Erfindungen & Patente
Was in Soest erfunden wurde
Eine Kupplung, die von selbst findet. Ein Rohr mit Wellen. Eine Schleuse, die senkrecht steht. Eine Scheibe, die eine andere Scheibe putzt. Die wichtigsten Entwicklungen – und was jeweils das Problem war.
Die Dreiecks-Schnellkupplung, 1964
Das Problem. Seit Harry Ferguson 1933 die Dreipunkt-Hydraulik erfand, wurden Schlepper und Geräte immer größer. Das Ankuppeln geschah weiter von Hand, zwischen Schlepperheck und Gerät – und wurde gefährlich. Helmut Weiste erlebte das 1963 am eigenen Bein.
Die Hakenkupplung seines Vaters half nur bedingt: Sie kuppelte nur bei Schräglagen bis 5 Grad und einem Mittenversatz von höchstens 3 Zentimetern.
Der Gedanke. Zum Verbinden müssen die drei Kupplungspunkte in einer gemeinsamen Koppelebene zur Deckung gebracht werden. Am Zeichenbrett schob der Lehrling zwei auf Transparentpapier gezeichnete Dreiecke ineinander. Blieb die Frage, wie die Kräfte übertragen werden sollten.
Die Lösung. Ein 40er-Quadratrohr, das in einem 60er-U-Profil liegt. Das Gerätedreieck aus nach unten offenem U-Profil, das Schlepperdreieck aus passendem Quadratrohr – dann sind die Profile Fangelemente und formschlüssige Verbindungselemente zugleich. Mit einer Rolle in der Spitze und einem längeren Teleskop-Oberlenker kuppelte die fertige Konstruktion noch bei 25 Grad Schräglage und 30 Zentimetern Mittenversatz.
Wie von Geisterhand bewegte sich das Gerät in die passende Lage und … klack, war es gekuppelt.Helmut Weiste über die erste Vorführung, 24. Februar 1964
Deutsches Patent Nr. 1 215 419, angemeldet am 3. März 1964. Später international genormt als A-frame coupler, ISO 11001-2. Für kleine Traktoren entstand das Mini-Dreieck in Lizenz bei Hako; nach Ablauf des Patents kopierten es Iseki und Kubota – bis heute an Kommunalgeräten zu sehen.
Der Wellrohr-Verteiler, 1965
Das Problem. Luft trägt Körner nicht gleichmäßig. In jedem Bogen drückt die Fliehkraft sie an die Außenwand; im geraden Rohr bleibt ein Drall zurück. Ein Verteiler teilt dann nicht Körner, sondern Strähnen.
Die Lösung. Vier Elemente, die zusammen wirken:
- Zentrale Dosierung des Saatguts in eine pneumatische Förderleitung.
- Das Wellrohr vor dem Verteiler verwirbelt die Körner gleichmäßig über den Rohrquerschnitt.
- Radiale Leitbleche im Umlenkbogen leiten den Körnerstrom in die Bogenmitte.
- Längs-Leitbleche im Anlaufrohr eliminieren den Drall.
Die ersten Wellen hämmerte Ernst Ullmann, ein Schlosser, der in Böhmen das Kupferschmieden gelernt hatte, in wenigen Stunden in ein Kupferrohr. Sichtbar gemacht wurde das Problem mit seiner privaten Stroboskoplampe.
Angemeldet 1966 in drei deutschen Anmeldungen, 1967 zu einem Kombinationspatent zusammengefasst und in 35 Ländern angemeldet – u. a. GB 1 176 201, »A device for Distributing Agricultural Material«. Der Wellrohr-Verteiler erscheint darin erst unter Fig. 7 und Fig. 8. Die Breite des Patents wurde zum Problem: Wer nur einzelne Merkmale nutzte, verletzte es nicht.
Hinzu kam: Heinrich Weiste meldete das Patent auf seinen Namen an. Sein Sohn wurde nicht einmal als Miterfinder eingetragen.
Die senkrechte Injektorschleuse, 1968
Das Problem. Der erste 10-Meter-Düngerstreuer schaffte 60 Kilogramm pro Minute. Gefordert waren mindestens 120. Zugleich musste das schwere Granulat auf kurzer Strecke gleichmäßig über den Rohrquerschnitt verteilt werden.
Die Lösung. Eine senkrecht stehende Injektorschleuse mit ringförmiger Schleusenkammer: große Förderleistung, gute Verteilung und kompakte Bauweise mit nur einem Hauptverteiler. Anders als bei waagerechten Schleusen ist der Diffusor kurz und hat einen großen Erweiterungswinkel von 11 Grad; die Eintrittsöffnung liegt dicht an der Düse.
