahn dahinfahrende Lokomotive hat in jedem
Augenblick das Bestreben, entlang der Berührungslinie oder Tangente
der Bahn geradeaus zu gehen, also sich vom Mittelpunkt der Kurve
zu entfernen. Dieses Bestreben äußert sich durch einen Druck der
Radkränze auf die äußere Schiene. Dieser Druck oder diese Kraft heißt
die Zentrifugalkraft. Ihr entgegen wirkt von seiten der unnachgiebigen
Schiene eine gleich große, nach innen gerichtete Kraft, die als
_Zentripetalkraft_ die Lokomotive zwingt, auf den Schienen zu bleiben.
Bei der rasch im Kreis herumgeschwungenen Schleuder erleiden die
Schnüre eine Spannung, die, als Zentripetalkraft nach innen wirkend,
den Stein nötigt, von der geradlinigen tangentialen Bewegung
abzuweichen und eine Kreislinie zu beschreiben. Die Zentrifugalkraft
übt zugleich einen Zug auf _die_ Hand aus, die die freien Enden der
Schnüre festhält. Läßt diese Hand die eine der Schnüre frei, so hört
mit der Zentripetalkraft auch die Zentrifugalkraft plötzlich auf,
und der Stein fliegt, nunmehr nur noch der Trägheit gehorchend,
in tangentialer Richtung mit der Geschwindigkeit davon, die er im
Augenblick des Loslassens besaß.
Mitten in das Wirtschaftsleben der Naturvölker zweier Erdteile führen
uns die nächsten Verwendungsarten des Hebels.
Abbildung 21 ~a~ zeigt eine Ölpresse der Pangwe im äquatorialen
Westafrika. Ihre Einrichtung ist einfach genug und aus der Zeichnung
ohne weiteres ersichtlich. Die auszupressende Masse der mazerierten
und vorgewärmten Palmölfrüchte füllt das Beutelchen am senkrecht
aufgehängten Preßbrett. Der Hebel ist wieder einarmig; sein Drehpunkt
ist das feste Widerlager am handfreien Ende, längerer Arm die Strecke
vom Drehpunkt bis zu den Händen des Arbeiters, der kürzere die Strecke
vom Drehpunkt bis zum gepreßten Sack.
[Illustration: Abb. 21 ~a~ und ~b~. Ölpresse der Pangwe. ~a~ nach
Herzog Adolf Friedrich, ~b~ nach G. Tessmann.]
Die Methode, wie unsere Abb. 21 ~a~ sie zeigt, bedeutet in der Technik
der Pangwe einen Fortschritt. Nach einem anderen Beobachter nämlich
erfolgt das Pressen auch noch in der Art, daß der Arbeiter den Hebel
nicht selbst auf den Ölsack drückt, sondern das freie Hebelende an
den rechten Pfosten heranzieht und dort festbindet (Abb. 21 ~b~),
so daß der nunmehr stark gekrümmte Preßstab lediglich durch seine
Elastizität wirken kann. Unter diesem ersten Stock befestigt er in der
gleichen Weise einen zweiten, einen dritten usf., so daß der Zweck des
Auspressens schließlich auch auf diese kindliche Weise erreicht wird.
Entwicklungsgeschichtlich erweckt, wie gesagt, dieses Verfahren den
urwüchsigeren Eindruck; ob es gleichwohl autochthon, d. h. von den
Pangwe selbst erfunden, oder ob es von irgendwo anders her entlehnt
worden ist, kann einstweilen nicht entschieden werden. Zwar sind die
Pangwe, trotzdem sie lange im Verdacht eines stark ausgebildeten
Kannibalismus gestanden haben, ein intelligentes Volk, dem man eine
derart einfache, eigentlich auf der Hand liegende Maschine schon
zutrauen könnte, doch ist der Neger nach der technischen Seite hin im
allgemeinen nicht hoch veranlagt.
