フラットロッドシステム

フラットロッドシステム（ドイツ語：Kunstgestänge、Stangenkunst、Stangenwerk、またはStangenleitung、スウェーデン語：Konstgång、Stånggång）は、水車（ドイツ語：Kunstrad ）によって生成された機械的運動を短距離で伝送することを可能にした鉱山産業の発明でした。 ^[1] 16世紀に発明され、18世紀までには最大4キロメートルの電力を伝送するために使用されていました。^[2]フラットロッドシステムは、ドイツのハルツ山脈とエルツ山地、コーンウォール、イングランド、スウェーデンのベルクスラゲンで広く使用されていました。

フラットロッドシステムのレプリカは、ザーレ川沿いのドイツのバート・ケーゼンで見ることができます^[3]。また、フラットロッドを駆動するために使用された水車のレプリカは、かつてヨーロッパ最大の鉱山地域であったオーバーハルツのクラウスタール・ツェラーフェルトにあります。

フラットロッドシステムは、蒸気機関と電気が発明される前の時代に遡る。フラットロッドを使用すれば、水車が往復運動ではなく回転運動をするにもかかわらず、人力エンジンやポンプシステムを動かすことができた。ロッドを往復運動させるには、特殊な形状の部品を使って方向転換する必要があった。^[4]採掘坑道に取り付けられたシステムの部品は、坑道ロッド ( Schachtgestänge ) またはポンプロッド ( Hubgestänge ) と呼ばれた。坑道に取り付けられたシステムは、坑道ロッド ( Streckengestänge )と呼ばれた。^[5]

フラットロッド（Feldgestänge ）自体は、主機関とポンプロッドの間の長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、木製のフラットロッドの一部だけでなく、車輪の車軸、接続パイプ（ Ansetzröhren）、金属スリーブ（Ansteckkielen ）にも取り付けられていました。実際のロッド（ Kunststangen）は、水平または斜めに動力を伝達する長い角材でした。それらには関節式の鉄製ジョイント（KunstschlösserまたはStangenschlöser）があり、互いに交互に差し込んでボルトまたはネジで固定できるように設計されていました。^[6]

揚重ロッド システムは、坑道に沿って垂直に伸びており、各シャフト ポンプ セット (ポンプ ロッドと呼ばれていたとき) 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 ロッドを操作します。場合によっては、揚重ロッド システムが両方の役割を果たします。このシステムは、約 19 ～ 20 センチメートルの厚さのトウヒの角材で構成されていました。ポールは、端と側面が蟻継ぎになっており、対応する木製のほぞ継ぎ ( Holzlaschen ) で互いに固定されていました。これらの継ぎ目は、鉄製のカラーで揚重ロッドの端にしっかりと結合されていました。さらに、鉄製のカラーは、それらに挿入されたボルトによって滑り止めされていました。また、一定の間隔で、ピストン ロッド ( Kolbenstangen ) を吊るすために使用される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えることができるように、回転する十字形のレバー ( Kunstkreuz ) が揚重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（クンストシュロス）を使用して行われました。負荷のバランスをとるために、通常は2本の吊り棒が使用されました。^[4]

フラットロッドの目的は、動力エンジンの動力をより遠くにある坑道内のポンプロッドに伝えることでした。これは、動力エンジンを坑道の上またはすぐ隣に設置できない場合に必要でした。フラットロッドシステムには、移動させる必要がある質量が大きいため、効率がさらに低下するという欠点がありました。相互接続されたフラットロッドのジョイント ( Schlösser )の往復運動により、25 ～ 50 パーセントの揚力損失が発生しました。^[7]さらに、フラットロッドの建造には追加の木材が必要でした。これは、風化の影響によりメンテナンスに非常に手間がかかり、フラットロッドの検査とメンテナンスのために追加の人員が必要でした。

フラットロッドは、鉄の蝶番が付いた数本の木製の棒で構成されていました。棒の両端には、いわゆるクンストシュレッサーがありました。これらは、1本の棒を別の棒に差し込めるようにカットされていました。これは、フラットロッドが前後または上下に動いた結果、滑り落ちないようにするために必要でした。^[1]

フラットロッドには、ローラー付きフラットロッドと振動クランク付きフラットロッド（シュヴィンゲン）の2種類がありました。前者はローラーの上に敷かれていました。ローラーは厚さ約8〜10インチの丸太でできており、下側が地面にしっかりと埋め込まれ、支柱で固定されていました。摩擦を最小限に抑えるために、ロッドには個々のローラーの領域にブナ材で作られた、ストロークの長さ全体をカバーするのに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ました。^[7]

• 動力の機械的伝達（１）：スタンゲンクンスト
• Das Huttaler Wasserregal ハルツの水域の説明。ジオミュージアム TU クラウスタール