První anglické a americké obilní žací stroje
Vznik zemědělského strojírenství v Anglii a v Americe v druhé polovině 18. století byl úzce spjat s průmyslovou revolucí, vyznačující se nebývalým rozvojem průmyslu a obchodu v těchto zemích. Mocným impulsem k tomu byly zámořské objevy, spojené s kolonizací rozsáhlých území.
Počátky vývoje anglických žacích strojů
V roce 1754 byla v Londýně založena Společnost pro podporu umění, výroby a obchodu, která se stala prvním iniciátorem rozvoje zemědělství až do vytvoření Královské zemědělské společnosti v roce 1838. Ze všeho nářadí, používaného farmáři nebylo ani jedno, které by nebylo buď uvedeno nebo zdokonaleno pod působením nebo vlivem této společnosti. V Edinburgu (Skotsko) začal v roce 1784 vydávat žurnalista A. Young první zemědělský časopis. V něm byl také zveřejněn v následujícím roce Pliniův a Palladiův popis galského vallusu od C.Loffta. Vallus inspiroval Angličana W. Pitta, že v roce 1787 navrhl očesávač klasů, založený na principu očesávání klasů pomocí hřebenů, upevněných na rotujícím železném válci. Tato svým způsobem originální koncepce zůstala tehdy jen na papíře.
Vlastní tok vynálezů žacích strojů začal až v roce 1799 prvním patentem, uděleným J. Boycemu. Nejstarší žací stroje byly tlačené a založené na rotačním principu, napodobujícím činnost kosy. Z řady postavených modelů se v roce 1811 ukázal při polním testování jako nejúspěšnější žací stroj Skota Kerra z Edinburgu. Byl již koncipován tak, že jeho buben se mohl otáčet oběma směry a umožňoval tak odkládat řádek posečeného obilí podle potřeby na pravou nebo levou stranu ve směru jízdy. Za úspěšnou demonstraci byl také v roce 1915 odměněn Skotskou vysočinnou společností žací stroj J. Smitha. Byl opatřen bubnem o průměru pět stop (1,53m) a dosahoval výkonnosti až 0,4 ha za hodinu.
První impuls ke konstrukci žacích strojů s vratným žacím ústrojím byl dán v roce 1800 patentem Angličana R.Mearese na zahradní nůžky na kolečkách. Konstrukce R. Salmona z roku 1807 obsahovala první narážku na oscilující nůžky s řadou hladkých nůžkových čepelí. Tento pozoruhodný stroj měl první dělič obilí a první primitivní ústrojí na sběr a odkládání posečeného obilí.
K vývoji žacích strojů významně přispěl skotský duchovní Patrik Bell. Svůj technický talent rozvíjel už jako dítě v dílně na otcově farmě. První model žacího stroje postavil v roce 1827 ve svých 26 letech, kdy byl ještě studentem bohosloví. V roce 1828 pak zhotovil maketu ve skutečné velikosti s dřevěnými kopiemi kovových součástí, které předal místnímu kováři, aby mu je vyrobil ze železa. Práci ukončil na ručních stříhacích nůžkách. Principiální předností Bellova žacího stroje bylo šikmé plátno, dopravující posečené obilí na postranní řádek, čímž bylo zajištěno plynulé sečení. Oficiální testování o žních 1828 potvrdilo vhodnost tohoto stroje i v méně příznivých podmínkách, vedlo k jeho publicitě a otevřelo cestu k jeho praktickému zavádění. Bellův žací stroj měl záběr pět stop (1,53 m), byl původně tlačen jedním koněm a sklízel kolem 0,4 ha obilního porostu za hodinu při šesti osobách, zaměstnaných vázáním obilí. Náklady na sečení obilí se tak snížily oproti způsobu sklizně hrabicovými kosami asi na třetinu.