Das gilt in etwas erhöhtem Grade von manchen südamerikanischen
Indianern und in beträchtlich höherem von den Eskimo, die man mit Fug
und Recht die einzigen wirklichen Handwerker unter den Naturvölkern
nennen kann.
Hauptnahrungsmittel der meisten Indianerstämme Brasiliens ist das Mehl
aus der Wurzel des Kassawestrauches ~Manihot utilissima~. Diese Knolle
enthält neben geringen Mengen von Blausäure (0,002 vom Tausend) den
überaus starken Giftstoff Manihotoxin, der vor dem Genuß natürlich
entfernt werden muß. Das geschieht, indem man die Wurzeln zu Mehl
zerreibt, dieses zu einem wässrigen Brei anrührt und den giftigen Saft
dann entweder durch Kneten auf einem feinen Sieb oder durch Pressen
in einem Schlauch entfernt. Diese Schläuche heißen Tipití; sie sind
aus zähen Rohrstreifen geflochten, 1,50 bis 2 Meter lang, zylindrisch,
und endigen oben und unten je in einer Schleife oder Öse. Zum Gebrauch
füllt man den Schlauch mit dem Brei und hängt ihn mit der oberen Öse
an einem vorstehenden Querbalken des Hauses auf. Durch die untere Öse
steckt man eine derbe Stange, deren kürzeres Ende man in einem Loch
in der Hauswand verankert. Auf das freie längere Ende setzt sich dann
entweder die geplagte Hausfrau allein (Abb. 22), oder mit ihr auch noch
die übrige halbe oder ganze Familie, so daß der Schlauch in die Länge
gezogen und der giftige Saft aus seinem Inhalt herausgepreßt wird. Ist
alle Flüssigkeit in die untergestellte Schale gelaufen, so drückt die
Frau den Schlauch wieder zusammen, verkürzt und erweitert ihn dadurch,
und schüttet die nunmehr trockne Masse in einen bereitgehaltenen
flachen Korb.
[Illustration: Abb. 22. Maniokpresse in Amazonien.
(Nach Koch-Grünberg.)]
Physikalisch beruht das einfache, aber doch recht praktische Verfahren
wiederum auf dem Prinzip des einarmigen Hebels und wäre insofern
kaum erwähnens- und bemerkenswert. Das ändert sich jedoch durch die
merkwürdige Rolle, zu der das Tipití in der Literatur gestempelt worden
ist.
Für so einfach wir Nichtphysiker das Wesen des Hebels halten, bis
wir durch Unterricht und Studium eines anderen belehrt werden, so
zwiespältig steht man dem zylindrischen Schlauch gegenüber. »Natürlich
muß der Manioksaft auslaufen,« sagen die einen, »denn durch das
Ausziehen wird das Volumen des Schlauches ~eo ipso~ kleiner.« »Unsinn,«
entgegnen die anderen, »das Volumen bleibt sich gleich, denn was ich an
Durchmesser verliere, gewinne ich an Länge.« Von den Nächstbeteiligten,
nämlich den Amerikareisenden selbst, hat sich keiner über diese Frage
ausgelassen; sie haben lediglich die interessante Tatsache berichtet.
Auch die allgemeine Völkerkunde oder Ethnologie als solche ist, wie
über technische Fragen überhaupt, achtlos über das Tipitíproblem
hinweggeschritten. Erst der neuerdings begründete Wissenszweig
der Technohistorie hat es aufgegriffen und zu lösen versucht.
Zunächst durch Horwitz[5] in dem Sinn, daß die bloße Verengerung des
Schlauchzylinders das Auspressen des Saftes bedinge; später dann
durch F. M. Feldhaus[5] in dem etwas modifizierten Sinn, daß die
Streckung im Grunde genommen wie eine Schraube wirke. Der Schlauch sei
nämlich diagonal geflochten, so daß jede Längenänderung sein Gefüge
seitlich verschöbe. Beim Strecken zöge das eine Verlängerung und
zugleich auch eine Verengung nach sich, die dann einen Druck auf die
Füllmasse bewirke. Feldhaus stellt sich den Vorgang also als eine Art
Wringbewegung vor.
