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平棒システム（ドイツ語: Kunstgestänge、Stangenkunst、Stangenwerk、またはStangenleitung、スウェーデン語: KonstgångまたはStånggång）は、水車（ドイツ語: Kunstrad ）によって生成された機械的な動きを短距離にわたって伝達することを可能にする鉱業の発明です。 [ 1 ]これは 16 世紀に発明され、18 世紀には最大 4 キロメートルまで動力を伝達するために使用されていました。[ 2 ]平棒システムは、ドイツのハルツ山地とエルツ山地、イギリスのコーンウォール、スウェーデンのベルグスラーゲンで広く使用されていました。
ドイツのザーレ川沿いのバート・ケーゼンには、平棒システムのレプリカが展示されている[ 3 ] 。また、かつてヨーロッパ最大の鉱山地帯であったハルツ山地上部のクラウスタール＝ツェラーフェルトには、平棒を駆動するために使用された水車のレプリカがある。
平棒システムは、蒸気機関や電気の発明以前の時代に遡ります。平棒を使用することで、問題の水車が往復運動ではなく回転運動をしていたとしても、人力機関やポンプシステムを作動させることができました。棒を往復運動させるためには、特殊な形状の部品によって方向転換を行う必要がありました。[ 4 ]鉱山坑道に設置されたシステムの部品は、坑道棒（Schachtgestänge）またはポンプ棒（Hubgestänge）と呼ばれました。坑道に設置されたシステムは、坑道棒（Streckengestänge）と呼ばれました。[ 5 ]
平棒（Feldgestänge）自体は、主機関とポンプロッド間のより長い距離にわたって動力を伝達するために使用されました。[ 4 ]鉄製のカラー（Kunstringe）は、車軸、接続パイプ（Ansetzröhren）、金属スリーブ（Ansteckkielen）および木製平棒の特定の部分に取り付けられました。実際のロッド（Kunststangen）は、水平方向または傾斜方向に動力を伝達する長い角材でした。それらは、互いに連結してボルトまたはネジで固定できるように設計された関節式の鉄製ジョイント（KunstschlösserまたはStangenschlösser）を備えていました。[ 6 ]
昇降ロッドシステムは、坑道内を垂直に上昇し、個々の坑内ポンプ（ポンプロッドと呼ばれていた）に動力を伝達するか、人力エンジンの場合は人力エンジンのロッドを操作するために使用されました。場合によっては、昇降ロッドシステムが両方の役割を果たしました。このシステムは、厚さ約19～20センチメートルの角材のトウヒ材で構成されていました。棒は両端と側面が蟻継ぎになっており、対応するほぞ継ぎ（Holzlaschen）で互いに固定されていました。これらの継ぎ目は、鉄製のカラーで昇降ロッドの端にしっかりと固定されていました。さらに、鉄製のカラーは、ボルトで固定されて滑り落ちないようになっていました。一定の間隔で、ピストンロッド（Kolbenstangen）を吊り下げるためのフックが側面にありました。平らなロッドの水平方向の動きを垂直方向の動きに変換できるように、回転する十字形のレバー（Kunstkreuz）が昇降ロッドに取り付けられていました。クロスレバーへの接続はクランク（Kunstschloss）を使用して行われた。荷重のバランスを取るために、通常は2本の吊り棒が使用された。[ 4 ]
平棒の目的は、動力機関の動力をより長い距離にわたって坑道内のポンプ棒に伝達することであった。これは、動力機関を坑道の上またはすぐ隣に設置できない場合に必要であった。平棒システムの欠点は、移動しなければならない質量が大きくなるため、効率損失がさらに大きくなることであった。相互接続された平棒のジョイント（ Schlösser）での往復運動により、25～50パーセントの揚重損失が発生した。[ 7 ]さらに、平棒の建設には追加の木材が必要であった。これは風化の影響によりメンテナンスが非常に大変で、平棒の点検とメンテナンスのために追加の人員が必要であった。
平棒は、鉄製の蝶番を取り付けた複数の木製の棒で構成されていた。棒の両端には、いわゆる「クンストシュレッサー」が取り付けられていた。これらは、一方の棒がもう一方の棒にほぞ穴で嵌め込めるように切断されていた。これは、往復運動や上下運動によって平棒がずれないようにするために必要だった。[ 1 ]
平棒には、ローラー付きの平棒と、振動クランク（シュヴィンゲン）付きの平棒の2種類があった。前者はローラーの上に置かれた。ローラーは、厚さ約8～10インチの丸太で構成され、下面を地面にしっかりと固定し、支柱で所定の位置に固定した。摩擦を最小限に抑えるため、平棒には個々のローラーの部分に、ブナ材で作られ、ストロークの長さ全体にわたって十分な長さのドラッグレール（シュレップシーネ）が取り付けられていた。 [ 7 ]