V roce 1832 bylo v používání již deset jeho strojů. Čtyři jeho stroje byly vyvezeny do Ameriky, jiné se dostaly do Austrálie a na evropský kontinent. Jeho původní stroj z roku 1828 byl nadále ve využívání na farmě jeho otce a pak na farmě jeho bratra. V roce 1852 byl opraven, vystavován a nakonec skončil v Muzeu vědy v Londýně. Sám Bell si nedal svůj vynález patentovat, protože si přál, aby jeho vynález přešel do zemědělské praxe volný, bez mimořádných nákladů. Sám se jako duchovní dalšího průmyslového podnikání nezúčastnil. Po dokončení teologického studia prožil čtyři roky života jako učitel, vychovatel a kazatel v Kanadě a pak zbytek života v klidu dožil ve své farnosti v Carmyllie, kde zemřel v roce 1869. Jeho zásluhy o vývoj žacího stroje byly oficielně uznány dodatečně.
Ve třicátých a čtyřicátých letech 19.století se v Anglii pokoušela vyrábět žací stroje celá řada firem, ale jejich praktické zavádění bylo značně bržděno sociálními podmínkami a ekonomickou depresí. Před rokem 1851 jen málo anglických farmářů mělo možnost vidět žací stroj.
První provozuschopné americké obilní žací stroje
McCormickův žací stroj
Z prvních anglických zkušeností vyplynulo, že pokud má žací stroj vůbec nějak významně vstoupit do dějin, je třeba muže, který by mu zasvětil celý svůj život – který by pojal koncepci, vyvíjel a vyráběl tento stroj ve větším množství a prodával ho za cenu přijatelnou pro farmáře. Tímto mužem byl Američan Cyrus Hall Cormick, pokládaný dnes za zakladatele amerického zemědělského strojírenství.
Jeho otec, prosperující farmář z Rockbridge County, Virginie, experimentoval s modelem na sečení obilí již od roku 1809. Cyrus jako sedmiletý byl svědkem toho, jak v roce 1816 byl jeho otec ponížen před skeptickými diváky, když jeho stroj na principu rotačních kos tísnivě selhal. Úspěšnější byl otec v jiné průkopnické činnosti (patentovaný lamač konopí, mlátička), která významně přispěla k rozvoji mechanických ambicí jeho syna. Ten ve svých 15 letech zhotovil hrabicovou kosu a v 21 letech si dal patentovat samoostřící pluh.
V roce 1831 se otec definitivně vzdal svého žacího stroje i přesto, že na něm provedl řadu vylepšení. Cyrus začal tam, kde jeho otec práci opustil. Během května a června smontoval a testoval svůj první model žacího stroje. Ten měl rovný, hladce broušený nůž, poháněný klikou a čepem přes převody od většího vodícího kola a byl opatřen i hrubým děličem klasů. Po prvním testování na pšenici byl přidán moták a žací nůž byl opatřen vroubky. V roce 1832 byly tímto zdokonaleným strojem úspěšně sklizeny na otcově farmě dva hektary pšenice a pořádána dvě veřejná předvádění. V dubnovém čísle Mechanického magazínu 1834 byl zveřejněn popis patentu na žací stroj Odeda Husseye. To bylo pobídkou pro Cyruse McCormicka, že upustil od dalšího zdokonalování a urychleně 21. června 1834 svůj žací stroj patentoval. Pak z důvodu finančních potíží odložil práce na zdokonalování svého žacího stroje až na konec roku 1839, kdy prodal farmářům první dva stroje. Ty v sezóně 1840 nepracovaly dobře. Po úpravě kosy pak v následujícím roce prodal 7 exemplářů pro sezónu 1842. Po triumfálním úspěchu na první veřejné soutěži žacích strojů v USA, konané roku 1843 v Richmondu (Virginie) prodal McCormic v témž roce 29 žacích strojů, v roce 1844 pak již 50 strojů v ceně 100 dolarů za kus. V roce 1846 bylo prodáno 190 strojů a v roce 1848 jeho trh vzrostl na 800 prodaných jednotek.