Schließlich habe auch ich der Frage mein Augenmerk gewidmet.[5] Von
den 11 Tipití des Leipziger Völkermuseums zeigt nur ein einziges eine
diagonale Flechtart, während die Flechtstreifen bei allen übrigen
longitudinal verlaufen. Nun »schraubt« oder »wringt« jenes eine zwar
beim Ausziehen, doch übt die geringfügige Bewegung eine kaum merkbare
Wirkung auf das Schlauchvolumen aus. Die Feldhaussche Erklärung genügt
also nicht. Mein Appell an Leipziger Physiker fruchtete zunächst
nichts; später hat dann unser Geophysiker Prof. Dr. Wenger mathematisch
festgestellt, daß eine Verlängerung stets auch eine Volumenverminderung
bedeutet, die um so größer wird, wenn sich mit dem Ausziehen auch
ein engeres Aneinanderlegen der Baststreifen verbindet. Die Drehung
hingegen hat an sich keine Volumenverminderung zur Folge, es sei
denn, daß sich auch bei ihr die Streifen dichter aneinander oder gar
übereinander legen. Nach meinen im Anfang dieses Jahres vorgenommenen
praktischen Versuchen ist dieses engere Aneinanderlegen der einzelnen
Baststreifen tatsächlich das ausschlaggebende Moment bei dem ganzen
Vorgang.
Urwaldindianer sind keine Mathematiker, weder »höhere« noch
»elementare«; sie haben das kleine, für sie und ihre Erhaltung aber
ungeheuer wichtige Problem von einer anderen Seite, nämlich der der
Praxis, anfassen müssen. Dabei hat ihnen Allmutter Natur schon von sich
aus ganz hübsche Weghilfen gegeben. Die Zerkleinerung des klobigen
Wurzelknollens gebot schon die Rücksicht auf den eigenen Mund; die
Erfindung des Reibbrettes mit seinen eingesetzten Steinreihen lag
also nicht weit. Brachte man dann das Mehl in einem geflochtenen
Behälter unter, dessen Herstellung im Lande der Palmen mit ihren
Fiederwedeln ebenfalls in der Luft lag, so ergab schon der natürliche
Zug infolge der Schwerkraft eine Verengerung der Flechtfugen und eine
Verlängerung des Behälters -- der Saft floß mit anderen Worten ganz
von selbst heraus. Zwischen dieser Beobachtung und der rationellen
Durchführung des Gesamtverfahrens, wie es heute geübt wird, liegt
sicher ein auch zeitlich ungeheuer langer Weg mit mühselig errungenen
kleinen Fortschritten und harten Fehlschlägen; man hat zweifellos die
verschiedensten Flechtarten durchprobiert und enge oder weite Fugen
gelassen, bis schließlich jene Stufe erreicht worden war, die wir in
diesem Teil der Neuen Welt vor 400 Jahren vorgefunden haben. Die Presse
arbeitet, wie der Augenschein lehrt, vollkommen zweckentsprechend
und einwandfrei, denn wäre das nicht der Fall, so hätte keiner der
Erbauer Gelegenheit gehabt, sich seiner Erfindungsgabe zu freuen -- das
Manihotoxin hätte den letzten Aruaken und den letzten Karaiben schon
vor Jahrtausenden dahingerafft.
~b~) _Die Rolle._
Die Rolle ist uns allen in ihren beiden Formen geläufig, als feste
sowohl wie als bewegliche. Jene finden wir über den Ladetüren aller
älteren Speicher hoch oben im obersten Stock, wo sie dem Aufziehen
leichterer Lasten dient; diese als Flaschenzug überall dort, wo
es sich um den Hub schwerer Lasten handelt. Der physikalische
Unterschied besteht darin, daß die feste Rolle lediglich die Richtung
der Arbeitsleistung ändert, nicht aber deren Größe, während bei der
beweglichen eine Kraftvermehrung stattfindet, der allerdings eine
Verringerung des Weges gegenübersteht. Die Leichtigkeit, mit der ein
Mann mit Hilfe des Flaschenzugs die schwersten Lasten, wenn auch ganz
langsam, emporzieht, ist ein Bild, das uns alltäglich entgegentritt.
