Das Projekt des Fachbereichs Ingenieur- wissenschaften und Mathematik an der Fachhochschule Bielefeld
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Bewegungswandlung
  • BW1 Wechselhub-Zahnstange

    Statt der Halbzahnräder (wie beim Modell BW6) werden hier ganz verzahnte Käfigräder gegenüber einem halbverzahnten Stiftrad verwendet. Die Bewegung der Zahnstange erfolgt mit konstanter Geschwindigkeit (bei gleichförmigem Antrieb) wobei zwangsläufig bei Richtungswechsel ein Beschleunigungsstoß entsteht.

  • BW2 Dreifach Bohr-/Reib-Spindel

    Die Spindeln könnten zum Bohren von Löchern in Stein, Glas oder ähnlichem dienen, was langsam und unter Zugabe von Schleifmittel geschieht. Die Abstimmung der großen Stiftverzahnungen erwies sich bei diesem Modell als äußerst diffizil.

  • BW3 Seilgekoppeltes Hubgetriebe

    Als Übertragungselement dient ein Paar Seile, die abwechselnd mit Zug belastet werden, während das Zweite dann unbelastet mitläuft. Mit einem solchen Getriebe sind nahezu beliebig weite Übertragungsstrecken realisierbar und auch leicht – mit Umlenkrollen – um Ecken und Hindernisse herum. Bei gleichförmigem Antrieb ist die Geschwindigkeit der Abtriebstange konstant.

  • BW4 Gelenkgekoppeltes Hubgetriebe

    Die Wechselhubbewegung der horizontalen Abtriebstange ist geprägt von stark ungleichförmiger Geschwindigkeit, die mit zunehmendem Auslenkwinkel des Schwenkhebels größer wird, am Ende dann schlagartig abbricht und bei Richtungsumkehr mit großer Beschleunigung beginnt.

  • BW5 Parallel-Schubstangen-Getriebe

    Um den Bewegungsablauf langsam sichtbar zu machen, wurde der Entwurf von Leonardo um eine Schneckenvorstufe erweitert. Die beiden Zahnstangen sind mit Zugseilen gekoppelt: Die jeweils durch ein Halbzahnrad angetriebene Zahnstange zieht die jeweils andere Zahnstange über das mit Rollen umgelenkte Seil in die entgegengesetzte Richtung.

  • BW6 Halbverzahntes Ritzel-Getriebe

    Beeindruckend an diesem Getriebe ist die Gestalt der Halbzahnräder: Sehr massiv erinnern sie stark an moderne Zahnritzel. Nur wenige Getriebe gestaltet Leonardo mit solchen massiven Ritzeln, üblicher sind eigentlich die Käfigräder (wie bei den Modellen BW3, BW4 und BW5). Da hier die Stifte auf dem Großrad kürzer als bei Verwendung von Käfigrädern sein können, deutet sich eine Anwendung an, bei der große Kräfte zu übertragen sind.

  • BW7 Schwenk-Hemmungs-Getriebe

    Der Mechanismus erinnert an die mittelalterlichen Waag-Hemmungen an Uhren, die auch in Leonardos Uhren-Skizzen auftauchen. Möglicherweise lässt er sich davon inspirieren und wendet das Prinzip an, um einem Maschinenteil (vielleicht die Steuerung an einer Spinn-/ Web-Maschine) eine Hin- und Herbewegung aufzuprägen.

  • BW8 Schnecken-Varianten

    Leonardos Maxime »Es gibt immer eine andere Möglichkeit« und seine Freude an mechanischen Getrieben spiegeln sich in dieser Skizze deutlich wider: Getriebestufen mit großen, unterschiedlichen Übersetzungen. Die flügelartigen Elemente auf der oberen Welle sind eigentlich schmale Abschnitte von Schnecken (siehe ME4) mit den vier Übersetzungen 1 : 21, 2 : 21, 3 : 21 und 4 : 21. Links eine ungewöhnliche »Planschnecken«-Variante mit der Über­setzung 1 : 21, die in Leonardos Skizzen zu Uhren-Entwürfen auftaucht.