Husseyův obilní žací stroj
Z prvních čtyřiceti let života Obeda Husseye je toho známo málo. Hussey vždy tvrdil, že on vynalezl první prakticky použitelný žací stroj. Jistě získal patent půl roku před McCormickem. Ale Hussey poprvé testoval svůj žací stroj 2. července 1833 u Cartaga v Ohiu. V roce 1834 prodal svůj první model a několik strojů v roce následujícím. V roce 1836 byl oslavován v Marylandu, kde úspěšně sklidil 73 ha ovsa na statku svého sponzora Tencha Tilgmana. V roce 1838 se Hussey odstěhoval do Baltimoru a vyrobil zde 12 strojů pro sklizeň 1839. Vylepšení, provedené na 36 exemplářích, prodaných v roce 1840, se ukázalo jako nevhodné. Tato skutečnost a ostatní okolnosti, zejména pak neúspěch na první již zmíněné veřejné soutěži žacích strojů v USA, způsobily omezení jeho trhu, takže v roce 1843 prodal jen 11 strojů. Ale přesto jeho obchod postupně rostl, takže v roce 1846, kdy vyvinul svůj dozadu otevřený vál, bylo prodáno 50 strojů. Na této úrovni se jeho prodeje udržovaly po několik let v soutěži s McCormickovou popularitou.
McCormickova orientace na Střední západ USA
Když Cyrus McCormick postavil svůj první žací stroj, pšeničné centrum USA bylo právě jižně od Rochesteru, stát New York. Politické a ekonomické faktory, kombinované s příznivým klimatem na bohatých prériích, pohnuly chlebový koš o tisíc mil na západ. Jižní státy brzy zjistily, že nemohou soutěžit, pokud jde o jakost, množství a cenu obilí, pěstovaného na Středním západě. V roce 1848 se dal do pohybu první náklad pšenice do Chicaga po kolejích a v témž roce tam byl dopraven první lodní náklad z Anglie. Chicago jako „brána na západ“ se stalo navíc lodním přístavem. Nově přicházející osadníci se dožadovali volné půdy. Dekáda 1840 -1850 byla nazvána „první revolucí v zemědělství.“ Střední západ Unie padesátých let jakoby přeskočil z lidské ekonomie do mechanizované produkce.
McCormick si prozíravě zvolil nové místo výroby svých žacích strojů v Chicagu v těsné blízkosti jejich rostoucího trhu. V srpnu roku 1847 vstoupil do partnerského vztahu s C. M. Grayem, zakoupil pozemek na severním břehu řeky Chicago a ihned začal se stavbou továrny. Po vypršení lhůty prvního patentu vydal nový patent zdokonalení žacího stroje, do něhož zahrnul přidání sedadla pro shrabovače. Výroba v chicagské továrně zaměstnávala 120 mužů na primitivní montážní lince. Zařízení na parní pohon o výkonu 30 k se stalo jedním z divů Chicaga. McCormick záhy vykoupil své partnery a přerušil subkontraktování, čímž dosáhl toho, že všechny jeho žací stroje byly vyráběny v jedné továrně pod jeho osobním dohledem. McCormickovi mladší bratři se nakonec k němu v Chicagu přidali. To mu umožnilo velkoryse sledovat osobně obchod mimo továrnu se zárukou, že společnost je v dobrých rukou. McCormick zavedl trh s dobrou pověstí a náročný na reklamní program, zcela neobvyklý v této době.