Im Leben der Naturvölker gibt es zu solchem Tun kaum Gelegenheit;
dazu ist es im allgemeinen zu einfach und elementar. Wo einzelne
Völkerschaften oder gar ganze Zeitalter gleichwohl dazu geschritten
sind, haben sie andere physikalische Prinzipien befolgt. Nur den
Allerweltskünstlern unter den Naturvölkern von heute, den Eskimo, ist
es, soweit ich im Augenblick übersehe, vorbehalten geblieben, die
rühmliche Ausnahme zu bilden, und zwar gleich in einem Maßstab, der ein
wahrhaft grenzenloses Erstaunen hervorrufen müßte, sofern es sich um
eine selbständige Eskimoerfindung handelte. Aber auch bei der Annahme
einer Entlehnung bleibt ein gerüttelt Ausmaß geistiger Auffassungs- und
Durcharbeitungsfähigkeit übrig.
[Illustration: Abb. 23. Schema des Eskimo-Flaschenzugs.
(Nach O. T. Mason.)]
Es handelt sich um den auf unserem Titelbilde wiedergegebenen Vorgang.
Die ursprüngliche Quelle ist mir nicht zugänglich gewesen, ich entnehme
das Bild vielmehr einer Arbeit von Otis Tufton Mason, den man mit Fug
und Recht als den Technologen unter den amerikanischen Völkerkundlern
bezeichnen kann.[6]
[Illustration: Abb. 24. Die bewegliche Rolle.
(Nach Pfaundler.)]
Die Szene spielt im Nordwesten von Nordamerika, an der Küste der
Halbinsel Alaska. Eskimo haben ein gewaltiges Walroß zur Strecke
gebracht und wollen es nun an Land zerlegen. Den ungefügen, zwanzig
bis dreißig Zentner schweren Körper des toten Riesen ohne andere
mechanische Hilfsmittel als die üblichen Stricke aus ungegerbter
Tierhaut das felsige Steilufer hinaufzubewegen, erweist sich als
aussichtslos. Da steckt der geistige Führer von ihnen zwei Ruder oder
auch irgendein paar kräftige Stücke Treibholz je in eine Felsenspalte,
ordnet die Stricke in einer ganz bestimmten Weise an (Abb. 23) und
gebietet nun seinen Gefährten, nach zwei entgegengesetzten Richtungen
zu ziehen. Das tun sie aus Leibeskräften und -- o Wunder! der vordem
unbewegliche Koloß gleitet zwar langsam, aber doch sozusagen spielend
die Felsenfläche hinauf.
Was der umsichtige Eskimo konstruiert hat, stellt sich bei genauerem
Hinsehen als ein sehr sinnreiches System zweier beweglicher Rollen dar,
die ganz im Sinn eines vierseiligen Flaschenzuges wirken, so daß die
ziehenden Männer auch nur ein Viertel der Kraft aufzuwenden haben, die
sie ohne diese Vorrichtung hätten einsetzen müssen. Zum Verständnis
diene die beifolgende Abbildung 24. Das eine Seilende ~c~ ist
befestigt, das andere ~a~ sowie der Kloben ~b~ mit der Rolle beweglich,
so daß beim Ziehen an ~a~ außer einer Drehung auch eine fortschreitende
Bewegung der Rolle eintritt. Da nun durch Vermittlung der Rolle in
beiden Seilenden ~c~ und ~a~ die gleiche Spannung herrscht, so verteilt
sich die Last in zwei gleiche Teile, und wenn die beiden Seilstücke
einander parallel laufen, so entfällt auf jeden dieser Teile gerade
die Hälfte. Der Arbeiter hat in diesem Fall also nur die halbe Kraft
aufzuwenden; dafür wird der Weg, um den die Last gehoben wird, nur
halb so groß sein wie der Weg, den der Arbeiter selbst oder seine Hand
zurückzulegen hat.