Neun Jahre später war genau dieses Bauteil die Ideallösung für die DL-Drillmaschine der zweiten Generation – und halbierte deren Verteilfehler.
Britisches Patent Nr. 1 205 724. 1978 lieferte ACCORD die Injektorschleuse für den Air Seeder von Friggstad in Kanada.
Die elektrische Fahrgassenschaltung, 1977
Das Problem. Fahrgassen sind bewusst nicht besäte Spuren für Düngerstreuer und Spritze. Wettbewerber schalteten dafür einzelne Säräder mit großen mechanischen Schaltwerken ein und aus. Ein Schaltfehler erzeugt falsche Fahrgassen – und die sind »fest-gesät«.
Die Lösung. Sperrklappen im Säschlauch, betätigt von einem Elektromagneten. Damit wird der Rhythmus rein elektrisch geschaltet – beliebig, variabel und leicht zu ändern. Für die erste Serie musste ein einfacher Drehschalter aus dem Handel genügen.
Drei Jahre später baute Ferdinand Schumacher senior, Ingenieur bei ACCORD und Hobbyelektroniker, in seiner Freizeit die erste elektronische Schaltung mit ICs: sechs Fahrgassen-Rhythmen auf einem Drehknopf, Leuchtdioden für die Klappen, eine gelbe Lampe für den fast leeren Tank.
Ein Nebeneffekt, der die Branche veränderte
Die Elektronik fiel in der Praxis immer wieder aus. Die Ursache war banal: An Traktoren gab es keine 12-Volt-Steckdose, nur einen Zigarettenanzünder mit unsicheren Kontakten. Helmut Weiste trug das Problem im Technischen Ausschuss des Verbandes vor. Gegen den Widerstand der Traktorenhersteller dauerte es acht Jahre, bis 1988 der dreipolige Stecker DIN 9680 genormt war. Aus derselben Initiative entstanden später die Signalsteckdose DIN 9684-1, der Standard ISO 11786 und schließlich ISOBUS (ISO 11783).
Der Schrägschaufel-Endverteiler, 1983
Das Problem. Beim pneumatischen Düngerstreuer wurde das Granulat im Verteiler, in den Bögen und auf der Prallplatte immer wieder abgebremst. Das Streuprofil war nur 2 bis 3 Meter breit – für 18 Meter Streubreite hätte man sehr viele Leitungen gebraucht.
Die Lösung. Ein Endverteiler aus fünf bogenförmig angeordneten Leitschaufeln, die durch einen schrägen Schnitt mehrere überlappende Streufächer erzeugen. Die aerodynamische Energie des Granulatstroms wird voll genutzt: 8 Meter Streubreite je Verteiler. Dazu eine Leichtbaulösung für die Ausleger – die großen Aluminium-Förderrohre sind zugleich die tragenden Holme.
Veröffentlicht in: Grundlagen der Landtechnik, Band 38 (1988), Nr. 2.
Das CX-Scheiben-Säschar, 1992
Das Problem. Mit der Mulchsaat kamen Aussaaten im Spätherbst auf nassen Böden. Auf tonigem Boden verklebten die Scharscheiben, blieben stehen und rollten mit einem dicken Erdtopf über den Acker, ohne eine Furche zu ziehen. Abstreifer wirkten wie Backenbremsen. Die Wettbewerber hatten dasselbe Problem.
Der Versuchsstand. Weil Feldversuche nur einmal jährlich möglich sind, nahm man ein altes »Rondell« wieder in Betrieb: eine ringförmige Bodenrinne von rund drei Metern Durchmesser, die sich wie ein Karussell dreht. Mit tonigem Boden, Maisstroh und Wasser ließ sich das Verstopfen jederzeit simulieren.
Die Lösung. Gerd Stüttgen hatte die Idee, statt der Scharkufe eine flexible Scheibe einzusetzen – inspiriert von den Zuführscheiben der alten Pflanzapparate. Der Diplomand Bernd Schwarte ersetzte die flache Stahlscheibe durch eine Hohlscheibe mit der konvexen Seite nach außen, damit die Erde stromlinienförmig herumfließt. Die flexible Kunststoffscheibe rotiert im Schutz der Stahlscheibe und reinigt sie durch ihr Walken selbst.
