7. Hebel, Rolle und Rad an der Welle.

~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.

Die Anfänge der Naturbeherrschung. 1. Frühformen der Mechanik · 第 19 / 39 题