Das Seilsystem der Eskimo fällt in etlichen Konstruktionsteilen aus
diesem Schema heraus. An Stelle der Rollen sehen wir nur Schleifen, die
mit dem Messer aus der dicken Haut des Tieres herausgeschnitten sind.
Auf Grund der unter ihnen liegenden Speckschicht wirken sie allerdings
trotzdem völlig ausgleichend auf die beiden durch sie hindurchlaufenden
Seilenden, so daß sie frei beweglichen Rollen gleichgesetzt werden
können. Die beiden Ruder versehen je eine doppelte Funktion; jedes von
ihnen bildet in seinem System sowohl den festen Punkt ~c~, wie auch
die Gleitbahn für das freie Ende ~a~ des Seiles. Dabei gilt indessen
der Begriff »fester Punkt« auch nur mit dem Vorbehalt, daß die Seile
oder die Ruder selbst nicht sehr glatt sind. Wäre das der Fall, so
möchte bei einer sehr ungleichen Zugleistung der beiden Männergruppen
schließlich das ganze Seilsystem ins Gleiten geraten, ja das schwächer
bediente Seilende würde möglicherweise gar durch die Hautschleifen
und hinter den Rudern hinweg in die ungefesselte Freiheit rutschen
und die stärkeren Männer unliebsam zu Falle bringen. Bei der Rauheit
ungegerbter Fellstreifen liegt ein solcher Fall allerdings wohl
außerhalb aller Wahrscheinlichkeit.
Mason und wahrscheinlich auch sein Gewährsmann Elliott sagen nichts
über die vermutliche Herkunft dieser merkwürdigen ethnographischen
Erscheinung hier im entlegensten Teile der Neuen Welt. Sie dem
Haupt eines Eskimo selbständig entspringen zu lassen, wäre ein
kühner Gedanke, den selbst die sonstige technische Geschicklichkeit
jenes Volkes nicht stützt; man wird also wohl oder übel Entlehnung
annehmen müssen. Nun kennen und benutzen zwar schon die Chinesen der
Han-Zeit, also der Jahrhunderte um Christi Geburt, die feste Rolle zum
Heraufholen ihrer Wassereimer aus den Brunnen, und in der Mitte des
19. Jahrhunderts hat Sir John Francis Davis im Reich der Mitte sogar
eine Hebevorrichtung beobachtet, die ein richtiges Differentialwellrad
darstellt, also eine weit höhere Form, als auch wir sie für gewöhnlich
verwenden.[7] Die Maschine ist in Abb. 25 wiedergegeben; ihre
Wirkungsweise leuchtet ohne weiteres ein. Wird die ungleich starke
Welle nach hinten zu umgedreht, so wickelt sich von dem dickeren linken
Teil mehr Tau ab als rechts aufgewickelt wird; die Rolle und ihre Last
senken sich also, wenn auch nur um die halbe Differenz der Auf- und
Abwicklung. Bei der entgegengesetzten Drehung erfolgt die Hebung der
Last in demselben Tempo.
[Illustration: Abb. 25. Chinesisches Differentialwellrad.
(Nach Laufer.)]