- Verstopfungsfrei auf allen Böden – die Scheiben drehen sich immer
- Der Leitstutzen liegt geschützt zwischen den Hohlscheiben und legt das Korn auf dem Furchengrund ab
- Bis 15 km/h ohne Häufelwirkung; Reihenweiten ab 9,5 Zentimeter
Sechs Jahre Patentstreit
Amazone und Kuhn legten 1994 Einspruch ein. Das deutsche Patent wurde zunächst bestätigt, 1996 aber widerrufen; 1998 folgte das europäische. Entscheidend war ein amerikanisches Patent, das zwei harte, ebene Stahlscheiben mit gezahntem Rand beschreibt, deren Abrollen eine flexing action erzeugt – von der Gegenseite als »flexible Scheibe« übersetzt.
Der neu beauftragte Patentanwalt Dr. Thomas Becker widerlegte das. Am 20. September 2000 hob die Technische Beschwerdekammer des Europäischen Patentamts den Widerruf auf. EP 0 579 909 blieb bestehen.
Eine Ungerechtigkeit, die bleibt
Die Agritechnica-Jury stufte das CX-Schar 1993 nur als »beachtenswerte Weiterentwicklung« ein. 1999 zeichnete dieselbe Jury das nachgebaute RoTeC-Säschar eines Wettbewerbers mit einer Silbermedaille aus. ACCORD untersagte dem Wettbewerber nach gewonnenem Prozess die Nutzung trotzdem nicht, sondern erteilte eine Lizenz.
Weitere Entwicklungen
| Jahr | Entwicklung | Kurz gesagt |
|---|---|---|
| 1970 | Hydraulischer Oberlenker | Weltneuheit: vom Schlepper aus verriegelbar, Schwimmstellung, elektrische Längeneinstellung (DE 2 025 040) |
| 1972 | Leitvorrichtungen im S-Bogen | Eliminieren den Drall in der Strömung (DE 22 56 939) |
| 1976 | DL-Modulsystem | Einheitlicher Säwagen, austauschbare Scharschienen – ein Rahmen für alle Arbeitsbreiten |
| 1982 | Saatmengenverstellung | Elektromotor erhöht die Saatmenge auf Knopfdruck um bis zu 20 Prozent |
| 1982 | Bandsäschar | Aufgesteckter Schuh verteilt die Körner in einem 7 cm breiten Band |
| 1984 | Stopp- und Halbseitenabschaltung | Schlingfeder-Kupplung trennt die Dosierwelle am Feldrand |
| 1985 | Micro-Dosierung | Zuschaltbare Untersetzung – Raps ab 2 kg/ha |
| 1988 | Profilscheibenschar | Tellerförmig gedrückter Rand, Abstreifer oben (DE 38 08 916, EP 0 332 856) |
| 1988 | Elektronische Mengenregelung EMR | Streumenge geschwindigkeitsabhängig geregelt, drei Abdrehproben speicherbar |
| 1989 | OPTIMA-Rahmen | Freie Anordnung der Säreihen samt Düngerscharen, Engsaat möglich (EP 0 356 606) |
| 1990 | Elektronische Sämaschinen-Controlle ESC | Zwanzig Fahrgassen-Rhythmen, permanente Überwachung, optische und akustische Warnung |
| 1998 | Flach-Rohrbogen | Stromteilung im flachen Bogen: VK von 7,2 auf 2,3 Prozent (EP 0 956 757, US 6 443 671) |
| 1998 | Elektronischer Sämaschinenantrieb ESA | 12-V-Motor treibt die Dosierwelle wegabhängig – mit DGPS teilflächenspezifisch |
Anerkennung
Tilo-Freiherr-von-Wilmowsky-Medaille in Gold
KTBL, verliehen am 22. April 1998 im Kaisersaal der Residenz zu Würzburg. Helmut Weiste ist der dritte Preisträger aus der Industrie – nach Hermann Fendt und Anton Schlüter.
»… in Anerkennung seiner hervorragenden Verdienste um die Mechanisierung der Landwirtschaft als innovativer Konstrukteur und mittelständischer Unternehmer, insbesondere bei der Entwicklung pneumatischer Verteiltechniken mit zentraler Dosierung, die weltweit Verbreitung gefunden haben.«
Carl-Heinrich-Dencker-Ehrennadel
Verein zur Förderung der Landtechnik Bonn, 23. Mai 2001.
»Herr Helmut Weiste hat mit der Erfindung eines neuartigen Säprinzips die pneumatische Drilltechnik, deren Einführung und die aktuelle Drilltechnik für große Arbeitsbreiten maßgeblich beeinflusst.«
Hinzu kommen drei Silbermedaillen der Royal Agricultural Society, überreicht auf der Royal Show 1988 für die Dreiecks-Kupplung, die DL-Drillmaschine und die MONOPILL – und, ganz am Anfang, die Goldmedaille der All-Unions-Handelskammer der UdSSR, 1966 in Moskau an Heinrich Weiste.
