Eine Schlüsselmaschine

Unter der Unzahl von Baumaschinen gilt der Bagger als »Schlüsselmaschine«, in der man Bau- und Arbeitsprinzipien vieler anderer Baumaschinen wiederfindet.

Unter der Unzahl von Baumaschinen gilt der Bagger als »Schlüsselmaschine«, in der man Bau- und Arbeitsprinzipien vieler anderer Baumaschinen wiederfindet.

Wann schlägt das Rückschlagventil zurück?

Das Grundprinzip: Eine von einem Motor angetriebene Pumpe (= Hydropumpe) erzeugt einen unter Druck stehenden Ölstrom (Volumenstrom, Förderstrom), der zu einem Ölverbraucher (Hydrozylinder oder Hydromotor) geleitet wird. Dort wird die im Förderstrom gespeicherte Druckenergie in mechanische Energie zurückverwandelt. Solche Systeme bezeichnet man als hydrostatische Antriebe. Daneben gibt es die hydrodynamischen Antriebe.
(p.s. Das Ventil schlägt nicht zu oder zurück, aber die Kugel: Sie schlägt im richtigen Moment auf ihren Kegelsitz, damit das Öl den (beschwerlichen) Weg über das Drosselventil nehmen kann. Allerdings singt da kein Vogel, sondern die Ölgeschwindigkeit und damit die Kolbengeschwindigkeit werden gedrosselt, also verlangsamt.)

Hydraulik und Pneumatik sind technische Disziplinen der Fluidtechnik. Die tec.LEHRERFREUND-Beiträge »Hydraulische Antriebe« wollen dem Leser den Aufbau hydraulischer Grundschaltungen vermitteln. Hier finden Sie eine solche Schaltung in Real- und Symboldarstellung nach DIN ISO 1219.

Heute schon gepumpt?

Im Haushalt verwenden wir manche originelle Pumpenkonstruktion, ohne genau zu wissen, wie sie funktioniert. Ihre Aufgabe: Flüssigseife, Reinigungsmittel usw., ja sogar Parfüm aus einer Vorratsflasche an ihr Ziel zu befördern. Das kann die schmutzige Hand sein, ein Waschbecken, die Haut.

Die Seifenspenderpumpe ist interessant, weil sie im Prinzip wie der Sprühkopf aufgebaut ist, aber einige Unterschiede dazu aufweist.

Raserei im 19. Jahrhundert

Hier geht es weniger um eine technische Beschreibung als vielmehr um ein amüsantes Ereignis, das einen Chauffeur der ganz frühen Autoepoche in Bedrängnis brachte.

Alexander Gütermann aus Gutach wurde am 16. Mai 1895 zu einer Geldstrafe von drei Mark verdonnert, weil er mit seinem Benz-Motor-Pferd nachmittags zwei Uhr mit einer derartigen Geschwindigkeit durch Denzlingen fuhr, »dass in einer Wirtschaft die Vorhänge geflattert haben«.

Das Fahrrad

Nehmen wir ein technisches Gerät aus dem täglichen Leben, von dem niemand behaupten würde, es sei einfach aufgebaut: das Fahrrad. Es ist deswegen keine einfache Konstruktion, weil es erst aus der Kombination einfacher Maschinen entsteht. Zu den einfachen Maschinen zählt man Seil, Stange, Rolle, Hebel und Schiefe Ebene. Wo finden wir diese Grundkonstruktionen am Fahrrad?
Seil: Als Erweiterung zur Kette. In sich ist die Kette wesentlich komplizierter als das Seil, denn sie besteht aus Stangen ( = Kettenglieder, Kettenbolzen) und diversen Rollen.
Stangen: Mehrere (hohle) Stangen bilden den Rahmen. Bremsen, Lenkeinrichtung.
Rollen: Räder, Wälzkörper in den Lagern
Hebel: Pedale, Kettenräder, Schalthebel, Fahrradständer
Schiefe Ebene: Befestigungsgewinde, Spreizkonus im Vorbau

Es gibt vier grundlegende, einfache Maschinen: Seil und Stange, Rolle, Hebel, Schiefe Ebene. Jede aufwendigere Maschine ist eine Kombination von einfachen Maschinen. Die Berechnung einfacher Maschinen erlaubt einen Einblick in die Welt der Technischen Mechanik.

Wenn es reibt und quietscht

Im täglichen Leben fragen wir uns selbst und Andere immer wieder: Warum klemmt's? Wo reibt's? Bei der Feststellung: »Da scheint Sand im Getriebe zu sein« hören wir förmlich, wie es reibt und quietscht.
Irgendwie kommt uns das Thema unerfreulich vor. Das mag der Grund sein, warum auch im tec.LEHRERFREUND das Thema »Grundlagen der Reibung« im Jahr 2019 nur von etwa 100 Lesern pro Monat aufgerufen wurde. Dabei beschränkt er sich auf ihren rein technischen Aspekt, in dem Verschleiß- und Wärmeverluste eine große Rolle spielen.

Wir glauben, die Reibungsproblematik hat mehr Aufmerksamkeit verdient. Zwei Dinge können wir von vorne herein über sie sagen:

• Sie ist ein Phänomen, das die Volkswirtschaften der Welt durchgängig unglaubliche Geldsummen kostet
• Sie würde uns andererseits in die größten Schwierigkeiten stürzen, wenn es sie nicht gäbe

Denken Sie nur …

• … an abgefahrene und deshalb leicht rutschende Fahrzeugreifen
• … an Schäden beim Gehen, Fahrrad- oder Autofahren auf Blitzeisstraßen
• an Bremsen, auf deren Beläge unbemerkt Öl geraten ist

In allen mechanischen Geräten spielt die Reibung eine wichtige Rolle. In der Regel möchte man sie unbedingt vermeiden, weil sie den Wirkungsgrad verringert. Andererseits gibt es Systeme, die ohne Reibung nicht funktionieren würden: Kupplungen und Bremsen beispielweise.