Pravděpodobně nejdůležitější akcí, podniknutou anglickou Společností pro umění, výrobu a obchod, která měla dalekosáhlý vliv na umění, průmysl a obchod i na osvojení žacího stroje v Evropě, byla první světová mezinárodní výstava v Londýně v roce 1851. K tomu účelu byla ustavena královská komise a speciálně pro výstavu byl postaven velkolepý „Krystalový palác.“
Ve Spojených státech rok 1851 prakticky znamenal konec „experimentální fáze“ mechanického sečení obilí. McCormick a Hussey byli připraveni na nové soutěže v poli. Husseyovy stroje byly aktuální tím, že byly již v Anglii vyráběny Drayem. McCormick byl vybrán jako reprezentant amerického zemědělského průmyslu v americké expozici. Američtí komisaři zajistili rezervaci větší podlahové plochy pro výstavu svých výrobků, než mohli vyplnit. Jejich výstava s žacím strojem jako s ústředním kusem a s důrazem spíše na funkce než na krásu byla na posměch v anglickém tisku po několik týdnů trvání výstavy. Ani McCormick ani Hussey nepokládali za účelné odplout do Anglie dříve, než značně postoupí žňová sezóna. McCormick poslal se svým strojem šikovného mechanika a operátora. Když se pořádaly první soutěžní zkoušky před výstavou na farmě bohatého továrníka Mechiho, bylo ošklivé počasí, ale McCormickův muž zajistil, že jeho stroj pracoval poměrně dobře. Porota odhadla, že tento stroj je schopen sklidit osm ha obilí za den. Husseyův žací stroj se ucpával, takže shrnování bylo nemožné. Konečné rozhodnutí pro cenu bylo odloženo na lepší počasí a druhou soutěž. Rozhodující pro získání královské medaile byla soutěž na farmě F.Pusseye, jednoho z „nejvýznamnějších mužů venkova.“
Příčiny, proč žací stroj nepronikl do anglického zemědělství dříve než v roce 1851, byly podle Pusseye především tyto:
- Velmi těžké sklizňové podmínky (nestálé počasí, vlhké obilí a smotaná stébla) ve srovnání s řidším, volně stojícím a sušším obilím ve Spojených státech,
- hřebenitý půdní povrch anglických polí vlivem odvodňovacích brázd,
- malá ohraničená pole, bez průjezdů, dostatečně širokých pro stroje,
- námezdní práce v Anglii méně placená než v Americe.
Přesně v pravý čas, v době druhého soutěžení přijel McCormick, zatímco Hussey se právě zdržoval ve Francii. Oba žací stroje byly dokonale otestovány. Husseyův opět selhával při vykonávání dobré práce, zatímco McCormickův pracoval spolehlivě k obdivu farmářů a poroty. McCormickův žací stroj tak získal medaili Rady.
Zemědělské mínění se rozštěpilo ve sklizňové sezóně 1852 následovně:
- Husseův žací stroj je levnější, pracuje dobře v suchém a trochu polehlém obilí. Těžká koncepce, chybějící moták a nutnost vést koně ve cvalu jsou běžnými nedostatky.
- McCormickův žací princip podle poslední úpravy je jednoduchý a velmi efektní, nezávislý na počasí. Konstrukce je lehká, dva koně mohou pracovat běžným způsobem celý den bez námahy. Tento stroj je více propracován a dražší.
- S hlediska odkládání posečeného porostu byl nejlépe hodnocen žací stroj Bellův.
Problém úpravy McCormickova žacího stroje pro britské podmínky byl v podstatě vyřešen Burgessen a Keyem v roce 1854 jejich patentováním šnekového stolu s bočním odkládáním. Husseyův stroj byl vybaven motákem a bočním odkládáním. Bellův žací stroj, upravený Croskillem byl naopak vybaven žacím ústrojím McCormickova typu. Kolem roku 1855 vysoká cena obilí v Anglii podnítila mechanizaci. Žací stroj se rychle rozšiřoval i na evropský kontinent, dokonce až do Ruska. Úspěšný vstup amerických žacích strojů do Evropy opačně vyvolal nakonec zvýšení zájmu amerických farmářů o ně.
Ing. František Novotný, CSc.
VÚZT Praha Ruzyně
foto archiv autora
Seznam obrázků:
Obr. 1 Kerrův rotační žací stroj z roku 1811 při provozním nasazení.
Obr. 2 Provozně neúspěšnější Smithův model žacího stroje z roku 1815, tlačený párem koní, byl schopen posekat až 0,4 ha obilí za hodinu.
Obr. 3 Bellův obilní žací stroj z roku 1826 se šikmo uloženým plátnovým dopravníkem odkládal posečené obilí na stranu.
Obr. 4 McCormickův žací stroj, první model z roku 1831
Obr. 5 McCormickova druhá žací lišta z roku 1831. Žací nůž vibroval ve štěrbině, vytvořené zakřivenými prstovými chrániči z oceli.
Obr. 6 McCormickův žací stroj s dvěma muži obsluhy svou denní výkonností nahradil až pět sekáčů s hrabicovými kosami.
Obr. 7 Husseyův žací stroj z roku 1833 s „lidským přihaněčem“, který stahoval speciálními hráběmi posečené obilí po hrstech za stroj.