Also die Chinesen beherrschen, wie so viele andere technische, so
auch dieses Prinzip. Trotzdem liegt es näher, bei der geographischen
Lage Alaskas eher an europäische Beeinflussung zu denken. In den mehr
als 170 Jahren, seitdem der Deutsche Georg Wilhelm Steller jene Küste
betreten hat, haben die Eingeborenen ja auch genugsam Gelegenheit
gehabt, die Tätigkeit von Hebekranen an Bord europäischer, insbesondere
russischer Schiffe zu betrachten. Aber selbst dann bleibt die
Übernahme noch eine erstaunliche Leistung. Man versetze 10000 Weiße,
denen theoretische wie praktische Kenntnisse der Physik abgehen, in
die gleiche Lage -- würde wohl mehr als einer den Mechanismus einer
solchen Einrichtung begreifen? Vermutlich keiner. Also Hut ab vor jenen
Walroßjägern!
~c~) _Das Rad an der Welle._
Der Name klingt gelehrter, als die Maschine in Wirklichkeit aussieht.
Tatsächlich kennt sie jeder, der einmal eine Wäscherolle gedreht oder
einen Eimer Wasser aus einem Windebrunnen emporgehoben hat. Auch das
soeben behandelte chinesische Hebezeug zeigt das Wesen des Wellrades,
wie es ebenfalls genannt wird, in bester Weise.
Das Wellrad besteht danach aus einem um seine Achse drehbaren Zylinder
oder einer Welle, auf der ein Rad von größerem Durchmesser befestigt
ist. In der chinesischen Maschine stellt die stärkere Welle das größere
Rad dar; sie zeigt zugleich die entgegengesetzte Wirkung der um beide
Wellen geschlungenen Seile.
Bei den Naturvölkern sucht man das Wellrad in dieser Form
vergebens; außer beim Bohrer, dem Kreisel, der Spindel, der bei
ihnen noch immer umstrittenen Schraube und dem später ebenfalls
noch zu behandelnden Drall sind sie überhaupt nicht zur Rotation
wellenförmiger Körper gelangt. Eine Ausnahme bildet lediglich die
Baumwollentkernungsmaschine, wie sie bei den Batta auf Sumatra, in
Hinter- und Vorderindien und einzelnen Teilen Hochasiens gebräuchlich
ist. Abbildung 26 gibt eine solche Maschine wieder.
[Illustration: Abb. 26. Südasiatische Baumwoll-Entkernungsmaschine.]
Wie wir sehen, ist von einem größeren Rad oder auch nur einer stärkeren
Welle bei ihr keine Rede, man muß das Wellrad vielmehr in einem anderen
Bestandteil suchen. Das ist nun die Kurbel, mit der die untere Welle
gedreht wird, worauf sie durch das Schraubensystem am anderen Ende auch
die obere Welle in Umdrehung versetzt. Indem man die Baumwollflocken
zwischen beiden Wellen hindurchtreibt, quetscht man die Samenkörner
heraus.
Diese Kurbel läßt sich als zweierlei auffassen: als Hebel und als der
ideelle Teil einer Rolle, die man sich ja auch ohne Schwierigkeit als
voll denken kann. In diesem Augenblick hätten wir dann das wirkliche
Wellrad vor uns. Die Bewegungsübertragung von einer Walze auf die
andere durch horizontale Schraubenräder ist deswegen merkwürdig,
weil solche Schraubenräder, wie Horwitz meint, in der europäischen
Technik erst sehr spät, wahrscheinlich erst seit dem Beginn des 19.
Jahrhunderts, verwendet worden sind, während sie in Indien vermutlich
auf ein hohes Alter zurückblicken. In ihnen hätten wir damit also
endlich einmal eine Erfindung höheren Grades, die nicht von unserer
sonst alles überragenden Rasse vorweggenommen worden ist. Im übrigen
hat bei dieser Maschine auch der Keil sehr reichlich Verwendung
gefunden: zunächst bei der Befestigung der Kurbel an der unteren
Welle selbst; sodann bei dem unter dem Walzenpaar befindlichen Brett,
welches mit ihrer Hilfe in die Höhe getrieben werden kann. Die
Wirkung überträgt sich dann durch zwei im Innern der Pfosten laufende
Gleitstücke auf die untere Walze, die damit fester gegen die obere
gepreßt wird.